DE2728115A1 - Rueckschlagventil - Google Patents

Description

Rückschlagventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil der Ib Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Die Klappen schwingen bei Strömung in der einen Richtung von ihren Ventilsitzen fort und geben daher die Strömung frei; doch legen sie sich abdichtend an ihre Ventilsitze an, wenn eine Umkehr der Strömung eintritt.

Bei einer bekannten Bauart eines solchen Rückschlagventils haben die Klappen Gestalt von Kreissegmenten und sind symmetrisch zueinander angeordnet und längs ihrer geraden Kanten an einem Halter durch die Scharniere angebracht, die sich in Durchmesserrichtung quer durch den Strömungskanal des Ventiles erstrecken. In der geschlossenen Lage legen sich die Klappen mit den Umfangszenen ihrer Flächen unter der Kraft von Federn an. Wirkt auf diese Klappen ein Strömungsdruck, der von diesen Ventilsitzflachen fortgerichtet ist, dann schwingen die Klappen von den Sitzflächen fort und in Richtung aufeinander, so daß sie in eine Lage geraten, in der sie ungefähr längs des Strömungsweges im Ventilgehäuse ausgerichtet sind. Bei einer Umkehr der Strömung schwingen dann die Klappen unter dem Einfluß ihrer Federn zurück in die Schließstellung auf den Ventilsitzen.

Das gegossene oder geschmiedete Ventilgehäuse dieser bekannten Zwillingeventile weist gewöhnlich einen aus einem Stück mit ihm bestehenden mittleren Halter auf, der zur Bildung der Ventilsitze beiträgt und einen Teil der Kräfte aufnimmt, mit denen die Ventilklappen in ihrer Schließstellung durch den Flüssigkeitsdruck belastet sind. Da die auf den Halter wirkenden Kräfte bei hohem Flüssigkeitsdruck recht groß sein können, nimmt der Halter gewöhnlich einen erheblichen Teil der gesamten axialen Länge des Ventilgehäuses ein. Auch erstreckt sich der

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Halter in einer Richtung, die der Schwingungsrichtung der Klappen entgegengesetzt ist. Infolgedessen stellt die gesamte axiale Länge des Ventils die Summe der axialen Länge des Halters plus der axialen Länge des Ventilgehäuses dar, die erforderlich ist, um den Klappen den zu ihrer Schwingung bis in die vollständige Offenstellung erforderlichen Platz zu bieten, wobei die Klappen in dieser Offenstellung von den Rohrleitungen den nötigen Abstand haben müssen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Rückschlagventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart so auszugestalten, daß seine axiale Länge und damit auch sein Gewicht auf ein Mindestmaß verringert wird.

Wie diese Aufgabe gelöst ist, ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Das Rückschlagventil nach der Erfindung hat also ein Ventilgehäuse, das ungefähr zylindrisch gestaltet ist, und den zu steuernden Flüssigkeitsstrom hindurchfließen läßt. Quer durch diesen Strom erstreckt sich im Gehäuse eine Tragrippe,gewöhnlich in Durchaesserrichtung. Sie unterteilt den Innenraum des Gehäuses in zwei Strömungskanäle. Auf der Tragrippe ist starr eine die Ventilsitze bildende Scheibe befestigt, die mit zwei Mündungen versehen ist. Jede von diesen ist gegenüber einem der beiden Strömungskanäle ausgerichtet. Diese Scheibe bildet die Ventilsitze rings um die Mündungen herum auf ihrer Innenseite im Gehäuse. Dementsprechend sind im Inneren des Gehäuses die beiden Ventilklappen scharnierartig derart gelagert, daß sie sich an die die Mündungen umgebenden Ventilsitze anlegen oder von ihnen abheben können. Beim Öffnen schwingen sie also auf die Tragrippe zu. Gewöhnlich

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werden sie durch Federn auf ihre Sitzflächen gedrückt.

In den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Rückschlagventil nach der Erfindung, das in eine Rohrleitung zwischen den Flanschen der Rohre eingefügt ist,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 und Fig. 3 den zur Fig. 1 gehörigen Grundriß des Rückschlagventils.

Das Gehäuse 11 des Rückschlagventils 10 bildet einen etwa zylindrischen Durchflußkanal 12 und umgibt eine ungefähr rechteckige Tragrippe 13, die sich quer durch den Strömungskanal 12 ungefähr in Durchmesserrichtung erstreckt und diesen Strömungskanal 12 in zwei Strömungskanäle 12a und 12b unterteilt. Gehalten wird die Tragrippe 13 im Gehäuse 11 durch zwei Schrauben 14 und 16. Die Schraube Ik geht durch eine Gewindebohrung des Gehäuses 11 hindurch und greift an dem einen Ende der Tragrippe 13 in eine Körnerbohrung 15 ein, während die andere Schraube 16 durch eine in Durchmesserrichtung gegenüberliegende Gewindebohrung hindurchgeht und in die Körnerbohrung 17 eingreift. Die Schraube 16 ist mit einer Öse versehen und trägt eine Gegenmutter 18 zu ihrer Befestigung. Mit Hilfe der Öse kann man bequem das ganze Rückschlagventil an einem Kran aufhängen, um es in den Raum zwischen Flanschen 29, 30 der Rohre hinabzusenken oder daraus herauszuheben. Das Ventilgehäuse 11 trägt an seinem einen Ende eine die Ventilsitze bildende Scheibe 19, die einen ringförmigen äußeren Teil 20 und einen etwa rechteckigen Stegteil 21 hat, der über der Rippe 13 liegt und sich etwa in Richtung eines Durchmessers des ringförmigen Teils 20 erstreckt. In der Platte 19 sind zwei Mündungen 19a, 19b vorgesehen, welche die Gestalt von Kreissegmenten haben und je ringsum von den Teilen 21 und 20 der Scheibe 19

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begrenzt sind. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Scheibe 19 verhältnismässig dünn bemessen. Sie hat also in der Achsenrichtung des Ventilgehäuses 11 eine verhältnismässig kleine Abmessung. Sie ist an der Tragrippe 13 durch Bolzen 23 angeschraubt, diedurch Bohrungen 2k des Teils 21 hindurchgehen und in Gewindebohrungen der Tragrippe eingreifen. Auf ihrer Unterseite ist die Scheibe 19 mit einer Dichtungsscheibe 26 aus einem nichtmetallischen Werkstoff belegt. Diese Dichtungsscheibe liegt also zwischen der Scheibe 19 und den ihr gegenüberliegenden Flächen des Ventilgehäuses 11 und der Rippe 13. Ferner hat die Scheibe 19 einen radial nach außen ragenden Flansch 27, der an einem rohrförmigen Ansatz 28 des Ringteils 20 befestigt ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Rückschlagventil 10 zwischen Flanschen 29und 30 von Rohrleitungen eingeklemmt, wobei diese Flanschen durch Schraubenbolzen 31 und Muttern 32 miteinander verspannt sind. Der Flansch 27 stösst dabei an die Schraubenbolzen 31 an und zentriert dadurch das Rückschlagventil 10. Durch das gegenseitige Verspannen der beiden Flanschen 29 und 30 werden der Ringteil 20 der Scheibe 19, die Dichtung 26 und das Ventilgehäuse 12 in Achsenrichtung aneinandergepreßt, wobei die Dichtung 26 die erforderliche Abdichtung zwischen dem Ringteil 20 und dem Gehäuse 11 liefert. Die Mündungen 19a und 19b sind dann gegenüber den Strömungskanälen 12a und 12b ausgerichtet.

Da die beiden Ventilklappen 33 einander gleichen, genügt es, eine von ihnen im einzelnen zu beschreiben. Wie Fig. 3 zeigt, hat die Klappe 33 etwa die Gestalt eines Kreissegmentes. Sie besteht aus einem metallischen Kern 34, der eine gummiartige Hülle 35 aufweist (Fig. 1 und 2). An ihren geraden Längsseiten sind die beiden Klappen

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durch eine die Scharniere 36 bildende Zone der Hülle Miteinander verbunden. Diese Zone der elastischen Hülle hat einen Vorsprung 37» der spielraumfrei in eine entsprechend profilierte Vertiefung 38 einer Klemmplatte eingepaßt ist. Wie Fig. 2 zeigt, hat die Tragrippe 13 auf ihrer Oberseite zwei Ausschnitte 40, die also in Richtung auf den Teil 21 der Scheibe 19 offen sind und je spielraumfrei einen Käfig 41 aufnehmen. Dieser Käfig 41 hat Flanschen 42, die sich außen an die Tragrippe anlegen und dadurch eine Verschiebung des Käfigs im Ausschnitt 40 verhindern. Jeder Käfig 41 weist eine waagerechte Stange 43 auf, die sich parallel zur Tragrippe 13 erstreckt und von den Windungen einer Torsionsschraubenfeder 44 umgeben ist. Die Enden 45 dieser Feder greifen an den Klappen 33 an und sind an Ansätzen 46 dieser Klappen befestigt. Die Feder 44 ist im Käfig 41 so vorgespannt, daß ihre Enden 45 die Klappen 33 auf die die Ventilsitze bildende Scheibe 19 zu drücken suchen.

Beim Zusammenbau der Teile setzt man zunächst den Käfig 41 in die Ausschnitte 40 ein. Dann legt man die beiden Ventilklappen mit den die Scharniere bildenden Teilen 36 der Dichtung derart auf die Tragrippe 13 auf, daß die Teile 36 in den Ausschnitten 40 zu liegen kommen. Alsdann wird die Klemmplatte 39 auf die Vorsprünge 37 aufgesteckt. Ist das geschehen, dann wird die Tragrippe mit den an ihr befestigten Ventilklappen in das Gehäuse 11 eingeführt und darin zentriert. Wird dann die die Ventilsitze bildende Scheibe 19 auf der Rippe 13 mittels der Schrauben 23 festgeschraubt, dann werden dadurch die Elemente 41, 36, 33 und 39 in ihrer Lage gesichert.

Die Scheibe 19 bildet also mit ihrem Ringteil 20

und ihrem Stegteil 21 für jeden der beiden Strö'mungs-

kanäle 12a und 12b einen Ventilsitz 47 bzw. 48, der

sich auf der Innenseite der Scheibe um den Umfang des

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Strömungskanals 12a bzw. 12b herum erstreckt. In ihrer Schließstellung drücken die Federn 44 die Klappen 33 auf die Ventilsitze 47» 48, wobei die elastische Hülle 35 der Klappen sich an die Dichtungsscheibe 26 legt. Während also die Klappen 33 genaugenommen an der Dichtung 26 anliegen, wird der Ventilsitz von den Flächen 47 und 48 gebildet. Die auf die Ventilklappen in Richtung des Pfeiles A ausgeübten Drücke suchen also die Klappen in der Richtung des Pfeiles B zu verschwenken, um dadurch die Strömung durch die Mündungen 19a und 19b hinein in die Strömungskanäle 12a und 12b freizugeben. Bei Umkehr der Strömung in die Richtung des Pfeiles C werden die Klappen 33 aber in Richtung auf die Ventilsitze 47 und verschwenkt und schließen dann die Mündungen 19a und 19b, wobei sie abdichtend an der Dichtung 26 anliegen und dadurch jedes Leck verhindern.

Die die Sitze bildende Scheibe 19 kann aus verhältnismässig dünnem Blech mit einem Schweißbrenner herausgeschnitten werden und bedarf daher zu ihrer Herstellung keiner Gieß- oder Schmiedearbeit. Zwar ist infolgedessen der mittlere Steg 21 dieser Scheibe zu schwach, um die beim normalen Betrieb auftretenden Kräfte aufzunehmen. Indessen bietet die beschriebene einzigartige Ausgestaltung trotzdem die Möglichkeit, für die die Sitze bildende Scheibe 19 verhältnismässig dünnes Blech zu verwenden, weil der den Steg bildende Teil 21 an der Tragrippe 13 starr befestigt ist. Wenn die Klappen durch Druck in Richtung des Pfeiles C geschlossen werden, dann werden die auf ihre kreisrunden Randzonen wirkenden Kräfte unmittelbar auf den Flansch 30 der Rohrleitung übertragen. Nur die auf die gerade Randzone der Ventilklappe wirkende Kraft wird von dem Steg 21 aufgenommen, der zwar nicht stromab, aber stromauf durch die Rippe 13 abgestützt ist. Diese braucht nur so

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stark bemessen zu sein, daß sie diese Last aufnehmen kann. Die Abmessungen in der Hippe 13 richten sicli also nach dem Flüssigkeitsdruck in der Rohrleitung. Ist dieser niedrig, dann ergeben sich für die Rippe 13 geringe Abmessungen und dementsprechend ein geringes Gewicht. Soll aber das Ventil für Rohrleitungen mit hohen Drücken verwendet werden, dann muß man Größe und Gewicht der Rippe 13 entsprechend vergrößern. Das ergibt ein Mindestmaß des Gesamtgewichtes des Ventils. Da die Tragrippe 13 stromauf gelegen ist und die Klappen 33 daher beim Öffnen in Richtung auf die Tragrippe 33 schwingen, bestimmt sich die axiale Länge des Rückschlagventils entweder aus der axialen Abmessung der Tragrippe 13, die von der Höhe des Flüssigkeitsdrucks abhängt, oder aus dem Platz, der den Klappen geboten werden muß, damit sie in die Offenlage schwingen können, ohne an die Rohrleitung mit dem Flansch 29 anzustossen. Die beschriebene Ausgestaltung des Rückschlagventils bietet also wesentliche Vorteile gegenüber einer Uauart, bei der die Ventilsitze umgekehrt angebracht sind und dementsprechend der die Ventilsitze bildende mittlere Halter aus einem Stück mit dem Ventilgehäuse besteht und durch Gießen oder Schmieden hergestellt werden muß und dabei eine erhebliche axiale Länge aufweist, wenn das Ventil den erforderlichen Drücken standhalten soll, die im geschlossenen Zustand der Klappen wirksam werden. Der mittlere Halter erstreckt sich dabei in der entgegengesetzten Richtung wie die Bahnen, auf denen die Klappen schwingen, was eine größere Gesamtlänge des Ventils erfordert, da diese Länge die Summe der axialen Abmessung des mittleren Halters und der Länge der Dewegungsbahnen der Klappen darstellt.

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Claims (10)

1. Licht Schmidt Hansmann & Herrmann Patentanwälte

   Licht. Schmidt. Hanurann. Harrmann- Postlach 701205 -8000 München 70 " Dipl.-IrKJ. Martin Licht

   Dr. Reinhold Schmidt

   ΚΡΥςΤΠΜΡ TNTFTiXTATTOMAl TVP Dipl.-Wirttch.-Ing. Axel Hansmann

   KEYSTONE INTIMINATIONAL, INC. Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

   P.O.Box Ί0010

   Houston, Texas 77040 Albert-Roßhaupter-Str.

   8000 München 70

   V.St.A.

   Telefon: (089) 7603091 Telex: 5 212 284 pats d Telegramme: Lipatli München

   22.Juni 1977 ML/Hö

   Patentansprüche

   l.y Rückschlagventil, dessen zweiteiliges Verschlußstück von zwei Klappen gebildet wird, die durch scharnierartige Gelenke am Ventilgehäuse angeordnet sind, das zwei parallele Durchflußkanäle hat. an deren Mündungen die Klappen federnd angedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Mündungen (19a, 19h) der Durchflußkanäle (12A, 12B) aufweisende Scheibe (19) auf der Innenseite der Kanäle rings um die Mündungen (19a, 19b) herum die Ventilsitze bildet und an einer im Ventilgehäuse (ll) angeordneten Tragrippe (13) befestigt ist, die sich quer zur Strömung zwischen den Kanälen (12a, 12b) erstreckt, in denen die Bewegungsbahnen liegen, auf denen sich die Klappen (33) bei einer durch die Mündungen (l9a, 19b) in die Kanäle (12a, 12b) hineinfließenden Strömung öffnen.
2. 2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrippe (13) etwa in der Mitte des Ventilgehäuses (ll) angeordnet ist.

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   Deutsche Bank München. Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010) Postscheck München Nr. 163397-802

   OFUQINAL INSPECTED
3. 3. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse etwa zylindrisch gestaltet ist und die die Ventilsitze bildende Scheibe (20,26) einen etwa ringförmig gestalteten Außenteil (20) und einen mit diesem aus einem Stück bestehenden und über der Tragrippe liegenden Stegteil (21) aufweist.
4. 4. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (21) an der Rippe (13) befestigt ist.
5. 5. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mündungen (19a, 19b) etwa die Gestalt eines Kreissegmentes haben.
6. 6. Rückschlagventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Scharnier (37) einer jeden Ventilklappe (33) mindestens zum Teil an die gerade Seite einer jeden Ventilklappe (33) anschließt.
7. 7. Rückschlagventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharniere (37) der beiden Ventilklappen (33) zwischen der Tragrippe (13) und dem darüberliegenden Teil (2l) gelegen sind.
8. 8. Rückschlagventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfederung (44, 45) auf der Tragrippe (13) angeordnet ist.
9. 9. Rückschlagventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfederung mindestens eine Torsionsschraubenfeder (44) aufweist, deren Enden (45) je an eine Ventilklappe (33) derart angeschlossen sind, daß sie die Ventilklappen in die Schließstellung zu schwenken suchen.
10. 10. Rückschlagventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfederung aus mehreren Federn (44,45) besteht.

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