DE4236481C2 - Rückschlagventil - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem konventionellen Rückschlagventil, wie es in dem DE-GM 72 25 979 beschrieben ist.

Das durch das DE-GM 72 25 979 bekannte und die Gattung bildende Rückschlagventil hat ein Ventilgehäuse mit einem Schraubengewinde am Umfang zum Zwecke des Befestigens und mit einem Ventilsitz, ein mittels einer Ventilfeder federnd gegen den Ventilsitz vorgespanntes Ventilelement, ein das vom Ventilelement abgewandte Ende der Ventilfeder abstützendes mit einer Ausnehmung des Ventilgehäuses verrastbares Halteelement, wobei die Ausnehmung als Ringnut in einer äußeren Mantelfläche des Ventilgehäuses und das Halteelement als ein zwei von einer Stützfläche für das zugeordnete Ende der Ventilfeder ausgehende Haltearme mit zwei gegeneinander gerichteten Lappen aufweisender Haltebügel ausgebildet ist, wobei die Lappen in die Ringnut greifen. Vor dem Einschrauben des Ventilgehäuses mittels seines Schraubengewindes in eine Bohrung z. B. eines Rohres ist das Rückschlagventil zusammenzubauen. Hierfür ist das Ventilelement in das Ventilgehäuse einzutauchen, die Ventilfeder aufzusetzen und zu spannen und das Halteelement relativ zum Ventilgehäuse so zu bewegen, daß die Lappen in die Ringnut gelangen. Ein Eckenmaß des Haltebügels ist etwas kleiner gewählt als der Kerndurchmesser der aufnehmenden Bohrung beispielsweise des Rohres, so daß später beim Einschrauben des Rückschlagventils in die Bohrung die Lappen des Haltebügels nicht aus der Ringnut herausrutschen können, womit der Haltebügel gegen Abrutschen vom Ventilgehäuse gesichert ist. Infolge dieses Eckenmaßes ist die Breite eines Blechstreifens, aus dem der Haltebügel geformt ist, begrenzt, so daß bei einem nicht ausschließbaren Schrägdruck der mit Vorspannung eingebauten Ventilfeder eine Verkippung des Haltebügels relativ zum Ventilgehäuse und somit eine Behinderung beim Einbauen des Rückschlagventils in die Bohrung des Rohres nicht ausschließbar sind. Dies ist insbesondere nachteilig für das Einbauen des Rückschlagventils per Montageautomat. Aufgrund der Ausbildung des Haltebügels ist auch nicht ausschließbar, daß beim Verbringen des fertig montierten Rückschlagventils zur Bohrung des aufnehmenden Rohres der Haltebügel vom Ventilgehäuse teilweise oder ganz abgleitet. In beiden Fällen wäre Nacharbeit und damit störender Zeitverlust verbunden. Ein weiterer Nachteil des erfindungsgemäßen Rückschlagventils besteht darin, daß die in Massen herzustellenden Haltebügel aufgrund ihrer im wesentlichen U-förmigen Gestalt und der dabei noch gegeneinander gerichteten Lappen in einem Transportbehälter zum Verhaken neigen und deshalb vor der Montage von Rückschlagventilen zu vereinzeln sind. Hierzu muß entweder teure Handarbeit geleistet oder aber eine an sich teure mechanische Vereinzelungs­ vorrichtung investiert werden.

Bei einem durch die US 3 725 990 bekannten Rückschlagventil wird ein Ventilelement, welches üblicherweise als Kugel ausgebildet ist, mittels einer Ventilfeder, die allgemein als Schraubenfeder und häufig als konische Schraubenfeder ausgebildet ist, gegen einen Ventilsitz gepreßt, der in einem Ventilgehäuse vorgesehen ist, um eine von dem Ventilsitz umgebene Ventilöffnung so lange zu verschließen, wie ein über die Ventilöffnung auf den Ventilkörper einwirkender Druck eines Druckmediums nicht ausreicht, um das Ventilelement entgegen der an ihm angreifenden Federkraft von dem Ventilsitz abzuheben. Ein Rückschlagventil öffnet also bei einem durch die gewählte Federkraft mehr oder weniger genau definierten Druck an der Ventilöffnung und sperrt diese Ventilöffnung bei geringeren Drücken sowie unabhängig von der Höhe des Druckes dann, wenn das Druckmittel auf die der Ventilöffnung gegenüberliegenden Seite des Ventilelements einwirkt. Dabei kann das Ventilgehäuse entsprechend dem jeweiligen Einsatzzweck bzw. in Abhängigkeit von den angrenzenden Komponenten eines hydraulischen oder pneumatischen Systems unterschiedliche Formen aufweisen, wobei das Ventilgehäuse gemäß der zitierten US 3 725 990 für die Realisierung sogenannter Einsatz-Rückschlagventile, welche direkt in einen Druckmittelkanal bzw. eine Druckmittelleitung eingesetzt werden, relativ einfach aufgebaut und beispielsweise durch ein becherförmiges Blechgehäuse gebildet sein kann, welches an seinem vom Ventilsitz abgewandten Ende nach innen umgebördelt ist, um eine Stützfläche für das vom Ventilelement abgewandte Federende bzw. für eine dieses Federende abstützende Platte oder dergleichen zu bilden.

Aus der DE-OS 24 23 643 ist es ferner bekannt, bei einem Durchflußregelventil, welches im übrigen ebenfalls als Einsatzventil gedacht ist und zusätzlich zu den üblichen Komponenten eines Rückschlagventils eine Betätigungsvorrichtung umfaßt, mit deren Hilfe ein kugelförmiges Ventilelement unabhängig von Höhe und Richtung des Druckmitteldruckes in definierter Weise von dem Ventilsitz abgehoben werden kann, das Ventilgehäuse als verhältnismäßig massives Druckgußgehäuse o. dgl. auszubilden und als Widerlager für eine das Ventilelement beaufschlagende Druckfeder ein Gehäuse in Gestalt eines becherförmigen Käfigs zu verwenden, an dessen Boden sich die Druckfeder abstützen kann und dessen offenes Ende unter bleibender Verformung des Käfigmaterials formschlüssig in eine Ringnut des Ventilgehäuses eingepreßt ist.

Bei den bekannten Rückschlagventilen der vorstehend erläuterten Art, welche durch Verwendung einer zusätzlichen Betätigungsvorrichtung gegebenenfalls als Durchflußregelventil verwendet werden können, hat es sich als problematisch erwiesen, daß beim Zusammenbau der Ventilteile zu einem funktionsfähigen Ventil jeweils noch mindestens ein Bauteil des Ventils bleibend verformt werden muß - im Falle des Ventils gemäß US 3 725 990 der Rand auf der offenen Seite des becherförmigen Ventilgehäuses und im Falle des Ventils gemäß DE-OS 24 23 643 das offene Ende des becherförmigen, als Widerlager für die Druckfeder dienenden Käfigs. Dies hat zur Folge, daß die Herstellung der einzelnen Teile des Ventils einerseits und die Montage des fertigen Ventils andererseits räumlich und zeitlich nicht voneinander zu trennen sind und daß letztlich die Verformungsschritte bzw. -werkzeuge das Tempo und die Präzision der Montage bestimmen. Außerdem kann eine abschließende Qualitätskontrolle erst nach der Endmontage bzw. der endgültigen Fertigstellung der bekannten Ventile erfolgen.

Ausgehend von einem Rückschlagventil mit einem Haltebügel gemäß dem Stand der Technik und der hierzu aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil so zu verbessern, daß es einfach und zuverlässig und billig herstellbar ist und insbesondere auch automatisch montierbar ist.

Das die gestellte Aufgabe lösende Rückschlagventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat insbesondere den Vorteil, daß zunächst alle Bauteile des Ventils endgültig fertiggestellt und in diesem Zustand auf die Einhaltung der Qualitätsvorgaben geprüft werden können und daß der Zusammenbau des Ventils dann in einem einfachen automatischen Montageprozeß erfolgen kann, in dem keines der Bauteile des Ventils mehr bleibend verformt wird, so daß die reinen Montagearbeiten automatisch mit hoher Präzision und Geschwindigkeit durchgeführt werden können. Dabei ist die Ausnehmung zum federnden Verrasten des Halteelements mit dem Ventilgehäuse als Ringnut ausgebildet, die fertigungstechnisch günstig herstellbar ist. Dabei befindet sich die Ringnut in einer äußeren Mantelfläche des Ventilgehäuses, die besonders leicht bearbeitbar ist. Dies ist vorteilhafter als ein Prinzip, gemäß dem das Halteelement mit einer innen liegenden Ausnehmung bzw. Ringnut durch Aufspreizen nach außen federnd verrastbar wäre. Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Halteelement als ein mindestens zwei von einer Stützfläche für das zugeordnete Federende ausgehende Haltearme aufweisender Haltebügel ausgebildet ist, da ein derartiger Haltebügel kostengünstig aus Flachmaterial, beispielsweise aus Federstahl, ausgestanzt und durch Biegen in die gewünschte Form gebracht werden kann. Andererseits könnte ein derartiger Haltebügel je nach Einsatzzweck auch aus einem geeigneten elastischen Kunststoffmaterial als Massenprodukt kostengünstig hergestellt werden. Vorteilhaft ist dabei auch, daß an den von der Stützfläche abgewandten freien Enden der Haltearme bogenförmige, die Haltearme zu einer T-förmigen Gestalt ergänzende, mit der Ringnut verrastbare Endstücke vorgesehen sind, da hierdurch eine zuverlässige kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Haltebügel und dem Ventilkörper hergestellt werden kann.

Des weiteren ist es vorteilhaft, gemäß dem Anspruch 2 die Ringnut als einen Einst ich mit einer relativ steilen Schulter auf der der Stützfläche des Halteelements zugewandten Seite des Einstichs auszubilden und an den Endstücken der Haltearme nur zum Zusammenwirken mit dieser Schulter einen stärker nach innen vorstehenden Vorsprung anzuformen, wodurch das Aufschieben des Haltebügels auf den Ventilkörper ohne zusätzliche Montagehilfe ermöglicht wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Anspruch 3 ist günstig durch Verwendung eines Ventilschließelements in Form einer Kugel, wenn auf der vom Ventilsitz abgewandten Seite derselben ein becherförmiges Halteteil vorgesehen ist, welches eine insbesondere als Ringflansch ausgebildete Abstützfläche für das von der Stützfläche des Halteelements abgewandte Ende der Ventilfeder aufweist. Ein Vorteil der Verwendung eines solchen Halteteils besteht darin, daß für die Ventilfeder im Bereich der Ventilkugel eine ebene zentrierende Abstützfläche geschaffen werden kann, die die Montage erleichtert, hinsichtlich des Durchmessers der Ventilfeder größere konstruktive Freiheit bietet und einen Verzicht auf speziell geformte und damit teure Federn, insbesondere konische Druckfedern, ermöglicht.

Insgesamt ergibt sich, daß ein Rückschlagventil gemäß der Erfindung kostengünstig hergestellt und als Einsatz- Rückschlagventil zuverlässig in einem Gehäuse eines Druckmittelsystems festgelegt werden kann. Dabei kann das Ventilgehäuse als einfaches Drehteil hergestellt werden, während das Halteelement und auch ein der Kugel zugeordnetes becherförmiges Halteteil als Blechteile ausgebildet sein können und nach einer vorausgegangenen Prüfung hervorragend für eine automatische Zuführung zur Montagestrecke geeignet sind. Die Montage des Rückschlagventils selbst erfolgt dann durch einfaches Ineinanderfügen bzw. Verrasten der einzelnen Bauteile, während die Montage als Einsatz-Rückschlagventil in einem HA- Gehäuse abschließend durch Einpressen und Verstemmen erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlagventils ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch das Rückschlag­ ventil im eingebauten Zustand in einem HA-Gehäuse;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Rückschlagven­ tils, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 3a bis 3c eine Seitenansicht, einen Längsschnitt bzw. eine Stirnansicht eines Haltebügels des Ventils gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Ventilkörper des Ventils gemäß Fig. 2 und

Fig. 5 eine Ventilkugel des Ventils gemäß Fig. 2 mit einem im Längsschnitt dargestellten zugeordneten Halteteil.

Im einzelnen zeigen Fig. 1 und 2 als bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel eines Rückschlagventils gemäß der Erfin­ dung ein Einsatz-Rückschlagventil 1, welches in Fig. in ein HA-Gehäuse 2 eingepreßt und mit diesem verstemmt ist und welches in Fig. 2 für sich allein dargestellt ist.

Gemäß Fig. 2 besitzt das Rückschlagventil 1 einen Ven­ tilkörper 6 mit einem ballig ausgebildeten Zentrierbund 3 an seinem in Fig. 1 und 2 linken Ende, mit einer durchgehenden Mittelbohrung 7 und mit einem Ventilsitz 7a auf der dem Bund 6 gegenüberliegenden Auslaßseite der Mittelbohrung 7 - vergleiche Fig. 4.

An dem Ventilsitz 7a liegt ein Ventilelement in Form einer Ventilkugel 8 bei geschlossenem Rückschlagventil 1 dich­ tend an. Mit ihrem von dem Ventilsitz 7a abgewandten Teil sitzt die Ventilkugel 8 passend in einem Halteteil 9 - Fig. 5 -, welches als Widerlager für das in Fig. 2 linke Ende einer als Druckfeder 10 ausgebildeten Ventil­ feder eine Abstützfläche in Form eines ringförmigen Flansches 9a aufweist. Der Halteteil 9 ist beim Ausfüh­ rungsbeispiel ein becherförmiges kaltverformtes Blechteil.

Mit ihrem von dem Halteteil 9 abgewandten Ende stützt sich die Druckfeder 10 an einer Stützfläche 11a eines als Halteelement dienenden Haltebügels 11 ab, der federnd mit dem Ventilgehäuse 6 verrastbar ist. Zu diesem Zweck besitzt der in Fig. 3a bis 3c detailliert dargestellte Haltebügel 11 beim Ausführungsbeispiel drei Haltearme 13, die federelastisch ausgebildet und mit einer Ausnehmung in Form einer Ringnut 12 an dem Ventilgehäuse 6 verrast­ bar sind, wobei die Ringnut 12 im Bereich des in Fig. 2 rechten Endes des Ventilgehäuses 6 parallel zu dem Bund 3 verläuft. Die federelastischen Haltearme 13 besitzen an ihren freien, von der Stützfläche 11a des Haltebügels 11 abgewandten Enden bogenförmige Endstücke 13a, welche den Haltearmen 13 eine insgesamt T-förmige Gestalt ver­ leihen und welche sich beim Ausführungsbeispiel, wie dies insbesondere aus Fig. 3c deutlich wird, jeweils über einen Bogen von annähernd 120° erstrecken, derart, daß die End­ stücke 13a der drei beim Ausführungsbeispiel vorgesehenen Haltearme 13 einen nahezu geschlossenen, nur durch schmale Spalte unterbrochenen Ring bilden, welcher das Ventilge­ häuse 6 im Bereich der Ringnut 12 federnd umschließt.

Wie speziell aus Fig. 4 deutlich wird, ist die Ringnut 12 beim Ausführungsbeispiel als Einstich mit einer relativ steilen Schulter 15 ausgebildet, während andererseits die bogenförmigen Endstücke 13a der Haltearme 13 an ihren in Umfangsrichtung dicht beieinanderliegenden Enden radial nach innen vorspringende Vorsprünge 13b aufweisen, die einen stärker nach innen eingezogenen Teil des Haltebü­ gels 11 bilden und sich an der Schulter 15 abstützen. Durch diese Ausgestaltung wird das Aufschieben des Halte­ bügels 11 auf das Ventilgehäuse 6 und das Verrasten der Haltearme 13 bzw. der Endstücke 13a derselben mit der Nut 12 des Ventilgehäuses 6 erleichtert, so daß keine zusätzliche Montagehilfe erforderlich ist, wenn die End­ montage des Rückschlagventils 1 erfolgt.

Für seinen bestimmungsgemäßen Einsatz wird das als Aus­ führungsbeispiel betrachtete Einsatz-Rückschlagventil 1 in eine dafür vorgesehene Bohrung des HA-Gehäuses 2 ge­ preßt, wobei sich der ballig ausgebildete Bund 3 am hinteren bzw. linken Ende des Ventilgehäuses 6 dichtend an die Wand der Bohrung des Gehäuses 2 anlegt. Das auf diese Weise in dem Gehäuse 2 festgelegte Ventil 1 wird dann durch eine Verstemmung 4 endgültig gesichert und festgelegt. Dabei gewährleistet die Verstemmung eine derartige Erhöhung der axialen Haltekraft für das Ventil 1, daß dieses auch bei einem hohen Druck in einem Raum 5 des Gehäuses 2 zuverlässig in diesem gehalten wird.

Das gemäß Fig. 1 in dem Gehäuse 2 festgelegte Ventil 1 arbeitet als typisches Rückschlagventil. Wenn in einem Raum 14 einer Gehäusebohrung auf der Einlaßseite des Ven­ tils 1 ein vorgegebener Druck erreicht wird, dann hebt die Kugel 8 entgegen der Kraft der Ventilfeder 10 von dem Ventilsitz 7a ab, so daß das Druckmedium durch die Mittelbohrung 7 des Ventilkörpers 6 hindurch und an der Kugel 8 vorbeiströmen kann, um schließlich über durch die Zwischenräume zwischen den Haltearmen 13 definierte Fenster 16 in den Raum 5 des Gehäuses 2 zu gelangen. Das Ventil schließt bei Unterschreiten eines vorgegebenen Druckes im Raum 14 und wird durch einen zunehmenden Druck des Druckmittels im Raum 5 immer stärker dichtend gegen den Ventilsitz 7a gepreßt, um auf diese Weise ein Ein­ dringen von Druckmittel aus dem Raum 5 in den Raum 14 zu verhindern.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß ein Rückschlagventil kostengünstig hergestellt und als Einsatz-Rückschlagventil zuverlässig in einem Gehäuse eines Druckmittelsystems festgelegt wer­ den kann. Dabei kann der Ventilkörper 6 als einfaches Drehteil hergestellt werden, während der Halteteil bzw. Kugelhalter 9 und/oder der Haltebügel 11 preisgünstig als kaltgeformte Blechteile mit federelastischen Eigenschaften ausgebildet werden können und für die Endmontage des Ventils gegebenenfalls nach einer vorausgehenden Prüfung hervorragend für eine automatische Zuführung zur Mon­ tagestrecke geeignet sind. Die Montage des Rückschlag­ ventils selbst erfolgt dann durch einfaches Ineinander­ fügen bzw. Verrasten der einzelnen Bauteile, während die Montage als Einsatz-Rückschlagventil in einem HA-Gehäuse abschließend durch Einpressen und Verstemmen erfolgt.

Claims (4)

1. Rückschlagventil, insbesondere für ABS- und ASRS-Anwendungen und dergleichen, mit einem einen Ventilsitz aufweisenden Ventilgehäuse und einem mittels einer Ventilfeder federnd gegen den Ventilsitz vorgespannten Ventilelement, mit einem das vom Ventilelement (8) abgewandte Ende der Ventilfeder (10) abstützenden mit einer Ausnehmung (12) des Ventilgehäuses (6) verrastbaren Halteelement (11), wobei die Ausnehmung als Ringnut (12) in einer äußeren Mantelfläche des Ventilgehäuses (6) und das Halteelement als ein mindestens zwei von einer Stützfläche (11a) für das zugeordnete Ende der Feder (10) ausgehende Haltearme (13) aufweisender Haltebügel (11) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den von der Stützfläche (11) abgewandten freien Enden der Haltearme (13) bogenförmige, den Haltearmen (13) eine T-förmige Gestalt verleihende, mit der Ringnut (12) verrastbare Endstücke (13a) vorgesehen sind, die einen nahezu geschlossenen, nur durch schmale Spalte unterbrochenen Ring bildend das Ventilgehäuse (6) federnd umschließen.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (12) als Ein­ stich mit einer relativ steilen Schulter (15) auf der der Stützfläche (11a) des Halteelements (11) zugewand­ ten Seite dieses Einstichs ausgebildet ist und daß an den Endstücken (13a) der Haltearme (13) nur zum Zu­ sammenwirken mit dieser Schulter (15) ein stärker nach innen vorstehender Vorsprung (13b) angeformt ist.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Ventilelements in Form einer Kugel (8) auf der vom Ventilsitz (7a) abgewandten Seite derselben ein becher­ förmiger Halteteil (9) mit einer Abstützfläche (9a) für die Ventilfeder (10) vorgesehen ist.

4. Rückschlagventil nach einem oder mehreren der voran­ gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (11) und/oder der Halteteil (9) als kaltgeformte Blechteile ausgebildet sind.