DE2262098C3 - Rückschlagventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem hohlen kegelförmigen Ventilsitz in Gestalt eines mit Durchflußöffnungen versehenen Korbes und mit einem dessen Innenseite bedeckenden, gleichfalls hohlkegelförmigen Ventilverschlußstück aus elastischem Material.

Bei einem solchen bekannten Ventil (DT-AS 15 00 257) besteht der korbförmige Ventilsitz üblicherweise aus Blech, das zu einem kegelförmigen Gebilde gerollt und längs einer Mantellinie verschweißt ist. Das Blech kann auch tiefgezogen oder tiefgedrückt sein. Dieser Ventilsitz weist mehrere fensterartige Durchflußöffnungen auf, durch welche das Medium, meist Flüssigkeit, hindurchströmt. Die Öffnungen werden vor dem Rollen des Bleches ausgestanzt. Das ausgestanzte Material ist nicht mehr verwendbar. Das Stanzen der Öffnungen ist mit Aufwand verbunden. Ventilsitze aus Kunststoff, wie sie auch schon verwendet wurden, eignen sich nur für kleine Ventile.

Weiter nachteilig ist. daß das elastische, meist aus Gummi bestehende Material des hohlkegelförmigen Ventilverschlußstückes, welches im wesentlichen lose gegen die Innenwand des kegelförmigen Ventilsitzes anliegt, bei einer Riickströmiing, bei welcher das Ventil schließen muß, durch den Druck der Flüssigkeit fest auf den Ventilsitz und damit auf die inneren scharfen Kanten der fensterartigen Öffnungen des Ventilsitzes gepreßt wird. Bei einem besonders hohen Rückschlagdruck kann das elastische Verschlußstück teilweise in die Öffnungen hineingepreßt werden, wobei es dann an den genannten scharfen Kanten abgewinkelt wird. Das elastische Material wird dadurch an diesen Stellen hoch beansprucht, wobei zu beachten ist, daß dieser Vorgang wegen der stets vorhandenen Turbulenz der Strömung on !ich sehr häufig auftreten kann, so daß das Material einer starken Wechselbeanspruchung unterworfen wird, Line ausreichende Abrundung der Kanten der Ventilsitzöll'nungen wäre jedoch mit erheblichen Kosten vci bunden.

Ks ist auch eine andere Gattung von Rückschlagven- *5 !ilen bekannt (US-PS 21 89 129 und 23 62 232), bei denen die Verschlußstücke bewegliche Federelemente sind, deren Funktion darin besteht, daß sie unter dem Druck der Flüssigkeit ihre Länge ändern, wobei sich der Abstand zwischen den einzelnen Windungen und damit der Durchftußquerschnitt verändert. Diese !federnden Elemente benötigen zu ihrer Betätigung beträchtliche Druckunterschiede. Die bekannten Feder-Hemente sind nicht geeignet, als Ventilsitz verwendet zu werden und im Inneren ein elastisches Ventilverschlußstück anzuordnen, denn dieses müßte die Längenänderung der beweglichen Federelemente mitmachen. was zur Reibung am Ventilsitz bzw. Ventilkorb und damit zu einer vorzeitigen Abnutzung eines eingesetzten elastischen Verschlußstückes führen würde

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Rückschlagventil der eingangs genannten Art so zu verbessern daß seine Herstellungskosten niedrig sind und daß eine' Beschädigung des Ventilverschlußstückes im Beirieb vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst daß der Ventilsitz aus mehreren Windungen spiralförmig gewickelten Runddrahtes besieht, von denen ein Teil einen spiralenförmigen Spalt zwischen sich einschließt und daß alle Windungen durch quer da/u verlaufende Distanzhalter in ihrer gegenseitigen Lage fixiert sind. IJ₁-

Nach einem weiteren, besonderen Merkmal der Lr findung sind an einem Ende des Ventilsitzes wenigstens einige Drahtwindungen so eng gewunden, daß sie als Halterung für eine Schraube dienen, die zur Befestigung des Verschlußstückes des Ventils am Ventilsit/ bestimmt ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Rückschlagventils sind offensichtlich. Der zu einem Spiraldrahtkegel gewundene Ventilsitz ist mit einfachsten Mitteln und kostenniedrig herstellbar. Das verwendete Material kann praktisch ohne Abfall verwendet werden. Besonders günstig sind die Verhältnisse, wenn der gewundene Draht ein Runddraht ist. Runddrähte sind erstens strömungstechnisch günstiger, da ein runder Korper einem ihn umströmenden Medium einen sehr geringen Widerstand entgegensetzt, und da zweitens die obenerwähnten scharfen Kanten an den Ventilsitzöffnungen vermieden werden. Wird das elastische Ventilverschlußstück bei einer auftretenden Rückströmung zwischen die Windungen des Ventilsitzes gedrückt, so legt es sich bogenförmig um jeden einzelnen Runddraht, wobei sich die Auflagefläche mit zunehmendem Druck noch etwas vergrößert, und damit die auf das Verschlußstück einwirkende Druckzunahme wenigstens zum Teil kompensiert wird. Die örtliche Maierialbelastung nimmt somit nicht im gleichen Maße zu wie der Druck. Da auch wegen des schon erwähnten Fehlens der scharfen Kanten keine örtlichen Spannungsspitzen mehr im Verschlußstückmaterial auftreten, wird dieses insgesamt gesehen weniger hoch beansprucht. Die Öffnungen, durch welche die Flüssigkeit hindurchsirömen muß, sind gleichmäßiger über die Ventilsitzoberfläche verteilt als bei den bisherigen Ventilsitzen und erreichen auch einen größeren Anteil an der gesamten Ventilsitzoberfläche (bis zu 45%) derselben), wodurch in Verbindung mit den schon erwähnten strömungstechnisch günstigen Eigenschaften des Runddrahtes ein äußerst geringer Durchflußwiderstand erreicht wird.

Die Erfindung und deren weitere Vorteile werden an Hand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschlitz durch den Ventilsitz des erfindungsgemäßen Rückschlagventils, F i g. 2 den Ventilsitz von oben und

F i g. 3 das Detail A aus F i g. 1.

Der Ventilsitz besteht aus Ruriddrahi I, welcher spiralenförmig zu einem kegelförmigen Gebilde aufgewikkelt ist. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um einen von der Öffnung 2 bis zur Kegelspitze 3 durchlaufenden Draht, jedoch könnten auch zwei oder mehrere Drähte nach Art eines mehrgängigen Gewindes miteinander aufgewunden sein. Die bei der Öffnung 2 sowie bei der Kegelspitze 3 sich befindenden Windungen liegen aneinander (vgl. auch F i g. 3); dadurch wird bei der Öffnung 2 eine Dichtungsfläche 4 und bei der Kegelspitze 3 ein Sitz 5 für das dort zu verankernde elastische Ventilverichlußsiück fi (F i g. 3) gebildet. Das letztere ist in bekannter Weise mittels einer nicht dargestellten Schraube, welche auf den Innendurchmesser der Kegelspitze 3 paßt und in Axialriehiung des Ventilsitzes durch diese hindurchführt, befestigt. Die zwischen der Dichiungsfläche 4 und dem Sitz 5 liegenden Windungen weisen voneinander einen Abstand auf. durch welchen die Flüssigkeit hindurchsirömen kann. Dieser Abstand richtet sich einerseits nach dem verwendeten Draht (Material, Durchmesser) und andererseits nach den Betriebsbedingungen.

An den aufgewundenen Draht 1 werden Distanzhalter 7 angebracht, welche aus längs der Manteilinien des Kegels verlaufenden Stäben bestehen. Diese können bei geringer Belastung des Ventils aus demselben Runddrahtmaterial bestehen. Bei höheren Belastungen sind Stäbe von rechteckigem Querschnitt vorteilhafter. Die Befestigung der Distanzhalter 7 am Draht 1 bzw. an den Drahten erfolgt vorzugsweise durch Clektroschweißung. Die Distanzhalter haben neben der Aufgabe, die Form des Spiraldrahtkegels bei zunehmendem Druck beizubehalten, noch den Zweck, den Abstand der einzelnen Windungen voneinander im Bereich zwisehen der Dichtungsfläche 4 und dem Sitz 5 konstant zu halten.

Das Verschlußstück 6 kann, wie in F i g. 3 gestrichelt angedeutet, einen verstärkten oberen Rand 8 bei der Öffnung 2 aufweisen. Im weiteren kann ein Flansch 9 an der Außenseite des Ventilsitzes 1 bei der Öffnung 2 vorgesehen sein, mittels welchem das Ventil leicht in eine Rohrleitung eingesetzt werden kann.

F i g. 3 zeigt mil langgestrichelien Linsen die Lage des elastischen Verschlußstückes 6 ohne Drurkeinwirkling und mit kurzgestrichelten Linien die Lugo bei Druckeinwirkung. Man erkennt deutlich, wie sich das Verschlußstück 6 im letzteren Fall bei jeder Windung des Runddrahtes 1 bogenförmig um diesen herumlegt und teilweise in den Raum zwischen die Windungen hineingepreßt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rückschlagventil mit einem hohlen kegelförmigen Ventilsitz in Gestalt eines mit Durchflußöffnungen versehenen Korbes und mit einem dessen Innenseite bedeckenden, gleichfalls hohlkegelförmigen Ventilverschlußstück aus elastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz aus mehreren Windungen spiralenförmig ge- ίο wickelten Runddrahtes (1) besteht, von denen ein Teil einen spiralenförmigen Spalt zwischen sich einschließt und daß alle Windungen durch quer dazu verlaufende Distanzhalter (7) in ihrer gegenseitigen Lage fixiert sind.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Ventilsitzes wenigstens einige Drahtwindungen so eng gewundert sind, daß sie ais Halterung für eine Schraube dienen, die zur Befestigung des Verschlußstückes (6) des Ventils am Ventilsitz bestimmt ist.