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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, umfassend
ein Ventilglied mit einer Umfangsfläche und einem Kanal, der eine
Mündung
an jeder Seite aufweist, wobei die Mündung an einer Seite des Kanals
durch ein Ventilelement abdichtbar ist, welches bei einem vorgegebenen
Druck in dem Kanal, der höher
ist als der Umgebungsdruck, von der einen Mündung abhebt. Das Ventilelement
umfasst einen aus elastischem Material wie Gummi oder nachgiebigem Kunststoff
hergestellten O-Ring, und die eine Mündung des Kanals ist in einer
Nut gelegen und wird durch das Ventilelement abgedichtet und weist
Umfangskanten auf, die an Teilen vorgesehen sind, welche relativ
zueinander einstellbar und festlegbar sind.
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Ein solches Rückschlagventil ist aus der deutschen
Patentschrift 201161 bekannt, wobei der gewünschte Ausblasdruck in dem
Kanal durch eine geeignete Auswahl der Abmessungen, der Ausgestaltungen
und des Materials des O-Rings und der Abmessungen und der Ausgestaltung
der Nut, in welcher der abdichtende O-Ring angeordnet ist, festgelegt
werden kann. Bei dieser bekannten Ausgestaltung wird die Breite
jeder Nut durch drei Adapter bestimmt, die lokal in der Nut mit
einer Klemmwirkung untergebracht sind. Um den O-Ring neu zu spannen, muss
das Rückschlagventil
demontiert werden, die Adapter müssen
durch geringfügig
kürzere
Adapter ersetzt werden, und das Rückschlagventil muss anschließend wieder
neu montiert werden. Aufgrund der Menge der Teile ist dieser Vorgang
nicht nur teuer, arbeitsintensiv und fehleranfällig, sondern erfordert es
auch, verschiedene Adapter mit einem Bereich von akkurat bestimmten
Längen
auf Lager zu halten.
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Das Ziel der Erfindung ist es, ein
Rückschlagventil
der eingangs genannten Art zu schaffen, welches Ventil aus einer
kleinstmöglichen
Anzahl von relativ einfachen Teilen zusammengefügt werden kann, welche demzufolge
einen relativ kostengünstigen
Preis haben. Insbesondere mag man in dieser Hinsicht an seine Anwendung
für Ventilationen
und Ausblaszwecke bei Zentralheizungsinstallationen denken.
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Gemäß der Erfindung werden diese
Ziele erreicht, wenn die Umfangskanten stufenlos durch einen Einstellmechanismus
einstellbar sind, so dass sie relativ zueinander verschiebbar und
festlegbar sind. Durch diese Merkmale kann das Verändern der Zwischenraumbreite
durchgeführt
werden, ohne dass das gesamte Rückschlagventil
demontiert werden muss. Außerdem
wird der zusätzliche,
besonders vorteilhafte Effekt erzielt, dass das Rückschlagventil
eingestellt, angepasst und neu angepasst werden kann auf kontinuierliche
stufenlose Art und Weise. Mit dem Rückschlagventil gemäß dieser
Erfindung kann demzufolge, soweit der Ausblasdruck betroffen ist,
eine extrem akkurate Einstellung des Rückschlagventils realisiert
werden und auch für
einen längeren
Zeitraum aufrecht erhalten werden.
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Wenn gemäß einer weiter bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung der Einstellmechanismus eine Schraubenverbindung umfasst,
wobei eine Umfangskante relativ zu der anderen Umfangskante verschiebbar
ist, kann eine genaue Anpassung der Einstellung und ein Neuanpassen
des Rückschlagventils
realisiert werden auf eine extrem einfache Art und Weise und mit
einer minimalen Anzahl von Teilen.
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Die Lehre der Erfindung kann mit
besonderem Vorteil auf ein Rückschlagventil
mit verschiedenen parallelen Ausblasöffnungen angewandt werden,
wie es aus der deutschen Patentschrift 201161 bekannt ist, wobei
die Nut durch Ringe und Adapter unterteilt ist und wobei in dem
Fall von ungleichmäßigen Adaptern
nicht nur der von dem O-Ring abgedeckte Zwischenraum in der Breite
variieren kann, sondern auch die Zwischenräume relativ zueinander in der
Breite unterschiedlich sein können.
Wenn gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung zumindest ein weiterer Ring in der Nut vorgesehen ist,
so dass dieser frei relativ zu den Nutwänden verschiebbar ist, so dass
die Nut in mehrere Zwischenräume
unterteilt ist, die alle mit einem O-Ring abgeschlossen sind, sind
diese Probleme auf effektive Art und Weise gelöst. Da ein Ring frei in axialer
Richtung gleiten kann, werden die O-Ringe für eine korrekte wechselseitige
Breitenverteilung der so geformten Zwischenräume sorgen, auch wenn bei einem
einstellbaren Rückschlagventil
eine Nutwand relativ zu der anderen verschoben wird, um eine Feinanpassung
durchzuführen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann jeder weitere Ring ein O-Ring sein, in welchem
Fall es bevorzugt ist, dass ein O-Ring, der einen weiteren Ring
bildet, einen größeren Durchmesser
hat als ein O-Ring,
der ein Ventilelement bildet. In dieser Ausführungsform brauchen die weiteren
Ringe nicht separat hergestellt zu sein, da sie kommerziell erhältliche
Standardartikel sind.
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Unter einem Gesichtspunkt der Sicherheit kann,
insbesondere um den O-Ring
gegen eine durch Unachtsamkeit oder Sorglosigkeit verursachte Beschädigung zu
schützen,
vorgesehen sein, dass in einem Abstand um den O-Ring herum eine mit dem Ventilelement
verbundene Schirmkappe angeordnet ist, deren Inneres in offener
Verbindung mit der Umgebung ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann ein Ventil, das in zwei Richtungen wirkt, erhalten
werden, wenn zwischen den Mündungen
auf beiden Seiten des Kanals eine weitere Mündung vorgesehen ist, welche
mittels eines weiteren O-Rings abdichtbar ist und mit einem weiteren
Kanal kommuniziert, der eine zweite außerhalb des Kanals vorgesehene
Mündung
hat.
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Im folgenden wird das Rückschlagventil
gemäß der Erfindung
diskutiert und erläutert,
und zwar rein beispielhaft mit Bezug auf die in den begleitenden
Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen. In
diesen Zeichnungen:
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zeigt 1 im
Querschnitt ein einstellbares Rückschlagventil;
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zeigt 2,
halb in der Draufsicht und halb im Querschnitt, ein Rückschlagventil
mit einem Ausblaskanal, welches relativ zu der Ausführungsform
in 1 vergrößert ist;
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zeigt 3 im
Querschnitt ein in zwei Richtungen arbeitendes Rückschlagventil;
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zeigt 4 im
Querschnitt ein Rückschlagventil
mit einem Ausblaskanal, das relativ zu der Ausführungsform der 2 weiter vergrößert ist; und
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zeigt 5 im
Querschnitt eine Variante des Rückschlagventils
der 4.
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1 zeigt
ein Rückschlagventil 1,
das ein Ventilelement 2 mit einem zentralen Kanal 3 und
einem quer verlaufenden Kanal 4 aufweist. Das Ventilelement 2 weist
einen Flansch 6a auf, der eine Wand einer ringförmigen Nut 7 bildet,
in welchen hinein sich der quer verlaufende Kanal 4 öffnet, und
zwar bei einer Mündung 5,
und welche mittels eines O-Rings 9 abgeschlossen
ist. Die andere Wand der Nut 7 wird gebildet durch einen
Mutterelement 6b, der auf das Ventilelement 2 aufgeschraubt
ist. So ist die Breite der Nut 7 und demzufolge die Vorspannung
in dem O-Ring 9 einstellbar, welcher O-Ring, wenn die Nut 7 schmaler
gewählt
ist, weiter auswärts
gedrückt
wird und so einer höheren
Vorspannung unterliegt und anders herum. Auf diese Art und Weise
kann der Druck, mit welchem das Rückschlagventil 1 ausbläst, eingestellt
werden und neu eingestellt werden, und zwar auf extrem akkurate
Art und Weise. Eine Feststellmutter 6c sorgt für die Fixierung
der eingestellten Position des Mutterelements 6b.
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Das Rückschlagventil 1 soll
dafür sorgen, dass
der Fluiddruck, der in einem von Wänden umschlossenen Raum vorherrscht,
welcher Raum in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, nicht über einen
vorbestimmten Wert steigt. Dazu ist beispielsweise mittels eines äußeren Schraubgewindes
an dem Mutterelement 6b das Rückschlagventil 1 in
einer Wand dieses umschlossenen Raum so fixiert, dass das Ende des
Kanals 3 sich frei in diesen Raum hinein öffnet, und
als Ergebnis herrscht der Fluiddruck in diesem Raum auch in dem
Kanal 3 vor und demzufolge in dem quer verlaufenden Kanal 4 und über die
Mündung 5 auch
in der Nut 7. Dieser Fluiddruck wird so auch versucht,
den O-Ring 9 in Auswärtsrichtung
wegzudrücken,
und zwar durch Ausweiten. Wenn der Fluiddruck steigt, wird das zu
einem gegebenen Zeitpunkt dazu führen,
dass der O-Ring von zumindest einem Teil der Kanten der Nut 7 gelöst wird,
so dass Fluid in die Umgebung austreten kann, bis sich der Druck
soweit abgesenkt hat, dass die Elastizität des O-Rings 9 wieder
die Oberhand gewinnt und der O-Ring 9 wieder in dichtender Art
und Weise gegen die Nut 7 mit seinem gesamten Umfang anliegt.
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2 zeigt
teilweise im Querschnitt und teilweise in der Draufsicht ein Rückschlagventil 11 mit einem
zylindrischen Ventilelement 12 mit einem zentralen Kanal 13,
der vor dem Ende des Ventilelements 12 endet. In der Wand
des Ventilelements 12 befinden sich Bohrungen 14,
die auf zwei Stufen durch die Wand hindurchbrechen und die in einer Mündung 15 enden,
die mit einer Nut 17 kommuniziert, dessen äußere obere
Kanten ein Nest für
in jedem Fall einen O-Ring 19 bilden. Die beiden Nuten 17 sind
auf der einen Seite durch eine radiale Fläche eines Kragens 18 an
dem Ventilelement 12 begrenzt und auf der anderen Seite
durch eine radiale Fläche einer
Mutter 16, die auf das Ventilelement 12 aufgeschraubt
ist. So kann die Breite der Nuten variiert werden, um den Ausblasdruck
einzustellen und fein einzustellen.
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Die Arbeitsweise dieses Rückschlagventils 11 ist
im wesentlichen zu der des Ventils der 1. Durch die Verwendung von mehreren
quer verlaufenden Kanälen 14 auf
verschiedenen Stufen ist der Ausblaskanal des Rückschlagventils 11 beträchtlich verglichen
mit dem der 1 vergrößert worden.
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3 zeigt
ein doppelt wirkendes Rückschlagventil 21 mit
einem zylindrischen Ventilelement 22 und einem zylindrischen
Ventilelement 32. Das Ventilelement 22 ist mit
einem zentralen Kanal 23 versehen, in welchen hinein an
einem Ende ein mit einem quer verlaufenden Kanal 24 versehener
Anschlag 26 eingeschraubt worden ist. Der Anschlag 26 ist
so weit in den zentralen Kanal 23 eingeschraubt worden,
dass eine Nut 27 verbleibt, die mittels eines O-Rings 29 abgeschlossen
ist, der elastisch mit dem Ventilelement 22 und dem Anschlag 26 im
Eingriff ist. Dieser Teil des doppelt wirkenden Rückschlagventils 21 ist
genauso betätigbar
und einstellbar wie das mit Bezug auf 1 diskutierte
Rückschlagventil 1.
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Das Ventilelement 32 ist
mit einem zentralen Kanal 33 versehen, der an einem Ende
einen Verschluss hat, versehen mit einer Bohrung, in welcher das
Ventilelement 22 in dichtender Art und Weise angebracht
ist, so dass der O-Ring 29 sich in dem Kanal 33 befindet.
Zwischen dem O-Ring 27 und dem Verschluss des Kanals 33 sind
quer verlaufende Kanäle 34 in
den Wänden
des Ventilelements 32 vorgesehen, welche Kanäle sich
in eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung 37 hinein öffnen, zum
Unterbringen eines O-Rings 39, der die quer verlaufenden
Kanäle 34 abdichtet.
Außerdem
ist eine Schirmkappe 40 für den O-Ring 39 an
dem Ventilelement 32 angebracht, welche Schirmkappe 40 mit
einem sich radial auswärts
erstreckenden Flansch 40a zum Anbringen des doppelt wirkenden
Rückschlafventils 21 in
einer Wand eines umschlossenen Raums versehen ist.
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Während
der Montage des Rückschlagventils 21 in
dieser Wand kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das offene
Ende des Ventilelements 32 in offener Verbindung mit dem
Raum steht, in welchem der Druck gesteuert werden soll. Wenn dieser Druck
zu hoch wird, tritt der O-Ring 39 zurück, bis der Druck den gewünschten
Maximalwert wieder erreicht hat, einzustellen durch die Auswahl
des O-Rings 39. Der Druck in dem Raum kann jedoch auch
zu gering werden. In diesem Fall tritt der O-Ring 29 zurück, und Fluid
kann einströmen,
bis der gewünschte
Minimaldruck, einzustellen durch die Auswahl des O-Rings 29,
in dem Raum vorherrscht. Wenn der umschlossene Raum Flüssigkeit
und Gas beinhaltet und wenn der Vorgang des Anhebens des Drucks
des umschlossenen Raums, beispielsweise in einem Heißwassersystem,
durch Nachfüllen
von Flüssigkeit
erzielt werden soll, kann dies realisiert werden durch dichtes Verbinden
des offenen Endes des Ventilelements 22 mit einer Flüssigkeitsquelle
zum Einbringen der Flüssigkeitsmenge
in den Raum.
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4 zeigt
ein Mehrfach-Rückschlagventil 51 der
in 2 gezeigten Art.
Das Rückschlagventil 51 weist
ein Ventilelement 52 mit einem zentralen Kanal 53 und
einer Anzahl von quer verlaufenden Kanälen 54 auf. Das Ventilelement 52 weist
außerdem eine
Stufe 56 auf, flanschartig relativ zu einem Teil 52a des
Ventilelements abgestuft, in welchem sich die quer verlaufenden
Kanäle 54 befinden.
Um diesen Teil 52a herum sind zwei Metallringe 61 vorgesehen,
deren Außendurchmesser
gleich dem der Stufe 56 ist und deren Innendurchmesser
größer ist
als der Außendurchmesser
des Teils 52a, so dass die Ringe 61 den Teil 52a mit
breitem Spiel umgeben. Um das Zentrieren der Ringe 61 relativ
zu dem Teil 52a zu erleichtern, ist jeder Ring 61 lokal
mit Zentriervorsprüngen 62 versehen.
Außerdem
ist eine Hülse 63 gleitend
an dem geschlossenen Ende des Teils 52a angeordnet, welche
Hülse mit
dem Teil 52a mittels eines Bolzens 64 verbunden
ist. Die Hülse 63 hat
einen Außendurchmesser,
der gleich dem der Ringe 61 ist und der Stufe 56,
und einen Innendurchmesser, der über
die äußeren Umfangsfläche des
Teils 52a hinüber
gleitet mit einer Gleitpassung, während zwischen der inneren
Umfangsfläche
der Hülse 63 und
der äußeren Umfangsfläche des
Teils 52a sich eine Dichtung 65 befindet, die
eine Gleitbewegung zulässt.
Die Ringe 61 umgeben nicht nur den Teil 52a mit
einem radialen Spiel, sondern befinden sich auch mit einem axialen
Spiel zwischen der Hülse 63 und
der Stufe 56. Die so zwischen der Stufe 56 und
einem Ring 61, zwischen zwei Ringen 61 und zwischen
einem Ring 61 und der Hülse 63 ausgebildeten
Zwischenräume 66 sind
in jedem Fall mittels eines O-Rings 59 abgedichtet.
Da die Ringe 61 frei über
den Teil 52a hinüber in
axialer Richtung gleiten können,
werden die drei Lücken 66 automatisch
die gleiche Breite einnehmen. Die Abmessung der Breite der Lücken 66 und so
auch der Ausblasdruck kann akkurat gesteuert werden durch die Drehung
des Bolzens 64. Schließlich
weist das Ventilelement 52 weiter einen Kragen 52b auf,
der mit einem externen Schraubengewinde versehen ist, um das Anbringen
einer Schirmkappe 60 zu ermöglichen.
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Wenn gewünscht, können die Zentriervorsprünge 62 weggelassen
werden, weil die O-Ringe 59 nicht nur für eine Einstellung in axialer
Richtung sondern auch in radialer Richtung sorgen werden. Außerdem können die
Ringe 61 auch aus einem Material hergestellt werden, das
anders ist als Metall, beispielsweise aus Gummi oder einem anderen
elastischen Material. So sind bei dem Rückschlagventil 71 gemäß 5 die Ringe 61 ausgetauscht
durch O-Ringe 78.
Das Rückschlagventil 71 weist
außerdem
ein Ventilelement 72 mit einem zentralen Kanal 73 auf,
der an einem Ende mittels eines Flanschteils 76 geschlossen
ist, versehen mit einer Sitznut 76a für einen O-Ring 78.
Auf das Ventilelement 72 hinauf ist eine Mutter 77 aufgeschraubt,
die ebenfalls mit einer Sitznut 77a zum Aufnehmen eines
O-Rings 78 versehen ist. Zwischen diesen O-Ringen 78 in
den Sitznuten 76a und 77a befinden sich außerdem mit
Spiel zwei weitere O-Ringe 78, während ein O-Ring 79 mit einem
kleineren Durchmesser als die O-Ringe 78 in jedem Fall
dichtend zwischen jeweils zwei O-Ringen 78 vorgesehen ist.
Die O-Ringe 78 und die O-Ringe 79 zwischen den
zwei äußeren O-Ringen 78 sind
jeweils von der äußeren Umfangsfläche des
Ventilelements 72 beabstandet, um eine Nut 75 zwischen
dieser äußeren Umfangsfläche, dem
Flanschteil 76 und der Mutter 77 abzudichten.
Die Nut 75 kommuniziert mit dem zentralen Kanal 73 über einen
quer verlaufenden Kanal 74. Der Ausblasdruck des Rückschlagventils 71 kann
wie oben beschrieben eingestellt werden durch Drehen der Mutter 77,
die mittels einer Feststellmutter 80 in der gewünschten
Position fixiert werden kann. Um die O-Ringe 78 und 79 zu
schützen,
ist eine Schirmkappe 81 vorhanden, mittels einer Schraube 82 an
dem Flanschteil 76 gesichert.
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Innerhalb des in den anliegenden
Ansprüchen
definierten Rahmens der Erfindung sind noch viele Modifizierungen
und Varianten möglich.
Beispielsweise kann zum Einstellen des Ventils statt einer Schraubenverbindung
eine gleitende, verriegelbare Verbindung oder jede andere Art von
einstellbarer Verbindung vorgesehen werden. Für einen O-Ring kann jeder geeignete
Querschnitt abgesehen vom kreisförmigen
ebenfalls vorgesehen werden. Das gleiche gilt für die zylindrischen Ventilelemente. Außerdem kann
eine Schirmkappe auch so ausgestaltet sein, dass sie in perforierter
Form abschließt, so
dass der O-Ring nicht länger
zugänglich
ist. Wenn das auszublasende Fluid nicht in die Umgebung gelangen
soll, kann die Schirmkappe auch mit einer Ablassleitung verbunden
sein.