DE3610965A1 - Rueckschlagventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil aus einem rotations­ symmetrischen Außengehäuse, einem zentrisch darin angeordneten rotationssymmetrischen Innengehäuse und einem zwischen dem Außen- und dem Innengehäuse durch Verbindungsstege unterteilten, einen Strömungsdurchgang bildenden Ringraum. Durch einen unter Federdruck gegen die Strömungsrichtung des Durchflußmediums koaxial aus dem Innengehäuse herausführbaren und gegen einen auf der Innenseite des Außengehäuses angeordneten Dichtungsring an­ preßbaren Ventilkörper soll der den Strömungsdurchgang bildende Ringraum absperrbar sein. Dazu besteht der Ventilkörper aus einem kegelförmigen Stirn- und einem zylinderförmigen Mantelteil und ist in der Nähe des Übergangsbereichs zwischen dem Stirn- und dem Mantelteil mit mindestens einem radialen Durchbruch versehen, der den Ringraum mit dem Innenraum des Innengehäuses verbindet.

Bei einem derartigen aus der DE-OS 28 21 255 bekannten Rück­ schlagventil sollen durch die Verbindung des Ringraumes mit dem Innenraum des Innengehäuses schwingende Bewegungen des Ventil­ körpers in jeder Position vermieden werden, die insbesondere durch die im Innern des Innengehäuses eine Ejektorwirkung hervorrufende Sekundärströmungen an sich begünstigt werden. Die Durchbrüche in der Nähe des Übergangsbereichs zwischen dem Stirn- und dem Mantelteil des Ventilkörpers vermeiden deshalb eine störende Sekundärströmung in jeder beliebigen Position des Ventilkörpers, weil die Durchbrüche zwangsweise an Positionsver­ änderungen des Ventilkörpers teilnehmen und somit die Strömungs­ verhältnisse im Innern des Gehäuses prinzipiell unverändert bleiben.

Bei bekannten Rückschlagventilen dieser Art treten jedoch bei einer beschleunigten Überführung des Ventilkörpers in die Schließstellung erhebliche Druckstöße auf. Während die be­ schleunigte Schließbewegung erwünscht ist, um eine Rückströmung des Mediums im Falle einer erforderlichen Überführung des Ventilkörpers in die Schließstellung soweit wie möglich zu vermeiden, ist der Druckstoß, der sich bei bekannten Rückschlagventilen beim Auftreffen des Ventilkörpers auf den Dichtungsring ergibt, höchst unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sich der Ventilkörper verhältnismäßig schnell in seine Schließstellung überführen läßt, wobei der daraus resultierende Druckstoß erheblich verminderbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Rückschlagventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausge­ gangen, das erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäßen radialen Öffnungen in der den Kolben aufnehmenden Hülse erfolgt die Bewegung des Kolbens in Schließ­ richtung des Ventilkörpers zunächst völlig unbehindert, da die zunächst durch die Positionen des Kolbens völlig unversperrten Öffnungen den Aufbau eines Druckpolsters verhindern. Ist jedoch durch den Vorwärtshub des Kolbens in Richtung der Schließ­ stellung des Ventilkörpers gegen Ende des Schließvorganges nur noch eine radiale Öffnung in der Hülse frei, baut sich gleich­ wohl in Abhängigkeit vom freien Querschnitt dieser Öffnungen ein Überdruck im Innern der Hülse auf, der ausreicht, den restlichen Schließhub des Kolbens so zu dämpfen, daß ein schlagartiges Auf­ treffen des Ventilkörpers auf den Dichtungsring vermieden ist. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine radiale Öffnung der Hülse unmittelbar in der Nähe der dem Ventilkörper zuge­ wandten Stirnseite des Innenraumes der Hülse angeordnet, wobei der Querschnitt dieser Öffnung kleiner ist als der Querschnitt jeder anderen radialen Öffnung.

Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, daß die Dämpfung in der Schließbewegung des Ventilkörpers ihr Maximum kurz vor dem Auftreffen des Ventilkörpers auf den Dichtungsring erreicht.

Vorzugsweise ist mindestens der freie Querschnitt dieser Öffnung, die bei einer Bewegung des Ventilkörpers in Richtung der Verschließstellung zuletzt durch den Kolben verschließbar ist, durch ein einstellbares Drosselelement veränderbar.

Je nach der gewünschten Dämpfwirkung läßt sich durch das erfindungsgemäße Drosselelement die Höhe des Überdruckes im Innenraum der Hülse zur Verzögerung der Kolbenbewegung frei wählen, so daß beispielsweise bei einer Drosselung des freien Querschnitts der Öffnung auf einen Minimalwert eine besonders hohe Dämpfung beim Auftreffen des Ventilkörpers auf den Dichtungsring erzielbar ist.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist koaxial zur kleinsten radialen Öffnung ein Gewindekanal vor­ gesehen, worin als Drosselelement eine den freien Querschnitt der Öffnung verändernde Stellschraube eindrehbar ist.

Je nach Eindringtiefe der Stellschraube, die mit einer kegel- oder kegelstumpfförmigen Spitze versehen sein kann, läßt sich der jeweils freie Querschnitt der Öffnung stufenlos verändern, wobei eine weitere Ausgestaltung der Erfindung schließlich noch vorsieht, daß im Übergangsbereich zwischen dem Gewindekanal und der Öffnung diese über einen Abzweigkanal mit der ihr benach­ barten Öffnung in Verbindung steht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Rückschlagventils in einem Längsschnitt dargestellt:

Das Rückschlagventil besteht im wesentlichen aus einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Innengehäuse 1, das mit Stegen 2 zentrisch in einem Außengehäuse 3 angeordnet ist. Zwischen dem Innengehäuse 1 und dem Außengehäuse 3 befindet sich ein Strömungsdurchgang 4, der so ausgebildet ist, daß in einem Teil 5 die Geschwindigkeit eines in Pfeilrichtung strömenden Mediums erhöht wird, die Geschwindigkeit in einem Teil 6 nahezu gleich bleibt und der Druck in einem Teil 7, der möglichst weit­ gehend diffusorartig ausgestaltet ist, abfällt.

Aus dem Innengehäuse 1 ist über eine axiale Öffnung 8 ein Ventilkörper 9 herausbewegbar, der aus einem kegelförmigen Stirnteil 10 und einem zylinderförmigen Mantelteil 11 besteht. Im Übergangsbereich zwischen dem Stirnteil 10 und dem Mantel­ teil 11 sind radiale Durchbrüche 12 vorgesehen, über die der Innenraum 13 des Innengehäuses 1 mit dem Strömungsdurchgang 4 verbunden ist.

Der Ventilkörper 9 sitzt auf dem Ende einer Stange 14, deren dem Ventilkörper 9 gegenüberliegendes Ende mit einem Kolben 15 verbunden ist. Die Stange 14 und der Kolben 15 sind in einer am Innengehäuse 1 mit einer Schraube 16 konzentrisch befestigten Hülse 17 geführt. Zwischen der Rückseite des Stirnteils 10 und der dieser gegenüberliegenden Stirnseite der Hülse 17 ist eine Schraubenfeder 18 angeordnet, deren Vorspannung den Ventil­ körper 9 veranlaßt, mangels eines entsprechenden Gegendrucks eines Durchflußmediums, das in Richtung des Pfeils 19 strömt, eine Schließstellung einzunehmen, wobei sich der Ventilkörper 9 mit seinem Stirnteil 10 gegen einen Dichtungsring 20 anpreßt, der auf der Innenseite des Außengehäuses 3 kraft- und formschlüssig mit diesem verbunden ist.

In der Hülse 17 sind zwei versetzt in Achsrichtung der Hülse angeordnete radiale Öffnungen 21 und 22 vorgesehen, die das Hülseninnere mit dem Innern des Innengehäuses 1 verbinden. Diese Verbindung hängt jedoch von der Position des Kolbens 15 ab, welcher bei einer Bewegung in Schließrichtung des Rückschlag­ ventils zunächst den Querschnitt der Öffnung 21 versperrt und erst den Querschnitt der Öffnung 22 versperrt, wenn sich der Ventilkörper 9 unmittelbar der absoluten Schließstellung nähert.

Koaxial zur Öffnung 22 ist ein Gewindekanal 23 angeordnet, worin eine Stellschraube 24 eingedreht ist. Je nach Eindringtiefe der Stellschraube 24 läßt sich mit deren Spitze der Querschnitt der Öffnung 22 mehr oder weniger freigeben, so daß die Öffnung 22 in einen Abzweigkanal 25 mündet, der im Ubergangsbereich zwischen dem Gewindekanal 23 und der Öffnung 22 vorgesehen ist. Auf diese Weise ergibt sich über den Abzweigkanal 25 eine Verbindung zwischen den Öffnungen 21 und 22.

Claims (5)

1. Rückschlagventil aus einem rotationssymmetrischen Außen­ gehäuse, einem zentrisch darin angeordneten, rotations­ symmetrischen Innengehäuse und einem zwischen dem Außen- und dem Innengehäuse durch Verbindungsstege unterteilen, einen Strömungsdurchgang bildenden Ringraum, der durch einen unter Federdruck gegen die Strömungsrichtung eines Durchflußmediums koaxial aus dem Innengehäuse heraus­ führbaren und gegen einen auf der Innenseite des Außengehäuses angeordneten Dichtungsring anpreßbaren Ventilkörper absperrbar ist, der aus einem kegelförmigen Stirn- und einem zylinderförmigen Mantelteil besteht, wobei im Ventilkörper in der Nähe des Übergangsbereichs zwischen dem Stirn- und Mantelteil mindestens ein radialer Durchbruch vorgesehen ist, der den Ringraum mit dem Innenraum des Innengehäuses verbindet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (9) über eine Stange (14) mit einem Kolben (15) verbunden ist, der in einer im Innengehäuse (1) befestigten Hülse (17) geführt ist, die mindestens zwei in axialer Richtung versetzte radiale Öffnungen (21, 22) aufweist, über die in Abhängigkeit von der Position des Kolbens (15) der Innenraum der Hülse (17) mit dem Innenraum des Innengehäuses (1) verbindbar ist.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine radiale Öffnung (22) der Hülse (17) unmittelbar in der Nähe der dem Ventilkörper (9) zugewandten Stirnseite des Innenraumes der Hülse (17) angeordnet ist und der Quer­ schnitt dieser Öffnung (22) kleiner ist als der Querschnitt jeder anderen radialen Öffnung (21).

3. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der freie Querschnitt der bei einer Bewegung des Ventilkörpers (9) in Richtung der Ventilschließstellung zuletzt durch den Kolben (15) verschließbaren kleinsten Öffnung (22) durch ein einstellbares Drosselelement veränderbar ist.

4. Rückschlagventil nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur kleinsten radialen Öffnung (22) ein Gewindekanal (23) vorgesehen ist, worin als Drosselelement eine den freien Querschnitt der Öffnung (22) verändernde Stellschraube (24) eindrehbar ist.

5. Rückschlagventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen dem Gewindekanal (23) und der Öffnung (22) diese über einen Abzweigkanal (25) mit der ihr benachbarten Öffnung (21) in Verbindung steht.