DE9319172U1 - check valve - Google Patents
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Description
Rückschlagventilcheck valve
Beschreibung:Description:
Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf ein Rückschlagventil mit rotationssymmetrischer Strömungsführung, mit einem Ventilgehäuse, einem Ventilsitz und einem in einem Lagerbauteil axial beweglich gelagerten Ventilkörper.The present innovation relates to a check valve with rotationally symmetrical flow guidance, with a valve housing, a valve seat and a valve body mounted axially movably in a bearing component.
Rückschlagorgane werden vielfältig in Gas-, Dampf- oder Flüssigkeitsrohrleitungen eingebaut, beispielsweise in Kraftwerken, Raffinerien, chemischen Werken, Dampferzeugungsanlagen, Verdichterstationen etc., und dienen allgemein dazu, bei Absinken des Druckes in dem vor dem Rückschlagorgan liegenden Anlagenteil die Rohrleitung automatisch zu verschließen, um so ein Rückströmen des Mediums zu verhindern und den benötigten Anlagendruck zu erhalten. Rückschlagorgane werden als Rückschlagklappe oder Rückschlagventil konstruiert und sind so ausgebildet, daß ein Flüssigkeits- oder Gasstrom nur gegen Feder- oder Gewichtskraft möglich ist.Non-return devices are installed in many gas, steam or liquid pipelines, for example in power plants, refineries, chemical plants, steam generation plants, compressor stations, etc., and are generally used to automatically close the pipeline when the pressure in the part of the system upstream of the non-return device drops, in order to prevent the medium from flowing back and to maintain the required system pressure. Non-return devices are designed as check flaps or non-return valves and are designed in such a way that a liquid or gas flow is only possible against the force of a spring or weight.
Rückschlagventile mit rotationssymmetrischer Strömungsführung als eine besondere Form von Rückschlagventilen vermeiden durch ihre besondere, strömungsgünstige Ausbildung die sonst bei Rückschlagventilen erheblichen Verluste aufgrund der Drosselung und z.T. erheblichen Umlenkung der Strömung, oft verbunden mit Grenzschichtablösung und Bildung von Wirbeln. Der Ventilkörper derartiger Rückschlagventile ist axial und zentrisch zur Mittelachse innerhalb des Rückschlagventils angeordnet, ist federbelastetCheck valves with rotationally symmetrical flow guidance as a special form of check valves avoid the significant losses otherwise associated with check valves due to throttling and sometimes significant deflection of the flow, often associated with boundary layer separation and the formation of vortices, thanks to their special, flow-optimized design. The valve body of such check valves is arranged axially and centrically to the central axis within the check valve and is spring-loaded
innerhalb eines Lagerbauteiles gelagert und verschließt bei Druckabfall den Strömungsquerschnitt durch Anlegen an eine ringförmig ausgebildete und quer zur Strömungsrichtung angeordnete Sitzfläche. Das Lagerbauteil ist ebenfalls axial und zentrisch zur Mittelachse innerhalb des Rückschlagventils angeordnet und bildet zwischen sich und dem Ventilgehäuse einen ringförmigen Durchflußkanal. Dieser ringförmige Durchflußkanal ist strömungsgünstig mit einem sich in Strömungsrichtung erweiterten Querschnitt als Diffusor ausgebildet, der die durch Beschleunigen des Mediums in dem düsenförmigen Zulauf und der Drosselstelle zwischen Ventilkörper und Ventilgehäuse erhöhte kinetische Energie wieder in Druckenergie umwandelt.stored within a bearing component and closes the flow cross-section when the pressure drops by resting on a ring-shaped seat surface arranged transversely to the flow direction. The bearing component is also arranged axially and centrically to the central axis within the check valve and forms an annular flow channel between itself and the valve housing. This annular flow channel is designed as a diffuser with a cross-section that widens in the flow direction, which converts the kinetic energy increased by accelerating the medium in the nozzle-shaped inlet and the throttle point between the valve body and the valve housing back into pressure energy.
Ein derartiges Rückschlagventil mit rotationssymmetrischer Strömungsführung ist beispielsweise aus der DE-OS 31 43 028 bekannt. Dieses auch als Düsenrückschlagventil bekannte Ventil besteht aus einem Rohrstück, welches an seiner Innenseite mechanische bearbeitete Aufnahmen für die Innengarnitur aufweist. Diese Innengarnitur besteht aus einer Vielzahl von Teilen mit zum Teil komplizierter Teilegeometrie und enthält Ventilsitz, Ventilkörper, Lagerbauteil, Druckfedern und verschiedene Befestigungsmittel. Als Nachteil bei diesem bekannten Rückschlagventil erweist sich zum einen die sehr große Einbaulänge und das relativ große Gewicht, und zum anderen die äußerst aufwendige und mit vielen Arbeitsschritten verbundene Herstellung aufgrund der Vielzahl der komplizierten Teile, so daß dieses bekannte Rückschlagventil insgesamt nur schwer zu montieren und sehr teurer ist. Auch ist dieses Ventil eben aufgrund der Vielzahl der Teile und der komplizierten Konstruktion sehr anfällig und bedarf somit einer regelmäßigen Wartung. Beispielsweise kann bei diesem bekannten Ventil das Medium direkt in das hohl ausgeführte Lagerbauteil gelangen, so daß beispielsweise eine Ablagerung von in dem Medium enthaltenen Partikeln innerhalb des Lagerbauteils möglich ist, verbunden mit einer möglichen Behinderung oder Blockierung der Ventilkörperbewegung.Such a check valve with rotationally symmetrical flow guidance is known, for example, from DE-OS 31 43 028. This valve, also known as a nozzle check valve, consists of a piece of pipe which has mechanically machined mounts for the internal fittings on its inside. This internal fitting consists of a large number of parts, some of which have a complicated geometry, and contains the valve seat, valve body, bearing component, compression springs and various fastening elements. The disadvantages of this known check valve are, on the one hand, the very long installation length and the relatively high weight, and, on the other hand, the extremely complex production involving many work steps due to the large number of complicated parts, so that this known check valve is, overall, difficult to assemble and very expensive. This valve is also very vulnerable due to the large number of parts and the complicated design and therefore requires regular maintenance. For example, in this known valve, the medium can enter the hollow bearing component directly, so that, for example, a deposit of particles contained in the medium within the bearing component is possible, combined with a possible obstruction or blockage of the valve body movement.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, druckverlustarme und kostengünstige Rückschlagventile der eingangs beschriebenen Art zur Verfugung zu stellen, die eine kompakte Bauweise und geringes Gewicht aufweisen und die aus wenigen und einfach konstruierten, einfach zu fertigenden und montierenden Teilen bestehen.Based on this state of the art, the aim of this innovation is to provide low-pressure loss and cost-effective check valves of the type described above, which have a compact design and low weight and which consist of a few, simply constructed, easy to manufacture and assemble parts.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches. Die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des neuerungsgemäßen Rückschlagventils.According to the innovation, this problem is solved by the features of the main claim. The subclaims show further advantageous embodiments of the check valve according to the innovation.
Durch die jeweils einstückige Ausbildung des Ventilsitzes und des Lagerbauteües als Gehäuseteil wird ein äußerst kompaktes Rückschlagventil mit geringem Gewicht zur Verfugung gestellt, daß äußerst leicht und einfach zu montieren ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lagerbauteil zweistückig ausgeführt und besteht aus einem Ventilfänger und einem Gegenflansch, so daß die Fertigung weiter vereinfacht wird. Ventilfänger und Ventilsitz bilden hier zusammen mit einem Gegenflansch das Ventilgehäuse, wobei der Ventilfänger dabei das zentrale Bauteil, in welchem ein Ventilkörper geführt und gelagert ist, bildet und zwischen Ventilsitz und Gegenflansch angeordnet ist. Dazu ist er vorteilhafterweise im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und weist einen umlaufenden Flansch am Umfang auf, auf dessen jeweils gegenüberliegenden Seiten der im wesentlichen ringförmige Ventilsitz und der im wesentlichen ringförmige Gegenflansch angeordnet sind, wobei Ventilsitz, Ventilfänger und Gegenflansch vorteilhafterweise miteinander verschraubt sind. Der Ventilfänger weist weiterhin einen im wesentlichen ringförmigen Durchflußkanal auf. Der von dem Durchflußkanal umgebene Bereich des Ventilfängers weist einen zentrisch angeordneten und sich in Strömungsrichtung verjüngenden Fortsatz auf und wird vorteilhafterweise durch mindestens zwei Stege im Durchflußkanal, die sich von dem Flansch am Umfeng zu diesem inneren Bereich erstrecken,The one-piece design of the valve seat and the bearing component as a housing part provides an extremely compact, lightweight check valve that is extremely light and easy to assemble. According to a preferred embodiment, the bearing component is made in two parts and consists of a valve catcher and a counter flange, so that production is further simplified. The valve catcher and valve seat together with a counter flange form the valve housing, with the valve catcher forming the central component in which a valve body is guided and supported and is arranged between the valve seat and the counter flange. For this purpose, it is advantageously designed to be essentially disc-shaped and has a circumferential flange on the circumference, on the opposite sides of which the essentially ring-shaped valve seat and the essentially ring-shaped counter flange are arranged, with the valve seat, valve catcher and counter flange advantageously being screwed together. The valve catcher also has an essentially ring-shaped flow channel. The area of the valve catcher surrounded by the flow channel has a centrally arranged extension that tapers in the direction of flow and is advantageously formed by at least two webs in the flow channel that extend from the flange on the periphery to this inner area.
gehalten. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Ventilfänger im Durchflußkanal drei schmale, im gleichen Abstand zueinander angeordneten Stege auf. Dadurch und durch den breit ausgeführten Durchflußkanal wird ein relativ großer Strömungsquerschnitt realisiert, so daß die Geschwindigkeit des Mediums nur gering erhöht wird und damit auch die Drosselverluste gering gehalten werden.In a preferred embodiment, the valve catcher has three narrow webs in the flow channel that are arranged at the same distance from one another. This and the wide flow channel result in a relatively large flow cross-section, so that the speed of the medium is only slightly increased and the throttling losses are therefore kept to a minimum.
Der ringförmige Durchflußkanal des Ventilfängers geht in Strömungsrichtung in einen Ringspalt über, der zwischen dem Fortsatz des Ventilfängers und dem Gegenflansch ausgebildet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erweitert sich der Querschnitt dieses Ringspaltes vorteilhafterweise in Strömungsrichtung und bildet so einen Diffusor, der die an der vorhergehenden Drosselstelle erhöhte kinetische Energie des Mediums wieder in Druckenergie umwandelt.The annular flow channel of the valve catcher merges in the flow direction into an annular gap that is formed between the extension of the valve catcher and the counter flange. According to a preferred embodiment, the cross section of this annular gap advantageously expands in the flow direction and thus forms a diffuser that converts the kinetic energy of the medium increased at the previous throttling point back into pressure energy.
Vorteilhafterweise ist in einer Ausführungsform in dem Fortsatz des Ventilfängers ein mit der Öffnung gegen die Strömungsrichtung weisendes Sackloch zentrisch angeordnet. In diesem Sackloch ist der Ventilkörper, der neuerungsgemäß einstückig ausgebildet ist und einen Ventilteller und einen Ventilschaft aufweist, geführt und gelagert. Zur Erzielung einer strömungsgünstigen Form ist der Ventilteller vorteilhafterweise im wesentlichen pilzförmig ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform des neuerangsgemäßen Rückschlagventils ist der einstückige Ventilkörper aus Kunststoff gefertigt, beispielsweise POM, PTFE oder PEEK, so daß infolge der geringen Masse des Ventilkörpers ein schnelles, schlagfreies Öffnen und Schließen und damit schnelles Reagieren auf Druckschwankungen möglich ist. Damit ergibt sich eine besondere Eignung für pulsierende Strömungen, wie sie beispielsweise in Kolbenverdichteranlagen vorhanden sind, und für alle Einbaulagen. Weiterhin entstehen durch die Verwendung eines Kunststoffventilkörpers keine Schließ- bzw. Arbeitsgeräusche, und der Ventilschaft des Ventilkörpers kann direkt ohne Führungsbuchse leichtgängigIn one embodiment, a blind hole is advantageously arranged centrally in the extension of the valve catcher, with the opening pointing against the flow direction. The valve body, which is designed in one piece according to the innovation and has a valve plate and a valve stem, is guided and supported in this blind hole. To achieve a flow-optimized shape, the valve plate is advantageously designed essentially mushroom-shaped. In a preferred embodiment of the check valve according to the innovation, the one-piece valve body is made of plastic, for example POM, PTFE or PEEK, so that the low mass of the valve body enables rapid, impact-free opening and closing and thus rapid response to pressure fluctuations. This makes it particularly suitable for pulsating flows, such as those found in piston compressor systems, and for all installation positions. Furthermore, the use of a plastic valve body means that no closing or operating noises are generated, and the valve stem of the valve body can be moved smoothly directly without a guide bush.
und verschleißfrei in dem Sackloch des Ventilfängers geführt werden, so daß wartungsfreie Rückschlagventile mit langer Lebensdauer und hoher Wirtschaftlichkeit zur Verfugung gestellt werden. Auch ergibt sich durch die Verwendung des Ventilkörpers aus Kunststoff eine besondere Eignung für agressive Medien.and are guided wear-free in the blind hole of the valve catcher, so that maintenance-free check valves with a long service life and high economic efficiency are provided. The use of the plastic valve body also makes it particularly suitable for aggressive media.
Die auf den Ventilkörper einwirkende Schließkraft wird neuerungsgemäß allein durch den Druck des Mediums aufgebracht. Dazu weist der Ventilkörper vorteilhafterweise am Ventilteller angeordnete Druckflächen auf, die jeweils an der Ventiltelleroberseite und der Ventiltellerunterseite mit im wesentlichen gleichen Flächengrößen ausgebildet sind. Dadurch ist schon bei kleinsten Druckdifferenzen des Mediums vor und hinter dem Rückschlagventil eine Öffnungs- bzw. Schließreaktion des Rückschlagventils möglich. Ist der Druck des Mediums vor dem Rückschlagventil größer, so ist die über die auf der Ventiltelleroberseite angeordnete Druckfläche auf den Ventilkörper wirkende Kraft größer, und der Ventilkörper wird in den Ventilfänger gedrückt, so daß das Rückschlagventil öffnet. Ist der Druck des Mediums hinter dem Rückschlagventil größer, so ist die über die auf der Ventiltellerunterseite angeordnete Druckfläche auf den Ventilkörper wirkende Kraft größer und der Ventilkörper wird aus dem Ventilfänger heraus gegen die Sitzfläche des Ventilsitzes gedrückt, so daß der Strömungsquerschnitt verschlossen wird.According to the innovation, the closing force acting on the valve body is applied solely by the pressure of the medium. For this purpose, the valve body advantageously has pressure surfaces arranged on the valve plate, which are each formed on the top and bottom of the valve plate with essentially the same surface area. This means that an opening or closing reaction of the check valve is possible even with the smallest pressure differences of the medium in front of and behind the check valve. If the pressure of the medium in front of the check valve is greater, the force acting on the valve body via the pressure surface arranged on the top of the valve plate is greater and the valve body is pressed into the valve catcher so that the check valve opens. If the pressure of the medium behind the check valve is greater, the force acting on the valve body via the pressure surface arranged on the bottom of the valve plate is greater and the valve body is pressed out of the valve catcher against the seat surface of the valve seat so that the flow cross section is closed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen Ventilfänger und Ventilkörper vorteilhafterweise eine Druckfeder angeordnet. Die Federkraft dieser Druckfeder wird dabei vorteilhafterweise so ausgelegt, daß sie mit der Gewichtskraft des Ventilkörpers im wesentlichen im Gleichgewicht ist. Dadurch ist eine schnelle Reaktion beim Schließen des Rückschlagventils möglich, da die Druckfeder dann unterstützend zur Druckdifferenz das Ventilkörpergewicht gegen den Ventilsitz drückt, sowie ein sanftes Aufsetzen des Ventilkörpers beim Öffnen des Rückschlagventils. Neuerungsgemäß ist die Schließfeder im wesentlichen vollständig eingekapselt, so daß eine BehinderungAccording to a further embodiment, a compression spring is advantageously arranged between the valve catcher and the valve body. The spring force of this compression spring is advantageously designed so that it is essentially in balance with the weight of the valve body. This enables a quick reaction when closing the check valve, since the compression spring then presses the weight of the valve body against the valve seat in support of the pressure difference, as well as a gentle seating of the valve body when opening the check valve. According to the innovation, the closing spring is essentially completely encapsulated so that an obstruction
oder Blockierung der Ventilkörperbewegung aufgrund von Ablagerungen nicht möglich ist und damit die Funktionssicherheit des Rückschlagventils gewährleistet bleibt. Dazu weist der Ventilschaft vorteilhafterweise ein zentrisch angeordnetes Sackloch auf, in dem die Druckfeder im wesentlichen gelagert ist. Die Höhe der Druckfeder ist dabei so bemessen, daß sie aus dem Ventilschaft herausragt und sich mit dem herausragendem Ende in dem Sackloch des Ventilfängers abstützt.or blocking of the valve body movement due to deposits is not possible and the functional reliability of the check valve is therefore guaranteed. For this purpose, the valve stem advantageously has a centrally arranged blind hole in which the compression spring is essentially mounted. The height of the compression spring is dimensioned such that it protrudes from the valve stem and rests with the protruding end in the blind hole of the valve catcher.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Ventilfänger zur Erhöhnung der Leichtgängigkeit des Ventilkörpers mindestens eine Ausgleichsbohrung auf, die sich vom Boden des Sacklochs durch den Fortsatz hindurch erstreckt und so eine Druckverbindung vom die Schließfeder enthaltenden Raum zum Strömungsraum herstellt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können, wenn der Ventilteller mit seiner Unterseite auf dem Ventilfänger aufliegt, weitere Ausgleichsbohrungen im Ventilfänger vorgesehen sein, die sich von der Auflagefläche des Ventiltellers durch den Ventilfänger hindurch bis zum Strömungsraum erstrecken, um den Zugang des Mediumdruckes zur an der Ventiltellerunterseite angeordneten Druckfläche zu ermöglichen.According to one embodiment, in order to increase the smooth movement of the valve body, the valve catcher has at least one compensating bore which extends from the bottom of the blind hole through the extension and thus creates a pressure connection from the space containing the closing spring to the flow space. According to another embodiment, if the valve plate rests with its underside on the valve catcher, further compensating bores can be provided in the valve catcher which extend from the support surface of the valve plate through the valve catcher to the flow space in order to enable the medium pressure to access the pressure surface arranged on the underside of the valve plate.
Der ringförmige Ventilsitz weist vorteilhafterweise eine Zuflußöffhung auf, die in ihrem Durchmesser dem Durchmesser der anzuschließenden Rohrleitung entspricht. An diese Zuflußöffnung schließt sich gemäß einer Ausführungsform zur Ventilinnenseite hin eine Erweiterung an, so daß über der im wesentlich ebenen, gegen die Strömungsrichtung gerichteten Fläche des Ventilfängers ein kuppeiförmiger Hohlraum gebildet wird, in den der im Ventilfänger geführte Ventilkörper mit seinem pilzförmig ausgebildeten Ventilteller hineinragt. Vorteilhafterweise ist der Übergangsbereich zwischen Zuflußöffnung und Erweiterung als Sitzfläche ausgebildet, an die sich der pilzförmig ausgebildete Ventilteller zur Abdichtung des Strömungsquerschnittes anlegt. Die kuppeiförmige Erweiterung im Ventilsitz und der pilzförmige Ventilteller sindThe ring-shaped valve seat advantageously has an inflow opening, the diameter of which corresponds to the diameter of the pipe to be connected. According to one embodiment, this inflow opening is followed by an extension towards the inside of the valve, so that a dome-shaped cavity is formed above the essentially flat surface of the valve catcher facing against the direction of flow, into which the valve body guided in the valve catcher protrudes with its mushroom-shaped valve plate. The transition area between the inflow opening and the extension is advantageously designed as a seat surface, against which the mushroom-shaped valve plate rests to seal the flow cross-section. The dome-shaped extension in the valve seat and the mushroom-shaped valve plate are
gemäß einer Ausführungsform so ausgebildet, daß der sich bei Offenstellung des Rückschlagventils ergebende Ventilspalt sich in Strömungsrichtung verengt und eine Ringdüse bildet. Zur Erzielung eines strömungsgünstigen Überganges vom Ringspalt zwischen Ventilteller und Ventilsitz zum im Ventilfänger angeordneten Durchflußkanal weist die Erweiterung vorteilhafterweise an ihrem der Zuflußöffnung gegenüberliegenden Ende im wesentlichen einen Durchmesser auf, der dem äußeren Durchmesser des im Ventilfänger angeordneten ringförmigen Durchflußkanals entspricht, und der Ventilteller weist vorteilhafterweise an seinem zum Ventilschaft gerichteten Rand einen Durchmesser auf, der dem inneren Durchmesser des im Ventilfänger angeordneten ringförmigen Durchflußkanals entspricht. Durch diese strömungsgünstige Ausgestaltung des sich durch das Rückschlagventil erstreckenden Ringkanals ohne scharfkantige Übergänge treten im Betrieb keine Gasgeräusche auf.According to one embodiment, the valve gap that results when the check valve is open narrows in the direction of flow and forms an annular nozzle. In order to achieve a flow-optimized transition from the annular gap between the valve plate and valve seat to the flow channel arranged in the valve catcher, the extension advantageously has a diameter at its end opposite the inflow opening that essentially corresponds to the outer diameter of the annular flow channel arranged in the valve catcher, and the valve plate advantageously has a diameter at its edge facing the valve stem that corresponds to the inner diameter of the annular flow channel arranged in the valve catcher. Due to this flow-optimized design of the annular channel extending through the check valve without sharp-edged transitions, no gas noise occurs during operation.
Der ringförmige Gegenflansch weist vorteilhafterweise eine Abflußöffnung auf, deren Durchmesser dem Durchmesser der anzuschließenden Rohrleitung entspricht und die sich gemäß einer Ausführungsform stetig zur Ventilinnenseite hin bis auf den äußeren Durchmesser des am Ventilfänger angeordneten ringförmigen Durchflußkanals erweitert, so daß auch hier ein strömungsgünstiger Übergang von im Ventilfänger angeordneten Durchflußkanal zum Ringspalt zwischen Gegenflansch und Fortsatz des Ventilfängers geschaffen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erweitert sich der Querschnitt des Ringspalts in Strömungsrichtung und bildet so einen Diffusor mit der schon eingangs angesprochenen Wirkung.The annular counterflange advantageously has a drain opening, the diameter of which corresponds to the diameter of the pipe to be connected and which, according to one embodiment, continuously widens towards the inside of the valve up to the outer diameter of the annular flow channel arranged on the valve catcher, so that here too a flow-optimized transition from the flow channel arranged in the valve catcher to the annular gap between the counterflange and the extension of the valve catcher is created. According to a preferred embodiment, the cross section of the annular gap widens in the direction of flow and thus forms a diffuser with the effect already mentioned at the beginning.
Insgesamt wird somit ein kostengünstiges und kompaktes Rückschlagventil mit geringem Gewicht zur Verfügung gestellt, welches aus wenigen und einfachen, leucht zu fertigenden Teilen besteht und leicht zu montieren ist. Es ist im Betrieb äußerst geräuscharm und auch bei staub- und kondenshaltigen Medien funktionssicher, es ist zum Einsatz in beliebigen Einbaulagen, in pulsierendenOverall, a cost-effective and compact check valve with low weight is provided, which consists of a few simple parts that are easy to manufacture and is easy to assemble. It is extremely quiet in operation and is reliable even with dust and condensate-containing media. It can be used in any installation position, in pulsating
Strömungen und in aggressiven Medien geeignet, arbeitet verschleißfrei und druckverlustarm und ist wartungsfrei, so daß insgesamt eine lange Lebensdauer verbunden mit einer hohen Wirtschaftlichkeit resultiert.It is suitable for use in aggressive media and is wear-free, has low pressure loss and is maintenance-free, resulting in a long service life combined with high economic efficiency.
Ausführungsbeispiele des neuerungsgemäßen Rückschlagventils werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Teile mit demselben Bezugszeichen versehen sind.Embodiments of the check valve according to the innovation are explained in more detail below with reference to the drawings, in which identical parts are provided with the same reference numerals.
Figur 1Figure 1
zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rückschlagventils, wobei die linke Hälfte die Stellung des Ventilkörpers in geöffnetem Zustand und die rechte Hälfte die Stellung des Ventilkörpers in geschlossenem Zustand zeigt.shows a section through a first embodiment of a check valve according to the invention, the left half showing the position of the valve body in the open state and the right half showing the position of the valve body in the closed state.
Figur 2Figure 2
zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rückschlagventils, wobei die linke Hälfte die Stellung des Ventilköpers in geöffnetem Zustand und die rechte Hälfte die Stellung des Ventilkörpers in geschlossenem Zustand zeigt.shows a section through a second embodiment of a check valve according to the invention, the left half showing the position of the valve body in the open state and the right half showing the position of the valve body in the closed state.
Figur 3Figure 3
zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 1 bzw. der Figur 2, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit der Ventilkörper nicht dargestellt ist.shows a section along the line A-A of Figure 1 or Figure 2, whereby for reasons of clarity the valve body is not shown.
In Figur 1 ist mit 10 eine erste Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rückschlagventils dargestellt. Das Gehäuse des Rückschlagventils 10 wird aus einem Ventilsitz 20 und einem Lagerbauteil 31 gebildet. Das Lagerbauteil besitzt einen umlaufenden Flansch 32 am Umfang, auf dem der ringförmig ausgebildete Ventilsitz 20 angeordnet ist.In Figure 1, a first embodiment of a check valve according to the invention is shown at 10. The housing of the check valve 10 is formed from a valve seat 20 and a bearing component 31. The bearing component has a circumferential flange 32 on the circumference on which the ring-shaped valve seat 20 is arranged.
Der Lagerbauteil 31 ist zylindrisch ausgebildet. Auf der gegen die Strömungsrichtung gerichteten Seite des Lagerbauteils 31 ist ein Sackloch 38 zentrisch angeordnet. In diesem Sackloch 38 ist ein einstückig aus Kunststoff gebildeter Ventilkörper 60 mit seinem Ventilschaft 64 geführt und gelagert. Die auf den Ventilkörper 60 einwirkende Schließkraft wird durch den Druck des abzudichtenden Mediums aufgebracht und durch eine Druckfeder 80 unterstützt. Diese ist mit einem Ende innerhalb eines zentrisch im Ventilschaft 64 angeordnetem Sackloch 66 und mit dem anderen Ende in dem Sackloch des Lagerbauteils 31 gelagert, so daß sie vollständig gekammert ist. Bei Druckabfall in einer nicht dargestellten angeschlossenen Rohrleitung wird der Ventilkörper 60 aus dem Lagerbauteil 31 heraus gegen die Sitzfläche 26 gedrückt, da die vom Medium über die an der Ventiltellerunterseite angeordneten Druckflächen 68, 68a auf den Ventilkörper aufgebrachte Kraft größer wird als die vom Medium über die an der Ventiloberseite angeordnete Druckfläche 67 auf den Ventilkörper aufgebrachte Kraft. In der rechten Zeichnungshälfte ist dieser Zustand dargestellt. Hier liegt der Ventilkörper mit seinem pilzförmig ausgebildeten Ventilteller 62 an der im Ventilsitz 20 im Übergangsbereich zwischen Zuflußöffnung 22 und Erweiterung 24 ausgebildeten Sitzfläche 26 an und verschließt somit den Strömungsquerschnitt der Zuflußöffnung 22 und erhält damit den Druck in dem nicht dargestellten Anlagenteil.The bearing component 31 is cylindrical. On the side of the bearing component 31 facing against the flow direction, a blind hole 38 is arranged centrally. A valve body 60, made in one piece from plastic, with its valve stem 64 is guided and supported in this blind hole 38. The closing force acting on the valve body 60 is applied by the pressure of the medium to be sealed and supported by a compression spring 80. This is mounted with one end within a blind hole 66 arranged centrally in the valve stem 64 and with the other end in the blind hole of the bearing component 31, so that it is completely chambered. If the pressure drops in a connected pipeline (not shown), the valve body 60 is pressed out of the bearing component 31 against the seat surface 26, since the force exerted by the medium on the valve body via the pressure surfaces 68, 68a arranged on the underside of the valve plate becomes greater than the force exerted by the medium on the valve body via the pressure surface 67 arranged on the top of the valve. This state is shown in the right-hand half of the drawing. Here, the valve body with its mushroom-shaped valve plate 62 rests on the seat surface 26 formed in the valve seat 20 in the transition area between the inflow opening 22 and the extension 24, thus closing the flow cross-section of the inflow opening 22 and thus maintaining the pressure in the system part (not shown).
In der linken Zeichnungshälfte ist das Rückschlagventil 10 im geöffneten Zustand dargestellt. Hier ist der Anlagendruck vor dem Rückschlagorgan größer oder gleich dem Druck nach dem Rückschlagorgan 10, so daß der Ventilkörper 60 aufgrund der oben beschriebenen Zusammenhänge in das Lagerbauteil 31 hineingedrückt wird, bis der Ventilteller 62 auf der Auflagefläche des Lagerbauteils 31 aufliegt. Von der Auflagefläche des Ventiltellers 62 erstrecken sich Ausgleichsbohrungen 44 durch das Lagerbauteil 31 hindurch und ermöglichen so den Zugang des Mediumdrucks zur gewölbten, an der Ventiltellerunterseite angeordneten Druckfläche 68a, dieIn the left half of the drawing, the check valve 10 is shown in the open state. Here, the system pressure before the check element is greater than or equal to the pressure after the check element 10, so that the valve body 60 is pressed into the bearing component 31 due to the relationships described above until the valve plate 62 rests on the bearing surface of the bearing component 31. Compensating bores 44 extend from the bearing surface of the valve plate 62 through the bearing component 31 and thus enable the medium pressure to access the curved pressure surface 68a arranged on the underside of the valve plate, which
zusammen mit der Druckfläche 68 ungefähr der an der Ventiltelleroberseite angeordneten Druckfläche 67 entspricht und so die beschriebene Reaktion infolge der Druckdifferenz bewirkt.together with the pressure surface 68 approximately corresponds to the pressure surface 67 arranged on the top of the valve plate and thus causes the described reaction as a result of the pressure difference.
Das der Zuflußöffnung 22 gegenüberliegende Ende der Erweiterung 24 weist einen Durchmesser auf, der dem äußeren Durchmesser des im Lagerbauteil ringförmig angeordneten Durchflußkanal 36 entspricht. Gleichzeitig entspricht der Durchmesser des Ventiltellers 62 dem inneren Durchmesser des ringförmigen Durchflußkanals 36, so daß ein strömungsgünstiger Übergang vom zwischen den Ventilteller 62 und dem Ventilsitz 20 gebildeten Ventilspalt 70 in den im Lagerbauteil 31 gebildeten Durchflußkanal 36 vorhanden ist. Wie im Schnitt gut zu erkennen ist, verringert sich der Außendurchmesser des ringförmigen Durchflußkanals 36 in Strömungsrichtung vom größeren Außendurchmesser an der zum Ventilsitz 20 gerichteten Seite auf den dem Durchmesser der anzuschließenden Rohrleitung entprechenden kleineren Außendurchmesser an der Auslaßweite. Der Querschnitt des Durchflußkanals 36 erweitert sich dabei in Strömungsrichtung zur Bildung eines Diffusors, um so die durch Beschleunigen des Mediums im düsenförmigen Ventilspalt 70 erhöhte kinetische Energie wieder in Druckenergie umzuwandeln.The end of the extension 24 opposite the inflow opening 22 has a diameter that corresponds to the outer diameter of the flow channel 36 arranged in a ring in the bearing component. At the same time, the diameter of the valve plate 62 corresponds to the inner diameter of the ring-shaped flow channel 36, so that there is a flow-optimized transition from the valve gap 70 formed between the valve plate 62 and the valve seat 20 into the flow channel 36 formed in the bearing component 31. As can be clearly seen in the section, the outer diameter of the ring-shaped flow channel 36 decreases in the direction of flow from the larger outer diameter on the side facing the valve seat 20 to the smaller outer diameter at the outlet width corresponding to the diameter of the pipe to be connected. The cross-section of the flow channel 36 expands in the direction of flow to form a diffuser in order to convert the kinetic energy increased by accelerating the medium in the nozzle-shaped valve gap 70 back into pressure energy.
In Figur 2 ist mit 90 eine zweite Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rückschlagventils dargestellt. Das Gehäuse des Rückschlagventils 90 wird aus einem Ventilsitz 20, einem Ventilfänger 30 sowie einem Gegenflansch 50 gebildet. Der Ventilfänger 30 besitzt einen umlaufenden Flansch 32 am Umfang, auf dessen gegenüberliegenden Seiten der ringförmig ausgebildete Ventilsitz 20 und der ringförmig ausgebildete Gegenflansch 50 angeordnet sind.In Figure 2, a second embodiment of a check valve according to the invention is shown at 90. The housing of the check valve 90 is formed from a valve seat 20, a valve catcher 30 and a counter flange 50. The valve catcher 30 has a circumferential flange 32 on the circumference, on the opposite sides of which the ring-shaped valve seat 20 and the ring-shaped counter flange 50 are arranged.
Der Ventilfänger 30 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und weist einen zentrisch angeordneten und sich in Strömungsrichtung verjüngenden Fortsatz 34 auf. Auf der gegen die Strömungsrichtung gerichteten Seite desThe valve catcher 30 is essentially disc-shaped and has a centrally arranged extension 34 that tapers in the direction of flow. On the side of the
Ventilfängers 30 ist ein Sackloch 38 zentrisch angeordnet und erstreckt sich bis in den Fortsatz 34 hinein. In diesem Sackloch 38 ist ein einstückig aus Kunststoff gebildeter Ventilkörper 60 mit seinem Ventilschaft 64 geführt und gelagert. Die auf den Ventilkörper 60 einwirkende Schließkraft wird durch den Druck des abzudichtenden Mediums aufgebracht und durch eine Druckfeder 80 unterstützt. Diese ist mit einem Ende innerhalb eines zentrisch im Ventilschaft 64 angeordneten Sacklochs und mit dem anderen Ende in dem Sackloch 38 des Ventilfängers gelagert, so daß sie vollständig gekammert ist. Bei Druckabfall in einer nicht dargestellten angeschlossenen Rohrleitung wird der Ventilkörper 60 aus dem Ventilfänger 30 heraus gegen die Sitzfläche 26 gedrückt, da die vom Medium über die an der Ventiltellerunterseite angeordneten Druckflächen 68, 68a auf den Ventilkörper aufgebrachte Kraft größer wird als die vom Medium über die an der Ventiloberseite angeordnete Druckfläche 67 auf den Ventilkörper aufgebracht Kraft. In der rechten Zeichnungshälfte ist dieser Zustand dargestellt. Hier liegt der Ventilkörper mit seinem pilzförmig ausgebildeten Ventilteller 62 an der im Ventilsitz 20 im Übergangsbereich zwischen Zuflußöffnung 22 und Erweiterung 24 ausgebildeten Sitzfläche 26 an und verschließt somit den Strömungsquerschnitt der Zuflußöffnung 22 und erhält damit den Druck in dem nicht dargestellten Anlagenteil.A blind hole 38 is arranged centrally in the valve catcher 30 and extends into the extension 34. A valve body 60, made in one piece from plastic, with its valve stem 64 is guided and supported in this blind hole 38. The closing force acting on the valve body 60 is applied by the pressure of the medium to be sealed and supported by a compression spring 80. This is mounted with one end within a blind hole arranged centrally in the valve stem 64 and with the other end in the blind hole 38 of the valve catcher, so that it is completely chambered. If the pressure drops in a connected pipeline (not shown), the valve body 60 is pressed out of the valve catcher 30 against the seat surface 26, since the force exerted by the medium on the valve body via the pressure surfaces 68, 68a arranged on the underside of the valve plate is greater than the force exerted by the medium on the valve body via the pressure surface 67 arranged on the top of the valve. This state is shown in the right-hand half of the drawing. Here, the valve body with its mushroom-shaped valve plate 62 rests against the seat surface 26 formed in the valve seat 20 in the transition area between the inflow opening 22 and the extension 24, thus closing the flow cross-section of the inflow opening 22 and thus maintaining the pressure in the system part (not shown).
In der linken Zeichnungshälfte ist das Rückschlagventil 90 im geöffneten Zustand dargestellt. Hier ist der Anlagendruck vor dem Rückschlagorgan 90 größer oder gleich dem Druck nach dem Rückschlagorgan 90, so daß der Ventilkörper 60 aufgrund der oben beschriebenen Zusammenhänge in den Ventilfänger 30 hineingedrückt wird, bis der Ventilteller 62 auf der Auflagefläche des Ventilfängers 30 aufliegt. Von der Auflagefläche des Ventiltellers 62 erstrecken sich Ausgleichsbohrungen 44 durch den Ventilfänger 30 hindurch und ermöglichen so den Zugang des Mediumdrucks zur gewölbten, an der Ventiltellerunterseite angeordneten Druckfläche 68 a, die zusammen mit der Druckfläche 68 ungefähr der an der VentiltelleroberseiteIn the left half of the drawing, the check valve 90 is shown in the open state. Here, the system pressure before the check element 90 is greater than or equal to the pressure after the check element 90, so that the valve body 60 is pressed into the valve catcher 30 due to the relationships described above until the valve plate 62 rests on the support surface of the valve catcher 30. Compensating holes 44 extend from the support surface of the valve plate 62 through the valve catcher 30 and thus enable the medium pressure to access the curved pressure surface 68 a arranged on the underside of the valve plate, which together with the pressure surface 68 approximately corresponds to the pressure on the top of the valve plate.
angeordneten Druckfläche 67 entspricht und so die beschriebene Reaktion infolge der Druckdifferenz bewirkt.arranged pressure surface 67 and thus causes the described reaction as a result of the pressure difference.
Das der Zuflußöffnung 22 gegenüberliegende Ende der Erweiterung 24 weist einen Druchmesser auf, der dem äußeren Durchmesser des im Ventilfängers ringförmig um den Fortsatz 34 herum angeordneten Durchflußkanal 36 entspricht. Gleichzeitig entspricht der Durchmesser des Ventiltellers 62 dem inneren Durchmesser des ringförmigen Durchflußkanals 36, so daß ein strömungsgünstiger Übergang vom zwischen dem Ventilteller 62 und dem Ventilsitz 20 gebildeten Ventilspalt 70 in den im Ventilfänger 30 gebildeten Durchflußkanal 36 vorhanden ist. Die im Gegenflansch 50 angeordnete Abflußöffnung 52 erweitert sich zur Ventilinnenseite hin bis auf den äußeren Durchmesser des im Ventilfänger 30 angeordneten Durchflußkanals 36, so daß auch hier ein strömungsgünstiger Übergang ohne Ecken und Kanten vom Durchflußkanal 36 in den zwischen Fortsatz 34 und Gegenflansch 50 gebildeten Ringspalt 42 geschaffen wird. Der Querschnitt des Ringspaltes 42 erweitert sich dabei in Strömungsrichtung zur Bildung eines Diffusors, um so die durch Beschleunigung des Mediums im düsenförmigen Ventilspalt 70 erhöhte kinetische Energie wieder in Druckenergie um zuwandeln.The end of the extension 24 opposite the inflow opening 22 has a diameter that corresponds to the outer diameter of the flow channel 36 arranged in the valve catcher in a ring around the extension 34. At the same time, the diameter of the valve plate 62 corresponds to the inner diameter of the annular flow channel 36, so that a flow-optimized transition is provided from the valve gap 70 formed between the valve plate 62 and the valve seat 20 into the flow channel 36 formed in the valve catcher 30. The drain opening 52 arranged in the counter flange 50 widens towards the inside of the valve up to the outer diameter of the flow channel 36 arranged in the valve catcher 30, so that here too a flow-optimized transition without corners and edges is created from the flow channel 36 into the annular gap 42 formed between the extension 34 and the counter flange 50. The cross-section of the annular gap 42 expands in the direction of flow to form a diffuser in order to convert the kinetic energy increased by acceleration of the medium in the nozzle-shaped valve gap 70 back into pressure energy.
Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1 bzw. in Figur 2. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Ventilkörper hier nicht dargestellt.Figure 3 shows a section along the line A-A in Figure 1 or in Figure 2. For reasons of clarity, the valve body is not shown here.
Der innerhalb des ringförmigen Durchflußkanals 36 angeordnete Bereich des Lagerbauteils 31 bzw. des Ventilfängers 30 wird durch drei in gleichem Abstand im Durchflußkanal 36 angeordnete Stege 37 gehalten, die sich von dem Flansch 32 zum inneren Bereich mit dem Fortsatz 34 erstrecken.The area of the bearing component 31 or the valve catcher 30 arranged within the annular flow channel 36 is held by three webs 37 arranged at equal distances in the flow channel 36, which extend from the flange 32 to the inner area with the extension 34.
In dem zentrisch in dem inneren Bereich des Lagerbauteils 31 bzw. des Ventilfängers 30 angeordneten Sackloch 38 wird der nicht dargestellte Ventilkörper gelagert. Vom Sackloch 38 erstreckt sich eine AusgleichsbohrungThe valve body (not shown) is mounted in the blind hole 38 arranged centrally in the inner area of the bearing component 31 or the valve catcher 30. A compensating bore extends from the blind hole 38
40 durch das Lagerbauteil 31 bzw. den Ventilfänger 30 hindurch bis zur Abflußöffnung. Die oben schon ausführlich erläuterten Ausgleichsbohrungen 44 erstrecken sich ebenfalls durch das Lagerbauteil 31 bzw. den Ventilfänger 30 hindurch bis zur Abflußöffnung.40 through the bearing component 31 or the valve catcher 30 to the drain opening. The compensation holes 44 already explained in detail above also extend through the bearing component 31 or the valve catcher 30 to the drain opening.
Claims (27)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9319172U DE9319172U1 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | check valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9319172U DE9319172U1 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | check valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9319172U1 true DE9319172U1 (en) | 1994-02-24 |
Family
ID=6901961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9319172U Expired - Lifetime DE9319172U1 (en) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | check valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9319172U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005095831A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Tm.C. S.P.A. Termomeccanica Compressori | Valve |
| WO2005095830A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Tm.C. S.P.A. Termomeccanica Compressori | Valve |
| DE102010062321A1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | Elringklinger Ag | oil separating |
-
1993
- 1993-12-14 DE DE9319172U patent/DE9319172U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005095831A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Tm.C. S.P.A. Termomeccanica Compressori | Valve |
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| DE102010062321A1 (en) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | Elringklinger Ag | oil separating |
| US10041386B2 (en) | 2010-12-02 | 2018-08-07 | Elringklinger Ag | Oil separator unit |
| DE102010062321B4 (en) | 2010-12-02 | 2023-10-12 | Elringklinger Ag | Oil separator unit |
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