WO2022002416A1 - Flügel-rückschlagventil - Google Patents

Abstract

Flügel-Rückschlagventil für gasförmige und/oder flüssige Medien für Medizin- und Abwassertechnik mit mindestens drei dreiecksförmigen Flügeln, die in runder Anordnung an den Kanten einer eckigen Bohrung eines Ventilringes angeordnet sind und genauso viele Flügel besitz, wie die eckige Bohrung Seiten hat. Die Ventilflügel besitzen an mindestens einer ihrer drei Seiten ein integriertes Gelenk, das auch aus einem Stoff sein kann. Die anderen zwei Seiten der Ventilflügel bilden zusammen einen gelenkartigen Verschluss. Das Ventil schließt lageunabhängig selbsttätig und ohne Fremdenergie durch den Rückfluss bzw. durch die Rückströmung des Mediums.

Description

Flügel-Rückschlagventil

Die Erfindung betrifft ein ohne Fremdenergie arbeitendes Rückschlagventil für gas förmige, flüssige bis hin zu zähflüssigen Medien insbesondere für medizinische An wendungen wie z. B. als Ersatz für Flerz- oder Venenklappe und als Rückschlag ventil im Baugewerbe gegen Wasser- und Abwasserrückfluss der Flaus- und Kanal leitungen insbesondere mit einem großen Durchfluss.

Es gibt zahlreiche Flügel-Rückschlagventile mit ihren Vor- und Nachteilen in Bezug auf den Durchfluss, Einbaumöglichkeiten, verwendbare Werkstoffe und nicht zuletzt in Bezug auf die Fierstellkosten. Die meisten dieser Ventile besitzen einen exzent risch gelagerten Ventilflügel, der die Strömung hinter dem Ventilflügel turbulent macht und sich selbst in Schwingung versetzt und dadurch unerwünschte Geräu sche entwickelt.

DE 2949469 B1 beschreibt einen Verschluss, der im Notfall sich bleibend verformt und eine Leitung dauerhaft zu macht. Dieser Verschluss beschreibt eine einmalige, sich nicht wiederholbare Falttechnik. Es handelt sich gemäß Beschreibung um ein Faltelement und nicht um ein Ventil. Es besitzt kein Gelenk und keine einzige Be wegung dieses Verschlusses ist wiederholbar. Zum Abdichten benötigt es zusätzli che vorspringende Dichtungselemente. Damit der Verschluss sich zusammenfaltet, benötigt es eine sehr große Druckdifferenz. Öffnen kann es danach nicht mehr. Nach einem einmaligen Anwendungsfall muss es entsorgt und durch einen neuen Verschluss ersetzt werden.

DE 696 27 510 T2 beschreibt ein Ventil hauptsächlich für Beatmungsgeräte, das aus mehreren rund um ein mehreckiges Polygonrahmen angeordneten Plättchen besteht, die gelenkig und schwenkbar mit dem Rahmen befestigt sind. Die neben einander angeordneten ebenflächigen Plättchen besitzen von außen zum Zentrum des Ventils verlaufende und in gleicher Richtung zunehmende Biegungskanten der art aufweisen, dass sich diese beim Schließen des Ventils, sehr nahe an der Hori zontalen übereinander begeben und dadurch gegenseitige Abstützung und Abdich tung bewirken. Dieses Prinzip funktioniert nur theoretisch auf dem Papier und nicht einmal für das Licht. Bei der praktischen Anwendung passen nicht mehrere Über lappungen im Zentrum des Ventils räumlich zusammen, zumal dort das Material am dicksten sein soll. Die unterliegende Kante des Ventilflügels gibt dem Druck des strömenden Mediums nach und bleibt undicht. Die Ventillamellen, hier Plättchen genannt, besitzen keinerlei kinematischen Zwanglauf. Sobald sich nicht alle Ven tillamelle gleichzeitig in Bewegung setzen oder sich nicht alle mit der gleichen Ge schwindigkeit bewegen, kommt es nicht zum gleichzeitigen Erreichen der Schließ position und die Lamellen schlagen durch die geschlossene Stellung hinaus. Daher funktioniert dieses Prinzip nicht oder nicht sicher.

US 3,939,197 beschreibt ein Ventil als Ersatz für eine Herzklappe für den Einsatz ins menschliche Herz, bestehend aus mehreren Lamellen, die jeweils durch zwei Drehgelenken beidseitig an einem Ring befestigt sind. Die Schließposition der La mellen wird durch den hinter der Drehachse überragende Teil der Lamellen erreicht, die sich an die Unterseite des Befestigungsringes anlegen. Dieses Ventil wird me chanisch funktionieren, jedoch stehen die überstehenden Teile der Lamellen sowie die der Scharniere und Teile des Befestigungsringes dem Blutstrom im Wege. Dadurch kommt es zur Verwirbelung des Blutes und zur Gefahr der Entstehung von Blutgerinnseln und Thrombosen.

US 4,351 ,358 beschreibt ein Flügel-Rückschlagventil bestehend aus einem pyrami denförmig aufbauenden Gehäuse mit mehreren trapezförmigen Durchgangslö chern, die durch bewegliche Lamellen geöffnet und geschlossen werden. Die La mellen bestehen aus flachen trapezförmigen flachen Teilen, die in runder Anord nung um das Gehäuse drehgelenkig angeordnet sind und jeweils durch eine Torsi onsfeder in die Schließposition gedrückt werden. Dieses Ventil lässt durch seine zahlreichen Torsionsfedern und Drehgelenke sowie den großen geschlossenen Mit telbereich einen kleinen Querschnitt für den Durchfluss zu und ist für Anwendungen in der Medizintechnik als Herz- oder Venenklappe durch zu viele Ecken und Kanten und geringen Durchsatzquerschnitt nicht geeignet. Es erzeugt eine turbulente Strö mung, besitzt zu viele Gelenke, die Abrieb erzeugen und nicht zuletzt besitzen die Torsionsfedern eine begrenzte Lebensdauer, bevor sie durch Materialermüdung ab brechen.

US 4,465,102 beschreibt ein Flügel-Rückschlagventil bestehend aus einem elasti schen Nippel, der geschlitzt ist. Durch den Druck des strömenden Mediums öffnen sich die Schlitze und das Medium kann durchfließen. In die entgegen gesetzte Rich tung erhöht der Druck des strömenden Mediums die Schließkraft. Dieses Ventil ist einfach herzustellen und funktioniert gut. Da das Ventil stets eine Schließkraft auf die Ventilsegmente ausübt, um es zu schließen, kommt es bei der Strömung durch das Ventil zu einer turbulenten Strömung hinter dem Ventil. Dadurch ist dieses Ven tilprinzip generell für Anwendungen in der Medizintechnik ungeeignet.

US 5,628,792 beschreibt eine Herzklappe bestehend aus drei Lamellen, die zusam men im geschlossenen Zustand eine kreisförmige Fläche bilden. Jede Lamelle be sitzt ein Drehgelenk, das außerhalb der Querschnittsfläche des Ventils auf einem größeren Durchmesser gelagert ist. Dieses Ventil funktioniert, ist jedoch für den praktischen Gebrauch nicht geeignet. Zum einen fließt das Blut von einem kleineren Durchmesser ohne Übergang durch einen mit einem Absatz versehenen größeren Durchmesser, auf dem sich die Gelenke befinden. Dadurch kommt es durch Bernuli- Effekt zum Wirbelstrom im Blutfluss. Zum anderen stehen im geöffneten Zustand die scharfen Kanten der Flügelsegmente mitten im Blutstrom. Des Weiteren erzeugt der Druck des Blutrückstromes im geschlossenen Zustand des Ventils ein enorm großes Biegemoment auf das klein ausfallende Gelenk der einzelnen Lamellen. Aus diesen Gründen ist auch dieses Ventil beim Menschen nicht zum Einsatz gekom men.

US 2017/0167618 A1 beschreibt eine Herzklappe bestehend aus mehrfacher An ordnung von kegelstumpfförmigen Ventillamellen, die jeweils mittels eines kurzen Drehgelenks im Bereich des unteren kreisförmigen Endes an einem kreisrunden Ring drehbar befestigt sind. Am runden Ring sind ebenfalls diagonale Stege radial zum Zentrum des Ventils gerichtet angebracht, die mit ihrem anderen Ende mit einer geschlossenen Scheibe im Zentrum des Ventilquerschnitts befestigt sind und einen offenen Käfig als Gehäuse bilden.

Die Synchronisation der Bewegung der Lamellen erfolgt durch das Überlappen der kegelstumpf- bis zu vollständig kegelförmigen Lamellen bis zur Spitze des Kegels.

Bei der Drehung der Ventillamellen um die Achse des Drehgelenkes durchfährt je der Berührungspunkt zweier sich berührenden Ventillamellen eine andere Kreis bahn, bedingt durch unterschiedlichen Abstand zur Drehachse. Dadurch geraten die Lamellen entweder ineinander oder sie gehen auseinander. Ein gleichmäßiges Abrutschen der beiden Flächen übereinander ist kinematisch nicht möglich. Außer dem ragen die unteren Kanten der Ventillamellen, die kreisförmig sind, in der geöff neten Stellung der Lamellen scharfkantig in den Stromfluss des Mediums, erzeugen turbulente Strömung und versetzen die Lamellen in Schwingung. Bei der kegelförmigen Variante können die Ventillamellen nicht bis zur Kegelspitze überlappt werden, da sie viel vorher Zusammenstößen. Sie können nur trapezförmig gestaltet werden und sind daher auf die abschließende Scheibe im Zentrum des Stromes angewiesen, der den Stromfluss des Mediums erheblich verringert.

Auch der Winkel zwischen zwei benachbarte Ventillamellen ändert sich bei der Dre hung der Ventillamellen um ihre Drehachsen. Die kegelförmig gestalteten Oberflä chen der Ventillamellen erfahren eine rotatorische Relativbewegung zu einander. Dadurch ändert sich die Distanz der beiden übereinander liegenden Flächen wäh rend der Bewegung. Diese Volumenänderung erzeugt ein Pumpeneffekt des dazwi schen liegenden Mediums, und hemmt die Geschwindigkeit der Bewegung des Ventils erheblich und beschädigt darüber hinaus die dazwischen liegenden Mole küle eines flüssigen Mediums.

Die Ventillamellen sollen mithilfe von nicht dargestellten Federn schließen. Wo werden diese Feder angebracht und wie wird nicht gesagt. Auch nicht, wie der Öff nungswinkel begrenzt wird.

Abgesehen davon, dass diese Veröffentlichung zu allgemein formuliert ist und die wichtigen Details und Funktionen nicht beschrieben sind, eignet sich dieses Ventil aus den genannten Gründen nicht für den Einsatz in der Medizintechnik.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sicher funktionierendes, langlebiges, schwingungsfreies, ohne Fremdenergie funktionierendes, Lage unabhängiges und einfach herstellbares Rückschlagventil zu kreieren, das aus dem zur Verfügung ste henden Einbauraum die maximal mögliche Durchflussmenge ohne bzw. mit mög lichst geringen Widerstand und Turbulenzen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merk malen gelöst.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.

Das erfindungsgemäße Flügel-Rückschlagventil ist als selbsttätig und ohne Fremd energie durch die Strömung eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums öffnen des und schließendes Flügel-Rückschlagventil ausgebildet. Dabei umfasst das Rückschlagventil wenigstens n > drei dreiecksförmige Ventilflügel, die in im We sentlichen runder Anordnung um eine n-eckige, vorzugsweise sechseckige Durch- gangsöffnung bzw. Bohrung eines Ventilringes wenigstens an einer Seite durch je weils wenigstens ein Drehgelenk schwenkbar aufgenommen bzw. angeordnet sind. Das Drehgelenk umfasst wenigstens ein erstes Gelenkelement und wenigstens ein zweites Gelenkelement. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Gelenkelement in den Ventilflügel integriert.

Dass wenigstens ein Gelenkelement in den jeweiligen Ventilflügel integriert ist, heißt insbesondere, dass das Gelenkelement fester Bestandteil des Ventilflügels ist, also insbesondere einstückig mit diesem gefertigt und/oder nicht lösbar damit verbunden ist. Bei einer Ausführung mit einem Stoffgelenk kann die Integration beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Stoffgelenk mit einer dünnen Materialschicht überzogen wird und so in den Ventilflügel eingebettet bzw. in diesen integriert wird.

Bei einem Stoffgelenk werden das erste und das zweite Gelenkelement vorzugs weise in einem Bauteil verwirklicht, beispielsweise durch ein Stück Stoff. Dann ist eine Seite, das erste Gelenkelement, in den Ventilflügel integriert und eine andere Seite, das zweite Gelenkelement, ist vorzugsweise mit dem Ventilring verbunden und/oder in diesen integriert.

Das Rückschlagventil umfasst je nach Ausgestaltung wenigstens n > drei dreiecks förmige und insbesondere dreidimensional gestaltete Ventilflügel vorzugsweise mit einer zur Mittelachse des Ventils zugewandten ebenen Fläche und drei diese Fläche begrenzenden geraden Seiten. Von den drei geraden Seiten ist bevorzugt mindes tens eine Seite vollständig oder nur teilweise, d.h. partiell als ein Element eines Drehgelenkes, vorzugsweise aus biologischen oder synthetischen Fasern bzw. Stoffen oder aus einem Kunststoff vorzugsweise direkt am Ventilflügel ausgebildet bzw. darin integriert. Die anderen beiden Seiten sind vorzugsweise schräg, d.h. V- förmig angefast, sodass der dreiecksförmige Ventilflügel bevorzugt in etwa im Schwerpunkt des Dreiecks seine maximale Materialdicke besitzt und zu jeder Seite dünner und an den Kanten nahezu spitz wird.

Die Ventilflügel sind bei der einfachsten Ventilvariante in im Wesentlichen runder Anordnung um eine n-eckige Durchgangsöffnung, insbesondere eine Bohrung, ei nes Ventilringes an einer Seite durch jeweils wenigstens ein Drehgelenk, schwenk bar angeordnet. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise sechseckig ausgestaltet.

Dabei weist ein Ventilring vorzugsweise einen runden oder rundlichen Querschnitt auf. Je nach Ausgestaltung kann der Ring aber auch einen eckigen Außenquer schnitt aufweisen. Die Elemente der Drehgelenke am Ventilring sind vorzugsweise entweder als Bohrung oder als Bolzen oder durch Verjüngung des Kunststoffmate rials als ein Filmgelenk, vorzugsweise an deren Kanten als ein Teil derart gefertigt, dass die Kanten der eckigen Bohrung die Drehachse der Ventilflügel und eine Dicht kante bilden. Bei der Variante mit Stoffgelenken wird der am Ventilring liegende Teil des Stoffgelenkes vorzugsweise zwischen dem Ventilring und einem Absatz in dem das Ventil umhüllenden zylindrischen Gehäuse eingeklemmt. Dieses Gehäuse dient bei allen Ventilvarianten als eine optionale Schutzhülle.

Bevorzugt ist an den beiden Seiten des Gelenkes am Ventilflügel bzw. an den bei den Seiten eines jeden Ventilflügels je ein rechter und ein linker, vorzugsweise schmaler, Seitenflügel schwenkbar, vorzugsweise mittels eines biologischen oder synthetischen Faserstoffs aus Nylon, Perlon oder Seide angeordnet. Wenigstens ein rechter Seitenflügel und insbesondere jeder rechte Seitenflügel eines Ventilflü gels ist mit dem linken Seitenflügel des rechten benachbarten Ventilflügels im We sentlichen gelenkig verbunden.

Besonders bevorzugt bilden die miteinander verbundenen rechten und linken Sei tenflügel oder Teilflügel von benachbarten Ventilflügeln jeweils ein Drehgelenk, vor zugsweise aus einem biologischen oder synthetischen Faserstoff oder Seidenstoff, mit vorzugsweise auf <180° beschränktem Schwenkwinkel, insbesondere derart, dass sie sich beim Schließen des Ventils hinter den Ventilflügeln sternförmig von der Mittelachse radial nach außen begeben und sich gefaltet aufeinander legen. Die rechten und die linken Seitenflügel sind gleich lang. Sie sind dreidimensional derart gestaltet, dass ihre zur Mittelachse des Ventils gerichtete Seite eine ebene Fläche bildet. Die Seite, die mit der ebenen Fläche die Drehachse mit dem Ventilflügel bil det, ist ca. 30° schräg angefast. Ihr Schrägungswinkel ist so optimiert, dass sich die angefasten Seiten des Ventilflügels und des Seitenflügels sich im geschlossenen Zustand des Ventils vorzugsweise gerade so eben berühren. Die Länge und/oder der Winkel zwischen den beiden Seitenflügeln bestimmen die Position und Winkel stellung der Ventilflügel in der maximal geöffneten Position.

Vorzugsweise sind die Gelenke der Seitenflügel nur teilweise und/oder nur partiell in einem schmalen Streifen vorhanden. Die kompletten Seitenflügel sind dreiecks- förmig und in Bezug auf ihre aufeinander liegenden Flächen spiegelbildlich symmet risch. Die Teilflügel sind nach Belieben aus den beiden übereinander liegenden Sei tenflügeln ausgeschnittene Abschnitte, deren drei Gelenkachsen sich in jeder Win kelposition zu einander im Schnittpunkt der beiden Drehachsen der Ventilflügel mit dem Ventilring Zusammentreffen. An diesem Schnittpunkt schneiden sich fünf Dreh achsen, zwei der Ventilflügel mit dem Ventilring und drei der Seitenflügel mit dem Ventilflügel und mit sich selbst. Ein derart konzipiertes Ventil läuft kinematisch ein wandfrei zwischen den beiden Positionen „auf“ und „zu“ und ist im geschlossenen Zustand dicht und stabil.

In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils besitzen die Ven tilflügel an ihren beiden dem Ventilring benachbarten Seiten jeweils positive und negative Elemente eines Verschlusses derart, dass das positive Element beim Schließen des Ventils sich kontinuierlich in das negative Element begibt und dabei gleichzeitig eine Drehung vollführt. Am Ende des Schließvorganges stecken alle Ventilflügel mit ihren von der Mittelachse nach außen gerichteten Seiten gelenkig ineinander. Dieses Verbindungsgelenk benötigt einen Gelenkfreiheitsgrad der Dre hung, die von der Anzahl der Ventilflügel und deren Neigungswinkel im geschlos senen Zustand abhängt.

Dieser Gelenkverschluss wird an den Kanten der Ventilflügel vorzugsweise nur par tiell vom Ventilring bis kurz vor der Ventilflügelspitze zylinderförmig und besonders bevorzugt kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei sinnvollerweise die Kegelspitze in Richtung der Ventilspitze gerichtet ist.

Vorzugsweise erhält die nach außen gerichtete Seitenfläche des hohl geformten Gelenkelementes entweder Bohrungen oder Schlitze wie ein Kamm, damit die Mo leküle und wichtige Bestandteile des durch das Ventil fließenden Mediums nicht be schädigt und die Bewegung der Ventilflügel insbesondere beim Öffnen durch die Sogwirkung nicht gehemmt werden.

Die dritte Seite des Ventilflügels ist partiell als ein Element, Bolzen oder Bohrung, eines Drehgelenkes ausgebildet, dessen zweites Gelenkelement sich am Ventilring befindet. Dieses leicht steckbare Gelenk kann auch durch ein Stoffgelenk ersetzt werden.

Eine weitere bevorzugte Variante des Ventilflügels sieht vor, dass die beiden ange fasten und dem Ventilring benachbarten Seiten des Ventilflügels als Elemente eines Dreh-Schub-Gelenkes, welches in der Kinematik Schneidengelenk genannt wird, ausgebildet sind. Während die eine, z. B. die rechte Seite wie eine Messerschneide V-förmig positiv angefast ist, ist um die andere, die linke Seite aus dem Ventilmate rial eine zum benachbarten Ventilflügel zugewandte negative Schneide, ein V- Schlitz erzeugt, der einen größeren V-Winkel besitzt als die positive Schneide der rechten Seite. Die tiefe Spitze des V-Schlitzes entspricht der geraden Seite des Ventilflügels. Die beiden, positive und negative, V-förmige Schneiden zweier be nachbarten Ventilflügel bilden im geöffneten Zustand des Ventils, wenn ihre ebene Flächen ungefähr senkrecht auf dem Ventilring stehen, gemeinsam je ein abgewin keltes Schneidengelenk mit einem Berührungspunkt am Schnittpunkt der Drehach sen der beiden Ventilflügel mit dem Ventilring. Beim Schließvorgang des Ventils wandert das positive V-Element des Schneidengelenkes beginnend am Ventilring bis zur Ventilspitze kontinuierlich in das negative V-Element hinein und dreht sich dabei von der innenseitig und näher zur Achse des Ventils liegenden Flanke zur Außenflanke des negativen V-Elements. Im geschlossenen Zustand liegen die bei den Schneiden des Schneidengelenkes vollständig in- bzw. aufeinander und dich ten mit ihren beiden, positiven und negativen, Spitzen ab. Das Ventil ist in dieser Position kinematisch mehrfach überbestimmt, daher ist jedem Drehgelenk zwischen dem Ventilflügel und dem Ventilring eine zusätzliche axiale Bewegungsfreiheit ge geben, d.h. aus dem Drehgelenk ist hierbei ein Dreh-Schub-Gelenk geworden, wo bei die axiale Bewegung sehr gering ausfällt, um die Fertigungstoleranzen ausglei- chen zu können.

Bevorzugterweise wird das Material, das das negative Element des Schneidenge lenkes, d.h. den negativen V-Schlitz bildet und ihn umhüllt, zylinderförmig, kegelför mig oder pyramidenförmig ausgebildet und hört kurz vor der Spitze des Ventilflügels auf.

Ein derart konzipiertes Ventil bleibt in jeder Position allgemein und im geschlosse nen Zustand insbesondere sehr stabil. Die Ventilflügel benötigen im geschlossenen Zustand keine Begrenzung und keine zusätzliche Abstützung durch das Ventilge häuse.

Eine etwas höher stehende Stelle auf der Rückseite der nach außen gerichteten Seite des Ventilflügels begrenzt ihre Position im maximal geöffneten Zustand, indem die höher stehende Stelle des Ventilflügels die Wandung des runden und das Ventil umhüllenden Gehäuses oberhalb des Ventilringes erreicht. Im geöffneten Zustand stehen die Ventilflügel maximal senkrecht zu der Ringfläche. Der Rückstrom des fließenden Mediums drückt auf die schrägen Fasen der beiden hochstehenden Ven tilseiten und der Seitenflügel und schließt die Ventilflügel selbsttätig, auch entgegen der Erdgravitation, da die Ventilflügel im fließenden Medium schwimmen und ihr Eigengewicht sich kaum bemerkbar macht. Das Ineinandergreifen der Seiten der benachbarten Ventilflügel sorgt für einen synchronen Lauf aller Ventillamellen.

Für zahlreiche erfindungsgemäße Ventilvarianten ohne Seitenflügel und ohne er zwungener Synchronisation befindet sich am Ventilring ein offenes pyramidenförmi ges Gittergebilde, das als Abstützung der Ventilflügel im geschlossenen Zustand dient und vorzugsweise eine bessere Abdichtung der Ventilflügel bewirkt. Dabei er folgt insbesondere die Öffnungsbegrenzung der Ventilflügel durch die Anlehnung der buckelartigen Verstärkungsrippen an der Rückseite der Ventilflügel an dem das gesamte Ventil umschließenden rohrförmigen Gehäuse.

Bei allen Ausführungen des erfindungsgemäßen Flügelrückschlagventils besitzt ein im Wesentlichen ringförmiger Körper als Ventilgehäuse oder ein als Teil davon in seiner hohlen Mitte eine n-eckige Durchgangsöffnung bzw. Bohrung. Die Zahl n ist mindestens drei und nach oben ist n durch den Außendurchmesser des ringförmi gen Körpers und die Breite der Ventilflügel begrenzt. An jeder Kante einer Seite der n-eckigen Bohrung ist ein Ventilflügel schwenkbar angeordnet, der auch als Haupt flügel bezeichnet wird. Die Ventilflügel sind dreiecksförmig mit zwei gleichlangen Schenkeln und bestehen vorzugsweise aus festen Werkstoffen wie beispielsweise Metalle, Kunststoffe oder ein Gemisch aus den beiden. Die jeweils dritte und in der Regel auch die kürzere Seite der Ventilflügel sind mit den Kanten der eckigen Boh rung des hohlen Ringes drehgelenkig schwenkbar befestigt. Die Kanten bilden vor zugsweise jeweils die Achse der Dreh- oder Drehschubgelenke und eine Dicht kante.

Damit die Bewegung der Ventilflügel miteinander synchronisiert wird, wird in einer ersten bevorzugten Variante jeder Ventilflügel rechts und links an seinen gleichlan gen Schenkeln mit je einem dreiecksförmigen Seitenflügel gelenkig schwenkbar verbunden. Jeder Seitenflügel ist das Spiegelbild des anderen. Die Seitenflügel sind ebenfalls aus einem festen Werkstoff gefertigt und besitzen in der Regel drei unter- schiedlich lange Seiten. Die längste Seite ist mit dem Ventilflügel schwenkbar ver bunden und die kürzeste Seite bildet den Ausgang des Rückschlagventils. Die drit ten Seiten der beiden spiegelbildlichen Seitenflügel bilden zusammen ein Drehge lenk mit einem auf 180° begrenztem Drehwinkel. Sie klappen beim Schließen des Ventils zusammen und liegen komplett übereinander, von der Mittelachse des Ven tils sternförmig radial nach außen gerichtet.

Die Hauptflügel bilden vorzugsweise im geschlossenen Zustand eine drei- oder mehrseitige, z. B. eine sechsseitige Pyramide und im geöffneten Zustand eine Halbpyramide bis zu einem zylinderförmigen mehreckigen Rohr, bei dem die Ein trittsöffnung n-eckig und die Austrittsöffnung 2n-eckig ist.

Eine andere vorteilhafte Variante des Ventils verwendet nur einen schmalen Ab schnitt der Seitenflügel zur Synchronisation der Ventilflügel und als federnde Ele mente durch Fertigung aus Kunststoffen im gewinkelten Zustand ohne Federn, die stets die Tendenz haben, sich und damit auch das Ventil zu schließen.

Eine besonders bevorzugte Variante des Ventils zeichnet sich durch ein wabenför miges offenes und pyramidenartiges Gittergebilde, aufbauend auf dem Ventilring, aus. Unter offen ist hier insbesondere strömungsoffen und durchlässig zu verste hen, bzw. dass das Gittergebilde wenigstens einen freien Strömungsquerschnitt aufweist. Die Ventilflügel legen sich im geschlossenen Zustand auf die drei- und mehrecksförmigen Öffnungen der Seiten des pyramidenartigen Gebildes innerhalb des Ventilgehäuses. Nach Außen wird die Öffnungsweite der Ventilflügel einzeln durch das Anlehnen der Verstärkungsrippen oder deren Rückseite an die Innen wandung des Gehäuses begrenzt.

Das Gittergebilde besteht aus wabenförmig aneinander angereihten dünnen Kanä len und/oder Rippen, die im Querschnitt beliebige geometrische Formen annehmen und durch sie gasförmige oder flüssige Medien reibungsarm fließen können. Die Wände und Rippen des Gittergebildes verlaufen vom Ventilring aus radial und vor zugsweise aufsteigend in Richtung der Mittelachse und Spitze des Ventils, damit sich die Ventilflügel auf sie gerade oder schräg abstützen können. Die Ventilflügel unterstützende Rippen können auch ohne Wabenbildung vorhanden sein.

Alle beschriebenen Ventilvarianten öffnen und schließen selbsttätig und unabhän gig von der Einbaulage durch die Strömung des Mediums ohne Fremdenergie. Sie lassen sich beispielsweise und bevorzugt aus Kunststoffen spritzen oder auch aus einem Stück in einem 3D-Druckverfahren drucken.

Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 drei unterschiedliche Ausführungen a), b) und c) eines dreieckförmigen Ven tilflügels in rein schematischen Darstellungen.

Fig. 2 einen einfachen Ventilflügel a) mit einem Stoffgelenk zur Befestigung am Ven tilring, b) mit einem Buckel auf dem Rücken und einem Stoffgelenk zur Befestigung am Ventilring, c) zusätzlich an den beiden Seiten befestigt durch Stoff- bzw. Faser gelenken an zwei kurzen Seitenflügeln, d) einen einfachen Ventilflügel befestigt an den Seiten durch nur zum Teil vorhandenen Stoff- bzw. Fasergelenken mit zwei Seitenflügeln und schließlich e) sechs Ventilflügel mit je zwei kurzen Seitenflügeln befestigt durch einen gewebten Faserstoff, der alle Gelenke auf einmal ersetzt, alle in rein schematischen Darstellungen. Der überschüssige Stoff wird herausgeschnit ten.

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Ventilflügels mit einem zylindrischen Gelen kelement an der Befestigungsseite mit dem Ventilring und je einem positiven und einem negativen zylindrischen Verschlusselementen an den anderen beiden Flü gelseiten in rein schematischen Darstellungen.

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ventilflügels mit einem zylindrischen Gelenkelement an der Befestigungsseite mit dem Ventilring und je einem positiven und einem negativen keilförmigen Verschlusselementen an den anderen beiden Flügelseiten in rein schematischen Darstellungen.

Fig. 5, 6 und 7 in zwei rein schematische Ansichten unterschiedliche Varianten des erfindungsgemäßen Ventilringes als Ventilgehäuse ohne Ventilflügel mit einer py ramidenförmig aufbauenden, wabenförmigen Gitterstruktur innerhalb des Ventilrin ges.

Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Ventil bestehend aus sechs Ventilflügeln und zwölf Seitenflügeln, alle dreiecksförmig und dreidimensional derart konzipiert, dass es sich als ein räumlicher Mechanismus mit 24 Drehgelenken durch das Fließen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums selbsttätig öffnet und schließt in rein schema tischen Darstellungen. Fig. 9 ein erfindungsgemäßes Ventil wie in Fig. 8 mit auf einem Minimum verkürzten Seitenflügeln in rein schematischen Darstellungen. Die Gelenke der Seitenflügel können bereits in der Fertigung derart vorbelastet werden, dass sie stets die Ten denz haben, die Ventilflügel in Schließrichtung zu drucken.

Fig. 10 eine andere Variante des erfindungsgemäßen Ventils in rein schematischen Darstellungen, bei dem zwei Seiten eines jeden Ventilflügels, insbesondere zwei sich im geschlossenen Ventilzustand gegenüber stehenden Seitenspitzen zweier benachbarten Ventilflügel derart positiv und negativ geformt sind, dass sie sich wie ein Druckverschluss drehgelenkartig ineinander begeben.

Fig. 11 eine vorteilhaftere Variante des erfindungsgemäßen Ventils in rein schema tischen Darstellungen, bei dem zwei Seiten eines jeden Ventilflügels, insbesondere zwei sich im geschlossenen Ventilzustand gegenüber stehenden Seitenspitzen zweier benachbarten Ventilflügel derart keilförmig positiv und negativ gestaltet sind, dass sie sich wie ein Schneidengelenk ineinander begeben.

Fig. 12 rein schematisch wie ein erfindungsgemäßes Ventil mit Faserstoffgelenken aus drei Teilen zusammengesetzt wird.

Identische Teile haben die gleiche Ziffer. Indizes mit Buchstaben kennzeichnen un terschiedliche Ausführungen desselben Elementes.

Im Folgenden erfolgt die Figurenbeschreibung:

Fig. 1 zeigt drei Varianten des Ventilflügels eines erfindungsgemäßen Rückschlag ventils. Alle Ventilflügel (1 ) sind hier dreidimensional mit einer dreiecksförmigen Flauptfläche (2), die zur Innenseite, bzw. Mittelachse des Ventils gerichtet ist, ge staltet. Die Seitenflächen der Ventilflügel (3, 4 und 5) gehen von den geraden Kan ten (7, 8 und 9) der Flauptfläche schräg hoch bis zur Rückseite (6) einer Flalbpyra- mide oder bis zur Spitze einer Pyramide und bilden mit der Flauptfläche drei vor zugsweise scharfe Kanten (7, 8 und 9), die zum Abdichten und/oder Bildung von Gelenken und Verschlüssen dienen. Die Flächen (3, 4, 5 und 6) auf der Rückseite des Ventilflügels dienen sowohl der Begrenzung der Ventilöffnung als auch der Be grenzung der Bewegungsfreiheit der Seitenflügel, soweit vorhanden. Die Rückseite (6) des Ventilflügels (1 b) ist entlang der Längsachse verstärkt. Die Ventilflügel (1 ) bestehen aus einem festen Material wie Kunststoff. Die Gelenk- und Dichtelemente sind vorzugsweise Bestandteile des Ventilflügels. Sie werden vorzugsweise zusam men als ein Stück hergestellt. Die Gelenke bestehen aus ineinander steckbare Ele mente. Auf der Hauptfläche (2) des Ventilflügels (1 b) befindet sich eine Reihe Nop pen (10). Die Noppen sorgen dafür, dass beim Aufliegen der Ventilflügel auf die wabenförmige Gitterstruktur möglichst geringe Berührungsstelle und Kontaktfläche entsteht. Dies begünstigt einerseits eine schnellere Öffnung der Ventilflügel und ge ringeres Zusammenpressen der Moleküle eines empfindlichen Mediums wie z. B. Blut beim Schließen andererseits.

Der Ventilflügel gemäß Fig. 1c besitzt an seiner Kante (9) zwei erste Gelenkele mente (11a) eines Drehgelenkes, deren gemeinsame Drehachse mit der Kante (9) in einer Flucht steht. Das Gegenelement des Gelenkes befindet sich am Ventilring, sodass sie zusammen ein steckbares Drehgelenk ohne zusätzliche Teile ergeben.

Fig. 2 zeigt zwei Ventilflügelvarianten a) und b) mit je einem Gelenkelement (12a) aus biologischen oder synthetischen Fasern wie Seide, Nylon oder Perlon, die ent weder bei der Herstellung des Ventilflügels wie z. B. beim 3-D-Druckverfahren gleich in das Material des Ventilflügels eingearbeitet wird oder nachträglich hierauf befestigt wird.

Gemäß Fig. 2c sind die Seitenflügel (13L und 13R) nicht vollständig ausgebildet. Die Spitzen der dreiecksförmigen Hauptfläche (2) des Ventilflügels bleiben frei von Gelenkelementen (14). Die Seitenflügel sind ebenfalls durch den Faserstoff (12a) mit dem Ventilflügel drehgelenkig befestigt, wobei die Gelenkelemente (14L und 14R) der Seitenflügel vorzugsweise nicht durchgehen, vielmehr nur teilweise als Segmente vorhanden sind.

Wie in Fig. 2d dargestellt, werden die Seitenflügel bis auf ein schmales Segment (15L und 15R) reduziert, um den Strömungswiderstand weiter zu reduzieren. Die schmalen Segmente der Seitenflügel (15L und 15R) werden ähnlich dem Ventilflü gel von allen Seiten, insbesondere an den Seiten zu einander und zu den Ventilflü geln mit einem Schrägungswinkel angefast, dass es erlaubt, zwei Kanten rechts und links als Gelenkelemente zu verwenden und die obere und untere Kante strömungs gerecht zu gestalten.

Fig. 3 zeigt einen dreidimensional gestalteten Ventilflügel (1 d) mit einer Hauptfläche (2) und drei schräg angefasten Seitenflächen (3, 4 und 5) sowie drei geraden Kan ten (7, 8 und 9) in drei Ansichten. Die Kante (9) ist partiell als ein Element (11a) eines Drehgelenkes ausgebildet, dessen zweites Gelenkelement sich am Ventilring befindet. Dieses leicht steckbare Gelenk kann auch durch ein Stoffgelenk, wie in Fig. 2 dargestellt, ersetzt werden. Die anderen beiden Kanten (7 und 8) des Ven tilflügels (1d) werden vorzugsweise in zwei Teilbereiche oben a und unten b unter teilt. Unter oben wird der Bereich nahe der Ventilspitze und unter unten wird der Bereich nahe dem Ventilring verstanden.

Im kurzen oberen Bereich bleiben die Kanten (7a und 8a) des Ventilflügels (1d) im spitzen Winkel, ca. 30° angefast und gerade. Im unteren und viel längeren Bereich (7b und 8b) werden die Kanten imaginär. Um diese Kanten werden auf der einen Seite, hier im Bild auf der linken Seite, einen offenen vorzugsweise zylindrischen oder konischen Hohlkörper (16) und auf der anderen Seite, hier im Bild auf der rech ten Seite, einen zur ersten Seite passenden, hier vorzugsweise zylindrischen oder konischen Körper (17) gebildet. Dabei bilden die Achsen (A7 und A8) der beiden negativ und positiv geformten Körper (16 und 17) im geschlossenen Zustand des Ventils, miteinander fluchtend, die imaginären Kanten (7b und 8b) der Hauptfläche (2) des Ventilflügels. Somit entsteht aus einer rechten Kante eines Ventilflügels und einer linken Kante des benachbarten rechte Ventilflügels im geschlossenen Zustand des Ventils ein Verschluss.

Vorzugsweise erhält die nach außen gerichtete Seitenfläche (16a) der hohl geform ten Kante (16) entweder Bohrungen (18) oder Schlitze wie ein Kamm, damit die Moleküle und wichtige Bestandteile des durch das Ventil fließenden Mediums nicht beschädigt und die Bewegung der Ventilflügel insbesondere beim Öffnen durch die Sogwirkung nicht gehemmt werden. Die Kanten (7b und 8b) können auch wie in Figur (4) dargestellt, kegelförmig oder kegelstumpfförmig positiv und negativ gestal tet sein. In diesem Fall ist es sinnvoll, dass die Kegelspitze in Richtung der Ventil spitze gerichtet ist.

Fig. 4 zeigt einen dreidimensional gestalteten Ventilflügel (1e) mit zwei Gelenkele menten (11a) eines Drehgelenkes an der Kante (9) der Hauptseite (2), einer keil- bzw. V-förmigen mit ca. 30° Schräge gestalteten rechten Kante (8) und einer linken Kante (7), die aus zwei Abschnitten (7a und 7b) besteht. Der kurze obere Anschnitt (7a) ist V-förmig mit einem Schrägungswinkel von ca. 30° gestaltet. Der längere untere Abschnitt (7b) bildet die Schnittkante zweier Ebenen eines hohl und V-förmig gestalteten Schlitzes (19). Der hohle Keil bzw. der V-förmige Schlitz besitzt vorzugs weise einen V-Winkel, der ca. 10° größer ist als der Schrägungswinkel der Kante (8). Seine Öffnung ist zum benachbarten Ventilflügel derart gerichtet, dass sich im geöffneten Zustand des Ventils die innen liegende Außenseite (2) der Kante (8) die innere Seite des V-Schlitzes berührt oder ihr nahe kommt und im geschlossenen Zustand die Kante (8) des jeden Ventilflügels (1e) die Kante (7a und 7b) des be nachbarten Ventilflügels und die außen liegende Fläche (4) der Kante (8) die äußere Fläche des V-Schlitzes berührt oder ihr nahe kommt. Somit entsteht zwischen dem positiven Keil des einen Ventilflügels und dem negativen Keil des benachbarten Ventilflügels jeweils ein Schneidengelenk, das die beiden Ventilflügel mit der spitzen Schneide abdichtet.

Bei einem Ventil mit den Ventilflügeln (1 e) erhalten die Drehgelenke (11a) zusätzlich zu ihrem Freiheitsgrad der Drehung einen zweiten Freiheitsgrad der Schiebung, wie im Bild symbolisch dargestellt, in einem sehr begrenzen Rahmen. Damit können sich die Ventilflügel im geschlossenen Zustand alle in Umfangsrichtung gegenei nander drücken und sich gegenseitig mit ihren Schneidgelenken zentrieren und bes tens abdichten.

Fig. 5, 6 und 7 zeigen einen Ventilring (21 ) mit einer sechseckigen Durchgangsboh rung in zwei Varianten (21a und 21 b). Die inneren Kanten der Sechsecke dienen als Elemente von Drehgelenken und zum Abdichten. Diese Kanten werden entwe der als Elemente eines integrierten Filmgelenkes (21a) oder für ein Faserstoff-Ge lenk (12b) oder eines in einem Stück am Ventilring (21 b) gefertigten Drehgelenkes (11 b) verwendet.

Innerhalb des Ventilringes (21a und 21b) befindet sich ein Gittergebilde (22), das unterschiedliche geometrische Formen von a) bis I) haben kann. Das Gittergebilde besteht weitestgehend aus dünnen Rippen, die vom Ventilring ausgehend radial in Richtung der Mittelachse (A) und zur Spitze des Ventils hin pyramidenförmig auf steigen. Das Gittergebilde dient der Unterstützung der einfachen Ventilflügel gemäß Figuren 1a, 1b, 1c sowie 2a und 2b.

In einfacher Form gemäß Figuren 5a und 5b bilden die radial verlaufenden Rippen (22a und 22b) wabenförmige offene und eckige Kanäle, die eine Strömung in Rich tung der Längsachse des Ventils hindurch lassen. Die wabenförmigen Gitterstruk turen (22c, 22d, 22e und 22f) gemäß Figuren 5c, 5d, 6e und 6f halten das Zentrum des Ventils frei für bessere Strömung mit geringerem Widerstand. Am wenigstens Widerstand besitzt die Struktur (22e) gemäß Figur 6e. Die trichterartige Gestaltung der radialen Rippen (22g, 22h und 22i) gemäß Figuren 6g, 6h, und 7i bringt weitere Vorteile und eine größere Durchflussmenge.

Gemäß Figuren 7i und 7I besitzen die radialen Rippen (22i und 22I) sägezahnför mige Aussparungen (23). Dadurch verringert sich die Auflagefläche beim Aufliegen der Ventilflügel auf die Rippen und der Widerstand beim Öffnen der Ventilflügel. Die Kombination aus den verzahnten Rippen (22i und 22I) gemäß Figuren 7i und 7I mit dem Ventilflügel (1 b) mit Noppen gemäß Figur 1 b verringert die Beschädigung der empfindlichen Moleküle des fließenden Mediums und den Klebeeffekt beim Öffnen erheblich.

Gemäß Figur 7I sind die zweiten Gelenkelemente (11 b) eines steckbaren Drehge lenkes bereits am Ventilring in einem Stück angefertigt. Diese Elemente können auch als Filmgelenk gleich mit den Ventilflügeln, Rippen und das Gittergebilde in einem Stück gefertigt werden.

Fig. 8 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Ventil (V1 ) in zwei Ansichten a) im geöff neten und b) im geschlossenen Zustand. Das Ventil besteht aus dem Ventilring (21c) mit einer sechseckigen Durchgangsbohrung. An jede Seite der sechseckigen Bohrung ist ein Ventilflügel (1 ) an seiner Kante (9) zusammen mit seinen nur zum Teil vorhandenen Seitenflügeln (13L und 13R) gemäß Figur 2c durch ein Filmgelenk oder durch ein Gelenk aus Faserstoffen befestigt. Die Seitenflügel (13L und 13R) sind ebenfalls miteinander gelenkig verbunden. Das Gelenk zwischen den Seiten flügeln ist so konzipiert, dass sich die Seitenflügel im geschlossenen Zustand des Ventils auf der Ventilrückseite und zwischen den Ventilflügeln ganz aufeinander le gen und im geöffneten Zustand zwischen den beiden Seitenflügeln Maximum ein Winkel von 180° entstehen kann. Die Seitenflügel begrenzen mit ihrem begrenzend eingeschlossenen Winkel die maximale Öffnungsweite des Ventilflügels. Dieses Ventil öffnet und schließt den gesamten Querschnitt des Ventilringes komplett und ohne Gittergebilde (22) und ohne radiale Rippen. Die schrägen Fasen (3 und 4) an den Seiten der Flauptfläche (2) der Ventilflügel und an der Oberkante der Seitenflü gel (13) erzeugen durch den Rückstrom des Mediums eine radial zur Ventilachse (A) gerichtete Schließkraft. Dieses Ventil arbeitet vollkommen autark und zuverläs sig in jeder Lage. Ein Ventilring mit sehr dünnen Rippen gemäß Figuren 7j, 7k oder 7I vergrößert die Sicherheit dieses Ventils für den Einsatz in den menschlichen Kör per enorm.

Fig. 9 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ventil (V2) in zwei Ansichten a) auf und b) zu, bei dem die Seitenflügel auf ein Minimum reduziert sind. Die schmalen Seg mente (15R und 15L) der Seitenflügel besitzen je eine ebene Fläche, die im ge schlossenen Zustand des Ventils aufeinander hinter den Ventilflügeln (1 ) liegen. Sie synchronisieren die Bewegung der Ventilflügel und begrenzen ihre Öffnungsweite. Ihre drei Drehachsen schneiden sich mit den Drehachsen (9) der Ventilflügel am Ventilring (21c) in einem Punkt, dem Berührungspunkt der unteren Ecken der Ven tilflügel auf dem Ventilring.

Fig. 10 zeigt ein drittes erfindungsgemäßes Ventil (V3) in zwei Ansichten a) auf und b) zu. Bei diesem Ventil kommen die Ventilflügel gemäß Figur 3 mit beidseitigen, zumindest teilweise als Verschlusselementen ausgebildeten Kanten (16 und 17) zum Einsatz. Die Elemente der Drehgelenke (11 ) an den Kanten (9) der Ventilflügel und der Kanten des Ventilringes können als Filmgelenk oder Faserstoff-Gelenk oder wie hier dargestellt direkt an den beiden Teilen gefertigt sein. Die Ausschnitte zeigen jeweils das negative (16) und das positive (17) Element des Verschlusses in a) ge öffnetem und b) geschlossenem Zustand der Ventilflügel. Der Ventilring (21c) ent spricht dem Ventilring (21b) ohne Rippen.

Fig. 11 zeigt ein viertes erfindungsgemäßes Ventil (V4) in zwei Ansichten a) auf und b) zu. Bei diesem Ventil kommen die Ventilflügel gemäß Figur (4) mit beidseitig keil förmigen Elementen (8 und 19) zum Einsatz. Die positiv keilförmige Kante (8) jedes Ventilflügels bildet im zusammengefahrenen Zustand des Ventils zusammen mit der negativ keilförmig ausgebildeten Kante (7b) des rechts benachbarten Ventilflügels ein Schneidengelenk, das auch Prismagelenk genannt wird. Die Elemente der Dreh gelenke (11 ) an den Kanten (9) der Ventilflügel und der Kanten des Ventilringes können als Filmgelenk oder Faserstoff-Gelenk oder wie hier dargestellt direkt an den beiden Teilen gefertigt sein. Die Ausschnitte zeigen wie jeweils die rechte Kante bzw. Schneide (8) vom geöffneten bis zum geschlossenen Zustand des Ventils sich im V-förmigen Schlitz (19) der linken Kante des Ventilflügels (1e) sich um die Spitze (7b und 8) der beiden Keile dreht. Vorzugsweise erhält das Drehgelenk des Ven tilflügels mit dem Ventilring eine geringe axiale Bewegungsfreiheit, damit sich die Keile im geschlossenen Zustand der Ventile gegeneinander drücken. Der Ventilring (21c) entspricht dem Ventilring (21b) ohne Rippen.

Fig. 12 zeigt beispielhaft wie die Montage eines Ventils mit Ventilflügeln erfolgt, die durch einen Stoff miteinander und mit dem Ventilring (21a) gelenkig verbunden sind. Zuerst werden die Faserstoffgelenke (12a) auf den Ventilring (21a) aufgebracht. Anschließend wird die rohrförmige Schutzhülle (24) mit dem darin befindenden sechseckigen Absatz (25) positionsgerecht auf den Ventilring (21a) geklebt oder eingepresst.

Durch die Kombination verschiedener Formen von Ventilflügeln mit unterschiedli chen Gelenkvarianten und vielen Formen des Gehäuses mit und ohne einem Git tergebilde oder Schutzrohr ergeben sich eine große Variantenvielfalt für ein erfin dungsgemäßes Flügel-Rückschlagventil.

Alle Varianten dieses Rückschlagventils (1 , 2, 3) lassen sich vorzugsweise durch das dreidimensionale Druckverfahren aus einem Stück aus Kunststoffen oder ei nem Gemisch aus Kunststoff- und Metallpulver hersteilen.

Die in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merk male der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Insbesondere ist die Kombi nation von Merkmalen aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorteilhaft, um weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen zu erreichen.

Bezuqszeichenliste:

1 : Ventilflügel in mehreren Varianten.

2: Hauptfläche des Ventilflügels, die zur Ventilinnenseite bzw. Ventilachse ge richtet ist.

3: Linke schräge Seitenfläche des Ventilflügels.

4: Rechte schräge Seitenfläche des Ventilflügels.

5: Zum Ventilring gerichtete Seitenfläche des Ventilflügels.

6: Nach außen gerichtete, Rückseite des Ventilflügels.

7: Linke Seite bzw. Kante der Hauptfläche.

8: Rechte Seite bzw. Kante der Hauptfläche.

9: Die Kante der Hauptfläche, die zum Ventilring zugewandt ist.

10: Auf der Hauptfläche liegende Noppen.

11 : Elemente eines Drehgelenkes.

12: Gelenk aus Kunststoff in Form von einem Filmgelenk oder aus einem Stoff bestehend aus biologischen oder synthetischen Fasern.

13: Seitenflügel.

14: Gelenkelemente der Seitenflügel.

15: Segmente der Seitenflügel.

16: Als offener Hohlkörper bzw. negativ geformte Kante des Ventilflügels.

17: Als voll bzw. positiv geformte Kante des Ventilflügels.

18: Löcher in der Außenseite des offenen Hohlkörpers.

19: Keilförmiger Schlitz in einer kegelförmig oder pyramidenförmig ummantelten Hülle.

20: Die kegelförmige oder pyramidenförmige Hülle eines keilförmig hohlen Schlit zes.

21 : Ein Ventilring mit einer sechseckigen Durchgangsbohrung.

22: Radiales Rippengebilde mit und ohne Wabenbildung. 23: Sägezahnförmige Aussparungen in den Diagonalrippen.

24: Rohrförmige Schutzhülle des Ventils.

25: Eckiger, insbesondere sechseckiger Absatz im Schutzrohr des Ventils.

A: Mittelachse des Ventils und des Ventilgehäuses.

A7: Achse des hohlzylindrisch erweiterten Körpers um die Kante 7b.

A8: Achse des vollzylindrisch erweiterten Körpers um die Kante 8b.

A9: Drehachse des Gelenkelementes 11a. n: Anzahl der Seiten der eckigen Bohrung des Ventilringes = Anzahl der Ventil flügel.

Claims

A N S P R Ü C H E

1. Ein selbsttätig und ohne Fremdenergie durch die Strömung wenigstens eines gasförmigen und/oder flüssigen Mediums öffnendes und schließendes Flü gel-Rückschlagventil (V1 bis V5), wobei das Rückschlagventil (V1 bis V5) mindestens n > drei dreiecksförmige Ventilflügel (1) umfasst, die in im Wesentlichen runder Anordnung um eine n-eckige, vorzugsweise sechseckige Durchgangsöffnung bzw. Bohrung ei nes Ventilringes (21 ) wenigstens an einer Seite durch jeweils wenigstens ein Drehgelenk (11, 12) schwenkbar aufgenommen bzw. angeordnet sind, wobei das Drehgelenk (11, 12) wenigstens ein erstes Gelenkelement (11a, 12a) und wenigstens ein zweites Gelenkelement (11b, 12b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gelenkelement (11a, 11b, 12a, 12b) in den Ventilflügel (1) integriert ist.

2. Flügel-Rückschlagventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkelemente (11a und 11b) (leicht) steck- und wieder lösbare Elemente sind.

3. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkelemente (12a und 12b) Bestand teile eines Filmgelenkes oder eines Stoffgelenkes sind.

4. Flügel-Rückschlagventil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gelenkelemente (12a, 12b) einstückig gefertigt sind bzw. durch ein Bauteil bereitgestellt werden.

5. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Seiten des Gelenkes (11 oder 12) am Ventilflügel (1) bzw. an den beiden Seiten (7 und 8) des Ventilflügels (1 ) je ein rechter und ein linker Seitenflügel (13R, 13L) schwenkbar angeord net ist, und dass jeder rechte Seitenflügel eines Ventilflügels (1) mit dem lin ken Seitenflügel des rechten benachbarten Ventilflügels (1) im Wesentlichen gelenkig verbunden ist.

6. Flügel-Rückschlagventil nach einem der Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass an den Seitenflügeln (13R, 13L) Gelenke (14R und 14L) vorgese hen sind, wobei die Gelenke (14R und 14L) der Seitenflügel (13R, 13L) nur teilweise bzw. nur partiell vorhanden sind.

7. Flügel-Rückschlagventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass von den miteinander verbundenen rechten und linken Seitenflügeln (13R und 13L) von benachbarten Ventilflügeln (1) jeweils ein kleines Seg ment (15R und 15L) vorhanden ist und ein Drehgelenk mit auf 180° be schränkter Schwenkwinkel derart bilden, dass sie sich beim Schließen des Ventils hinter den Ventilflügeln sternförmig von der Mittelachse (A) radial nach außen begeben und sich gefaltet aufeinander legen.

8. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an den Kanten (7 und 8) der Ventilflügel (1d) positive (8b) und negative (7b) Elemente eines Druckverschlusses gebildet sind, die die Bewegung der Ventilflügel miteinander synchronisieren und die Ventilflügel im geschlossenen Zustand abdichten.

9. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an den Kanten (7 und 8) der Ventilflügel (1e) positive (8) und negative (19) Elemente eines Keilverschlusses bzw. eines Schneidengelenkes gebildet sind, die die Bewegung der Ventilflügel mitei nander synchronisieren und die Ventilflügel im geschlossenen Zustand mit den Keilspitzen (7b und 8) abdichten.

10. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des Ventilringes (21) eine Git terstruktur (22) mit hohler Mitte befindet, die als Abstützung und Begrenzung der Schließposition der Ventilflügel dient.

11. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des Ventilringes (21) radiale Rippen (22a-22l) vorhanden sind, die als Abstützung und Begrenzung der Schließposition der Ventilflügel (1) dienen.

12. Flügel-Rückschlagventil nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Rippen trichter- bzw. parabelförmig diagonal zur Ventil spitze aufsteigen.

13. Flügel-Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Material der radialen Rippen (22a-22l) oder Git terstege auf der Ventilflügelseite wie eine Verzahnung (23) nur teilweise vor handen sind.

14. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dass sich auf der Innenseite, d. h. Schließseite (2) der Ventilflügel (1b) Nop pen (10) befinden, die als Abstützung und Begrenzung der Schließposition der Ventilflügel als Abstandshalter zwecks geringerer Berührungsfläche die nen.

15. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Rückseite der Ventilflügel (1b) buckelartige Verstärkungsrippen befinden, die gleichzeitig als Öffnungsbe grenzung dienen.

16. Flügel-Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich um das Rückschlagventil (V1 bis V5) ein rohrförmiges Element (24) mit wenigstens einem Absatz (25) befindet, das als Ventilschutz und als Öffnungsbegrenzung der Ventilflügel (1) dient.