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Verdichterventil, insbesondere für Kältemaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf ein insbesondere für Kältemaschinen geeignetes Verdichterventil, das nach
Patent 653 720 mit einer das Anlaufen des Verdichters erleichternden kleinen
Ausgleichsöffnung versehen ist. Derartige Ventile werden vorzugsweise aus sehr dünnen
und elastischen Blechplättchen hergestellt, die infolge ihres geringen Gewichtes
einen geräuschlosen Betrieb gewährleisten und die Herstellung außerordentlich feiner
Ausgleichsöffnungen begünstigen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß während des Dauerbetriebes
in dem Ventilplättchen feine Haarrisse entstehen können, die von der Ausgleichsöffnung
ausgehen und sich von dieser strahlenförmig über das dünne Blech ausbreiten. Diese
Risse verringern die Dauerfestigkeit des Ventilplättchens und begünstigen die Bruchgefahr.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Nachteile verursacht
werden durch die längs der Ebene 'der Ventilplatte auftretenden Spannungen, die
durch die auf das Ventil einwirkenden Druckbelastungen hervorgerufen werden. Die
Erfindung besteht darin, daß die Ausgleichsöffnung zwischen der Mitte und ihrem
auf dem. Ventilsitz sich abstützenden Rande in ider Nähe der Stelle angebracht ist,
an der die durch die Ventilbelastung hervorgerufenen Spannungen längs der Ventiloberfläche
einen Mindestwert aufweisen. An dieser Stelle wird die Dauerfestigkeit der Ventilplatte
durch die Ausgleichsöffnung praktisch überhaupt nicht beeinträchtigt. Wo
sich
die zur Anbringung der Ausgleichsöffnung geeignete Stelle erfindungsgemäß befindet,
hängt von der Art der Auflagerung bzw. Einspannung der Ventilplatte sowie von den
auf diese Platte aul,)er dem Flüssigkeits-oder Gasdruck etwa noch wirksamen Feder.
kräften ab. Uiaer Berücksichtigung dieser Einflußgrößen kann für jeden Belastungsfall
nach den Regeln der Festigkeitslehre ein Schaubild ermittelt werden, das die an
jedem Punkt des Ventilplattenquerschnittes Herrschende Spannung in Form einer Kurve
veranschaulicht. Diese Kurve fällt von einem in der Mitte der Platte liegenden positiven
Höchstwert auf einen am Plattenrand vorhandenen negativen Wert ab. In der Umder
Stelle. wo die Kurve die Abszisse schneidet, die Spannung also den Wert Null erreicht,
soll erfindungsgemäß die Ausgleichsöffnung angeordnet werden.
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Die Dauerfestigkeit der Platte kann weiterhin dadurch erhöht werden,
daß der Werkstoff der Ventilplatte in der Umgebung der Ausgleichsöffnung verfestigt
wird durch einen starken mechanischen Druck, der beispielsweise durch eine auf die
Ventilplatte einwirkende Ankörnvorrichtung hervorgerufen werden kann. Diese Maßnahme
ist besonders in den Fällen zweckmäßig, in denen sich die Ventilplatte längs ihrer
Ebene in gewissen Grenzen verschieben kann. In diesen Fällen ist keine sichere Gewähr
dafür gegeben, daß sich die Ausgleichsöffnung immer gerade dort befindet, wo die
Oberflächenspannung ihren kleinsten Wert aufweist. Selbstverständlich kann die Kaltverfestigung
in der Umgebung der Ausgleiclisöifnung auch die Dauerfestigkeit solcher Ventilplatten
erhöhen, deren Ausgleiclisöfintiiig nicht nach den Pegeln gemäß der eingangs erläuterten
Erfindung an `eordnet ist.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Hand mehrerer verschiedenartig
gelagerter bzw. eingespannter Ventilplatten dargestellt.
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Abb. i zeiht eine im Rande fest eingespannte Ventilplatte, Abb.2 eine
frei auf dem Ventilsitz aufliegende Ventilplatte und Abb.3 eine in einiger Entfernung
von der Innenkante des Ventilsitzes festgespannte Ventilplatte.
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Abb...l ist ein Schaubild, und Abb.5 veranschaulicht eine zur Kaltverfestigung
dienende Vorrichtung. Abb. i bis 3 zeigen die Biegungslinien verschieden aufgelagerter
Ventilblattfedern a und
Abb. q den Verlauf der jeweils auftretenden Querspannungen
o. Der Spannungsverlauf der fest eingespannten Ventilplatte nach Abb. t ist durch
die Kurve L veranschaulicht, die anderen beiden Kurven tragen ebenfalls den zugehörigen
Abbildungen entsprechende Ziffern. Sämtliche Kurven zeigen in der Plattenmitte einen
positiven Scheitelwert, von dem aus sie nach dem Auflagerrande zu, der durch die
beiden Ordinatenachsen gekennzeichnet ist, auf den negativen Wert abfallen. Der
Schnittpunkt dieser Kurven mit der Abszissenachse kennzeichnet jeweils die für die
Anbringung der Ausgleichsöffnung b günstigste Stelle. Diese Stelle kann zweckmäßig
zur weiteren Erhöhung der Dauerfestigkeit der Ventilplatte auf kaltem Wege verfestigt
werden durch einen starken Druck, der eine bleibende Formänderung herbeiführt. Dieser
Druck kann, wie Abb.5 zeigt, durch zwei in der Längsachse gegeneinander geführte
Körnerspitzend hervorgerufen werden, die die Ventilplatte a an der genannten Stelle
zu beiden Seiten erfassen und zusammendrücken. Zweckmäßig wird die Ausgleichsöffnung
b erst nach diesem Arbeitsgang gebohrt, jedoch können auch die Ränder der schon
gebohrten öffnung in der beschriebenen Weise verfestigt werden.