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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rückschlagklappenvorrichtung als Rückflussverhinderer in Rohrleitungssystemen für gasförmige bis flüssige Medien, insbesondere Brei, Dampf, Kondensat oder dergleichen, mit einer Gehäuseeinheit mit einer durchgehenden Ausnehmung, zumindest einer um eine durch eine Welleneinheit gebildete Drehachse drehbar gelagerten Flügeleinheit mit Lagereinheit, wobei die Flügeleinheit im geschlossenen Zustand dichtend auf einer Anlagefläche oder einem Ventilsitz anliegt und dadurch die durchgehende Ausnehmung dichtend geschlossen wird und bei Auftreten eines Fluiddrucks in Fließrichtung die Flügeleinheit aufschwenkt und dadurch die durchgehende Ausnehmung geöffnet wird, und einer Einsatzeinheit, die die Lagereinheit und die Anlagefläche oder den Ventilsitz für die Flügeleinheit aufweist, an der die Flügeleinheit drehbar gelagert ist und die lösbar befestigbar an der Gehäuseeinheit vorhanden ist, und einer Dichteinheit, wobei die Einsatzeinheit mittels einer Spanneinheit innerhalb der Gehäuseeinheit lösbar verspannt ist.
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STAND DER TECHNIK
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Derartige Rückschlagklappenvorrichtungen sind häufig mit Doppelflügelrückschlagklappen ausgestattet, das heißt es sind zwei um eine gemeinsame Achse gegensinnig drehbare Klappen vorhanden, die unter der Wirkung der Federeinheit stehen. Derartige Rückschlagklappenvorrichtungen werden im gesamten Gebiet der Fördertechnik eingesetzt. Sie müssen beim Starten des Fördervorganges selbsttätig öffnen und bei dem Beenden des Fördervorganges selbsttätig schließen. Die bekannten Rückschlagklappenvorrichtungen weisen eine Gehäuseeinheit aus Guss auf. Im Inneren der Gussgehäuseeinheit ist die Achse mit den zwei Flügelklappen und der Federeinheit angeschlossen. Die Dichteinheit wird bei den bekannten Rückschlagklappenvorrichtungen einvulkanisiert. Dies bedeutet einen sehr hohen Energieaufwand, da das gesamte Gehäuse auf die entsprechende Temperatur gebracht und gehalten werden muss. Dies hat auch zur Folge, dass die bekannten Rückschlagklappenvorrichtungen nur bis zu einem Durchmesser von 2000 mm (Millimeter) hergestellt werden. Darüber hinaus können bei derartigen Rückschlagklappenvorrichtungen Undichtigkeiten nach außen im Bereich des Achsenanschlusses auftreten.
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In der
DE 30 01 461 A1 ist eine Ventilanordnung für ein Rückschlagventil beschrieben, die beispielsweise in Brennstoffverteilungssystemen eines Flugzeugs ausbaubar eingebaut werden kann. Die Ventilanordnung ist dabei lösbar im Inneren des Endbereichs eines Rohres anordenbar, wobei die innenliegende Rohrwandung als Gehäuseeinheit für die Ventilanordung dient. Die Ventilanordnung ist modular aufgebaut und besitzt eine Einsatzeinheit, die eine Lagereinheit aufweist und eine Flügeleinheiten, die in der Lagereinheit drehbar gelagert vorhanden ist. Eine Dichteinheit, insbesondere ein separater Dichtring, ist vorhanden, die in einer Einbaulage in eine kanalförmigen, umfänglich umlaufenden Nut, die auf der Außenseite der Einsatzeinheit angeordnet ist, sitzt und oberseitig am Gehäuse, beziehungsweise der Innenwandung der innen liegenden Rohrwandung dichtend anliegt. Eine auf der Ventilanordnung am stromaufwärtigen Ende entlang des Umfangs angeformten Lippe ist vorhanden und steht in der Einbaulage mit dem Endbereich des Rohres in Wirkverbindung. Zudem ist ein als Drahtring ausgebildetes Halteelement vorhanden, welches umfänglich auf der Außenseite der Ventilanordnung sitzt und in zwei Nuten greift, die einerseits auf der Außenseite der Einsatzeinheit und andererseits auf der Innenseite des Rohres verlaufen, wenn sich diese in der Einbaulage radial einander gegenüberstehen.
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Eine ähnliche Ventilanordnung, beziehungsweise ein Zweiflügel-Absperrventil, ist in der
DE 39 27 694 A1 beschrieben.
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Die
US 3 538 946 A beschreibt eine Rückschlagklappenvorrichtung, bei der die Flügeleinheiten an einem Einsatzteil, das eine Lagereinheit aufweist, angeschlossen sind, wobei die Außenumfangsfläche des Einsatzteil eine zylindrische Form besitzt und in eine zylindrische Innenumfangsfläche einer Gehäuseeinheit eingesetzt wird, wobei die Sicherung der Einsatzeinheit innerhalb der Gehäuseeinheit durch eine Schraubverbindung hergestellt wird. Die Innenwandung der Einsatzeinheit ist dabei voll umfänglich mit einer nicht korrosiven, abriebfesten Elastomerschicht, wie beispielsweise aus Neoprene, Buna oder Butyle überzogen.
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Die
WO 95/27163 A2 offenbart ein Rückschlagklappenventil, bei dem eine Einsatzeinheit in die Ausnehmung eines Gehäuses eingesetzt wird, wobei die Einsatzeinheit über radial diametral gegenüberliegende Platteneinheiten, die in Ausnehmungen der Innenwandung der Gehäuseeinheit gelagert sind, in ihrer Lage gesichert wird.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, eine Rückschlagklappenvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die wirtschaftlicher hergestellt werden kann, eine einfache Montage ermöglicht und eine dauerhaft zuverlässige Funktionalität gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Rückschlagklappenvorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche. Die erfindungsgemäße Rückschlagklappenvorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass die Gehäuseeinheit als separate Einheit ausgebildet ist, die Anlagefläche der Einsatzeinheit die Dichteinheit aufweist, die als separates Bauteil ausgebildet ist oder an der Einsatzeinheit anvulkanisiert, verklebt oder verschraubt ist, die Spanneinheit als Ringeinheit ausgebildet ist, die ein Außengewinde aufweist, das in ein an der Gehäuseeinheit vorhandenes Innengewinde eingeschraubt ist oder die mittels Schraubeinheiten befestigt ist und dadurch die Einsatzeinheit mit Dichteinheit dichtend an einen Anschlag der Innenwandung der Gehäuseeinheit presst, und die Innenwandung der Gehäuseeinheit zwei gegenüberliegende Nuteinheiten aufweist, in die die Lagereinheiten der Einsatzeinheit in Fließrichtung formschlüssig eingeschoben sind und die Innenwandung der Gehäuseeinheit einen umlaufenden Innenanschlag aufweist, an dem der Außenrandbereich der Dichteinheit umlaufend pressend dicht anliegt.
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Durch den modularen Aufbau ergeben sich enorme wirtschaftliche Vorteile. Der modulare Aufbau bewirkt, dass der Ventilsitz beziehungsweise die Einsatzeinheit austauschbar einsetzbar vorhanden ist, so dass im Falle einer im Laufe des Betriebes auftretender Leckage die Einsatzeinheit in einfacher Art und Weise ausgetauscht werden kann, ohne dass ein neues Gehäuse verwendet werden muss. Dies ist gegenüber dem Stand der Technik ein wesentlicher Vorteil, da bei den bekannten Rückschlagklappenvorrichtungen eine Austauschbarkeit nicht gegeben ist und im Falle einer Leckage die gesamte Rückschlagklappenvorrichtung getauscht werden muss, da die Flügeleinheiten über von außen her in die Gehäusewand eingebrachte Stifte beziehungsweise Bolzen gehalten wird, die bei Undichtigkeiten nur mit größerem Aufwand getauscht werden können.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückschlagklappenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Flügeleinheit unter Wirkung einer Federeinheit steht, die im geschlossenen Zustand die Flügeleinheit dichtend auf die Anlagefläche oder den Ventilsitz presst und die Flügeleinheit entgegen der Wirkung der Federeinheit aufschwenkt, sobald ein entsprechender Fließdruck in Fließrichtung des Mediums auftritt.
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Die Federeinheit gewährleistet einen sicheren Verschluss der Rückschlagklappenvorrichtung für den Fall, dass kein Fluiddruck ansteht. Erfindungsgemäß ist diese Federeinheit jedoch nicht zwingend erforderlich, da es auch Ausführungsvarianten gibt, bei denen auf eine Dichteinheit verzichtet werden kann. In diesem Fall liegen die Flügelklappen der Flügeleinheit direkt auf der Anlagefläche beziehungsweise dem Ventilsitz auf (Metall gegen Metall) und gewährleisten eine Dichtheit aufgrund des Rückstaudrucks des die Rückschlagklappenvorrichtung beaufschlagenden Mediums.
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Bei einem Gehäusekörper sind erfindungsgemäß auch unterschiedlichste Dichtungsmaterialien – je nach gefördertem Gut – in einfacher Art und Weise einsetzbar. Der modulare Aufbau der führt zu einer deutlichen Lagerkapazitätsreduzierung und ermöglicht eine einfache und funktionelle Montage. Auch eine wirtschaftliche Herstellung mit beliebig großen Durchmessern ist möglich. Durch den Einsatz einer separaten Dichteinheit ist im Falle einer Beschädigung oder Undichtigkeit ein Austausch derselben problemlos möglich.
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Für die Dichteinheit können unterschiedlichste Materialien problemlos eingesetzt werden, wie beispielsweise NBR (Nitrilkautschuk), FPM, FKM, PTFE, EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk).
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Bevorzugt ist in einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung die Dichteinheit als Ringeinheit mit einem zentralen durchgehenden Innensteg ausgebildet, für den gewährleistet ist, dass die Flügel der Flügeleinheit aufgrund der Wirkung der Federeinheit in vollem Umfang dichtend auf der Dichteinheit vorhanden sind.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, die eine einfache Montage und eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Einsatzeinheit eine Ringeinheit mit einem zentralen durchgehenden Innensteg aufweist und die Dichteinheit auf der der Flügeleinheit zugewandten Seite an der Ringeinheit und dem Innensteg anliegt.
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Des Weiteren kann in vorteilhafter Art und Weise die Spanneinheit als Ringeinheit ausgebildet sein, die ein Außengewinde aufweist, das in ein an der Gehäuseeinheit vorhandenes Innengewinde eingeschraubt ist, wobei dadurch die Einsatzeinheit mit der Dichteinheit dichtend an die Innenwandung der Gehäuseeinheit gepresst wird. Dadurch wird eine dauerhaft zuverlässige Dichtfunktion gewährleistet. Die Ringeinheit kann alternativ auch über Schraubeinheiten an dem Gehäuse beziehungsweise an der Einsatzeinheit befestigt werden.
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Bezüglich der Anordnung der Dichteinheit ist es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung besonders vorteilhaft, das die Einsatzeinheit eine Nut aufweist, innerhalb derer die Dichteinheit überstehend vorhanden ist, so dass diese aufgrund bedingter Strömungsverhältnisse aus ihrem Dichtsitz nicht herausgehoben werden kann.
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Eine konstruktiv besonders einfache bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagereinheit der Einsatzeinheit zwei gegenüberliegende Vorsprungeinheiten mit jeweils einer Lagerausnehmung für die Welleneinheiten aufweist.
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Wie bereits oben erwähnt, kann die Dichteinheit als separates Bauteil oder als mit der Einsatzeinheit verbundenes Bauteil vorhanden sein, wobei im letzteren Fall die Dichteinheit bevorzugt an der Einsatzeinheit aufvulkanisiert vorhanden ist. Wie bereits oben erwähnt, ist es nicht zwingend erforderlich, dass eine Dichteinheit vorhanden ist. Die Funktion der Rückschlagklappenvorrichtung kann im Bedarfsfall auch dadurch gewährleistet werden, dass die Flügeleinheiten direkt auf der Anlagefläche beziehungsweise auf dem Ventilsitz (Metall gegen Metall) anliegen und infolge des Rückstaudrucks des Mediums im nicht beaufschlagtem Zustand dichtend verschließen.
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Eine besonders wirtschaftliche Herstellung der erfindungsgemäßen Rückschlagklappenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass auf ein Außen- und Innengewinde verzichtet werden kann, wobei dann die Verbindung über Schraubeinheiten erfolgt.
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Die genannten Bauteile können bevorzugt in einem Gussverfahren, Spritzgussverfahren oder in einem zerspanenden Verfahren hergestellt sein.
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Es ist auch erfindungsgemäß in einer alternativen Ausgestaltung bevorzugt möglich, die Ringeinheit als Flanscheinheit auszubilden, die über Schraubverbindungen mit der Gehäuseeinheit beziehungsweise der Einsatzeinheit verbunden werden.
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Eine besonders bevorzugte Ausführung der Rückschlagklappenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Gehäuseeinheit und/oder die Flügeleinheit und/oder die Einsatzeinheit und/oder die Spanneinheit aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, ausgebildet ist. Als Kunststoffmaterial kann beispielsweise ABS, PVC, PPA, Teflon, PA verwendet werden, wobei bevorzugt auch faserverstärkte Varianten eingesetzt werden. Die Ausbildung der Bauteile aus Kunststoff bringt einen hohen Kv-Wert mit sich, was eine erhöhte Durchflussmenge gegenüber vergleichbaren bekannten Rückschlagklappenvorrichtungen zur Folge hat und eine bessere chemische Beständigkeit gegen aggressive Fluide gegeben ist.
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Wie bereits oben beschrieben, funktioniert die erfindungsgemäße Rückschlagklappenvorrichtung auch ohne Einsatz einer Federeinheit oder einer Dichteinheit. Insbesondere im Einsatzbereich bei hohen Temperaturen muss oder kann auf eine zusätzliche Dichtung verzichtet werden, wobei dann die Flügeleinheiten direkt auf der Anlagefläche anliegen und eine Schließfunktion über zurückströmende Fluide, bei genügend großem Druckunterschied, gewährleistet ist.
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Die als Ringeinheit ausgebildete Spanneinheit muss nicht ausschließlich über ein Gewinde mit der Gehäuseeinheit verbunden sein. Insbesondere bei größeren Nennweiten wird eine Spannringeinheit verwendet, die Durchgangslöcher aufweist, durch die mittels Schrauben die Spannringeinheit mit der Gehäuseeinheit verspannt wird und somit eine dauerhaft zuverlässige Lagesicherung der Einsatzeinheit innerhalb der Gehäuseeinheit gewährleistet ist.
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Falls eine Dichteinheit zum Einsatz kommt, kann diese als separate Dichteinheit, als anvulkanisierte, verklebte oder angeschraubte Dichteinheit eingesetzt werden.
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Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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1 perspektivische Explosionsdarstellung einer aus Modulbauteilen bestehenden Rückschlagklappenvorrichtung mit einer Gehäuseeinheit, einer Flügeleinheit mit Welleneinheit und Federeinheit, einer Dichteinheit, einer Einsatzeinheit und einer Spanneinheit,
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2 Draufsicht auf die Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 1 in Schließstellung,
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3 schematischer Schnitt durch die Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 2 entlang Schnittführung A1-A1,
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4 schematischer Schnitt durch die Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 2 entlang Schnittführung B1-B1,
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5 schematische Teilperspektive eines Querschnitts der Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 2 entlang Schnittführung A1-A1,
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6 Draufsicht auf die Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 1 in geöffneter Stellung,
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7 schematischer Schnitt durch die Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 6 entlang Schnittführung A2-A2,
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8 schematischer Schnitt durch die Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 6 entlang Schnittführung B2-B2,
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9 schematische Teilperspektive eines Querschnitts der Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 6 entlang Schnittführung A2-A2,
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10 schematische Draufsicht auf die Gehäuseeinrichtung der Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 1,
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11 schematische Seitenansicht der Gehäuseeinrichtung gemäß 10,
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12 schematischer Querschnitt durch die Gehäuseeinrichtung gemäß 10 entlang Schnittführung A3-A3,
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13 schematische Draufsicht auf die Einsatzeinheit der Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 1,
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14 Seitenansicht der Einsatzeinheit gemäß 13 in Blickrichtung A4,
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15 Seitenansicht der Einsatzvorrichtung gemäß 13 in Blickrichtung B4,
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16 schematische Draufsicht auf die Dichteinheit der Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 1,
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17 schematische Seitenansicht der Dichteinheit gemäß 16,
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18 schematischer Schnitt der Dichteinheit gemäß 16 entlang Schnittführung A5-A5,
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19 Draufsicht auf die Spanneinheit der Rückschlagklappenvorrichtung gemäß 1,
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20 schematische Seitenansicht der Spanneinheit gemäß 19,
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21 schematischer Schnitt durch die Spanneinheit gemäß 19 entlang Schnittführung A6-A6,
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22 schematische Draufsicht auf ein Flügelelement der Flügeleinheit gemäß der Rückschlagklappenvorrichtung in 1,
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23 schematische Ansicht des Flügelelements gemäß 22 in Blickrichtung A7,
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24 schematische Seitenansicht des Flügelelements gemäß 22 in Blickrichtung B7,
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25 schematische Draufsicht auf eine Einsatzeinheit mit aufvulkanisierter Dichteinheit,
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26 schematische Seitenansicht auf die Einsatzeinheit gemäß 25 in Blickrichtung A8 und
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27 schematische Seitenansicht der Einsatzeinheit gemäß 25 in Blickrichtung B8.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ein Ausführungsbeispiel einer Rückschlagklappenvorrichtung 10 ist in den Figuren dargestellt. Ein wesentlicher Grundgedanke der erfindungsgemäßen Rückschlagklappenvorrichtung 10 ist deren modularer Aufbau.
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Die Fließrichtung, in der das die Rückschlagklappenvorrichtung 10 durchfließende Medium fließt, ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen F angegeben.
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Die Rückschlagklappenvorrichtung 10 (siehe 1) besitzt eine rotationssymmetrische Gehäuseeinheit 12 mit einer durchgehenden Ausnehmung 14. Innerhalb der Gehäuseeinheit 12 ist eine Flügeleinheit 16 mit zwei im Wesentlichen halbkreisförmigen Flügelelementen 17 angeordnet, die über eine Welleneinheit 30 drehbar vorhanden sind, wobei auf die Flügelelemente 17 eine elastische Federeinheit 18 einwirkt.
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Entgegen der Fließrichtung F ist unterhalb der Flügeleinheit 16 eine Dichteinheit 20 angeordnet, die die aufgrund der Wirkung der Federeinheit 18 auf die Flügelelemente 17 diese dichtend abschließt und gleichzeitig einen dichtenden Abschluss zum Inneren der Gehäuseeinheit 12 gewährleistet. Entgegen der Fließrichtung F ist unterhalb der Dichteinheit 20 eine Einsatzeinheit 22 angeordnet, die eine Anlagefläche 50 aufweist, auf der die Dichteinheit 20 vorhanden ist und die die Lagereinheiten 26 aufweist, an denen die Welleneinheit 30 drehbar gelagert ist, so dass die Flügelelemente 17 der Flügeleinheit 16 um eine durch die Welleneinheit 30 gebildete Drehachse 15 drehbar vorhanden sind.
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Entgegen der Fließrichtung F ist unterhalb der Einsatzeinheit 22 eine Spanneinheit 24 vorhanden, mittels derer die Einsatzeinheit 22 und die Dichteinheit 20 innerhalb der Gehäuseeinheit 12 dichtend verspannt wird.
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Die einzelnen Bauteile werden im Folgenden beschrieben.
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Die Gehäuseeinheit (10, 11 und 12) mit ihrer durchgehenden Ausnehmung 14 weist in Fließrichtung F folgende Innenwandstruktur auf. Zunächst ist ein Innengewinde 68 vorhanden, in das die Spanneinheit 24 (siehe 19, 20, 21) mit ihrem Außengewinde 44 einschraubbar ist. An das Innengewinde 68 schließt ein erster Innenwandbereich 72 mit demselben Innendurchmesser an, an den dann wiederum ein zweiter Innenwandbereich 74 mit verkleinertem Innendurchmesser anschließt. Durch den Querschnittsprung wird ein Innenanschlag 70 gebildet, an dem die Dichteinheit 20 außenumfangsmäßig dichtend anliegt.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf die Dichteinheit 20 vollständig verzichtet und die Flügeleinheiten 16 liegen direkt an der Anlagefläche 50 der Einsatzeinheit 22 an, sobald ein genügender Druckunterschied durch zurückströmende Fluide erzeugt wird.
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Des Weiteren weist die Gehäuseinnenwandung zwei gegenüberliegenden Nuteinheiten 34 auf, in die die Lagereinheiten 26 der Einsatzeinheit 22 bei der Montage der Rückschlagklappenvorrichtung 10 formschlüssig in Fließrichtung F eingeschoben werden.
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Die Spanneinheit (19, 20, 21) ist als Spannring ausgebildet, dessen Innenflanken sich in Fließrichtung F verjüngen.
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Die Einsatzeinheit 22 weist eine umlaufende Ringeinheit 53 und einen zentralen durchgehenden Innensteg 52 auf. Auf Höhe des Innensteges 52 ist außenseitig jeweils eine Lagereinheit 26 vorhanden, die als Vorsprungeinheit ausgebildet ist und in ihrem freien Endbereich eine nach innen weisende Anschlageinheit 32 besitzt, wobei die Lagereinheit 26 auf eine definierte Höhe – hier etwa halbe Höhe – eine Lagerausnehmung 38 aufweist, innerhalb derer die Endbereiche der Welleneinheit 30 drehbar gelagert sind.
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Die Anschlageinheiten 32 dienen als Endanschlageinheit für die Flügelelemente 17 der Flügeleinheit 16 in maximal geöffneter Stellung.
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Die in den 16 bis 18 dargestellte Dichteinheit 20 weist in einer Draufsicht gesehen Umfangskonturen auf, die den Umfangskonturen der Einsatzeinheit 22 im Wesentlichen entsprechen. Die Dichteinheit 20 ist entgegen der Fließrichtung F gesehen auf der Einsatzeinheit 22 angeordnet. Sie besitzt außenseitig einen ersten umlaufenden Ringbereich 60, der sich dichtend an den Innenanschlag 70 der Gehäuseeinheit 12 anlegt. An den ersten Ringbereich 60 ist innenseitig ein zweiter Ringbereich 62 angeformt, der eine größere Dicke besitzt als der erste Ringbereich 60. Gleichzeitig ist mit derselben Dicke ein durchgehender zentraler Innensteg 40 angeformt, der mittig bis in den äußeren Randbereich des zweiten Ringbereichs 62 verlaufend eine Nut 64 besitzt. Im nach außen verlängerten Bereich der Nut 64 ist in der Dichteinheit 20 jeweils eine Ausnehmung 66 beidseitig vorhanden, deren Innenumfangskontur geringfügig größer ist als die Außenumfangskontur der Lagereinheiten 26 der Einsatzeinheit 22. Dadurch kann die Dichteinheit 20 auf die Einsatzeinheit 22 aufgesteckt werden.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Einsatzeinheit 22 oberseitig umlaufende Nute auf, in die die Dichteinheit 20 überstehend eingelegt werden kann, so dass sie aus ihrem Sitz innerhalb der Einsatzeinheit durch strömende Fluide oder sonstige Einflüsse nicht herausgehoben werden kann. Es ist auch möglich, die Dichteinheit durch zusätzlich in der Einsatzeinheit 22 vorhandene Ausnehmungen mittels Schrauben an der Einsatzeinheit 22 zu befestigen.
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Schließlich ist in den 22 bis 24 noch ein Flügelelement 17 der Flügeleinheit 16 dargestellt, das im Wesentlichen eine halbkreisförmige Außenumfangskontur besitzt und an das im Bereich des geraden Verlaufs der Halbkreisscheibe der Flügelelemente 17 parallel beabstandet zwei Scharniereinheiten 28 vorhanden sind, durch deren Ausnehmung 76 die Welleneinheit 30 geführt ist.
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Die aus den beschriebenen Bauteilen zusammengesetzte Rückschlagklappenvorrichtung 10 ist in den 2 bis 5 in dem geschlossenen Zustand und in den 6 bis 9 in dem geöffneten Zustand dargestellt.
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Die Flügeleinheit 16 mit ihren beiden Flügelelementen 17 und den Scharniereinheiten 28 ist über die in die Scharniereinheiten 28 eingeführte Welleneinheit 30 um die Drehachse 15 drehbar, wobei mittig eine als Schraubenfeder ausgebildete Federeinheit 18 mit freien Schenkeln 56 ebenfalls aufgeschoben auf die Welleneinheit 30 vorhanden ist, wobei die freien Schenkel 56 der Federeinheit 18 eine Druckkraft entgegen der Fließrichtung F auf die Flügelelemente 17 der Flügeleinheit 16 ausüben. Zwischen den Scharniereinheiten 28 der Flügelelemente 17 ist jeweils ein Distanzring 54 und zwischen der Außenseite der jeweils außenliegenden Scharniereinheit 28 und der Innenwandung der Gehäuseeinheit 12 ist ein weiterer Distanzring 54 auf der Welleneinheit 30 angeordnet, so dass eine sichere Lageposition der Flügeleinheit 16 und der Welleneinheit 30 innerhalb der Gehäuseeinheit 12 gegeben ist.
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Die Welleneinheit 30 ist gleichzeitig in den beidseits an den Lagereinheiten 26 der Einsatzeinheit 22 vorhandenen Lagerausnehmung 38 drehbar gelagert.
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Bei der Montage der Rückschlagklappenvorrichtung 10 wird die Dichtungseinheit 20 auf die Einsatzeinheit 22 aufgeschoben. Daran anschließend wird die Flügeleinheit, nachdem die Welleneinheit 30, die Federeinheit 18 und die Distanzringe 56 entsprechend aufgeschoben worden sind, in der Einsatzeinheit 22 durch Einbringung der Welleneinheit 30 in die Lagerausnehmung 38 der Lagereinheiten 26 eingebracht. Danach wird die Einsatzeinheit 22 mit drehbar angeschlossener Flügeleinheit 16 in das Innere der Gehäuseeinheit 12 eingeschoben und zwar derart, dass die Lagereinheiten 26 formschlüssig in den Nuteinheiten 34 der Innenwandung der Gehäuseeinheit 12 eingreifen. Anschließend wird die Spanneinheit 24 mit ihrem Außengewinde 44 in das Innengewinde 68 der Gehäuseeinheit 12 eingeschraubt, wodurch der erste Ringbereich 60 der Dichteinheit 20 gegen den Innenanschlag 70 der Gehäuseeinheit 12 dichtend gepresst wird. Gleichzeitig liegt die Randumfangskontur der halbkreisscheibenförmigen Flügelelemente 17 an dem zweiten Ringbereich 62 und an dem Innensteg 40 der Dichteinheit 20 aufgrund der Federwirkung des freien Schenkels 56 der Federeinheit 18 dichtend an.
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In dem Ausführungsbeispiel ist die Verspannung der Einsatzeinheit 22 innerhalb der Gehäuseeinheit 12 mittels der Ringeinheit 42 beschrieben. Die Ringeinheit kann jedoch alternativ auch nicht eingeschraubt vorhanden sein, sondern als Flanscheinheit ausgebildet sein, mittels derer über Schraubeinheiten die Einsatzeinheit 22 innerhalb der Gehäuseeinheit 12 lösbar dichtend vorhanden ist.
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Der, bei Abschaltung des Fördervorgangs sich automatisch einstellende, aufgrund der Wirkung der Federeinheit 18, geschlossene Zustand der Rückschlagklappenvorrichtung 10 ist in den 2 bis 5 dargestellt. Die Außenumfangskonturen der Flügelelemente 17 der Flügeleinheit 16 werden mittels der Federeinheit 18 dichtend auf den zweiten Ringbereich 62 und den Innensteg 40 der Dichteinheit 20 gepresst. Bei dem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ohne Federeinheit wird die dichtende Wirkung durch das Schließen der Flügelelemente 17 aufgrund des Drucks des zurückströmenden Mediums bewirkt.
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Sobald die Rohrleitung, innerhalb derer die Rückschlagklappenvorrichtung 10 angeordnet ist, mit einem Förderdruck in Fließrichtung F beaufschlagt wird, schwenken die Flügelelemente 17 der Flügeleinheit 16 nach oben und geben die durchgehende Ausnehmung 14 entgegen der Wirkung der Federeinheit 18 frei (siehe 6 bis 9). In dem Moment, in dem der Druck des zu fördernden Mediums auf Null zurückgeht, schließt die erfindungsgemäße Rückschlagklappenvorrichtung 10 automatisch aufgrund der Wirkung der Federeinheit 18 (siehe 2 bis 5), so dass ein Rückfluss des zu fördernden Mediums zuverlässig verhindert wird.
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In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Dichteinheit 20 als separates Bauteil ausgebildet.
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Es ist jedoch auch möglich, die Dichteinheit 20 auf die Einsatzeinheit 22 aufzuvulkanisieren (siehe 25 bis 27), so dass die Dichteinheit 20 und die Einsatzeinheit 22 ein einstückiges Bauteil bilden.
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Bei der beschriebenen Rückschlagklappenvorrichtung 10 weist die Rückschlagklappenvorrichtung 10 einen modularen Aufbau auf, im Gegensatz zu dem mehr oder minder einstückig ausgebildeten bekannten Körper aus Gussmaterial mit einmontierter Flügeleinheit und aufvulkanisierter Dichtungseinheit.
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Ein weiterer Grundgedanke der erfindungsgemäßen Rückschlagklappenvorrichtung, der unabhängig von der modularen Bauweise zu sehen ist, besteht darin, dass die Rückschlagklappenvorrichtung 10 beziehungsweise deren Bauteile aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist/sind. Als Kunststoffarten kommen hierbei insbesondere ABS, PVC, PPA, Teflon, PA in Betracht. Durch Verwendung des Materials Kunststoff werden gegenüber vergleichbaren bekannten Vorrichtungen höhere Kv-Werte und damit bessere Durchflussmengen erzielt. Weiterhin ist damit auch eine Senkung der Fertigungskosten möglich.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist wie oben beschrieben die Dichteinheit in eine Nuteinheit der Einsatzeinheit eingelassen – mit einem zu Dichtzwecken nötigen Überstand –, wodurch verhindert wird, dass die Dichteinheit in Folge einer eventuell auftretenden Strömung nicht herausgespült werden kann und somit eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet wird.
