DE2629513A1

DE2629513A1 - Rueckschlagventil

Info

Publication number: DE2629513A1
Application number: DE19762629513
Authority: DE
Inventors: Spencer P Buckner
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Marlin Valve Inc Houston Tex Us
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-06-28
Publication date: 1977-03-03
Also published as: IE42870B1; JPS564784B2; NL160065C; CA1040967A; BE843478A; IE42870L; FR2322316A1; JPS5226628A; GB1518576A; FR2322316B1; ES449335A1; ZA763734B; CH597543A5; DE2629513C3; DK289476A; DE2629513B2; LU75261A1; SE422983B; BR7604222A; NL7607033A

Description

R ü ο k_„s...^G. klagventil

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Körper mit einem durch diesen verlaufendem Strönungsmittellcanal sowie mit im Ventilkörper beweglichen Ventil elementen bzw. Klappen, die den Kanal schließen.

In Klappenventilen stehen die Lager der Ventilelemente bzw. Scharnieremiteinander in Berührung. Ist das Ventil für waagerechte Strömung angeordnet, v/ob ei die Schwenkachse der Ventilelemente vertikal steht, liegt das Scharnier bzw. liegen die Scharniere eines Ventilelements (der "oberen" Klappe), auf dem Scharnier bzw. den Scharnieren der anderen Ventilelemente (der "unteren" Klappe) auf. Diese zusätzliche Belastung der unteren Klappe verstärkt die Reibkraft, die zum Schließen der unteren Klappe überwunden werden muß. Dadurch sind die Kräfte, die zum Schließen der unteren und der oberen Platte aufgebracht werden müssen, unterschiedlich groß, wobei zum Schließen der unteren Klappe eine erheblich stärkere Kraft erforderlich ist. Insbe-

sondere hei größeren Ventilen dieser Bauart können die Reibkräfte so stark werden, daß die untere Klappe vor dem Sollließen in der Bewegung anhält oder zögert, v/as das Änspreohv erhalt en des Ventils beeinträchtigt und Druokstöße beim Schließen verursacht.

Ein Versuch, dieses Problem zu lösen, war, die Scharniere für die obere und die untere Klappe auf getrennten Achsen anzuordnen» Dennoch ist wichtig, dieses Problem zu lösen, indem man nur einen einzigen Scharnier stift für sowohl die obere als auch die untere Klappe, nicht aber getrennte Scharnierstifte für jede der beiden Platten verwendet.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Rückschlagventil mit einem Körper mit durch diesen führendem Strömungsmittelkanal, einem den Strömungskanal umgebenden Ventilsitz, Ventilelementen zum Absperren des Strömungskanals, einer in dem Körper angeordneten Welle, getrennten Scharnieren zur schwenkbaren Lagerung der Ventilelemente auf der Welle sowie einer dem Körper zugeordneten Lagerung, die eine Stützfläche zwischen zwei der Scharniere schafft und das obere der beiden Scharniere trägt.

Infolge der vorliegenden Erfindung wird die Ansprechzeit des Rückschlagventils verbessert, da die Reibkraftbelastung des Scharniers der unteren Platte durch das Scharnier der oberen Klappe nunmehr im wesentlichen eliminiert ist und die Stärke

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der zum Schließen der unteren Klappe erforderliche Kraft geringer wird. Eine Reduktion der auf die untere Platte v/irkenden Reibkräfte erlaubt der Platte, schneller zu schließen, und verbessert damit das Ansprechverhalten des Ventils und reduziert Druckstöße und den "Ventilschlag¹¹, der mit einem schlechten Ansprechverhalten der Ventile einhergeht.

Andere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Pig. 1 zeigt die Rückschlagνentilanordnung von der stromabwär-

tigen Seite her betrachtet;
Pig. 2 ist ein Axialschnitt der Rückschlagventilanordnung auf der Linie 2-2 der Fig. 1;

Pig. 3 ist eine Detailzeichnung der in Pig. 1 gezeigten unabhängigen Klappenlagerung;

Pig. 4 ist eine Detailzeichnung des Längsschnitts einer alternativen unabhängigen Klappenlagerungj

Pig. 5 ist eine Detailzeichnung des Längsschnitts einer dritten unabhängigen Lagerung im Rahmen der vorliegenden Erfindung;

Pig. 6 ist eine Schnittansicht des in Pig. 5 gezeigten Kragens auf der Linie 6-6.

Wie in den Pig. 1 und 2 zu ersehen, weist das Rückschlagventil einen Körper 1 mit einem Strömungsmittelk-ma.·*'auf. Sin Ventil-

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sits 5 ist innerhalb dos Körpers 1 vorgesehen, -Ier auch eine i.iittelrippe 4 enthält, deren stromabwärts wo is ende ο linde (vergl. Pin· 2) in dor gleichen Höhe endet wie der Vontilsits 5. V/ie in Pig. 2 gezeigt, sind im Körper 1 ein rechtos halbkreisförmiges Ventil element ? (Klappe) und π in unices halbkreisförmiges Vcntileleinent 5 (Klappe) vorgesehen, deren gerade Kanten oder Durchmesser, auf dorri stromabwärtigen Knde der I.littelrippe' 4- des Körpers 1 und deren gekrümmte Kanten dicht abschließend, auf den Ventilsita 5 ira Körper 1 aufliefen, 'wie gezeigt, ist die rechte Klappe 2 die obere Platte, die linke Klappe 3 die untere Platte. Der Scharnierstift 7 ist in die Löcher 31 ira Körper 1 eingesetzt und vorläuft durch den Oberteil eines Augenlagers 15 im Körper, das oboro Awe 11 in rechten Scharnier, das obere Au£cmlap;er 16 in der Platte, das obere Aur;e 12 im rechten Scharnier, die Pedern 21 und 22, die Hülse 17 im unteren rechten ScharnieraUf';e 13, die unteren Augenlager 18 die unabhängige Lagerhülse 19 in den unteren linken Scharnierauge 14 und die unteren Augenlager 20 in der Aussparung 33 des Körpers. In die Löcher 31 sind zwei Scharnierstifthalter 41 eingesetzt, die den Scharnierstift in seiner Sollage halten. Der Anschlagstift 6 ist durch die Anschlagstiftlöcher 32 im Körper 1 geführt, die durch die umgebogenen Schenkel der Pedern 21 und 22 laufen. Zwei Anschlagstifthalter 42 halten den Ansclilagstift 6 in der Sollage.

Die Hülse 17 kann aus anderem Material als die Scharnioraugen hern-ostellt sein, urn eine besser?· Oborflächenbcochaffonlieit

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für die Berühvunr; Kit dein Scharniorotift 7 anzubieten und die .um das Scharnier wirkenden Kräfte beim Schwenken flnr Plette ur» den Scluirnierbolsen 7 au reduzieren, "usätnlioh kann jedes der Lager odor ;j.Gdo Ίογ üülüen, wie nie hier boacliriHtjon sind, aus einem geeigneten Material hergestellt odor mit /iooi/aiMton "L'berr.Ur;on voraolien sein, dii) die iicibuiL^ vpvrin.'"oru_e V/oiterhiii können 2ur v/eiteren Verrinr^jrunfc .ler P.eibkräfto auch liehrfach- oder "-rentockte" La^or ein^eoetat v/erden ("multiple or stacked

Das untere Aup:e 14 des linken Scharniero, dan auf don unteren EÖrpei-la/^irn 20 aufliefet, trärjt das unter« Aure 13 dots rechten Scharni'jrfi nicht im;i verringert damit dan v;irkr?aü)f! Oev/icht (und die ReibkraCt) , das auf die untere Fläche- ..1 αrj imteren linken Scharniers 14 wirkt. Da weiterhin das untere Au₁^e 13 des rechton Scharniers nicht mehr auf dem unteren Au.'¹:ο 14 derj linken Scliarnier^ aufliegt, wird die sonst auf die obere T¹IaCiIe des unteren Augen 14 des linken Scharniers wirkende Kraft eliminiert. Das untere Auge 13 des rechten Scharniers wird nur. von den Lagern 1c3 abgefangen, die auf der unabhängigen Stütshülne 19 liefen.

Da die Innenfläche des Körpers 1 kreisfömif: inVvurdo norrnalerv/eice die Fläche, auf der die unabhängige Stützhülse 19 liegt, geringxdp-if? irekrümmt sein. Um für die unabhängige ÖtütziLülse 19 eine flache Auflagefläche zu eraeugen, kann der Körper

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1 dort zu <;incr Vertiet'iuv; '-32 ausgearbeitet acir;, wie die 7±r_, '5 rA.r.i nei.-;to Tio.y "o-.lon dor l^vtLoiun" ":'''■ v/u ist danii nine· flaahu Oberfläche ?.uf. Alternativ kann ein La/'or nit einer rov.'ölb !;^rjn o.'ior nn.-f:-GO}irll-:to:i unteren "Fläche und einer flachen oboron »MHnhe oL-ic· rlf.tt«-» Avu'lo..';(;i'l.^:icho horotollorio

~^ΛΙιι uj-abhäiirire Stütiihülce 19 üoIJ to no aun^efülirt coin, daß inro V/antlvliclco ausreicht, un dao Ocnviciit dor oberen Platte auffangen au Iröiiüon., ohxx^- ^urcknubiocoii oder nachi3u/^r.obnn. ^eniiooli davj' die 'Vraiddiolco nioiit übori;.äßir "oin, du dia Tanadioke des uiitej'on Au:*oa 14 doö linken iJaliarniero boi auiiehraender ^T.7an.d-•iiolze der mi'j.bliäii"igeu Stütshiilrso 19 normalerweise abninmt_o

Ξ ine iüitlorunf: der oben beachri ebenen.La^eruiifi ist in ?irc. A ftesei/^t. Cer Scharnierstift 7 ist durch einen einteiligen, mit einer Uohruiif; versehenen Kra/?en ^lj 1 zwischen dem unteren Aufce des rechten Scharniers und dem unteren Auge 14 des linken Scharniers geführt (weitere La_f"erur_r;oii können eingesotst v/erden, falls erwünscht). Ein oder mehr Ilalteeleraente oder Treibstifte

52 sind seitlich in die Öffnung im Kragen 51 und durch eine Öffnung in Scharnier stift 7 eingeführt und halten den Kragen 51 in der Soilage, Der Kragen 51 schafft dann eine Stützfläche für das untere Auge 13 des rechten Scharniers und das Gewicht der oberen Platte wird vom Kragen 51, dem Scharnierstift 7 und dem Körper 1 aufgefangene Das angoschrägtο untere Augenauflager

53 trägt das untere Auge 14 des linken Scharniers, und der

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Scharnierstift 7 wird vor. einem Scharnierotifthalter 41 oder eine andere geeircneto Einrichtunr rehalten..

Obgleich dor Kragon 51 liier ale auf dein Scharnier stift 7 mit-' tels eines Treibstifts 52 font ^eieret rrezeigt ißt, läßt sich jedes Verfaiireii zum sicheren Befestigen des Kragens 51 einsetzen, infolgedessen dieser das Gewicht der oberen Platte auffangen kann. Kine andere Methode ist in den Ρίίξ. 5 und 6 dargestellt, in denen ein zweiteiliger Kragen 55 aus aueinanderpassenden Krageiielernenten uni einen mit reduziertem Durchmesser ausgeführten Teil des Scharnierstifts 7 herumgelegt und mit lösbaren Klemmeinrichtuniven in Form von zwei Ή öl ζ en 56 befestigt isto Dieser Kragen 55 stützt dann das untere Auge 13 des rechten Scharniers ab.

Die Kragenausführungen der Abstützung in den Fäg. 4 und 5 bewirken keinen Verlust der Wanddicke des unteren Auges 14 des linken Scharniers, wie es bei der Abfangung mit Stützhülse nach Figo 3 der Fall ist. Jedoch erfordert eine Abfangung mit Stützhülse keine Befestigung am Scharnierstift wie die Kragenkonstruktion«

Uine Kragenkonstruktion könnte verwendet werden, um die obere Platte an ihrem oberen Scharniorauge aufzuhängen, anstatt von dein unteren Scharnier auge, wie dargestellt, "weiterhin kann ein auf dem Körper 1 oder an anderer geeigneter Stelle

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befestigt sein, um eine Auflagefläche für das obere Scharnier darzustellen«,

Es kann wünschenswert sein, den Ober- und den Unterteil des Ventils identisch auszuführen (symmetrisch um die waagerechte Ebene). Während in diesem Fall einige zusätzliche Teile erforderlich wären, um eine entsprechende Abfangung am Oberteil des Ventils wie am Unterteil vorzusehen und die obere Abfangung keine notwendige Abstützfunktion ausübt, würde dine solche doppelte Abfangung es erlauben, das Ventil ohne Unterscheidung von "oben" und "unten" anzuordnen, sofern der Scharnierstift vertikal verläuft. Dieses Merkmal würde eine versehentlich umgekehrte Montage des Ventils und die sich daraus ergebende Fehlfunktion des Ventils vermeiden.

Die neuartige unabhängige Lagerung hat also die Anzahl der Oberflächen, an denen wesentliche Reibkräfte auftreten, und auch die auf eine der Flächen wirkenden Reibkräfte reduziert. Die obere Fläche des unteren Auges 14 des linken Scharniers steht nicht mehr in Berührung mit dem über ihm liegenden Auge, was die ansonsten erheblichen Reibkräfte, die auf diese Fläche wirken, eliminiert. Da das untere Auge 14 des linken Scharniers das darüberliegende Scharnierauge bzw. das G-ewicht der dem oberen Scharnierauge zugeordneten rechten Platte nicht mehr trägt, ist auch die auf die untere Fläche des unteren Auges 14 des linken Scharniers, wirkende Kraft erheblich geringer

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geworden. Abhängig von den physikalischen Eigensohaften der im Einzelfall vorliegenden Oberflächen kann die Stärke der auf das untere Auge 14 des linken Scharniers v/irkenden Kraft in dieser neuartigen Konstruktion auf ein Drittel der bei einer herkömmlichen Konstruktion auftretenden Reibkraft reduziert werden. Zusätzlich werden bei dieser neuartigen Konstruktion die auf die beiden Platten wirkenden Reibkräfte fast gleich.

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Claims

Patentansprüohe

1o Rückschlagventil mit einem Körper mit durch diesen hindurchverlaufendem Strömungskanal, einem den Strömungskanal umgebenden Ventilsitz, einer im Körper angeordneten Welle, Ventilelementen zum Sperren des Strömungskanals und getrennten Scharnieren zur unabhängigen schwenkbaren Lagerung der Ventilelemente auf der Vieile, gekennzeichnet durch eine dem Körper zugeordnete Stützeinrichtung, die eine Auflagefläche zwischen zweien der Scharniere darstellt und das obere der beiden Scharniere abfängt.

2ο Rückschlagventil nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz einrichtung ein am Körper angebrachter Winkel ist, von dem ein Teil zwischen den beiden getrennten Ventilelementen zugeordneten Scharnieren angeordnet ist, wobei der Teil das obere der beiden Scharniere abstützte

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinriohtung eine Hülse aufweist, die gleitend einen Teil der Y/elle umgibt und mit einem Ende an den Körper anschlagen kann, wobei das andere Ende der Hülse eine zwischen einem an einem der Ventilelemente angebrachten Scharnier und einem an einem anderen Ventil element angebrachten Scharnier angeordnete Fläche aufweist, die Hülse die Scharniere trennt und das obere der beiden Scharniere abstützt,,

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4. Rückschlagventil nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein oder mehrere lager, die zwischen den einen Endteil der Hülse und dem Körper angeordnet sind.

5. Rückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse und/oder die Lager aus anderem Material als die Scharniere gefertigt sind,

6 ο Rückschlagventil nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit einer flachen Fläche versehen ist, die mit einem Ende der Stützhülse zusammenwirkt.

7. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung einen Kragen aufweist, der an der Welle angebracht und zwischen zwei der getrennte Ventilelemente tragenden Scharnieren angeordnet ist, wobei der Kragen das obere der beiden Scharniere trägt.

8. Rückschlagventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen eine öffnung aufweist und auf die Welle aufgeschoben werden kann, wobei die Welle eine öffnung, die mit der öffnung im Kragen ausgerichtet werden kann, sowie eine Halteeinrichtung aufweist, die in die miteinander fluchtenden Öffnungen im Kragen und in der Welle eingesetzt werden kann.

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^α. "'.üokschloFventil nacli Anspruok 7, dadurch rekeimseiclmct, f?.aC die ',Volle zwischen den beiden Scharnieren einen Teil renusiorteii DurcIrmeDcera aufweint und der Kragen ein Paar zueinander passender Teile, die sich an nor Stel]n reduzierten Duroluneaaerc feat an die w'elle anlegen, sowie lösbare Klemm-TTiittel auf wo ist, die mit den Teilen zusammenwirken, um die Teile auf. der T/eile festzulegen.

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