DE2256895A1

DE2256895A1 - Rueckschlagventil

Info

Publication number: DE2256895A1
Application number: DE2256895A
Authority: DE
Inventors: George Robert Davison
Original assignee: Bryan Donkin Co Ltd
Current assignee: Bryan Donkin Co Ltd
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-11-20
Publication date: 1973-05-30
Also published as: ES409270A1; BE791877A; GB1397739A; NL7215686A; US3783894A; BR7208279D0; FR2163028A5; IT973693B

Description

PATENTANWÄLTE

DlPL-ING. BUSCHHOFF

DIPL-ING. HENNICKE

DIfL-ING. VOLLBACH

5 KÖLN/RH.

KAISEK-WIIHELM-RING 34

AkUnx.i

R.g.-Nr.

102 1

bitt· angcbin

KÖLN, den I7.II.72

vo/wo

Patentanmeldung

der Pirma

She Bryan Donkin Company Limited _% Derby Hoad, Chesterfield, Derbyshire, England Bückschlagventil

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem in einem Gehäuse gegenüber dem Ventileita beweglich angeordneten Ventilschließglied.

Bückschlagventile werden üblicherweise in Grasversorgungsleitungen so eingebaut» daß sie die Gasleitung im falle einer Explosion oder eines Bückdruckes zur Zuführungβseite hin absperren. Wichtig ist hierbei, daß die Ventile sehr rasch ansprechen und selbst nach langer Verweil »β it in einem unwirksamen Betriebszustand, d.h. in der öffnungsstel-

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lung, zuverlässig und schnell schließen. Weiterhin sollten diese Bückschlagventile von kleiner und gedrängter Bauweise sowie zugleich von möglichst einfacher und billiger Ausbildung sein.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, ein Bückschlagventil zu schaffen, welches die vorgenannten Forderungen möglichst weitgehend erfüllt und demgemäß eine Verbesserung der bekannten Ventile darstellt·

Sie Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur im wesentlichen reibungsfreien Verstellung des Ventilschließgliedee von der Schließ- in die Öffnungestellung und umgekehrt das Ventilschließglied von einer Anzahl etwa stabförmiger Tragelemente abgestützt ist, die mit ihrem äußeren Ende in der Gehäusewandung lose gehalten sind und deren innere Enden in öffnungen eines konzentrisch am Ventilschließglied angeordneten Teils einfassen. Sie genannten atabförmigen Tragelemente bestehen vorzugsweise aus Stiften, Nadeln od.dgl. Sie sind zweckmäßig so angeordnet, daß sie sich zur Achse des Ventilschließgliedes radial erstrecken.

Ist das erfindungsgemäße Ventil für den Einbau in eine horizontale oder nahezu horizontale Leitung bestimmt, so wird vorteilhafterweise das unterste Tragelement vertikal angeordnet, wobei zugleich eine federvorrichtung vorgesehen ist, die der Tendenz des Ventilsohließgliedes, unter seinem Eigengewicht um das obere Ende des unteren Tragelements zu kippen,

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entgegenwirkt. Die genannte federvorrichtung besteht vorteilhafterweise aus einem eich gegen dae Ventilschließglied legenden und am Gehäuse befestigten Drahtfederbügei od«dgl.

Nach einem weiteren Merkmal der JSrfindung sind die äußeren Enden der stabf örmigen !Eragelemente in Hohlschrauben gehalten, welche die Wandung des Ventilgehäuse β durchfassen. Andererseits kann das Gehäuse aber auch aus zwei Gehäusehälften bestehen, von denen zumindest die eine an ihrer Verbindungsfläche mit der anderen Gehäusehälfte genutet bzw. mit Aussparungen od.dgl. für die Halterung der äußeren Enden der Tragelemente versehen ist.

Das Ventilschließglied des erfindungsgemäßen Rückschlagventils besteht vorzugsweise aus einer Platte, an deren wirksamer Plattenfläche ein flexibles Dichtelemenifc; angeklemmt ist, wobei ein Spalt zwiechen Ventilplatte und Dichtelement über eine Druckmittelverbindung mit dem normalerweise auf der Abflußseite des Ventilschließgliedes liegenden Raum verbunden ist. Vorzugsweise ist das Dichtelement mittels einer Klemmplatte mit der Ventilplatte verbunden, wobei diese Klemmplatte etwas kleiner ist als der Durchmesser des um den Ventilsitz herum gebildeten Durchflußspaltes, so daß der genannte Raum zwischen Ventilplatte und Dichtelement ein Ringraum ist. Die Druckmittelverbindung besteht zweckmäßig aus mindestens einem in der Ventilplatte angeordneten Loch.

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In baulicher Hineicht Eweckoäfiig ist weiterhin eine Anordnung, bei der an der dae Ventilichließglied bildenden Ventilplatte rückseitig ein Aneats, vor tug owe i se eine Mutter od.dgl., angeordnet ist« der bsw. die mit Aufnahmeöffnungen für den Eingriff der Tragelemente versehen iet.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Ee «eigen»

Fig. 1 ein Rückschlagventil gemäß der Erfindung in Längsschnittf

Fig. 2 eine Ansicht in Sichtung des Pfeiles 2 der Fig. I₁ wobei die das Ventilgehäuse rückseitig verschließende Gehäuseplatte entfernt ist}

Fig. 3 in der Darstellung der Fig. 1 eine geänderte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventile j

Fig. 4 eine Ansicht in Sichtung des Pfeiles 4 der Fig. 3, wobei die eine Gehäusehälfte entfernt ist.

Sas in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bückschlagventil weist ein Ventilgehäuse mit einem mittleren Gehäuseteil IO und Gehäusestirnplatten 12 und 14- auf, die mit Gewindebohrungen 16 für den Anschluß an die Bohre einer Gasversorgungsleitung versehen sind. Die beiderseits des Gehäusemittelteils 10 angeordneten Stirnplatten 12 und 14 sind mittels um den Gehäuseumfang verteilt angeordneter Schraubenbolzen untereinander und mit dem Gehäusemittelteil verbunden. Die

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Βοΐιβη 18 durcüfasaen Bohrungen der an den Stirnplatten 12 und 14 angeördneten_t radial über das Gehäusemittelteil 10 vorspringenden Anschlußflansche.

Sas Gehäuseteil 10 weist einen Durchflußkanal 20 auf, an den sich ein im Durchmesser erweiterter Gehäuseraum 22 anschließt· Eine Schulter 24 innerhalb des Gehauseraumes bzw. am Übergang zwischen diesem und dem Kanal 20 bildet eine Sitzfläche für ein Ventilschließglied 26. Sas Ventilschließglied 26 besteht aus einer Ventilplatte 28, an deren Vorderseite ein flexibles Sichtelement 30 mitteis einer Klemmplatte 32 angeklemmt ist. Vie fig. 1 zeigt, hat die Klemmplatte 32 einen Durchmesser, der nahezu gleich dem Durchmesser des Durchflußkanals 20 ist. Zur Befestigung der Klemmplatte dient eine zentrale Schraube 34, die die Klemmplatte, das aus einem flachmaterial bestehende Dichtelement 30 und die Ventilplatte durchfaßt. Die Schraube ist auf der Bückseite der Ventilplatte mit einer Vierkantmutter 36 verschraubt. In der .Ventilplatte 28 sind mehrere Löcher 38 angeordnet, die eine Verbindung zu einem Hingspalt zwischen der vorderen Stirnseite der Ventilplatte und dem flexiblen Dicht element herstellen. Vie in J¹Ig. 1 dargestellt, wird dieser Hingspalt einerseits von dem Außenumfang der Klemmplatte 32 und andererseits von_sder Innenwand ,des im Durchmesser etwas größeren Durchflußkanals 20 begrenzt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß beim Schließen des Ventils zur Vermeidung eines Gasrückstromes der normalerweise auf

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der Abflußseite des Ventilschließgliedes herrschende Gasdruck in den Bingepalt übertragen wird, woduroh das flexible Dichtelement entsprechend der Porm der Sitzfläche und der gerundeten Übergangsstelle zwischen der Sitzfläche und der Wandung des Durchflußkanalβ verformt wird.

Das Ventilschließglied wird von vier atabförmigen Tragelementen in form von Stiften 40 abgestützt, die mit ihren äußeren Enden in Hohlschrauben 42 lose gehalten sind. Sie Hohlschrauben 42 durchfassen die Wandung des Gehäuseteil« 10* Die inneren Enden der Stifte fassen lose in Öffnungen bzw. Bohrungen 44 der Nutter 36 ein. Sie Stifte sind somit zur Achse des Ventilschließgliedes 26 radial angeordnet, wobei der untere Stift in der Vertikalen steht.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Abstützung und Lagerung des Ventilschließgliedes kann dieses praktisch reibungsfrei von der Schließstellung, in der es am Ventilsitz anliegt, in die Offnungsstellung und umgekehrt bewegt werden. Sie Öffnungsbewegung des Ventilschließgliedes während des Normalbetriebs wird begrenzt von der sich mit ihrem Umfang gegen die Stifte 40 legenden Ventilscheibe.

Es ist erkennbar, daß der Schwerpunkt des Ventilschließgliedes etwa in der Mitte der Ventilscheibe 28 und demgemäß etwas versetzt zu dem oberen Ende des unteren vertikalen Stiftes liegt, auf dem das Gewicht des Ventilschließgliedes ruht. Aufgrund dieser "Kopplung" hat das Ventilschließglied die

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Neigung, zu der Ventilsitzfläche hin zu kippen« Um dieser Kipptendenz entgegenzuwirken» ißt eine Federvorrichtung_t hier in Form eines Drahtfederhügels 46 vorgesehen, welche das Ventilschließglied in seiner zu der Ventilsitzfläche angenähert ausgerichteten Lage hält. Die beiden gegenüberliegenden Enden der Feder sitzen in einer Nut 48, die in die Wandung des Qehauseraum.es 22 eingearbeitet ist. Hit dem mittleren, etwa V-förmig gebogenen Teil wirkt die Feder gegen die Rückseite der Ventilplatte, wobei sie sich im Abstand unterhalb der Ventilplattenmitte an dieser abstützt . Die von der Feder auf die Ventilplatte ausgeübte Kraft und der Abstand des unterhalb der Plattenmitte liegenden Kraftangriffspunktes zu der Plattenmitte sind so eingestellt, daß ein dem Kippmoment des Ventilschließgliedes entgegenwirkendes Moment hervorgerufen wird.

Es hat sich gezeigt, daß die praktisch reibungsfreie Lagerung des Ventilschließgliedes und der vorstehend erwähnte Ausgleich des Kippmoments zu einem Rückschlagventil führen, welches eine hohe Ansprechempfindlichkeit hat und daher im Falle einer Explosion oder Verpuffung auf der Abflußseite des Ventils rasch schließt. Zugleich hat das Ventil aufgrund der besonderen Ausgestaltung des Ventilschließgliedes sehr gute Dichteigenschaften, so daß es selbst dann die Leitung sicher verschließt, wenn das Ventil über längere Zeit hinweg sich im Ruhezustand, d.h. in der Öffnungsstellung befand. Es versteht sich aber, daß das Ventil-

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ßchließglied in unterschiedlicher Weiee auegebildet werden kann, ohne den Bahmen der Erfindung eu verlassen. Bb kann nicht in allen Fällen wünschenswert sein, den Spalt zwischen der Ventilplatte und dem Dichtelement mit derjenigen Seite des Yentils eu verbinden, die normalerweise die Abflußseite ist. Andererseits können für die Druckbeaufschlagung dieses Spaltes anstelle der Löcher 58 oder eines einsigen Loches auch andere Mittel, wie z.B. Oberflächenunregelmäßigkeiten des Dichtelements und/oder der Ventilplatte oder aber in die Ventilplatte eingearbeitete bfcw. eingepreßte Radialnuten u.dgl., vorgesehen werden·

Bei der verbesserten Aueführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 wird ein Ventilschließglied 26 verwendet, welches dem Ventilschließglied des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels genau entspricht. Das Ventilgehäuse besteht hier aber aus zwei Gehäusehälften 50 und 52, von denen die Gehäusehälfte 50 an ihrer Stirnfläche bei 54 genutet ist, um eine Lagerstelle für die äußeren Enden der Stifte 40 eu schaffen. Die aus einem Federdraht gebogene Feder 46 ist hier so ausgebildet, daß sie an der Verbindungsstelle der beiden Gehäusehälften zwischen deren Stirnflächen eingeklemmt werden kann. Außerdem ist bei dieser Ausführungeform ein konisches Filterelement 58 in der Gehäusehälfte 50, d.h. auf der Zuflußseite des Ventilschließgliedes angeordnet und mittels eines Sprengringes 60 gesichert.

Die Erfindung ist auf die vorstehend beschriebenen Ausfüh-

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rungsbeispiele nicht beschränkt. Soll das Rückschlagventil beispielsweise in eine vertikal verlaufende Leitung eingebaut werden, so braucht ein Kippmomentausgleich der oben beschriebenen Art für das Ventilsehließglied nicht vorgesehen zu werden, da das Ventilschließglied in dieser Einbaulage keine Kipptendenz hat. In diesem Fall kann aber ein Paar Federn 46 zu beiden Seiten der Ventilplatte,vorgesehen sein, um das Ventilschließglied gegen die Ventilsitzfläche zu drücken. Die erforderliche radiale Breite des Spaltes zwischen dem Außenumfang der Klemmplatte und der Innen,wahdung des Durchflußkanales kann bei dem dargestellten Schließglied durch Versuche ermittelt werdenj sie ist abhängig von der Dicke des flexiblen Dichtelements und den Drücken, die im Betrieb voraussichtlich auf das Ventil schließglied wirken. Ein Hindurchlecken des Mediums zwischen den ebenen Flächen des Dichtelements und der Ventilplatte kann dazu ausgenutzt werden, um den erwünschten "Aufblasvorgang" des Dichtelements zu bewirken. Es versteht sich aber, daß das Ventil auch mit jedem anderen geeigneten Ventilschließglied versehen werden kann.

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Claims

Ansprüche

[1Λ Bückschlagventil mit einem in einem Gehäuse gegenüber dem Ventilsitz beweglich angeordneten Ventilschließglied, dadurch gekennzeichnet, daß zur im wesentlichen reibungsfreien Verstellung des Ventilschließgliedes (26) von der Schließ- in die öffnungsstellung und umgekehrt das Ventilschließglied von einer Anzahl etwa stabförmiger Trag- ©lemente (40) abgestützt ist, die mit ihrem äußeren Ende in der Gehäusewandung lose gehalten sind und deren innere Enden in Öffnungen (44) eines konzentrisch am Ventilschließglied angeordneten !Teils einfassen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Stiften, Nadeln od.dgl. bestehenden Tragelemente (40) sich zur Achse des Ventilschließgliedes (26) radial erstrecken.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einbau dee Ventils in eine horizontale oder nahezu horizontale Leitung das unterste Tragelement (40) vertikal angeordnet ist, und daß eine federvorrichtung (46) vorgesehen ist, die der (Tendenz des Ventilschließgliedes, unter seinem Eigengewicht um das obere Ende des unteren Tragelements zu kippen, entgegenwirkt.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (46) aus einem sich gegen das Ventil-

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schließglied (26) legenden und am Gehäuse befestigten Drahtfederbügel od.dgl. besteht.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 biß 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Tragelemente (40) in Hohlflchrauben (42) gehalten sind» welche die Wandung des Gehäuses (10) durchlassen.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Gehäusehälften (50, 52) besteht, von denen zumindest die eine an ihrer Verbindung sflache mit der anderen Gehäusehälfte genutet bzw. mit Aussparungen (54) für die Halterung der äußeren Enden der {Dragelemente (40) versehen iet.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (26) aus einer Ventilplatte (28) beeteht, an deren wirksamer Plattenfläche ein flexibles Dichtelement (30) angeklemmt ist, wobei ein Spalt zwischen der Ventilplatte und dem Dichtelement über eine Druckmittelverbindung mit dem normalerweise auf der Abflußseite des Ventilschließgliedes liegenden Raum verbunden ist.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (30) mittels einer Klemmplatte (32) mit der Ventilplatte (28) verbunden ist, wobei diese Klemmplatte etwas kleiner ist als der Durchmesser des um den Ventilsitz herum gebildeten Durchflußspaltes, so ^Laß der ge-

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nannte Spalt «wischen Ventilplatte und Dichtelement ein Eingspalt ißt.

9· Yentil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,daß die Druckmittelverbindong aus mindestens einem in der Ventilplatte (28) angeordneten loch (38) od.dgl. besteht.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9« dadurch gekennseichnet, daß an der das Ventilschließglied bildenden Ventilplatte rückseitig ein Ansatz (36), vorzugsweise eine Mutter, angeordnet ist, der bzw. die mit Aufnahme-Öffnungen (44) für die Xrageleaente (40) versehen ist.

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