DE102009052609A1

DE102009052609A1 - Rückschlagventil

Info

Publication number: DE102009052609A1
Application number: DE102009052609A
Authority: DE
Inventors: Christoph Keyl; Michael KÜBLER; Reiner Kunz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil (1) mit einem Ventilgehäuse (6). Das Ventilgehäuse (6) weist einen Ventilsitz (7) auf. Ein Ventilkopf (8) ist in einer Schließstellung (9) des Rückschlagventils (1) auf den Ventilsitz (7) mediendicht gepresst und in einer Offenstellung (10) entgegen einer Federwirkung eines Federelementes (11) von dem Ventilsitz (7) abgehoben. Das Federelement (11) ist an einem Halteelement (12) fixiert, das sich an dem Ventilgehäuse (6) abstützt. Der Ventilkopf (8), das Federelement (11) und das Halteelement (12) bilden einen einstückigen Ventileinsatz (13), dabei weist das Federelement (11) mindestens einen elastischen Kniehebel (14) auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Ventilgehäuse. Das Ventilgehäuse weist einen Ventilsitz auf. Ein Ventilkopf ist in einer Schließstellung des Rückschlagventils auf den Ventilsitz mediendicht gepresst und in einer Offenstellung entgegen einer Federwirkung eines Federelementes von dem Ventilsitz abgehoben. Das Federelement ist an einem Halteelement fixiert, das sich an dem Ventilgehäuse abstützt. Der Ventilkopf, das Federelement und das Halteelement bilden einen einstückigen Ventileinsatz.
Ein derartiges Rückschlagventil mit einstückigem Ventileinsatz aus Ventilkopf, Federelement und Halteelement ist aus der Druckschrift US 2,875,779 bekannt. Der einstückige Ventileinsatz ist aus Federstahl und weist eine Schraubenfeder auf. Der Nachteil des bekannten Rückschlagventils liegt in der geringen Nachgiebigkeit, die eine Schraubenfeder aus Federstahl aufweist. Somit sind erhebliche Druckunterschiede zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Rückschlagventils erforderlich, um den einstückigen Ventileinsatz in eine Offenstellung zu bewegen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sowohl der einstückige Ventileinsatz als auch das Ventilgehäuse und der Ventilsitz eine Metallkonstruktion darstellen, so dass eine Selbstheilung von Ventilsitz und Ventilkopf bei hoher Wechselbeanspruchung des Rückschlagventils nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil ist der hohe arbeitstechnische Aufwand, um einen derartigen einstückigen Ventileinsatz aus Federstahl herzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes und montagefreundliches Rückschlagventil für einen Einbau in einen Steuerschieber eines Hydraulikventils zu schaffen. Dabei soll das Rückschlagventil sicherstellen, dass ein Fluidkanal nur in einer Richtung durchströmt werden kann, während er in einer anderen Richtung undurchlässig ist. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache Montagemöglichkeit des Rückschlagventils zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Rückschlagventil mit einem Ventilgehäuse bereitgestellt. Das Ventilgehäuse weist einen Ventilsitz auf. Ein Ventilkopf ist in einer Schließstellung des Rückschlagventils auf den Ventilsitz mediendicht gepresst und in einer Offenstellung entgegen einer Federwirkung eines Federelementes von dem Ventilsitz abgehoben. Das Federelement ist an einem Halteelement fixiert, das sich an dem Ventilgehäuse abstützt. Der Ventilkopf, das Federelement und das Halteelement bilden einen einstückigen Ventileinsatz, dabei weist das Federelement mindestens einen elastischen Kniehebel auf.
Ein Vorteil dieses Rückschlagventils ist es, dass ein elastischer Kniehebel äußerst nachgiebig gestaltet werden kann, so dass die Belastung des Ventilsitzes lediglich durch den Druckunterschied zwischen Eingang und Ausgang des Rückschlagventils vorgegeben ist, nicht aber durch den federelastischen Druck des Kniehebels auf den Ventilkopf und damit auf den Ventilsitz. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein derartiger Kniehebel aus einer Spritzgussmasse in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Ventilkopf und dem Halteelement geformt werden kann. Durch die Kunststoffmasse aus der der nachgiebige Kniehebel, der Ventilkopf und das Halteelement bestehen, kann für den Ventilkopf ein Selbstheilungseffekt auf dem Ventilsitz durch die plastische Verformbarkeit der Kunststoffmasse erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in einer maximalen Offenstellung des Rückschlagventils der elastische Kniehebel in einer Arretierstellung. Diese Arretierstellung kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden und zusätzlich auf unterschiedliche Hubabstände für die Offenstellung des Ventilkopfes gegenüber dem Ventilsitz mit einfachen Mitteln eingestellt werden. Somit ist die Arretierstellung in vorteilhafter Weise einstellbar und auf den maximalen Durchfluss des Rückschlagventils abstimmbar.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement einen einzigen s-förmig gebogenen oder geknickten elastischen Kniehebel auf, der mindestens einen axial ausgerichteten Arretierfortsatz aufweist. Der Arretierfortsatz wirkt mit Arretierfortsätzen des Ventilkopfes und/oder des Halteelements zusammen. Dabei stützen die Arretierfortsätze die Arretierstellung des Kniehebels in einer maximalen Offenstellung des Rückschlagventils. Der axial ausgerichtete Arretierfortsatz des Kniehebels ist zwischen zwei Schenkeln des Kniehebels angeordnet und begrenzt den Winkel, um den sich die Schenkel des Knieelements auf einander zu bewegen können.
Eine ähnliche Wirkung haben die Arretierfortsätze des Ventilkopfes und/oder des Halteelements, die ebenfalls zentral auf dem Ventilkopf bzw. auf dem Halteelement angeordnet sind und aufeinander ausgerichtet sind. Auch diese Arretierfortsätze beschränken den Winkel, um den sich die Schenkel des Kniehebels auf einander zu bewegen können.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement mindestens zwei elastische Kniehebel auf, die zueinander derart angeordnet sind, dass sie bei der Schließstellung des Rückschlagventils voneinander beabstandet sind und den Ventilkopf auf den Ventilsitz pressen und bei einer maximalen Offenstellung des Rückschlagventils einander arretieren, indem die Kniebereiche der mindestens zwei Kniehebel einander berühren und somit ein Vergrößern der Offenstellung blockieren bzw. arretieren. Auch hier ist es möglich, die Nachgiebigkeit der Kniehebel den Anforderungen des Rückschlagventils dadurch anzupassen, dass die Kniehebel beispielsweise im Kniebereich einen geringeren Querschnitt aufweisen als im Fixierbereich der Kniehebel an dem Halteelement und an dem Ventilkopf.
Das Halteelement kann vorzugsweise einen zylindrischen Körper mit Außengewinde ausweisen, wobei das Außengewinde mit einem Innengewinde einer zylindrischen Innenwand des Ventilgehäuses in Eingriff steht. Durch Drehen des Halteelementes kann der Federdruck, der durch die Kniehebel auf den Ventilkopf ausgeübt wird, in vorteilhafter Weise eingestellt werden. Mit zunehmendem Schließdruck wird jedoch auch die maximale Offenstellung des Ventilkopfes vermindert, da die Arretierstellung des Kniehebels früher erreicht wird. Um den Durchfluss durch das Halteelement, das mit seinem Außengewinde mit dem Innengewinde einer Innenwand des Ventilgehäuses in Eingriff steht, zu vergrößern, können mindestens eine Bohrung durch das Halteelement oder entsprechende Aussparungen am Umfang des Haltelements vorgesehen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Halteelement als Clip ausgebildet, wobei der Clip mindestens einen Vorsprung aufweist, der mit einer entsprechenden Aussparung einer Innenwand des Ventilgehäuses in Eingriff steht. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass auf ein Anformen eines Außengewindes bzw. eines Innengewindes verzichtet werden kann und einfache Aussparungen an der Innenwand des Gehäuses und entsprechende Vorsprünge an dem Halteelement ein Abstützen des Halteelements an dem Ventilgehäuse sicherstellen können. Durch eine entsprechende axiale Staffelung von Aussparungen an der Innenwand des Ventilgehäuses kann zusätzlich die Vorspannung, die auf dem Ventilkopf durch mindestens einen elastischen Kniehebel ausgeübt wird, variiert werden. Dazu ist vorzugsweise mindestens eine zentrale Durchströmbohrung für das Halteelement vorgesehen, jedoch würden auch seitlich angeordnete Aussparungen ein störungsfreies Durchströmen des Mediums sicherstellen.
Der Ventilkopf kann eine Kugelkontur, eine Kugelsegmentkontur, eine Kegelkontur, eine Kegelstumpfkontur oder eine Scheibenkontur als Außenkontur aufweisen, welche der Innenkontur des Ventilsitzes angepasst ist. Dabei sind auch sich verjüngende nadelförmige Ventilköpfe möglich. Stromaufwärts des Ventilsitzes ist es vorgesehen, dass der Ventilkopf mindestens eine Durchströmöffnung aufweist. Eine Durchströmöffnung kann erreicht werden, indem die lichte Weite der Innenwandung des Ventilgehäuses größer ist als beispielsweise der Scheibendurchmesser, der Kugeldurchmesser oder der maximale Kegelstumpfdurchmesser des Ventilkopfes. Dadurch verbleibt ein Ringspalt zwischen dem Ventilkopf und der Innenwandung des. Ventilgehäuses, über den das Medium bei Offenstellung des Rückschlagventils ungehindert durchströmen kann. Ist dieser Ringspalt nicht groß genug, so können auch im Ventilkopf stromaufwärts des Ventilsitzes Durchströmbohrungen ähnlich wie bei dem Halteelement vorgesehen werden.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Rückschlagventil gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Rückschlagventil gemäß 1 in einer Offenstellung;
3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventileinsatzes für ein Rückschlagventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ventileinsatz gemäß 3;
5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Rückschlagventil gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ventileinsatz des Rückschlagventils gemäß 5;
7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventileinsatzes für ein Rückschlagventil gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
8 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ventileinsatz gemäß 7;
9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventileinsatzes für ein Rückschlagventil gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
10 zeigt eine schematische Seitenansicht des Ventileinsatzes gemäß 9 in einer Offenstellung;
11 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ventileinsatz gemäß 9.
12 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Rückschlagventil gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Rückschlagventil 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Rückschlagventil 1 ist in einem Gehäuse 6 angeordnet, das einen Ventilsitz 7 aufweist. Ein Ventilkopf 8 presst in einer hier gezeigten Schließstellung 9 des Rückschlagventils 1 mediendicht auf den Ventilsitz 7. Diese Schließstellung 9 nimmt das Rückschlagventil 1 ein, wenn der Mediendruck P_E an einer Einlassöffnung 37 kleiner ist als der Mediendruck P_A an einer gegenüberliegenden Auslassöffnung 36. In dieser Schließstellung sorgt ein Federelement 11, das in dieser Ausführungsform der Erfindung aus mindestens zwei Kniehebeln 14 und 15 besteht, dafür, dass der Ventilkopf 8 radialsymmetrisch zur Achse 38 des Rückschlagventils 1 auf dem Ventilsitz 7 aufsitzt, so dass das Rückschlagventil 1 auch in der Schließstellung 9 verbleibt, wenn P_E gleich P_A ist.
Wird diese Radialsymmetrie durch das Federelement 11 nicht gewährleistet, so bildet der hier gezeigte Ventilkopf aus einem Kegelstumpf eine elliptische Querschnittsfläche im Bereich des kreisrunden Ventilsitzes 7, so dass eine vollständige Mediendichtheit nicht gewährleistet ist. Die beiden hier gezeigten Kniehebel 14 und 15 sind deshalb spiegelsymmetrisch und gegenüberliegend angeordnet. Bei einem Federelement 11 aus drei Kniehebeln sind die elastischen Kniehebel in einem Winkel von 120° auf dem Ventilkopf 8 und an einem Halteelement 12 anzuordnen, um diese Radialsymmetrie zu gewährleisten.
Die Gefahr einer Undichtigkeit des Rückschlagventils 1 bei nicht exakt radialsymmetrischer Ausrichtung des Ventilkopfes 8 besteht dann nicht, wenn anstelle des stumpfkegelförmigen Ventilkopfes 8 gern) 1 ein nicht gezeigter kugel- oder halbkugelförmiger Ventilkopf eingesetzt wird. In dem Fall ist eine Abweichung von der Radialsymmetrie durch die Knickhebel weniger kritisch, da die Berührungslinie mit dem kreisrunden Ventilsitz 7 immer kreisförmig auf der Kugel- oder Halbkugeloberfläche abgebildet wird.
Die elastischen Kniehebel 14 und 15 sind zwischen dem Kugelkopf 8 und einem Halteelement 12 fixiert und bilden einen einstückigen Ventileinsatz 13, wobei das Halteelement 12 in dieser Ausführungsform der Erfindung einen zylindrischen Körper 20 aufweist, der ein Außengewinde 21 auf seiner Mantelfläche aufweist, die mit einem Innengewinde 22 des Ventilgehäuses 6 in Eingriff steht. Der Druck auf den Ventilsitz kann somit durch Drehen des Halteelements verstärkt oder geschwächt werden.
Außerdem ist eine problemlose und kostengünstige Montage und auch ein Austausch der gesamten Ventileinheit 13 durch Hereinschrauben bzw. Herausschrauben des Halteelements 12 des Ventileinsatzes 13 möglich. Ist der Druck P sowohl an der Einlassöffnung 37 als auch an der Auslassöffnung 36 gleich groß, so verbleibt der Ventileinsatz 13 aufgrund der elastischen Vorspannung, die die beiden Kniehebel 14 und 15 auf den Ventilkopf ausüben, in der Schließposition 9, wie hier in 1 gezeigt, erhalten.
Bei höherem Eingangsdruck P_E gegenüber dem Ausgangsdruck P_A wird die Federkraft der elastischen Kniehebel 14 und 15 überwunden und der Ventileinsatz 13 bzw. das Rückschlagventil 1 geht in eine Offenstellung über, die in der nächsten Figur gezeigt wird. Solange die Schließstellung 9 vorherrscht, weisen die Kniehebel 14 und 15 in ihren Kniebereichen 39 und 40 einen Abstand a auf. Wird durch Einschrauben des Halteelements 12 der Federdruck auf den Ventilsitz 7 in der Schließstellung 9 erhöht, so vermindert sich dieser Abstand a, so dass beim Öffnen des Rückschlagventils 1 nur noch ein kleinerer Hub für den Ventilkopf 8 möglich ist.
Um außerdem die Durchströmmöglichkeit für das Medium durch den zylindrischen Körper 20 des Halteelements zu erhöhen, weist dieses Halteelement 12 in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung eine zentrale Durchströmbohrung 30 auf. Anstelle der Durchströmbohrung 30 können auch mehrere Durchgangsbohrungen oder Öffnungen in dem Körper 20 des Halteelements 12 vorgesehen werden und/oder seitliche Aussparungen am Halteelement 12 das Durchströmen des Mediums erleichtern.
2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Rückschlagventil 1 gemäß 1 in einer Offenstellung 10 eines einstückigen Ventileinsatzes 13. In dieser Offenstellung 10 ist aufgrund des höheren Druckes P_E an der Einlassöffnung 37 gegenüber dem Druck P_A an der Auslassöffnung 36 die Federkraft des Federelements 11 überwunden und die Kniebereiche 39 und 40 der Kniehebel 14 und 15 werden bei maximaler Offenstellung 10, wie es 2 zeigt, aufeinander gepresst und damit arretiert. Somit wird durch den Abstand a, wie er in 1 gezeigt wird, die maximale Offenstellung 10 des Ventilkopfes 8 gegenüber dem Ventilsitz 7 beim Einbauen des einstückigen Ventileinsatzes 13 aus Ventilkopf 8, Federelement 11 und Halteelement 12 vorgegeben.
In dieser Ausführungsform der Erfindung ist der obere Rand des Kegelstumpfes 33, aus dem der Ventilkopf 8 gebildet ist, mit einem kleineren Durchmesser d vorgesehen als die lichte Weite D der Ventilbohrung in dem Ventilgehäuse 6. Dadurch entsteht ein Ringspalt 34 von der Größe (D – d)/2, wodurch das Vorbeiströmen des Mediums an dem Ventilkopf 8 gewährleistet wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, anstelle eines solchen Ringspaltes 34 Durchgangsbohrungen im oberen Bereich des Ventilkopfes 8 vorzusehen, wie sie hier mit strichpunktierten Linien 41 angedeutet sind. Darüber hinaus ist es möglich, in dem oberen Bereich des Ventilkopfes 8 stromaufwärts des Ventilsitzes 7 Aussparungen auf dem Umfang des Ventilkopfes vorzusehen, um ein Durchströmen des Mediums zu erleichtern.
3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventileinsatzes 13 für ein Rückschlagventil 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung ist lediglich das Halteelement 12 in der Weise modifiziert, dass nicht nur eine zentrale Durchströmbohrung 30 im Halteelement, sondern zusätzlich eine Sechskantaussparung zum Ansetzen eines Sechskant-Imbusschlüs sels vorgesehen wird. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ventileinsatz 13 gemäß 3, wobei einerseits das Außengewinde 21 den zylindrischen Körper 20 des Halteelements 12 auf seiner äußeren Mantelfläche umgibt, während im Zentrum eine Durchströmbohrung 30 geöffnet ist, die von einer sechseckigen Aussparung für einen Sechskant-Imbusschlüssel umgeben ist.
5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Rückschlagventil 3 einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Ein Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung besteht darin, dass wiederum das Halteelement 12 modifiziert ist und nun als Clipelement ausgebildet ist.
Dazu ist das Halteelement 12 in zwei Clipschenkel 24 und 25 aufgeteilt, die aufgrund der Elastizität des Materials für den Ventileinsatz 13 auf einander zu bewegt werden können und wie Schnapphaken mit entsprechenden Vorsprüngen 26 und 27 in entsprechende beispielsweise ringförmige Aussparungen 28 und 29 in Eingriff bringbar sind. Damit ist die Position des Halteelements derart fixiert, dass der Ventileinsatz 13 in einer Schließstellung 9 aufgrund einer Vorspannung durch entsprechende elastische Kniehebel 14 und 15 auf den Ventilsitz 7 gepresst wird. Um auch mit dieser Clipfixierung zu gewährleisten, dass das Halteelement 12 vom Medium durchströmt werden kann, weist das Halteelement 12 wiederum eine zentrale Bohrung 30 auf, wie es die nachfolgende 6 zeigt.
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ventileinsatz 13 des Rückschlagventils 3 gemäß 5. Die kreisförmige Unterseite 42 des Halteelements 12, wie es 5 zeigt, bildet bis auf die Durchströmbohrung 30 eine geschlossene Fläche mit einem Mittelsteg 43, der die Clipschenkel 24 und 25 verbindet. Beim Einclipsen der Clipschenkel 24 und 25 in die in 5 gezeigten Aussparungen 28 und 29 werden die Clipschenkel 24 und 25 lediglich wie Schnapphaken auf einander zu gedrückt, so dass sie automatisch in die vorgesehenen Aussparungen 28 und 29 beim Einbringen des einstückigen Ventileinsatzes 13 in die Gehäusebohrung 44 einrasten. Außerdem ist es möglich, weitere Aussparungen 45 bis 48 in der zylindrischen Innenwand 23 der Gehäusebohrung 44 vorzusehen, in welche die Vorsprünge 26 und 27 der Clips 24 und 25 einrasten können, um unterschiedliche Vorspannungen auf den Ventilsitz 7 durch den Ventilkopf 8 auszuüben.
7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventileinsatzes 13 für ein Rückschlagventil 4 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied dieser Ausführungsform 4 zu der vorhergehenden Ausführungsform 3 besteht darin, dass im Bereich des Mittelsteges 43 seitliche Aussparungen in dem Halteelement 12 vorgesehen sind, so dass ein Medium seitlich an dem Halteelement 12 vorbeiströmen kann. Dieses verdeutlicht auch die mit 8 gezeigte schematische Draufsicht auf den Ventileinsatz 13 gemäß 7. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventileinsatzes 13 für ein Rückschlagventil 5 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser fünften Ausführungsform der Erfindung ist als Federelement 11 lediglich ein einziger Kniehebel 14 vorgesehen. Die Formgebung des Kniehebels 14 ist so gestaltet, dass er im Wesentlichen aus zwei Schenkeln 49 und 50 besteht, die sich in ihrem Querschnitt zum Kniebereich 39 des Kniehebels 14 verjüngen, wobei zwischen den Schenkeln 49 und 50 des Kniehebels 14 ein Arretierfortsatz 17 angeordnet ist.
Beim Öffnen des Ventileinsatzes schwenkt der Arretierfortsatz 17, der an dem Schenkel 49 des Kniehebels 14 fixiert ist, aus der hier gezeigten Schließposition 9 in eine in 10 gezeigte Offenposition 10 aus der axialen Lage, die er bei der Schließposition 9 einnimmt, in eine Schräglage, bis er in einem Arretierungspunkt 51 den Schenkel 50 berührt. Der vertikale Abstand zwischen der Spitze des Arretierfortsatzes 17 und dem Arretierungspunkt 51 kennzeichnet einen Einzelhub h₂, um den der Ventilkopf 8 von dem Ventilsitz 7 abgehoben werden kann.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform der Erfindung ein weiterer Arretierfortsatz 18 auf der stromabwärts angeordneten Seite des Ventilkopfes 8 angeordnet, der bis zu einem Einzelhub h₃ auf den Schenkel 50 des Kniehebels 14 zu angehoben werden kann, bis auch hier eine Arretierung vorliegt. Ähnlich wirkt ein Arretierfortsatz 19, der mit dem Halteelement 12 verbunden ist und einen weiteren Einzelhub h₁ ermöglicht, bis der Arretierfortsatz 19 den Schenkel 49 des Kniehebels 14 berührt. Der maximale Hub H für den Ventilkopf 8 gegenüber dem Ventilsitz 7 setzt sich somit aus H = h₁ + h₂ + h₃ zusammen.
In dieser Schließstellung des einstückigen Ventileinsatzes 13 ist der Arretierfortsatz 17 beispielsweise an dem Schenkel 49 in einem Winkel zur Waagerechten a_s = 31° angeordnet. Wird nun durch einen höheren Druck am Einlassbereich 37 gegenüber dem Auslassbereich 36 eine Offenstellung wie in 10 gezeigt eingenommen, so weicht der Arretierfortsatz 17 aus seiner ursprünglich axialen Richtung aus und wird um eine Winkeldifferenz Δα geschwenkt, die sich aus der Winkeländerung des Schenkels 49 in Offenstellung mit a_o = 27° zu dem Winkel in Schließstellung a_s = 31° ergibt, so dass in der Arretierstellung 16 des Kniehebels 14 der Arretierfortsatz 17 um Δα = 4° aus der axialen Ausrichtung ausschwenkt, wie es 10 zeigt.
11 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Ventileinsatz 13 gemäß 9. Diese Draufsicht gemäß 11 entspricht der Draufsicht in 8, da für diesen einstückigen Ventileinsatz 13 die gleiche Clipversion eingesetzt wird wie in der vierten Ausführungsform der Erfindung.
12 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Rückschlagventil 60 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Der Unterschied dieser Ausführungsform zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, dass hier Kniehebel 14 und 15 eingesetzt sind, deren Arretierung beim Öffnen des Rückschlagventils 60 durch die Innenwand erreicht wird. Dabei können sie Kniehebel auch gegeneinander verdrillt oder zueinander verschränkt angeordnet sein. Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Einführschräge der Clipvorsprünge 26 und 27 gegenüber der Ausführungsform gemäß 7 vergrößert, um das Einclipsen zu erleichtern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2875779 [0002]

Claims

Rückschlagventil mit einem Ventilgehäuse (6), das einen Ventilsitz (7) aufweist, wobei ein Ventilkopf (8) in einer Schließstellung (9) des Rückschlagventils (1) auf den Ventilsitz (7) mediendicht gepresst ist und in einer Offenstellung (10) entgegen einer Federwirkung eines Federelementes (11), das sich an einem Halteelement (12) an dem Ventilgehäuse (6) abstützt, von dem Ventilsitz (7) abgehoben ist, wobei der Ventilkopf (8), das Federelement (11) und das Halteelement (12) einen einstückigen Ventileinsatz (13) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) mindestens einen elastischen Kniehebel (14) aufweist.
Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer maximalen Offenstellung (10) des Rückschlagventils (1) der elastische Kniehebel (14) in einer Arretierstellung (16) ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) einen einzigen s-förmig gebogenen oder geknickten elastischen Kniehebel (14) aufweist, der mindestens einen axial ausgerichteten Arretierfortsatz (17) aufweist, der mit Arretierfortsätzen (18, 19) des Ventilkopfes (8) und/oder des Halteelements (12) zusammenwirkt, wobei die Arretierfortsätze (17, 18, 19) die Arretierstellung (16) des Kniehebels (14) stützen.
Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) mindestens zwei elastische Kniehebel (14, 15) aufweist, die zueinander derart angeordnet sind, dass sie bei der Schließstellung (9) des Rückschlagventils (1) voneinander beabstandet sind und den Ventilkopf (8) auf den Ventilsitz (7) pressen sowie bei einer maximalen Offenstellung (10) des Rückschlagventils (1) einander arretieren.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) einen zylindrischen Körper (20) mit Außengewinde ausweist, wobei das Außengewinde (21) mit einem Innengewinde (22) einer zylindrischen Innenwand (23) des Ventilgehäuses (6) in Eingriff steht.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) als Clip (24) ausgebildet ist, wobei der Clip (24) mindestens einen Vorsprung (26) aufweist, der mit einer Aussparung (28, 29) einer Innenwand (23) des Ventilgehäuses (6) in Eingriff steht.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) eine zentrale Durchströmbohrung (30) aufweist.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) seitlich angeordnete Aussparungen (31, 32) zum Durchströmen des Mediums aufweist.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (8) eine Kugelkontur, eine Kugelsegmentkontur, eine Kegelkontur (33) oder eine Scheibenkontur als Außenkontur aufweist, die der Innenkontur des Ventilsitzes (7) angepasst ist.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (8) stromaufwärts des Ventilsitzes (7) mindestens eine Durchströmöffnung aufweist.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (1) stromaufwärts des Ventilsitzes (7) zwischen dem Ventilkopf (8) und einer Innenwandung (23) des Ventilgehäuses (6) einen Durchströmspalt (34) aufweist.