DE60111290T2

DE60111290T2 - Rückschlagventil

Info

Publication number: DE60111290T2
Application number: DE60111290T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Katsura
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: DE60111290D1; US6513546B2; JP2001248741A; KR20010087168A; KR100437132B1; JP3375930B2; EP1132668B1; TW536587B; US20010018930A1; EP1132668A2; EP1132668A3

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil, das in einem Fluidgerät wie einer Kolbenpumpe eingebaut ist, um zu verhindern, dass Fluid in umgekehrter Richtung fließt, und dadurch zulässt, dass das Fluid nur in eine Richtung fließt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In einer Kolbenpumpe, die zum Beispiel benutzt wird, um chemische Reinigungsflüssigkeiten in einem Halbleiter produzierenden Gerät zirkulieren zu lassen oder zu transportieren, ist ein Rückschlagventil eingebaut um die transportierte Flüssigkeit anzusaugen oder auszulassen. Solche Rückschlagventile beinhalten ein Ventil der Schwerkraftart, in dem ein Schließen nur durch das Gewicht eines Ventilelements selbst erreicht wird, und dasjenige in Federart, in dem ein Ventilelement und eine Spiraldruckfeder, die das Ventilelement so drängt, dass das Ventilelement eng mit einem Ventilsitz in Verbindung steht, in einem Ventilgehäuse eingebaut sind. Ein Ventil in Federart wird hauptsächlich verwendet, weil es bessere Abdichteigenschaften hat als das in Schwerkraftart (zum Beispiel japanische Patentanmeldung Offenlegung Nr. 3-179184 und japanische Patentanmeldung Offenlegung Nr. 10-196521).
In solch einem Rückschlagventil in Federausführung sind das Ventilelement und die Spiraldruckfeder unabhängig ausgeformt, so dass sie voneinander getrennt werden können, und, während des Betriebs des Ventils, kann die Mittelachse der Spiraldruckfeder deshalb leicht bezüglich der des Ventilelements abweichen. Im schlimmsten Fall sind das Ventilelement und die Spiraldruckfeder fast voneinander gelöst. Daher kann die Drängkraft, die durch die Spiraldruckfeder ausgeübt wird, nicht ausreichend auf das Ventilelement wirken, wodurch oft das Problem entsteht, dass ein korrektes Abdichtvermögen aufgrund des Ventilelements verringert oder verlorengegangen ist.
Ein Rückschlagventil wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist, ist aus FR-A-2685051 bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wurde gemacht, um das Problem zu lösen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Rückschlagventil in Federausführung vorzusehen, mit dem ein korrektes Abdichtvermögen aufgrund des Ventilelements jederzeit sichergestellt werden kann, und die Arbeit des Einbauens des Rückschlagventils in ein Fluidgerät wie eine Kolbenpumpe effizient ausgeführt werden kann.
Das Rückschlagventil der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Genauer gesagt ist in dem Rückschlagventil der Erfindung das Ventilelement in eine konische kegelstumpfartige Form gebracht, die Spiraldruckfeder in eine zylindrische Form gebracht, und das Ventilelement und die Spiraldruckfeder sind einstückig in eine Form gebracht, in der das Ventilelement und die Spiraldruckfeder miteinander verbunden sind über eine Vielzahl von Verbindungsstäben, die einstückig zwischen einem hinteren Endabschnitt des Ventilelements und einem vorderen Endabschnitt der Spiraldruckfeder so ausgeformt sind, dass die Mittelachsen des Ventilelements und der Spiraldruckfeder miteinander zusammenfallen. Der Außendurchmesser der Spiraldruckfeder ist so festgelegt, dass er größer ist als der maximale Außendurchmesser des Ventilelements.
In dem so gestalteten Rückschlagventil weichen das Ventilelement und die Spiraldruckfeder, die einstückig miteinander ausgeformt sind, in der Position voneinander nicht ab oder lösen sich nicht voneinander. Daher kann die Drängkraft, die durch die Spiraldruckfeder ausgeübt wird, immer ausreichend auf das Ventilelement wirken und es ist möglich, ein beständiges Abdichtvermögen auszuüben, in der immer sicher verhindert werden kann, dass ein Rückwärtsfluss oder ein Flüssigkeitsleck auftritt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann das Rückschlagventil der Erfindung immer ein beständiges Abdichtvermögen ausüben, und ist vom Gesichtspunkt der Arbeit des Einbauens des Rückschlagventils in ein Fluidgerät wie eine Kolbenpumpe her vorteilhaft.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht des Rückschlagventils, das eine Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ist eine Vorderansicht des Rückschlagventils;
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 2; und
4 ist eine Längsschnittansicht einer Kolbenpumpe, in die das Rückschlagventil aus 1 eingebaut ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Ein Rückschlagventil 30 gemäß der Erfindung ist durch das einstückige Ausbilden eines Ventilelements 1 und einer Spiraldruckfeder 2 aus Metall oder Kunstharz konfiguriert.
Das Ventilelement 1 und die Spiraldruckfeder 2 werden einstückig aus einem Kunstharz geformt, zum Beispiel wird ein Fluororesin, dass eine außerordentliche Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit besitzt, wie PTFE (Polytetrafluoroethylen) oder PFA (Perfluoroalkoxy) als Formstoff verwendet. Wenn das einstückige Formgeben mit dem Spritzgussverfahren durchgeführt wird, kann das Ventil wirtschaftlich in großen Mengen hergestellt werden.
Das Ventilelement 1, das aus Kunstharz hergestellt ist, ist in eine konische kegelstumpfartige Form gebracht, und die Spiraldruckfeder 2 ist in eine zylindrische Form gebracht. Das Ventilelement 1 und die Spiraldruckfeder 2 sind einstückig in eine Form gebracht, bei der die zwei Elemente 1 und 2 miteinander verbunden sind über eine Vielzahl von Verbindungsstäben 3, die einstückig zwischen einem hinteren Endabschnitt des Ventilelements 1 und einem vorderen Endabschnitt der Spiraldruckfeder 2 so ausgeformt sind, dass die Mittelachsen der zwei Elemente miteinander zusammenfallen.
Wie in 1 gezeigt, ist der Außendurchmesser D₂ der Spiraldruckfeder 2 so festgelegt, dass er größer ist als der maximale Außendurchmesser D₁ des Ventilelements 1.
4 zeigt beispielhaft einen Fall, wo das so gestaltete Rückschlagventil 30 in einer Kolbenpumpe 31 eingesetzt ist, die verwendet wird, um chemische Reinigungsflüssigkeiten in einem Halbleiter produzierenden Gerät zirkulieren zu lassen oder zu transportieren.
Die Kolbenpumpe 31 ist in der folgenden Art konfiguriert. Ein Paar von Balgen 14, die sich in die gleiche Richtung ausdehnen und zusammenziehen können, sind gegenüberliegend in zylindrischen Gehäusen 13A und 13B angeordnet, die fortlaufend an den Seiten der Pumpenkopfwand 12 befestigt sind, die einen Flüssigkeitseinfluss- beziehungsweise Ausflussweg 10 und 11 hat. Die Öffnungsabschnitte 14a der paarweise vorgesehenen Bälge 14 sind luftdicht an der Pumpenkopfwand 12 über ringförmige Befestigungsplatten 15 befestigt, wobei jeder der inneren Räume der Gehäuse 13A und 13B hermetisch in eine Flüssigkeitskammer 16a und eine Luftkammer 16b untereilt ist, so dass ein Paar von Pumpabschnitten 17A und 17B gestaltet wird.
Die paarweise vorgesehenen Bälge 14 in den zwei Pumpabschnitten 17A und 17B sind miteinander eingreifend verbunden über eine Vielzahl von Verbindungsstäben 18, die durch die Pumpenkopfwand 12 verlegt sind und in Umfangsrichtung angeordnet sind, so dass, wenn sich einer der Bälge 14 zusammenzieht, sich der andere Balg 14 ausdehnt. In der Pumpenkopfwand 12 sind Ansaugöffnungen 19 und Auslassöffnungen 20, die mit den Einfluss- und Ausflusswegen in Kontakt stehen, so ausgebildet, dass sie in den Flüssigkeitskammern 16a in den Pumpabschnitten 17A und 17B geöffnet sind. Ansaug- und Auslassventilgehäuse 21 und 22, die aus einem Harzmaterial wie Fluororesin in eine zylindrische Form gebracht sind, sind mit den Ansaugöffnungen 19 beziehungsweise den Auslassöffnungen 20 schraubgekoppelt. In diesem Fall wurde das Rückschlagventil 30, das wie vorstehend beschrieben durch ein Ventilelement 1 und eine Spiraldruckfeder 2 konfiguriert ist, die miteinander einstückig sind, vorher in jedes der Ventilgehäuse 21 und 22 eingebaut, so dass das Ventil 1 mit dem entsprechenden Ventilsitz 21a oder 21b eng in Kontakt steht. Luftlöcher 23, durch die abwechselnd Druckluft in die Luftkammern 16b geblasen wird, sind in den Bodenwänden 13a und 13b der entsprechenden Gehäuse 13A und 13B ausgebildet.
Gemäß dieser Gestaltung wird Druckluft, die von einem Druckluftversorgungsgerät (nicht dargestellt) wie ein Kompressor geliefert wird, abwechselnd in die Luftkammern 16b durch die Luftlöcher 23 geblasen, wodurch die paarweise vorgesehenen Bälge 14 über die Verbindungsstäbe 18 angetrieben werden, um sich reversibel auszudehnen und zusammenzuziehen, wodurch die paarweise vorgesehenen Pumpabschnitte 17A und 17B dazu gebracht werden, abwechselnd ansaugende und auslassende Hübe auszuführen. Als Folge wird ein Pumpvorgang ausgeführt, in dem die Flüssigkeit, die von dem Einflussweg 10 in die Flüssigkeitskammern 16a über die Rückschlagventile 30 in den Ansaugventilgehäusen 21 fließt, über die Rückschlagventile 30 in den Ausflussventilgehäusen 22 in einer im Wesentlichen kontinuierlichen Art in den Ausflussweg 11 ausgelassen wird.
Wie oben beschrieben sind in jedem der Rückschlagventile 30, die in die Kolbenpumpe 31 eingebaut sind, das Ventilelement 1 und die Spiraldruckfeder 2 einstückig miteinander ausgeformt. Infolgedessen weichen das Ventilelement 1 und die Spiraldruckfeder 2 in der Position voneinander nicht ab oder lösen sich nicht voneinander in den entsprechenden Ventilgehäusen 21 oder 22. Deshalb kann die Drängkraft, die durch die Spiraldruckfeder 2 ausgeübt wird, immer ausreichend auf das Ventilelement 1 wirken, so dass es immer möglich ist, sicher zu verhindern, dass ein Rückwärtsfluss oder ein Flüssigkeitsleck auftritt, wodurch die Zuverlässigkeit der Lieferung der Volumenmenge verbessert werden kann.
In jedem der Ventilgehäuse 21 und 22 kann die Arbeit des Einbauens der Spiraldruckfeder 2 gleichzeitig mit der des Einbauens des Ventilelements 1 ausgeführt werden. Verglichen mit dem Fall, bei dem diese Elemente getrennt in ein Ventilgehäuse eingebaut werden, können sie deshalb effizienter eingebaut werden.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Rückschlagventil vor, bei dem ein korrektes Abdichtvermögen immer sichergestellt werden kann. In dem Rückschlagventil sind ein Ventilelement 1 und eine Spiraldruckfeder 2, die das Ventilelement 1 in die Ventilschließrichtung drängt, aus einem Kunstharzmaterial einstückig ausgeformt.

Claims

Rückschlagventil mit einem Ventilelement (1) und einer Spiraldruckfeder (2), die eine zylindrische Form hat, die das Ventilelement (1) in eine Ventilschließrichtung drängt, wobei das Ventilelement (1) und die Spiraldruckfeder (2) aus einem Harzmaterial hergestellt sind, und wobei das Ventilelement (1) und die Spiraldruckfeder (2) einstückig in eine Form gebracht sind, bei der sie miteinander so verbunden sind, dass die Mittelachsen des Ventilelements (1) und der Spiraldruckfeder (2) miteinander zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (1) und die Spiraldruckfeder (2) miteinander verbunden sind über eine Vielzahl von Verbindungsstäben (3), die einstückig zwischen einem hinteren Endabschnitt des Ventilelements (1) und einem vorderen Endabschnitt der Spiraldruckfeder (2) ausgeformt sind, wobei sich die Verbindungsstäbe (3) parallel zu den Mittelachsen des Ventilelements (1) und der Spiraldruckfeder (2) erstrecken, und ein Außendurchmesser (D₂) der Spiraldruckfeder (2) so festgelegt ist, dass er größer ist als der maximale Außendurchmesser (D₁) des Ventilelements (1).
Rückschlagventil gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement (1) und die Spiraldruckfeder (2) einstückig aus Fluororesin hergestellt sind.
Rückschlagventil gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Ventilelement (1) in eine abgeschrägte konische kegelstumpfartige Form gebracht ist.
Fluidgerät, das ein Rückschlagventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält.
Kolbenpumpe, die ein Rückschlagventil gemäß Anspruch 4 enthält.