DE4100591C2 - Check valve, especially for dosing pumps - Google Patents

Check valve, especially for dosing pumps

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Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere für Dosierpumpen.The invention relates to a check valve, in particular for metering pumps.

Nach dem Stand der Technik (US 2 928 417) bestehen derartige Rückschlagventile aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, welche gegenein­ ander abdichtend verschraubt sind, wobei beide Gehäuseteile mindestens je einen Durchströmkanal aufweisen und das erste Gehäuseteil mit einer zentrischen Ausneh­ mung versehen ist, in welcher ein den zentrisch angeordneten Durchströmkanal des zweiten Gehäuseteils absperrender bzw. freigebender, in Schließrichtung federbela­ steter Verschlußkörper verschiebbar ist, der aus einem Teller mit einem in die Öff­ nung des zweiten Gehäuseteils hineinragenden Führungszapfen besteht; das zweite Gehäuseteil weist eine konzentrische Ringwand auf, zwischen der und dem ersten Gehäuseteil eine Weichdichtung angeordnet ist. Beim Verschrauben der Gehäuse­ teile werden Torsionskräfte auf die Weichdichtung ausgeübt, die zu einer Verwölbung der Dichtfläche der Weichdichtung führen können.According to the prior art (US 2,928,417) there are such check valves consisting of a first housing part and a second housing part, which oppose each other are screwed sealingly, both housing parts at least one each Have flow channel and the first housing part with a central recess mung is provided, in which a centrally arranged flow channel of the second housing part shutting or releasing, spring-loaded in the closing direction Constant closure body is slidable from a plate with one in the public tion of the second housing part protruding guide pin; the second Housing part has a concentric ring wall, between the and the first Housing part is arranged a soft seal. When screwing the housing Parts are applied to the soft seal, which leads to warping the sealing surface of the soft seal can lead.

Aus der DD 69 016 wurde ein Rückschlagventil bekannt, bei dem die Gehäuseteile mittels Flanschen torsionsfrei gegeneinander montiert werden. Der Verschlußkörper ist in Form einer zwischen Führungsstreben frei beweglichen Kugel ausgeführt. Die Dichtscheibe zur Abdichtung zwischen den Gehäuseteilen überragt deren Dichtflä­ chen nach innen und weist einen Wulst auf, gegen den die Kugel abdichtet. Bei nicht streng vertikalem Einbau des Ventils besteht das Risiko, daß die Kugel bei geöffne­ tem Ventil durch das strömende Medium in Rotation versetzt wird und im Augenblick des Schließens auf dem Dichtwulst schleift.From DD 69 016 a check valve was known in which the housing parts can be mounted against each other using flanges without torsion. The closure body  is designed in the form of a ball that can move freely between guide struts. The Sealing washer for sealing between the housing parts projects beyond their sealing surface Chen inwards and has a bead against which the ball seals. With not strictly vertical installation of the valve there is a risk that the ball will open when valve is set in rotation by the flowing medium and at the moment of the closing grinds on the sealing bead.

Es hat sich gezeigt, daß bei hohen Drücken, kleinen Dosiermengen und/oder niedri­ gen Hubfrequenzen der Dosierpumpe solche Rückschlagventile mit steigendem Druck eine zunehmende Leckrate aufweisen.It has been shown that at high pressures, small amounts and / or low against the stroke frequencies of the metering pump such check valves with increasing Pressure have an increasing leak rate.

Es besteht die Aufgabe, ein Rückschlagventil der genannten Art zu schaffen, welches auch bei höheren Drücken eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet.There is the task of creating a check valve of the type mentioned, which A perfect seal is guaranteed even at higher pressures.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gelöst.This object is achieved by the subject matter of the present invention.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Rückschlagventil, insbesondere für Dosierpumpen, bestehend aus
einem ersten und einem zweiten gegeneinander abgedichteten Gehäuseteil, die beide mindestens je einen Durchströmkanal aufweisen, wobei das erste Gehäuseteil mit einer zentrischen Ausnehmung versehen ist, in welcher ein den zentrisch angeordneten Durchströmkanal des zweiten Gehäuseteils absperrender bzw. freigebender, gegen eine Dichtfläche wirkender Verschlußkörper geführt ist;
der Ventilkörper aus einem Teller mit einem in die Durchströmöffnung des zweiten Gehäuseteils hineinragenden Führungszapfen besteht;
das zweite Gehäuseteil eine konzentrische, als Anschlag für den Verschlußkörper dienende, in die Ausnehmung des ersten Gehäuseteils hineinragende Ringwand auf­ weist;
der Rand der Ausnehmung des ersten Gehäuseteils mit einer Anfasung versehen ist; in der zwischen dieser Anfasung und der Ringwand gebildeten Ringnut eine vorge­ spannte Weichdichtung angeordnet ist, welche die Ringwand überragt;
die beiden gegen die Weichdichtung anliegenden Gehäuseteile eine Verdrehsiche­ rung aufweisen und torsionsfrei gegeneinander montiert sind und der Führungszapfen (18) einen Zentrierkonus (19) aufweist.The present invention relates to a check valve, in particular for metering pumps, consisting of
a first and a second mutually sealed housing part, both of which each have at least one flow channel, the first housing part being provided with a central recess in which a closure body which blocks or releases the centrally arranged flow channel of the second housing part and acts against a sealing surface is guided ;
the valve body consists of a plate with a guide pin projecting into the throughflow opening of the second housing part;
the second housing part has a concentric ring wall serving as a stop for the closure body and projecting into the recess of the first housing part;
the edge of the recess of the first housing part is provided with a chamfer; a pre-tensioned soft seal is arranged in the annular groove formed between this chamfer and the annular wall, which projects beyond the annular wall;
the two housing parts abutting against the soft seal have an anti-rotation lock and are mounted against one another without torsion and the guide pin ( 18 ) has a centering cone ( 19 ).

Diese besondere Ausgestaltung unter Verwendung einer Weichdichtung, vorzugs­ weise einer O-Ring-Dichtung, hat den Vorteil, daß neben der Abdichtung in Durch­ strömungsrichtung eine Zentrierung und auch eine Abdichtung der beiden Gehäuse­ teile gegeneinander erfolgt. Die Zentrierung ergibt sich dabei infolge der Anfasung des Randes der Ausnehmung bei der Montage automatisch, wobei die Vorspannung der Weichdichtung die Abdichtung der beiden Gehäuseteile gegeneinander bewirkt. Dabei sollte der Durchmesser des Tellers des Verschlußkörpers größer sein als der mittlere Durchmesser der Weichdichtung, um eine sichere Dichtwirkung zu erzielen. Es versteht sich, daß die Weichdichtung die als Anschlag für den Teller dienende Ringwand etwas überragen muß, aber nur so weit, daß die Weichdichtung bei hohem Schließdruck durch den Anschlag vor übermäßiger Belastung geschützt bleibt. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß die Weichdichtung bei der Montage keine Torsions­ kräfte, sondern nur Druckkräfte aufzunehmen braucht, weil die beiden Gehäuseteile nur axial gegeneinander, d. h. ohne Verdrehung, gepreßt werden. Auf diese Weise bleibt das Niveau der Dichtfläche plan erhalten.This particular configuration using a soft seal, preferably as an O-ring seal, has the advantage that in addition to the seal in through flow direction a centering and also a seal of the two housings parts against each other. The centering results from the chamfer the edge of the recess during assembly automatically, the preload the soft seal causes the sealing of the two housing parts against each other. The diameter of the plate of the closure body should be larger than that average diameter of the soft seal to achieve a secure sealing effect. It is understood that the soft seal serves as a stop for the plate Ring wall must protrude somewhat, but only so far that the soft seal at high Closing pressure is protected from excessive load by the stop. A Another advantage of this construction is the fact that the soft seal in the No torsion assembly  forces, but only needs to absorb pressure forces because the two housing parts only axially against each other, d. H. without being twisted. In this way the level of the sealing surface remains flat.

Ist die Dichtfläche des Tellers rechtwink­ lig zur Bewegungsrichtung des Verschlußkörpers angeord­ net, treten bei der Schließbewegung des Verschlußkör­ pers nur rein vertikale Kräfte auf, so daß bei erneutem Öffnen der Verschlußkörper leicht abheben kann.Is the sealing surface of the plate right-angled lig arranged to the direction of movement of the closure body net, occur during the closing movement of the breech body pers only purely vertical forces, so that when the Opening the closure body can lift off easily.

Die Gehäuseteile sind zwischen zwei Gegenflächen, bei­ spielsweise Flanschen oder in einem verschraubbaren Ge­ häuse abdichtend angeordnet, so daß kein Fluß außen um das Rückschlagventil herum stattfinden kann. Das neue Rückschlagventil läßt sich kostengünstig herstellen, ist weniger temperaturanfällig und leicht austauschbar. Der Verschlußkörper kann sehr leicht sein und hat nur etwa das Gewicht eines Drittels bzw. eines Viertels eines herkömmlichen Kugelverschlußkörpers gleicher Nennweite. Er spricht deshalb bereits auf geringe Druckunterschiede schnell an und wirkt sowohl bei sehr geringen als auch bei hohen einwirkenden Drücken gasdicht, während bei den bekannten metallischen Dichtungen die Leckage mit zuneh­ mendem Druck steigt. Beim Einsatz für Dosierpumpen er­ höht sich die Dosiergenauigkeit, die Schließmechanik ar­ beitet exakter und die Schließzeit verkürzt sich. Durch das geringe Gewicht des Verschlußkörpers werden auch besonders scherempfindliche Stromungsmedien geschont.The housing parts are between two counter surfaces, at for example flanges or in a screwable Ge housing arranged sealingly, so that no flow around the check valve can take place around. The new Check valve can be manufactured inexpensively less sensitive to temperature and easy to replace. Of the Lock body can be very light and has only about the weight of a third or a quarter of a conventional ball closure body of the same nominal size. He is therefore already talking about slight pressure differences quickly and works at very low as well gas-tight at high pressures, while at known metallic seals with increasing leakage increasing pressure. When used for dosing pumps the dosing accuracy increases, the locking mechanism ar works more precisely and the closing time is reduced. By the light weight of the closure body will also particularly sensitive to shear sensitive flow media.

Vorzugsweise weist der Führungszapfen des Verschlußkör­ pers eine Länge auf, welche größer ist als der maximale Hubweg des Verschlußkörpers. The guide pin of the closure body preferably has pers a length that is greater than the maximum Stroke of the closure body.  

Dadurch ist sichergestellt, daß der Führungszapfen sich nicht verkantet, also insbesondere ein problemloses Schließen gewährleistet ist.This ensures that the guide pin is not tilted, in particular a problem-free one Closing is guaranteed.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist der Verschlußkörper einen Schwerpunkt auf, welcher bei senkrechter Anordnung des Ventils im Schließzustand un­ ter bis knapp oberhalb der zwischen dem Teller des Ver­ schlußkörpers und der Weichdichtung gebildeten Dich­ tungsebene liegt.According to a further special embodiment the closure body has a focus on which at vertical arrangement of the valve in the closed state un ter to just above that between the plate of the Ver closing body and the soft seal formed you level.

Auch diese Maßnahme begünstigt den Schließvorgang, und zwar je mehr, je tiefer der Schwerpunkt unter der Dich­ tungsebene liegt.This measure also favors the closing process, and the more, the lower the center of gravity under you level.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die Weichdichtung eine maximal 10% Verformung bewirkende Vorspannung aufweist.It has proven to be particularly advantageous that the Soft seal causing a maximum of 10% deformation Has bias.

Dadurch zentriert die Weichdichtung die Gehäuseteile exakt, ist aber andererseits nicht zu stark verformt, so daß eine gute Dichtwirkung gewährleistet ist.As a result, the soft seal centers the housing parts exact, but on the other hand is not deformed too much, so that a good sealing effect is guaranteed.

Vorzugsweise ist dem Verschlußkörper in an sich bekann­ ter Weise eine Stützfeder zugeordnet, die oberhalb, jedoch vorzugsweise unterhalb der Dichtfläche angeordnet ist. Preferably, the closure body is known per se ter way associated with a support spring above, however is preferably arranged below the sealing surface.  

Diese Ausführungsform ist immer dann sinnvoll, wenn das Rückschlagventil horizontal oder unter einem Winkel an­ geordnet werden muß, um den Verschlußkörper in Position zu halten.This embodiment is always useful if that Check valve on horizontally or at an angle must be ordered to keep the closure body in position to keep.

Vorzugsweise weist der Teller des Verschlußkörpers eine ballige Kopffläche auf. Dadurch wird erreicht, daß bei Stoffen mit hohen Oberflächenspannungen der Verschluß­ körper nicht an der Anschlußfläche haften bleibt.Preferably, the plate of the closure body has one spherical head surface. This ensures that at Fabrics with high surface tension the closure body does not stick to the connection surface.

In der Zeichnung ist das neue Rückschlagventil in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch im Schnitt darge­ stellt und nachstehend näher erläutert:
In einer mittels einer Verschraubung 1 verschlossenen Halterung 2 ist das aus einem ersten - oberen - Gehäuse­ teil 3 und einem zweiten - unteren - Gehäuseteil 4 be­ stehende Rückschlagventil angeordnet. Die Gehäuseteile 3 und 4 sind mit angeformten Ringkanten 5, 6 versehen, welche sich abdichtend gegen einen Absatz 7 der Halte­ rung 2 und einen Absatz 8 der Verschraubung 1 anschmie­ gen. Das erste Gehäuseteil 3 weist mehrere Durchström­ kanäle 9 sowie eine zentrische Ausnehmung 10 auf. Das zweite Gehäuseteil 4 ist mit einem zentrischen Durch­ strömkanal 11 und mit einer konzentrischen, in die Aus­ nehmung 10 weisenden Ringwand 12 versehen. Der Rand der Ausnehmung 10 weist eine Anfasung 13 unter einem Winkel von 3° auf. In der zwischen der Anfasung 13 und der Ringwand 12 gebildeten Ring­ nut 14 ist als Weichdichtung 15 eine mit 4% Verformung vorgespannte O-Ring-Dich­ tung vorgesehen. Sie überragt die Ringwand 12 geringfügig.In the drawing, the new check valve is shown in an exemplary embodiment purely schematically in section Darge and explained in more detail below:
In a closed by means of a screw 1 bracket 2 is arranged from a first - upper - housing part 3 and a second - lower - housing part 4 be check valve. The housing parts 3 and 4 are provided with molded ring edges 5 , 6 , which are sealing against a paragraph 7 of the holding tion 2 and a paragraph 8 of the screw connection 1. The first housing part 3 has a plurality of flow channels 9 and a central recess 10 . The second housing part 4 is provided with a central through-flow channel 11 and with a concentric, in the recess 10 pointing from the annular wall 12 . The edge of the recess 10 has a chamfer 13 at an angle of 3 °. In the groove formed between the chamfer 13 and the ring wall 12 14 as a soft seal 15 a 4% deformation biased O-ring device is provided. It projects slightly beyond the ring wall 12 .

In der Ausnehmung 10 ist ein besonders leichter Verschlußkörper 16 lose geführt. Er besteht aus einem gegen die O-Ring-Weichdichtung 15 abdichtenden Teller 17, der in einen in den Durchströmkanal 11 hineinreichenden Führungszapfen 18 mit Zen­ trierkonus 19 übergeht. Der Schwerpunkt des Verschlußkörpers 16 liegt in der Höhe der im Schließzustand durch den Teller 17 und die O-Ring-Weichdichtung 15 gebil­ deten Dichtebene. Die Ringwand 12 dient dem Teller 17 als Anschlag. Durch eine Stützfeder 20 wird der Verschlußkörper 16 in Position gehalten, falls das Rückschlag­ ventil nicht senkrecht, sondern horizontal oder in Schräglage eingebaut werden muß. Bei senkrechter Anordnung ist diese Stützfeder 20 nicht erforderlich. Die ballige Kopf­ fläche des Tellers 17 ist mit 21 bezeichnet. Die Gehäuseteile 3 und 4 sind durch eine Verdrehsicherung, welche aus einem in ein Loch eingreifenden Stift besteht, ge­ sichert.A particularly light closure body 16 is loosely guided in the recess 10 . It consists of a against the O-ring soft seal 15 sealing plate 17 which merges into a guide pin 18 extending into the flow channel 11 with Zen trier cone 19 . The focus of the closure body 16 is the amount of the sealing plane formed in the closed state by the plate 17 and the O-ring soft seal 15 . The annular wall 12 serves the plate 17 as a stop. By a support spring 20 , the closure body 16 is held in position if the check valve must not be installed vertically, but horizontally or in an inclined position. In a vertical arrangement, this support spring 20 is not required. The spherical head surface of the plate 17 is designated 21 . The housing parts 3 and 4 are secured by an anti-rotation device, which consists of a pin engaging in a hole.

Claims (6)

1. Rückschlagventil, insbesondere für Dosierpumpen, bestehend aus einem ersten (3) und einem zweiten (4) gegeneinander abgedichteten Gehäu­ seteil, die beide mindestens je einen Durchströmkanal (9,11) aufweisen, wobei
  • - das erste Gehäuseteil (3) mit einer zentrischen Ausnehmung (10) ver­ sehen ist, in welcher ein den zentrisch angeordneten Durchströmkanal (11) des zweiten Gehäuseteils (4) absperrender bzw. freigebender, gegen eine Dichtfläche wirkender Verschlußkörper (16) geführt ist;
  • - der Ventilkörper aus einem Teller (17) mit einem in die Durchströmöffnung (11) des zweiten Gehäuseteils (4) hineinragenden Führungszapfen (18) besteht;
  • - das zweite Gehäuseteil (4) eine konzentrische, als Anschlag für den Ver­ schlußkörper (16) dienende, in die Ausnehmung (11) des ersten Gehäuseteils (3) hineinragende Ringwand (12) aufweist;
  • - der Rand der Ausnehmung (10) des ersten Gehäuseteils (3) mit einer Anfa­ sung (13) versehen ist;
  • - in der zwischen dieser Anfasung (13) und der Ringwand (12) gebildeten Ring­ nut (14) eine vorgespannte Weichdichtung (15) angeordnet ist, welche die Ringwand (12) überragt;
  • - die beiden gegen die Weichdichtung (15) anliegenden Gehäuseteile (3, 4) eine Verdrehsicherung (22) aufweisen und torsionsfrei gegeneinander mon­ tiert sind und
  • - der Führungszapfen (18) einen Zentrierkonus (19) aufweist.
1. Check valve, especially for metering, consisting of a first (3) and a second (4) sealed against each other Gehäu seteil, both of which each have at least one through-flow channel (9,11), wherein
  • - The first housing part ( 3 ) with a central recess ( 10 ) is seen ver, in which a centrally arranged flow channel ( 11 ) of the second housing part ( 4 ) shutting off or releasing, acting against a sealing surface closure body ( 16 );
  • - The valve body consists of a plate ( 17 ) with a guide pin ( 18 ) projecting into the flow opening ( 11 ) of the second housing part ( 4 );
  • - The second housing part ( 4 ) has a concentric, as a stop for the United closure body ( 16 ) serving, in the recess ( 11 ) of the first housing part ( 3 ) projecting ring wall ( 12 );
  • - The edge of the recess ( 10 ) of the first housing part ( 3 ) is provided with a solution ( 13 );
  • - In the between this chamfer ( 13 ) and the ring wall ( 12 ) formed ring groove ( 14 ) a pre-tensioned soft seal ( 15 ) is arranged, which projects beyond the ring wall ( 12 );
  • - The two against the soft seal ( 15 ) adjacent housing parts ( 3 , 4 ) have an anti-rotation device ( 22 ) and are torsion-free against each other and installed
  • - The guide pin ( 18 ) has a centering cone ( 19 ).
2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füh­ rungszapfen (18) des Verschlußkörpers (16) eine Länge aufweist, welche größer ist als der maximale Hubweg des Verschlußkörpers (16). 2. Check valve according to claim 1, characterized in that the guide pin ( 18 ) of the closure body ( 16 ) has a length which is greater than the maximum stroke of the closure body ( 16 ). 3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Verschlußkörpers (16) bei senkrechter Anordnung des Ven­ tils im Schließzustand unter bis knapp oberhalb der zwischen dem Teller (17) des Verschlußkörpers (16) und der Weichdichtung (15) gebildeten Dichtungs­ ebene liegt.3. Check valve according to claim 1 or 2, characterized in that the center of gravity of the closure body ( 16 ) with vertical arrangement of the Ven valve in the closed state below to just above that between the plate ( 17 ) of the closure body ( 16 ) and the soft seal ( 15 ) formed sealing level lies. 4. Rückschlagventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichdichtung (15) eine maximal 10% Verformung bewirkende Vorspan­ nung aufweist.4. Check valve according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the soft seal ( 15 ) has a maximum of 10% deformation causing bias. 5. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Verschlußkörper (16) eine Stützfeder (20) zugeordnet ist.5. Check valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closure body ( 16 ) is associated with a support spring ( 20 ). 6. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Teller (17) des Verschlußkörpers (16) eine ballige Kopffläche (21) aufweist.6. Check valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plate ( 17 ) of the closure body ( 16 ) has a spherical head surface ( 21 ).
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