Druckventil für einen Kompressor

Abstract

 

2.1 Bei bekannten Druckventilen von Kompressoren ist der Ventilsitz durch die zwischen dem Kompres­sionsraum und dem Druckraum befindliche Trennwand gebildet. Es besteht das Problem des Verschleißes des Ventilsitzes weil der aus Federstahl mit einer hohen Verschleißfestigkeit gebildete Ventil­schließkörper den mit einer geringeren Verschleiß­festigkeit ausgestatteten Ventilsitz verschleißt. Das neue Druckventil hat einen Ventilsitz mit höherer Verschleißfestigkeit.

2.2 Der neue Ventilsitz (5), (18) besteht aus einem plattenförmigen Bauteil mit hoher Verschleiß­festigkeit, z.B. Federstahl, das von der Trennwand (4), (15) aufgenommen ist.

2.3 Das neue Druckventil (5), (18) ist für Kompres­soren geeignet, bei denen Druckluft bzw. ein gasförmiges Medium von einem Kompressionsraum (1) in einen Druckraum (3) gefördert wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Druckventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Ein derartiges Druckventil ist durch die DE-AS 1 129 784 vorbekannt.

[0003] Das vorbekannte Druckventil weist einen Ventilsitz auf, der durch eine den Kompressionsraum vom Druckraum des Kompressors trennende Trennwand gebildet ist. Die Trennwand kann aus einer zwischen dem Zylinder und dem Zylinderdeckel angeordneten Ventilplatte bestehen, sie kann aber auch als Teil des Zylinderkopfes ausgebildet sein.

[0004] In beiden Fällen besteht jedoch das Problem des Verschleißes des Ventilsitzes, wenn der aus Federstahl mit einer relativ hohen Verschleißfestigkeit gebildete Ventilschließkörper den mit im Vergleich dazu geringe­ren Verschleißfestigkeit ausgestatteten Ventilsitz im Laufe des Kompressorbetriebes allmählich deformiert. Ein durch einen solchen Verschleiß undicht gewordenes Druckventil bewirkt, daß während des Saughubes heiße Luft bzw. ein gasförmiges Medium aus dem Druckraum in den Kompressionsraum zurückgesaugt werden kann. Die Folge ist, neben einer Verringerung der Fördermenge des Kompressors, eine verschlechterte Wärmeabfuhr, die ein unerwünschtes Ansteigen der Temperatur und der Bildung von Ölkohle im Bereich des Zylinderkopfes bewirkt. Dies wiederum hat eine Herabsetzung der Betriebssicherheit und Lebensdauer durch Ausfall hitzegeschädigter Bauteile zur Folge.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Druckventil der eingangs erwähnten Art so zu ver­bessern, daß im Vergleich mit dem eingangs erwähnten Druckventil, die Verschleißfestigkeit des Ventilsitzes erhöht wird.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0007] Die Erfindung hat in einer Weiterbildung den Vorteil, daß der Ventilsitz mit nur geringem Montageaufwand auswechselbar ist.

[0008] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

[0009] Es zeigen:

Fig.1 ein Druckventil mit einseitig eingespanntem Ventilschließkörper,

Fig.2 einen Ventilsitz gemäß des nach Fig.1 ausgebil­deten Druckventils,

Fig.3 ein Druckventil mit beidseitig eingespanntem Ventilschließkörper und

Fig.4 einen Ventilsitz gemäß des nach Fig.3 ausge­bildeten Druckventils.

[0010] Die Fig.1 zeigt einen Teil eines Kompressors mit einem Kompressionsraum (1) und einem im Zylinderkopf (2) ausgebildeten Druckraum (3). Der Kompressionsraum (1) und der Druckraum (3) sind durch eine Trennwand (4) mit einem als Ventilsitz (5) ausgebildeten Bauteil voneinander getrennt. Der Ventilsitz (5) bildet mit einem elastischen Ventilschließkörper (6) das Druck­ventil (5, 6). Der Ventilschließkörper (6) deckt einen den Ventilsitz (5) und die Trennwand (4) durchdringen­den Ventildurchlaß (7) ab. Es ist eine Hubbegrenzung (8) für den Ventilschließkörper (6) vorgesehen. Der Hub und die Elastizität des Ventilschließkörpers (6) können den konstruktiven Gegebenheiten des Kompressors auch so angepaßt sein, daß auf eine solche Hubbegren­zung (8) verzichtet werden kann. Der Druckraum (3) ist über einen Druckauslaß (9) mit einem Druckluftverbrau­cher verbindbar.

[0011] Der Ventilsitz (5) ist von einem plattenförmigen Bauteil gebildet, das an der Trennwand (4) befestigt ist und dessen Verschleißfestigkeit höher ist, als die der Trennwand (4). Das Bauteil (5) kann z.B. aus einer Federstahlplatte gebildet sein.

[0012] Der Ventilschließkörper (5) weist im Bereich des Ventildurchlasses eine Öffnung (10) auf. Der Quer­schnitt der Öffnung (10) ist mindestens so groß wie der des Ventildurchlasses (7). Die Öffnung (10) weist eine Erweiterung (11) auf, durch die der Durchlaß­querschnitt der Öffnung (10, 11) gegenüber dem Ven­tildurchlaß (7) vergrößert ist. Mit dieser Quer­schnittsvergrößerung, die auch durch mehrere Er­weiterungen beliebiger Form der Öffnung (10) ausge­bildet sein kann, wird der Effekt erzielt, daß durch eine entsprechende Verteilung des gasförmigen Mediums zwischen dem Bauteil (5) und dem Ventilschließkörper (6) dessen Abheben durch eine günstigere Druckbeauf­schlagung erleichtert wird. Die plattenförmige Aus­bildung des Bauteils (5) gestattet jedoch in besonders vorteilhafter Weise das Einbringen solcher Erweite­rungen durch kostengünstige Herstellungsverfahren, wie z.B. Stanzen.

[0013] Auf gleiche vorteilhafte Weise ist auch kostengünstig neben der Öffnung (10, 11) mindestens eine weitere Öffnung (12) in das Bauteil (5) eingebracht, durch die die Berührungsfläche zwischen dem Bauteil (5) und dem Ventilschließkörper (6) verkleinert wird. Hierdurch wird einem Festkleben des Ventilschließkörpers (6) auf dem Bauteil (5) entgegengewirkt.

[0014] Das Bauteil (5) kann in eine Vertiefung der Trennwand (4) eingelassene sein. In einem solchen Fall bietet es sich an, das Bauteil (5) durch eine Verformung der Kanten der Vertiefung, nach Art des Verstemmens, zu fixieren.

[0015] Das Bauteil (5) kann auch auf der Trennwand (4) aufliegend angeordnet sein und durch Fixiermittel, wie z.B. Schrauben oder Niete, wie sie auch für das in einer Vertiefung der Trennwand (4) angeordnete Bauteil (5) verwendbar wären, in seiner Lage fixiert sein.

[0016] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform gemäß Fig.1 sind das Bauteil (5), der Ventilschließkörper (6) und die Hubbegrenzung (8) durch ein Fixiermittel, wie z.B. einer Schraubverbindung (13) gemeinsam auf der Trennwand (4), an ihren dem Ventildurchlaß (7) abgewandten Enden, fixiert. Bei Fortfall der Hubbe­grenzung (8) sind das Bauteil (5) und der Ventil­schließkörper (6) durch die erwähnten Fixiermittel gemeinsam auf der Trennwand (4) fixiert. Durch zusätz­liche, übliche Sicherungsmittel kann ein unbeabsich­tigtes Verschwenken des Bauteils (5), des Ventil­schließkörpers (6) sowie der Hubbegrenzung (8) auf der Trennwand (4) verhindert werden.

[0017] Die Fig.2 zeigt das Bauteil (5) in der im Druckventil gemäß Fig.1 verwendeten Ausführung mit einer Aufnahme (14) für die Fixiermittel (13).

[0018] Die Fig.3 zeigt eine Trennwand (15) mit Ventildurch­lässen (16) und (17) und einem Bauteil (18), das mit Öffnungen (19) und (20) versehen ist, die die Ventil­durchlässe (16) und (17) umgeben. Das Druckventil ist aus dem Bauteil (18) und einem Ventilschließkörper (22) gebildet, dessen Öffnungshub durch eine Hubbe­grenzung (23) begrenzt ist.

[0019] Das Bauteil (18), der Ventilschließkörper (22) und die Hubbegrenzung (23) sind durch Fixiermittel, z.B. in der Art von Schraubverbindungen (24) und (25), auf der Trennwand (15) beiderseits der Ventildurchlässe (16) und (17) fixiert. Die Fixiermittel (24) und (25) sind so ausgebildet, daß der Ventilschließkörper (22) einen Hub ausführen kann.

[0020] Es ist auch denkbar, das Bauteil (22) in einer Vertie­fung der Trennwand (15) anzuordnen und durch Fixier­mittel, wie z.B. einer Verformung der Kanten der Vertiefung oder durch Schraub- oder Nietverbindungen, in seiner Lage zu fixieren.

[0021] Die Fig.4 zeigt das Bauteil (18) in der gemäß Fig.3 verwendeten Ausführung mit Ausbildungen (26) und (27) für die Aufnahme der Fixiermittel (24) und (25). Es ist auch vorteilhaft, neben den Öffnungen (19) und (20) weitere Öffnungen (28) und (29) in das Bauteil (18) einzubringen, die einem Festkleben des Ventil­schließkörpers (22) auf dem Bauteil (18) entgegen­wirken.

[0022] Die Öffnungen (19, 20) des Bauteils (18) können in vorteilhafter Weise auch mit Erweiterungen, wie z.B. der Erweiterung (30) versehen sein.

Ansprüche

1. Druckventil für einen Kompressor mit folgenden Merkmalen:
a) Der Kompressor weist einen Kompressions- und einen Druckraum auf, die durch eine Trennwand mit einem Ventilsitz für das Druckventil voneinander getrennt sind;
b) das Druckventil ist als Rückschlagventil mit einem elastischen Ventilschließkörper ausge­bildet, der einen den Ventilsitz und die Trennwand durchdringenden Ventildurchlaß abdeckt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
c) Der Ventilsitz (5, 18) ist von einem geson­derten Bauteil gebildet;
d) das Bauteil (5, 18) ist an der Trennwand (4, 15) befestigt;
e) die Verschleißfestigkeit des Bauteils (5, 18) ist höher als die der Trennwand (4, 15).

2. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bauteil (5, 18) eine den Ven­tildurchlaß (7, 16, 17) umgebende Öffnung (10, 19, 20) aufweist und daß der Querschnitt der Öffnung (10, 19, 20) mindestens so groß ist wie der des Ventildurchlasses (7, 16, 17).

3. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bauteil (5), (18) in eine Vertiefung der Trennwand (4, 15) eingelassen ist.

4. Druckventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das in die Trennwand (4, 15) eingelassene Bauteil (5, 18) durch eine Verformung der Kanten der Vertiefung in der Trennwand (4, 15), nach Art des Verstemmens, in seiner Lage fixiert ist.

5. Druckventil nach wenigstens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5, 18) durch Fixiermittel in Form von Schrauben oder Niete fixiert ist.

6. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bauteil (5, 18) auf der Trennwand (4, 15) aufliegt.

7. Druckventil nach wenigstens einem der vorher­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Fixiermittel (13, 24, 25) vorgesehen sind, durch die das Bauteil (5, 18) und der Ventilschließ­körper (6, 22) gemeinsam auf der Trennwand fixiert sind.

8. Druckventil, bei dem eine Hubbegrenzung (8, 23) vorgesehen ist, nach wenigstens einem der vorher­gehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­net, daß als Fixiermittel für das Bauteil (5, 18) die Fixiermittel (13, 24, 25) für die Hubbegren­zung (8, 23) dienen.

9. Druckventil nach Anspruch 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bauteil (5, 18), der Ventil­schließkörper (6, 22) und die Hubbegrenzung (8, 23) durch die Fixiermittel (13, 24, 25) gemeinsam auf der Trennwand (4, 15) fixiert sind.

10. Druckventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Öffnung (10, 19, 20) des Bauteils (5, 18) mindestens eine Erweiterung (11, 30, 31) aufweist, durch die der Durchlaßquer­schnitt der Öffnung (10, 19, 20) gegenüber dem Ventildurchlaß (7, 16, 17) vergrößert ist.

11. Druckventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5, 18) neben der den Ventildurchlaß (7, 16, 17) umgebenden Öffnung (10, 19, 20) mindestens eine weitere Öffnung (12, 28, 29) aufweist, wobei die weitere Öffnung (12, 28, 29) nicht mit der den Ventildurchlaß (7, (16, 17) umgebenden Öffnung (10, 19, 20) verbunden ist.

12. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bauteil (5, 18) aus einer Platte gebildet ist.

13. Druckventil nach Anspruch 12, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bauteil (5, 18) aus einer Federstahlplatte gebildet ist.

14. Druckventil nach den vorhergehenden Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (5, 18) als Stanzteil ausgebildet ist.

Zeichnung