(57)【要約】  ピストン圧縮機用のポペット弁（１）であって、複数の入口ダクト（２ａ）を備えた弁ボディ（２）を含み、各入口ダクト（２ａ）は入口セクション（２ｅ）と出口セクション（２ｆ）とを有し、出口セクション（２ｆ）は弁座（７ａ）に開かれ、各入口ダクト（２ａ）は閉鎖要素（４）およびバネ（５）を割り当てられ、閉鎖要素（４）は、弁座（７ａ）が閉鎖要素（４）によって閉鎖されることができるような方法で軸方向（Ａ）に移動可能であり、バネ（５）は第１のバネ端部セクション（５ａ）と第２のバネ端部セクション（５ｂ）とを有し、バネ（５）は入口ダクト（２ａ）内に配置され、第１のバネ端部セクション（５ａ）によって入口ダクト（２ａ）の入口セクション（２ｅ）に当接しかつ保持され、第２のバネ端部セクション（５ｂ）は、弁座（７ａ）に向けられた予応力が閉鎖要素（４）に及ぶように閉鎖要素（４）に接続される、ポペット弁（１）。
2018529912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン圧縮機用のポペット弁（１）であって、
複数の入口ダクト（２ａ）を備えた弁ボディ（２）を含み、各入口ダクト（２ａ）は入口セクション（２ｅ）と出口セクション（２ｆ）とを有し、前記出口セクション（２ｆ）は弁座（７ａ）に開かれ、各入口ダクト（２ａ）は閉鎖要素（４）およびバネ（５）を割り当てられ、前記閉鎖要素（４）は軸方向（Ａ）に移動可能であり、各弁座（７ａ）との関連において、関連する閉鎖要素（４）は、前記弁座（７ａ）が前記閉鎖要素（４）によって閉鎖可能であるような方法で、前記軸方向（Ａ）において対向して据えられるように配置され、前記バネ（５）は第１のバネ端部セクション（５ａ）と第２のバネ端部セクション（５ｂ）とを有し、前記バネ（５）は前記入口ダクト（２ａ）内に配置され、前記第１のバネ端部セクション（５ａ）は前記入口ダクト（２ａ）に保持され、前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）は、前記弁座（７ａ）に向けられた予負荷力が前記閉鎖要素（４）に及ぶように前記閉鎖要素（４）に接続される、ポペット弁。
【請求項２】
前記弁ボディ（２）が弁座カバーとして設計されることを特徴とする、請求項１に記載のポペット弁。
【請求項３】
前記弁ボディ（２）が、中心軸（Ｍ）周囲を円周方向に延在し、前記中心軸（Ｍ）に対して中空の円筒状の設計のものであることを特徴とする、請求項１に記載のポペット弁。
【請求項４】
前記第１のバネ端部セクション（５ａ）が、前記入口ダクト（２ａ）の入口セクション（２ｅ）に当接し、保持されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項５】
保持部分（１２）が前記入口ダクト（２ａ）に突出すること、および前記第１のバネ端部セクション（５ａ）が前記保持部分（１２）に当接し、保持されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項６】
前記バネ（５）が一方の側で前記閉鎖要素（４）に対して配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項７】
前記入口セクション（２ｅ）が、円周方向に延在する窪み部（２ｃ）であって、前記第１のバネ端部セクション（５ａ）を前記入口ダクト（２ａ）に保持するために前記第１のバネ端部セクション（５ａ）が係合する窪み部（２ｃ）を有することを特徴とする、請求項５に記載のポペット弁。
【請求項８】
前記バネ（５）が、螺旋状にまたは渦巻き状に延びるように設計された複数の巻きを有すること、および前記巻きの少なくとも一部が、中間スペース（５ｃ）を形成するように互いに離間されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項９】
前記バネ（５）が、前記出口セクション（２ｆ）に向かって前記軸方向（Ａ）に低減する外径を有すること、および前記入口ダクト（２ａ）が前記入口セクション（２ｅ）から前記出口セクション（２ｆ）に向かって狭まることを特徴とする、請求項８に記載のポペット弁。
【請求項１０】
前記入口ダクト（２ａ）が、円錐状に延在する内部側壁（２ｅ）を有し、前記入口ダクト（２ａ）の内径が前記出口セクション（２ｆ）に向かって低減すること、および前記バネ（５）が、該バネ（５）が複数の巻きによって前記入口ダクト（２ａ）に沿って前記側壁（２ｅ）に当接するように渦巻き状に延びるべく設計されることを特徴とする、請求項９に記載のポペット弁。
【請求項１１】
前記弁座（７ａ）および前記閉鎖要素（４）が、前記弁座（７ａ）が凹状にまたは円錐状に延在する弁座表面を有することによる、および前記閉鎖要素（４）が対応して適合された凸状にまたは円錐状に延在する閉鎖頭部（４ａ）を有することによる、相互自動芯合わせ設計のものであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１２】
前記入口ダクト（２ａ）が、円周方向に延在する肩部（２ｄ）を前記出口セクション（２ｆ）に有すること、前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）が支持セクション（５ｇ）を有し、それに移行セクション（５ｈ）が、続いて保持セクション（５ｄ）が続くこと、前記保持セクション（５ｄ）が前記閉鎖要素（４）に接続されること、前記支持セクション（５ｇ）が、前記肩部（２ｄ）に当接することができるように設計されること、および前記移行セクション（５ｈ）が、前記支持セクション（５ｇ）が前記肩部（２ｄ）に当接している場合に前記閉鎖要素（４）が前記出口セクション（２ｆ）に対して中心に保持されるように延びることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１３】
芯合わせ部分（１２）が中心ホルダ（１２ｂ）と、前記中心ホルダ（１２ｂ）を起点とする複数の保持アーム（１２ａ）とを含み、前記保持アーム（１２ａ）が前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）に接続され、および前記中心ホルダ（１２ｂ）を、およびそれに接続された前記閉鎖要素（４）を、前記入口ダクト（２ａ）の出口セクション（２ｆ）に対して中心に保持することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１４】
前記バネ（５）が、第１の円形バネ端部セクション（５ａ）と、第２のバネ端部セクション（５ｂ）と、少なくとも２つのバネアーム（５ｅ）とを含むダイアフラムバネとして設計され、前記バネアーム（５ｅ）が、前記第１のバネ端部セクション（５ａ）を前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）に接続し、前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）を前記第１のバネ端部セクション（５ａ）に対して中心に置くようにして保持することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１５】
前記閉鎖要素（４）が、閉鎖頭部（４ａ）と、前記軸方向（Ａ）に延在する結合部分（４ｉ）とを含み、前記結合部分（４ｉ）が、前記軸方向（Ａ）に離間されかつそれらの間に前記閉鎖頭部（４ａ）が好ましくは配置される第１および第２の結合セクション（４ｇ、４ｋ）を有し、前記第１の結合セクション（４ｇ）が前記入口セクション（２ｅ）に配置されかつ前記バネ（５）に接続され、前記第２の結合セクション（４ｋ）が、前記結合部分（４ｉ）を前記入口ダクト（２ａ）の中心に保持するために、ダイアフラムバネとして設計された第２のバネ（１３）によって保持されることを特徴とする、請求項１４に記載のポペット弁。
【請求項１６】
ケージ（３）を含み、前記ケージ（３）が、前記軸方向（Ａ）において前記弁ボディ（２）と前記閉鎖要素（４）とに続くように配置され、前記ケージ（３）内に、前記軸方向（Ａ）に延在しかつ前記閉鎖要素（４）が前記軸方向（Ａ）に摺動可能に取り付けられる案内部分（６）が配置される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１７】
前記ケージ（３）が、前記案内部分（６）が前記軸方向（Ａ）に突出するように配置される面積的に広がる保持構造（３ｅ）を有し、前記保持構造（３ｅ）が中間スペース（３ｃ）を有し、前記保持構造（３ｅ）が、複数の支柱（３ｂ）と接合部（３ａ）と中間スペース（３ｃ）とを含むグリッド構造として特に設計されることを特徴とする、請求項１７に記載のポペット弁。
【請求項１８】
前記弁座（７ａ）が、前記弁ボディ（２）に配置される別個の弁座リング（７ｂ）として設計されることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１９】
前記弁ボディ（２）内に、着脱可能におよび交換可能に前記弁ボディ（２）に接続される複数の入口部分（２ｂ）が配置され、各入口部分（２ｂ）が前記入口ダクト（２ａ）を取り囲むことを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項２０】
前記弁座（７ａ）が前記入口部分（２ｂ）の一部であること、または前記入口部分（２ｂ）が、前記弁座（７ａ）が配置される溝を有することを特徴とする、請求項１９に記載のポペット弁。
【請求項２１】
前記保持部分（１２）が、前記軸方向（Ａ）に延在する線形案内部（１２ｂ）を含むこと、前記閉鎖要素（４）が、前記軸方向（Ａ）に移動可能に前記線形案内部（１２ｂ）内に取り付けられるロッド状結合セクション（４ｇ）を含むことを特徴とする、請求項４または５に記載のポペット弁。
【請求項２２】
前記入口ダクト（２ａ）、前記弁座（７ａ）および前記閉鎖要素（４）が、前記弁ボディ（２）が吸引弁（ＶＳ）および圧力弁（ＶＤ）の両方を含むように、同じ弁ボディ（２）に配置されることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか一項に記載のポペット弁（１）を含むピストン圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の前提部によるピストン圧縮機用のポペット弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
文献（特許文献１）は、図１において、螺旋バネを備えたディスク弁を開示しており、前記弁は、砂を含みかつ高濃度の汚染水の搬送に特に適している。前記弁は、特に弁を通って流れる流体が依然として比較的高い流速の場合、低粘度またはガス状流体の搬送に適していないという欠点を有する。ガス状流体によって作動される前記周知のディスク弁は、比較的高い圧力損失がディスク弁で生じるという欠点を有する。さらに、ディスク弁は、開放するや否や、振動運動を生じさせ、絶えず座面と衝突する。ディスク弁の圧力損失を低減するために、弁ディスクを保持するバネを延ばすことによって間隔を拡大することが可能である。しかしながら、この結果、さらにより激しい振動運動が起こり、弁ディスクは対応して頻繁に、および対応して激しく座面と衝突し、その結果、前記ディスク弁は比較的高い摩耗度を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第４６６９７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、より有利な作動特性を有するピストン圧縮機用のポペット弁を設計することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的は、特許請求項１の特徴を有するポペット弁によって達成される。従属項２〜２２は、本発明のさらなる有利な実施形態に関する。
本目的は、好ましくは弁座カバーとして設計された弁ボディを含む、ピストン圧縮機用のポペット弁であって、複数の入口ダクトが弁ボディ内に配置され、入口ダクトは入口セクションと出口セクションとを有し、出口セクションは弁座に開かれ、各入口ダクトは閉鎖要素およびバネを割り当てられ、閉鎖要素は軸方向に移動可能であり、各弁座との関連において、関連する閉鎖要素は、弁座が閉鎖要素によって閉鎖可能であるような方法で、軸方向において対向して据えられるように配置され、バネは第１のバネ端部セクションと第２のバネ端部セクションとを有し、バネは入口ダクト内に配置され、第１のバネ端部セクションは、入口ダクトに、好ましくは入口ダクトの入口セクションに保持され、好ましくは当接し、第２のバネ端部セクションは、弁座に向けられた予負荷力が閉鎖要素に及ぶように閉鎖要素に接続される、ポペット弁によって特に達成される。
【０００６】
本発明によるポペット弁は、作動中、実質的に所定の位置に移動される閉鎖要素を有し、その結果、閉鎖プロセスの間、閉鎖要素が縁部で弁座に衝突する可能性は非常に低くなる。さらに振動運動が抑制される。従って、本発明によるポペット弁は、作動中、非常に低い摩耗度を示す。さらに、閉鎖要素は、非常に低い質量または比較的軽量の要素であるように設計可能であり、これにより追加的に特に弁座の摩耗が低減される。ポペット弁は、弁ボディの入口ダクト内に配置されたバネであって、閉鎖要素が結合されたバネを含む。閉鎖要素は、バネによって有利に中心に保持され、これにより作動中の枢動の可能性が低減される。バネおよび入口ダクトは、閉鎖要素の最大偏向の場合、バネが弁座の方向において入口ダクトに当接するように互いに適合された方法で有利に設計され、その結果、バネは、最大偏向時でさえ閉鎖要素の明確に定められた位置を予め定める。さらに、弁座の形状および弁座に横たわるようになる閉鎖要素の表面の形状は、閉鎖要素が弁座に衝突するときに閉鎖要素が中心に置かれるように互いに適合されるように有利に設計される。この設計は、閉鎖要素が閉鎖位置および完全開放位置の両方において所定の位置を取り、その結果、閉鎖要素がバネによって予め定められた境界条件内で自由に移動できるのは前記２つの閉鎖された位置の間の移行区間だけであるという利点を有する。閉鎖要素は従って振動運動を示さず、低い摩耗を示し、再現可能な閉鎖時間を有する。
【０００７】
有利な実施形態において、本発明によるポペット弁は、少なくとも入口ダクトと弁座とを形成する入口部分が配置された弁ボディを有し、前記入口部分は交換可能な部分として設計される。有利な実施形態において、弁ボディは、入口部分を配置できる開口または穴を有する。これにより、弁座が摩耗した場合、弁ボディ全体でなく入口部分だけを交換すればよいという利点がもたらされる。弁ボディは用途に応じて異なる形態のものであってもよく、好ましくは、例えばシリンダの一部の形態の、または他の形態の、例えばダクトを介してシリンダの内部空間に流体を導くような方法で接続される弁ネストの一部の形態の、カバー状または中空円筒形状のものであってもよい。有利な実施形態において、入口部分は、交換可能な部分または単回使用部分として提供され、入口部分だけでなくバネと閉鎖要素も含む予め作製されたアセンブリを形成するように設計され、その結果、複数の個別の弁を含むポペット弁の個別の弁は、欠陥のある個別の弁を予め作製されたアセンブリと交換することによって、迅速に交換することができる。
【０００８】
弁ボディの入口ダクト内に配置されかつ閉鎖要素が結合されるバネを含むポペット弁は、圧縮チャンバの方向に必要な構造深さがごくわずかであるというさらなる利点を有する。それというのも、その機能に必要な全構成要素が弁ボディの構造高さで配置されるからである。これにより圧縮機内のデッドスペースを非常に小さく保つことが可能になる。
【０００９】
さらに有利に設計されたポペット弁において、長手方向案内部が、入口ダクトの下または上に、有利に外側におよび弁座から離間されてさらに配置され、その長手方向案内部上で閉鎖要素がその移動方向にまたは軸方向に案内され、それにより閉鎖要素のいかなる傾斜も追加的に防止するようにする。この実施形態は、高い流速および／または高い質量流量を示すポペット弁に特に適している。
【００１０】
さらに有利に設計されたポペット弁において、それに沿って閉鎖要素が移動しそれによって閉鎖要素が案内される案内バーが設けられ、案内バーは好ましくはすべり軸受として設計される。案内バーは好ましくは、入口ダクト内で、少なくとも部分セクションに沿って、さらなる例示的実施形態では完全に延在する。そのような長手方向案内部は、閉鎖要素が傾斜することなく所定の方向に入口ダクト内を案内されるという利点を有する。前記長手方向案内部はさらに、閉鎖要素を非常に軽量かつ低質量の要素であるように設計できるという利点を有する。
【００１１】
閉鎖要素は好ましくは、入口ダクトの方に向けられた対向表面が、長手方向軸に関して、対称、好ましくは回転対称であるように設計され、好ましくはまた配置されるように設計される。この実施形態は、開放した閉鎖要素の位置が、入口ダクトを介して流入し、弁座と閉鎖要素との間を流出する流体によって中心に置かれるという利点を有する。
【００１２】
有利な実施形態において、ピストン圧縮機をダイアフラム圧縮機として設計することが可能である。
有利な実施形態において、弁ボディの構造深さ内に弁のための空間が存在し、同時に好ましくは弁ボディの両側で弁が突出しないように弁を設計することが可能である。
【００１３】
本発明を例示的実施形態に基づいて以下で詳細に記載する。
以下、例示的実施形態を説明するために使用される図面である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】閉鎖型ポペット弁の正面図を示す。
【図２】断面線Ｂ−Ｂに沿った図１によるポペット弁の長手方向斜視断面を示し、図中、閉鎖要素は開放している。
【図３】図２による単一閉鎖弁の長手方向斜視断面を示す。
【図４】ポペット弁の閉鎖弁の第２の例示的実施形態の長手方向斜視断面を示す。
【図５】図４による閉鎖弁の入口開口の図を示す。
【図６】ポペット弁の第３の例示的実施形態の長手方向斜視断面を示す。
【図７】図６によるポペット弁の下からの図を示す。
【図８】図６および７によるケージの詳細図を示す。
【図９】ポペット弁の閉鎖弁の第４の例示的実施形態の長手方向斜視断面を示す。
【図１０】ポペット弁の閉鎖弁の第５の例示的実施形態の長手方向斜視断面を示す。
【図１１】ポペット弁の閉鎖弁の第６の例示的実施形態の長手方向斜視断面を示す。
【図１２】図１１による断面の平面図を示す。
【図１３】バネのさらなる例示的実施形態を示す。
【図１４】バネのさらなる例示的実施形態を示す。
【図１５】バネのさらなる例示的実施形態を示す。
【図１６】閉鎖要素のさらなる例示的実施形態を示す。
【図１７】長手方向案内部を備えた閉鎖要素の第７の例示的実施形態を示す。
【図１８】設置された状態の図１７による閉鎖要素を示す。
【図１９】図１７および１８による閉鎖要素を含むポペット弁の長手方向斜視断面を示す。
【図２０】ポペット弁の線形に案内される閉鎖弁の例示的実施形態の長手方向断面を示す。
【図２１】ポペット弁の閉鎖弁のさらなる例示的実施形態の長手方向断面を示す。
【図２２】ポペット弁の線形に案内される閉鎖弁のさらなる例示的実施形態の長手方向断面を示す。
【図２３】複数の弁を備えた円筒形弁ボディを有するポペット弁を示す。
【図２４】複数の弁を備えた弁ボディのさらなる実施形態を有するポペット弁を示す。
【図２５】複数の弁を備えた弁ボディのさらなる実施形態を有するポペット弁を示す。
【図２６】複数の弁を備えた弁ボディのさらなる実施形態を有するポペット弁を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面中、同一の部分は、基本的に同じ参照識別子で示されている。
図１は、ピストン圧縮機用の閉鎖型ポペット弁の正面図を示し、この閉鎖型ポペット弁は、弁座カバー２として設計された弁ボディを含み、弁ボディ内には、７個の入口ダクト２ａが配置され、入口ダクト２ａはそれぞれ１つの閉鎖要素４によって底部で開放可能であるが、示されている図では閉鎖されている。従って、７個の個々の同一設計の弁が、弁座カバー２の中に配置されている。図２に示されているように、弁は、入口側で、好ましくは流体を導くような方法で共通の入口チャンバＥに接続され、出口側で、好ましくは流体を導くような方法で共通の出口チャンバＧに接続される。各入口ダクト２ａ内にバネ５が配置され、バネ５は、渦巻き状に延び、入口ダクト２ａの壁に沿ってまたは入口ダクト２ａの壁から離間されるように延び、中心に突出しかつ保持セクション５ｄに移行する移行セクション５ｈを底部に有する。閉鎖要素４は、例えば、閉鎖要素４がバネ５によって保持されるように保持セクション５ｄが接続される突出結合セクション４ｇを有する。
【００１６】
図２は、図１によるポペット弁１の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面を示し、図中、閉鎖要素４は開放状態で示されている。ポペット弁１は、入口ダクト２ａを備えた弁座カバーとして設計された少なくとも弁ボディ２を含み、バネ５は各入口ダクト２ａに配置され、閉鎖要素４は各入口ダクト２ａに割り当てられ、閉鎖要素はバネ５によって軸方向Ａに移動可能に保持されている。入口ダクト２ａは、入口セクション２ｅを有する。入口ダクト２ａはさらに出口セクション２ｆを有し、出口セクション２ｆは弁座７ａに開かれている。入口ダクト２ａは、例えば図９に示されるように、弁座カバー２内に直接形成されてもよい。図２に示されている例示的実施形態では、弁ボディ２は、ボア２ｈおよび肩部２ｉを有し、ここで各入口ダクト２ａは、実質的に、すなわち肩部２ｉと弁ボディ２の表面との間の入口開口を除いて、弁ボディ２の対応するボア２ｈに挿入され、好ましくは交換可能である入口部分２ｂによって形成される。入口部分２ｂは好ましくはまた弁座７ａを含む。弁ボディ２の底部に配置されているのは、保持プレート７であり、保持プレート７は、入口部分２ｂを交換するために取り外し可能であり、取り付けられた状態で、入口部分２ｂを弁ボディ２内に保持する。
【００１７】
図３は、図１および２に示される弁の１つを詳細に示す。
入口ダクト２ａは弁座カバー２内に配置され、入口ダクト２ａは、入口セクション２ｅと出口セクション２ｆとを有し、出口セクション２ｆは、弁座７ａに開かれている。閉鎖要素４は、軸方向Ａに移動可能に保持され、ここで、閉鎖要素４は、軸方向Ａにおいて弁座７ａに対向して据えられるように配置され、その結果、弁座７ａは、閉鎖要素４によって閉鎖されることができる。バネ５は、第１のバネ端部セクション５ａと、第２のバネ端部セクション５ｂとを有し、バネ５は入口ダクト２ａ内に配置され、第１のバネ端部セクション５ａは、入口ダクト２ａの入口セクション２ｅに当接し、それに保持され、または第１のバネ端部セクション５ａは、少なくとも入口ダクト２ａの入口開口の領域に、例えば窪み部２ｃに保持され、およびその他の方法で内部側壁２ｇから離間されて有利に延び、第２のバネ端部セクション５ｂは、弁座７ａの方に向けられた予負荷力が閉鎖要素４にかかるように、閉鎖要素４に接続される。
【００１８】
入口セクション２ｅは、円周方向に延在する窪み部２ｃ、好ましくは溝を有利に有し、それに第１のバネ端部セクション５ａが係合し、それにより第１のバネ端部セクション５ａを入口ダクト２ａに保持し、好ましくは結合するようにする。
【００１９】
バネ５は、螺旋状におよび好ましくは図示のように渦巻き状に延びるように設計された複数の巻きを有し、巻きの少なくともいくつかは、中間空間５ｃを形成するように互いに離間される。バネ５は、中を流れる流体Ｆがバネ５によってほんのわずか妨げられるように有利に設計され、それは例えば、バネ５が入口部分２ｂの内部側壁２ｇに大部分当接することで達成され、およびバネ５が、出口セクション２ｆの領域において、入口ダクト２ａの内部空間に突出する１つの移行セクション５ｈを有し、その移行セクションは閉鎖要素４を保持する保持セクション５ｄ内に開口することで達成される。従って、実質的にバネ５の移行セクション５ｈだけ、流体Ｆが両側で周囲を流れる。内壁に当接するバネセクションは、実質的に入口ダクト２ａの内部空間に面する側だけで流体Ｆの流れに衝突される。バネ５は、しかしながら、内部側壁２ｇから離間されて配置され、従って入口ダクト２ａの内部空間内に突出してもよく、この際、これにより流れ抵抗が増大することはほとんどなく、それというのもバネ５のワイヤ直径が小さいからである。
【００２０】
バネ５は好ましくは示されるように軸方向Ａにおいて出口セクション２ｆに向かって低減する外径を有する。入口ダクト２ａは、好ましくは、入口セクション２ｅから出口セクション２ｆに向かって狭まる。バネ５は有利に金属から構成される。バネまたはバネワイヤは、有利に、円形、楕円形または矩形の断面を有し、矩形断面の場合、その縁部は有利に丸みを付けられる。
【００２１】
図３に示されるように、入口ダクト２ａは円錐状に延在する内部側壁２ｇを有し、その結果、入口ダクト２ａの内径が出口セクション２ｆに向かって低減し、バネ５は、閉鎖要素４が完全に開放されると、バネ５が入口ダクト２ａに沿った複数の巻きによって側壁２ｇに当接するように渦巻き状に延びるように設計されることが特に好ましい。この結果、バネ５の振動（これは開放プロセスの間に巻きが必ずしも入口ダクト２ａに当接しないので閉鎖要素４の開放プロセスの間に起こり得る）は、閉鎖要素４が完全に開放されると再び抑制される。この実施形態は、とりわけ、バネ５が、包囲する窪み部２ｃのない場合でさえ、特に好ましくは単に、出口セクション２ｆの方向に狭くなるバネ５が円錐状に狭まる内部側壁２ｇに当接することによって、入口ダクト２ａ内に保持されることができるという利点を有する。
【００２２】
図３に示されるように、弁座７ａおよび閉鎖要素４は、弁座７ａが凹状または円錐状に延在する座面を形成することによって、および閉鎖要素４が対応して適合された凸状または円錐状に延在する閉鎖頭部４ａを有することによって、相互自動芯合わせ設計のものであると好ましい。
【００２３】
有利におよび図３に示されるように、入口ダクト２ａは円周方向に延在する肩部２ｄを出口セクション２ｆに有し、さらに、第２のバネ端部セクション５ｂは支持セクション５ｇを有し、それに移行セクション５ｈが、続いて保持セクション５ｄが続く。保持セクション５ｄは、閉鎖要素４に接続される。支持セクション５ｇは肩部２ｄに当接できるように設計され、および支持セクション５ｇが肩部２ｄに当接しているときに閉鎖要素４が出口セクション２ｆに対して中心に保持されるように移行セクション５ｈが延在するように、設計される。それによって、閉鎖要素４の結合セクション４ｇが、ひいては閉鎖要素４全体が、特に閉鎖要素４が完全に開放されるときに所定の位置に保持されることが保証される。この実施形態は、閉鎖要素４の位置が、弁座７ａによって閉鎖位置に定められ、支持セクション５ｇが肩部２ｄに当接することによって完全開放位置に定められるという利点を有する。閉鎖要素４の位置は、従って、特に横方向の偏向に対して、すなわち軸方向Ａに対して垂直に定められ、その結果、この方向における制御されない偏向は防止される。閉鎖要素４のそのような横方向の偏向は、従って、閉鎖要素４が完全閉鎖位置と完全開放位置との間に配置されるときに限り可能である。
【００２４】
図２および３から理解できるように、保持プレート７は、弁座カバー２の下に配置されてもよく、保持プレートは、例えば、弁座７ａとしての機能を果たしてもよく、または保持プレートは、図２および３に示されるように、単に入口部分２ｂを弁座カバー２内に固定する。有利な実施形態では、図２および３に示されるように、グリッド状の保護部分１１が弁座カバー２の下に配置され、それにより特に、バネ５または閉鎖要素４の損傷部分が、ピストン圧縮機の弁座カバー２の下に配置された圧縮チャンバに移動することを防止する。図１〜３に示されるポペット弁１は、弁座カバー２の下に空間をほとんど必要としないという利点を有し、これによりピストン圧縮機の圧縮チャンバのデッドスペースを小さく保つことができるという利点が生じる。
【００２５】
図４および５は、ポペット弁１の閉鎖要素４の中心案内部の第２の例示的実施形態を示す。ポペット弁１は、中心ホルダ１２ｂと、中心ホルダ１２ｂから延びる複数の保持アーム１２ａとを備えた芯合わせ部分１２を含み、保持アーム１２ａは、第２のバネ端部セクション５ｂおよび中心ホルダ１２ｂに接続され、それに接続された閉鎖要素４は、入口ダクト２ａの出口セクション２ｆに対して中心に保持されている。中心ホルダ１２ｂは、好ましくは、図４に示されるように、その周囲端部セクションでバネ端部セクション５ｂに接続される。中心ホルダ１２ｂは、閉鎖要素４の結合セクション４ｇが保持される開口を有する。芯合わせ部分１２は、従って、閉鎖要素４の構造部分であり、バネ端部セクション５ｂは芯合わせ部分１２を介して閉鎖要素４に接続される。
【００２６】
図６は、ポペット弁１の第３の例示的実施形態を断面で示す。図１〜３に示されるポペット弁１と対照的に、図６に示されるポペット弁１は、保護部分１１を有さず、代わりに、支柱３ｂと接合部３ａと中間スペース３ｃとを有するケージ３が、弁座カバー２の下に配置される。接合部３ａに案内部分６が配置され、閉鎖頭部４がそれぞれ、案内部分６を横方向に取り囲む案内セクション４ｂを有し、その結果、閉鎖頭部４は、案内部分６上で軸方向Ａに案内される。有利な実施形態では、案内部分６は、ストッパ６ｅを含むクリップとして設計され、その結果、案内部分６は、ケージ３から取り外すことができ、またはケージ３に結合することができる。ケージ３と弁座カバー２との間に、特に入口部分２ｂを保持する働きをする保持プレート７が配置される。
【００２７】
図７は、図６に示されるポペット弁１を下から見た図で示す。図８は、図６および７に示されるケージ３を詳細に示す。ケージ３は、平面的に広がる保持構造３ｅを有利に有し、保持構造３ｅは好ましくは、複数の支柱３ｂおよび接合部３ａを含むグリッド構造として設計され、案内部分６は接合部３ａに配置され、有利に交換可能に結合される。接合部３ａは、案内部分６が結合されるまたは着脱可能に結合可能であるボア３ｆを有利に有する。示されているケージ３は好ましくは、大きな中間スペース３ｃを有し、これにより、入口ダクト２ａを介して流入する流体が妨げられることなく、または実質的に妨げられることなくケージ３を通って流れることができ、その結果、わずかな圧力損失しか生じないという利点がもたらされる。有利な実施形態では、ケージ３は、中空の円筒状外壁３ｄを含み、外壁３ｄは軸方向Ａに延在し、保持構造３ｅを円周方向に取り囲む。ケージ３は従って、「弁ガード」とも称される弁保護装置としても作用する。図２〜４に示されるような保護部分１１をケージ３の下に配置することも可能である。
【００２８】
図９は、ポペット弁１の単一閉鎖弁の第４の例示的実施形態を詳細に示す。図６に示される例示的実施形態と対照的に、入口部分２ｂは設けられず、その結果、入口ダクト２ａは弁座カバー２だけで形成される。さらに、保持プレート７は設けられず、その結果、閉鎖要素４は弁座カバー２の弁座７ａに直接当接する。さらに、保護部分１１がケージ３の下に配置される。図９はさらに、閉鎖要素４と組み合わせた案内部分６の機能を詳細に示す。対向面４ｄおよび対向面６ｃは、閉鎖要素４の最大ストロークを制限するストッパを相互に形成する。示される例示的実施形態では、案内部分６はストッパ６ｅだけでなく移動止め係合部分６ｆも有し、その結果、案内部分６は、クリップ接続によってケージ３に接続可能である。図１〜６および１０に示されるような入口部分２ｂを有する弁の例示的実施形態は、弁ボディ２が入口ダクト２ａをおよび好ましくは弁座７ａも形成することによって、入口部分２ｂなしに図９に示されるように構成されてもよい。しかしながら、全ての実施形態において、弁座７ａを、弁座７ａの所まで延在する保持プレート７によって形成することも可能である。
【００２９】
図１０は、ポペット弁１の単一閉鎖弁の第５の例示的実施形態を示し、このポペット弁は、図９に示される例示的実施形態と対照的に、保持アーム１２ａと、内側案内部１２ｃを備えたホルダ１２ｂとを含む追加芯合わせ部分１２も有し、閉鎖要素４はさらに、摺動セクション４ｈで終端する結合部分４ｉを含む。芯合わせ部分１２は、入口ダクト２ａの入口セクション２ｅ内に配置され、摺動セクション４ｈは、内側案内部１２ｃ内に軸方向Ａに摺動可能に取り付けられ、その結果、閉鎖要素４は特に効果的かつ確実な方法で軸方向Ａに案内される。閉鎖要素４は、バネ５によって保持セクション５ｄに保持される。図１０に示される例示的実施形態では、案内部分６、ケージ３および案内セクション４ｂを省略することも可能である。
【００３０】
図１１および１２は、ポペット弁１の単一閉鎖弁の第６の例示的実施形態を示し、ポペット弁１は、例えば図２に示されるように、複数の、例えば７個のそのような閉鎖弁を含んでもよい。図１１および１２に示される閉鎖弁は、弁座カバー２と、軸方向Ａに移動可能に取り付けられる閉鎖要素４と、バネ５と、第２のバネ１３とを含む。
【００３１】
閉鎖要素４は、閉鎖頭部４ａと、軸方向Ａに延在する結合部分４ｉとを含み、結合部分４ｉは、第１および第２の結合セクション４ｇ、４ｋを有し、それらは軸方向Ａに離間され、それらの間に閉鎖頭部４ａが配置されている。第１の結合セクション４ｇは、入口セクション２ｅ内に配置され、ダイアフラムバネとして設計された第１のバネ５に接続され、第２の結合セクション４ｋは、結合部分４ｉを入口ダクト２ａ内に中央に保持するために、ダイアフラムバネとして設計された第２のバネ１３によって保持される。２つのバネ１３および５は、図１３および１４に詳細に示されている。バネ５は、第１のバネセクション５ａと、第２のバネセクション５ｂと、前記２つのセクション５ａ、５ｂに接続された複数のバネアーム５ｅとを含む。第２のバネセクション５ｂは、保持セクション５ｄを同時に形成し、それによって結合セクション４ｇは保持される。第２のバネ１３は、第１のバネセクション１３ｃと、第２のバネセクション１３ａと、前記２つのセクション１３ｃ、１３ａに接続された複数のバネアーム１３ｂとを含む。弁座カバー２は、入口セクション２ｅに、第１のバネセクション５ａが保持される包囲溝２ｃを含む。保持プレート７は同様に包囲溝１３ｃを含み、その中に第２のバネ１３が保持され、その結果、２つのバネ５、１３によって保持される閉鎖要素４は、軸方向Ａに移動可能に取り付けられる。閉鎖要素４の案内のために、しかしながら、例えば、案内部分６を備えたケージ３を、図６または９に示されるようにバネ１３の代わりに配置することも可能である。
【００３２】
さらなる例示的実施形態において、第２のバネ１３を、第１のバネ５と閉鎖頭部４ａとの間に配置し、その結果、図１１または１２からわかるように、第２のバネ１３が閉鎖頭部４ａの下に配置されないことも可能である。この実施形態では、第２のバネ１３は同様に入口ダクト２ａ内に配置され、かつ好ましくは、入口ダクト２ａ内に円周方向に延在する溝によって入口ダクト２ａ内に保持される。さらなる実施形態では、複数のバネ５、１３が、入口ダクト２ａ内に閉鎖要素４を保持するために設けられてもよい。従って、図１１または１２において、１つ、２つまたはそれ以上の追加のダイアフラムバネを、閉鎖頭部４ａと第１のバネ５との間に配置することも可能であり、および／または、図１１または１２において、１つまたは複数の追加のダイアフラムバネを、閉鎖頭部４ａと第２のバネ１３との間に配置して、閉鎖要素を入口ダクト２ａ内に弾性的に保持することも可能である。
【００３３】
図１１および１２は、弁座リング７ｂとして設計された弁座７ａを示し、ここで前記弁座リング７ｂは弁座カバー２の窪み部内に配置され、保持プレート７によって下から保持される。さらなる例示的実施形態では、しかしながら、弁座７ａを保持プレート７によってまたは弁ボディ２によって形成することも可能である。
【００３４】
バネ５、１３は、異なる形態で設計されてもよい。図１５は、バネ５のさらなる例示的実施形態を示し、これは図１１および１２に示される弁に好適であり、また第１のバネセクション５ａと第２のバネセクション５ｂとを含み、２つのバネセクション５ａ、５ｂは２つのバネアーム５ｅによって互いに接続される。バネセクション５ｂは保持セクション５ｄとしての機能を果たし、それによってバネ５は閉鎖要素４に接続される。図１１および１２に示される実施形態において、両バネ５、１３は、図１５に示されるバネ５のように設計されてもよい。
【００３５】
図１６は、閉鎖頭部４ａと、結合セクション４ｇと、案内セクション４ｂと、ストッパ４ｄとを備えた閉鎖要素４のさらなる例示的実施形態の長手方向斜視断面図を示す。鐘状または矢印状の設計により閉鎖要素４の構造高さ内に比較的深い案内セクション４ｂを実現することが可能であり、前記セクションは、閉鎖頭部４ａが弁座７ａに当接するとき、入口ダクト２ａの内部空間に比較的深くまで突入する。図１６に示される閉鎖要素４の実施形態は、弁ボディ２とケージ３との間の空間を小さく維持することができるという利点を有するが、それというのも、例えば図９からわかるように、案内部分６が閉鎖要素４内で入口ダクト２ａに沿って特定の距離にわたり延在し得、その結果、弁ボディ２とケージ３との間の距離を低減することができ、および閉鎖要素４はそれにもかかわらずストローク運動を実行することができるからである。
【００３６】
図１９は、ポペット弁１のさらなる例示的実施形態を長手方向斜視断面で示し、このポペット弁１は、弁座カバーとして設計されかつ複数の入口ダクト２ａを有する弁ボディ２を含み、および入口ダクト２ａあたりそれぞれ１つの関連する閉鎖要素４を含む。さらに、ポペット弁１は保持プレート７を含み、保持プレート７は各閉鎖要素４および閉鎖要素芯合わせ部分１２を弁ボディ２に保持する。ポペット弁１の場合、全ての入口ダクト２ａには、閉鎖要素芯合わせ部分１２を備えた閉鎖要素４が設けられ、より良い説明のために、図１９では、閉鎖要素芯合わせ部分１２を備えた閉鎖要素４が１つだけ配置されている。
【００３７】
図１７は、閉鎖要素芯合わせ部分１２を詳細に示し、この閉鎖要素芯合わせ部分は、保持リング１２ｄと、３つの保持アーム１２ａと、閉鎖要素ホルダ１２ｂとを含み、保持リング１２ｄは３つの保持アーム１２ａによって閉鎖要素ホルダ１２ｂに接続される。閉鎖要素ホルダ１２ｂは、軸方向Ａに延在するボアを含み、ボアは結合部分４ｉのすべり軸受を形成する。
【００３８】
図１８は、図１９によるポペット弁１の中央セクションの詳細を、長手方向斜視断面で示す。閉鎖要素４は閉鎖頭部４ａを含み、閉鎖頭部４ａは示されている例では、球体キャップ状の設計であり、長尺状の、例えばロッド状の結合部分４ｉを含み、長尺状の結合部分４ｉは、結合セクション４ｇで終端する。保持リング１２ｄは、弁ボディ２と保持プレート７との間に固定式におよび有利には着脱式に保持される。示されている例示的実施形態では、保持リング１２ｄはさらに弁座７ａも形成する。しかしながら、弁座７ａを、保持プレート７によってまたは追加の部分によって形成することも可能である。閉鎖要素４は、軸方向Ａに移動可能に取り付けられ、第１のバネセクション５ａと第２のバネセクション５ｂとを有するバネ５（図示せず）が結合セクション４ｇに復元力を及ぼし、復元力は示されている図において上方に作用する。第２のバネセクション５ｂは、その保持セクション５ｄによって、結合セクション４ｇに接続される。第１のバネセクション５ａは、例えば、図３に示されるように、入口ダクト２ａの側壁に、例えばそこに配置される溝２ｃの中で接続されてもよく、または、肩部２ｄに接続されてもよく、その際、バネ５は圧縮バネとして設計される。例えば、第１のバネセクション５ａが、保持リング１２ｄおよび／または保持アーム１２ａに当接または支持されることも可能である。後者の実施形態は、閉鎖要素４、弁座７ａ、および芯合わせ部分１２ならびにバネ５を含む弁の全体閉鎖機構が、保持リング１２ｄによって弁ボディ２に接続可能な交換可能なユニットとして設計されるという利点を有する。従って、そのような閉鎖機構は交換が容易であり、例えば使い捨て部品として設計されてもよい。
【００３９】
図２０は、単一弁Ｖのさらなる例示的実施形態の長手方向断面を示し、複数の単一弁を例えば図１に示されるように弁ボディ２内に配置することができる。弁ボディ２は入口ダクト２ａを含む。弁ボディ２の底部に配置されるのは、弁座７ａも形成するプレート７である。バネ５および閉鎖要素４は図３に示されるように配置および設計されるが、閉鎖要素４がその頂部にボア４ｌを有し、ボア４ｌを通って下部ストッパ１４ａと上部結合点１４ｂとを有する案内ロッド１４が延在する点が異なる。ストッパロッド１４は固定アクスルを形成し、それに沿って閉鎖要素４が線形方向に摺動可能に移動できるように取り付けられる。弁はさらに図１０に示されるように配置かつ設計された芯合わせ部分１２を含むが、芯合わせ案内部１２ｃが、例えば結合点１４ｂが雄ネジを有することによっておよびホルダ１２ｂが雌ネジを有することによって、ホルダ１２ｂへの上部結合点１４ｂの固定された接続を許容する点が異なる。案内ロッド１４は、下部ストッパ１４ａが軸方向Ａにおける閉鎖要素４の最大ストローク移動を制限するように、結合されかつ配置される。閉鎖要素４はさらに、下方方向において内部空間４ｎを密閉するカバー４ｍも含み、その結果、内部空間４ｎはボア４１を介して流体を導くような方法で入口ダクト２ａに接続されるが、出口チャンバＧは流体を導くような方法で内部空間４ｎに接続されない。
【００４０】
図２１は、単一弁のさらなる例示的実施形態の長手方向断面を示す。弁ボディ２は入口ダクト２ａを含む。プレート７が弁ボディ２の底部に配置される。閉鎖要素４はトランペット状の設計である。閉鎖要素４は、一方の側で入口ダクト２ａに接続され他方の側で閉鎖要素４に接続されるバネ５によって、図３に示されるように保持される。弁はさらに、案内部分６が配置されるケージ３を含む。案内部分は、閉鎖要素４が完全に開放される場合に閉鎖要素４が所定の中央位置に配置されるように、および、開閉プロセスの間に激しく傾斜される場合に閉鎖要素４を部分的に案内するように、閉鎖要素４の輪郭に適合された方法で設計される。閉鎖要素４のトランペット状の設計は、流れる流体Ｆが特に効果的な方法で閉鎖要素４を中央位置に保持するという利点を有する。
【００４１】
図２２は、線形に案内される閉鎖要素４を備えた弁Ｖのさらなる例示的実施形態の長手方向断面を示す。弁ボディ２は入口ダクト２ａを含み、示される例示的実施形態において、さらに弁座７ａを形成する。案内ロッド１４が上部結合点１４ｂによって固定式に接続される芯合わせ部分１２が、弁ボディ２と接するようにまたは弁ボディ２から離間されるように配置され、その結果、案内ロッド１４は、入口ダクト２ａを通って好ましくは中心に延在し、固定式に保持される。案内ロッド１４は反対側の端部でストッパ１４ａで終端し、このストッパ１４ａは、半径方向に外側に第２の案内表面１４ｃを有する。閉鎖要素４は、案内ロッド１４上を線形方向に移動可能であり、案内ロッド１４に摺動可能に取り付けられ、ストッパ１４ａおよび弁座７ａによってそのストローク高さに関して制限される。閉鎖要素４はさらに内側表面４ｏを有し、前記内側表面４ｏおよび第２の案内表面１４ｃは、軸方向Ａに追加案内部を形成するように互いに適合された方法で配置および設計される。示される実施形態は、閉鎖要素４が直接案内ロッド１４上で案内され、追加的に第２の案内表面１４ｃによって内側表面４ｏ上で案内される実施形態であるが、これにより特に正確な線形案内がもたらされるという利点を、および／または閉鎖要素を特に軽量にまたは特に低い質量を有するように設計できるという利点を有する。しかしながら、第２の案内表面１４ｃおよび内側表面４ｏを含む第２の案内点を省略することも可能である。バネは、第１のバネ端部セクション５ａで入口ダクト２ａの内壁に接続され、第２のバネ端部セクション５ｂによって閉鎖要素４に接続される。示されている芯合わせ部分１２の代わりに、案内ロッド１４を入口ダクト２ａ内に保持するために、図２０に示される芯合わせ部分１２を使用することも可能である。図２０および２２による例示的実施形態では、閉鎖要素４は、案内ロッド１４に摺動可能に取り付けられるが、図１７および１８による例示的実施形態では、案内ロッド４ｉは閉鎖要素４の一部を形成する。図２０および２２による例示的実施形態は、従って、閉鎖要素４がより低い移動質量を有するという利点を有する。ストッパ１４ａは比較的大きな面積を有し、それにより弁Ｖの作動中、閉鎖要素４および案内ロッド１４にほとんど摩耗が生じないという利点がもたらされる。閉鎖要素４は、カバー４ｍ、気密性球体キャップによって密閉される。気密性球体キャップは、例えば、閉鎖要素４に留められる板状金属部品として形成される。閉鎖要素４は好ましくはプラスチックから構成される。芯合わせ部分１２は好ましくは三脚を形成し、その結果、３点で弁ボディ２に支持され、例えば当接する。図２０に示される実施形態は、吸引弁として使用される場合、特に有利である。それというのも、この方法ではデッドスペースをごくわずかに保つことができるからである。有利な実施形態では、保護部分１１、例えば保護グリッドがさらに弁ボディ２の下に配置され、それによって、取り外された球体キャップ４ｍの、閉鎖要素４の、またはバネ５のいずれの部品も保持するようにする。
【００４２】
図２３は、シリンダ１５と、ピストン１６と、ピストンロッド１７とを含むピストン圧縮機の長手方向断面を示し、ピストン１６は、シリンダ１５の中心軸Ｍの伸長方向に前後に移動できるように取り付けられている。シリンダ１５と頂部で接するように配置されているのは、中空円筒形弁ボディ２であり、円周方向に互いに離間されて配置された複数の弁Ｖを有する。各弁Ｖは例えば図３に示されるように設計され、保持プレート７は中空円筒形設計であり、シリンダ１５を取り囲む。保護部分１１は示されていない。前記保護部分は、保持プレート７を取り囲むことができる。保護部分１１をなしで済ますことも可能である。図２３は、左側上方に、圧力弁ＶＤとして構成された弁Ｖを示し、その場合、入口ダクト２ａはシリンダ１５の内側を起点とし、その結果、閉鎖要素４は外側に向かって配置される。入口ダクト２ａは、シリンダ１５の中心軸Ｍに対して好ましくは半径方向に延在する。弁Ｖは、図２３の右側上方に示されているように、逆に構成されてもよく、この際、入口ダクト２ａは外側を起点とし、閉鎖要素４はシリンダ１５の内側に向かって配置され、その結果、弁Ｖは吸引弁ＶＳとして作用する。弁ボディ２を、例えばシリンダ１５が、例えばバネ５と閉鎖要素４とを備えた１つの入口部分２ｂが例えば図２に示されるようにそれぞれに配置されるボアを有することによって、シリンダ１５の一部として設計されることも可能である。さらに、特にシリンダ１５が複動設計のものである場合、図２３の上方に示されるように、弁を含むさらなる中空円筒形弁ボディ２を、中心軸Ｍの伸長方向においてシリンダ１５の下に配置することも可能である。弁に関して、例えば、図２０に示されるように、閉鎖要素４の線形案内部を備えた弁を使用することも可能である。要求に応じて、弁Ｖは圧力弁ＶＤとしておよび／または吸引弁ＶＳとして弁ボディ２内にまたはシリンダ１５内に配置されてもよい。圧力弁ＶＤのおよび吸引弁ＶＳの配置に関して多数の可能性がある。例えば、図２３において、円周方向に離間して配置された弁Ｖのすべての第２の弁を圧力弁ＶＤとして設計し、すべての第２を吸引弁ＶＳとして設計し、その結果、いずれの場合にも、１つの圧力弁ＶＤおよび１つの吸引弁ＶＳが円周方向において隣同士になるように配置されるようにすることも可能である。さらなる例示的実施形態では、圧力弁ＶＤの全てまたは吸引弁ＶＳの全てを、例えば９０°、１８０°または３６０°の所定の角度に沿って中心軸Ｍに対して円周方向に配置することも可能である。従って、例えば、図２３において、圧力弁ＶＤの全てを１８０°の角度に沿って配置し、続いて吸引弁ＶＳの全てを１８０°の角度に沿って配置し、その結果、弁Ｖの全てがシリンダ１５内にまたは弁ボディ２内に中心軸Ｍの伸長方向において同じ高さで配置されることも可能である。さらなる例示的実施形態において、弁Ｖは、中心軸Ｍの伸長方向においてオフセットされて配置されてもよく、その結果、例えば圧力弁ＶＤは例えば９０°、１８０°または３６０°の所定の角度に沿って配置され、およびその結果、吸引弁ＶＳは例えば９０°、１８０°または３６０°の所定の角度に沿って配置されるが、中心軸Ｍの伸長方向においてオフセ��トされるようにする。圧力弁ＶＤおよび吸引弁ＶＳを円周方向において前後に、および中心軸Ｍの伸長方向においてオフセットされるように配置することも可能である。さらに、圧力弁ＶＤおよび吸引弁ＶＳを、例えば２つの弁Ｖが圧力弁ＶＤとして設計され、各第３の弁Ｖが吸引弁ＶＳとして設計されることによって、円周方向においてグループにして配置することも可能である。
【００４３】
図２４〜２６は、複数の吸引弁ＶＳが配置された１つの弁ボディ２をそれぞれ含むポペット弁１のさらなる例示的実施形態を示す。ポペット弁１は、いわゆる弁ネスト１８および入口ダクト１８ａを介してシリンダ１５およびピストン１６から形成された内側空間に流体を導くような方法で接続される。この例示的実施形態は、吸引弁ＶＳだけを示している。しかしながら、圧力弁ＶＤだけの構成を提供することも可能でああり、その結果、内側空間は出口ダクト１８ａおよび弁ネスト１８を介してポペット弁１に開放する。図２４〜２６による例示的実施形態において、吸引弁ＶＳおよび圧力弁ＶＤの両方がポペット弁１にまたは弁ボディ２に配置されてもよく、その結果、入口および出口ダクト１８ａが、シリンダ内側空間を弁ネストにおよびポペット弁１に接続する。
【００４４】
弁ボディ２は、複数の実施形態で設計されてもよく、例えば、球体状に設計されてもよく、従って、図２および２３〜２６に示される弁ボディ２の例示的実施形態は、単に例として理解するべきである。本発明によるポペット弁１の有利性は、弁ボディ２が、弁Ｖが例示的実施形態に示されるように配置される複数の形状を有してもよいという事実の中に見出すことができる。本発明によるポペット弁１は、要求に応じて、吸引弁ＶＳまたは圧力弁ＶＤを、あるいは両方の弁の組合せを有してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月10日(2017.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン圧縮機用のポペット弁（１）であって、
複数の入口ダクト（２ａ）を備えた弁ボディ（２）を含み、各入口ダクト（２ａ）は入口セクション（２ｅ）と出口セクション（２ｆ）とを有し、前記出口セクション（２ｆ）は弁座（７ａ）に開かれ、各入口ダクト（２ａ）は閉鎖要素（４）およびバネ（５）を割り当てられ、前記閉鎖要素（４）は軸方向（Ａ）に移動可能であり、各弁座（７ａ）との関連において、関連する閉鎖要素（４）は、前記弁座（７ａ）が前記閉鎖要素（４）によって閉鎖可能であるような方法で、前記軸方向（Ａ）において対向して据えられるように配置され、前記バネ（５）は一方の側で前記閉鎖要素（４）に対して配置され、前記バネ（５）は第１のバネ端部セクション（５ａ）と第２のバネ端部セクション（５ｂ）とを有し、前記バネ（５）は前記入口ダクト（２ａ）内に配置され、前記バネ（５）は螺旋状にまたは渦巻き状に延びるように設計された複数の巻きを有し、前記巻きの少なくとも一部は中間スペース（５ｃ）を形成するように互いに離間され、前記第１のバネ端部セクション（５ａ）は前記入口ダクト（２ａ）に保持され、前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）は、前記弁座（７ａ）に向けられた予負荷力が前記閉鎖要素（４）に及ぶように前記閉鎖要素（４）に接続される、ポペット弁。
【請求項２】
前記弁ボディ（２）が弁座カバーとして設計されることを特徴とする、請求項１に記載のポペット弁。
【請求項３】
前記弁ボディ（２）が、中心軸（Ｍ）周囲を円周方向に延在し、前記中心軸（Ｍ）に対して中空の円筒状の設計のものであることを特徴とする、請求項１に記載のポペット弁。
【請求項４】
前記第１のバネ端部セクション（５ａ）が、前記入口ダクト（２ａ）の入口セクション（２ｅ）に当接し、保持されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項５】
芯合わせ部分（１２）が前記入口ダクト（２ａ）内に突出すること、および前記第１のバネ端部セクション（５ａ）が前記芯合わせ部分（１２）に当接し保持されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項６】
前記入口セクション（２ｅ）が、円周方向に延在する窪み部（２ｃ）であって、前記第１のバネ端部セクション（５ａ）を前記入口ダクト（２ａ）に保持するために前記第１のバネ端部セクション（５ａ）が係合する窪み部（２ｃ）を有することを特徴とする、請求項５に記載のポペット弁。
【請求項７】
前記バネ（５）が、前記出口セクション（２ｆ）に向かって前記軸方向（Ａ）に低減する外径を有すること、および前記入口ダクト（２ａ）が前記入口セクション（２ｅ）から前記出口セクション（２ｆ）に向かって狭まることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項８】
前記入口ダクト（２ａ）が、円錐状に延在する内部側壁（２ｅ）を有し、前記入口ダクト（２ａ）の内径が前記出口セクション（２ｆ）に向かって低減すること、および前記バネ（５）が、該バネ（５）が複数の巻きによって前記入口ダクト（２ａ）に沿って前記側壁（２ｅ）に当接するように渦巻き状に延びるべく設計されることを特徴とする、請求項７に記載のポペット弁。
【請求項９】
前記弁座（７ａ）および前記閉鎖要素（４）が、前記弁座（７ａ）が凹状にまたは円錐状に延在する弁座表面を有することによる、および前記閉鎖要素（４）が対応して適合された凸状にまたは円錐状に延在する閉鎖頭部（４ａ）を有することによる、相互自動芯合わせ設計のものであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１０】
前記入口ダクト（２ａ）が、円周方向に延在する肩部（２ｄ）を前記出口セクション（２ｆ）に有すること、前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）が支持セクション（５ｇ）を有し、それに移行セクション（５ｈ）が、続いて保持セクション（５ｄ）が続くこと、前記保持セクション（５ｄ）が前記閉鎖要素（４）に接続されること、前記支持セクション（５ｇ）が、前記肩部（２ｄ）に当接することができるように設計されること、および前記移行セクション（５ｈ）が、前記支持セクション（５ｇ）が前記肩部（２ｄ）に当接している場合に前記閉鎖要素（４）が前記出口セクション（２ｆ）に対して中心に保持されるように延びることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１１】
芯合わせ部分（１２）が中心ホルダ（１２ｂ）と、前記中心ホルダ（１２ｂ）を起点とする複数の保持アーム（１２ａ）とを含み、前記保持アーム（１２ａ）が前記第２のバネ端部セクション（５ｂ）に接続され、および前記中心ホルダ（１２ｂ）を、およびそれに接続された前記閉鎖要素（４）を、前記入口ダクト（２ａ）の出口セクション（２ｆ）に対して中心に保持することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１２】
ケージ（３）を含み、前記ケージ（３）が、前記軸方向（Ａ）において前記弁ボディ（２）と前記閉鎖要素（４）とに続くように配置され、前記ケージ（３）内に、前記軸方向（Ａ）に延在しかつ前記閉鎖要素（４）が前記軸方向（Ａ）に摺動可能に取り付けられる案内部分（６）が配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１３】
前記ケージ（３）が、前記案内部分（６）が前記軸方向（Ａ）に突出するように配置される面積的に広がる保持構造（３ｅ）を有し、前記保持構造（３ｅ）が中間スペース（３ｃ）を有し、前記保持構造（３ｅ）が、複数の支柱（３ｂ）と接合部（３ａ）と中間スペース（３ｃ）とを含むグリッド構造として特に設計されることを特徴とする、請求項１２に記載のポペット弁。
【請求項１４】
前記弁座（７ａ）が、前記弁ボディ（２）に配置される別個の弁座リング（７ｂ）として設計されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１５】
前記弁ボディ（２）内に、着脱可能におよび交換可能に前記弁ボディ（２）に接続される複数の入口部分（２ｂ）が配置され、各入口部分（２ｂ）が前記入口ダクト（２ａ）を取り囲むことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１６】
前記弁座（７ａ）が前記入口部分（２ｂ）の一部であること、または前記入口部分（２ｂ）が、前記弁座（７ａ）が配置される溝を有することを特徴とする、請求項１５に記載のポペット弁。
【請求項１７】
前記芯合わせ部分（１２）が、前記軸方向（Ａ）に延在する線形案内部（１２ｂ）を含むこと、および前記閉鎖要素（４）が、前記軸方向（Ａ）に移動可能に前記線形案内部（１２ｂ）内に取り付けられるロッド状結合セクション（４ｇ）を含むことを特徴とする、請求項４または５に記載のポペット弁。
【請求項１８】
前記入口ダクト（２ａ）、前記弁座（７ａ）および前記閉鎖要素（４）が、前記弁ボディ（２）が吸引弁（ＶＳ）および圧力弁（ＶＤ）の両方を含むように、同じ弁ボディ（２）に配置されることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のポペット弁。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のポペット弁（１）を含むピストン圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
文献（特許文献１）は、図１において、螺旋バネを備えたディスク弁を開示しており、前記弁は、砂を含みかつ高度に汚染された水の搬送に特に適している。前記弁は、特に弁を通って流れる流体が依然として比較的高い流速の場合、低粘度またはガス状流体の搬送に適していないという欠点を有する。ガス状流体によって作動される前記知られているディスク弁は、比較的高い圧力損失がディスク弁で生じるという欠点を有する。さらに、ディスク弁は、開放するや否や、振動運動を実行し、絶えず座面と衝突する。ディスク弁の圧力損失を低減するために、弁ディスクを保持するバネを伸ばすことによって間隔を拡大することが可能である。しかしながら、この結果、さらにより激しい振動運動が起こり、弁ディスクは対応して頻繁に、および対応して激しく座面と衝突し、その結果、前記ディスク弁は比較的高い摩耗度を示す。
文献（特許文献２）は、複数の入口チャネルを備え、各入口チャネルに閉鎖要素が割り当てられたポペット弁を開示している。このポペット弁の欠点は、比較的高い全体高さ、比較的高い摩耗、比較的高い流れ抵抗、および比較的高い閉鎖要素の慣性である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第４６６９７６号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２７０３６４７号明細書
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前記目的は、特許請求項１の特徴を有するポペット弁によって達成される。従属項２〜１８は、本発明のさらなる有利な実施形態に関する。
本目的は、好ましくは弁座カバーとして設計された弁ボディを含む、ピストン圧縮機用のポペット弁であって、複数の入口ダクトが弁ボディ内に配置され、入口ダクトは入口セクションと出口セクションとを有し、出口セクションは弁座に開かれ、各入口ダクトは閉鎖要素およびバネを割り当てられ、閉鎖要素は軸方向に移動可能であり、各弁座との関連において、関連する閉鎖要素は、弁座が閉鎖要素によって閉鎖可能であるような方法で、軸方向において対向して据えられるように配置され、バネは第１のバネ端部セクションと第２のバネ端部セクションとを有し、バネは入口ダクト内に配置され、第１のバネ端部セクションは、入口ダクトに、好ましくは入口ダクトの入口セクションに保持され、好ましくは当接し、第２のバネ端部セクションは、弁座に向けられた予負荷力が閉鎖要素に及ぶように閉鎖要素に接続される、ポペット弁によって特に達成される。
【国際調査報告】
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