DE3404982A1

DE3404982A1 - Schnell schliessendes rueckschlagventil

Info

Publication number: DE3404982A1
Application number: DE19843404982
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4300 Essen Potrykus
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Priority date: 1984-02-11
Filing date: 1984-02-11
Publication date: 1985-08-22
Also published as: JPS60175877A; GB2153973B; GB8428226D0; DE3404982C2; GB2153973A

Description

Schnell schließendes Rückschlagventil

Die Erfindung betrifft ein schnell schließendes Rückschlagventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Ein solches Rückschlagventil ist aus der DE-PS 10 43 bekannt. Bei diesem Rückschlagventil ist der Dämpfungszylinder außen auf das Ventilgehäuse aufgesetzt. Der Zylinderraum des DämpfungsZylinders ist mit dem Inneren des Ventilgehäuses über eine Nut verbunden, die so in die Kolbenstange eingeschnitten ist, daß in Schließstellung das kolbenseitige Nutende und in Offenstellung das andere Nutende sich im Bereich der den Dämpfungszylinder von dem Ventilgehäuse trennenden Wand befindet. Bei einer solchen Anordnung können die Abströmquerschnitte nur klein gestaltet werden, so daß der Verlauf der gedämpften Schließbewegung des Absperrkegels kaum beeinflußt werden kann.

Das Rückschlagventil wird durch die Anströmkraft des Mediums gegen den Absperrkegel in Offenstellung gehalten. Kehrt sich in einem Störfall zum Beispiel durch einen Rohrbruch in der Zuführungsleitung die Strömung um, so soll durch das eintretende Druckgefälle das Ventil die schadhafte Leitung automatisch und in kurzer Zeit schließen, um dadurch den rückströmenden Massenstrom möglichst klein zu halten. Die Verzögerung des Massenstromes darf aber bei einem solchen Schnellschluß des Absperrkegels nicht zu groß sein, weil dabei die Gefahr besteht, daß Druckstöße auftreten und der Absperrkegel zu hart auf den Absperrsitz schlägt. Diese Gefahrenpunkte werden durch die Dämpfung der Schließgeschwindigkext vermieden.

Bei einem anderen bekannten Rückschlagventil (DE-AS 27 57 352) taucht der Kolben der Dämpfungsexnrxchtung erst mit Beginn der zweiten Phase des Schließweges in

den Dampfungszylinder ein. Zwischen der Innenwandung des DämpfungsZylinders und dem Kolben befinden sich ein Ringspalt, so daß der Kolben bis zum Erreichen der Endlage berührungsfrei in dem Dämpfungszylinder bewegbar ist. Ein Spalt zwischen dem Kolben und dem Dämpfungszylinder verschlechtert aber die Dämpfung der Schließbewegung.

Die Erfindung geht daher von einem Rückschlagventil der eingangs genannten Art aus, bei dem eine Führung des Kolbens in dem Dämpfungszylinder über den gesamten Hubbereich bei einem geringen Spalt gegeben ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Rückschlagventil derart abzuwandeln, daß bei einer schnellen Schließbewegung eine wirksame Dämpfung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rückschlagventil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei diesem Rückschlagventil bleibt der Kolben in dem gesamten Hubbereich in der Laufbuchse des Dämpfungszylinders geführt, wodurch das Spiel zwischen dem Kolben und dem Dämpfungszylinder im Sinne einer wirksamen Dämpfung der Schließbewegung sehr klein gehalten werden kann. Den in den Kolben eingearbeiteten Durchbrüchen kann eine Querschnittsform gegeben werden, die je nach 0 Erfordernis zu variieren ist. Damit können für den Verlauf der Schließgeschwindigkeit verschiedene Regelcharakteristiken ausgeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich-

—•it—

nung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt ein Rückschlagventil gemäß der Erfindung, wobei dieses Rückschlagventil in der rechten Hälfte der Zeichnung in Offenstellung in der linken Hälfte in Schließstellung gezeichnet ist.

Das dargestellte, schnell schließende Rückschlagventil weist ein Ventilgehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2, einem Austrittsstutzen 3 und einer Gehäusesitzfläche 4 auf. Auf dem Ventilgehäuse 1 ist ein Deckel 5 mit Hilfe von Schrauben 6 befestigt.

In dem Ventilgehäuse 1 ist ein mit einer Dichtfläche 7 versehener Absperrkegel 8 axial verschiebbar angeordnet. Der Absperrkegel 8 weist ein gegenüber seiner Dichtfläche 7 vorstehendes Profil 9 auf. Der Absperrkegel 8 ist auf der dem Eintrittsstutzen 2 abgewandten Seite an einer Spindel 10 befestigt, die in einer Führungsbuchse 11 geführt ist. Die Spindel 10 trägt an ihrem Ende einen Kolben 12, der in einem Dämpfungszylinder gleitend geführt ist.

Der Dämpfungszylinder besteht aus einer Laufbuchse 13, an die sich ein Raum 14 von vergrößertem Durchmesser anschließt. Die Laufbuchse 13 stellt die Verlängerung der Führungsbuchse 11 dar und bildet mit dieser ein Teil. Die Laufbuchse 13 ist zwischen einer Schulter in dem Ventilgehäuse 1 und in dem Deckel 5 gehalten. Der Deckel 5 ist auf seiner Innenseite mit einer einseitig offenen Ausnehmung versehen, die den Raum 14 oberhalb der Laufbuchse 13 bildet.

Der Kolben 12 ist derart in den Dämpfungszylinder eingesetzt, daß er während des gesamten Hubes in der Laufbuchse 13 mit einem sehr kleinen Spiel zur Wandung der Laufbuchse 13 geführt ist. In dem oberen Teil des Kolbens 12 sind Entspannungsnuten 15 vorgesehen, die eine Labyrinthwirkung hervorrufen.

Der Kolben 12 weist auf der dem Ventilkegel 8 zugewandten Seite eine ringförmige Seitenwand auf. In der Seitenwand sind Durchbrüche 16 vorgesehen und derart angelegt, daß sie in der einen Endstellung des Kolbens 12 (rechte Seite der Zeichnung) in dem Raum 14 oberhalb der Laufbuchse 13 und in der anderen Endstellung (linke Seite der Zeichnung) innerhalb der Laufbuchse 13 sich befinden. Vorzugsweise weisen die Durchbrüche 16 nur im unteren Teil einen gleichbleibenden Durchtrittsquerschnitt auf, der sich nach oben hin zum Beispiel in Form eines Dreiecks verengt.

Der Kolben 12 ist in axialer Richtung von einer oder mehreren Drosselbohrungen 17 durchdrungen. Ebenso ist die Laufbuchse 13 in axialer Richtung mit einer oder mehreren Bohrungen 18 versehen, durch die eine Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Raum 14 oberhalb des Kolbens 12 hergestellt ist.

Der Absperrkegel 8 wird durch die Anströmkraft des durch den Einstrittsstutzen 2 anströmenden Mediums in Offenstellung gehalten (rechte Seite der Zeichnung).

Eine Rückdichtung 19 des Absperrkegels 8 liegt an der Führungsbuchse 11 an. Gleichzeitig befindet sich der größere Teil des Kolbens 12 oberhalb der Laufbuchse in dem Raum 14. Kehrt in einem Störfall, zum Beispiel durch einen Bruch in der zum Eintrittsstutzen 2 des Ventilgehäuses 1 führenden Leitung die Strömung um,

so schließt durch das anstehende Druckgefälle der Absperrkegel 8 die schadhafte Leitung automatisch und in kurzer Zeit. Die Schließbewegung des Absperrkegels 8 ist zunächst ungedämpft. Je tiefer im Zuge der Schließbewegung der Kolben 12 in die Laufbuchse 13 eingezogen wird, um so stärker verringern sich die Durchtrittsquerschnitte der Durchbrüche 16 nach Höhe und Breite. Damit wird die Menge des Mediums, das aus dem Zylinderraum unterhalb des Kolbens 12 durch die Durchbrüche 16 entweichen kann, verringert. Nach der völligen überdeckung der Durchbrüche 16 durch die Laufbuchse 13 kann das Medium nur noch durch die Drosselbohrung 17 entweichen. Die Schließbewegung wird damit zunehmend gedämpft. Durch Änderungen in der Formgebung der Durchtritte 16 können je nach Erfordernis für den Verlauf der Schließgeschwindigkeit verschiedene Regelcharakteristiken ausgeführt werden.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE :

1. Schnell schließendes Rückschlagventil mit einem • axial frei beweglichen Absperrkegel (8), der ein gegenüber seiner Dichtfläche (7) vorstehendes Profil (9) aufweist und mit einer Spindel (10) versehen ist, die mit einem Kolben (12) verbunden ist, der in einem Dämpfungszylinder geführt und axial mit mindestens einer Drosselbohrung (17) versehen ist, wobei zwischen dem dem Absperrkegel (8) zugewandten Raum des Dämpfungszylinders und dem Ventilgehäuse

(1) des Absperrventils eine mit der Bewegung des Kolbens (12) verschließbare Verbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Dämpfungszylinder aus einer Laufbuchse (13) besteht, in der der Kolben (12) während des gesamten Hubes geführt ist, die auf der dem Absperrkegel (8) abgewandten Seite offen ist und in einem von einem Deckel (5) begrenzten Raum (14) größeren Durchmessers übergeht und daß der Kolben (12) auf dem dem Absperrkegel (8) zugewandten Teil seines Umfanges mit Durchbrüchen (16) derart versehen ist, daß diese bei Offenstellung des Rückschlagventils innerhalb des Raumes (14) größeren Durchmessers und in Schließstellung innerhalb der Laufbuchse (13) liegen.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchbrüche (16) in Schließrichtung des Rückschlagventils einen sich verbreiternden Durchtrittsquerschnitt aufweisen.

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufbuchse (13) in axialer Richtung mit einer durchgehenden Bohrung (18) versehen ist.

4. Rückschlagventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) an seinem Umfang mit Entspannungsnuten (15) versehen sind.