DE10339556A1

DE10339556A1 - Ventilglied für Vorfederrückschlagventil

Info

Publication number: DE10339556A1
Application number: DE10339556A
Authority: DE
Inventors: Guenter Stein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2004-04-01
Also published as: DE10339552A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Ventilglied für ein Vorfederrückschlagventil für strömende Medien, das in dem Vorfederrückschlagventil axialbeweglich angeordnet und geführt ist und beim Öffnungshub in den Abflussraum des Ventilgehäuses eintaucht und das eine sich in Strömungsrichtung kugelförmig erweiternde Dichtfläche aufweist. Zur Verbesserung der Strömungsfreiheit für das abströmende Medium weist das Ventilglied (2) stromab seiner kugelförmigen Dichtfläche (5) eine Querschnittsreduzierung auf, die kontinuierlich in den Äquator (13) des Ventilgliedes (2) übergeht. Diese Querschnittsreduzierung ist fertigungstechnisch einfach herstellbar.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventilglied für ein Vorfederrückschlagventil für strömende Medien nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE 101 38 504 A1 sind Vorfederrückschlagventile bekannt, bei denen ein bewegliches, in Strömungsrichtung öffnendes Ventilglied von einer stromauf des Ventilsitzes angeordneten Druckfeder mit seiner Dichtfläche gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Die Dichtfläche besitzt eine konzentrisch sphärische Form, d. h. das Ventilglied ist in diesem Bereich im einfachsten Fall kugelförmig gestaltet. Die Druckfeder ermöglicht kurze Schließzeiten und ein gutes Dichtverhalten. Stromauf weist das Ventilglied einen Zapfen auf, der in einem brückenartigen Teil des Ventilgehäuses radial geführt ist. An diesem brückenartigen Teil stützt sich die den Zapfen koaxial umgebende Druckfeder ab. An seinem freien Ende weist der Zapfen ein Auflager auf, gegen das die Druckfeder drückt, so dass das Ventilglied ständig quasi entgegen der Strömungsrichtung gezogen wird, wodurch seine Dichtfläche gegen den Ventilsitz gedrückt wird.
Das abzusperrende bzw. durchzulassende Medium gelangt über Ausnehmungen im brückenartigen Teil des Ventilgehäuses auf das Ventilglied. Wenn der sich aufbauende Druck größer ist als die Schließkraft der Feder öffnet das Ventilglied und das Medium strömt in den Abflussraum des Vorfederrückschlagventils. Um beim Öffnen des Ventilgliedes in Strömungsrichtung einen ausreichenden Strömungsquerschnitt mit geringem Strömungswiderstand zu gewährleisten, ist das Ventilglied bei der bekannten Ausführung mit radialen, in Strömungsrichtung offenen Ausnehmungen versehen. Über die verbleibenden Segmentabschnitte ist das Ventilglied in der Abflussbohrung geführt. Zur Verbesserung der Leitung des Mediums sind im Gehäuse stromab des Ventilsitzes vom Abflussraum her radiale Ausnehmungen vorgesehen, durch die das Medium in beispielsweise einen ringförmigen Abströmraum abströmen kann.
Der Nachteil dieses Ventilgliedes besteht in seiner verhältnismäßig komplizierten Form. Die Einbringung der Ausnehmungen in das Ventilglied, die eine verbesserte Abströmung des Mediums gewährleisten sollen, erfordert aufwändige Fertigungsverfahren.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Das erfindungsgemäße Ventilglied mit seinen kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, dass die Strömungsfreiheit für das abströmende Medium durch eine fertigungstechnisch sehr einfach herstellbare Querschnittsreduzierung des Ventilgliedes gewährleistet wird. Das neue Ventilglied kann durch eine einfache Drehbearbeitung oder auch durch Ur- und/oder Umformverfahren vorteilhaft gefertigt werden. Auch abschließende Verfahren zur Verbesserung der Oberfläche, wie z. B. Schleifen, sind ohne weiteres anwendbar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Übergang von der kugelförmigen Dichtfläche zu der Querschnittsreduzierung schlagartig. Durch diese schlagartige Querschnittsreduzierung ist bereits unmittelbar nach Durchtritt des strömenden Mediums durch den Ventilsitz Abströmraum vorhanden, so dass sich der Strömungswiderstand wesentlich reduziert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Querschnittsreduzierung als Einschnürung ausgebildet. Über eine bestimmte Länge kann das Ventilglied also stromab auch einen kleineren Durchmesser besitzen als sein größter Querschnitt im Bereich seiner Dichtfläche. Für das abströmende Medium steht dadurch in diesem Bereich ein noch größerer Querschnitt zur Verfügung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die Querschnittsreduzierung einen zylindrischen Bereich. Diese dem Ventilglied eine hohe Stabilität verleihende Ausführung dürfte für die Mehrzahl der Anwendungsfälle wohl ausreichend sein.
Im Unterschied zu der schlagartigen Querschnittsreduzierung kann der Übergang von der kugelförmigen Dichtfläche zu der Querschnittsreduzierung auch über einen kleinen Radius erfolgen. Dadurch kann ein Abreißen des strömenden Mediums von der Oberfläche des Ventilgliedes vermieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht als Übergang von der Querschnittsreduzierung des Ventilgliedes zu seinem Äquator einen Radius vor. Dadurch wird eine gute Ableitung des strömenden Mediums in Richtung des Ventilgehäuses erreicht.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
In einem Ventilgehäuse 1 ist ein Ventilglied 2 mit einem durch die zentrale Öffnung seines Ventilsitzes 3 hindurchreichenden Zapfen 4 in axialer Richtung des Zapfens 4 beweglich angeordnet. Das bewegliche Ventilglied 2 ist in seinem am Ventilsitz 3 anliegenden Bereich als Kugelsegment ausgebildet. Seine demzufolge kugelförmige Dichtfläche 5 wirkt mit dem kreisförmigen Ventilsitz 3 zusammen. Stromauf ist mit dem Ventilgehäuse 1 eine Brücke 6 fest verbunden, in der der Zapfen 4 geführt ist. Die Brücke 6 weist Durchbrüche 7 für den Durchgang des strömenden Mediums und auf ihrer dem Innenraum des Ventilgehäuses 1 abgewandten Seite eine ringförmige Vertiefung für einen Federsitz 8 auf. Mit dem aus der Brücke 6 herausragenden freien Ende des Zapfens 4 ist ein Auflager 9 fest verbunden. An einem Bund 10 dieses Auflagers 9 greift eine schließkrafterzeugende Feder 11 an, die sich mit ihrem gegenüberliegenden Ende in dem Federsitz 8 abstützt, wobei die Feder 11 mit ihrem Innenmantel an dem Außenmantel des Auflagers 9 und dem Innendurchmesser des Federsitzes 8 anliegt. Das Ventilglied 2 weist unterhalb seiner kugelförmigen Dichtfläche 5 einen zylindrischen Teil 12 auf, dessen Durchmesser deutlich geringer ist als sein Äquator 13, mit dem er im Ventilgehäuse 1 geführt ist. Dadurch entsteht zwischen dem Ventilglied 2 und dem Ventilgehäuse 1 ein größerer Strömungsquerschnitt für das strömende Medium. Zur weiteren Reduzierung des Strömungswiderstandes sind in dem Ventilgehäuse 1 radiale Ausnehmungen 14 vorgesehen. Bei Ventilen mit Außengewinde, sog. Einschraubventilen, können diese Ausnehmungen 14 auch als Montagenuten zum Eingriff von Montagewerkzeugen verwendet werden. Der Übergang zu und von dem zylindrischen Teil 12 ist jeweils durch einen Radius realisiert, wobei der Übergang zum Äquator 13 im vorliegenden Beispiel einen größeren Radius aufweist, um eine gezielte Strömung in Richtung der radialen Ausnehmungen 14 zu erreichen.
Alle hier dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

1: Ventilgehäuse
2: Ventilglied
3: Ventilsitz
4: Zapfen
5: Dichtfläche
6: Brücke
7: Durchbrüche
8: Federsitz
9: Auflager
10: Bund
11: Feder
12: Zylindrischer Teil
13: Äquator
14: Radiale Ausnehmungen

Claims

Ventilglied für Vorfederrückschlagventil für strömende Medien, das in dem Vorfederrückschlagventil axialbeweglich angeordnet und geführt ist und beim Öffnungshub in den Abflussraum des Ventilgehäuses eintaucht, das eine sich in Strömungsrichtung kugelförmig erweiternde Dichtfläche aufweist und stromauf in einen Zapfen übergeht, wobei die Dichtfläche mit einem im Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt und an dem Zapfen eine die Schließkraft aufbringende Feder angreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (2) stromab seiner kugelförmigen Dichtfläche (5) eine Querschnittsreduzierung aufweist, die kontinuierlich in den Äquator (13) des Ventilgliedes (2) übergeht.
Ventilglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsreduzierung schlagartig erfolgt.
Ventilglied nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsreduzierung eine Einschnürung ist.
Ventilglied nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsreduzierung einen zylindrischen Bereich (12) bildet.
Ventilglied nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelförmige Dichtfläche (5) über einen kleinen Radius in die Querschnittsreduzierung des Ventilgliedes (2) übergeht.
Ventilglied nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von der Querschnittsreduzierung zum Äquator (13) ein Radius ist.