DE2256959B2 - Rückschlag-Klappenventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlag-Klappenventil, dessen Verschlußklappe um eine quer zur Strömungsrichtung und außermittig zu dem Durchflußkanal verlaufende Achse schwenkbar ist und dessen auf der einen Seite der Achse liegendes größeres Klappensegment eine Umfangsfläche aufweist, die sich im Schließzustand des Ventils gegen eine starre Sitzfläche legt.

Rückschlag-Klappenventile, die mit metallischer Dichtung arbeiten und z. B. konisch geformte Ventilsitzflächen aufweisen, sind bekannt (US-PS 33 27 732). Auch ist es bekannt, die Verschlußklappe und die den Ventilsitz aufweisende ringförmige Grundplatte eines Klappenventils jeweils aus Kunststoff zu fertigen und dabei die Anordnung so zu treffen, daß die Verschlußklappe im Schließzustand sich flächig gegen die Umrandung der Grundplatte legt (DE-PS 15 50 612). Es ist ferner nicht mehr neu, Rückschlag-Klappenventile mit elastischen Umfangsdichtungen zu versehen, die entweder am Ventilsitz oder am Umfang der Verschlußklappe angeordnet sind (DE-PS 4 99 093, FR-PS 72 745, BE-PS 7 24 012, US-PS 29 80 388). Bei diesen Klappenventilen werden profilierte Dichtringe verwendet, welche die Verschlußklappe im Schließzustand auf dem gesamten Umfang abdichten und welche außerdem zumeist rückseitig abgestützt sind, so daß sie nur in einer Richtung elastisch verformbar sind. Die Verwendung der profilierten Dichtringe erfordert die Anordnung besonderer Ringnuten oder sonstiger Einfassungen und Halteorgane, die mit genauer Fassung gefertigt werden müssen. Außerdem kann sich an den hochbelasteten ■-, umlaufenden Dichtringen ein verhältnismäßig hoher Verschleiß einstellen, insbesondere dann, wenn die Dichtringe mit konischen Gegenflächen zusammenwirken. In diesem Fall neigen die Ventile auch zu einem Kleben, wodurch ihre Funktionssicherheit und An-Sprechgenauigkeit in Frage gestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückschlag-Klappenventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß einerseits der Bauaufwand des Klappenventils vermindert und andererseits seine Funktionssicherheit

i) erhöht wird, wobei auch bei einem etwaigen Rückdruck in der Leitung eine zuverlässige Abdichtung bewirkt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem auf der anderen Seite der Achse liegenden kleineren Klappensegment der Verschlußklappe ein dieses im Schließzustand abdichtendes, in den Durchfluökanal hineinragendes und in Strömungsrichtung sowie in Gegenrichtung elastisch verformbares Dichtelement zugeordnet ist, welches von einem in Schließrichtung wirkenden Druck im Durchflußkanal gegen den Umfang des kleineren Klappensegments andrückbar ist.

Es ist zwar ein Rückschlag-Klappenventil mit außermittig zu dem Durchflußkanal schwenkbar gelagerter Verschlußklappe bekannt, bei welchem die Umfangsabdichtung der Verschlußklappe eines elastisch verformbaren Dichtelementes erfolgt, welches in den Durchflußkanal hineinragt und in Strömungsrichtung sowie in Gegenrichtung elastisch verformbar ist, derart, daß es von dem in Schließrichtung wirkenden Druck im Durchflußkanal gegen den Umfang der Verschlußklappe gedrückt wird (US-PS 28 9 J 682). Die Verschlußklappe weist hier eine konische oder sphärische Umfangsfläche auf. Der zwischen zwei ringförmigen Gehäuseteilen fest eingespannte Dichtring ist mit einer radialen Dichtlippe versehen, welche eine der Umfangsfläche der Verschlußklappe entsprechende konische oder sphärische Profilierung hat. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Dichtlippe durch den Druck des Mediums gegen die Umfangsfläche der Verschlußklappe gedruckt wird, wobei aber im Falle einer Umkehrung der Druckrichtung die Dichtlippe von der Umfangsfläche der Verschlußklappe abgehoben wird, so daß das Strömungsmedium in Gegenrichtung durch den Umfangsspalt zwischen Verschlußklappe und Dichtlippe zurückströmen kann. Auch dieses Klappenventil benötigt im übrigen eine profilierte Dichtung und eine entsprechend profilierte Umfangsfläche an der Verschlußklappe. Da die Dichtwirkung durch die elastische Anpressung und Verformung der Dichtlippe in einem keilförmigen Spalt zustande kommt, ist auch hier die Gefahr eines Klebens des Ventils gegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Rückschlag-Klappenventil erfolgt demgegenüber im Schließzustand die Abdichtung am Umfang des größeren Klappensegmentes dadurch, daß sich das Klappensegment gegen eine starre Sitzfläche legt, so daß hier ohne Verwendung einer flexiblen Profildichtung eine Flächendichtung erreicht wird. Im Unfangsbereich des kleineren Klappensegmentes ist dagegen das elastisch verformbare Dichtelement vorgesehen, welches sowohl in Strömungsrichtung des Druckmediums als auch in Gegenrichtung elastisch verformbar ist. Dabei kann das

Dichtelement so angebracht sein, daß es im Schließzustand der Verschlußklappe durch den anliegenden Umfangsrand des kleineren Klappensegmentes zu der einen Seite hin geringfügig elastisch abgebogen ist, so daß es mit einem gewissen Anpreßdruck am Umfangsrand des kleineren Klappensegmentes dichtend anliegt. Falls im Schließzustand ein Gegendruck auftritt, wird das Dichtelement in der entgegengesetzten Richtung belastet, wobei es von diesem Gegendruck unter Erhöhung der Dichtkraft gegen den Umfangsrand des kleineren Klappensegmentes angepreßt wird.

Mit diesen Maßnahmen wird ein Klappenventil geschaffen, welches sich durch äußerst einfache Bauweise, hohe Funksionssicherheit und Zuverlässigkeit im Betrieb und äußerst geringen Verschleiß auszeichnet. Als elastisches Dichtelement kann hierbei eine einfache Flachdichtung verwendet werden. Das Ventil neigt bei dieser Ausführung nicht zum Kleben; es zeichnet sich auch durch hohe Ansprechgenauigkeit aus. Zudem ist eine wirksame Abdichtung bei einem Rückdruck im Durchflußkanal gegeben.

Im Hinblick auf eine fertigungstechnisch einfache Bauweise des erfindungsgemäßen Rückschlag-Klappenventils empfiehlt es sich, für die Schwenkachse der Verschlußklappe eine Spindel vorzusehen, deren gegenüberliegende Enden zwischen einem Paar Ringplatten liegen, von denen die eine zur Bildung der Sitzfläche für die Umfangsanlagefläche des größeren Klappensegmentes einen etwas kleineren Innendurchmesser hat als die andere. Dabei ergibt sich die Möglichkeit, das elastische Dichtelement zwischen den beiden Ringplatten einzuspannen. Die mit der Sitzfläche zusammenwirkende Gegenfläche der Verschlußklappe kann in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß an dem größeren Klappensegment der Verschlußklappe ein dessen Umfangsanlagefläche bildendes Segmentstück befestigt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Rückschlag-Klappenventil gemäß der Erfindung im Schnitt;

Fig.2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 2 der Fig. 1.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Rückschlag-Klappenventil besteht aus zwei Ringpiatten 10 und 12, die mittels Schrauben 14 fest verbunden sind, deren Köpfe versenkt in der Platte 10 liegen. Die Ringplatte 12 hat einen Innendurchmesser, der etwas kleiner ist als derjenige der Ringplatte 10. Es wird daher eine als Sitzfläche dienende Ringschulter gebildet. Zwischen den beiden Ringplatten 10 und 12 ist ein elastisch-nachgiebiges Dichtelement 18 in Form eines Flachbandes o. dgl. eingespannt.

Die Verschlußklappe 20 des Klappenventils besteht aus einer flachen Scheibe, die um die Achse einer Spindel 22 schwenkbar ist, welche sich quer zum Durchflußkanal, gegenüber dessen durch den Pfeil angegebene Mittelachse versetzt, erstreckt. Mit den beiden Enden ist die Spindel 22 in Lagerbüchsen 23 drehbar gelagert, die in (nicht dargestellten) Vertiefungen oder Eindrückungen der beiden Ringplatten 10 und 12 eingepaßt und gehalten sind. Zwischen ihren Enden ist die Spindel 22 zur Hälfte ausgespart, so daß sie hier einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt hat. Auf diese Weise wird an der Spindel 22 eine flache Anlagefläche 24 gebildet, gegen welche die Verschlußklappe 20 mittels Schrauben 26 verklemmt und festgelegt wird.

in Wie vor allem Fig.2 zeigt, ist ein Ringsegment 28 mittels Schrauben 30 an der Verschlußklappe 20 so befestigt, daß es an dieser eine Umfangsanlagefläche bildet, die sich über den Umfang des größeren der beiden von der Spindel 22 unterteilten Klappensegmente, gemäß Fig.2 also über den Umfang des unterhalb der Spindel liegenden Klappensegmentes erstreckt. Die Umfangsanlagefläche legt sich im Schließzustand gegen die Sitzfläche 16, wie dies F i g. 1 zeigt. Die Umfangsfläche des kleineren der beiden von der Spindel 22 unterteilten Klappensegmente, gemäß den F i g. 1 und 2, also des oberhalb der Spindel 22 liegenden Klappensegmentes, legt sich im Schließzustand gegen das elastisch-nachgiebige Dichtelemenl 18, welches so ausgebildet ist, daß derjenige Teil als Dichtung wirkt, gegen den sich beim Schließen des Ventils die Verschlußklappe rückseitig auf dem Umfang ihres kleineren Klappensegmentes legt.

Dadurch, daß die Spindel 22 gegenüber der Achse des in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten Durchflußkanals

so versetzt, d. h. exzentrisch angeordnet ist, hat die Verschlußklappe 20 das Bestreben, aufgrund ihres Eigengewichtes in die Schließstellung zu fallen, wenn sie, wie gezeigt, in eine horizontale Leitung eingebaut wird. Im Schließzustand wird die Spindel 22 aufgrund

υ der Anlage des Ringsegmentes 28 an der Sitzfläche 16 entlastet. Bei Druckumkehr in dem Durchflußkanal wird das nachgiebige Dichtelement 18 durch das Druckmedium gegen die Klappe 20 gedrückt. Da das Dichtelement sich nur über denjenigen Bereich der Verschlußklappe

■tu 20 erstreckt, der auf der einen Seite der Schwenkachse liegt und das kleinere Klappensegment bildet, kann ein solcher Gegendruck das Klappenventil nicht öffnen.

Die schmale Bauweise des vorstehend beschriebenen Klappenventils ermöglicht den Einbau dieses Ventils als geschlossene Baueinheit zwischen die einander zugewandten Flansche fluchtender Rohrabschnitte, wie dies in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet ist.

Das erfindungsgemäße Rückschlag-Klappenventil kann auch in Leitungen eingebaut werden, deren Achse nicht horizontal verläuft. In diesem Fall kann die Verschlußklappe gegebenenfalls mit einem geeigneten Gegengewicht oder einer in Schließrichtung wirkenden Schließfeder versehen sein. Das elastisch-nachgiebige, als Flachdichtung ausgebildete Dichtelement kann auch so ausgebildet werden, daß es eine um den gesamten Umfang der Verschlußklappe herumlaufende Dichtung bildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rückschlag-Klappenventil, dessen Verschlußklappe um eine quer zur Strömungsrichtung und außermittig zu dem Durchflußkanal verlaufende Achse schwenkbar ist und dessen auf der einen Seite der Achse liegendes größeres Klappensegment eine Umfangsanlagefläche aufweist, die sich im Schließzustand des Ventils gegen eine starre Sitzfläche legt, dadurch gekennzeichnet, daß dem auf der anderen Seite der Achse liegenden kleineren Klappensegment der Verschlußklappe (20) ein dieses im Schließzustand abdichtendes, in den Durchflußkanal hineinragendes und in Strömungsrichtung sowie in Gegenrichtung elastisch verformbares Dichtelement (18) zugeordnet ist, welches von einem in Schließrichtung wirkenden Druck im Durchflußkanal gegen den Umfang des kleineren Klappensegments andrückbar ist.

2 Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Verschlußklappe (20) von einer Spindel (22) gebildet ist, deren gegenüberliegenden Enden zwischen einem Paar Ringplatten (10,12) liegen, von denen die eine zur Bildung der Sitzfläche (16) für die Umfangsanlagefläche des größeren Klappensegmentes einen etwas kleineren Innendurchmesser hat als die andere.

3. Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtelement (18) zwischen den beiden Ringplatten (10, 12) eingespannt ist.

4. Klappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem größeren Klappensegment der Verschlußklappe (20) ein dessen Umfangsanlagefläche bildendes Segmentstück (28) befestigt ist.