DE2718821B1 - Rueckschlagklappe - Google Patents

Description

ORIGINAL INSPECTED

geringen Strömungswiderstandes und der Vermeidung von Strömungsgeräuschen dienlich ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 in Schließstellung eine erfindungsgemäße Rückschlagklappe mit einem Verschlußteil im Schnitt,

Fig. 2 die Rückschlagklappe aus Fig. 1 in Offenstellung,

Fig. 3 ausschnittsweise das Verschlußteil der Rückschlagklappe gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Rückschlagklappe mit zwei Verschlußteilen in zuströmseitiger Ansicht bei teilweiser Schnittdarstellung,

Fig. 5 die Rückschlagklappe aus Fig. 4 im Schnitt 5-5, und

Fig. 6 ausschnittsweise die Rückschlagklappe aus Fig. 4 in abströmseitiger Ansicht.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 weist ein Ventilgehäuse 1 einen zuströmseitigen Innenraum 2 sowie einen abströmseitigen Innenraum 3 auf. Ein Verschlußteil 4 ist auf einer im Innenraum 3 vorgesehenen Schwenkachse 5 schwenkbeweglich gelagert und wirkt mit einem Ventilsitz 6 zusammen.

Im zuströmseitigen Innenraum 2 des Ventilgehäuses 1 ist eine Schließfeder in Form einer Schenkelfeder 7 angeordnet, welche Windungen 8 aufweist, deren Enden zwei quer zur Windungsachse verlaufende Federschenkel 9,10 bilden. Der kürzere Federschenkel 9 stützt sich am Ventilgehäuse 1 ab, während der längere Federschenkel 10 als Wirkarm am Verschlußteil 4 angreift. Dieses weist hierzu in seiner zuströmseitigen Stirnfläche eine quer zur Schwenkachse 5 verlaufende Gleitnut 11 mit seitlichen Hinterschnitten 12 auf, in welche der Federschenkel 10 mit an seinem freien Ende vorgesehenen seitlichen Gleitarmen 13 längsverschieblich eingreift.

Zur Unterbringung der Schenkelfeder 7 weist die Wand des Innenraumes 2 eine seitliche taschenartige Ausnehmung 14 auf. Hierin finden die Federwindungen 8 gegenüber dem die Rückschlagklappe durchfließenden Mediumstrom versenkt Anordnung. Dabei sind sie auf einem Aufnahmebolzen 15 gelagert, der parallel zur Schwenkachse 5 am Ventilgehäuse 1 gehalten ist.

Auf Grund der zuströmseitigen Anordnung der Schenkelfeder 7 übt sie ihre Schließwirkung als Zugbelastung auf das Verschlußteil 4 aus.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, verlagert sich der Angriffspunkt des Federschenkels 10 am Verschlußteil 4 beim Öffnungsvorgang stetig in Richtung zur Schwenkachse 5. Dies resultiert aus der gegenüber letzterer zur Zuströmseite hin versetzten Anordnung der Schwenkachse des Federschenkels 10, die mit dem Aufnahmebolzen 15 zusammenfällt. Der wirksame Hebelarm 16, an welchem die Schenkelfeder 7 am Verschlußteil 4 angreift, verringert sich folglich entsprechend. Diese Wirkung überlagert sich der mit dem Öffnungsvorgang einhergehenden Zunahme der Schließkraft am Ende 13 des Federschenkels 10. Trotz besagten Kraftanstieges ist hierdurch eine Abnahme der vor der Schenkelfeder 7 auf das Verschlußteil 4 ausgeübten Schließwirkung beim öffnen zu erzielen.

Die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Rückschlagklappe weist zwei nebeneinander gelegene Verschlußteile 17, 18 auf, die benachbart seitliche Schwenkzapfen 19, 20 tragen, weiche in Bügeln 21 im Ventilgehäuse 1 gelagert sind. Dieses ist im übrigen mit einem Quersteg 22 versehen, als Ventilsitz für die einander benachbarten Randbereiche der beiden Verschlußteile 17,18. Letzteren sind zuströmseitig je zwei Schenkelfedern 23, 24 zugeordnet, deren Windungen 25 in beidseitig am Quersteg 22 vorhandenen seitlichen Ausnehmungen 26 auf Aufnahmebolzen 27 gelagert sind. Die Aufnahmebolzen bestehen aus einendig im Ventilgehäuse 1 gehaltenen Kragzapfen. Schließlich weisen die Verschlußteile 17,18 an ihrer zuströmseitigen Stirnfläche ösen 28 auf, durch welche die längeren Federschenkel 29 der Schenkelfedern 23, 24 axialbeweglich hindurchragen, während sich deren kürzere Federschenkel 30 am Quersteg 22 abstützen. Bei dieser Ausführung gleiten die ösen 28 und damit die verschlußteilseitigen Angriffspunkte für die Schenkelfedern 23, 24 bei der Schwenkbewegung der Verschlußteile 17,18 auf den Federschenkeln 29 und verlagern sich beim öffnen zum freien Schenkelende hin. Somit wird das beim Öffnungsvorgang ansteigende Drehmoment der Schenkelfedern 23, 24 von diesen über einen sich stetig vergrößernden wirksamen Hebelarm 31 übertragen. Hierdurch wird die Drehmomentzunahme der Schenkelfedern 23, 24 kompensiert bzw. übertroffen, was eine Abnahme der von diesen auf die Verschlußteile 17, 18 ausgeübten Schließwirkung beim öffnen bedeutet.

Die zuströmseitige Anordnung der Schenkelfedern 23, 24 eröffnet die Möglichkeit, die Verschlußteil-Schwenkachse in nächster Nähe des Ventilsitzes 6 an-

!0 zuordnen, da zwischen Schwenkachse und Ventilsitz 6 keinerlei Freiraum für Federn mehr erforderlich ist. Die für ein ausreichend weites öffnen der Verschlußteile 17, 18 nötige Bewegungsfreiheit wird durch je Verschlußteil 17,18 eine separate Schwenkachse bzw. -zapfen 19, 20 erzielt. Die sitznahe Achsanordnung erfordert weniger austrittsseitige Gehäusebaulänge, so daß ein größerer Längenanteil für die Dimensionierung des Quersteges 22 Anwendung finden kann. Hohe Steifigkeit und damit Verwendbarkeit für hohe Betriebsbelastungen bei kleiner Gehäusebaulänge sind der Vorteil. Die für die Schenkelfedern 23, 24 vorgesehenen Ausnehmungen 26 im Quersteg 22 be-•einträchtigen auf Grund ihrer Lage in der belastungsmäßig neutralen Zone des Quersteges 22 die Stegsteifigkeit nicht.

Bei mit Abstand zum Ventilsitz angeordneter Verschlußteil-Schwenkachse, wie es bei der bekannten Lagerung der Schenkelfedern auf dieser Schwenkachse der Fall ist, bewegen sich die achsfernen Außen-

randabschnitte der beiden Verschlußteile beim öffnen jeweils auf einem Kreisbogen, der anfänglich radial nach außen gerichtet ist und erst später radial nach innen führt.

Diese nach außen gerichtete Bewegungskomponente zwingt zu gegenüber dem Innendurchmesser des abströmseitig am Ventilgehäuse anliegenden Anschlußteiles, z. B. einen Rohrleitungsflansch, entsprechend kleineren Verschlußteilen, um die Freigängigkeit der Verschlußteile zu gewährleisten.

Durch die bei der Ausführung gemäß den Fig. 4 bis 6 sitznahe gelegenen Schwenkzapfen 19, 20 der beiden Verschlußteile 17, 18 beschreiben deren Außenränder beim öffnen einen von Anfang an radial nach innen gerichteten Kreisbogen 32. Dies erlaubt besonders große Verschlußteile 17, 18 ohne Beeinträchtigung der Schwenkfreiheit durch das abströmseitige Anschlußteil 33. Besonderes Gewicht bekommt dieser Vorteil bei Rückschlagklappen großer

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Rückschlagklappe mit einem Ventilgehäuse nebst Ventilsitz, mindestens einem mit letzterem zusammenwirkenden Verschlußteil, welches schwenkbeweglich im Ventilgehäuse gelagert ist, und mit mindestens einer Schließfeder, die ortsfest im Ventilgehäuse gehalten ist und einen schwenkbeweglichen Wirkarm aufweist, welcher am Verschlußteil angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließfeder (7; 23, 24) im zuströmseitigen Innenraum (2) des Ventilgehäuses (1) angeordnet ist und daß am Wirkarm (10; 29) und/ oder am Verschlußteil (4; 17,18) ein Mitnehmer (11-13; 28) vorgesehen ist, welcher den Wirkarm (10; 29) und das Verschlußteil (4; 17,18) in Verschlußteil-Schwenkrichtung zugfest und in Wirkarm-Längsrichtung relativverschieblich miteinander koppelt.

2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer als an der zuströmseitigen Stirnfläche des Verschlußteiles (17, 18) vorgesehene öse (28) ausgebildet ist, durch die der Wirkarm (29) der Schließfeder (23, 24) axialbeweglich hindurchragt.

3. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmer an der zuströmseitigen Stirnfläche des Verschlußteiles (4) eine quer zur Verschlußteil-Schwenkachse (5) verlaufende, seitliche Hinterschnitte (12) aufweisende Gleitnut (11) vorgesehen ist und der Wirkarm (10) an seinem freien Ende in die Hinterschnitte (12) eingreifende seitliche Gleitarme (13) trägt.

4. Rückschlagklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Schließfeder als Schenkelfeder (7; 23, 24), deren einer Schenkel (10; 29) den Wirkarm bildet, parallel zur Verschlußteil-Schwenkachse (5; 19, 20) im Ventilgehäuse (1) ein Aufnahmebolzen (15; 27) angeordnet ist, auf welchem die Schenkelfeder (7; 23, 24) mit ihren Windungen (8; 25) lagert.

5. Rückschlagklappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebolzen (27) als ein einendig im Ventilgehäuse (1) gehaltener Kragzapfen ausgebildet ist.

6. Rückschlagklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung zweier nebeneinander gelegener Verschlußteile (17, 18), welche an ihren einander zugewandten Randbereichen schwenkbeweglich im Ventilgehäuse (1) gelagert sind, den beiden Verschlußteilen (17,18) separate Schließfedern (23, 24) zugeordnet sind, deren Wirkarm-Schwenkachsen (27) radialen Abstand zueinander aufweisen.

7. Rückschlagklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) in seinem zuströmseitigen Innenraum (2) eine oder mehrere seitliche, taschenartige Ausnehmung(en) (14; 26) aufweist, in welcher/welchen die Schließfederin) (7; 23, 24) angeordnet ist/sind.

Die Erfindung betrifft eine Rückschlagklappe, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruches spezifiziert ist.

Bei bekannten Rückschlagklappen besagter Art (DT-OS 2426084 und DT-PS 1153955) ist die Schließfeder als Schenkelfeder ausgebildet, deren Windungen auf der Schwenkachse des bzw. der Verschlußteile gelagert sind, wobei die Enden der Federwindungen zwei quer zur Windungsachse verlaufende

ίο Federschenkel bilden. Einer oder beide von ihnen greifen an dem bzw. den Verschlußteilen an. Die Schließfeder übt dabei ein mit dem öffnungswinkel ansteigendes Schließmoment auf das oder gegebenenfalls die Verschlußteile aus. Zur Vollöffnung dieser Rückschlagklappen ist demzufolge eine relativ große Strömungsbelastung und damit eine hohe Durchsatzmenge erforderlich, die aber z. B. bei wechselnden Betriebsverhältnissen nicht stets anfällt. Daher arbeiten derartige Rückschlagklappen zeitweise in Teiloffenstellungen, wodurch es zu Klapper- und Strömungsgeräuschen kommen kann und überdies die Strömungsverluste relativ groß sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückschlagklappe des eingangs genannten Typs zu schaffen, bei der die Schließfedern) eine über den öffnungswinkel nur geringfügig ansteigende, vorzugsweise sogar abnehmende Schließwirkung auf das oder die Verschlußteile ausübt, damit auch schon bei relativ kleinen Durchsatzmengen eine Vollöffnung der Rückschlagklappe eintritt.

Die gestellte Aufgabe wird durch Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Erfindungsmerkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schließfeder erfolgt eine Verlegung der Wirkarm-Schwenkachse der Schließfeder zuströmseitig vor die Verschlußteil-Schwenkachse. Dies hat beim Öffnungsvorgang entweder federseitig eine Verlängerung oder verschlußseitig eine Verkürzung des wirksamen Hebelarmes zur Folge, über welchen die Schließbelastung des Verschlußteiles durch die Schließfeder erfolgt. Die Änderung des Hebelarmes überlagert sich der mit dem Öffnungsvorgang unvermeidlich einhergehenden Drehmomentzunahme der Schließfeder und ermöglicht es, eine Schließwirkung der Schließfeder auf das Verschlußteil zu realisieren, die in der Offenstellung kleiner ist als in der Schließstellung.

Die Unteransprüche geben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

Die Ansprüche 2 und 3 beinhalten dabei zwei bevorzugte, baulich einfache sowie funktionsgünstige Ausbildungen des Mitnehmers zwischen dem Verschlußteil und dem Wirkarm der Schließfeder.
Für alle jene Fälle, in denen die Schließfeder als Schenkelfeder ausgebildet ist, gibt der Anspruch 4 einen besonders günstigen Lösungsweg für die ortsfeste Lagerung der Schließfeder im Ventilgehäuse an, wobei sich die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 durch eine fertigungsgünstige Gestaltung auszeichnet.

eo Eine bevorzugte Ausführungsform für Rückschlagklappen mit zwei an ihren benachbarten Rändern angelenkten Verschlußteilen hat der Anspruch 6 zum Gegenstand. Eine stets ausreichende Freigängigkeit des Wirkarmes der Schließfedern ist hierbei besonders einfach und zuverlässig erzielbar.

Der Anspruch 7 bietet schließlich den Vorteil einer gegenüber dem Mediumstrom weitgehend versenkten Anordnung der Schließfeder, was der Erzielung eines