DE4125123A1 - Ventil, insbesondere kolbenverdichter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, insbeson
dere für Kolbenverdichter, das in ein Gehäuse, z. B. einen
Zylinderkopf, ein- oder an dieses angebaut und mit wenigstens
einer Zugschraube gegen eine Sitzfläche des Gehäuses festge
spannt ist, wobei es aus einem Ventilsitz mit Durchströmka
nälen, einem diese steuernden Verschlußstück, einer das
Verschlußstück gegen den Ventilsitz belastenden Befederung
und einem Fänger für das Verschlußstück sowie allenfalls
einem Abstandshalter oder einem Führungsring zwischen Ven
tilsitz und Fänger besteht.
Ventile dieser Bauart sind bekannt. Sie werden von der
Zylinderseite in den Zylinderkopf eingepreßt und mit Hilfe
einer verhältnismäßig langen Zugschraube, die von der Ober
seite des Zylinderkopfes bis zum Ventilsitz durchgeht, fest
geschraubt und so gesichert. Bei dieser Bauart ist es nicht
ohne weiteres möglich, zumindest nicht ohne spezielle Aus
bildung der verhältnismäßig langen Zugschraube, die Ventil
teile beim Hersteller der Ventile vorzumontieren. Es ist
vielmehr notwendig, die Ventilteile satzweise verpackt an den
Kompressorhersteller zu liefern und sie dort unter Verwendung
mehr oder weniger komplizierter Montagehilfen zusammenzubau
en, in den Zylinderkopf einzupressen und schließlich nach
Entfernen der Montagehilfe mittels der durchgehenden Zug
schraube festzuspannen und zu sichern.
In der Praxis kommt es bei der Montage immer wieder
vor, daß die Ventilteile von nicht speziell auf dem Ventil
gebiet geschulten Monteuren unrichtig zusammengebaut werden
oder daß einzelne Ventilteile, insbesondere die Federringe,
zwischen den angrenzenden Ventilteilen, z. B. zwischen einem
Abstandshalter oder einem Führungsring und dem Ventilsitz
oder dem Fänger, eingeklemmt werden. Die dünnen Ventilteile
rutschen bei der Montage in den Trennspalt zwischen den
angrenzenden Ventilteilen hinein, ohne daß dies von den
Monteuren bemerkt wird. Dort werden sie beim Festspannen des
Ventils eingeklemmt. Dadurch ist nicht nur die einwandfreie
Funktion des Ventils gestört, sondern es werden auch unange
nehme Brüche von Ventilteilen verursacht, wobei Bruchstücke
sogar in den Zylinder gelangen und den Verdichter beschädigen
können.
Um Abhilfe zu schaffen, wurde bei einer Ventilbauart
versucht, den Führungsring und die den Fänger bildende Puf
ferplatte schon vor dem Zusammenbau des Ventils miteinander
zu verbinden, also entweder aus einem Stück herzustellen oder
miteinander zu verkleben. Beide Maßnahmen sind verhältnismä
ßig aufwendig und haben sich überdies in der Praxis nicht
bewährt. Es sind Brüche aufgetreten, die immer wieder zu
Reklamationen geführt haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher
bekannten Ventile der angeführten Bauart so weiterzubilden,
daß sie im Betrieb des Ventilherstellers vormontiert werden
können und dadurch sichergestellt wird, daß die Ventilteile
in der richtigen Einbaulage und die Ventile als komplette
Baueinheit einfach in den Verdichter eingebaut oder an diesen
angebaut werden können.
Mit der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß die Ventilteile zusätzlich zu der oder den Zugschrauben
und vor der Montage des Ventils mittels diesen durch wenig
stens eine als Transportsicherung und Montagehilfe dienende
Hülse am Ventilsitz oder am Fänger festgehalten sind, wobei
die Hülse mit einem Ende am Ventilsitz oder am Fänger befe
stigt ist, die übrigen Ventilteile einschließlich eines
allenfalls vorgesehenen Abstandshalters in der richtigen
Einbaulage auf die Hülse aufgesteckt sind und das andere Ende
der Hülse zum Verankern der Ventilteile aufgeweitet ist.Es
wird also eine verformbare Hülse verwendet, die die Ventil
teile im nicht eingebauten Zustand des Ventils mit dem Ven
tilsitz oder dem Fänger verbindet, so daß das Ventil als
komplette Baueinheit gelagert, transportiert und einfach in
den Verdichter eingebaut werden kann. Eine unrichtige Ein
baulage der Ventilteile ist dabei nicht möglich. Das vormon
tierte Ventil kann außerdem vom Ventilhersteller vor der
Auslieferung auf richtige Funktion, z. B. auf Dichtheit ge
prüft werden.
Bei eingebautem Ventil haben die Hülsen selbst keine
besondere Funktion zu erfüllen. Das Festspannen und damit
auch die Lagesicherung der Ventilteile zueinander wird dann
durch die zusätzliche Schraubenverbindung oder eine sonstige
Einspannung, die das Ventil im oder am Zylinderkopf
befestigt, übernommen. Der durch eine oder auch mehrere
zusätzliche Hülsen entstehende bauliche Mehraufwand ist
vernachlässigbar, weil durch Verwendung entsprechender Werk
zeuge der Zusammenbau der Ventilteile wesentlich erleichtert
wird, so daß die Montagekosten insgesamt sogar verringert
werden und die Sicherheit beim Zusammenbau vergrößert wird.
Die geringen Mehrkosten der Hülsen werden dadurch mehr als
aufgewogen.
Aus der US-PS 30 82 512 ist ein Kompressorventil
bekannt, dessen Ventilteile statt durch eine oder mehrere
Zugschrauben durch einen verformbaren Hohlniet miteinander
verbunden sind. Dieser besitzt an einem Ende einen ihn ab
schließenden Nietkopf, der in einer Aussparung des Ventil
sitzes verankert ist. Der Nietschaft durchsetzt einen fle
xiblen Ventilring und einen Fänger, über dem er nach Erwär
mung seines Endes zu einem weiteren Nietkopf gestaucht ist.
Bei diesem bekannten Hohlniet handelt es sich somit nicht um
eine Transportsicherung oder Montagehilfe, sondern um die
einzige und endgültige Verbindung der Ventilteile unterein
ander. Der Hohlniet ist nicht zusätzlich zu einer oder meh
reren Zugschrauben vorgesehen, sondern anstelle der Zug
schrauben, die er ersetzt. Das bekannte Kompressorventil
unterscheidet sich daher grundlegend von der erfindungs
gemäßen Ausbildung.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist
wenigstens eine Hülse bei der Montage des Ventils von einer
Zugschraube durchsetzt. Es handelt sich dabei um die ein
fachste und wohl am meisten angewendete Ausführungsform der
Erfindung. Vorzugweise sind eine Hülse und die sie durchset
zende Zugschraube in der Ventilachse angeordnet. Davon ab
weichend ist es aber auch denkbar, zwei oder mehrere Hülsen
für jedes Ventil vorzusehen, deren Aufgabe lediglich darin
besteht, die Ventilteile vor dem endgültigen Einbau des
Ventils in einen Verdichter zu einer funktionsfähigen Ein
baueinheit zu verbinden.
Eine weitere einfache Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, die Hülsen mit ihren einen Enden in je eine
nach innen offene, vorzugsweise konische Ringnut des Ventil
sitzes oder des Fängers einzurollen, einzuspritzen oder
einzukleben. Dabei sind für die Verankerung der Hülsen le
diglich durch Drehen einfach und billig herstellbare Ringnu
ten im oberen Teil des Ventilsitzes oder des Fängers notwen
dig, wobei das Gewinde im Ventilsitz oder im Fänger für die
Zugschrauben in keiner Weise beeinträchtigt wird, wenn die
Ringnut oder die Ringnuten im Durchmesser etwas größer als
das Gewinde sind.
An ihren nicht befestigten, dem Ventilsitz oder dem
Fänger abgewendeten Enden können die Hülsen innerhalb der
Dicke der aufgesteckten Ventilteile enden, maximal bündig mit
deren Außenfläche abschließen, so daß sie die Montage und den
Sitz des Ventils im Zylinderkopf in keiner Weise behindern.
Die Hülsen können aus Metall, z. B. aus Stahl, Leicht
metall oder Messing, erfindungsgemäß aber auch in vorteil
hafter Weise aus thermoplastischem Kunststoff bestehen. Sie
können dann einfach, beispielsweise durch Spritzen,
hergestellt und ebenso einfach am Ventilsitz oder am Fänger
befestigt werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist sowohl für Druck
ventile als auch für Saugventile von Verdichtern, aber auch
für aus Saug- und Druckventil bestehende Ventilsätze, z. B.
für konzentrische Ventilkombinationen, geeignet.
In den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsbei
spiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt ein in einen
Zylinderkopf eingebautes erfindungsgemäßes Druckventil im
axialen Mittelschnitt, Fig. 2 dazu einen Axialschnitt durch
das Ventil selbst in größerem Maßstab, Fig. 3 eine Draufsicht
auf einen als Führungsring ausgebildeten Abstandshalter mit
angedeutetem Verschluß- oder Federring, Fig. 4 einen Axial
schnitt durch ein erfindungsgemäßes Saugventil und Fig. 5
eine nach der Erfindung ausgebildete konzentrische Ventil
kombination, die in einen Zylinderkopf eingesetzt ist.
Das gemäß Fig. 1 in einen Zylinderkopf 1 eines Ver
dichters 2 eingebaute Ventil 2 ist ein Druckventil und be
steht aus einem Ventilsitz 3, einem als Führungsring ausge
bildeten Abstandshalter 4 und einer den Fänger 5 bildenden
Pufferplatte, zwischen denen weitere Ventilteile angeordnet
sind. Das Ventil 2 ist mit dem Ventilsitz 3 in eine Ausneh
mung des Zylinderkopfes 1 von der Zylinderseite her einge
setzt, vorzugsweise eingepreßt, und mittels einer Zugschraube
6 gesichert, die den Zylinderkopf 1 in einem in dessen Achse
verlaufenden Kanal durchsetzt und in eine Gewindebohrung 7
des Ventilsitzes 3 eingeschraubt ist. Das Ventil 2 wird
dadurch gegen eine Sitzfläche 8 des Zylinderkopfes 1 festge
spannt.
In Fig. 2 ist das Ventil in ausgebautem Zustand dar
gestellt. Es ist zu erkennen, daß zwischen dem Ventilsitz 3
und dem Fänger 5 ein Verschlußstück 9 und eine aus zwei
Federringen bestehende Befederung 10 angeordnet sind, die an
aus Fig. 3 ersichtlichen radialen Fortsätzen 11 des Ab
standshalters 4 gleitend geführt ist. Der Ventilsitz 3 ist
mit vom Verschlußstück 9 gesteuerten Durchströmkanälen 12
versehen und der Fänger 5 weist Durchgangsschlitze 13 auf.
Zusätzlich zu den beschriebenen Ventilteilen ist eine
Hülse 14 vorgesehen, die mit einem Ende 15 am Ventilsitz 3
befestigt ist und mit ihrem anderen Ende 16 vom Ventilsitz 3
nach oben ragt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist zur
Befestigung der Hülse 14 am Ventilsitz 3 in diesem eine nach
innen offene, konische Ringnut 17 vorgesehen, in die das Ende
15 der Hülse 14 eingerollt ist. Auf die so am Ventilsitz 3
befestigte Hülse 14 sind die übrigen Ventilteile, nämlich der
Abstandshalter 4, der Fänger 5 und auch das Verschlußstück 9
und die Befederung 10 aufgesteckt. Anschließend ist dann das
vom Ventilsitz 3 abgewendete Ende 16 der Hülse 14 aufgewei
tet, so daß die übrigen Ventilteile fixiert und am Ventilsitz
3 verankert sind.
In Fig. 3 ist lediglich gezeigt, daß das Verschluß
stück 9 und die Befederung 10 an den radialen Fortsätzen 11
des Abstandshalters 4 zentriert und geführt sind, wie dies im
Ventilbau allgemein bekannt ist. Zwischen den radialen
Fortsätzen 11 verbleiben Durchgangsöffnungen 18 für den
Durchtritt des gesteuerten Mediums.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die
erfindungsgemäße Ausbildung an einem Saugventil gezeigt. Der
Fänger 5 ist mit dem als Abstandshalter 4 dienenden Füh
rungsring aus einem Stück hergestellt. Die Hülse 14 ist dabei
mit ihrem Ende 15 am Fänger 5 befestigt und die Zugschraube 6
ist in den Fänger 5 eingeschraubt. Das andere Ende 16 der
Hülse 14 hält den Ventilsitz 3 und damit auch die übrigen
Ventilteile, nämlich das Verschlußstück 3 und die Befederung
10.
Gemäß Fig. 5 ist das konzentrische Ventil, das aus
einem innenliegenden Saugventil und aus einem außenliegenden
Druckventil besteht, in einen Zylinderkopf 1 eingebaut. Dort
sind zur Sicherstellung des Zusammenhalts der Ventilteile vor
dem Einbau in den Zylinderkopf 1 mehrere Hülsen 14 vorgese
hen, von denen in Fig. 5 zwei Hülsen 14 zu sehen sind. Die
Hülsen 14 sind außerhalb der Ventilachse im Trennungsbereich
zwischen dem Saugventil und dem Druckventil angeordnet. Jeder
Hülse 14 ist eine Zugschraube 6 zugeordnet, die durch den
Zylinderkopf 1 hindurch in den unteren plattenförmigen Teil
des konzentrischen Ventils, der den Ventilsitz 3 des Druck
ventils und den Fänger 5 des Saugventils bildet, einge
schraubt. Die übrigen Ventilteile, insbesondere das Ver
schlußstück 9 oder zwei getrennte Verschlußstücke und die
Befederung 10, sind zwischen den beiden plattenförmigen
Teilen eingespannt und werden zusammen mit diesen vor dem
Einbau des Ventils in den Zylinderkopf durch die Hülsen 14 in
der richtigen Einbaulage zusammengehalten.
Die Hülsen 14 erleichtern die Montage des Ventils,
u. zw. sowohl den Zusammenbau der Einzelteile als auch den
Einbau des kompletten Ventils in den Verdichter oder in
dessen Zylinderkopf, und sie bringen auch noch weitere Vor
teile. Wenn die Ventilteile lose an den Hersteller des Ver
dichters geliefert werden und von diesem erst beim Einbau des
Ventils 2 in den Zylinderkopf 1 zusammengebaut werden, kommt
es immer wieder vor, daß insbesondere die aus Ringen oder
Platten bestehende Befederung 10, aber auch das Verschluß
stück 9, zwischen dem Abstandshalter 4 und dem Fänger 5 oder
dem Ventilsitz 3 eingeklemmt werden. Dadurch kann es zu
Beschädigungen der Ventilteile kommen, in jedem Fall wird
aber die Funktion des Ventils beeinträchtigt.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Hülsen 14 fixieren
außer der Vereinfachung des Zusammenbaus des Ventils die
Ventilteile am Ventilsitz 3 oder am Fänger 5 in der richtigen
Einbaulage, so daß beim Einbau des Ventils in den Verdichter
keinerlei Einzwängungen oder andere Fehllagen möglich sind.
Der Zusammenbau des gesamten Ventils kann zweckmäßigerweise
schon vom Hersteller des Ventils erfolgen. Der Transport und
die Lagerhaltung des Ventils werden dann aufgrund der Fixie
rung der Ventilteile durch die Hülsen 14 wesentlich erleich
tert. Außerdem kann vom Hersteller eine Funktionsprüfung,
z. B. eine Dichtheitsprüfung, vorgenommen werden. Beim Her
steller des Verdichters wird das Ventil sodann im zusam
mengebauten Zustand lediglich in die im Zylinderkopf
vorgesehene Ausnehmung eingepreßt und mit Hilfe einer oder
mehrerer Zugschrauben 6 gesichert, welche die Hülsen 14
durchsetzen und in die Gewindebohrungen 7 des Ventilsitzes 3
oder des Fängers 5 eingeschraubt werden.
Claims (5)
1. Ventil, insbesondere für Kolbenverdichter, das in ein
Gehäuse, z. B. einen Zylinderkopf, ein- oder an dieses
angebaut und mit wenigstens einer Zugschraube gegen eine
Sitzfläche des Gehäuses festgespannt ist, wobei es aus
einem Ventilsitz mit Durchströmkanälen, einem diese
steuernden Verschlußstück, einer das Verschlußstück gegen
den Ventilsitz belastenden Befederung und einem Fänger für
das Verschlußstück sowie allenfalls einem Abstandshalter
oder einem Führungsring zwischen Ventilsitz und Fänger
besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilteile
(5, 9, 10) zusätzlich zu der oder den Zugschrauben (6) und
vor der Montage des Ventils mittels diesen durch wenig
stens eine als Transportsicherung und Montagehilfe die
nende Hülse (14) am Ventilsitz (3) oder am Fänger (5)
festgehalten sind, wobei die Hülse (14) mit einem Ende
(15) am Ventilsitz (3) oder am Fänger (5) befestigt ist,
die übrigen Ventilteile (5, 9, 10) einschließlich eines
allenfalls vorgesehenen Abstandshalters (4) in der rich
tigen Einbaulage auf die Hülse (14) aufgesteckt sind und
das andere Ende (16) der Hülse (14) zum Verankern der
Ventilteile (4, 5, 9, 10) aufgeweitet ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine Hülse (14) bei der Montage des Ventils von
einer Zugschraube (6) durchsetzt ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülsen (14) mit ihren einen Enden (15) in eine nach
innen offene, vorzugsweise konische Ringnut (17) des
Ventilsitzes (3) oder des Fängers (5) eingerollt, einge
spritzt oder eingeklebt sind.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hülsen (14) mit ihren den befestigten
Enden (15) abgewendeten Enden (16) innerhalb der Dicke der
auf sie aufgesteckten Ventilteile (4, 5, 9, 10) enden,
maximal mit deren Außenfläche bündig abschließen.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hülsen (14) aus thermoplastischem
Kunststoff bestehen.
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