DE4422749A1 - Pumpenschutzventil - Google Patents
PumpenschutzventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Pumpenschutzventil mit einem
Ventilgehäuse, mit einem in einer Hauptdurchgangsrichtung
angeordneten Pumpenanschlußstutzen und einem diesen
gegenüberliegenden Speisewasseranschlußstutzen, zwischen
denen ein Rückschlagventilteller, ggf. federbelastet,
axialverschieblich gelagert ist, der ein zu diesem
koaxiales mindestens einstufiges Drosselventil betätigt, so
daß dieses bei geschlossenem Rückschlagventil voll geöffnet
ist und von der Pumpemanschlußseite einen Bypaß zu einem
seitlich zur Hauptdurchgangsrichtung angeordneten
Bypaßstutzen herstellt.
Aus der DE 42 30 697 A1 ist ein derartiges Pumpenschutzven
til bekannt, dessen Gehäuse aus Vollmaterial spanabhebend
hergestellt ist und in dem eine in der Hauptdurchgangsrich
tung gelagerte Spindel mit einem Rückschlagventilteller zur
Steuerung des Bypaßstromes durch ein Lochkorbdrosselventil
angeordnet ist. Nachteilig an dem bekannten Pumpenschutz
ventil ist, daß nur nach einem Ausbau des Ventilgehäuses
aus der Rohrleitung die verschiedenen Bauteile des Ventils
zugänglich sind. Dies erschwert die Wartung des Ventils.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Pumpen
schutzventil zu schaffen, das einfacher herstellbar ist und
schnellere Wartungsarbeiten ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Pumpenschutzventil
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse ein
Stahlgußgehäuse ist und dieses gegenüberliegend zum
Bypaßstutzen einen Montageplattenverschluß hat und zwischen
letzteren der Rückschlagventilteller und das Drosselventil
koaxial zu diesen herausnehmbar gelagert sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß das Schutzventil aus einem
einstückigen gegossenen Ventilgehäuse besteht, das
einerseits den Pumpenanschlußstutzen und andererseits den
Speisewasseranschlußstutzen enthält. Quer zur Richtung des
durch diese beiden Stutzen fließenden Hauptstromes ist ein
Rückschlagventilteller und ein Lochkorbdrosselventil
eingesetzt. Sie befinden sich koaxial zu einem in
Querrichtung angeschweißten Bypaßstutzen. Mit einem
Montageplattenverschluß wird der Rückschlagventilteller in
dem Ventilgehäuse koaxial zum Bypaßstutzen gehalten.
Entgegen einem technischen Vorurteil werden die
Strömungseigenschaften in Hauptflußrichtung durch die
Umlenkung im Bereich des Ventils nicht wesentlich
verschlechtert.
Es entstehen nicht mehr Reibungsverluste als bei
herkömmlichen Ventilen, deren Rückschlagventile in
Hauptstromrichtung angeordnet sind.
Vorteilhaft wird durch Abnehmen des Montageplattenver
schlusses ein einfacher Zugang zu den beweglichen Teilen
des Ventils ermöglicht. Dies führt zu einer leichten
Austauschbarkeit der Ventilteile.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Pumpenschutzventil,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Pumpenschutzventil
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Pumpenschutzventil
nach einem dritten Ausführungsbeispiel.
Das Pumpenschutzventil 1 besteht aus einem Ventilgehäuse 2,
welches Durchtrittsstutzen für ein flüssiges Medium
aufweist. In einer Hauptdurchgangsrichtung 3 wird das
flüssige Medium durch einen Pumpenanschlußstutzen 4 des
Ventilgehäuses 2 hindurch in einen sich anschließenden
Speisewasseranschlußstutzen 5 desselben geleitet. Das
Ventilgehäuse 2 ist als Standardgußteil gefertigt.
Die Wände des Pumpenanschlußstutzens 4 einerseits und des
Speisewasseranschlußstutzens 5 andererseits sind so
geformt, daß das fließende Medium bei einer Richtungsände
rung von mindestens 90 Grad möglichst wenig Reibungsverlu
ste erfährt. Zu diesem Zweck erstreckt sich eine zylinder
förmige Wandung 6 des Pumpenanschlußstutzens 4 in einem
spitzen Winkel zur Hauptdurchgangsrichtung 3. In einem
weiteren Verlauf des Pumpenanschlußstutzens 4 geht die
Wandung desselben in eine schalenförmige Wandung 7 über,
die das Medium quer zur Hauptdurchgangsrichtung 3 ablenkt
und in den Bereich des Speisewasseranschlußstutzens 5
weiterleitet. Der Speisewasseranschlußstutzen 5 weist in
dem Anschlußbereich zum Pumpenanschlußstutzen 4 eine
schalenförmige Wandung 8 auf, an der das flüssige Medium
richtungsmäßig der senkrechten Hauptdurchgangsrichtung 3
angenähert wird. Abstromseitig angeordnete schräge
Wandungen 9 sorgen dafür, daß die Auslaßöffnung des
Speisewasseranschlußstutzens 5 koaxial zur Einlaßöffnung
des Pumpenanschlußstutzens 4 angeordnet ist.
Sobald abstromseitig des Speisewasseranschlußstutzens 5 die
Durchflußmenge unterbrochen wird, schließt ein zur
Hauptdurchgangsrichtung 3 quer angeordneter Rückschlagven
tilteller 10. Im Zusammenwirken mit einem koaxial zu diesem
angeordneten Lochkorbdrosselventil 11 wird das flüssige
Medium quer zur Hauptdurchgangsrichtung 3 in einen
Bypaßstutzen 12 abgeleitet.
Der Bypaßstutzen 12 ist an einem Querstutzen 13 des
Ventilgehäuses 2 angeschweißt. Das Lochkorbdrosselventil 11
ist in rechtwinklige Aufnahmeflächen des Querstutzens 13
mit dem Ventilgehäuse 2 durch Haltschrumpfung fest
verbunden. Das Lochkorbdrosselventil 11 weist ein
Führungsrohr 14 auf, daß koaxial zum Bypaßstutzen 12
gelagert ist. Die zum Bypaßstutzen 12 hingerichtete
Stirnseite des Führungsrohrs 14 weist eine Durchgangsöff
nung auf. Die gegenüberliegende Stirnseite des
Führungsrohrs 14 ist als geschlossene Stirnwand 15
ausgebildet.
Die Mantelfläche des zylinderförmigen Führungsrohrs 14
weist eine Mehrzahl von Öffnungen 16 auf. Diese Öffnungen
16 korrespondieren in einer Querabflußstellung des
Pumpenschutzventils 1 zu Durchgangsbohrungen 17 des
Rückschlagventiltellers 10. Die Durchgangsbohrungen 17 sind
auf einer Querhülse 18 des Rückschlagventiltellers 10
angeordnet. Sobald der Hauptstrom abstromseitig
unterbrochen worden ist, schiebt sich der mit einer Feder
19 vorgespannte Rückschlagventilteller 10 mit seiner
Querhülse 18 vollständig auf das Führungsrohr 14 des
Lochkorbdrosselventils 11. Das außenseitig durch ein
Montageplattenverschluß 20 gehaltene Rückschlagventil 10
stößt gleichzeitig mit seinem Randstutzen 21 gegen einen
armierten Ventilsitzring 22 des Ventilgehäuses 2. In dieser
Lage verschließt der Rückschlagventilteller 10 mit seinem
Kolben vollständig die in einer Mittelwand 23 des
Ventilgehäuses 2 gebildeten Durchgangsöffnung. Der
Durchfluß in Richtung des Speisewasseranschlußstutzens 5
ist hierdurch vollständig unterbrochen.
Statt dessen wird das flüssige Medium durch die
Durchgangsbohrungen 17 der Querhülse 18 und durch die
Öffnungen 16 des Führungsrohres 14 innerhalb des
Führungsrohres 14 geleitet, durch dessen eine Stirnwand es
das Ventilgehäuse 2 in Querrichtung verläßt.
Die Öffnungen 16 erstrecken sich radial im Mantelbereich
des Führungsrohrs 14. Je Öffnung 16 sind mehrere
Durchgangsbohrungen 17 der Querhülse 18 zugeordnet, die
sich während des Schließvorgangs nach und nach über die
jeweilige Öffnung 16 schieben. Durch die geeignete Anzahl,
Anordnung und Größe der korrespondierenden Durchgangsöff
nungen 16, 17 ist der Strom zum Bypaßstutzen 12 in den
Teilschließstellungen des Rückschlagventiltellers 10
jeweils so gesteuert, daß eine vorgegebene stetige Regelung
des Mindestmengendurchflusses gewährleistet ist. Wegen des
einfachen Ausbaus der Ventilteile lassen sich die Bohrungen
17 durch Nacharbeitung leicht speziellen Betriebsbedingun
gen vor Ort anpassen.
Ist die Unterbrechung des Stromflusses abstromseitig des
Speisewasseranschlußstutzens 5 aufgehoben, wird der
Rückschlagventilteller 10 gegen die Federkraft in eine
Öffnungsstellung verbracht, wobei die Durchgangsöffnung der
Mittelwand 23 freiliegt und das flüssige Medium nur in
Haupstromrichtung fließt.
Der quer gerichtete Rückschlagventilteller 10 ist koaxial
zum Bypaßstutzen 12 und axial verschieblich auf dem
Führungsrohr 14 des Lochkorbdrosselventils 11 angeordnet.
Der Ventilteller 10 weist einen Führungsstutzen 24 auf, der
in loser Passung mit einer Buchse 25 des
Montageplattenverschlusses 20 verbunden ist.
Der Montageplattenverschluß 20 ist durch Schraubverbindun
gen 26 mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden, die in Sacklöcher
30 im Gehäuse 2 eingedreht sind. Durch Lösen der Schraub
verbindung 26 läßt sich zusammen mit dem Montageplattenver
schluß 20 der Rückschlagventilteller 10 einfach
herausnehmen.
Damit unmittelbar nach Eintritt des Pumpenschutzventils 1
in die völlige Schließstellung ein möglichst gleichmäßiger
Schließdruck erzeugt wird und ein Rückfluß verhindert wird,
weist der Lochdrosselkorb 18 Entlastungsbohrungen 27 auf,
die den Raum zwischen der geschlossenen Stirnwand 15 des
Führungsrohres 14 und dem Rückschlagventilteller 10 mit dem
pumpenanschlußstutzen 4 verbinden.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das
Drosselventil 11A als einstufiges Kegelventil ausgebildet.
Die im folgenden mit dem ersten Ausführungsbeispiel
übereinstimmenden Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern
versehen.
Das Kegelventil besteht aus einem Ventilkegel 28, der über
einen mittleren Schaft 29 und radial vom Schaft 29 nach
außen erstreckende Stege 30 mit dem Rückschlagventilteller
10 verbunden und koaxial zu diesem angeordnet ist. Der
Ventilkegel 28 ist in einem Führungsrohr 14A axial
verschieblich gelagert. Das Führungsrohr 14A weist einen
Abschnitt 31 auf, an dessen Innenseite 32 der Ventilkegel
28 bei geschlossenem Bypaßventil vollflächig anliegt. Der
Ventilkegel 28 ist in Gleitpassung in dem Führungsrohr 14A
geführt. Wird der Rückschlagventilteller 10 in
Schließstellung bewegt, gleitet der Ventilkegel 28 und
anschließend die Stege 30 auf der Innenseite 32 des
Abschnitts 31, bis der Rückschlagventilteller 10 gegen den
Ventilsitzring 22 stößt.
Zur Druckentlastung ist eine durch das Kegelventil, dem
Rückschlagventilteller 10 und dem Führungsstutzen 24 sich
axial erstreckende Druckentlastungsbohrung 33 vorgesehen.
Diese verbindet einen Innenraum 34 des Führungsstutzens 24
mit einem bypaßseitig vom Ventilkegel 28 liegenden
Innenraum des Führungsrohrs 14A. Der Rückschlagventilteller
10 ist mit seinem Führungsstutzen 24 abdichtend in der
Buchse 25 der Montageplatte 35 geführt, so daß das durch
die Druckentlastungsbohrung 33 geleitete flüssige Medium
nicht in Hauptstromrichtung zum Speisewasseranschlußstutzen
5 abfließen kann.
Nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das
Drosselventil 11B als dreistufiges Kegelventil 36
ausgebildet. Das Kegelventil 36 besteht aus einem
dreistufigen Kegelschieber 37, der axial verschieblich in
dem Führungsrohr 14B geführt ist. Der Kegelschieber 37 ist
koaxial zu dem Rückschlagventilteller 10 angeordnet und
kraftschlüssig mit diesem durch eine Verschraubung 38
verbunden. Der Kegelschieber 37 weist drei Ventilkegel 39
auf, die jeweils durch einen entsprechend dem vorstehenden
Ausführungsbeispiel ausgebildeten Schaft 40 bzw. einen Steg
41 miteinander verbunden sind. In Öffnungsstellung des
Rückschlagventiltellers 10 liegen die Ventilkegel 39 mit
ihren zylindrischen Dichtflächen 42 an ebenfalls
zylindrischen Wandungsbereichen 43 des Führungsrohrs 14B.
Durch die dreistufige Ausbildung des Drosselventils werden
höheren Druckverhältnissen und erhöhten Dichtigkeitsanfor
derungen Rechnung getragen.
Wird der Rückschlagventilteller 10 in Schließstellung
bewegt, gleiten die Stege 41 an Wandungsbereichen 43
entlang und die Ventilkegel 39 erreichen konische
Erweiterungen 44 des Führungsrohrs 14B, so daß das flüssige
Medium bypaßseitig abfließen kann.
Der Kegelschieber 37 weist einen in den Rückschlagventil
teller 10 eingesetzten Verstärkungsring 45 auf, der zur
abdichtenden Verbindung mit dem Rückschlagventilteller 10
von einer Dichtung 46 umfaßt ist. Zur Druckentlastung ist
eine Druckentlastungsbohrung 47 vorgesehen, die sich axial
von dem bypaßseitig angeordneten Kegel 39 durch den
Kegelschieber 37 bis in den Bereich des Innenraums 34 des
Führungsstutzens 24 erstreckt. Der Rückschlagventilteller
10 ist mit seinem Führungsstutzen 24 in gleicher Weise in
der Buchse 25 der Montageplatte 35 geführt wie in den
vorherigen Ausführungsbeispielen. Zur Abdichtung ist
zwischen der Buchse 25 und dem Führungsstutzen 24 eine
Dichtung vorgesehen.
Alternativ kann das Drosselventil zweistufig ausgebildet
sein, wenn die Anforderungen an Dichtigkeit und Höhe des
Druckes geringer sind.
Claims (11)
1. Pumpenschutzventil (19 mit einem Ventilgehäuse (2)
mit einem in einer Hauptdurchgangsrichtung (3) angeordneten
Pumpenanschlußstutzen (4) und einem diesen
gegenüberliegenden Speisewasseranschlußstutzen (5),
zwischen denen ein Rückschlagventilteller (10), ggf.
federbelastet, axial verschieblich gelagert ist, der ein
zu diesem koaxiales, mindestens einstufiges Drosselventil
(11, 11A, 11B) betätigt, so daß dieses bei geschlossenem
Rückschlagventilteller (10) voll geöffnet ist und von der
Pumpenanschlußseite einen Bypaß zu einem seitlich zur
Hauptdurchgangsrichtung (3) angeordneten Bypaßstutzen (12)
herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse
(2) ein Stahlgußgehäuse ist und dieses gegenüberliegend zum
Bypaßstutzen (12) einen Montageplattenverschluß (20) hat
und zwischen letzteren der Rückschlagventilteller (10) und
das Drosselventil (11, 11A, 11B) koaxial zu diesen
herausnehmbar gelagert sind.
2. Pumpenschutzventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bypaßstutzen (12) an das
Ventilgehäuse (2) angeschweißt ist.
3. Pumpenschutzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) eine Mittelwand
(23) mit einer Durchgangsöffnung für den Hauptstrom
aufweist, die ventiltellerseitig mit einem Ventilsitzring
(22) armiert ist.
4. Pumpenschutzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil
(11) ein Lochkorbdrosselventil ist und ein Führungsrohr
(14) des Lochkorbdrosselventils (11) in das Ventilgehäuse
(2) bypaßstutzenseitig eingeschrumpft ist.
5. Pumpenschutzventil nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (14) ventilkolbensei
tig mit einer Stirnwand (15) verschlossen ist und zwischen
dieser und einem Ventilboden des Rückschlagventiltellers
(10) durch mindestens eine Entlastungsbohrung (27) in dem
Lochkorbdrosseiventil (11) druckentlastet ist.
6. Pumpenschutzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil
(11A) ein einstufiges Kegelventil ist, dessen Ventilkegel
(28) mit einem Schaft (29) und Stegen (30) an den Rück
schlagventilteller (10) koaxial angeordnet ist, und der
Ventilkegel (28) bei geschlossenem Bypaßventil in
Gleitpassung in einem dazu passenden Abschnitt (31) des
Führungsrohres (14A) verschieblich vollflächig geführt ist
und im geöffneten Zustand nur mit den Stegen (30) an deren
Innenseite (32) dort geführt ist.
7. Pumpenschutzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (11B) ein
zwei- oder dreistufiges Kegelventil (36) ist, dessen
zwei-/dreistufiger Kegelschieber (37) in dem Führungsrohr (14B)
koaxial zum Rückschlagventilteller (10) geführt ist und
dort mit zylindrischen Dichtflächen (42) in zugehörigen
zylindrischen Wandungsbereichen (43) abdichtend oder in
konischen Erweiterungen (44) öffnend gehalten und dabei
durch mehrere Stege (41) in dem Führungsrohr (14B) axial
geführt ist.
8. Pumpenschutzventil nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kegelschieber (37) abgedichtet in
dem Rückschlagventilteller (10) eingesetzt und verschraubt
ist.
9. Pumpenschutzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusestirnwand
montageplattenseitig Gewindesacklöcher (30) zur Verschrau
bung der Montageplatte (20) aufweist.
10. Pumpenschutzventil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlagven
tilteller (10) einen Führungsstutzen (24) trägt, der in
loser Passung in einer Buchse (25) geführt ist, wobei die
Buchse (25) in eine Montageplatte des Montageplattenver
schlusses (20) eingeschrumpft ist.
11. Pumpenschutzventil nach Anspruch 6, 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rüchschlagventilteller (10)
mit einem Führungsstutzen (24) abgedichtet in einer Buchse
(25) geführt ist, die in eine Montageplatte (35) des
Montageplattenverschlusses (20) eingesetzt ist und daß eine
Druckentlastungsbohrung (33, 47) den Innenraum (34) des
Führungsstutzens (24) mit der Bypaßseite verbindet.
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