DE1500257C2

DE1500257C2 - Rückschlagventil für Rohrleitungen

Info

Publication number: DE1500257C2
Application number: DE1500257A
Authority: DE
Inventors: Albert Basel Schuele (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-06-23
Filing date: 1965-01-07
Publication date: 1975-05-22
Also published as: SE341104B; GB1048335A; NL6507577A; NL138984B; DE1500257B1; CH411495A; US3448766A; AT263470B; FR1423546A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil für Rohrleitungen mit einem Gehäuse und einem in das Innere desselben eingesetzten Ventilsitz sowie einem mit diesem Ventilsitz zusammenwirkenden, kegelförmigen Verschlußstück aus nachgiebigem Material, wobei der Ventilsitz die Form eines hohlen, im Querschnitt runden Korbes aufweist, in dessen Mantel Öffnungen vorhanden sind, und wobei das Verschlußstück im Inneren des Korbes gegen den gesamten Korbmantel lose anliegt.

Bei Rückschlagventilen dieser Art muß die anströmende Flüssigkeit durch die Öffnungen des korbartigen Ventilsitzes hindurchströmen und das elastische Verschlußstück vom Ventilsitz wegdrücken, um in den dazwischen entstehenden Raum zur Ventilabströmseite weiter strömen zu können. Wenn der Druck auf der Einströmseite gegen denjenigen auf der Abströmseite hin abnimmt oder sogar unter denselben fällt, legt sich das elastische Verschlußstück wieder an seinen als Stützkörper dienenden Korb an. Bei einem bekannten Ventil (britische Patentschrift 9 23 213) hat der Stützkorb eine große Anzahl von Längsschlitzen und dazwischenliegenden Stegen, die gleichmäßig am Umfang des Korbes verteilt und unter sich gleich groß sind. Damit wird jedoch nur erreicht, daß der Druck des anströmenden Mediums gleichmäßig über den Umfang verteilt auf das elastische Verschlußstück einwirkt und dieses an allen Umfangsstellen gleichmäßig vom Stützkorb abheben will. Da dies einer Schrumpfung des Umfanges gleich käme, setzt das Verschlußstück dieser Verformung trotz seiner Elastizität einen hohen Widerstand entgegen, so daß das bekannte Rückschlagventil zu seiner öffnung einen hohen Druck bzw. Differenzdruck benötigt und damit einen hohen Durchflußwiderstand aufweist.

Bei einem anderen bekannten Rückschlagventil (deutsche Gebrauchsmusterschrift 18 92 014) wird die anströmende Flüssigkeit durch sechs gleichmäßig auf einem Kreisbogen verteilte Gehäusebohrungen auf das kegelförmige elastische Verschlußstück geleitet. Zur Verringerung des Druckverlustes besteht dieses Verschlußstück aus einer dünnwandigen, hochelastischen Gummiglocke, welche an den Stellen der gleichmäßig um den Umfang verteilten Bohrungen vom Überdruck der anströmenden Flüssigkeit in eine entsprechende Anzahl gleichmäßiger Falten gelegt

ίο wird. Damit zur Zusammendrückung der Gummiglocke in gleichmäßige Falten eine möglichst geringe Verformungsarbeit benötigt wird, ist es bekannt, am Umfang der Gummiglocke an den Stellen der Gehäusebohrungen Nuten, Rippen oder dergleichen Querschnittsschwächungen anzubringen, welche das Einfalten der Gummiglocke während der Durchströmung des Rückschlagventils erleichtern. Solche Membranen mit über dem Umfang verteilten, ungleichmäßigen Querschnitten sind aber kostenaufwendig.

Weiterhin ist beim bekannten Ventil nachteilig, daß die Gehäusebohrungen für die anströmende Flüssigkeit einen nicht zu vernachlässigenden Strömungswiderstand verursachen.

Es sind auch Rückschlagventile bekannt (deutsche Patentschrift 9 58 889 und französische Patentschrift 3 48 834), bei denen das elastische Verschlußstück nicht im Inneren, sondern am Äußeren des Stützkorbs angeordnet ist. Werden diese Ventile in Strömungsrichtung durchflossen, so wird die Membran nicht auf Zusammendrückung, sondern ausschließlich auf Dehnung beansprucht. Die Membran des Ventils der ersteren Vorveröffentlichung hat einen auf dem gelochten Stützkörper aufliegenden gewölbten Teil und einen unsymmetrisch liegenden Lippenschlitz.

Die anströmende Flüssigkeit muß dabei den gewölbten Membranteil von den Löchern des Stützkörpers abheben und anschließend die Membranlippen auseinanderdrücken. Bereits durch die zweimalige Membrandehnung muß die strömende Flüssigkeit eine höhere Verformungsarbeit leisten, und sie erfährt dabei einen entsprechend höheren Druckverlust. Der schräg in den Durchflußquerschnitt des Ventils eingebaute Stützkorb ist an der der Abströmrichtung gegenüberliegenden Seite nicht gelocht, damit die Strömung eine möglichst geringfügige Umlenkung erfährt. Zur Verringerung der zweifachen Membrandehnung und damit des Durchmißwiderstandes bewegt sich die Membran als Ganzes relativ zum Stützkorb während der Membranöffnung, wobei die Membranbewegung das Auseinanderspreizen der Membranlippen unterstützt. Der von der Membran verursachte Durchflußwiderstand wird also dadurch verringert, indem der Membran eine besondere, komplizierte Form gegeben wird. Beim Rückschlagventil der letztgenannten Vorveröffentlichung (französische Patentschrift 3 48 834) verjüngen sich der Stützkorb sowie die darauf außen angebrachte Gummimembran ausgehend von einer Kegelform in Richtung zur Membranlippe hin dachförmig. Auch hier wird allenfalls durch die besondere Form der Membran das Auseinanderspreizen der Membranlippen erleichtert und damit der Durchflußwiderstand des Ventils verringert. Der Stützkorb ist in der Membranschlitzebene nicht gelocht, weil solche in dieser Ebene liegende Löcher nicht dazu beitragen würden, die auf Dehnung beanspruchten beiden Menibranlippen während der Durchströmung auseinanderzudrücken.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen möglichst geringen Durchflußwiderstand aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Rückschlagventil für Rohrleitungen mit einem Gehäuse und einem in das Innere desselben eingesetzten Ventilsitz sowie einem mit diesem Ventilsitz zusammenwirkenden, kegelförmigen Verschlußstück aus nachgiebigem Material, wobei der Ventilsitz die Form eines hohlen, im Querschnitt runden Korbes aufweist, in dessen Mantel Öffnungen vorhanden sind, und wobei das Verschlußstück im Inneren des Korbes gegen den gesamten Korbmantel lose anliegt, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Breiten der zwischen den Öffnungen liegenden Stege ungleich groß sind und mehrere breite Stege, die zwischen sich schmälere Stege einschließen, auf dem Umfang des Korbes verteilt vorhanden sind. Vorzugsweise sind die breiteren Stege am Umfang des Korbes gleichmäßig verteilt.

Dadurch, daß beim Stützkorb des erfindungsgemäßen Rückschlagventils die zwischen den öffnungen liegenden Stege ungleich breit sind, d. h. breitere und schmälere Stege am Umfang des Korbes verteilt vorhanden sind, ist die Anströmung auf die Membran ungleichmäßig, und sie wird auf bestimmte Bereiche des Membranumfangs zusammengedrängt. Der Druck des anströmenden Mediums konzentriert sich auf die Gegend der schmäleren Stege, so daß sich dort die auf die Membran wirkenden Kräfte zu größeren Werten summieren als in der Gegend der breiteren Stege. Damit wird ein einwandfreies und kraftarmes Einbuchten der Membran in den erstgenannten Gegenden erzwungen; da die Umfangsverteilung der Stützkorbstege konstant ist, folgt daraus, daß die Membraneinbuchtungen ebenfalls konstant bleiben, so daß damit eine turbulenz- und wirbelfreie Strömung erreicht wird. Durch das Einbuchten der Membran an den bevorzugten, zwischen den breiten Stegen befindlichen Umfangsstellen nimmt die Membran eine Form an, deren Umfang genau gleich groß ist wie derjenige im unbelasteten Membranzustand. Damit wird jede Schrumpfwirkung und jedes Zusammendrücken der Membran vermieden. Infolge der kleinen notwendigen Membrandeformationsarbeit spricht das erfindungsgemäße Ventil feinfühlig auf einen geringen öffnungsdruck bzw. Differenzdruck an, d. h. der Durchflußwiderstand bzw. der verursachte Druckverlust ist sehr gering. Gleichzeitig kann die Membran infolge des Stützkorbs hohe Gegendrücke aufnehmen und eine hohe Lebensdauer haben.

Die Erfindung wird an Hand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Rückschlagventil und

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Rückschlagventil längs der Linie H-II der Fig. 1.

Das Rückschlagventil enthält ein rohrförmiges Gehäuse 1 mit Endflanschen. In das Gehäuse ist ein kegelförmiger Korb 2 eingesetzt, dessen verjüngtes Ende auf der Einströmseite liegt. In das Innere dieses Korbes 2 ist ein aus Gummi oder Kunststoff bestehendes, nachgiebiges Verschlußstück 3 eingesetzt, das in seiner Form der Innenfläche des Korbes 2 angepaßt und somit hohlkegelförmig ausgebildet ist. Der Korb 2 weist an seinem breiteren Ende einen ringförmigen Flansch 4 auf, welcher radial absteht und gegen die abflußseitige Stirnseite des Gehäuses 1 anliegt. Zwischen der Gehäuse-Innenfläche und der Korb-Außenfläche bildet sich ein ringförmiger Hohlraum 12, dessen Querschnittsfläche mit zunehmendem Abstand vom Flüssigkeitseintritts-Stutzen abnimmt. Der Mantel des Korbes 2 ist an seinem Umfang mit Längsschlitzen 5 versehen, zwischen denen Stege 6 verbleiben. Die Breite dieser Längsstege 6 ist so gewählt, daß sie an je vier um 90° versetzten Stellen 7 breiter sind als im dazwischenliegenden Bereich. Wenn nun Flüssigkeit in Richtung der Pfeile 8 durch dieses Ventil hindurchgeleitet wird, deformiert sich das Verschlußstück 3, indem es in seinem mittleren und oberen Bereich eine durch unterbrochene Linien 9 angedeutete Kreuzform annimmt, wodurch die Flüssigkeit unter Überwindung eines sehr geringen Durchflußwiderstandes durchströmen kann. Der Querschnitt der Schlitze 5 ist mindestens so groß gewählt, wie der Eintrittsquerschnitt mit dem Durchmesser Q des Gehäuses, welcher wiederum dem Rohrquerschnitt entspricht; vorzugsweise beträgt der Gesamtschlitz-Querschnitt mindestens das l,5fache des Rohrquerschnittes. Die Länge des Verschlußstückes beträgt mindestens das Doppelte des Durchmessers Q. Die Angabe von vier breiteren Stegen 7 ist nur beispielhaft.

Die Befestigung des Verschlußstückes 3 am Korb 2 erfolgt durch eine an der Spitze angebrachte Schraube 10, so daß der Mantel des Verschlußstückes 3 lose gegen die Innenfläche des Korbes 2 anliegt. Die Länge des Verschlußstückes 3 ist so gewählt, daß der Endwulst 11 oberhalb des Bereiches der Schlitze S liegt.

Bei einem Nachlaß des Druckes bzw. bei einem Gegendruck legt sich das Verschlußstück satt gegen die Innenfläche des Korbes an und bewirkt dadurch einen dichten Abschluß, so daß kein Rückfluß stattfinden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

15 OO 257 Patentansprüche:

1. Rückschlagventil für Rohrleitungen mit einem Gehäuse und einem in das Innere desselben eingesetzten Ventilsitz sowie einem mit diesem Ventilsitz zusammenwirkenden, kegelförmigen Verschlußstück aus nachgiebigem Material, wobei der Ventilsitz die Form eines hohlen, im Querschnitt runden Korbes aufweist, in dessen Mantel Öffnungen vorhanden sind, und wobei das Verschlußstück im Inneren des Korbes gegen den gesamten Korbmantel lose anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der zwischen den Öffnungen liegenden Stege (6, 7) ungleich groß sind und mehrere breite Stege (7), die zwischen sich schmälere Stege (6) einschließen, auf dem Umfang des Korbes (2) verteilt vorhanden sind.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteren Stege (7) am Umfang des Korbes (2) gleichmäßig verteilt sind.