DE2629513C3

DE2629513C3 - Rückschlagventil

Info

Publication number: DE2629513C3
Application number: DE2629513A
Authority: DE
Inventors: Spencer P. Houston Tex. Buckner (V.St.A.)
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Marlin Valve Inc Houston Tex Us
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-06-28
Publication date: 1979-12-20
Also published as: US3965926A; MX142862A; ZA763734B; IL49891A0; BR7604222A; IE42870L; NL7607033A; ES449335A1; DE2629513A1; FR2322316A1; IE42870B1; JPS564784B2; CA1040967A; PT65283B; GB1518576A; AU1527576A; SE422983B; JPS5226628A; BE843478A; DE2629513B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückschlagklappe mit einem rohrförmigen, an seiner Innenwand einen ringförmigen Ventilsitz tragenden Gehäuse und mit zwei vorzugsweise halbkreisförmigen, mittels je zwei paarweise nebeneinanderliegenden Scharnieren an einer das Gehäuse mittig durchdringenden Achse unabhängig voneinander bewegbar gelagerten Klappenscheiben.

Bei einer solchen, durch die US-PS 36 78 958 bekannten Rückschlagklappe liegen bei der üblichen Montage mit aufrechter Scharnierachse die Scharniere der einen Klappenscheibe den Scharnieren der anderen Klappenscheibe auf. Infolge des bei der üblichen Größe solcher Rückschlagklappen beträchtlichen Gewichts der Klappenscheiben werden die jeweils unten liegenden Scharniere der einen Klappenscheibe durch die jeweils oben liegenden Scharniere der anderen Klappenscheibe erheblich belastet, wodurch sich ein die Schließ- und Öffnungsbewegung der an den jeweils unteren Scharnieren sitzenden Klappenscheibe erheblich hemmender Reibungswiderstand ergibt. Zum

ίο öffnen und Schließen der an den jeweils unteren Scharnieren sitzenden Klappenscheibe sind daher höhere Kräfte erforderlich als zum Schließen und Öffnen der an den jeweils oberen Scharnieren sitzenden iClappenscheibe. Insbesondere bei größeren Rückschlagklappen dieser Bauart kann der Reibungswiderstand so groß werden, daß die an den unteren Scharnieren sitzende Klappenscheibe nicht mehr einwandfrei anspricht und beim Schließen Druckstöße verursacht Bei der bekannten Rückschlagklappe sind zur Minderung des Reibungswiderstandes zwischen die einzelnen Scharniere der Scharnierpaare zwar Zwischenscheiben eingefügt, jedoch erlaubt diese Maßnahme keine durchgreifende Beseitigung der bestehenden Mängel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Rückschlagklappe der eingangs beschriebenen Art, bei der die bewegbaren Klappenscheiben mit nebeneinanderliegenden Scharnieren so auf einer gemeinsamen Achse angebracht sind, daß die an den bei vertikaler Achsanordnung jeweils oben liegenden

Scharnieren sitzende Klappenscheibe nicht durch ihr Gewicht bremsend auf die andere Klappenscheibe

einwirken kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst

daß zum ausschließlichen Einbau der Rückschlagklappe in waagerecht verlaufende Großrohrleitungen und mit vertikal stehender Lagerachse zwischen der Unterseite des oberen Scharniers des unteren Scharnierpaares und der Gehäuseinnenwand oder der Achse eine das Gewicht der zu diesem Scharnier gehörenden Klappenscheibe tragende Stützeinrichtung vorgesehen ist Auf diese Weise wird mit einfachsten Mitteln eine getrennte Abstützung der auf einer. gemeinsamen vertikalen Achse gelagerten Klappenscheiben herbeigeführt. Eine

gegenseitige Behinderung der Öffnungs- und Schließbewegungen der in der Regel sehr schweren Klappenscheiben infolge der Übereinanderanordnung der Scharniere wird dadurch vollständig ausgeschaltet
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stützeinrichtung als Hülse ausgebildet die den im untersten Scharnier verlaufenden Abschnitt der Achse gleitbar umgibt, deren unteres Ende eine abgeflachte Fläche der Gehäuseinnenwand und deren oberes als Scheibe ausgeführtes Ende die Unterseite des oberen Scharniers des unteren Scharnierpaares berührt Bei dieser Gestaltung der Stützeinrichtung wird das gesamte, in Achsrichtung wirkende Gewicht direkt über die Hülse auf das Gehäuse übertragen, ohne daß die Drehbeweglichkeit des so abgestützten Scharniers der einen Klappenscheibe gegenüber der Achse beeinträch» tigtwird.

Zur zusätzlichen Verbesserung des durch die Hülse abgestützten Scharniers können zwischen dem scheibenförmigen Ende der Hülse und der ihm zugewandten Seite des Scharniers eine oder mehrere Scheiben angeordnet werden. Es empfiehlt sich zu diesem Zweck außerdem, die Hülse und/oder die Scheiben aus einem anderen Werkstoff als die Scharniere herzustellen.

Fallweise kann die Stützeinrichtung aber auch als zwischen den beiden unteren Scharnieren angeordnete, an der Achse befestigte Scheibe ausgebildet sein, wodurch dann die in Achsrichtung wirkende Gewichtsbelastung der an den oben liegenden Scharnieren sitzenden Scheibe von der Achse selbst aufgenommen wird. Hierbei können die Scharniere beider Klappenscheiben gleich bemessene Lagerbohrungen behalten, so daß die Reihenfolge der Scharnieranordnung auf der Achse und damit die Lageanordnung der Klappenscheibe frei wählbar ist

Die Befestigung der Scheibe an der Achse kann bei dieser Ausführungsform am einfachsten mittels eines in eine die Scheibe und die Achse diametral durchdringende Bohrung eingeführten Stiftes erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Stützeinrichtung aus zwei halbkreisförmigen Scheiben zu bilden, die in eine Stelle reduzierten Durchmessers entsprechend der Länge der Achse eingreifend an dieser lösbar festgeklemmt sind.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Rückschlagklappe von der stromabwärtigen Seite her betrachtet;

F i g. 2 einen Axialschnitt der Rückschlagklappe auf der Linie 2-2 der F i g. 1;

F i g. 3 eine Detailzeichnung der in F i g. 1 gezeigten unabhängigen Klappenscheibenlagerung;

Fig.4 eine Detailzeichnung des Längsschnitts einer alternativen unabhängigen Klappenscheibenlagerung;

F i g. 5 eine Detailzeichnung des Längsschnitts einer dritten unabhängigen Lagerung;

Fig.6 eine Schnittansicht der in Fig.5 gezeigten Stützscheibe gemäß der Linie 6-6.

Wie in den F i g. 1 und 2 zu ersehen, weist die Rückschlagklappe einen Körper 1 mit einem Strömungsmittelkanal auf. Ein Klappensitz 5 ist innerhalb des Körpers 1 vorgesehen, der auch eine Mittelrippe 4 enthält, deren stromabwärts weisendes Ende (vgl. F i g. 2) in der gleichen Höhe endet wie der Klappensitz 5. Wie in F i g. 2 gezeigt, sind im Körper 1 eine rechte halbkreisförmige Klappenscheibe 2 und eine linke halbkreisförmige Klappenscheibe 3 vorgesehen, deren gerade Ränder auf dem stromabwärtigen Ende der Mittelrippe 4 des Körpers 1 und deren gekrümmte Ränder dicht abschließend auf dem Klappensitz S im Körper 1 aufliegen. Wie gezeigt, ist die rechte Klappenscheibe 2 über der linken Klappenscheibe 3 gelagert Der Scharnierstift 7 ist in die Löcher 31 im Körper 1 eingesetzt und verläuft durch den Oberteil eines Augenlagers 15 im Körper, das obere Auge 11 im rechten Scharnier, das obere Augenlager 16 in der Platte, das obere Auge 12 im linken Scharnier, die Federn 21 und 22, die Hülse 17 im unteren rechten Scharnierauge 13, die unteren Augenlager 18, dis unabhängige LagerhOlse 19 in dem unteren linken Scharnierauge 14 und die unteren Augenlager 20 in der Aussparung 33 des Körpers. In die Löcher 31, 32 sind zwei Scharnierstifthalter 41, 42 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 Federn 21 und 22 laufen. Zwei Anschlagstifthalter 42 halten den Anschlagstift 6 in der Sollage.

Die Hülse 17 kam aus anderem Material als die Scharnieraugen hergestellt sein, um eine bessere Oberflächenbeschaffenheit für die Berührung mit dem Scharnierstift 7 anzubieten und die um das Scharnier wirkenden Kräfte beim Schwenken der Platte um den Scharnierbolzen zu reduzieren. Zusätzlich kann jedes der Lager oder jede der Hülsen, wie sie hier beschrieben sind, aus einem geeigneten Material hergestellt oder mit geeigneten Überzügen versehen sein, die die Reibung verringern. Weiterhin können zur weiteren Verringerung der Reibkräfte auch Mehrfach-Lager eingesetzt werden.
Das untere Auge 14 des linken Scharniers, das auf den

ίο unteren Körperlagern 20 aufliegt, trägt das untere Auge 13 des rechten Scharniers nicht und verringert damit das Gewicht und den Reibungswiderstand, die auf die untere Fläche des unteren linken Scharniers 14 einwirken. Da weiterhin das untere Auge 13 des rechten Scharniers nicht mehr auf dem unteren Auge 14 des linken Scharniers aufliegt wird die sonst auf die obere Fläche des unteren Auges 14 des linken Scharniers wirkende Kraft eliminiert Das untere Auge 13 des rechten Scharniers wird nun von den Lagern 18 abgefangen, die auf der unabhängigen Stützhülse 19 li^en.

Da die Innenfläche des Körpers 1 kreisförmig ist, würde normalerweise die Fläche, auf der die unabhängige Stützhülse 19 liegt geringfügig gekrümmt sein. Um für die unabhängige Stützhülse 19 eine flache Auflagefläche Zb erzeugen, kann der Körper 1 dort zu einer Vertiefung 33 ausgearbeitet sein, wie die F i g. 3 sie zeigt Der Boden der Vertiefung 33 weist dann eine flache Oberfläche auf. Alternativ kann ein Lager mit einer gewölbten oder angeschrägten unteren Fläche und

JO einer flachen oberen Fläche eine glatte Auflagefläche herstellen.

Die unabhängige Stützhülse 19 sollte so ausgeführt sein, daß ihre Wanddicke ausreicht um das Gewicht der oberen Klappenscheibe auffangen zu können, ohne

J5 durchzubiegen oder nachzugeben. Dennoch darf die Wanddicke nicht übermäßig sein, da die Wanddicke des unteren Auges 14 des linken Scharniers bei zunehmender Wanddicke der unabhängigen Stützhübe 19 normalerweise abnimmt

Eine Änderung der oben beschriebenen Lagerung ist in Fig.4 gezeigt Der Scharnierstift 7 ist durch eine einteilige, mit einer Bohrung versehene Stützscheibe 51 zwischen dem unteren Auge 13 des rechten Scharniers und dem unteren Auge 14 des linken Scharniers geführt.

■»■> Weitere Lagerungen können eingesetzt werden, falls erwünscht Ein oder mehrere Halteelemente oder Treibstifte 52 sind seitlich in die Öffnung der Stützscheibe 51 und durch eine öffnung im Scharnierstift 7 eingeführt und halten die Stützscheibe 51 in der

™ Sollage. Die Stützscheibe 51 schafft damit eine Stützfläche für das untere Auge 13 des rechten Scharniers, wodurch das Gewicht der oberen Klappensohei!;d von der Stützscheibe 51, dem Scharnierstift 7 und dem Körper 1 aufgefangen wird. Das angeschrägte

t"> untere Augenauflager 53 trägt das untere A(ige 14 des linken Scharniers, und der Scharnierstift 7 wird von einem Scharnierstifthalter 41 oder eine andere geeignete Einrichtung gehalten.
Obgleich die Stützscheibe 51 hier als auf dem Scharnierstift 7 mittels eines Treibstifts 52 festgelegt gezeigt ist, läßt sich jedes Verfahren zum sicheren Befestigen der Stützscheibe 51 einsetzen, infolgedessen dieser das Gewicht der oberen Klappenscheibe auffangen kann. Eine andere Methode ist in den F i g. 5

ω und 6 dargestellt, in denen eine zweiteilige Stützscheibe 55 aus zueinanderpassenden Scheibenelementen um einen mit reduziertem Durchmesser ausgeführten Teil des Scharnierstifts 7 herumeeleet und mit lösbaren

Kletnmeinrichtungen in Form von zwei Bolzen 56 befestigt ist. Diese Stutzscheibe 55 stützt dann das untere Auge 13 des rechten Scharniers ab.

Die Stützscheibenausführungen in den F i g. 4 und 5 bewirken keinen Verlust der Wanddicke des unteren Auges 14 des linken Scharniers, wie es bei der Abfangung mit Stützhülse nach F i g. 3 der Fall ist. Jedoch erfordert eine Abfangung mit Stützhülse keine Befestigung am Scharnierstift wie die Stützscheibenkonstruktion.

Eine Stützscheibenkonstruktion könnte verwendet werden, um die obere Klappenscheibe an ihrem oberen Scharnierauge aufzuhängen, anstatt von dem unteren Scharnierauge, wie dargestellt. Weiterhin kann ein Tragwinkel auf dem Körper 1 oder an anderer geeigneter Stelle befestigt sein, um eine Auflagefläche für das obere Scharnier darzustellen.

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Unterteil der Rückschlagklappe identisch auszuführen (symmetrisch um die waagerechte Ebene). Während in diesem Fall einige zusätzliche Teile erforderlich wären, um eine entsprechende Abfangung am Oberteil der Rückschlagklappe v/ie am Unterteil vorzusehen und die obere Abfangung keine notwendige Abstützfunktion ausübt, würde eine solche doppelte Abfangung es erlauben, die Rückschlagklappe ohne Unterscheidung von »oben« und »unten« anzuordnen, sofern dei Scharnierstift vertikal verläuft. Dieses Merkmal würde eine versehentlich umgekehrte Montage der Rückschlagklappe und die sich daraus ergebende Fehlfunk tion der Rückschlagklappe vermeiden.

Die neuartige unabhängige Lagerung hat also die Anzahl der Oberflächen, an denen wesentliche Reibkräfte auftreten, und auch die auf eine der Flächer wirkenden Reibkräfte reduziert. Die obere Fläche de; unteren Auges 14 des linken Scharniers steht nicht mehl 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 linker Scharniers das darüberliegende Scharnierauge bzw. da« Gewicht der dem oberen Scharnierauge zugeordneter rechten Klappenscheibe nicht mehr trägt, ist auch die auf die untere Fläche des unteren Auges 14 des linker

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Rückschlagklappe mit einem rohrförmigen, an seiner Innenwand einen ringförmigen Ventilsitz tragenden Gehäuse und mit zwei vorzugsweise halbkreisförmigen, mittels je zwei paarweise nebeneinanderliegenden Scharnieren an einer das Gehäuse mittig durchdringenden Achse unabhängig voneinander bewegbar gelagerten Klappenscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß zum ausschließlichen Einbau der Rückschlagklappe in waagerecht verlaufende Großrohrleitungen und mit vertikal stehender Lagerachse (7) zwischen der Unterseite des oberen Scharniers (13) des unteren Sdiarnierpaares (13,14) und der Gehäuseinnenwand oder der Achse (7) eine das Gewicht der zu diesem Scharnier gehörenden Klappenscheibe (2) tragende S'tützeinrichtung(19,51,55) vorgesehen ist.

2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung als Hülse (19) ausgebildet ist, die den im untersten Scharnier (14) verlaufenden Abschnitt der Achse (7) gleitbar umgibt, deren unteres Ende eine abgeflachte Fläche der Gehäuseinnenwand und deren oberes, als Scheibe ausgeführtes Ende die Unterseite des oberen Scharniers (13) des unteren Scharnierpaares (13,14) berührt

3. Rückschlagklappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem scheibenförmigen Ende der Hülse (19) und der ihm zugewandten Seite des Scharniers (13) eine oder mehrere Scheiben (18) angeordnet sind.

4. Rückschlagklappe rwch Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse Ί9) und/oder die Scheiben (18) aus einem anderen Werkstoff als die Scharniere hergestellt sind.

5. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung als zwischen den beiden unteren Scharnieren (13, 14) angeordnete, an der Achse (7) befestigte Scheibe (51, 55 ausgebildet ist

6. Rückschlagklappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Scheibe (51) an der Achse (7) mittels eines in eine die Scheibe und die Achse diametral durchdringende Bohrung eingeführten Stiftes (52) erfolgt.

7. Rückschlagklappe nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung aus zwei halbkreisförmigen Scheiben (55) besteht, die in eine Stelle reduzierten Durchmessers entsprechend der Länge der Achse (7) eingreifend an dieser lösbar festgeklemmt sind.