DE3446425C2 - Rückflußverhinderer für ein Fluid - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rückflußverhinderer für ein Fluid gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Rückflußverhinderer der eingangs genannten Art (DE 31 13 269 A1) ist das Dichtungselement mit einer Schei­ be aus Gummi versehen, so daß das Entstehen von Geräuschen weitgehend verhindert wird, wenn sich der Rückflußverhinderer schlagartig schließt. Darüber hinaus entstehen jedoch bei der­ artigen Rückflußverhinderern während des Betriebes Geräusche. Aufgrund von Durchflußmengenänderungen besteht die Gefahr, daß das Dichtungselement in Schwingungen versetzt wird, die zu ei­ ner Geräuschentwicklung führen, was insbesondere dann ein Nach­ teil ist, wenn derartige Rückflußverhinderer in Hauswassersy­ stemen eingesetzt werden. Wegen der Gefahr von Ablagerungen muß das Dichtungselement mit relativ großen Spalten geführt werden, da sonst relativ schnell eine Beeinträchtigung der Funktion ge­ geben wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückflußverhin­ derer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, der sich universell und insbesondere auch in Warmwasserzirkula­ tionssystemen einsetzen läßt und bei welchem eine Geräuschent­ wicklung weitgehend vermieden ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Rückflußverhinderer mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene fluidische Dämpfungsvor­ richtung führt dazu, daß jegliche Bewegung des kolbenartig aus­ gebildeten Dichtungselementes eine Volumensveränderung zwischen dem Dichtungselement und einem aus Mantel und Boden gebildeten Raum bewirkt, wozu eine entsprechende Menge Fluid über einen Ringspalt abströmen oder zuströmen muß. Dadurch werden axiale Schwingungen in Frequenz und Amplitude gedämpft. Auch radiale Schwingungen des Dichtungselementes werden bezüglich Amplitude und Frequenz gedämpft, da jede radiale Bewegung des Dichtungs­ elementes zu einer Verdrängung des Fluids innerhalb des Ring­ spaltes führt. Zusätzlich werden die Strömungsverhältnisse ver­ bessert, so daß auch durch Strömungsverwirbelungen entstehende Schwingungen reduziert werden. Damit ergibt sich ein sicheres und geräuschfreies Arbeiten des Rückflußverhinderers bei in weiten Grenzen unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Die Dämp­ fungswirkung bleibt über lange Zeiträume unverändert erhalten, so daß auch die Lebensdauer des Rückflußverhinderers groß und der Verschleiß des Dichtungselementes gering ist.

Nach weiteren Ausbildungen der Erfindung ist der Boden kolben­ artig ausgebildet und in dem zylindrischen Mantel der fluidi­ schen Dämpfungsvorrichtung längsverschiebbar gelagert, oder er ist mit dem zylindrischen Mantel der fluidischen Dämpfungs­ vorrichtung fest verbunden, wobei der Mantel im Gehäuse des Ruckflußverhinderers längsverschiebbar gelagert ist. An der Außenseite des Mantels oder an der Innenseite des Gehäuses vorhandene Stege garantieren beispielsweise die Längsver­ schiebbarkeit und gestatten zugleich den betriebsmäßigen Durchtritt des Fluids.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung bestehen die die relative Lage des Bodens in bezug auf das Gehäuse bestimmenden Elemente aus einer mit dem Boden verbundenen Hülse mit längs einer Schraubenlinie ansteigenden, gegen einen Vorsprung des Gehäuses anliegendem Rand und aus einer Stellvorrichtung zum Verstellen der Hülse um ihre Längsachse. Da die relative Lage des Bodens bestimmend für die Vorspannung der Ventilfeder ist, kann die Ventilfeder durch Verdrehen der Hülse um ihre Längs­ achse mehr oder weniger stark vorgespannt werden. Damit die einmal gewählte Einstellung sich nicht so leicht verändert, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Rand der Hülse eine Folge von Rastkerben aufweist. Der Vorsprung des Gehäuses rastet beim Verstellen der Hülse um ih­ re Längsachse in eine der Rastkerben ein und die getroffene Einstellung, somit auch die Federvorspannung, bleibt unverän­ derlich.

Die Stellvorrichtung zum Verstellen der Hülse um ihre Längs­ achse besteht in einem einfachen Fall aus einem zentral ange­ ordneten Schlitz, in den ein Schraubendreher paßt. Auch ein Verstellen der Hülse von außen ist möglich, beispielsweise über Kardanwellen und eine durch das Gehäuse des Rückflußver­ hinderers nach außen führende Welle mit Handrad und Stel­ lungsanzeiger. Dies wäre aber nur für aufwendige Spezialaus­ führungen erforderlich.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. An­ hand dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung noch näher beschrieben und erläutert.

Fig. 1 zeigt einen ersten Rückflußverhinderer.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 darge­ stellten Rückflußverhinderer.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen weiteren Rückflußverhinderer.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen dritten Rückfluß­ verhinderer.

Der Rückflußverhinderer 1 nach Fig. 1 und 2 besitzt ein im we­ sentlichen zylindrisches Gehäuse 4, das einen Anschlußstutzen 7 für eine Rohrleitung 10 aufweist. An der entgegengesetzten Seite des Gehäuses 4 kann ein Gewinde aufgebracht werden, da­ mit eine Rohrverschraubung 13 montiert werden kann.

An der Stelle, an der der Anschlußstutzen 7 in das Gehäuse 4 übergeht, ist ein kreisringförmiger Sitz 14 vorhanden, an den ein kolbenartiges, durch eine Ventilfeder 17 belastetes Dich­ tungselement 20 anlegbar ist. Das Dichtungselement 20 ist Teil einer mit dem Fluid gefüllten und die Ventilfeder 17 enthal­ tenden, insgesamt mit 23 bezeichneten fluidischen Dämpfungs­ vorrichtung. Der Rauminhalt der fluidischen Dämpfungsvor­ richtung 23 ist nach dem jeweiligen Abstand des Dichtungsele­ ments 20 vom Sitz 14 veränderbar.

Zwischen dem Dichtungselement 20 und dem zylindrischen Mantel 26 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 23 ist ein den Durch­ tritt des Fluids ermöglichender Ringspalt 29 vorhanden.

Die fluidische Dämpfungsvorrichtung 23 besitzt eine insgesamt mit 32 bezeichnete Ventilfeder-Vorspannvorrichtung. Die Ven­ tilfeder-Vorspannvorrichtung 32 ist an dem mit dem zylindri­ schen Mantel 26 in Verbindung stehenden Boden 35 der fluidi­ schen Dämpfungsvorrichtung 23 angeordnet.

Der Boden 35 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 23 bildet auf der Innenseite ein Gegenlager 38 für die Ventilfeder 17.

Auf der Außenseite weist der Boden 35 die relative Lage des Bodens 35 in bezug auf das Gehäuse 4 des Rückflußverhinderers 1 bestimmende Elemente auf, bestehend aus einer mit dem Boden 35 verbundenen Hülse 41 mit längs einer Schraubenlinie anstei­ gendem, gegen einen Vorsprung 44 des Gehäuses 4 anliegendem Rand 47, und aus einer Stellvorrichtung 50 zum Verstellen der Hülse 41 um ihre Längsachse 53. Der Rand 47 der Hülse 41 weist eine Folge von Rastkerben 56 auf.

Der Boden 35 ist mit dem zylindrischen Mantel 26 der fluidi­ schen Dämpfungsvorrichtung 23 fest verbunden. Der Mantel 26 ist im Gehäuse 4 des Rückflußverhinderers 1 längsverschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck trägt das Gehäuse 4 insgesamt drei gleichartige, über den Umfang gleichmäßig verteilte Stege 59, 60, 61.

Die Stellvorrichtung 50 besteht aus einem Butzen, in den ein Schlitz 66 eingearbeitet ist. In den Schlitz 66 paßt die Klin­ ge eines Schraubendrehers. Der Vorsprung 44 ist Teil eines Sprengrings 67, der in einer Ringnut 70 des Gehäuses 4 sitzt.

Je nachdem, in welche Rastkerbe gerade der Vorsprung 44 einge­ rastet ist, nimmt die Vorspannung der Ventilfeder 17 unter­ schiedliche Werte an. Das Fluid kann nur in Richtung des Pfeils 73 strömen, gelangt dabei zwischen Sitz 14 und Dich­ tungselement 20 hindurch in die zwischen den Stegen 59, 60, 61 liegenden Räume 76, 77, 78 und kann von dort aus abströmen.

Der Rückflußverhinderer 2 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 5, das einen Anschlußstutzen 8 für eine Rohrleitung 11 aufweist. An der entgegengesetzten Seite des Gehäuses 5 kann ein Gewinde aufge­ bracht werden, damit eine Rohrverschraubung 13 montiert werden kann.

An der Stelle, an der der Anschlußstutzen 8 in das Gehäuse 5 übergeht, ist ein kreisringförmiger Sitz 15 vorhanden, an den ein kolbenartiges, durch eine Ventilfeder 18 belastetes Dich­ tungselement 21 anlegbar ist. Das Dichtungselement 21 ist Teil einer mit dem Fluid gefüllten und die Ventilfeder 18 enthal­ tenden, insgesamt mit 24 bezeichneten fluidischen Dämpfungs­ vorrichtung. Der Rauminhalt der fluidischen Dämpfungsvorrich­ tung 24 ist nach dem jeweiligen Abstand des Dichtungselements 21 vom Sitz 15 veränderbar.

Zwischen dem Dichtungselement 21 und dem zylindrischen Mantel 27 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 24 ist ein den Durch­ tritt des Fluids ermöglichender Ringspalt 30 vorhanden.

Die fluidische Dämpfungsvorrichtung 24 besitzt eine insgesamt mit 33 bezeichnete Ventilfeder-Vorspannvorrichtung. Die Ven­ tilfeder-Vorspannvorrichtung 33 ist an dem im zylindrischen Mantel 27 verschiebbar und drehbar gelagerten Boden 36 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 24 angeordnet.

Der Boden 36 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 24 bildet auf der Innenseite ein Gegenlager 39 für die Ventilfeder 18.

Auf der Außenseite weist der Boden 36 die relative Lage des Bodens 36 in bezug auf das Gehäuse 5 des Rückflußverhinderers 2 bestimmende Elemente auf, bestehend aus einer mit dem Boden 36 verbundenen Hülse 42 mit längs einer Schraubenlinie anstei­ gendem, gegen einen Vorsprung 45 des Gehäuses 5 anliegendem Rand 48, und aus einer Stellvorrichtung 51 zum Verstellen der Hülse 42 um ihre Längsachse 54. Der Rand 48 der Hülse 42 weist eine Folge von Rastkerben 57 auf.

Der Boden 36 ist kolbenartig ausgebildet. Der Mantel 27 ist in das Gehäuse 5 des Rückflußverhinderers 2 fest eingepreßt. Zu diesem Zweck trägt das Gehäuse 5 insgesamt drei gleicharti­ ge, über den Umfang gleichmäßig verteilte Stege 62, 63.

Der Spalt 89 zwischen dem zylindrischen Mantel 27 und der mit dem Boden 36 verbundenen Hülse 42 ist so gering gehalten, daß er nicht vom Fluid durchströmt wird. Dadurch wird insbesondere bei Warmwasserversorgungsanlagen eine Kalkablagerung, die die Verstellbarkeit der Ventilfeder-Vorspannvorrichtung beinflus­ sen könnte, weitgehend vermieden.

Die Stellvorrichtung 51 besteht aus einem Butzen, in den ein Schlitz 66 eingearbeitet ist. In den Schlitz 66 paßt die Klin­ ge eines Schraubendrehers. Der Vorsprung 45 ist Teil eines Sprengrings 68, der in einer Ringnut 71 des Gehäuses 5 sitzt.

Je nachdem, in welche Rastkerbe gerade der Vorsprung 45 einge­ rastet ist, nimmt die Vorspannung der Ventilfeder 18 unter­ schiedliche Werte an. Das Fluid kann nur in Richtung dem Pfeils 74 strömen, gelangt dabei zwischen Sitz 15 und Dich­ tungselement 21 hindurch in die zwischen den Stegen 62, 63 liegenden Räume und kann von dort aus abströmen.

Der Rückflußverhinderer 3 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 6, das einen Anschlußstutzen 9 für eine Rohrleitung 12 aufweist. An der entgegengesetzten Seite des Gehäuses 6 kann ein Gewinde aufge­ bracht werden, damit eine Rohrverschraubung montiert werden kann.

An der Stelle, an der der Anschlußstutzen 9 in das Gehäuse 6 übergeht, ist ein kreisringförmiger Sitz 16 vorhanden, an den ein kolbenartiges, durch eine Ventilfeder 19 belastetes Dich­ tungselement 22 anlegbar ist. Das Dichtungselement 22 ist Teil einer mit dem Fluid gefüllten und die Ventilfeder 19 enthal­ tenden, insgesamt mit 25 bezeichneten fluidischen Dämpfungs­ vorrichtung. Der Rauminhalt der fluidischen Dämpfungsvorrich­ tung 25 ist nach dem jeweiligen Abstand des Dichtungselements 22 vom Sitz 16 veränderbar.

Zwischen dem Dichtungselement 22 und dem zylindrischen Mantel 28 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 25 ist ein den Durch­ tritt des Fluids ermöglichender Ringspalt 31 vorhanden.

Die fluidische Dämpfungsvorrichtung 25 besitzt eine insgesamt mit 34 bezeichnete Ventilfeder-Vorspannvorrichtung. Die Ven­ tilfeder-Vorspannvorrichtung 34 ist an dem mit dem zylindri­ schen Mantel 28 in Verbindung stehenden Boden 37 der fluidi­ schen Dämpfungsvorrichtung 25 angeordnet.

Der Boden 37 der fluidischen Dämpfungsvorrichtung 25 bildet auf der Innenseite ein Gegenlager 40 für die Ventilfeder 19.

Auf der Außenseite weist der Boden 37 die relative Lage des Bodens 37 in bezug auf das Gehäuse 6 des Rückflußverhinderers 3 bestimmende Elemente auf, bestehend aus einem mit dem Boden 37 verbundenen Butzen 79 und einer Stellvorrichtung 52.

Der Boden 37 ist mit dem zylindrischen Mantel 28 der fluidi­ schen Dämpfungsvorrichtung 25 fest verbunden. Der Mantel 28 ist im Gehäuse 6 des Rückflußverhinderers 3 längsverschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck trägt das Gehäuse 6 insgesamt drei gleichartige, über den Umfang gleichmäßig verteilte Stege 64, 65.

Die Stellvorrichtung 52 weist einen am Butzen 79 anliegenden Exzenter 80 auf, der über eine Welle 85 mit einem außerhalb des Gehäuses 6 gelegenen Handrad 86 verbunden ist, das einen Stellungsanzeiger 87 aufweist. Die Welle 85 ist mit Hilfe einer Wellendichtung 88 durch die Wand des Gehäuses 6 geführt.

Je nachdem, welche Lage gerade der Exzenter 80 einnimmt, ist der Boden 37 längs der Achse 55 verschoben und die Vorspannung der Ventilfeder 19 nimmt unterschiedliche Werte an. Das Fluid kann nur in Richtung des Pfeils 75 strömen, gelangt da­ bei zwischen Sitz 16 und Dichtungselement 22 hindurch in die zwischen den Stegen 64, 65 liegenden Räume und kann von dort aus abströmen.

Claims (6)

1. Rückflußverhinderer für ein Fluid mit einem Gehäuse, das einen Sitz für ein Dichtungselement enthält, das mittels einer Ventilfeder gegen den Sitz hin belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine fluidische Dämpfungsvorrichtung (23, 24, 25) vorgesehen ist, wozu das Dichtungselement (20, 21, 22) kolbenartig ausgebildet und unter Belassen eines Ringspaltes (29, 30, 31) in einem sich mit Fluid füllenden Mantel (26, 27, 28) geführt ist, der auf der dem Dichtungselement abgewandten Seite mit einem Boden (35, 36, 37) flüssigkeitsdicht verschlossen ist, der stationär in dem Gehäuse (4, 5, 6) angeordnet ist und ein Gegenlager (38, 39, 40) für die Ventilfeder (17, 18, 19) bildet.

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Stellvorrichtung (50, 51, 52) zum Einstellen der relativen Position des Bodens (35, 36, 37) in dem Ge­ häuse (4, 5, 6) vorgesehen ist.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (36) kolbenartig ausgebildet und in dem zylindrischen Mantel (27) der fluidischen Dämpfungs­ vorrichtung (24) längsverschiebbar gelagert ist.

4. Rückflußverhinderer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (35, 37) mit dem zylindrischen Man­ tel (26, 28) der fluidischen Dämpfungsvorrichtung (23, 25) fest verbunden ist und daß der Mantel (26, 28) im Gehäuse (4, 6) des Rückflußverhinderers (1, 3) längsverschiebbar gelagert ist.

5. Rückflußverhinderer nach einem der Ansprüche 3 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die die relative Lage des Bodens (35, 36) in bezug auf das Gehäuse (4, 5) bestimmenden Ele­ mente aus einer mit dem Boden (35, 36) verbundenen Hülse (41, 42) mit längs einer Schraubenlinie ansteigendem , ge­ gen einen Vorsprung (44, 45) des Gehäuses (4, 5) anliegen­ dem Rand (47, 48).

6. Rückflußverhinderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rand (47, 48) der Hülse (41, 42) eine Folge von Rastkerben (56, 57) aufweist.