DE8212137U1 - Drosselrückschlagventil - Google Patents

Description

- A 14 558 -Herion-Werke KG

Beschreibung

Die 'Erfindung betrifft ein Drosselrückschlagventil, insbesondere für Luft, bestehend aus einem Gehäuse¹ mit einem Ventilsitz und einem mit diesem zusammenwirkenden Ventilelenient, sowie einer den Ventilsitz umgehenden Drosselbohrung, deren DurchflUliquerschnitt durch ein Drossel element veränderbar ist.

DrosselrückschlagventiIe der vorgenannten Art sind in der Steuerungstechnik vielfach verwendete Elemente. Diese bekannten Ventile haben jedoch ein relativ großes Bauvolumen und hohen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgäbe zugrunde, ein Drosselrück= schlagventil mit kleinem Bauvolumen und geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Drosselelement in Form einer Buchse ausgebildet ist, die um die Längsachse des Ventils drehbar ist.

Vorzugsweise besteht die urosselbuthso aus Kunststoff" und sie ist in Axialrichtung geschlitzt, so daß sie auf den die Drossel bohrung enthaltenden zylindrischen Abschnitt des Gehäuses radial aufsetzbar bzw. aufschnappbar ist.

Zweckmäßigerweise ist der Innendurchmesser der Drosselbuchse etwas geringer als der Außendurchmesser dieses zylindrischen Abschnittes des Gehäuses, so daß die Drosselbuchse unter Vorspannung auf diesem Abschnitt sitzt, wodurch die Drosselbohrung abgedichtet wird. ,

Die aus Drosse!bohrung und Ürosselbüchse bestehende Drossel hat vorteilhafterweise eine im wesentlichen lineare DurchfluU-charakteristik.

Zweckmäßigerweise ist die ürosselbüchse an ihrem Außenumfang mit wenigstens einer, einen Mitnehmer bildenden Rippe versehen, die in eine entsprechende Aussparung einer die Drosselbuchse umgreifenden Einstellbuchse palJt, durch welch letztere die Drosselbuchse verdrehbar und damit verstellbar ist.

Die Einstellbuchse hat vorzugsweise an ihrer Innenwand einen Ansatz, der in beiden Drehrichtungen an einen im Gehäuse gehaltenen Querstift anschlägt, wodurch der Verdrehwinkel der Einstellbuchse begrenzt und bestimmt ist.

Zweckmäliigerweise ist die Einstellbuchse in Unifangsrichtung selbsthemmend auf das Gehäuse aufgesetzt, beispielsweise durch Reibung an O-Ringen, die das Gehäuse nach außen abdichten.

Vorzugsweise ist die aus einem Kunststoffiiidterial bestehende Einstellbuchse in Axialrichtung durch einen Bund des Gehäuses fixiert, über den sie unter elastischer Aufweitung übergeschoben werden kann.

Schließlich liegen die beiden Anschlüsse des Ventils vorteilhafterweise in einer Achse.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in der

Fig. 1 im Schnitt eine erste Ausführungsform eines Drosselrückschlagventiles zeigt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-II von Fig. 1. Fig 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 111-111 von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine weitere Ausführungsforin eines Drossel -rückschlagventiles.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Drossoleloiiientes. Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt, dos UrosseIeIeinentes nach Fig. b und Fig. 7 zeigt eine Abwicklung des Drosseleleinentes nach den Fig. 5 und

Das Drossel rückschlagventil IU nach Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse mit einem Anschluß 14 und einem Anschluß 16. Die beiden Anschlüsse 14 und 16 liegen koaxial zueinander, d.h. auf derselben Achse 60, die im beschriebenen Beispiel die Mittelachse des Ventils ist. Im Gehäuse 12 ist ein Ventilsitz 18 ausgebildet, im beschriebenen Beispiel ein Kegel sitz, mit dein ein Ventileleiiient in Form einer Kugel zusammenwirkt. In Richtung vom AnschlulJ 14 zum Anschluß 16 ist der Weg der Kugel 20 durch einen im Gehäuse sitzenden und gehaltenen Querstift 22 begrenzt.

Vom Anschluß 14 aus zweigt quer zur Mittelachse 60 eine Drosselbohrung ab, deren Durchflußquerschnitt mittels einer Drossolbüchse 20 geöffnet, geschlossen, sowie auf beliebige /wischeuste 11ungen einstellbar ist. Die Drosselbohrung 24 führt zu einem Ringraum 66, der zwischen dem Gehäuse 12 und einer Einstellbüchse 32 ausgebildet ist. Von diesem Ringraum 66 zweigt eine Querbohrung 28 ab, die den Rinqraum 66 mit dem Anschluß 16 verbindet.

Durch die Drossel bohrung 24, die vom Anschluß 14 her gesehen vor dem Ventilsitz 18 ausgebildet ist, den Ringraum 66 und die Querbohrung 28, die hinter dem Ventilsitz 18 ausgebildet ist, wird der letztere umgangen.

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Das Gehäuse 12 ist nach außen durch O-Ringe 3Ü abgedichtet, die zwischen dem Gehäuse 12 und der Einstellbüchse 32 angeordnet sind.

Die Drosselbüchse 26 hat, wie Fig. 3 zeigt, an ihrem Außenuinfang radial nach außen stehende und axial verl 'ende Rippen 34, im beschriebenen Beispiel drei, die in entsprechende Aussparungen der Einstellbüchse 32 eingreifen, so daß durch eine Drehung der letzteren die Drosselbüchse 26 um die Mittelachse bU verdreht jnd eingestellt werden kann. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Einstellbüchse 32 mit einem radial nach innen vorstehenden Ansatz 36 versehen, durch den in Verbindung mit dem Querstift 22 der Verdrehwinkel der Einstellbüchse 22 begrenzt wird. In Fig. 2 ist eine Endstellung der Einstellbüchse 32 dargestellt, wobei hier eine der Stirnfläciien des Ansatzes 36 am Querstift 22 anschlägt. Aus dieser Stellung kann die Einstellbüchse 32 im Gegenuhrzeigersinn verdreht werden, bis die andere Stirnfläche des Ansatzes 36 am Querstift 22 anschlägt. Im dargestellten Beispiel beträgt der Verdrehwinkel etwa 3CJ-32O⁰.

Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht der- Drossel büchse Zb. Die Drosselbüchse hat, wie dargestellt, eine Aussparung oder einen Schlitz 42, der genügend breit ist, daß die Drossel büchse 26, die aus einem ausreichend elastischen Kunststof ϊ'ιιω ter idl besteht, radial, d.h. quer zi¹·* Mittelachse 60 des Ventiles über den zylindrischen Abschnitt 46, in welchem die Drosselbohrung 24 ausgebildet ist, geschoben und aufschnappbar ist. Der Ausschnitt oder Schlitz 42 hat beispielsweise eine Breite von 50-55°.

Wie Fig. 6 zeigt, hat die Drosselbuchse 2b eine innere zylindrische Wand 48, die in einen sich radial nach außen sich erweiternden Wandteil 50 übergeht, wobei die Kante zwischen den beiden Wandteilen und 50 die Drosselkurve 44 bildet. Wie Fig. 6 zeigt, liegt die«Drosselkurve 44 schräg zur Längsinittelachse der Drossel büchse 26.

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Der sich erweiternde Wandteil 50, den man als Drossel fläche bezeichnen kann, schneidet die Stirnfläche 54 der Drosselbüchse 26 längs 3iner Spirale 52, wie Fig. 5 zeigt. (In der Praxis wird die Spirale 52 jedoch zweckmäßigerweise durch mehrere ineinander übergehende Kreisbogen unterschiedlichen Durchmessers gebildet^) Die Spirale 52 erstreckt sich über einen Unifangswinkel -on etwa 270° und sie beginnt an der Innenwand 48 der Drosselbüchse 26. Der Radius der Innenwand 48 beträgt bei der dargestellten Ausführungsfonn z.B. 6inm und die Spirale erweitert sich bis zu ihrem Ende an der Stirnfläche 68 auf einen Radius von etwa 8mm. Die Neigung der Drosselfläche 50 zur Innenwand 48, d.h. der Winkel c< in Fig. 6, ist veränderlich und liegt etwa zwischen 6° in der Schnittebene 70 und etwa 15° am Ende der Spirale in der Stirnfläche 68.

Die Drossel fläche 50 braucht nicht diese Form zu haben, sie kann auch konkav oder konvex gewölbt sein, oder sie kann völlig wegfallen, so daß nur die Drosselkante 44 ohne anschließende Drosselfläche bleibt, es hat sich aber gezeigt, daß bei der dargestellten und beschriebenen Form der Drossel fläche 50 die Drossel eine im wesentlichen lineare Durchflußcharakteristik hat.

Das Ventil nach Fig. 1 öffnet, wenn das Druckmittel vom Anschluß 14 zum Anschluß 16 fließt und es schließt in umgekehrter Strüinungsrichtung.

Das Ventil nach Fig. 4 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie das Ventil nach Fig. 1, es schließt jedoch, wenn das Durchflußmittel, z.B. die Luft, vom Anschluß 14 zum Anschluß 16 strömt, und es öffnet in umgekehrter Strömungsrichtung. Um die Kugel 20 bei Strömungsrichtung vom Anschluß 16 zum Anschluß 14 zu halten, ist in den Anschluß 14 eine Haltebüchse 38 eingesetzt, z.B. eingepreßt, die einen querverlaufenden Steg 40 besitzt, an welchem die Kugel 20 bei Strömung vom Anschluß 16 zum Anschluß 14 anschlägt.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist somit für die Halterung der Kugel 20 der Steg 40 vorgesehen, während der Querstift 22 als Anschlag für die Verdrehung der Einstell büchse 32 dient, bei der Ausführungsform nach Fig. 1 hingegen übernimmt der Querstift 22 diese beiden Funktionen, d.h. er dient sowohl als Anschlag für die Kugel 20, wie auch als Anschlag für die Drehbewegung der Einstellbüchse 32.

In beiden Ausführungsforiiien hat die Einstellbüchse 32 einen radial einwärts gerichteten Bund 56 an ihrem einen Ende und das Gehäuse hat einen radial auswärts gerichteten Bund 58. Beim Zusammenbau des Ventils wird daher, nachdem die anderen Teile eingebaut sind, die Einstell büchse 32 mit ihrem vorderen, zum Bund 56 entgegengesetzten Ende über den Bund 58 des Gehäuses geschoben, worauf der Bund 56 der Einstellbüchse 32 unter elastischer Aufweitung über den Bund 58 des Gehäuses 12 gedruckt wird, bis der Bund 56 hinter dem Bund 58 wieder aufgrund seiner Eigenelastizität in seine ursprüngliche Form zurückschnappt und hinter dem Bund 58 einrastet.

Die Einstellbüchse 32 hat an ihrem Außenumfancj zur besseren Handhabung eine Riffelung 64 und sie ist ferner, was nicht dargestellt ist, mit einer Skala versehen, während am Gehäuse 12 eine ,ebenfalls nicht-dargestellte, Markierung angebracht ist, so daß die Einstellbüchse und damit die Drosselbüchse 26 exakt einstellbar ist. Die Skala kann eine Maßskala mit Malizahlen oder auch ein geeignetes Symbol sein.

Die Drosselbüchse 26 sitzt mit Vorspannung auf dem zylindrischen Abschnitt 46 des Gehäuses, so daß durch diese Vorspannung die Drossel bohrung 24, wenn sie durch die Drosselbüchse 26 verschlossen ist, ausreichend abgedichtet wird. Zu diesem Zweck ist der Innendurchmesser der Drosselbüchse 26 etwas geringer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 46 des Gehäuses 12.

Die beiden O-Ringe 30, die das Ventil nach außen abdichten, dienen ferner als Sicherung gegen ungewolltes Verdrehen der Einstellbüchse 32. Da die O-Ringe 30 zwischen dein Gehäuse und der Einstellbüchse angeordnet sind und unter radialem Druck an der Innenwand der Einstellbüchse anliegen, reicht die Reibung zwischen den O-Ringen und der Einstellbüchse 32 aus, die letztere in der jeweils eingestellten I Position zu halten.

ii; Schließlich sind die Anschlüsse 14 und 16 der Ventile nach den Fig.

ζ und 4 mit geeigneten Anschlußgewinden 62 ausgestattet.

Das Ventil nach der Erfindung arbeitet folgendermaßen:

I Wenn in der Ausführungsform nach Fig. 1 die Luft vom Anschluß 14

}■ in Richtung zum Anschluß 16 strömt, öffnet das Ventil und die

;^!; Kugel 20 liegt am Querstift 22 an. Damit ist der Durchgang vom An-

k Schluß 1.4 zu::i Anschluß 16 frei. Steigt der Druck im Anschluß 16

« über den Druck im Anschluß 14, so wird die Kugel 20 gegen den

^ Ventilsitz 18 gedrückt und das Ventil schließt. Die Luft strömt

I' dann vom Anschluß 16 über die Querbohrung 28 und den Ringraimi 66

6 zu und durch die mehr oder weniger geöffnete Drosselbohrung 24

I und von dort zum Anschluß 14. Per Durciiflußquerschnitt der Drossel-

i bohrung 24 wird durch Verdrehen der Einstellbüchse 32 und damit

jf der Drosselbüche 26 nach Wunsch eimjestell L, da durch eine Verdrehung

f der Drosselbüchse 26 die Lage der Drosselkurve 44 relativ zur Drossel-

\ bohrung 24 verändert wird.

'■■' Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 öffnet das Ventil wenn die Luft

vom Anschluß 16 zum Anschluß 14 strömt, wobei die Kugel 20 am Steg

{ anschlägt, übersteigt der Druck im Anschluß 14 den Druck im Anschluß 16,

so schließt das Ventil, womit der direkte Weg vom Anschluß 14 zum Anschluß 16 gesperrt ist. Die Luft strömt dann vom Anschluß 14 durch

urrjaus diesem über die Querbohrung 28 zum Anschluß 16. Die Einstellung

die mehr oder weniger geöffnete Drosselbohrung 24 in den Ringrauin

des Durchflußquerschnittes der Drossel bohrung 24 erfolgt in derselben Weise wie beim Ventil nach Fig. 1.

Die Drosselbohrung 24 hat zweckmäßigerweise Kreisquerschnitt, sie kann aber auch rechteckig, dreieckig oder in anderer Form ausgebildet sei;¹.. Als Material für die Drosselbuchse 26 eignet sich insbesondere Polyamid.

Claims (10)

ansprüche

1. Drosselrückschlagventi1, insbesondere für Luft, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Ventilsitz und einem mit diesem zusammenwirkenden Ventil element, sowie einer den Ventilsitz umgehenden Drossel bohrung, deren Durchfluiiquerschnitt durch eine Drossel büchse veränderbar ist, die um die Längsachse des Ventils drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbüchse (26)

aus einem elastischen Material besteht und in Axial richtung geschlitzt ist, so daß sie auf den die Drossel bohrung (24) enthaltenden zylindrischen Abschnitt (46) des Gehäuses (12) radial aufsetzbar ist.

2. Drosselrück.chlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inner durchmesser der Drosselbüchse (26) etwas geringer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes (46), so daß sie unter Vorspannung auf diesem Abschnitt sitzt.

3. Drossel rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Drosselbührung (24) und Drosselbüchse (26) gebildete Drossel eine im wesentlichen lineare Durchflußcharakteristik aufweist.

4. Drossel rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbüchse (26) an ihrem Außenumfang wenigstens eine, einen Mitnehmer bildende Rippe (34) aufweist.

5. Drosselrückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbüchse (26) mittels einer die Rippe (34) umgreifenden Einstellbüchse (32) verdrehbar ist.

6. Drüsselrückschlagventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbüchse (32) an ihrer Innenwand einen Ansatz (36) aufweist, der in beiden Drehrichtungen an einen im Gehäuse angeordneten Querstift (22) anschlagbar ist, wodurch der Verdrehwinkel der Einstellbüchse (32) begrenzt und bestimmt ist.

7. Drosselrückschlagventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dali die Linstellbüchse (32) in Umfangsrichtung selbsthemmend ist.

8. Drosselrückschlagventil nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dali die aus einem Kunststoffe terial bestehende Einstellbüchse (32) an ihrem einen Ende einen radial nach innen gerichteten Bund (56) aufweist, der unter elastischer Aufweitung über einen am Gehäuse (12) ausgebildeten Bund (58) schiebbar ist, wodurch die Einstallbüchse in Axialrichtung fixiert ist.

9. Drosselrückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dali die beiden Anschlüsse (14, 16) des Ventils in einer Achse liegen.

10. Drosselrückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dali am Gehäuse (12) eine Markierung und an der Einstellbüchse (32) eine Kennzeichnung (Akala) zur reproduzierbaren Einstellung der Drosselbüchse (26) angebracht ist.