DE9418282U1 - Klappenventil - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In dem DE-GM 94 13 445 wird ein Beispiel eines bekannten Klappenventils beschrieben, bei dem die Ventilklappe mit Hilfe eines Scharniers auf einem Ventilsitz befestigt ist, der seinerseits in ein rohrförmiges Ventilgehäuse eingepaßt ist. Die Ventilklappe ist so geformt, daß sie sich in geöffneter Stellung eng an die Wand des Ventilgehäuses anschmiegt. Zur Befestigung der Ventilklappe wird deshalb ein sehr kleinbauendes Scharnier benötigt.

Wenn ein solches Klappenventil beispielsweise in einer Hydraulikanlage eingesetzt würde, in der relativ hohe Drücke herrschen und/oder verhältnismä-J3ig hohe Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, so wäre die Ventilklappe im geöffneten Zustand erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Insbesondere könnten durch Wirbel in dem Strömungsmedium Erschütterungen hervorgerufen werden, die zu einem Abreißen des Scharniers führen. In Hydraulikanlagen werden deshalb bisher anstelle von Klappenventilen zumeist Tellerventile eingesetzt, deren Ventilteller durch eine Feder in die Schließstellung vorgespannt ist. Solche Tellerventile zeichnen sich durch eine große Robustheit und mechanische Belastbarkeit aus, haben jedoch den Nachteil, daj3 beim Durchfluß des Strömungsmediums durch das Ventil relativ hohe Druckverluste auftreten, so daß entsprechend hohe Pumpenleistungen benötigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein kleinbauendes Klappenventil zu schaffen, bei dem die Befestigung der Ventilklappe hohen mechanischen Beanspruchungen standhalten kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäJ3 mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung

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näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Klappenventil; und

Fig. 2 die Ventilklappe und eine zugehörige Führungseinrichtung in der Draufsicht.

Gemäß Figur 1 weist das Klappenventil ein Ventilgehäuse 10 in der Form eines abgestuften Hohlzylinders auf, in das ein rohrförmiger Ventilsitz 12 eingepaßt ist. Eine Ventilklappe 14 ist mit Hilfe eines Scharniers 16 am Rand des Ventilsitzes 12 befestigt. Die Ventilklappe 14 und eine zugehörige Dichtfläche des Ventilsitzes sind zylindrisch gekrümmt, wobei die Krümmungsachse in der Zeichenebene der Figur 1 verläuft. Die Krümmung der Ventilklappe ist an die Krümmung der Innenfläche des Ventilgehäuses 10 angepaßt, so daß sich die Ventilklappe in der geöffneten Stellung eng an die Wand des Ventilgehäuses anschmiegt. Hierdurch wird eine kompakte Bauform des Klapp enventils ermöglicht.

Das Scharnier 16 wird im gezeigten Beispiel durch zwei mit der Ventilklappe 14 verbundene Scharnierösen 20 gebildet, die schwenkbar auf einer Scharnierachse 22 angeordnet sind. Die Scharnierachse 22 ist T-förmig an einem Ende eines Stiftes 24 angeordnet, der in eine schräg verlaufende Sackbohrung in der Wand des Ventilsitzes 12 eingesteckt äst. Die Position und Neigung dieser Sackbohrung und die Länge der Scharnierachse 22 sind so auf den Inn en querschnitt des Ventälgehäuses 10 abgestimmt, daJ3 die Enden der Scharnierachse an der Innenwand des Ventilgehäuses anliegen. Auf diese Weise wird das Scharnier 16 sicher fixiert, ohne daj3 irgendwelche besonderen Befestigungsmittel erforderlich sind.

Bei der Montage des Klappenventils wird zunächst das Scharnier 16 mit der Ventilklappe 14 an dem Stift 24 montiert und dann der Stift 24 in die Sackbohrung des Ventilsitzes 12 eingesteckt. Anschließend wird der Ventilsitz in das Ventilgehäuse 10 eingeschoben, so daß sich der Stift 24 aufgrund der Schrägstellung der Sackbohrung nicht mehr aus dem Ventilsitz herausziehen läßt.

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Am Rand des Ventilsitzes 12 sind in einer dem Scharnier 16 diametral gegenüberliegenden Position zwei kreisbogenförmig verlaufende Führungsschienen 26 befestigt, von denen in Figur 1 lediglich eine zu erkennen ist. Die Ventilklappe 14 weist am freien Ende einen Ansatz 28 auf, der in den Zwischenraum zwischen den beiden Führungsschienen 26 vorspringt und zwei quer abstehende, mit Rollen 30 bestückte Achsen 32 aufweist.

Das Spiel des Scharniers 16 ist so bemessen, daß die Rollen 30 sowohl bei der Öffnungsbewegung als auch bei der Schließbewegung der Ventilklappe 14 am inneren bzw. äußeren Umfangsrand der Führungsschienen 26 abrollen. Auf diese Weise wird die Ventilklappe 14 in der Öffnungsstellung sowie in jeder Zwischenstellung mechanisch stabilisiert, so daß eine Überlastung und ein Abreißen des Scharniers 16 verhindert wird. Der Eingriff des Ansatzes 28 in den Zwischenraum zwischen den Führungsschienen 26 verhindert zugleich eine Verlagerung der Ventilklappe in Richtung der Scharnierachse.

Die beiden Führungsschienen 26 nehmen dabei nur einen relativ geringen Teil des Durchlaßquerschnitts des Ventils ein, so daß die Strömung nicht nennenswert behindert wird. Bei Ventilen, die für hohe Strömungsgeschwindigkeit ausgelegt sind, können die Führungsschienen auch mit einem strömungsgünstigen Profil versehen werden.

Im folgenden sollen mögliche Abwandlungen des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben werden.

Die Führungsschienen 26 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel am Ventilsitz 12 befestigt, sie können jedoch wahlweise auch am Ventilgehäuse 10 befestigt sein. Die Befestigung am Ventilsitz oder an einem in das Ventilghäuse eingpreßten separaten Ring ermöglicht eine besonders einfache Montage.

Während weiterhin im beschriebenen Ausführungsbeispiel die Führungsschienen als frei auskragende Bügel ausgebildet sind, ist es auch möglich, die freien Enden der Führungsschienen an die Innenwand des Gehäuses anzuschließen, so daß eine größere Stabilität erreicht wird.

Statt, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, einen Ansatz 28 zwischen zwei Führungsschienen eingreifen zu lassen, ist es wahlweise auch möglich, einen

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gabelförmigen Ansatz vorzusehen, der eine einzige geeignet profilierte Führungsschiene übergreift. In diesem Fall kann die Führungsschiene auch durch einen von der Innenwand des Ventilgehäuses vorspringenden plattenförmigen Steg mit kreisbogenförmig verlaufender Wulstkante gebildet werden.

Im allgemeinen wird die mechanische Beanspruchung der Ventilklappe bei der Öffnungsbewegung und im geöffneten Zustand größer sein als bei der Schließbewegung. In vielen Fällen wird es deshalb ausreichen, den Ansatz 28 mit nur einem einzigen Rollensatz zu versehen, der an der Innenkontur der Führungsschiene 26 abrollt, um die Ventilklappe gegen die in stromabwärtiger Richtung wirkenden Kräfte abzustützen.

Die Führung für die Ventilklappe muß auch nicht notwendigerweise als Rollenführung ausgebildet sein, sondern es kann auch eine Gleitführung vorgesehen sein. Beispielsweise ist es möglich, das Scharnier so zu gestalten, daß die Ventilklappe sich normalerweise mit ihrem freien Ende in geringem Abstand an der Kontur der Führungsschiene 26 vorbeibewegt und sich nur dann an der Führungsschiene abstützt, wenn das Scharnier bei größerer Beanspruchung etwas deformiert wird.

Es sind auch Scharnierkonstruktionen bekannt, bei denen die Schwenkachse der Ventilklappe nicht durch eine physische Achse gebildet wird, sondern die Ventilklappe derart geführt ist, daß sie um eine virtuelle Achse schwenkt. Auch in diesen Fällen kann gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich eine Führungsschiene vorgesehen sein, die die Ventilklappe am freien Ende abstützt.

Die Erfindung ist auch nicht auf Schrägsitz-Klappenventile mit einer einzigen Ventilklappe beschränkt. Die Gestaltung des Ventilsitzes und der Ventilklappe kann in vielfältiger Weise variiert werden. Die Erfindung ist auch bei Doppelklappenventilen und bei Schmetterlingsventilen anwendbar, bei denen zwei Ventilklappen vorgesehen sind, die um eine gemeinsame oder um parallele Achsen schwenkbar sind. Im letzteren Fall bildet die Führungsschiene zwei Kreisbogenstücke, die auf die jeweiligen Achsen zentriert sind.

Claims (6)

TER MEER - MÜLLER - STEiNMEI^T&VÄ PAR3"NSS? .". I MEY P02/94 S CHUTZANSPRUCHE

1. Klappenventil mit einem Ventilgehäuse (10) und einer Ventilklappe (14), die in dem Ventilgehäuse um eine vorgegebene Achse schwenkbar ist, gekennzeichnet durch mindestens eine fest in bezug auf das Ventilgehäuse (10) angeordnete, auf die Schwenkachse der Ventilklappe (14) zentrierte Führungsschiene (26), an der das freie Ende der Ventilklappe (14) geführt ist.

2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilklappe (14) am freien Ende mit mindestens einer Rolle (30) versehen ist, die an der Führungsschiene (26) abrollt.

3. Klappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene zwei konzentrische Führungskonturen aufweist und daj3 die Ventilklappe (14) derart mit der Führungsschiene (26) in Eingriff steht, daJ3 sie bei der Öffnungsbewegung an der einen und bei der Schliej3bewegung an der anderen Kontur der Führungsschiene (26) geführt wird.

4. Klappenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daj3 die Ventilklappe (14) derart mit der Führungsschiene oder den Führungsschienen (26) in Eingriff steht, daJ3 der Bewegungsspielraum des freien Endes der Ventilklappe in der Richtung parallel zu ihrer Schwenkachse begrenzt wird.

5. Klappenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die Führungsschiene als Bügel ausgebildet ist, der am Rand eines Ventilsitzes (12), an der Innenwand des Ventilgehäuses (10) oder an einem in das Ventilgehäuse eingepreßten Ring befestigt ist.

6. Klappenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daJ3 das Klappenventil ein Rückschlagventil in einer Hydraulikanlage ist.