DE3817649A1 - Rueckschlagventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Derartige federbelastete Rückschlagventile (Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 14. Auflage, 1981, Seite 500). Werden für geringere Nennweiten zum Beispiel bis 65 mm eingesetzt, während gewichtsbelastete Rückschlagventile für große Nennweiten verwendet werden. Bei einem Einbau des Rückschlagventils in Rohrleitungen, in denen sowohl hohe als auch geringe Volumenströme zu erwarten sind, ist der Durchströmquerschnitt des Ventils mit Rücksicht auf den mit kleiner werdendem Rohrdurchmesser ansteigenden Widerstandsbeiwert Zeta möglichst groß zu wählen. Ein auf einen geringen Widerstandsbeiwert ausgelegtes Rückschlagventil zeigt aber für den Fall geringer Volumenströme Schwierigkeiten in der Öffnungsphase des Ventils, indem es zu einem Flattern des Absperrkegels kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Absperrkegel des gattungsgemäßen Rückschlagventils derart zu gestalten, daß während der Öffnungsphase des Ventils bei geringen Volumenströmen sich eindeutige Druckverhältnisse einstellen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rückschlagventil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der Drosselkörper hat Einfluß auf das Ansprechverhalten des Rückschlagventils bei geringen Volumenströmen. Durch den gebildeten Drosselbereich wird der Strömungswiderstand in der Anfangsphase des Öffnungshubes erhöht. Das bedeutet, daß sich bei einem Volumenstrom ein Druck aufbaut. Übersteigt dieser Druck den durch die Feder eingestellten Ansprechdruck, so öffnet das Ventil um einen geringen Hubweg. Bei diesem geringen Hubweg wird stetig ein geringer Volumenstrom im Drosselbereich durchgesetzt, der gleich dem Zufluß ist, so daß das Rückschlagventil in Offenstellung bleibt. Ohne den Drosselkegel würde sich unter dem Absperrkegel bei geringen Volumenströmen langsam ein Druck aufbauen, der nach Erreichen des Ansprechdruckes den Absperrkegel anhebt. Nach dem Durchtritt des geringen Volumenstromes würde der Druck unterhalb des Absperrkegels wieder absinken, so daß das Rückschlagventil wieder schließt und sich erneut öffnet, sobald sich abermals ein Druck unterhalb des Absperrkegels aufgebaut hätte. Dieses Wechselspiel führt zu einem Flattern des Absperrkegels. Bei großen Volumenströmen und über den größten Teil des Hubes arbeitet das erfindungsgemäße Rückschlagventil in der gleichen Weise wie ein Rückschlagventil der gattungsgemäßen Art, da der Drosselbereich auf die Anfangsphase des Öffnungsweges beschränkt ist.

Der Drosselkegel kann als Lochkegel ausgebildet sein. Vorteilhaft ist die Ausbildung des Drosselkegels als Parabolkegel gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3.

Es ist zwar ein Rückschlagventil bekannt (DE-AS 27 57 352, DE-OS 34 04 982), bei dem der Absperrkegel ein über seine Sitzfläche vorstehendes Profil zum Beispiel in Form eines Kegelstumpfes aufweist. Dieser Absperrkegel ist gewichtsbelastet und mit einem in einem Dämpfungszylinder geführten Kolben verbunden. Dieser Dämpfungszylinder dämpft die Schließbewegung des Absperrkegels bei einem plötzlichen Druckabfall, wobei das vorstehende Profil in der Endphase der Schließbewegung in den Durchflußquerschnitt eingreift, diesen verengt und damit die Dämpfungswirkung des Dämpfungszylinders unterstützt. Da jedoch der Absperrkegel aufgrund des großen Kegelgewichtes und der großen Kegelfläche eine hohe Auftriebskraft erfordert, öffnet dieses bekannte Rückschlagventil schlagartig und bleibt danach in Offenstellung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Längschnitt durch ein Rückschlagventil, wobei dieses Rückschlagventil in der linken Hälfte in Offenstellung und in der rechten Hälfte in Schließstellung gezeichnet ist und

Fig. 2 den Absperrkegel in vergrößertem Maßstab für die Anfangsphase der Öffnungsbewegung.

Das Rückschlagventil besteht aus einem Gehäuse 1, das einen Ventilraum 2 umschließt. Der Ventilraum 2 steht mit einem Ventileingang 3 und einem Ventilausgang 4 in Verbindung. Am Übergang des Ventileinganges 3 in den Ventilraum 2 ist ein Gehäusesitz 5 vorgesehen.

Der Ventilraum 2 des Rückschlagventils ist durch einen Deckel 6 verschlossen, der mit Hilfe von Schrauben 7 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Die Stirnfläche des Gehäuses 1 ist mit einer Ausnehmung versehen, in die eine den Deckel 6 berührende Dichtung 8 eingelegt ist.

In den Ventilraum 2 ist eine Führungsbuchse 9 eingesetzt, in der der Schaft 10 eines Absperrkegels 11 axial verschiebbar ist. Der Absperrkegel 11 ist mit einer Sitzfläche 12 versehen, die in der Schließstellung des Ventils an dem Gehäusesitz 5 dichtend anliegt. Der Schaft 10 des Absperrkegels 11 enthält eine einseitig offene Innenbohrung, die eine Feder 13 aufnimmt. Die Feder 13 liegt an dem Grund der Innenbohrung und an dem Deckel 6 an. Der Absperrkegel 11 stützt sich damit über die Feder 13 an dem Deckel 6 ab, wobei die Andrückkraft des Absperrkegels 11 gegen den Gehäusesitz 5 über die Feder 13 gegeben ist.

Der Absperrkegel 11 ist unterhalb der Sitzfläche 12 als Drosselkegel 14 ausgebildet. Der Drosselkegel 14 ist als Parabolkegel ausgebildet, der mit der Innenwand 15 des Gehäuses im Bereich des Durchflußquerschnittes eine Drosselstrecke bildet.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weist der Drosselkegel 14 im Anschluß an die Sitzfläche 12 einen zylindrischen Abschnitt 16 auf, so daß sich als Drosselstrecke ein Ringspalt von gleichbleibendem Querschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 16 des Drosselkegels 14 und der Innenwand 15 ergibt. Der zylindrische Abschnitt 16 des Drosselkegels 14 geht in einen konischen Abschnitt 17 und anschließend in einen abgerundeten Abschnitt über. Wie sich aus einem Vergleich der Fig. 2 (geringer Hub) und der linken Hälfte der Fig. 1 (Offenstellung) ergibt, ist die Drosselstrecke, die zwischen dem zylindrischen Abschnitt 16 des Drosselkegels 14 und der Innenwand 15 gebildet ist, auf die Anfangsphase des Öffnungsweges beschränkt.

Claims (3)

1. Rückschlagventil mit einem durch einen Deckel (6) geschlossenen Gehäuse (1), das einen Ventilraum (2) umschließt, in dem ein Absperrkegel (11) gegenüber einem Gehäusesitz (5) verschiebbar ist, wobei der Absperrkegel (11) mit einer Sitzfläche (12) versehen und über eine Feder (13) an dem Deckel (6) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkegel (11) unterhalb seiner Sitzfläche (12) als Drosselkegel (14) ausgebildet ist und daß der Drosselbereich auf die Anfangsphase des Öffnungsweges des Absperrkegels (11) begrenzt ist.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkegel (14) als Parabolkegel ausgebildet ist, dessen Außenwand mit der Innenwand (15) des Gehäuses (1) eine Drosselstrecke bildet.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstrecke durch einen Ringspalt von gleichbleibendem Querschnitt gebildet ist, der sich auf der dem Gehäusesitz (5) abgewandten Seite erweitert.