[发明专利]自动的吸入和压出阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动的吸入和压出阀，包括一个阀座、一个阀门开度限制器和一个在阀座与阀门开度限制器之间可往复运动的密封元件，其中，在阀门开度限制器中在弹簧罐形座中设置至少一个阀门弹簧并且该阀门弹簧朝向阀座对密封元件加载。

背景技术

在吸入和压出阀如压缩机阀门中，密封元件经常通过在阀门开度限制器中设置的阀门弹簧大多是螺旋弹簧被朝向阀座加载。这样的吸入和压出阀例如由US 1 593 914 A是已知的，其示出阀门开度限制器中的用于容纳螺旋弹簧的锥形盲孔，以及由EP 572 748 A1是已知的，其示出在用于容纳螺旋弹簧的圆柱形盲孔的底部上的圆柱形定心部段。US3536094A示出一种这样的吸入和压出阀，它带有作为密封元件的各个环。

但是具有完全直的取向和与弹簧取向完全垂直地定向的磨片(Anschliff)的螺旋弹簧的制造变得特别困难。螺旋弹簧的大部分在给定的极限内具有一种轻度的倾斜位置。因此螺旋弹簧的压紧导致与变形方向垂直的微小分力，或者由此进一步促进倾斜位置。倾斜的螺旋弹簧和/或与螺旋弹簧的轴向垂直的分力支持密封元件的扭转，例如阀板或许多在环形阀中的阀环。此外在阀门中密封元件的不均匀的入流通常导致密封元件不平行运动并且在环形阀中导致环的旋转。所有这些导致在吸入和压出阀的运行中阀门弹簧从轴向偏移。特别是在环形阀中阀的旋转可能引起阀门弹簧垂直于轴向强烈偏移。

由阀门弹簧垂直于轴向的偏移导致通常用钢制成的阀门弹簧与(金属的)阀门开度限制器接触。在(金属的)阀门开度限制器上的接触导致不仅弹簧而且阀门开度限制器本身的磨损和损伤，并且因此导致阀门弹簧和/或阀门开度限制器的使用寿命降低。由于这些原因，在多年前就已经开始在吸入和压出阀特别是压缩机阀门中在阀门开度限制器中设置弹簧罐形座，在其中安装和引导阀门弹簧，以便降低弹簧磨损和阀门开度限制器磨损。

弹簧罐形座也被使用在环形阀中，以便为了弹簧的足够支撑和引导，即使在狭小的安装状况下也可以使用具有一直径的弹簧，该直径基本相当于环的宽度，如由EP 1 247 982 A2可得知的那样。

但是也观察到，尽管使用弹簧罐形座也可能导致与弹簧的磨损问题。对此的原因在于，在阀门弹簧受强烈的冲击应力的情况下，由于冲击波的反射，第一个和最后一个弹簧圈比中间区域内的弹簧圈多受到高达2倍的应力。在密封元件的强烈扭转和弹簧的强烈偏移的情况下，在传统的弹簧罐形座中，但是弹簧通过受应力最高的弹簧末端接触弹簧罐形座的棱边。在此，或者是导致弹簧罐形座的损伤，或者是还更关键导致弹簧的关键圈的磨损，或者由于弹簧的运动障碍引起弹簧断裂。

发明内容

因此本发明的目的是，消除上述的传统弹簧罐形座的缺点并且特别是尽可能地降低在弹簧罐形座中设置的阀门弹簧在弹簧末端处的磨损，以便提高特别是阀门弹簧的使用寿命。

该目的按照本发明由此实现，即，弹簧罐形座的内轮廓从弹簧罐形座底部开始向上设计成球截形的(kalottenfoermig)。通过球截形的内轮廓实现，在弹簧的倾斜位置或者弹簧垂直于轴向偏移的情况下，弹簧决不会通过弹簧末端与弹簧罐形座的棱边接触。代之以，只有阀门弹簧的受较低应力的中间弹簧圈才接触弹簧罐形座。此外由于阀门弹簧与弹簧罐形座的较平缓且较大的接触面，可以选择具有较高损伤极限的较软弹簧罐形座材料，或者摩擦优化的材料，例如基于PFTE的材料。

如试验已经表明的那样，按本发明的实施例本身在极端条件下例如例如也通过气体中的腐蚀性颗粒提供显著较高的使用寿命潜力，因为磨损只在非关键的弹簧区域上出现。

有利地，内轮廓在弹簧罐形座底部的区域内比在弹簧罐形座开口的区域内具有更小的曲率，由此阀门弹簧与弹簧罐形座的接触面可以被进一步加大。

当在弹簧罐形座底部的区域内设有一个内轮廓部段时，该内轮廓部段设计有与阀门弹簧的包络面的外轮廓相同的轮廓，阀门弹簧就可以非常简单地定心和保持在弹簧罐形座中。

为了避免在没有或只有微小偏移的情况下阀门弹簧与弹簧罐形座接触，可以有利地规定，球截形部段的内轮廓设计为大于阀门弹簧的包络面的外轮廓。

在此有利地在内轮廓部段与球截形部段之间设置一个过渡部。

可特别简单地制造作为阀门弹簧的螺旋弹簧的弹簧罐形座，因为然后内轮廓是旋转对称的并且内轮廓部段是圆柱形的。

附图说明

下面借助于示意性而不是限制性的附图1至3对本发明加以说明，附图1至3示出优选的实施例，其中：