DE19521586C1 - Rückflußverhinderer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rückflußverhinderer zum Einsatz in Flüssigkeitsleitungen, mit einem in einem Gehäuse geführten Schließkörper, der entgegen der Durchströmrichtung gegen einen mit einer Dichtung versehenen Ventilsitz verschiebbar ist, die einen äußeren, umlaufenden Befestigungsrand aufweist, der innerhalb einer Ringnut zwischen axial zusammenfügbaren Gehäuseteilen gelagert und eingespannt ist.

Ein solcher Rückflußverhinderer ist aus dem DE-GM 19 48 228 bekannt. Bei der hierbei eingesetzten Dichtung ist das Abdichten im Einspannbereich zwischen den Gehäuseteilen problematisch. Um ein Umspülen in diesem Bereich zu verhindern, sind hohe Anforderungen an die Maßtoleranzen des Dichtungs-Befestigungsrandes und auch der diesen aufnehmenden Ringnut gestellt. Bei ungünstiger Toleranzpaarung besteht einerseits die Gefahr, daß der Befestigungs­ rand beim Zusammenfügen der Gehäuseteile stark elastisch gepreßt wird und sich dabei Federkräfte aufbauen, die die Montage der Gehäuseteile, die in Axialrichtung zusammengeschoben werden und dann in Endmontagestellung miteinander verrasten, erschweren bzw. auch die Rastverbindung überlasten können.

Andererseits besteht bei Untermaß des Befestigungsrandes und Übermaß der Ringnut die Gefahr der Undichtigkeit.

Bei Rückflußverhinderern ist auch zu berücksichtigen, daß es sich bei der Dichtung um ein sehr kleines Spritzteil handeln kann, bei dem das Einhalten sehr enger Maßtoleranzen schwierig ist. Um die vorbeschriebene Problematik zu reduzieren, wurde im Bereich der Ringnut auch schon eine umlaufende und in den Querschnitt der Ringnut eingreifende Dichtsicke vorgesehen, durch die der Befestigungsrand der Dichtung in einem schmalen Bereich mit entsprechend hoher Flächenpressung beaufschlagt wird, so daß vor allem in diesem Bereich eine Abdichtwirkung erzielt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Rückfluß­ verhinderer der eingangs erwähnten Art eine Dichtungsanordnung zu schaffen, die weitgehend toleranzunempfindlich ist, wobei dies sowohl die Dichtung selbst als auch die Ringnut zur Aufnahme des Dichtungs-Befestigungsrandes betrifft, und bei der gleichzeitig die Dichtigkeit und damit die Funktionssicherheit erhöht ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der lichte Querschnitt der Ringnut größer ist als der Querschnitt des darin befindlichen Befestigungsrandes der Dichtung und daß der Befestigungsrand eine sich im wesentlichen radial nach außen erstreckende, umlaufende Dichtnase aufweist, deren Außendurchmesser in unverformtem Zustand unter Berücksichtigung der auftretenden Toleranzen größer ist als der Innenradius der Ringnut. Durch diese Ausbildung der Dichtung und der Ringnut spielen auftretende Toleranzen praktisch keine Rolle mehr, da innerhalb der Ringnut genügend Freiraum vorhanden ist, in den der Befestigungsrand der Dichtung auch bei Übermaß ausweichen kann. Der Außendurchmesser des Befestigungsrandes ist unverformt so bemessen, daß er auch bei maximalem Untermaß noch größer ist, als der lichte Innendurchmesser der Ringnut. Dieses Überstandsmaß ist dabei unkritisch, da genügend Ausweichraum in der Ringnut vorhanden ist. Durch diese maßliche Abstimmung liegt der Außenrand des Befestigungsrandes unter elastischer Vorspannung am Nutengrund der Ringnut an und dichtet dort sicher ab.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtnase an der zuströmseitigen Wand der Ringnut anliegt und der sich abströmseitig an die Dichtnase anschließende Freiraum als Verdrängungsraum zur Aufnahme eines Teiles der dorthin bei der Montage der Gehäuseteile verdrängten Dichtnase dient und daß die äußere, den Nutgrund bildende Begrenzungswand zu dem zuströmseitigen Gehäuseteil gehört.

Dadurch wird die äußere Dichtnase während des Zusammenfügens der beiden Gehäuseteile in axialer Richtung zu dem Verdrängungsraum hin elastisch verformt und somit unter Vorspannung an die Ringnut­ innenwand (Nutgrund) gedrückt. Baut sich bei geschlossenem Schließkörper abströmseitig ein Rückstaudruck auf, der auch im Verdrängungsraum der Ringnut herrscht, so wird die in den Verdrängungsraum hinein verformte Dichtnase rückseitig von innen her mit diesem Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, so daß sich ein verstärkter, vom Rückstaudruck abhängiger Andruck der Dichtnase an die Gehäusedichtfläche (Nutgrund) einstellt. Man erhält so eine druckabhängige, selbstverstärkende Abdichtung.

Dies wird noch begünstigt, wenn die Dichtnase zumindest in Einbaulage auf ihrer Innenseite einen zu ihrer radial äußeren Anlage- und Dichtstelle benachbarten, für die Flüssigkeit von der Rückstau-Druckseite zugänglichen Hohlraum aufweist. Dies kann durch eine entsprechende Vorformung der Dichtnase bzw. der Dichtung im äußeren Befestigungsrandbereich erfolgen, so daß die für die selbstverstärkende Abdichtung erforderliche Zugänglichkeit für die rückgestaute Flüssigkeit rück- und innenseitig der Dicht- und Anlagestelle der Dichtnase an dem Gehäuse vorhanden ist. Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines Rückflußverhinderers mit halbseitig in unterschiedlichen Stellungen dar­ gestelltem Schließkörper,

Fig. 2 eine Seitenansicht der im Rückflußverhinderer eingesetz­ ten Dichtung für den Schließkörper,

Fig. 3 einen Querschnitt des Randbereiches der in Fig. 2 gezeigten Dichtung und

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der zwischen Gehäuseteilen eingespannten Dichtung.

Ein in Fig. 1 gezeigter Rückflußverhinderer 1 dient zum Einsatz in Flüssigkeitsführungen, beispielsweise in Versorgungsleitungen, wenn die Gefahr besteht, daß bei einem Druckabfall oder Druck­ ausfall im Versorgungsnetz Flüssigkeit entgegen der Versorgungsnetz-Ausströmrichtung zurück in das Versorgungsnetz gelangen könnte.

Der Rückflußverhinderer 1 weist innerhalb seines Gehäuses 2 einen in Schließrichtung federkraftbeaufschlagten Schließkörper 3 auf. Dieser ist in Fig. 1 jeweils halbseitig links in Schließstellung und rechts in Offenstellung dargestellt. In Schließstellung liegt der Schließkörper 3 an einer Dichtung 4 an. Diese Dichtung 4 weist radial innenseitig eine Dichtlippe 5 zum Abdichten gegenüber dem Schließkörper 3 sowie einen äußeren Befestigungsrand 6 auf, der zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannt ist. Die Flüssigkeits- Durchströmrichtung ist durch den Pfeil Pf1 gekennzeichnet. Das abströmseitig angeordnete Führungs-Gehäuseteil 7 und das zuströmseitige Ringkappen-Gehäuseteil 8 werden bei der Montage axial zusammengesteckt und verrasten dann in Montageendstellung mit Hilfe einer Rastverbindung 9.

Zwischen beiden Gehäuseteilen 7, 8 ist eine Ringnut 10 (vgl. auch Fig. 4) gebildet in der der Befestigungsrand 6 der Dichtung 4 gehalten ist. In Fig. 4 ist besonders gut erkennbar, daß die Ringnut 10 durch eine radiale Seitenwand 11 sowie eine axial orientierte, den Nutgrund der Ringnut 10 bildende Begrenzungswand 12 des Ringkappen-Gehäuses 8 einerseits und durch eine radial orientier­ te, zu der Seitenwand 11 beabstandete Seitenwand 13 des Führungs- Gehäuseteiles 7 andererseits umgrenzt ist.

Der innerhalb der Ringnut 10 befindliche Befestigungsrand 6 der Dichtung 4 füllt den Querschnitt der Ringnut 10 nur teilweise aus, so daß ein Freiraum vorhanden ist, der als Verdrängungsraum 14 zur Aufnahme eines Teiles des dorthin bei der Montage der Gehäuseteile 7 und 8 verdrängten Befestigungsrandes 6 ausgebildet ist. Der Befestigungsrand 6 weist eine im unverformten Zustand sich etwa radial nach außen erstreckende, umlaufende Dichtnase 15 auf (Fig. 2 und 3).

Diese Dichtnase 15 ist in Fig. 4 strichliniert in der auch in Fig. 2 und 3 erkennbaren, unverformten Lage eingezeichnet. Wird bei der Montage das Ringkappen-Gehäuseteil 8 mit dem Führungsgehäuseteil 7 durch Aufsetzen in axialer Richtung verbunden, so wird sich die auf dem Führungs-Gehäuseteil 7 aufgelegte Dichtung 4 mit ihrer Dichtnase 15 entsprechend der durchgezogenen Linie in Fig. 4 elastisch verformen und dichtend an der äußeren Begrenzungswand 12 anliegen. Da sich in Verformungs­ richtung der Verdrängungsraum 14 anschließt, wirken sich Maßtoleranzen im Außendurchmesser der Dichtnase 15 oder aber auch in den Abmessungen der Ringnut 10 nicht nachteilig aus. Unter­ schiedliche Maße der Dichtnase 15 ergeben nur ein mehr oder weniger weites Eingreifen des freien Dichtnasen-Endes in den Verdrängungs­ raum 14, ohne daß dadurch die Abdichtwirkung beeinflußt wird. In Fig. 4 ist punktiert die Situation bei Übermaß und strich­ punktiert die Situation bei Untermaß der Dichtnase 15 verdeutlicht. Die Verformung der Dichtnase 15 bei der Montage der Gehäuseteile 7 und 8 ergibt rückseitig der Dichtstelle 16 zwischen Dichtnase 15 und der Begrenzungswand 12 einen Hohlraum 17, durch den bei sich aufbauendem Rückstau-Druck innerhalb des Verdrängungsraumes 14 sich eine Kraftbeaufschlagungskomponente in Richtung zu der Dichtstelle 16 und somit eine druckabhängige, selbstverstärkende Abdichtung ergibt.

Bei der Montage des Rückflußverhinderers wird die Dichtung 4 auf die stirnseitige Seitenwand 13 des Führungs-Gehäuseteiles 7 aufgelegt. Für eine lagerichtige Positionierung und als Monta­ gehilfe weist die Dichtung 4 eine etwa in Durchströmrichtung weisende Stützrippe 18 auf, die mit ihrem freien Ende auf der Seitenwand 13 aufliegt. Dadurch befindet sich die Dichtnase 15 entsprechend beabstandet zu dieser Seitenwand 13 und kann dann beim Aufsetzen des Ringkappen-Gehäuseteiles 8 durch dessen Begrenzungswand 12 zu der Seitenwand 13 des Gehäuseteiles 7 hin umgebogen werden.

Zur radial exakten Positionierung der Dichtung 4 in Vormon­ tagestellung ist radial innenseitig im Anschluß an die Seitenwand 13 des Führungs-Gehäuseteiles 7 ein umlaufender, etwa axial gerichteter Zentriersteg 19 vorgesehen. Dessen Außenseite liegt an der Innenseite der Stützrippe 18 an, so daß die Dichtung 4 in Radiallage festgelegt ist.

Ein Teilabschnitt der zuströmseitigen Wand der Dichtnase 15 und deren radial nach innen anschließende Wandfortsetzung 20 liegen in Montagestellung an der Seitenwand 11 des Ringkappen-Gehäuse­ teiles 8 an, so daß der Befestigungsrand 6 der Dichtung einerseits durch Anlage der Wandfortsetzung 20 an der Seitenwand 11 und andererseits durch Anlage der Stützrippe 18 an der gegen­ überliegenden Seitenwand 13 in axialer Richtung festgelegt ist. Bei der Herstellung der Dichtung 4 hat es sich noch als günstig herausgestellt, wenn bei der vorgesehenen Form der Dichtung die Trennebene der Spritzgußform in radialer Richtung mittig durch die unverformte Dichtnase 15 verläuft und somit ein problemloses Entformen möglich ist.

Claims (6)

1. Rückflußverhinderer zum Einsatz in Flüssigkeitsleitungen, mit einem in einem Gehäuse geführten Schließkörper, der entgegen der Durchströmrichtung gegen einen mit einer Dichtung versehenen Ventilsitz verschiebbar ist, die einen äußeren, umlaufenden Befestigungsrand aufweist, der innerhalb einer Ringnut zwischen axial zusammenfügbaren Gehäuseteilen gelagert und eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt der Ringnut (10) größer ist als der Querschnitt des darin befindlichen Befestigungsrandes (6) der Dichtung (4) und daß der Befestigungsrand eine sich im wesentlichen radial nach außen erstreckende, umlaufende Dichtnase (15) aufweist, deren Außendurchmesser in un­ verformtem Zustand unter Berücksichtigung der maximal auftretenden Toleranzen größer ist als der Innenradius der Ringnut (10).

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtnase (15) an der zuströmseitigen Wand der Ringnut (10) anliegt und der sich abströmseitig an die Dichtnase (15) anschließende Freiraum als Verdrängungsraum (14) zur Aufnahme eines Teiles der dorthin bei der Montage der Gehäuseteile (7, 8) verdrängten Dichtnase (15) dient und daß die äußere, den Nutgrund (12) bildende Begrenzungswand zu dem zuströmseitigen Gehäuseteil (8) gehört.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtnase (15) zumindest in Einbaulage auf ihrer Innenseite einen zu ihrer radial äußeren Anlage­ und Dichtstelle (16) benachbarten, für die Flüssigkeit von der Rückstau-Druckseite zugänglichen Hohlraum (17) aufweist.

4. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (4) sowohl radial innen zum Abdichten gegenüber dem Schließkörper (3) als auch radial außen zum Abdichten gegenüber dem Gehäuse (11) jeweils als Lippendichtung ausgebildet ist.

5. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (4) mit radialem Abstand zum äußeren Ende der Dichtnase (15) eine im wesentlichen axial orientierte, in Durchströmrichtung weisende Stützrippe (18) zur Auflage auf dem abströmseitigen Gehäuseteil (7) aufweist.

6. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das abströmseitige Gehäuseteil (7) radial innen einen in die Ringnut (10) axial vorspringenden, umlaufenden Zentriersteg (19) trägt, der an der Innenseite der Stützrippe (18) der Dichtung (4) zu deren Lagefixierung anliegt.