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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit zusätzlicher Handbetätigung
sowie mit einem Verschlußstück und einem daran anschließenden Faltenbalg, der mit
seinem freien Ende fest und dicht im Gehäuse eingespannt und als auf das Verschlußstück
einwirkende Feder ausgebildet ist, wobei innerhalb des Faltenbalges eine Ventilstange
angeordnet ist, die mit ihrem einen Ende mit dem Verschlußstück verbunden ist.
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Bei einer Verschiebung des Verschlußstückes tritt eine Relativbewegung
zwischen Faltenbalg und Ventilstange ein, die, da der Faltenbalg durch das Medium,
unter Umständen mit erheblichem Druck, gegen die Ventilstange gepreßt wird, eine
beachtliche Reibung zwischen Faltenbalg, insbesondere dessen Innenfalten, und Ventilstange
zur Folge haben kann. Dadurch können unregelmäßige Faltungen oder sonstwie unzulässige
oder unerwünschte Beanspruchungen des Faltenbalges auftreten, die zu seiner Beschädigung
oder doch zu einer frühzeitigen Ermüdung des Materials führen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil der
eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß öffnungs- und Schließbewegungen möglichst
ungehindert und somit schnell erfolgen und eine frühzeitige Abnutzung des Faltenbalges
verhindert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß im Inneren
des aus gummielastischem Material bestehenden und in Schließrichtung wirkenden Faltenbalges
eine die Ventilstange umschließende Hülse angeordnet ist, die auf der Ventilstange
in deren Längsrichtung frei verschiebbar ist und deren Länge etwa der Länge des
Faltenbalges bei geschlossenem Ventil entspricht. Die Hülse und gegebenenfalls auch
die Ventilstange können aus einem hartgestellten Kunststoff bestehen.
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Es ist zwar bereits ein Schnellschlußventil mit einem Faltenbalg bekannt,
der durch Armierungsringe, die gegebenenfalls auch eine Schraubenfeder darstellen
können, ,innenseitig abgestützt ist. Diese Armierungsringe stellen zweifellos eine
erhebliche Komplizierung des Ventils dar. Außerdem wird dessen Herstellung verteuert.
Das gilt vor allem dann, wenn für die Armierungsringe oder Federn zur Vermeidung
der Korrosion ein hochwertiger Stahl verwendet wird. Im übrigen kann auch bei dem
bekannten SchnellschIußventil die Gefahr nicht ausgeschlossen werden, daß sich die
Armierungsringe oder die Federn innerhalb des Faltenbalges verklemmen, wodurch die
Funktionsfähigkeit des Ventils in Frage gestellt sein würde.
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Demgegenüber ist das Rückschlagventil gemäß der Erfindung äußerst
einfach aufgebaut. Die. Anordnung der Hülse stellt insbesondere dann, wenn sie aus
Kunststoff hergestellt ist, keinen irgendwie ins Gewicht fallenden Mehraufwand dar.
Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß die Montage der Hülse ohne Schwierigkeiten
durchführbar ist.
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Ferner ist ein handbetätigtes Absperrventil mit säurefestem Faltenbalg
aus Gummi bekannt, dessen Außenfalten innenseitig durch mehrere schmale, auf der
Spindel gleitbare Hülsen abgestützt sind, zwischen denen als Abstandshalter dienende
Federmittel angeordnet sind. Diese Konstruktion bringt wegen der vielen, gleitbaren
Einzelteile keine nennenswerte Reibungsminderung, worauf es bei diesem Absperrventil
auch nicht ankommt, weil bei dessen Handbetätigung normale Reibungswiderstände ohne,
weiteres überwunden werden können. Im übrigen ist dieses Ventil in seinem Aufbau
außerordentlich kompliziert, teuer und störanfällig.
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Weiterhin ist ein Rückschlagventil mit einem in Schließrichtung wirkenden
Faltenbalg bekannt. Dabei ist jedoch keine innerhalb des Faltenbalges angeordnete
Ventilstange od. dgl. vorgesehen, so daß das der Erfindung zugrunde liegende Problem
hier nicht auftreten kann.
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Schließlich ist ein Absperrventil für Gasflaschen bekannt, bei dem
die Durchflußöffnungen von einem Dichtkörper aus Gummi verschließbar sind, der durch
mechanischen Druck aufgeweitet und gegen die Durchflußöffnungen gepreßt wird. Bei
diesem Ventil ist zwar auch eine Hülse zwischen Dichtkörper und Ventilspindel vorgesehen,
die jedoch längs der Ventilspindel nicht frei verschiebbar, sondern durch eine Unterlegscheibe
festgehalten ist, so daß eine nennenswerte Reibungsminderung nicht eintreten kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g.1 einen Längsschnitt durch ein Absperrorgan, F i g. 2 einen Schnitt
nach der Linie 2-2 der F i g.1. Das Rückschlagventil gemäß der Erfindung besteht
im wesentlichen aus einem Gehäuse 10, einem Verschlußstück 11, dessen sich
geringfügig verjüngendes freies Ende 11 a mit einem Sitz 11 b im Gehäuse
10 zusammenwirkt. Das Verschlußstück 11 ist mit einem Überzug 12 aus Gummi oder
einem anderen Werkstoff mit gummiartigen Eigenschaften versehen. Das Gehäuse 11
ist durch einen Deckel 18 verschlossen.
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An der der Spindel 20 zugekehrten Seite trägt das Verschlußstück 11
einen Faltenbalg 14, der gewindeförmig profiliert sein kann. Selbstverständlich
sind auch andere Ausführungsarten möglich. Die Falten können auch parallel zueinander
angeordnet sein.
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Der Faltenbalg 14, der mit seinem freien Ende zwischen dem Gehäuse
10 und dem Deckel 18 eingespannt ist, umgibt eine Ventilstange 15,
deren eines Ende mit dem Verschlußstück 11 fest verbunden ist, wogegen ihr anderes
Ende in die hohle Spindel 20 eingreift, die über ein Gewinde 21 mit dem Deckel 18
verbunden und in diesem in ihrer Längsrichtung hin-und herbewegbar ist. Die Zeichnung
läßt erkennen, daß die Ventilstange 15 in der Hohlspindel 20 ebenfalls in ihrer
Längsrichtung hin- und herverschiebbar ist. Der maximale Weg .entspricht dabei etwa
dem Hub des Verschlußstückes 11. Gegebenenfalls kann am unteren, also dem Verschlußstück
11 zugekehrten Ende der Hohlspindel 20 außen eine umlaufende Dichtung vorgesehen
sein, die den- vom Faltenbalg 14 und dem Gehäusedeckel 18 begrenzten Raum
nach oben, also zum freien Ende des Deckels 18 hin, abdichtet.
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Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das in Richtung des Pfeiles
25 durch die Bohrung 26 strömende Medium gegen die Unterseite 27 des Verschlußstükkes
11 drückt. Dieser wird aus der in der Zeichnung dargestellten Schließstellung nach
rechts oben in seine Offenstellung verschoben und zusammengedrückt, und zwar durch
das Medium, sobald desselben Druck ausreicht, die Federwirkung des Faltenbalges
14 zu überwinden. An dieser Verschiebung nimmt natürlich auch die Ventilstange 15
teil, und zwar gegebenenfalls so weit, bis dessen freies Ende 28 gegen die Begrenzung
29 der Hohlspindel 20 trifft. Das Ventil ist
dann
vollständig geöffnet. Sobald der Druck in der Leitung unter ein bestimmtes Maß abfällt,
wird das Verschlußstück 11 auf Grund der Federkraft des Faltenbalges 14 wieder nach
links unten, gegebenenfalls bis in seine in der Zeichnung dargestellte Lage verschoben.
Das tritt dann ein, wenn die von dem Medium auf das Verschlußstück ausgeübte Kraft
geringer ist als die Federkraft des Faltenbalges 14.
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Es ist natürlich auch möglich, das Ventil unabhängig von dem in der
Leitung herrschenden Druck zu schließen, und zwar durch Betätigung der Spindel 20.
Diese wird dann so weit in den Gehäusedeckel 18
hineingeschraubt, daß die
Begrenzungsfläche 29 am freien Ende 28 der Ventilstange 15 zur Anlage kommt. Dann
kann das Verschlußstück 11 durch das Medium nicht mehr nach rechts bzw. oben in
seiner Offenstellung verschoben werden.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die Ventilstange 15 von einer
Hülse 42 umgeben, deren Länge etwa der des Faltenbalges 14 entspricht. Diese Hülse
42 ist gegenüber der Ventilstange 15 und dem Faltenbalg 1.4 in Längsrichtung
dieser Teile frei bewegbar. In der Zeichnung nehmen die Teile eine Lage ein, wie
sie sich etwa unmittelbar nach der Montage des Ventils ergeben kann. Das heißt,
daß die Hülse 42 mit ihrem dem Verschlußstück 11 zugekehrten Ende auf diesem aufsitzt.
Eine Verschiebung des Verschlußstückes 11 nach rechts, also im Öffnungssinn, hat
eine zwangläufige Mitnahme der Hülse 42 durch das Verschlußstück 11 zur Folge. Bei
der darauffolgenden Schließbewegung, wenn also das Verschlußstück 11 durch
die Federwirkung des Faltenbalges 14
wieder nach links verschoben wird, stellt
sich die Hülse 42 in einer Zwischenlage ein, in der ihr dem Verschlußstück 11 zugekehrtes
Ende sich in einem Abstand von diesem befindet. Die folgende Beschreibung des Zusammenwirkens
der Hülse mit dem Faltenbalg geht von dieser Ausgangslage aus.
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Wenn in ganz oder teilweise geöffnetem Zustand des Ventils das Druckmedium
den Raum 23, durch den sich der Faltenbalg 15 erstreckt, beaufschlagt, besteht die
Möglichkeit, daß der Faltenbalg radial nach innen gegen die Ventilstange 15 gedrückt
wird, bis er zur Anlage an der Hülse 42 kommt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Faltenbalg 14 bezüglich seines Durchmessers so bemessen,
daß seine Innenfalten in unbeaufschlagtem Zustand der Hülse 42 gerade berühren.
Die Anordnung kann natürlich auch so getroffen sein, daß der Faltenbalg 14 in wenig
oder unbeaufschlagtem Zustand mit seinen Innenfalten 14 a in einem gewissen Abstand
von der Ventilstange 15 bzw. Hülse 42 bleibt. In beiden Fällen kann bei beaufschlagtem
Raum 43 der Druck, mit dem der Faltenbalg 14 nach innen gepreßt wird, so groß sein,
daß, falls die Hülse 42 nicht vorhanden wäre, bei der Bewegung des Faltenbalges
14 gegenüber der Ventilstange 15 eine erhebliche Reibung aufträte, durch die der
Faltenbalg entsprechend beansprucht würde. Außerdem könnte der Faltenbalg beim Öffnen
unregelmäßig gefaltet werden. Diese Nachteile werden durch die Hülse 42 vermieden,
die, wenn der Faltenbalg 14 gegen sie gepreßt wird, von diesem im Verlauf
der Öffnungsbewegung z. B. nach rechts oben mitgenommen wird. Dabei ist die Reibung
zwischen Hülse 42 und Ventilstange 15 so gering, daß sie praktisch überhaupt nicht
ins Gewicht fällt. Selbstverständlich tritt auch eine gewisse Relativverschiebung
zwischen Faltenbalg 14 und Hülse 42 während der öffnungs- und Schließbewegungen
ein. Das folgt daraus, daß der Faltenbalg 14 seine Länge beim (Offnen oder Schließen
verändert, wogegen die Hülse 42 ihre einmal gegebene Länge beibehält. Die zwischen
Faltenbalg 14 und Hülse 42 auftretenden Reibungskräfte sind jedoch wesentlich geringer
als die, die zwischen dem Faltenbalg 14 und der Ventilstange 15 auftreten würden,
falls die Hülse 42 fehlte. Das ist darauf zurückzuführen, daß auf Grund der Längsverschiebbarkeit
der Hülse 42 das Ausmaß der Relativverschiebung zwischen dieser und dem Faltenbalg
14 kleiner ist als zwischen Faltenbalg 14 und Ventilstange 15. Dazu kommt noch,
daß man die Hülse aus einem solchen Material herstellen bzw. deren Oberfläche so
bearbeiten kann, daß die Reibung zwischen ihr und dem Faltenbalg 14 auf ein Minimum
verringert wird.
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Für die Anwendung des Verschlages gemäß der Erfindung ist ohne Belang,
wie das Ventil im einzelnen ausgeführt ist. So kann der Absperrkörper 11 z. B. ohne
weiteres durchgehend konisch sein. Es ist auch ohne weiteres möglich, den Absperrkörper
11 und Spindel 20 so anzuordnen, daß sie den Durchflußkanal 26 senkrecht durchsetzen.
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Praktische Versuche haben gezeigt, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung,
was deren Ansprechen bei wechselndem Druck des Mediums angeht, absolut zuverlässig
arbeitet. Vor allem sind unerwünschte Beanspruchungen des Faltenschlauches, der
ja nicht nur eine Dichtungsaufgabe hat, sondern zugleich auch als Federelement wirkt,
nahezu ausgeschlossen.