DE3113269A1 - "rueckflussverhinderer" - Google Patents

Description

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Georg Rost & Söhne, Zur Porta 8-12, 4952 Porta

Westfalica

Rückflußverhinderer

Die Erfindung betrifft einen Rückflußverhinderer entsprechend dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches. Bei derartigen Rückflußverhinderern, die als Durchgangsarmatureη mit elastischem Ventilkörper anzusehen sind, bestehen bestimmte Forderungen, die man bislang in ihrer Gesamtheit nicht hat miteinander vereinbaren können. Eine erste Forderung besteht darin, daß derartige Rückflußverhinderer einen möglichst geringen Druckverlust in Fließrichtung haben sollen. Gewährleistet sein soll zweitens eine absolute Dichtheit in Gegenrichtung, und zwar auch bei niedrigsten Gegendrücken bis zu 0,05 bar. Andererseits soll drittens der elastische Ventilkörper eine ausreichende Festigkeit auch bei hohen Gegendrücken bis zu 15 bar haben und viertens soll durch die Gegendruckbelastung die elastische Dichtung

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des Ventilkörpers nicht verquetscht oder verklemmt werden, da es sonst bei niedrigeren Öffnungsdrücken nicht mehr zu einem einwand-. freien Öffnen kommt. Bei den bekannten Rückfluß-Verhinderern der gattungsgemäßen Art ist an einer an dem beweglichen Ventilstößel gebildeten Abstützfläche die mit dem Sitz zusammenwirkende Dichtscheibe vollflächig abgestützt und die Rückstellfeder wirkt direkt auf den Ventilstößel. Problematisch ist aber bei dieser Ausgestaltung, daß durch Belastung durch relativ hohe Gegendrücke wegen der relativ großen Druckflächen entsprechend hohe Pressungen in der Dichtscheibe auftreten, die, um die Forderung nach ausreichender Festigkeit zu erfüllen, daher nicht zu weich werden darf. Dies wiederum beeinträchtigt in erheblichem Maße den Wunsch nach absoluter Dichtheit auch bei niedrigsten Gegendrücken.

Es ist auch bekannt, ausgehend von diesem prinzipiellen Aufbau einen konusförmigen Sitz vorzusehen, im entsprechenden Wirkbereich auch den Ventilstößel konisch auszubilden und in diesem Bereich einen Dichtring vorzusehen.

Nunmehr wird zwar trotz der naturgemäßen niedrigsten Rückstellkraft der Feder durch eine

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Keilwirkung eine höhere Pressung der Dichtung erzielt, so daß von einer hohen Dichtheit auch bei niedrigsten Gegendrücken ausgegangen werden darf. Andererseits tritt bei dieser Ausgestaltung bei hohen Gegendrücken in erheblichem Maße die Gefahr eines Festklemmens des Ventilstößels samt Dichtring auf, so daß die Forderung nach niedrigsten Öffnungsdrücken praktisch nicht erfüllt ist. Darüber hinaus unterliegt der Dichtring wegen der Relativbewegung zum Dichtkonus einem Verschleiß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückflußverhinderer der gattungsgemäßen Art dahingehend auszugestalten, daß die eingangs genannten, bislang für unvereinbar gehaltenen Forderungen in ihrer Gesamtheit einwandfrei erfüllt sind.

Die Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Bei dieser Ausgestaltung ist eine sehr große Festigkeit gegenüber hohen Gegendrücken gegeben, weil diese hohen Gegendrücke nicht etwa die weichzuhaltende Dichtscheibe an den Sitz pressen. Vielmehr wird die Kraft hoher Gegendrücke hauptsächlich durch die Abstützung des Bundes des

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Ventilstößels an der Schulter unterhalb des Sitzes aufgefangen. Andererseits ist eine absolute Dichtheit auch bei niedrigsten Gegendrücken gegeben, weil die gummifelastische Dichtscheibe durch die Rückstellfeder sicher auf den Sitz gedrückt wird. Daß bei dieser Ausgestaltung die Dichtscheibe durch hohe Gegendruckbelastung nicht verklemmt oder verquetscht werden kann, liegt auf der Hand.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Bau- und Funktionsprinzip kann mit Vorteil auch auf Armaturen angewandt werden, die, ohne Rückflußverhinderer im engen Wortsinne zu sein, vom Prinzip her der gleichen Problematik unterliegen. Zu denken ist in diesem Zusammenhang beispielsweise an die sogenannten Rohrbe- und -entlüfter, die an den höchsten Punkt von Trinkwasserrohren installiert werden und bei eventuell auftretenden Unterdrücken sSrF eine sichere Belüftung des Leitungsnetzes sorgen sollen. Auch hier bestehen im Prinzip die gleichen Forderungen, wie sie eingangs erläutert wurden. Der schwimmfähige Ventilkörper muß gegenüber dem oberen Ventilsitz sowohl bei niedrigeren als auch bei hohen Innendrücken absolut sicher schließen, während andererseits schon niedrigste Unterdrücke in der Leitung ausreichen sollen, die Öffnung herbeizuführen, damit der Luftzutritt

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einen weiteren unzulässigen Anstieg des Unterdruckes verhindert.

Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Ruckflußverhinderers wird nachstehend unter Bezugnähme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen vereinfacht dargestellten Rückflußverhinderer.

Der Rückflußverhinderer hat einen beweglich geführten Ventilstößel 1. Im Bereich des Sitzes 2, der zweckmäßig als erhabene umlaufende Dichtschulter des Gehäuses 3 ausgebildet ist, ist im mittleren Bereich des Ventilstößels 1 eine aus einem weichen Gummii bestehende, elastische Dichtscheibe 4 festgelegt. Sie ist dabei in ihrer innenliegenden Zone im Ventilstößel 1 eingespannt und zwar derart, daß an der Dichtscheibc 4 ein freier Außenbereich belassen ist, der seine elastische Beweglichkeit behält. Die Dichtscheibe 4 ist mit diesem freien Außenbereich auf den Sitz 2 aufdrückbar, wozu eine Rückstellfeder 5 vorgesehen ist, die den oberen Bereich des Stößel 1 umgibt und die sich einerseits am Gehäuse 3, andererseits an der Dichtscheibe

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und bei geöffneten Ventil über die Dichtscheibe auch am mittleren Bereich des Ventilstößels 1 abstützt. Im dargestellen Ausführungsbeispiel ist als Rückstellfeder eine Schraubenfeder vorgesehen. In einem solchen Fall stützt sich die Rückstellfeder 5 an der gummi^elastischen Dichtscheibe 4 zweckmäßig über einen Zwischenteller ab, den der Ventilstößel durchtritt.

An dem Ventilstößel 1 ist in seinem mittleren Bereich ein nach außen vorspringender umlaufender Bund 7 vorgesehen. Ferner ist an dem Gehäuse unterhalb des Sitzes 2 eine Schulter 8 ausgebildet, auf der sich der Bund 7 des Ventilstößels abstützt. Die Anordnungen sind dabei so getroffen, daß zwischen dem Außenumfang des Bundes 7 und der von der Schulter 8 zum Sitz 2 verlaufenden umgebenen Gehäusewand ein schmaler Ringspalt 9 freibleibt. Der Innendurchmesser des Zwischentellers 6 ist dabei kleiner als der Außendurchmesser des Bundes 7.

Die Durchflußrichtung durch den Rückflußverhinderer ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Treten in Gegenrichtung hohe Drücke auf, werden diese durch die Abstützung des Bundes 7 auf der Schulter 8 aufgenommen.

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Die Dichtscheibe 4 wird von diesen hohen Gegendrücken praktisch nicht belastet. Sie kann aus einem weichen Gummie hergestellt sein. Sie muß ja nur den schmalen Ringspalt 9 überbrücken. Andererseits bleibt der Rückflußverhinderer auch bei sehr niedrigen Gegendrücken einwandfrei dicht geschlossen, weil bei dieser Ausgestaltung und unter Berücksichtigung des vorgesehenen axialen Spieles des Bundes 7 zwischen der Oberkante des Sitzes 2 und der Auflagefläche der Schulter 8 die Rückstellfeder 5 die Dichtscheibe mit ihrem weichen Gummi über den Zwisehenteller sicher auf den Sitz 2 gedrückt hält.

Kommt es andererseits zu einem Durchfluß, hebt der Ventilstößel mit seinem Bund 7 von der Schulter 8 ab und damit hebt auch die Dichtscheibe 4 vom Sitz 2 ab. Der Ventilstößel 1 ist somit nur im geöffneten Zustand über die Dichtscheibe 4 von der Rückstellfeder beaufschlagt.

Es ergibt sich eine im wesentlichen senkrechte Bewegung der Dichtscheibe 4 in Bezug auf den Sitz 2, so daß an der Dichtscheibe 4 praktisch kein Verschleiß auftreten kann.

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Claims (5)

Patentanwälte Dr. Loesenbeck (198O) Dip!.-!ng. Stracke o . ö „... Dipi.-ing. Loesenbock Georg Rost & Sohne JHenbecte Str. 104,4600 Bielefeld Patentansprüche

1. Rückflußverhinderer mit einem beweglichen Ventilstößel, der eine elastische, mit einem Sitz zusammenwirkende Dichtscheibe trägt, und mit einer Rückstellfeder, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (1) in geschlossenem Zustand mittels eines Bundes (7) auf einer Schulter (8) unterhalb des Sitzes (2) abgestützt ist, die Dichtscheibe (4) unter Belassung eines freien Außenbereiches an dem Ventilstößel (1) festgesetzt ist und dieser freie Außenbereich durch die Rückstellfeder (5) auf den Sitz (2) gedruckt ist, wobei der Ventilstößel (1) nur im geöffneten Zustand über die Dichtscheibe (4) von der Rückstellfeder (5) beaufschlagt ist.

2. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (7) des Ventilstößels (1) mit axialem Spiel zwischen der Schulter (8) und der Oberkannte des Sitzes (2) ausgebildet ist.

3. Rückflußverhinderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenmantel des Bundes (7) und der umgebenden Gehäusewand

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ein schmaler Ringspalt (9) belassen ist.

4. Rückflußverhinderer nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Rück-.stellfeder (5) als Schraubenfeder zwischen dieser und der Dichtscheibe (4) ein Zwischenteller (6) angeordnet ist.

5. Rückflußverhinderer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Zwischentellers (6) kleiner ist als der Außendurchmesser des Bundes (7).