DE4333663C1 - Klappenventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil mit einem zylindrischen Gehäuse, ei­ nem koaxial in dem Gehäuse angeordneten Ventilsitz und einer schwenkba­ ren Ventilklappe.

In DE 40 31 456 A wird ein Klappenventil dieser Art beschrieben, bei dem die Dichtfläche des Ventilsitzes konvex gekrümmt ist und eine senkrecht zur Schwenkachse der Ventilklappe verlaufende Krümmungsachse aufweist. Die Ventilklappe hat die Form einer gewölbten Platte mit einer der Krümmung des Ventilsitzes entsprechenden Krümmung. Wenn die Ventilklappe in die geöffnete Stellung geschwenkt ist, fällt ihre Krümmungsachse somit annä­ hernd mit der Achse des zylindrischen Gehäuses zusammen, so daß die Ven­ tilklappe sich eng an die Innenfläche der Gehäusewand anschmiegt. Auf diese Weise wird ein geringer Strömungswiderstand des geöffneten Ventils bei äu­ ßerst kleinbauendem Gehäuse erreicht.

Die Ventilklappe ist bei diesem bekannten Ventil in bekannter Weise mit Hil­ fe eines an ihrem Rand angeordneten Scharniers an dem Ventilsitz befestigt. Es erweist sich jedoch als schwierig, dieses Scharnier so zu konstruieren, daß es sich in dem verfügbaren, sehr begrenzten Raum unterbringen und dennoch einfach montieren läßt.

Aus FR 958 148 und WO 9100459 sind bereits Gestaltungen von Drosselven­ tilen bekannt, bei denen eine Drosselklappe so in einem Rohr angeordnet ist, daß sie um eine feste, diametral durch das Rohr verlaufende Achse schwenk­ bar ist. Die Betätigung der Drosselklappe erfolgt über einen parallel zur Schwenkachse von der Drosselklappe vorspringenden Stift, der sich durch einen Schlitz in der Wand des Rohres erstreckt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klappenventil der eingangs genannten Gat­ tung zu schaffen, bei dem sich das Schwenklager für die Ventilklappe einfach montieren und raumsparend in dem Ventilgehäuse unterbringen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilklappe mit parallel zur Schwenkachse vorspringenden Führungsstiften versehen ist, die in bogenförmig in der Innenwand des Gehäuses verlaufende Führungsnu­ ten eingreifen, die auf die gedachte Schwenkachse der Ventilklappe zentriert sind und die Ventilklappe bei ihrer Schwenkbewegung führen, wobei mindestens zwei der Führungsnuten (36) unterschiedlich große Krümmungsradien aufweisen.

Aufgrund dieser Führung der Ventilklappe erübrigt es sich, ein Scharnier in dem schmalen Zwischenraum zwischen dem Rand der Ventilklappe und der Wand des Gehäuses unterzubringen, und die mit der Herstellung eines sol­ chen Scharniers verbundenen Schwierigkeiten werden somit vermieden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Klappenventil und

Fig. 2 das Klappenventil nach Fig. 1 in der Draufsicht.

In Fig. 1 und 2 ist ein als Rückschlagventil ausgebildetes Klappenventil 10 gezeigt, das ein zylindrisches Gehäuse 12 und einen rohrförmigen Ventil­ sitz 14 aufweist, der mit einem Bund 16 dicht in das Gehäuse 12 eingepaßt ist. Das Innere des Ventilsitzes 14 fluchtet mit einer stirnseitigen Öffnung des Gehäuses 12 und bildet einen Durchflußkanal 18, der durch eine Ventil­ klappe 20 verschließbar ist.

Die Ventilklappe 20 ist um eine tangential zu ihrem Rand, senkrecht zur Zei­ chenebene in Fig. 1 verlaufende gedachte Achse 22 schwenkbar und hat die Form einer zylindrisch gekrümmten Platte, die beispielweise durch einen Ausschnitt aus der Wand eines zylindrischen Rohres mit dem Außenradius R gebildet wird. Die Ventilklappe besitzt somit eine kreiszylindrisch-konvexe Dichtfläche 24, die den Radius R aufweist und deren Krümmungsachse paral­ lel zur Schwenkachse 22 verläuft. Der Ventilsitz 14 besitzt am Umfang des Durchflußkanals 18 eine entsprechende Dichtfläche 26, die beispielsweise dadurch hergestellt werden kann, daß in die Stirnfläche des Ventilsitzes eine Nut in der Form eines Teilkreiszylinders mit dem Radius R eingefräst wird.

In Axialrichtung des Gehäuses 12 in Fig. 1 gesehen hat die Ventilklappe 20 einen kreisförmigen Grundriß, der in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet ist und den Radius r aufweist. Der Umfangsrand 28 der Ventilklappe 20 wird so­ mit durch die Schnittlinie zwischen zwei rechtwinklig zueinander verlaufen­ den Kreiszylindern mit den Radien R und r gebildet. Die Ventilklappe 20 läßt sich um etwa 90° in die Öffnungsstellung schwenken, die in Fig. 1 in gestri­ chelten Linien und in Fig. 2 in durchgehenden Linien gezeigt ist. In dieser Stellung hat der Umfangsrand 28 der Ventilklappe in der Draufsicht nach Fig. 2 die Form einer Hyperbel, die sich an die Innenfläche des Gehäuses 12 anschmiegt.

Das Gehäuse 12 wird im gezeigten Beispiel durch einen rohrförmigen Mantel 30 gebildet, in dem ein mit einem Längsschlitz 32 versehener Ring 34 un­ ter Spannung gehalten ist. Der Ring 34 liegt mit seiner unteren Stirnfläche an dem Bund 16 des Ventilsitzes 14 an und fixiert so den Ventilsitz in dem Gehäuse. In der Mantelfläche des Ringes 34 sind zwei kreisbogenförmige Schlitze 36 ausgebildet, die auf die Schwenkachse 22 der Ventilklappe zen­ triert sind. Die Ventilklappe 20 ist mit zwei Führungsstiften 38 versehen, die mit ihren aus der Ventilklappe vorspringenden Enden in die Schlitze 36 eingreifen. Die Schlitze 36 sind nach außen durch den Mantel 30 des Gehäu­ ses 12 abgeschlossen und bilden somit Führungsnuten, in denen die Ventil­ klappe 20 mit ihren Führungsstiften 38 geführt ist. Die Führungsstifte 38 weisen in den Führungsnuten 36 ein gewisses Spiel auf, so daß sich die Ven­ tilklappe 20 leichtgängig zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstel­ lung verschwenken läßt. Zugleich ermöglicht dieses Spiel eine satte Dichtbe­ rührung zwischen den Dichtflächen 24 und 26 der Ventilklappe und des Ventilsitzes.

In der Öffnungsstellung springt die Ventilklappe mit ihrer strömungsgünstig gewölbten Dichtfläche 24 etwas in den Querschnitt des Durchflußkanals 18 vor. Um den Durchflußwiderstand weiter zu verringern, kann die Ventilklap­ pe wahlweise mit einer Hohlkehle 40 versehen sein, die in Fig. 2 gestri­ chelt eingezeichnet ist.

Der oben beschriebene Führungsmechanismus für die Ventilklappe läßt sich auch bei Schmetterlingsventilen mit zwei Ventilklappen realisieren, deren Schwenkachsen sich am Rand des Ventilsitzes diametral gegenüberliegen.

Claims (4)

1. Klappenventil mit einem zylindrischen Gehäuse (12), einem koaxial in dem Gehäuse angeordneten Ventilsitz (14) und einer schwenkbaren Ventil­ klappe (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilklappe (20) mit parallel zur Schwenkachse (22) vorspringenden Führungsstiften (38) versehen ist, die in bogenförmig in der Innenwand (34) des Gehäuses (12) verlaufende Führungsnuten (36) eingreifen, die auf die gedachte Schwenkachse (22) der Ventilklappe zentriert sind und die Ventilklappe bei ihrer Schwenkbewegung führen, wobei mindestens zwei der Führungsnuten (36) unterschiedlich große Krümmungsradien aufweisen.

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen­ wand des Gehäuses (12) durch einen in den Mantel (30) des Gehäuses einge­ paßten Ring (34) gebildet wird und daß die Führungsnuten (36) durch Schlit­ ze des Ringes (34) gebildet werden, die nach außen durch den Mantel (30) des Gehäuses abgeschlossen sind.

3. Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (34) mit seinem stirnseitigen Ende an einem Teil (16) des Ventilsitzes (14) anliegt und diesen axial in Position hält.

4. Klappenventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (34) durch einen längs verlaufenden Schlitz (32) unterbrochen und un­ ter Spannung in dem Mantel (30) des Gehäuses (12) gehalten ist.