Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Gehäuse und mindestens einem in demselben angeordneten Einsatz, der mittels eines Flansches am Gehäuse lösbar befestigt ist und einen sich zur Austrittsseite hin verjüngenden konischen Abschnitt mit Durchgängen aufweist.
Derartige Rückschlagventile, welche sich zur Absicherung von Gas- und Flüssigkeitsleitungen verwenden lassen, sind zwar in mehrfachen Ausführungen bekannt, weisen aber immer noch beträchtliche Mängel auf, welche deren Funktion erheblich beeinträchtigen. Abgesehen von dem komplizierten Aufbau einiger solcher bekannter Ventile zeigt sich im allgemeinen der Nachteil, dass der zum Verschluss der Durchgänge dienende Schliessteil im Laufe der Zeit Verformungen erleidet und damit die Dichtheit des Verschlusses nicht mehr gewährleisten kann. In anderen Fällen verlangt das Verschlussoragan einen relativ grossen Öffnungsdruck, was sich insbesondere bei Niederdruckleitungen ungünstig auswirkt.
Dank der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch behoben, dass der Einsatz von einem flexiblen Schliessteil umgeben ist, welcher im geschlossenen Zustand an der Aussenwand des Einsatzes anliegt und dessen an seinem eintrittsseitigen Ende angeordneter Flansch am vorgenannten Flansch des Einsatzes anliegt und zusammen mit diesem gegen einen Teil des Gehäuses gepresst ist, derart, dass sich der Schliessteil bei einem Anstieg des eintrittsseitigen Mediumdruckes dehnt und dabei von der Aussenwand des Einsatzes abhebt und die Durchgänge freigibt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rückschlagventiles. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz zunächst als massiver Kegel erstellt wird, in dessen Mantel eine Anzahl von Vertiefungen eingeprägt werden, worauf der Kegel von der Kegelbasis her ausgedreht wird, bis die Dicke der verbleibenden Wandung höchstens der Tiefe der genannten Vertiefungen entspricht und diese somit die genannten Durchgänge bilden.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Rückschlagventils veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines solchen Rückschlagventiles im eingebauten Zustand,
Fig. 2 zeigt eine mögliche Form eines Einsatzes,
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung eines für grosse Leitungsquerschnitte vorgesehenen Rückschlagventiles,
Fig. 4 zeigt ein zur Herstellung des Einsatzes verwendbares Presswerkzeug und die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Einsatzes, welche sich mit geringem Kostenaufwand herstellen lässt und insbesondere für niedrige Beanspruchungen vorgesehen ist.
Das in Fig. 1 dargestellte Rückschlagventil weist ein Gehäuse 1 auf, das einerseits mit einem Abströmrohr 2, andererseits über einen Kupplungsring 3 mit einem Zuströmrohr 4 verbunden ist. Der Kupplungsring 3 ist so geformt, dass er sich mit einem Hals 3a auf das Aussengewinde des Zuströmrohres aufschrauben lässt und mit einer abgesetzten Schulter 3b in das Gehäuse 1 hineinragt. Durch nicht dargestellte, bei 5 durch strichpunktierte Linien angedeutete Schrauben ist der Ring 3 am Gehäuse 1 befestigt.
Auf die ringförmige Oberfläche des Kupplungsringes 3 stützt sich ein in seiner Gesamtheit mit 7 bezeichneter Einsatz, dessen unterer, am Kupplungsring 3 anliegender Teil als Ringflansch 8 ausgebildet ist. An dem Ringflansch 8 liegt der ebenfalls ringförmig ausgebildete Flansch 9 einer Ringmembran 10.
Der Einsatz 7 weist praktisch die Form eines Kegels auf, in dessen Mantel eine Anzahl zur Kegelspitze gerichteter, schlitzförmiger Durchgänge 11 angeordnet sind. Der zentrale Teil des Einsatzes 7 ist als Doppelkegel ausgebildet, der zwei sich in entgegengesetzten Richtungen verjüngende, koaxiale kegelige Abschnitte aufweist und somit der in Richtung des Pfeiles 13 strömenden Flüssigkeit einen geringen Strömungswiderstand darbietet. Die beiden Ringflansche 8 und 9 werden durch den Kupplungsring 3 gegen eine nach innen gerichtete Schulter 6 des Gehäuses gepresst.
Der flexible Schliessteil 10, ein schlauchförmiges, nach oben konisch verjüngtes elastisches Glied, legt sich - wie auf der rechten Hälfte von Fig. 1 dargestellt - in der Absperrstellung des Ventiles gegen die Aussenfläche des Einsatzes 7 an und überdeckt dabei die Durchgänge 11, so dass das unerwünschte Rückströmen des Mediums unmöglich gemacht wird. Sobald der eintrittsseitige Druck des in Richtung des Pfeiles 13 strömenden Mediums den Rückstromdruck überwiegt, hebt sich der Schliessteil 10 von der Oberfläche des Einsatzes 7 ab (siehe linke Hälfte der Fig. 1) und gibt die Durchgänge 11 frei.
Das Material und die Abmessungen des Schliessteiles lassen sich so aufeinander abstimmen, dass sich bei einerseits dichten Verschluss doch ein sehr geringer Öffnungsdruck ergibt, wobei die bleibenden Verformungen des Schliessteiles 10 überhaupt vernachlässigbar sind.
In Fig. 2 ist ein Einsatz 7 nochmals getrennt dargestellt, wobei hier lediglich die Kegelspitze etwas flacher ausgebildet und die rechte Hälfte in der Ansicht gezeigt ist. Die Fig. 2 zeigt deutlich die Durchgänge 11, deren Form übrigens ohne weiteres verändert werden kann. Die Fabrikation eines solchen Einsatzes erfolgt vorzugsweise aus Messing, wobei zunächst ein massiver Kegel torgepresst wird, an dessen Aussenfläche eine Anzahl, den Durchgängen 11 entsprechende Einprägungen angebracht werden. Anschliessend wird der in Fig. 2 mit 14 bezeichnete Teil auf einer Drehbank abgedreht, bis die erwähnten Einprägungen erreicht und damit die Durchgänge 11 geschaffen sind. Dieses Herstellungsverfahren ist unkompliziert und billig.
Eine insbesondere für grosse Leistungsquerschnitte verwendbare Ausführungsform des Rückschlagventils ist in Fig.
3 im Schnitt dargestellt. Diese Ausführungsform weist zwei im Gehäuse 15 koaxial hintereinander angeordnete Einsätze 16 bzw. 17 auf, wovon jeder mit einem elastischen Schliessteil 18 bzw. 19 versehen ist. Die Flansche 17a und 19a des Einsatzkörpers 17 und des zugehörigen Schliessteils 19 sind mittels einer bei 20 angedeuteten Schraube am Gehäuse 15 befestigt. Der Einsatz 16 liegt mit seiner Ringfläche 21 an einer entsprechenden Stirnfläche des Einsatzes 17 an, wobei der Ringflansch 18a des elastischen Schliessteils durch einen Ring 22 auf den darunter befindlichen Ringflansch 16a gepresst wird. Der Pressring 22 ist am vorderen Ende mindestens dreier Haltefinger 23 angeordnet, welche in symmetrischer Anordnung an einem im Gehäuse eingesetzten Ring 24 befestigt sind. Die beiden Einsätze 16 und 17 ergänzen sich bei dieser Ausführung zu einer Kegelform.
Der eintrittsseitige Einsatzkörper 17 weist in seinem zentralen Teil eine Durchgangsbohrung 17a auf, durch welche das Medium zum zweiten Einsatz 16 gelangt. Der Strömungsverlauf ist in Fig. 3 mit Pfeilen angedeutet.
Diese Aufteilung in zwei koaxiale Einsätze und zwei ringförmige Schliessteile erweist sich bei grossen Durchgangsquerschnitten als sehr zweckmässig, da hier die erforderliche Dichtheit durch einen einzigen, grossen Schliessteil erfahrungsgemäss nicht gewährleistet werden kann.
Zur bereits beschriebenen Herstellung der Einsatzkörper kann eine Pressvorrichtung verwendet werden, wie sie in Fig.
4 schematisch dargestellt ist. Die Vorrichtung besteht aus einem Stempel 25 und einer Matrize 26, die in an sich bekannter Weise zusammenwirken, um einen massiven, praktisch kegelförmigen Presskörper 27 zu formen. In der entspre chenden Ausnehmung der Matrize sind nach innen vorspringende Leisten 29 vorgesehen, welche zur Formung der erwähnten Einprägungen zwecks späterer Herstellung der Durchströmschlitze dienen. Der nach der Herstellung des Pressteils herauszudrehende Abfallkörper ist mit 28 bezeichnet.
Fig. 5 veranschaulicht eine spezielle Art der Einspannung eines trichterförmigen Schliessteils 35. Der Schliessteil 35 weist im Bereich seines grössten Querschnittes an seiner Aussenseite eine Ringnut auf, in welche ein Haltewulst 36a eines im Gehäuse 38 eingespannten Ringes 36 hineinragt. Der Ring 36 besteht vorzugsweise aus einem zähen, biegsamen Kunststoff, der selbstverständlich unter Berücksichtigung der chemischen Zusammensetzung des strömenden Mediums ausgewählt werden sollte. Der Einsatz 37 entspricht der anhand von Fig. 2 beschriebenen Bauart.
Sämtliche beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Rückschlagventils bringen gegenüber den bekannten Rückschlagventilen einen beträchtlichen technischen Fortschritt mit sich. Sie lassen sich nicht nur auf einfachstem und billigem Wege herstellen, sondern gewährleisten ausserdem eine sichere Abdichtung, da der mit einer vorher bestimmbaren Vorspannung eingesetzte Schliessteil auch unter den ungünstigen Umständen vom rückströmenden Medium nicht umgebogen werden kann und absolut sicher abdichtet.
Der Öffnungsdruck des Ventils ist dank der speziellen Konstruktion von Einsatz und Schliessteil relativ klein und auch der Strömungswiderstand lässt sich bei entsprechender Formgebung des zentralen Einsatzkernes sehr gering halten. Die im Leitungssystem eventuell auftretenden Schläge und Schwingungen werden durch den als Polster wirkenden Schliessteil aufgenommen.
The invention relates to a check valve with a housing and at least one insert arranged in the same, which is releasably fastened to the housing by means of a flange and has a conical section with passages which tapers towards the outlet side.
Such check valves, which can be used to protect gas and liquid lines, are known in multiple designs, but still have considerable shortcomings which considerably impair their function. Apart from the complicated structure of some such known valves, there is generally the disadvantage that the closing part serving to close the passages undergoes deformation over time and thus can no longer guarantee the tightness of the closure. In other cases, the closure device requires a relatively high opening pressure, which is particularly unfavorable in the case of low pressure lines.
Thanks to the present invention, these disadvantages are eliminated in that the insert is surrounded by a flexible closing part which, in the closed state, rests against the outer wall of the insert and whose flange located at its inlet end rests against the aforementioned flange of the insert and together with it against a Part of the housing is pressed in such a way that the closing part expands with an increase in the medium pressure on the inlet side and thereby lifts off the outer wall of the insert and opens the passages.
The invention also relates to a method for producing such a check valve. According to the invention, this method is characterized in that the insert is first created as a solid cone, in the shell of which a number of depressions are embossed, whereupon the cone is turned from the cone base until the thickness of the remaining wall corresponds at most to the depth of the depressions mentioned and these thus form the passages mentioned.
Some exemplary embodiments of the check valve according to the invention are illustrated in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment of such a check valve in the installed state,
Fig. 2 shows a possible form of an insert,
3 is a sectional view of a check valve intended for large line cross-sections,
FIG. 4 shows a pressing tool that can be used to produce the insert, and FIG. 5 shows a further embodiment of the insert which can be produced at low cost and is provided in particular for low loads.
The check valve shown in FIG. 1 has a housing 1 which is connected on the one hand to an outflow pipe 2 and, on the other hand, via a coupling ring 3 to an inflow pipe 4. The coupling ring 3 is shaped so that it can be screwed onto the external thread of the inflow pipe with a neck 3a and protrudes into the housing 1 with a shoulder 3b. The ring 3 is attached to the housing 1 by screws (not shown) and indicated by dash-dotted lines at 5.
On the annular surface of the coupling ring 3 is supported by an insert designated in its entirety by 7, the lower part of which, resting on the coupling ring 3, is designed as an annular flange 8. The flange 9, which is also annular, of an annular diaphragm 10 lies on the annular flange 8.
The insert 7 has practically the shape of a cone, in the jacket of which a number of slot-shaped passages 11 directed towards the apex of the cone are arranged. The central part of the insert 7 is designed as a double cone which has two coaxial conical sections tapering in opposite directions and thus presents a low flow resistance to the liquid flowing in the direction of the arrow 13. The two ring flanges 8 and 9 are pressed by the coupling ring 3 against an inwardly directed shoulder 6 of the housing.
The flexible closing part 10, a tubular elastic member that tapers conically at the top, rests - as shown on the right half of FIG. 1 - in the shut-off position of the valve against the outer surface of the insert 7 and thereby covers the passages 11 so that the undesired backflow of the medium is made impossible. As soon as the inlet-side pressure of the medium flowing in the direction of arrow 13 outweighs the backflow pressure, the closing part 10 lifts from the surface of the insert 7 (see left half of FIG. 1) and opens the passages 11.
The material and the dimensions of the closing part can be matched to one another in such a way that, on the one hand, a tight closure results in a very low opening pressure, with the permanent deformations of the closing part 10 being negligible.
In Fig. 2, an insert 7 is shown again separately, with only the cone tip being made somewhat flatter and the right half being shown in the view. FIG. 2 clearly shows the passages 11, the shape of which can moreover easily be changed. Such an insert is preferably made of brass, a solid cone first being gate-pressed, on the outer surface of which a number of embossings corresponding to the passages 11 are made. The part designated 14 in FIG. 2 is then turned off on a lathe until the mentioned impressions are reached and the passages 11 are thus created. This manufacturing process is straightforward and cheap.
An embodiment of the check valve that can be used in particular for large power cross-sections is shown in FIG.
3 shown in section. This embodiment has two inserts 16 and 17 arranged coaxially one behind the other in the housing 15, each of which is provided with an elastic closing part 18 and 19, respectively. The flanges 17a and 19a of the insert body 17 and of the associated closing part 19 are attached to the housing 15 by means of a screw indicated at 20. The insert 16 rests with its annular surface 21 on a corresponding end face of the insert 17, the annular flange 18a of the elastic closing part being pressed by a ring 22 onto the annular flange 16a located below. The press ring 22 is arranged at the front end of at least three holding fingers 23, which are fastened in a symmetrical arrangement to a ring 24 inserted in the housing. The two inserts 16 and 17 complement each other in this embodiment to form a cone shape.
The inlet-side insert body 17 has in its central part a through-bore 17a through which the medium reaches the second insert 16. The flow course is indicated in Fig. 3 with arrows.
This division into two coaxial inserts and two ring-shaped closing parts proves to be very useful in the case of large passage cross-sections, since experience has shown that the required tightness cannot be guaranteed by a single, large closing part.
For the production of the insert bodies already described, a pressing device can be used as shown in FIG.
4 is shown schematically. The device consists of a punch 25 and a die 26, which cooperate in a manner known per se in order to form a solid, practically conical pressed body 27. In the corresponding recess of the die, inwardly projecting strips 29 are provided, which are used to shape the mentioned impressions for the purpose of later production of the throughflow slots. The waste body to be turned out after the production of the pressed part is denoted by 28.
5 illustrates a special type of clamping of a funnel-shaped closing part 35. In the area of its largest cross section, the closing part 35 has an annular groove on its outside, into which a retaining bead 36a of a ring 36 clamped in the housing 38 projects. The ring 36 is preferably made of a tough, flexible plastic, which of course should be selected taking into account the chemical composition of the flowing medium. The insert 37 corresponds to the type described with reference to FIG.
All the described embodiments of the check valve according to the invention bring with them a considerable technical advance compared to the known check valves. They can not only be produced in the simplest and cheapest way, but also ensure a secure seal, since the closing part, which is inserted with a pre-determined preload, cannot be bent over by the backflowing medium even under the most unfavorable circumstances and seals absolutely securely.
The opening pressure of the valve is relatively small thanks to the special construction of the insert and closing part, and the flow resistance can also be kept very low with a corresponding shape of the central insert core. Any blows and vibrations that may occur in the pipe system are absorbed by the closing part, which acts as a cushion.