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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil der im Oberbegriff des Anspruch 1
genannten Art.
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Solche druckabhängig selbststeuernde Ventile finden vielfältige Anwendung z. B.
in Hydraulikeinrichtungen und insbesondere als Ein- oder Auslaßventile bei
Kolbenmaschinen, insbesondere bei Kompressoren oder Pumpen. Von Vorteil ist die
einfache Bauweise dieser Konstruktion.
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Bei bekannten gattungsgemäßen Rückschlagventilen bildet die Federzunge ein
gesondertes Bauteil, das an seinem Befestigungsende an der Anlagefläche
befestigt ist, z. B. durch Klemmung, Vernietung oder Verschraubung. Die Befestigung
der Federzunge erfordert aufwendige Montageschritte insbesondere, wenn das
Rückschlagventil im schlecht zugänglichen Inneren eines Gehäuses angeordnet
ist. Nicht nur die Neumontage sondern insbesondere auch die
Reparaturauswechslung stellt große Probleme.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes
Rückschlagventil bei einfacher, kostengünstiger Konstruktion einfacher
montierbar zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist die Federzunge als Teil eines Ventilrohres ausgebildet, mit
dem die Federzunge endseitig integral verbunden ist und aus dem sie in ihrem
frei beweglichen Teil am Rand ausgeschnitten ist. Die Federzunge kann somit
aus dem Profil des Ventilrohres nach innen oder außen federnd ausschwingen.
Das Ventilrohr liegt der Kanalwand von innen oder außen an, wobei die
Federzunge die Öffnung der Kanalwand abdeckt. Bei innen liegendem Ventilrohr kann
die Federzunge somit in den Kanal hinein öffnen und bei außen liegendem
Ventilrohr nach außen öffnen. Bei umgekehrter Stromrichtung schließt die
Ventilzunge gegen die Innenfläche oder Außenfläche der Kanalwand. Eine gesonderte,
komplizierte Befestigung für die Federzunge entfällt, da sie über das Ventilrohr
gehalten ist, welches an der Kanalwand z. B. durch Paßsitz in Reibschluß
gehalten oder durch Anschläge justiert sein kann. Die Montage bzw. Auswechselung
der Ventilzunge ist sehr einfach durch Einschieben oder Überschieben des
Ventilrohres in bzw. auf die Kanalwand möglich und zwar von einem freien Ende der
Kanalwand her. Auf diese Weise läßt sich die Federzunge auch tief im Inneren
eines Gehäuses z. B. in eine von außen offene Bohrung, die den Kanal bildet,
einschieben bzw. auswechseln. Die Kosten der Federzunge werden durch Ihre
Ausbildung als Teil eines Ventilrohres nur unwesentlich erhöht. Kosten für
zusätzliche Befestigungselemente entfallen.
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Bei Rückschlagventilen kann eine Hubbegrenzung für die Federzunge
erforderlich sein, um beispielsweise den maximalen Öffnungsquerschnitt zu begrenzen
oder um deren Verbiegung bei zu starker Strömung zu verhindern. Vorteilhaft
sind dazu die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Der andere Teilausschnitt
des Ventilrohres ist in das Rohrinnere hinein gebogen und endet kurz vor der
Ventilzunge, so daß diese einen festen Anschlag bei vorgegebener Öffnungsweite
findet. Diese Konstruktion des Ventils ist sehr einfach und kostengünstig und
kann komplett gewechselt werden.
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Ein innen liegendes, nach innen öffnendes Ventilrohr kann, wie bereits erwähnt,
in einer Bohrung im Inneren eines Gehäuses angeordnet werden. Dies gilt auch
für ein außen liegendes Ventilrohr, wenn dieses nach den vorteilhaften
Merkmalen des Anspruches 3 auf der als gesondertes Innenrohr ausgebildeten Kanalwand
angeordnet ist und die Gehäusebohrung an der Stelle der Öffnung, wo der nach
außen führende Auslaßkanal mündet, den Ausfederbereich der Federzunge mit
einer entsprechenden Ausnehmung freiläßt.
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Bei einem Ventilblock mit mehreren Rückschlagventilen, die zu bzw. aus
demselben Kanal öffnen, sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 4
vorgesehen. Hiernach kann ein Ventilrohr mit mehreren Federzungen mehrere Ein-
und/oder Auslaßventile bilden. Durch Auswechseln des Ventilrohres kann der
gesamte Ventilsatz gewechselt werden.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
Es zeigen:
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Fig. 1 einen Schnitt nach Linie 1-1 in Fig. 2 durch eine
Kolben/Zylinderanordnung mit im Zylinderkopf angeordneten
erfindungsgemäßen Ein- und Auslaßventilen,
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Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1 durch die Ventile und
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Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Zylinderachse auf den Kopf einer
Kolben/Zylinderanordnung mit auf dem Kopf angeordnetem
Ventilblock.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen eine zum Beispiel als Gaspumpe verwendbare
Kolben/Zylindereinheit mit Zylinder 1 und Kolben 2, wobei der Zylinderraum über
einen Auslaß 3 an eine Auslaßbohrung 4 im Zylinderkopf 5 angeschlossen und
über einen Einlaß 6 an eine Einlaßbohrung 7 im Zylinderkopf angeschlossen ist.
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In der Auslaßbohrung 4 sitzt ein Rückschlagventil, das den Auslaß 3 gegenüber
der Auslaßbohrung 4 verschließt und in Auslaßrichtung, also in Richtung von
dem Auslaß 3 in die Auslaßbohrung 4 hinein federnd öffnen kann. Das
Rückschlagventil ist durch ein Ventilrohr 8 gebildet, aus dessen Wand eine
Federzunge 9 mit einem Umfangsschnitt 10 teilausgeschnitten ist bis auf ein
Befestigungsende 11 der Federzunge 9, an dem sie integral mit dem Rest des Ventilrohres 8
verbunden ist.
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Das Ventilrohr 8 ist in der Auslaßbohrung 4 derart positioniert, daß die
Federzunge 9 die Öffnung in der Innenfläche der Auslaßbohrung 4, die den Auslaß 3
bildet, abdeckt. Bei ausreichendem Innendruck in dem Zylinderraum des
Zylinders 1 öffnet die Federzunge 9 federnd in das Innere des Ventilrohres 8. Bei
Unterdruck im Zylinder schließt es gegen die den Auslaß 3 umgebende Innenfläche
der Auslaßbohrung 4.
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Das Ventilrohr 8 kann von einem freien Ende der Auslaßbohrung 4 her in diese
eingeschoben und z. B. durch Reibschluß festsitzend angeordnet oder durch nicht
dargestellte Sicherungsmittel an seinem Platz gesichert sein.
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Als Hubbegrenzung gegen zu weite Öffnung der Federzunge 9 in das Innere des
Ventilrohres 8 hinein ist ein weiterer Teilausschnitt 12 bei 13 aus dem Ventilrohr
8 ausgeschnitten und dauerhaft verformt nach innen in die Stellung gemäß Fig. 1
und 2 gebogen. Der Teilausschnitt 12 endet in dem aus Fig. 1 ersichtlichen
Abstand vor der Federzunge 9 und bildet einen Begrenzungsanschlag gegen deren
Einfedern nach innen.
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In der Einlaßbohrung 7 ist ebenfalls ein Rückschlagventil angeordnet, das aus
diesem Eingangskanal heraus in Richtung zum Einlaß 6 hin federnd öffnet. Es
weist ein dem Ventilrohr 8 ähnliches Ventilrohr 18 auf, das hinsichtlich der
Ausbildung der Federzunge 9 diesem völlig entspricht, jedoch nicht den inneren
Begrenzungsanschlag in Form des Teilausschnittes 12 aufweist. Die Federzunge 9
deckt auch hier den Auslaß 6 ab, wozu das Ventilrohr 18 entsprechend fluchtend
zu diesem anzuordnen und in gleicher Weise wie das Ventilrohr 8 zu lagern ist.
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In dem Ventilrohr 18 sitzt ein Innenrohr 19 und zwar mit einer Öffnung 20, die
derart positioniert ist, daß sie durch die Federzunge 9 abgedeckt ist.
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Der Auslaß 6 ist zur Einlaßbohrung 7 hin mit einer Ausnehmung 21 erweitert und
zwar derart, daß die Federzunge 9 in die Ausnehmung 21 hinein ausfedern kann.
Ein Begrenzungsanschlag 22 kann zur Hubbegrenzung für die Federzunge 9 in
der Ausnehmung 21 vorgesehen sein.
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Bei Unterdruck im Zylinder 1 öffnet die Federzunge 9 in die Ausnehmung 21
hinein. Bei Überdruck im Zylinder schließt sie gegen die Außenfläche des
Innenrohres 19.
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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, die in ihrer Grundfunktion der in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform entspricht. Es handelt sich um
eine teilgeschnittene Ansicht in Richtung der Zylinderachse auf den Kopf 5 der
Kolben-/Zylindereinrichtung, ähnlich, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Auf dem
Zylinderkopf 5 ist ein Ventilblock mit Gehäuse 23 angeordnet, in dem eine
Querbohrung 24 vorgesehen ist, welche über drei Verbindungskanäle an den
Zylinderraum angeschlossen ist, von denen zwei als Einlaßkanäle und einer als
Auslaßkanal dient.
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In der Querbohrung 24 ist ein Ventilrohr 28 angeordnet, das an den Enden über
Stützringe 29 gegen an den nach außen offenen Enden der Querbohrung 24
angeordnete, z. B. eingeschraubte Durchlaßstutzen abgestützt ist, welche als
Auslaßstutzen 30 und Einlaßstutzen 31 ausgebildet sind. Im dargestellten Beispiel sind
die Stutzen 30 und 31 zum Schlauchanschluß ausgebildet.
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Das Ventilrohr 28 weist drei Federzungen 9 auf, die der Ausbildung des
Ventilrohres 8 entsprechend ausgebildet sein können. Jede dieser Ventilzungen 9 dient
dem Verschluß eines der drei zu dem Zylinderraum führenden Anschlußkanäle.
Zur näheren Unterscheidung sind die Ventilzungen mit Beistrichen in 9', 9" und
9''' unterschieden.
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Die Federzunge 9''' bildet ein Auslaßventil. An dieser Stelle ist das Ventilrohr 28
entsprechend dem Ventilrohr 8 der Fig. 1 und 2 ausgebildet, also auch mit
dem als Begrenzungsanschlag dienenden Teilausschnitt 12. Es dient wie in Fig.
1 dargestellt zum Verschluß eines dem Auslaß 3 entsprechenden Auslasses aus
dem Zylinderraum.
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Die beiden Ventilzungen 9' und 9" sind gleichwirkend als Einlaßventile
ausgebildet und liegen auf einem Innenrohr 19', das dem Innenrohr 19 gemäß Fig. 1
entspricht, jedoch an seinem inneren Ende mit einer Wand 32 verschlossen ist,
welche die Trennung zwischen dem Einlaßweg und dem Auslaßweg des Zylinders
bildet.
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Anstelle der in Richtung zum Zylinderraum hin öffnenden Ventilzungen 9' und 9"
ist, wie beim Einlaßventil gemäß Fig. 1 dargestellt, jeweils im Gehäuse 23 des
Ventilblockes eine Ausnehmung 21 vorgesehen, die der in Fig. 1 dargestellten
Ausnehmung 21 vollständig entsprechen kann.
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Mit einem einzigen Ventilrohr 28 ist bei dieser Konstruktion ein Ventilsatz mit
einem Auslaßventil und zwei Einlaßventilen gebildet. Nach Entfernen der Stutzen
30 und 31 kann der komplette Ventilsatz sehr einfach gewechselt werden.