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Die Erfindung betrifft ein Scheibenrückschlagventil, bestehend
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aus einer Tragwand mit einer Durchflußöffnung, einer sich mittels
Federkraft auf die Durchflußöffnung legende Ventilscheibe, die wenigstens an der
der Tragwand zugekehrten Dichtseite mit einem Dichtwerkstoff belegt ist und eine
zentrale Führungsöffnung aufweist, und aus einem Führungsbolzen, der bezüglich der
Tragwand fest steht und in die Führungsöffnung der Ventilscheibe eingreift. Derartige
Ventile sind in Warmwasser-Heizungsanlagen oder dergleichen sehr verbreitet. Vielfach
ist die Tragwand auch nur eine Scheibe, die unter Zwischenlage je eines Dichtungsrings
in Rohrverschraubungen eingesetzt werden kann, so daß ein solches Scheibenrückschlagventil
kein eigenes Gehäuse benötigt.
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Bei einem bekannten Ventil dieser Art besteht die Ventilscheibe aus
einer Metallscheibe und einer Dichtungsscheibe, die auf einen derliegen und durch
ein zentrales Hohlniet zusammengehalten werden. Der Führungsbolzen greift durch
das Hohlniet, dessen Innendurchmesser auf den Außendurchmesser des Führungsbolzen
leichtläufig abgestimmt ist. Der Führungsbolzen sitzt auf einem die Durchflußöffnung
diametral durchquerenden Steg, der gegenüber der Ebene der Tragwand ausgebaucht
ist. Ein weiterer, auf den Führungsbolzen aufgeschobener und am Steg anliegender
Dichtring legt sich gegen die Stirnfläche des Hohlniets und dichtet damit den Führungsspalt
zwischen Hohlniet und Führungsbolzen ab.
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Die dichtende Berührungsfläche zwischen dem Dichtring und der Stirnfläche
des Hohlniets liegt in einer anderen Ebene als die dichtende Berührungsfläche zwischen
der Dichtscheibe und der Tragwand.
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Die Herstellung dieses bekannten Ventils ist sehr aufwendig und es
ist gelegentlich auch deshalb nicht vollkommen dicht, weil die äußere und die innere
Dichtebene nicht übereinstimmen. Fertigungsungenauigkeiten und Schwankungen der
Dicke oder Eigenschaften der verwendeten Materialien beeinflussen unmittelbar das
Dichtverhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Scheibenrückschlagventil
zu vereinfachen und die Fertigungs- und Materialeinflüsse auf das Dichtverhalten
auszuschließen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Scheibenrückschlagventil der
einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilscheibe
an der Dichtseite mit einem im wesentlichen aus Polytetrafluoräthylen bestehenden
Dichtungswerkstoff beschichtet ist und daß die Ventilscheibe vorzugsweise in einem
konzentrischen Kreis angeordnete Löcher aufweist, welche von stielförmigen Fortsätzen
der Dichtungswerkstoffschicht, die auf der Scheibenrückseite mit einer Verdickung
enden, durchsetzt sind. Damit entfällt das Hohlniet. Der Dichtungswerkstoff,
unter
dem Handelsnamen Teflon weit verbreitet, wird durch seine die Ventilscheibe durchgreifenden
Stiele und deren endständige Noppen formschlüssig an der metallenen Ventilscheibe
gehalten.
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Vorzugsweise bedeckt der Dichtungswerkstoff auch die Innenwandfläche
der Führungsöffnung und/oder umschließt die Außenränder der Ventilscheibe, wodurch
die gegenseitige Haftung noch verbessert und das Ablösen am Außenrand verhindert
wird. Die zentrale Führungsbohrung kann zur Rückseite der Ventilscheibe hin aufgeweitet
sein. Dieser vorzugsweise konischen Innenform ist die Auskleidung angepaßt. Die
lichte Öffnung der Teflon-Auskleidung stellt die eigentliche Führungsbohrung dar.
Sie sorgt für eine leicht gängige exakte Führung der Ventilscheibenbewegung. Die
Stielköpfe, die sich über die rückseitige Fläche der Metallscheibe erheben, dienen
außerdem als Führung gegen seitliches Verrutschen der Ventilfeder, die sich an dieser
Seite auf die Metallscheibe aufstützt.
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Eine noch bessere Führung der Ventilscheibe am Führungsbolzen und
eine zuverlässige Abdichtung gegenüber diesem auch ohne Gegenlager erreicht man
vorteilhafterweise dadurch, daß der Dichtungswerkstoff einen über die Führungsöffnung
der Ventilscheibe hinausragenden, den Führungsbolzen umgebenden Schlauchfortsatz
aufweist, der von einer ringförmigen Wurmfeder umschlossen ist.
Ein
besonderer Vorteil dieses Rückschlagventils ist seine Geräuschlosigkeit. Die verhältnismäßig
dicke Teflonschicht dämpft infolge ihres elastischen Werkstoffverhaltens Stöße und
Vibrationen der Dichtscheibe unter dem Einfluß der Strömung und der Rückstellfeder
besonders gut.
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Die Herstellung einer derartigen kombinierten Ventilscheibe geht von
einer Metallscheibe und einer etwas dickeren Teflonscheibe aus. In einer geeignet
geformten Pressvorrichtung werden die beiden Scheiben mit so hohem Druck und so
hoher Temperatur zusammengepreßt, daß das Teflon zu fließen beginnt und in diesem
Zustand in die Löcher der Metallscheibe eindringt und schließlich die beschriebenen
Stiele bildet. Je nach der Preßform kann das Teflon aber auch in die Führungsöffnung
eindringen und am äußeren Scheibenrand hochsteigen.
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Eine weitere Vereinfachung der Herstellung ergibt sich daraus, daß
die Dichtfläche der beschichteten Ventilscheibe planeben ist und daß der Führungsbolzen
auf einem die Durchflußöffnung diametral durchquerenden Steg befestigt ist, dessen
der Ventilscheibe zugekehrte Oberfläche zumindest im zentralen Bereich in der gleichen
Ebene wie die Dichtfläche der Tragwand liegt. Somit bilden die radial innere und
die radial äußere Dichtfläche eine gemeinsame Ebene, die auch mit einem einfachen
ebenen Bearbeitungswerkzeug behandelt, z. B. abgeschliffen werden kann.
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Auf die Dicke der Teflonschicht, welche alle Dichtungsfunktionen
erfüllt,
kommt es nicht an. Die Teflon-Dichtfläche muß nur eben sein, um eine einwandfreie
Abdichtung im radial inneren und äußeren Bereich zu gewährleisten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt eines Scheibenrückschlagventils
im Maßstab 3 : 1, je hälftig in geschlossener und offener Stellung, Fig. 2 eine
Draufsicht der kombinierten Ventilscheibe nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht des
zentralen Bereichs der Tragscheibe nach Fig. 1 und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform
des Dichtungsbelags.
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Das gezeigte Scheibenrückschlagventil besteht aus einer Tragscheibe
1, einer metallenen Ventilscheibe 2, die mit einer Teflon-Dichtung 3 heschichtet
ist, und einem Führungsbolzen 4.
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Die Tragscheibe 1 weist eine durch einen Steg 5 in zwei Hälften geteilte
runde Durchflußöffnung 6 auf. Der Steg verbreitert sich in der Mitte zu einem Rondell
mit einer zentralen Bohrung 7.
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Durch diese Bohrung ist das abgesetzte Ende des Führungsbolzens 4
gesteckt und mit einer Hutmutter 8 befestigt. Der Führungsbolzen 4 durchsetzt die
Ventilscheibe 2. Am gegenüberliegenden Ende des Führungsbolzens ist ebenfalls eine
Hutmutter 9 aufgeschraubt. An ihr stützt sich eine sich korbförmig aufweitende
Wendelfeder
ab, die mit ihrem Ende größeren Durchmessers auf der Ventilscheibe 2 aufliegt und
diese an die Tragscheibe 1 drückt.
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Durch Anwendung von Druck und Temperatur erhielt die Teflon-Dichtung
die gezeigte Form und Verbindung mit der Ventilscheibe 2. Die Ventilscheibe 2 hat
vier kreisförmig angeordnete runde Löcher, durch welche das fließfähige Teflon beim
Herstellungsvorgang aufsteigt und somit Stiele 11 bildet, die an der Rückseite der
Ventilscheibe 2 in länglichen, pilzförmig gerundeten Köpfchen 12 enden. Diese und
die sich nach oben ebenfalls trompetenförmig aufweitende Innenform der zentralen
Öffnung verhindern ein Abtrennen der Teflondichtung 3 von der Ventilscheibe 2. Außerdem
verhindern die Köpfchen 12 ein seitliches Abrutschen der Feder 10. Die längliche
Form der Köpfchen 12 ergibt sich dadurch, daß in die Stirnfläche des nicht gezeigten
Preßstempels eine querschnittlich bogenförmig gewölbte Ringnut eingedreht ist. Der
durch die Löcher der Ventilscheibe 2 gedrückte Dichtungswerkstoff füllt diese Ringnut
teilweise aus.
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Ferner ist der erwähnte Preßstempel mit einem zentralen Dorn gleichen
Durchmessers wie der Führungsbolzen 4 versehen. Der Durchmesser der zentralen Öffnung
der Ventilscheibe 2 ist jedoch wesentlich größer als der Bolzen- bzw. Dorndurchmesser.
Somit dringt der fließende Dichtungswerkstoff in den Zwischenraum zwischen Dorn
und Öffnungsinnenwand ein und bildet somit eine Auskleidung 13. Die Ventilscheibe
2 wird über diese Auskleidung 13 am Führungsbolzen 4 gleitfähig und genau geführt.
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In dem Beispiel nach Fig. 4 umschließt der Dichtungswerkstoff auch
den Außenrand der Ventilscheibe 2 und greift mit einem Bund 14 über deren Oberfläche
nach innen. Die in Fig. 1 gezeigte Auskleidung 13 setzt sich in einem schlauchartigen
Ansatz 15 fort, der sich nach oben verdickt und von einer ringförmigen, halb in
eine Umfangsnut eingebetteten Wurmfeder 16 umgeben ist.
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Diese preßt den Schlauchansatz zusammen und dichtet auch dann gegenüber
dem Führungsbolzen 4 ab, wenn dieser anders gehalten ist und z. B. die durch den
Steg 5 im vorhergehenden Beispiel gegebene Anschlagfläche fehlt.
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1 Tragscheibe 2 Ventilscheibe 3 Teflon-Dichtung 4 Führungsbolzen
5 Steg 6 Durchflußöffnung 7 Bohrung 8 Hutmutter 9 Hutmutter 10 Wendelfeder 11 Stiel
12 Köpfchen 13 Auskleidung 14 Bund 15 Ansatz 16 Wurmfeder