DE3926915C2 - Rückschlagventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Rückschlagventil nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Es ist schon ein solches Rückschlagventil bekannt (DE 87 09 319 U1). Dieses weist ein Stützteil auf, an dem achsparallel verlaufende Stege ausgebildet sind, zwischen denen ein kugelförmiges Verschlußglied mit relativ großem radialem Spiel aufgenommen ist. Kugelabgewandt ist im Stützteil eine Ausnehmung ausgebildet, in welche eine Ventilschließfeder eingreift. Zwischen den Stegen verlaufende Kanäle und die Ausnehmung dienen der Durchleitung von Druckmedium, welches beim Umspülen der Kugel diese zum Schwingen anregen kann, was störendes Geräusch zur Folge hat.

Aus der US 4 310 018 A1 ist ein Rückschlagventil bekannt, welches eine Kugel als Verschlußglied, ein teilweise hohlzylindrisches Stützteil für die Kugel und eine in das Stützteil eingreifende Ventilschließfeder umfaßt. Das Stützteil umgreift die Kugel mit einem kragenförmigen Abschnitt, welcher mit seiner ventilsitzseitigen Stirnfläche in einer sich rechtwinklig zur Ventillängsachse erstreckenden Ebene verläuft. Durch den kragenförmigen Abschnitt sind achsparallele, in eine federseitige Ausnehmung des Stützteils mündende Bohrungen zur Durchleitung von Druckmedium geführt. Diese Ausgestaltung des Stützteils ist nicht förderlich für eine strömungsgünstige Ableitung des auf die freie Kugeloberfläche treffenden Druckmediums.

Ferner ist aus den Unterlagen des DE 87 03 511 U1 ein Rückschlagventil bekannt, bei dem zwar die als Verschlußglied wirkende Kugel mit geringem radialem Spiel in der Gehäusebohrung geführt ist, jedoch sind über den quer zur Ventillängsachse liegenden Großkreis der Kugel sich axial hinaus erstreckende Abströmöffnungen im Gehäuse vorgesehen, so daß beim Öffnen des Rückschlagventils ein Teil des Druckmediums die Kugel auf der sitzabgewandten Seite umspülen und zur Geräuschbildung beitragen kann.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem gattungsgemäßen Rückschlagventil zum Zwecke der Geräuschminderung das Schwingen der Kugel zu verhindern und den Öffnungsvorgang des Rückschlagventils zu unterstützen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Rückschlagventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine wirkungsvolle Geräuschminderung erzielt wird, weil bei einer Ventilbetätigung das Druckmedium strömungsgünstig von der freien ventilsitzseitigen Kugeloberfläche über den kragenförmigen Endabschnitt abgeleitet und eine Umströmung der Kugel auf ihrer vom Ventilsitz abgewandten Seite mit der Folge axialen und radialen Schwingens der Kugel weitgehend unterbunden wird. Von Vorteil ist ferner die hohe Öffnungsgeschwindigkeit des Rückschlagventils, da nach dem Abheben der Kugel vom Ventilsitz das austretende Medium auf den kragenförmigen Endabschnitt des Stützteils trifft, wodurch die hydraulische Wirkfläche des Rückschlagventils vergrößert und ein beschleunigtes Öffnen erzielt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Rückschlagventils möglich.

Mit der im Anspruch 2 angegebenen Maßnahme wird eine lagestabile Zuordnung der Kugel zum Stützteil mit einem weiter verbesserten Schutz gegen Schwingen der Kugel erreicht.

Besonders wirkungsvoll hinsichtlich der Geräuschminderung ist die Ausgestaltung des Rückschlagventils gemäß dem im Anspruch 3 gekennzeichneten Merkmal.

Die im Anspruch 4 angegebene Maßnahme bewirkt die Ableitung des gegebenenfalls zwischen der Kugel und dem Stützteil in geringer Menge eingedrungenen Mediums, so daß ein Abheben der Kugel vom Stützteil verhindert wird.

Die im Anspruch 5 angegebene Ausgestaltung dient ebenfalls der Geräuschminderung des Rückschlagventils, weil radiales Schwingen der beweglichen Ventilteile weitgehend unterbunden wird.

Mit der im Anspruch 6 gekennzeichneten Werkstoffpaarung wird aufgrund der dämpfenden Eigenschaft des Kunststoffs eine Geräuschminderung erreicht, falls unter ungünstigen Bedingungen Relativbewegungen zwischen der Kugel und dem Stützteil auftreten.

Durch die Weiterbildung des Rückschlagventils gemäß Anspruch 7 wird eine trotz des zwischen der Kugel und der Feder befindlichen Stütz­ teils geringe axiale Baulänge des Ventils erzielt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einen Längsschnitt eines Rückschlagventils zeigenden Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein mit 1 bezeichnetes Rückschlagventil ist in einem Gehäuse 2 angeordnet, welches eine Zuströmbohrung 3 für ein gasförmiges oder flüssiges Druckmedium aufweist. Die Zuströmbohrung 3 mündet in einem kegelförmigen Ventilsitz 4. Von diesem ausgehend ist im Gehäuse 2 eine gleichachsig zur Zuströmbohrung 3 verlaufende Bohrung 5 größeren Durchmessers vorgesehen. Die Bohrung 5 ist an ihrem vom Ventilsitz 4 abgewandten Ende mit einem Verschlußteil 6 abge­ schlossen. Außerdem weist das Gehäuse 2 eine parallel zur Bohrung 5 verlaufende und diese umfangsseitig aufschneidende Abströmbohrung 7 auf, so daß in der Bohrung 5 befindliches Druckmedium in die Abströmbohrung 7 übertreten kann.

Das Rückschlagventil 1 hat ein dem Ventilsitz 4 zugeordnetes Schließglied in Form einer in der Bohrung 5 angeordneten Kugel 8 aus Stahl. In der Bohrung 5 befinden sich außerdem ein Stützteil 9 für die Kugel 8 und eine Feder 10. Die als Schraubendruckfeder ausge­ bildete Feder 10 ist auf einem Zapfen 11 des Verschlußteils 6 geführt, gegen das sie sich mit ihrem einen Ende abstützt, während sie mit ihrem anderen Ende am Stützteil 9 angreift und die Kugel 8 gegen den Ventilsitz 4 belastet. Die Zuströmbohrung 3, der Ventil­ sitz 4, die Bohrung 5, das Verschlußteil 6, die Kugel 8, das Stütz­ teil 9 und die Feder 10 sind gleichachsig zur Längsachse 12 des Rückschlagventils 1 angeordnet.

Das aus einem Kunststoff bestehende, rotationssymmetrisch ausge­ bildete Stützteil 9 ist mit geringem Seitenspiel in der Bohrung 5 des Gehäuses 2 geführt. Das Stützteil 9 ist entgegen der Kraft der Feder 10 in der Bohrung 5 längsbewegbar. Das Stützteil 9 hat ventil­ sitzseitig eine die Kugel 8 aufnehmende Ausnehmung 13. Diese ist durch einen Boden 14 des Stützteils 9 mit einem mittig angeordneten Durchbruch 15 kleinen Durchmessers begrenzt. Gegen das Verschlußteil 6 hin hat das Stützteil 9 eine Ausnehmung 16, in der die Feder 10 angeordnet ist.

Die Kugel 8 ist in der Ausnehmung 13 aufgenommen und liegt am Boden 14 des Stützteils 9 an. Die Ausnehmung 13 ist durch einen kegel­ förmig gegen die Kugel 8 verjüngten, kragenförmigen Endabschnitt 17 begrenzt. Der kragenförmige Endabschnitt 17 erstreckt sich gering­ fügig über den Großkreis 18 der Kugel 8, der in einer rechtwinklig zur Längsachse 12 verlaufenden Ebene liegt. Der kragenförmige Endabschnitt 17 läuft im Bereich des Großkreises 18 schneidenförmig aus und umfaßt die Kugel 8 mit geringem radialem Spiel. Bei einer Kugel 8 mit 2,5 mm Durchmesser soll dieses Spiel zweckmäßigerweise weniger als ein Zehntel Millimeter betragen. Vorzugsweise sitzt die Kugel 8 aber spielfrei in der Ausnehmung 13 des Stützteils 9.

Beim Erreichen des Öffnungsdruckes in der Zuströmbohrung 3 wird die Kugel 8 vom Ventilsitz 4 entgegen der Kraft der Feder 10 abgehoben. Das in die Bohrung 5 strömende Druckmedium trifft auf den kragen­ förmigen Endabschnitt 17 des Stützteils 9 und bewirkt ein beschleunigtes Öffnen des Rückschlagventils 1. Aufgrund der Umfassung der Kugel 8 durch den kragenförmigen Endabschnitt 17 wird das Druckmedium von der freien Kugeloberfläche abgeleitet, so daß eine Wirbelbildung auf der vom Ventilsitz 4 abgewandten Seite der Kugel 8 und deren axiales und radiales Schwingen vermieden ist. Das geräuscharm über die Kugel 8 und den kragenförmigen Endabschnitt 17 des Stützteils 9 strömende Druckmedium fließt aus der Bohrung 5 in die Abströmbohrung 7 ab, aus der es auf nicht dargestellte Weise abgeleitet wird.

Abweichend vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Erfindung auch in einem Rückschlagventil verwirklicht sein, bei dem die Kugel 8 und das Stützteil 9 einstückig aus einem Bauteil bestehen. Das erfindungsgemäße Rückschlagventil kann bevorzugt in hydraulischen Aggregaten Anwendung finden, bei denen es auf Geräuscharmut, schnelles Öffnen des Ventils und Verschleißarmut der aus unterschiedlich harten Werkstoffen bestehenden Elementen (Kugel 8, Ventilsitz 4) des Ventils ankommt. Ein bevorzugtes Anwendungs­ gebiet für das erfindungsgemäße Rückschlagventil sind Drucksteuer­ ventile in hydraulischen Bremsanlagen mit Blockierschutzregelein­ richtungen und/oder Antriebsschlupfbegrenzungseinrichtungen.

Claims (7)

1. Rückschlagventil (1) mit einem Ventilsitz (4) in einem Ventilgehäuse (2), mit einem dem Ventilsitz (4) zugeordneten Verschlußglied in Form einer Kugel (8), mit einem in einer Bohrung (5) des Ventilgehäuses (2) angeordneten, längsbewegbar geführten Stützteil (9), in dem ventilsitzseitig die Kugel (8) aufgenommen ist, und mit einer an dem Stützteil (9) angreifenden, die Kugel (8) gegen den Ventilsitz (4) belastenden Feder (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (9) eine die Kugel (8) aufnehmende Ausnehmung (13) hat, welche durch einen kragenförmig umlaufenden Endabschnitt (17) begrenzt ist, der sich kegelstumpfförmig gegen die Kugel (8) verjüngend diese wenigstens annähernd bis zum Großkreis (18) umfaßt.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (8) mit geringem radialem Spiel oder spielfrei vom kragenförmigen (kegelstumpfförmigen) Endabschnitt (17) umfaßt ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kragenförmige Endabschnitt (17) des Stützteils (9) im Bereich des Großkreises (18) schneidenförmig ausläuft.

4. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (8) auf einem die Ausnehmung (13) des Stützteils (9) begrenzenden Boden (14) mit einem mittig angeordneten Durchbruch (15) sitzt.

5. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (9) mit geringem Seitenspiel in der Bohrung (5) des Ventilgehäuses (2) geführt ist.

6. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (8) aus Stahl und das Stützteil (9) aus Kunststoff bestehen.

7. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (9) auf der kugelabgewandten Seiten eine gleichachsig verlaufende Ausnehmung (16) hat, in der die Feder (10) aufgenommen ist.