DE19509126C2 - Rückschlagventil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, das eine Strömung nur in einer vorbestimmten Richtung durchläßt, zur Verwendung in z. B. einem Zusatzluft-Versorgungssystem für einen Verbrennungsmotor.

Es gibt bekannte Rückschlagventile dieses Typs, nämlich entwe­ der ein Blattventil, das die Elastizität einer dünnen Metall­ platte, die als Blatt bezeichnet wird, ausnützt, oder ein Scheibenventil, das die Elastizität einer scheibenähnlichen Gummiplatte ausnützt.

Die Fig. 11 und 12 sind Schnittansichten, die eine Struktur eines herkömmlichen scheibenähnlichen Rückschlagventils des zu­ letzt genannten Typs zeigen. Die Fig. 11 zeigt einen geschlos­ senen Zustand eines Ventilverschlußkörpers, und Fig. 12 zeigt einen offenen Zustand des Ventilverschlußkörpers. In den Zeich­ nungen bezeichnen die Bezugsziffern 1 den Ventilverschlußkör­ per, 2 eine Feder, 3 einen Ventilsitz, 4 einen Anschlag, 5 ein stromaufwärtiges hohles Ventilgehäuse, 6 ein stromabwärtiges hohles Ventilgehäuse, 30 ein Verbindungsloch, 40 einen vernie­ teten Befestigungsbereich, 50 und 60 jeweils Öffnungsbereiche in dem stromaufwärtigen hohlen Ventilgehäuse 5 und dem stromab­ wärtigen hohlen Ventilgehäuse 6.

Der Ventilverschlußkörper 1 weist ein elastisches Material wie z. B. eine Gummiplatte auf und wird durch eine Feder 2 ange­ drückt, die in dem stromabwärtigen Ende des Ventilverschlußkör­ pers 1 in einer Richtung angeordnet ist, um das Verbindungsloch 30 im Ventilsitz 3 zu blockieren. Der Anschlag 4 ist durch den vernieteten Befestigungsbereich 40 an einem Zwischenbereich des Ventilsitzes 3 durch den Ventilverschlußkörper 1 und die Feder 2 hindurch befestigt, um den Ventilverschlußkörper 1 und die Feder 2 zu stützen. Weiterhin ist eine Außenkante des Ventil­ sitzes 3 zwischen dem stromaufwärtigen hohlen Ventilgehäuse 5, der den als einen Einlaß für Fluide dienenden Öffnungsbereich 50 aufweist, und dem stromabwärtigen hohlen Ventilgehäuse 6, das den als einen Auslaß für das Fluid dienenden Öffnungsbe­ reich 60 aufweist, festgeklemmt und befestigt.

Im folgenden wird die Funktionsweise des herkömmlichen Rück­ schlagventils beschrieben.

Wenn man das Fluid dem stromaufwärtigen Ende des Rückschlagven­ tils zuführt, wird ein Fluiddruck auf den Ventilverschlußkörper 1 ausgeübt, welcher das Verbindungsloch 30 in dem Ventilsitz 3 blockiert. Sobald die Strömungsrate des Fluids weiter ansteigt, nimmt die Größe der Verformung sowohl des Ventilverschlußkör­ pers 1 als auch der Feder 2 weiter zu, wobei das Fluid, das durch den Öffnungsbereich 50 im stromaufwärtigen hohlen Ventil­ gehäuse 5 eingebracht wurde und auf den Öffnungsbereich 60 im stromabwärtigen hohlen Ventilgehäuse 6 zuströmt.

Wenn der Fluiddruck höher wird, nimmt in diesem Fall im Rück­ schlagventil die Größe der Verformung sowohl des Ventilver­ schlußkörpers 1 als auch der Feder 2 weiter zu, um eine große Fluidmenge hindurchzulassen. Jedoch wird die Größe der Verfor­ mung durch den Anschlag 4 begrenzt.

Wenn der Unterschied im Innendruck zwischen dem stromaufwärti­ gen hohlen Ventilgehäuse 5 und dem stromabwärtigen hohlen Ven­ tilgehäuse 6 gering oder gleich Null ist, wird der Ventilver­ schlußkörper 1 durch die Elastizität der Feder 2 auf den Ven­ tilsitz 3 gedrückt, was zu einem geschlossenen Zustand führt.

Weiterhin kann der Fluiddruck in eine Richtung entgegengesetzt der normalen Strömungsrichtung ausgeübt werden, das heißt, vom stromabwärtigen hohlen Ventilgehäuse 6 in stromaufwärtige Rich­ tung. Da der Ventilverschlußkörper 1 den Fluiddruck zusätzlich zu seiner Rückstellkraft und der Druckkraft der Feder 2 auf­ nimmt, steigt in solch einem Fall die Blockierkraft des Ventil­ verschlußkörpers 1, um eine Gegenströmung des Fluids zu verhin­ dern.

Das herkömmliche Rückschlagventil ist so ausgebildet, wie oben dargelegt wurde. Wenn auch ein geringerer Strömungswiderstand und eine effektivere Funktion gegen die Gegenströmung verlangt worden sind, werden daher der Gummi-Ventilverschlußkörper 1 und die Feder 2 durch den Fluiddruck des in den Fig. 11 und 12 gezeigten Rückschlagventils elastisch verformt. Das heißt, es gibt ein natürliches Problem, nämlich, daß der Strömungswider­ stand größer wird.

Ein derartiges Rückschlagventil ist in der DE 26 36 490 A1 be­ schrieben. Dort wird ein Ventilverschlußkörper, der auf einer Ventilspindel gleitend angeordnet und durch eine Feder beauf­ schlagt ist, durch einen Fluiddruck betätigt. Wenn der Fluid­ druck einen durch eine Federkraft vorgegebenen Wert überschrei­ tet, hebt der Ventilverschlußkörper vom Ventilsitz ab und glei­ tet in Abhängigkeit des stromauf- und stromabwärtigen Diffe­ renzdrucks so weit an der Ventilspindel entlang, bis er einen Anschlag erreicht. Wenn der Fluiddruck weiter ansteigt, so än­ dert sich am Öffnungszustand des Ventils nichts, da sich der Ventilverschlußkörper bereits in Anschlagstellung befindet. Ein derartiges Rückschlagventil weist demzufolge den Nachteil auf, daß der Strömungswiderstand bei einem zunehmenden Fluiddruck bzw. einer zunehmenden Strömungsrate größer wird, da die Bewe­ gungsfreiheit des Ventilverschlußkörpers voll ausgeschöpft ist.

Die US 5,014,739 beschreibt ein Rückschlagventil, bei dem bei einem bestimmten Fluiddruck das Ventil durch ein Deformieren eines Ventilverschlußkörpers geöffnet wird. Um sicherzustellen, daß das Ventil bei einer Rückwärtsströmung sicher schließt, wird der Ventilverschlußkörper mit einem Vorspannelement, wie z. B. einer Spiralfeder, beaufschlagt. Somit wird die Elastizi­ tät und Deformierbarkeit des Ventilverschlußkörpers durch die Federkraft der Feder bestimmt. Bei zunehmenden Fluiddruck schlägt das sich verformende Ventilelement an dem Anschlag an. Nimmt der Fluiddruck noch weiter zu, so ändert sich an dieser Offenstellung nichts mehr, da die Begrenzung der Verformung am Anschlag erreicht ist. Auch hier tritt der Nachteil auf, daß bei einer zunehmenden Strömungsrate der Strömungswiderstand groß wird.

Um das Problem zu lösen, gibt es ein alternatives mögliches Verfahren, bei dem der Ventilverschlußkörper 1 leicht verformt werden kann. Das Näherungsverfahren reduziert jedoch den Druck­ widerstand des Ventilverschlußkörpers 1 auf den Gegenströmungs­ druck, was zu einer geringeren Zuverlässigkeit des Rückschlag­ ventils führt. Das Rückschlagventil nach dem Stand der Technik wird z. B. in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung (Kokai) Nr. 56-67466, oder in der japanischen Patent-Veröf­ fentlichung (Kokai) Nr. 50-27121 beschrieben.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rück­ schlagventil gemäß der US 5,014,739 aufzuzeigen, das mit einfa­ chen Mitteln den Strömungswiderstand reduziert und eine ausrei­ chende Schließsicherheit bietet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rückschlagventil zu schaffen, bei dem die seitliche Rotations­ bewegung eines Ventilverschlußkörpers beschränkt werden kann, um die Zuverlässigkeit wie z. B. Erschütterungssicherheit zu vergrößern.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rückschlagventil hoher Zuverlässigkeit zu schaffen, in dem die Bewegung eines Ventilverschlußkörpers nicht behindert wird, selbst wenn Schmutz in einen Gleitbereich des Ventilverschluß­ körpers gelangt.

Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, sieht die vorliegende Erfindung ein Rückschlagventil vor, das einen flexiblen Ventil­ verschlußkörper aufweist, der am stromabwärtigen Ende eines Ventilsitzes montiert ist und als Reaktion auf den Fluiddruck verformbar ist, einen Beaufschlagungsmechnismus, um den Ventil­ verschlußkörper in Richtung des Ventilsitzes zu beaufschlagen, um ein Verbindungsloch im Ventilsitz zu blockieren, wenn kein Fluiddruck auf mindestens den Ventilverschlußkörper ausgeübt wird, und eine Ventilverschlußkörper-Bewegungs-/Stütz-Einrich­ tung, um den Ventilverschlußkörper derart zu stützen, daß der durch den Fluiddruck elastisch verformte Ventilverschlußkörper in einer vorbestimmten Richtung bewegbar ist, und um den Bewe­ gungsbereich des Ventilverschlußkörpers derart zu beschränken, daß der Ventilverschlußkörper so weit bewegt werden kann, bis er eine Bewegungsgrenze erreicht, wenn der Fluiddruck, der auf den Ventilverschlußkörper ausgeübt wird, einen vorbestimmten Wert erreicht.

Wenn während des Betriebs kein Fluiddruck auf mindestens den Ventilverschlußkörper ausgeübt wird, drückt der Beaufschla­ gungsmechanismus den Ventilverschlußkörper in die Richtung des Ventilsitzes, um das Verbindungsloch in dem Ventilsitz zu bloc­ kieren. Wenn in dem hohlen Ventilgehäuse ein geeigneter Fluid­ druck erzeugt wird, der auf den Ventilverschlußkörper wirkt, wird der Ventilverschlußkörper als Reaktion auf den Fluiddruck verformt und in die vorbestimmte Richtung bewegt. Im allgemei­ nen ist die Richtung gleich einer Richtung eines inneren Fluidstroms, so daß das Rückschlagventil das Fluid in der vor­ bestimmten Richtung hindurchlassen kann. Wenn weiterhin der Fluiddruck, der auf den Ventilverschlußkörper ausgeübt wird, den vorbestimmten Wert erreicht, wird der Ventilverschlußkörper bewegt und erreicht die Bewegungsgrenze. Wie oben dargelegt, ist es möglich, einen geeigneten Querschnitt für einen Durch­ strömungsweg sicherzustellen, indem der Ventilverschlußkörper in der Richtung des Fluidstromes bewegt wird, was zu einer we­ sentlichen Veringerung des Druckverlustes führt.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Ven­ tilverschlußkörper-Bewegungs-/Stütz-Mechanismus des Rückschlag­ ventils einen mit dem Ventilsitz verbundenen Wellenabschnitt, der sich parallel zu der vorbestimmten Richtung erstreckt, und einen im Wellenabschnitt festgemachten Zylinderbereich, der auf dem Wellenabschnitt gleitet und mit dem Ventilverschlußkörper verbunden ist. Es ist dabei möglich, den Ventilverschlußkörper in der vorbestimmten Richtung sicher zu bewegen, wenn auf den Ventilverschlußkörper der Fluiddruck wirkt.

Weiterhin können der Zylinderbereich des Rückschlagventils vor­ zugsweise einen polygonalen Zylinder und der Wellenabschnitt eine polygonale Welle entsprechend dem Zylinderbereich aufwei­ sen. Während des Betriebs wird eine seitliche Rotationsbewegung beschränkt, wenn der Ventilverschlußkörper bewegt wird. Es ist deshalb möglich z. B. eine Zerstörung des Ventilverschlußkör­ pers aufgrund der Rotation zu vermeiden.

Eine Rille kann in der Oberfläche des Wellenabschnitts ausge­ bildet sein, die sich in der vorbestimmten Richtung erstreckt. Selbst wenn der Schmutz in den Gleitbereich des Ventilver­ schlußkörpers zwischen den Zylinderbereich und den Wellenab­ schnitt hineingelangt, wird dieser in die Rille bewegt und in dieser gesammelt. Dadurch kann verhindert werden, daß Schmutz die Bewegung des Ventilverschlußkörpers beeinträchtigt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbildungen näher beschrieben.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform ei­ nes erfindungsgemäßen Rückschlagventils zeigt, wobei ein Ven­ tilverschlußkörper geschlossen ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils zeigt, wobei ein Ventilver­ schlußkörper offen ist;

Die Fig. 3a, 3b, und 3c, Schnittansichten, die einen wesentli­ chen Teil des Rückschlagventils im geschlossenen Zustand, im offenen Zustand und im offenen Zustand mit dem maximal verform­ ten Ventilverschlußkörper zeigen;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Rückschlagventils zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm, das den Druckverlust zeigt, der kennzeich­ nend für das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Rückschlagventil ist;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer weiteren, zweiten Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Rückschlagventils zeigt;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Teil noch einer weiteren, dritten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Rückschlagventils zeigt;

Fig. 8 eine Schnittansicht, die eine weitere, vierte Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils zeigt;

Fig. 9 eine Schnittansicht, eines stromabwärtigen Bereichs noch einer weiteren, fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils;

Fig. 10 eine Ansicht, die eine äußere Form einer weiteren, sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagven­ tils zeigt;

Fig. 11 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Rückschlagven­ tils, wobei der Ventilverschlußkörper geschlossen ist; und

Fig. 12 eine Schnittansicht des herkömmlichen Rückschlagven­ tils, wobei der Ventilverschlußkörper offen ist.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nun detailliert anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 und 2 sind Schnittansichten, die den Aufbau einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils zeigen. Fig. 1 zeigt den geschlossenen Zustand eines Ventil­ verschlußkörpers, und Fig. 2 den offenen Zustand des Ventil­ verschlußkörpers. Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines wesent­ lichen Teils des Rückschlagventils und veranschaulicht die Funktionsweise des Ventilverschlußkörpers entsprechend einer Strömungsrate. Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die nur einen wesentlichen Teil des Rückschlagventils zeigt. In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugsziffern 2 eine Feder, das heißt, eine Federeinrichtung, 3 einen Ventilsitz, 4 einen An­ schlag, 5 ein stromaufwärtiges hohles Ventilgehäuse, 6 ein stromabwärtiges hohles Ventilgehäuse, 11 eine metallene Lager­ buchse, das heißt, einen Zylinderbereich, 12 einen Ventilver­ schlußkörper, 13 eine Welle, das heißt, einen Wellenabschnitt, und 30 ein Verbindungsloch, das in dem Ventilsitz 3 ausgebildet ist. Entsprechend der Ausführungsform weist ein Ventilver­ schlußkörper-Bewegungs-/Stütz-Mechanismus den Anschlag 4, die metallene Lagerbuchse 11, und die Welle 13 auf.

Der Ventilverschlußkörper 12 ist mit der vorzugsweise aus Me­ tall bestehenden Lagerbuchse 11 einstückig ausgebildet und um­ faßt ein im wesentlichen ringförmiges flexibles Gummimaterial. Ein Loch ist in der Mitte des Ventilverschlußkörpers 12 ausge­ bildet. Die Welle 13 reicht durch das Loch hindurch. Die Feder 2 ist um die Welle 13 herum montiert, um den Ventilverschluß­ körper 12 in Richtung des Ventilsitzes 3 zu drücken. Eine Rück­ seite des Ventilverschlußkörpers 12 wird durch die metallene Lagerbuchse 11 an einem Ende der Feder 2 getragen. Das eine En­ de der Feder 2 ist bevorzugt an einer Oberfläche eines vor­ springenden Bereichs der metallenen Lagerbuchse 11 befestigt. Der Anschlag 4 ist am stromabwärtigen Ende des Ventilverschluß­ körpers 12 angeordnet, um die Größe der Bewegung und der Ver­ formung des Ventilverschlußkörpers 12 zu beschränken. Der An­ schlag 4 ist zwischen der Welle 13 und einem Ende 13b der Welle 13 festgeklemmt und fixiert. Der Anschlag 4 ist kegelstumpfför­ mig mit einer Vertiefung in seinem mittleren Bereich. Die Feder 2 ist in der Vertiefung angeordnet, und ihr anderes Ende steht mit dem unteren Bereich der Vertiefung in Kontakt. Das heißt, der Ventilverschlußkörper 12 wird über der Vertiefung des Ver­ schlußstopfens 4 durch die metallene Lagerbuchse 11 und die Fe­ der 2 getragen. Die Bewegungsrichtung des Ventilverschlußkör­ pers 12 wird durch die Welle 13 festgelegt.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Vielzahl von Verbindungslöchern 30 in dem scheibenähnlichen Ventilsitz 3 ausgebildet, der zwi­ schen der Welle 13 und dem anderen Ende 13a der Welle 13 fest­ geklemmt und fixiert ist. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Außenkante des Ventilsitzes 3 an einer Fuge zwischen dem stromaufwärtigen hohlen Ventilgehäuse 5 und dem stromabwär­ tigen hohlen Ventilgehäuse 6 festgeklemmt und fixiert.

Im folgenden wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform des Rückschlagventils beschrieben.

Ohne Fluidzufuhr wird in dem Rückschlagventil dieser Ausfüh­ rungsform der Ventilverschlußkörper 12 durch die Feder 2 in Richtung des Ventilsitzes 3 gedrückt, während sich das Verbin­ dungsloch im Ventilsitz 3 im blockierten Zustand befindet, wie in den Fig. 1 und 3a gezeigt ist.

Wenn das Fluid durch das stromaufwärtige hohle Ventilgehäuse 5 geliefert wird, kann im Gegensatz dazu der Fluiddruck, der auf den Ventilverschlußkörper 12 ausgeübt wird, über die Druckkraft der Feder 2 hinausgehen, die an dessen Rückseite angeordnet ist. In diesem Fall bewegt sich der Ventilverschlußkörper 12 entlang der Welle 13 in stromabwärtiger Richtung, so daß die Rückseite des Ventilverschlußkörpers 12 zuerst in der Nähe sei­ nes mittleren Bereichs den Anschlag 4 berührt. Zu diesem Zeit­ punkt wird ein großer Spalt zwischen dem Ventilsitz 3 und dem Ventilverschlußkörper 12 festgelegt, um die Querschnittsfläche des Durchströmungsweges drastisch zu erweitern, wobei der Strö­ mungswiderstand in dem Rückschlagventil wesentlich reduziert wird. In diesem Fall ist das Rückschlagventil in dem Zustand, wie er in Fig. 3b gezeigt ist.

Wenn der stromaufwärtige Fluiddruck größer wird, nimmt der dy­ namische Druck des Fluids, das durch den Durchströmungsweg hin­ durchtritt, der zwischen dem Ventilverschlußkörper 12 und dem Ventilsitz 3 festgelegt ist, proportional zum Quadrat der Strö­ mungsgeschwindigkeit zu. Deshalb nimmt die Größe der Verformung an der Außenkante des Ventilverschlußkörpers 12 zu, was zu ei­ ner fortschreitenden Verformung des Ventilverschlußkörpers 12 führt, wie in den Fig. 2 und 3c gezeigt. Dies führt zu einer größeren Querschnittsfläche des Durchströmungsweges. Der An­ schlag 4 beschränkt die maximale Größe der Verformung des Ven­ tilverschlußkörpers 12.

Fig. 5 ist eine Druckverlustkennlinie des Rückschlagventils dieser Ausführungsform. In der Zeichnung zeigt die Abszisse die Druckdifferenz Λp zwischen stromaufwärts und stromabwärts, und die Ordinate zeigt die Strömungsrate des Fluids, das durch das Rückschlagventil hindurchströmt. Die gestrichelte Linie zeigt eine Kennlinie, die für das herkömmliche in den Fig. 11 und 12 gezeigte Rückschlagventil steht. Die durchgezogene Linie zeigt eine weitere Kennlinie, die für das Rückschlagventil die­ ser Ausführungsform steht.

Wie in Fig. 5 gezeigt, entsteht in dem Rückschlagventil gemäß dieser Ausführungsform keine Strömung durch die den Ventilver­ schlußkörper 12 beaufschlagende Druckdifferenz Λp1 oder weni­ ger. Wenn die Druckdifferenz die Druckdifferenz Λp1 über­ steigt, bewegt sich den Ventilverschlußkörper 12 und vergrößert die Querschnittsfläche des Durchströmungsweges, der zwischen dem Ventilsitz 3 und dem Ventilverschlußkörper 12 festgelegt ist, wesentlich, wobei eine sehr große Fluidmenge fließt. Wenn die Druckdifferenz Λp weiter zunimmt, wird der Ventilver­ schlußkörper 12 noch mehr verformt, um eine größere Quer­ schnittsfläche des Durchströmungsweges zu schaffen.

Wenn man die Strömung des Fluids, das durch das stromaufwärtige Ende des Rückschlagventils zugeführt wird, reduziert oder un­ terbricht, blockiert der Ventilverschlußkörper 12 normalerweise durch die Rückstellkraft der Feder 2 an dessen Rückseite das Verbindungsloch 30 in dem Ventilsitz 3.

Wenn der Fluiddruck von dem stromabwärtigen Ende des Rück­ schlagventils aus wirkt, werden weiterhin sowohl die durch die Feder 2 erzeugte Kraft, als auch der Fluiddruck auf die Rück­ seite des Ventilverschlußkörpers 12 ausgeübt, während sich die­ ses im geschlossenen Zustand befindet. Dies vergrößert die An­ preßkraft des Ventilverschlußkörpers 12 auf den Ventilsitz 3 und vergrößert den Dichtungseffekt, was zu einer weitaus ver­ besserten Funktion des Rückschlagventils führt.

In dieser Ausführungsform ist der Gleitbereich, um den Ventil­ verschlußkörper stromabwärts zu bewegen, im stromabwärtigen En­ de des Ventilsitzes angeordnet. Es können jedoch die Welle 13 einstückig mit dem Ventilverschlußkörper 12 ausgebildet, ein runder Vorsprungsbereich in dem Ventilsitz 3 ausgebildet und der Gleitbereich des Ventilverschlußkörpers in dem stromaufwär­ tigen Ende des Ventilsitzes angeordnet sein. In diesem Fall kann der gleiche Effekt erreicht werden.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentli­ chen Teil einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils zeigt. Während die metallene Lagerbuchse 11 und die Welle 13 kreisförmige Querschnitte in der ersten Aus­ führungsform aufweisen, haben die metallene Lagerbuchse 11 und die Welle 13 in dieser Ausführungsform polygonale Formen.

Im folgenden wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungs­ form des Rückschlagventils beschrieben.

Ein Rückschlagventil in der zweiten Ausführungsform wird im we­ sentlichen so betrieben wie das Rückschlagventil in der ersten Ausführungsform. Im Falle der kreisförmigen metallenen Lager­ buchse 11 und der kreisförmigen Welle 13, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, erzeugt nur die Feder 2 eine Haltekraft gegen Rotationsbewegung. Wenn eine Resonanz der Fe­ der 2 durch externe Schwingung und dergleichen induziert wird, fehlt die Haltekraft, was Rotationsschwingungen des Ventilver­ schlußkörpers 12 in der ersten Ausführungsform verursachen kann. Folglich ergibt sich das Risiko, daß die metallene Lager­ buchse 11 und die Welle 13 abgenützt werden, die Feder bricht, der Ventilverschlußkörper 12 zerstört wird oder dergleichen.

Dem gegenüber können die metallene Lagerbuchse 11 und die Welle 13 in der zweiten Ausführungsform die Rotationsbewegung des Ventilverschlußkörpers 12 aufgrund ihrer polygonalen Formen be­ schränken, wodurch das Rückschlagventil eine außerordentliche Haltbarkeit bekommt.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils noch einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils. Die Bezugsziffer 13c bezeichnet eine Rille, die sich in Längsrichtung der Welle 13 erstreckt. Die metallene Lagerbuchse 11 und die Welle 13 weisen die polygonalen Quer­ schnittsformen der zweiten Ausführungsform auf. Jedoch hat die Welle 13 (ggf. die metallene Lagerbuchse 11) in der dritten Ausführungsform eine sternförmige Querschnittsform, und eine Vielzahl von Rillen 13c ist in der Welle 13 ausgebildet und bildet eine sternförmige Struktur.

Im folgenden wird die Funktionsweise der dritten Ausführungs­ form des Rückschlagventils beschrieben.

Das Rückschlagventil in der dritten Ausführungsform wird im we­ sentlichen so betrieben wie das Rückschlagventil in den ersten und zweiten Ausführungsformen. In der ersten oder zweiten Aus­ führungsform kann Schmutz, wie z. B. Ruß, an einem Gleitbereich zwischen dem Ventilverschlußkörper 12 und der Welle 13 anhaften und eine Kruste bilden, was zu dem Risiko eines gestörten Be­ triebs des Rückschlagventils 12 führt.

In dem Fall des Rückschlagventils in der dritten Ausführungs­ form jedoch hat die Welle 13 einen sternförmigen Querschnitt. Selbst wenn Schmutz, wie z. B. Ruß, in den Bereich zwischen dem Ventilverschlußkörper 12 und der Welle 13 eindringt, wird der Schmutz in der Rille 13c der Welle 13 gesammelt. Folglich ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Rückschlagventils zu ver­ größern, ohne den Betrieb des Ventilverschlußkörpers 12 zu hem­ men.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine vierte Ausfüh­ rungsform des Rückschlagventils der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine Mutter, die an einem Ende eines stromabwärtigen hohlen Ventilgehäuses 6 montiert ist, um das hohle Ventilgehäuse 6 mit einer stromabwärtigen Leitung zu verbinden. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Mutter 14 an dem stromabwärtigen hohlen Ventilgehäuse 6 mittels Verstem­ men befestigt.

Wenn die Schraube die falsche Größe für die Leitung hat, die mit dem stromabwärtigen Ende des Rückschlagventils verbunden werden soll, ist es entsprechend der vierten Ausführungsform möglich, die Mutter 14 leicht auszutauschen. Das heißt, andere Komponententeile können so verwendet werden, wie sie beschaffen sind, so daß die Struktur des Rückschlagventils entsprechend der vierten Ausführungsform effektiv für die Kosteneinsparung ist.

Auch wenn die Mutter 14 und das stromabwärtige hohle Ventilge­ häuse 6 in der vierten Ausführungsform durch Verstemmen, wie in Fig. 8 gezeigt, befestigt sind, ist nicht beabsichtigt, daß das Befestigungsverfahren hierauf beschränkt ist. Es kann ein anderes Befestigungsverfahren mittels Umbördeln, wie die sech­ ste Ausführungsform in Fig. 9 zeigt, angewendet werden.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine äußere Form einer fünften Ausführungsform des Rückschlagventils der vorlie­ genden Erfindung zeigt. Die Bezugsziffer 51 bezeichnet einen Drosselungsbereich, der einen hexagonalen Querschnitt hat und im Verlauf eines stromaufwärtigen hohlen Ventilgehäuses 5 mon­ tiert ist. 61 ist ein Schraubbereich des stromabwärtigen hohlen Ventilgehäuses 6. Der Drosselungsbereich 51 ist ausgebildet, um mit einem Steckschlüssel oder dergleichen in Eingriff zu kom­ men, wenn das Rückschlagventil zusammengebaut wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise der fünften Ausführungs­ form des Rückschlagventils beschrieben.

Wenn das Rückschlagventil, das den Schraubbereich 61 des strom­ abwärtigen hohlen Ventilgehäuses 6 aufweist, in eine Leitung eingeschraubt wird, um miteinander verbunden zu werden, wird ein Steckschlüssel am hexagonalen Drosselungsbereich 51 ange­ setzt, der für das stromaufwärtige hohle Ventilgehäuse 5 ausge­ bildet ist. Es ist dadurch möglich, den Zusammenbauvorgang des Rückschlagventils erheblich zu erleichtern und die Effizienz des Betriebs zu verbessern.

Wie weiter oben dargelegt, bietet das Rückschlagventil der vor­ liegenden Erfindung viele Vorteile.

Es werden eine hinreichende Querschnittsfläche des Durchströ­ mungsweges sichergestellt und der Druckverlust wesentlich redu­ ziert.

Weiterhin ist es zusätzlich zu dem Effekt der wesentlichen Re­ duktion des Druckverlustes möglich, den Ventilverschlußkörper genau und sicher zu bewegen.

Es wird auch weiterhin die Rotationsbewegung des Ventilver­ schlußkörpers beschränkt, was die Zuverlässigkeit, z. B. Schwingungssicherheit, vergrößert.

Schließlich bietet das Rückschlagventil eine hohe Sicherheit, da die Funktionsweise des Ventilverschlußkörpers nicht gestört wird, selbst wenn Schmutz in den Gleitbereich eindringt.

Claims (4)

1. Rückschlagventil, das folgendes aufweist:
ein zylindrisches hohles Ventilgehäuse (5, 6), durch das ein Fluid hindurchströmen kann;
einen Ventilsitz (3) mit einer Außenkante, die von einer Innenwand des hohlen Ventilgehäuses (5, 6) getragen wird, um einen Innenraum des hohlen Ventilgehäuses (5, 6) in eine stromaufwärtige (5) und eine stromabwärtige Ventilkammer (6) aufzuteilen, wobei ein Verbindungsloch (30) in dem Ventilsitz (3) vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen der stromaufwärtigen Ventilkammer (5) und der stromabwärtigen Ventilkammer (6) in dem hohlen Ventilgehäuse (5, 6) herzustellen;
ein flexibler Ventilverschlußkörper (12), der am stromabwärtigen Ende des Ventilsitzes (3) montiert ist und durch den Fluiddruck verformbar ist, bis er an einem Anschlag (4) aufliegt;
eine Federeinrichtung (2) zum Beaufschlagen des Ventilverschlußkörpers (12) in Richtung des Ventilsitzes (3), um das Verbindungsloch (30) im Ventilsitz (3) zu blockieren, wenn kein Fluiddruck von der stromaufwärtigen Ventilkammer (5) über das Verbindungsloch (30) auf den Ventilverschlußkörper (12) ausgeübt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ende der Federeinrichtung (2) nur mit einem mittleren Bereich des Ventilverschlußkörpers (12) in Eingriff steht, und
daß eine Ventilverschlußkörper-Bewegungs-/Stütz- Einrichtung (11, 13), die von der Federeinrichtung (2) verschieden ist, den Ventilverschlußkörper (12) am mittleren Bereich des Ventilverschlußkörpers (12) derart stützt, daß der nicht elastisch verformte Ventilverschlußkörper (12) bis zum Erreichen des Anschlags (4) in Axialrichtung bewegbar ist, um das Ventil bei einem ersten Wert (Δp₁) des Fluiddrucks teilweise zu öffnen, so daß der Ventilverschlußkörper (12) erst bei weiter steigendem Fluiddruck bis zur Auflage an dem Anschlag (4) elastisch verformt wird.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverschlußkörper-Bewegungs-/Stütz-Einrichtung (11, 13) eine Welle (13), die an einem Ende mit dem Ventilsitz (3) verbunden ist und sich in die Axialrichtung erstreckt, und eine auf der Welle (13) sitzende Lagerbuchse (11) aufweist, die auf der Welle (13) gleiten kann und mit dem Ventilverschlußkörper (12) verbunden ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (11) einen polygonalen Zylinder umfaßt und die Welle (13) als eine polygonale Welle ausgebildet ist.

4. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rille (13c) in der Oberfläche der Welle (13) vorgesehen ist, die sich in die Axialrichtung erstreckt.