DE3625863A1

DE3625863A1 - Druckentlastungs- und rueckschlagventil

Info

Publication number: DE3625863A1
Application number: DE19863625863
Authority: DE
Inventors: William H Beecher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1987-05-07
Also published as: BE905183A; FR2598481A1; US4610275A; GB2182420B; GB2182420A; GB8619407D0; CA1271105A; FR2598481B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, welches als Druckentlastungsventil, als Vakuumentlastungsventil oder als Rückschlagventil zur Verhinderung eines Strömungsmittels arbeitet.

Es besteht ein beträchtlicher Bedarf an kleinen, billigen und dennoch hochwirksamen Ventilen, die als Druckentlastungsventile, Vakuumentlastungsventile oder Rückschlagventile zur Verhinderung eines umgekehrten Fluidstromes arbeiten. Beispielsweise gibt es viele Anwendungen für derartige Ventile im medizinischen Bereich. Speziell werden derartige Ventile bei intravenösen Fluidversorgungssystemen eingesetzt.

Bei vielen Anwendungen ist es notwendig, daß das Ventil einen geringen Umschaltdruck (cracking pressure) aufweist, so daß das Ventil bei geringen Differenzdrücken zwischen der geschlossenen und offenen Stellung betätigbar ist. Für derartige Anwendungen werden bereits bestimmte Tellerventile hergestellt, bei denen das bewegliche Ventilglied die Form einer dünnen Scheibe aufweist. Bei derartigen Tellerventilen haben sich jedoch Probleme insofern ergeben, als sie schwierig zu montieren und im Betrieb etwas unzuverlässig sind. Die Montageprobleme führten zu hohen Ausschußraten insofern, als ein ziemlich hoher Prozentsatz der montierten Ventile defekt war, so daß es notwendig wurde, die defekten Ventile als unbrauchbar auszuscheiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Tellerventil zu schaffen, welches als Druckentlastungs-, Vakuum- oder Rückschlagventil Verwendung findet, das einen geringen Umschaltdruck (cracking Pressure) aufweist und das leicht zu montieren ist, im Betrieb wirksam und zuverlässig und in der Herstellung billig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird somit ein Druckentlastungs- oder Rückschlagventil geschaffen, mit einem Ventilkörper bzw. -gehäuse, das erste und zweite zusammenpassende Gehäuseteile aufweist, die im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei das erste Gehäuseteil einen Einlaßraum mit einem diesen umgebenden ringförmigen Ventilsitz bildet und wobei die Gehäuseteile zusammenpassende, sich axial erstreckende Stift- und Buchsenanordnungen aufweisen, ferner einem flexiblen, nachgiebigen Ventilteller, der mit einer zentralen Öffnung versehen ist, um darin dichtend die Stiftanordnung aufzunehmen, wobei die Stiftanordnung den Ventilteller hält und wobei der Ventilteller einen äußeren Teil aufweist, der anfänglich in dichtenden Eingriff mit dem ringförmigen Ventilsitz ist. Die Gehäuseteile haben ringförmige Schultern, um die Stift- und Buchsenanordnungen um den Ventilteller in Eingriff zu nehmen, wobei die ringförmigen Schultern in den Eingangsraum eingreifen, um den Ventilteller zu einer becherförmigen Form abzulenken, wobei der mittlere Teil des Ventiltellers in den Einlaßraum verformt wird, während der äußere Teil des Ventiltellers nachgiebig gegen den ringförmigen Ventilsitz gedrückt wird. Das zweite Gehäuseteil bildet eine Auslaßkammer, um den Ventilteller aufzunehmen. Am ersten Gehäuseteil ist ein rohrförmiger Einlaßstutzen vorgesehen, der einen Einlaßkanal bildet, welcher mit dem Einlaßraum in Verbindung steht. Der rohrförmige Einlaßstutzen ist bezüglich der axialen Stift- und Buchsenanordnungen radial nach außen versetzt angeordnet. Am zweiten Gehäuseteil ist ein rohrförmiger Auslaßstutzen vorgesehen, der einen Auslaßkanal bildet, der mit der Auslaßkammer in Verbindung ist. Der rohrförmige Auslaßstutzen ist bezüglich der axialen Stift- und Buchsenanordnungen gleichfalls radial nach außen versetzt angeordnet und zwar derart, daß er mit dem rohrförmigen Einlaßstutzen ausgerichtet ist. Der flexible, nachgiebige Ventilteller ist durch Wirkung eines Differenzdruckes zwischen dem Eingangsraum und der Auslaßkammer vom Ventilsitz nachgiebig flexibel in die Auslaßkammer hinein verformbar.

Das Ventil weist vorzugsweise Stiftelemente oder andere Anschlagmittel am zweiten Gehäuseteil auf, die sich in die Auslaßkammer zum Ventilteller hin erstrecken, um die Ablenkung des Ventiltellers zu begrenzen und so zu verhindern, daß der Ventilteller den Auslaß behindert.

Der Ventilteller besteht vorzugsweise aus einem dünnen Silikonelastomer, obwohl auch andere geeignete Materialien verwendbar sind.

Die zentrale Öffnung im Ventilteller ist vorzugsweise so bemessen, daß ein Festsitz mit der Stiftanordnung gebildet wird, wodurch der Ventilteller während der Montage des Ventiles sicher auf der Stiftanordnung gehalten wird. Der Festsitz gewährleistet auch eine Abdichtung zwischen der Stiftanordnung und dem Ventilteller.

Der Einlaßraum weist zweckmäßig eine flache Form auf, so daß er den Ventilteller unterstützt, wenn ein Rückdruck auf diesen wirkt, so daß der Ventilteller nicht bricht, aber in dichtem Eingriff mit dem Ventilsitz bleibt. Die Gehäuseteile bestehen vorzugsweise aus einem Harzkunststoff und sind miteinander verschweißt, insbesondere mittels einer Ultraschallschweißung.

Die Stiftanordnung befindet sich vorzugsweise an dem zweiten Gehäuseteil, der die Ausgangskammer bildet. Die Buchsenanordnung ist zweckmäßig am ersten Gehäuseteil vorgesehen, der den Einlaßraum bildet. Die ringförmigen Schultern können in entgegengesetzte Richtung weisende ringförmige Schultern sein, die um die Stiftformation und die Buchsenformation angeordnet sind und gegenüberliegende Seiten des Ventiltellers in Eingriff nehmen.

Es ist sehr vorteilhaft, die rohrförmigen Einlaß- und Auslaßstutzen so anzuordnen, daß sie bezüglich der axialen Stift- und Buchsenanordnungen radial nach außen versetzt sind. Bei dieser Anordnung sind die Einlaß- und Auslaßkanäle gegenüberliegend dem äußeren Teil des Ventiltellers in einem speziellen Bereich des Tellerumfanges angeordnet, so daß der Ventilteller in Abhängigkeit vom Differenzdruck zwischen dem Einlaßkanal und dem Auslaßkanal leichter in seine offene Stellung gebracht wird. Der Ventilteller öffnet bzw. hebt vom Ventilsitz in dem Bereich zuerst ab, der den Einlaß- bzw. Auslaßkanälen gegenüberliegt. Wenn der Strom durch das Ventil zunimmt, hebt der ganze Ventilteller vom Ventilsitz ab.

Die abgesetzte Anordnung der zueinander ausgerichteten Einlaß- und Auslaßkanäle schafft außerdem einen kurzen Strömungsweg zwischen diesen. Darüber hinaus geht der Auslaßkanal kontinuierlich bzw. glatt in die Auslaßkammer über, um einen glatten Kanal zu bilden, wodurch Turbulenzen in der Fluidströmung vermieden werden.

Ferner erleichtert die abgesetzte Anordnung der Einlaß- und Auslaßkanäle das Gießen bzw. Spritzen der Gehäuseteile, da die Konstruktion der Form durch das Absetzen der Einlaß und Auslaßkanäle von den Stift- und Buchsenanordnungen vereinfacht wird.

Der Aufbau der Gehäuseteile ist tatsächlich einfacher, wenn die Einlaß- und Auslaßkanäle von den Stift- und Buchsenanordnungen abgesetzt angeordnet sind.

Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen wesentlich vergrößerten Längsschnitt durch ein die Erfindung darstellendes Ventil;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch das obere Ventilgehäuseteil des in Fig. 1 dargestellten Ventils;

Fig. 3 einen zentralen Längsschnitt durch das untere Ventilgehäuseteil des in Fig. 1 dargestellten Ventils;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Ventilteller im nicht montierten Zustand, in dem der Teller eine flache Scheibenform aufweist; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf das obere Ventilgehäuseteil entsprechend den Linien 5-5 in Fig. 1.

Wie erwähnt, zeigt die Zeichnung ein Ventil 10, welches als Druckentlastungsventil, als Vakuumentlastungsventil oder als Rückschlagventil, um einen Rückstrom eines Fluid zu vermeiden, Verwendung findet. Das ganze Ventil 10 ist in einem stark vergrößerten Maßstab in Fig. 1 dargestellt. Ein typisches erfindungsgemäßes Ventil weist Miniaturabmessungen im Bereich von beispielsweise etwa 16 mm (5/8′′) auf.

Das dargestellte Ventil 10 weist einen Ventilkörper oder ein Gehäuse 12 auf, mit einem Gehäuseeinlaßteil 14 und einem Gehäuseauslaßteil 16, die beide aus einem bekannten bzw. geeigneten Harzkunststoffmaterial bestehen, auch wenn dieser nur schwer formbar ist. Die Gehäuseeinlaß- und Auslaßteile 14 und 16 sind auf geeignete Weise miteinander verbunden, beispielsweise mittels einer Ultraschallschweißung 18. Das Ventil 10 weist nur ein weiteres separates Bauteil auf: einen flexiblen nachgiebigen bzw. federnden Ventilteller 20, der aus einem Gummi oder gummiähnlichen Material besteht, wie beispielsweise einem Silikonelastomermaterial.

Im Ausgangszustand des montierten Ventils 10 wird der Ventilteller 20 aufgrund seiner eigenen Elastizität in die geschlossene Stellung gedrückt, wie dies in ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn ein Fluid durch das Ventil 10 strömt, wird der Ventilteller 20 in seine offene Stellung gebogen, wie dies in gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt den Ventilteller 20 in einem freien unmontierten Zustand, in dem der Ventilteller lediglich eine einfache dünne, flache kreisförmige Scheibe darstellt, die eine zentrale Befestigungsausnehmung oder Öffnung 22 aufweist. Das Ventil 10 und seine Gehäuseteile 14 und 16 weisen einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt, bildet der Gehäuseeinlaßteil 14 einen inneren ringförmigen Ventilsitz 24, der den Einlaßraum 26 umgibt, welcher im Gehäuseeinlaßteil 14 ausgebildet ist. Ein rohrförmiger Einlaßstutzen 28 ist einstückig mit dem Gehäuseeinlaßteil 14 verbunden bzw. geformt. Ein Einlaßkanal 30 erstreckt sich durch den rohrförmigen Einlaßstutzen 28 und steht mit dem Einlaßraum 26 in Verbindung.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, bildet das Gehäuseauslaßteil 16 eine Auslaßkammer 32, die von einer zylindrischen Wand 34 umgeben ist. Die Auslaßkammer 32 ist nach unten offen, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, nämlich zum Gehäuseeinlaßteil 14 und zum Ventilteller 20 hin. Das Auslaßgehäuseteil weist eine Endwand 36 am oberen Ende der Auslaßkammer 32 auf.

Ein rohrförmiger Auslaßstutzen 38 ist einstückig mit dem Gehäuseauslaßteil 16 verbunden. Innerhalb des rohrförmigen Auslaßstutzens 38 ist ein Auslaßkanal 40 ausgebildet, der mit der Auslaßkammer 32 in Strömungsverbindung steht.

Die Gehäuseteile 14 und 16 weisen zusammenpassende Stift und Buchsenanordnungen auf, die relativ zum ringförmigen Sitz 24 und der zylindrischen Wand 34 axial ausgerichtet sind. Im vorliegenden Fall ist am Gehäuseauslaßteil 16 die Stiftanordnung 42 angeformt, während am Gehäuseeinlaßteil 14 die Buchsenanordnung 44 angeformt ist. Die Verhältnisse können jedoch auch umgekehrt sein. Ringförmige Schultern 46 und 48 sind um die Stiftanordnung 42 und die Buchsenanordnung 44 angeordnet. Die ringförmige Schulter 46 ist hierbei am Gehäuseauslaßteil 16 ausgebildet, während die ringförmige Schulter 48 am Gehäuseeinlaßteil 14 angebracht ist. Die Schultern 46 und 48 haben die Form flacher Ringflächen, die in radialen Ebenen angeordnet sind. Die ringförmigen Schultern 46 und 48 stehen einander mit geringem Abstand gegenüber, wenn die Gehäuseteile 14 und 16 montiert sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Bei der Montage des Ventils 10 wird die Stiftanordnung 42 durch die zentrale Positionier- bzw. Befestigungsöffnung 22 im flachen Ventilteller 20 geführt, bis die ringförmige Schulter 46 die obere Seite des Ventiltellers 20 in Eingriff nimmt. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Öffnung 22 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Stiftanordnung 42, so daß sich ein Fest- bzw. Preßsitz ergibt, der eine Dichtung zwischen der Stiftanordnung 42 und dem Teil des Ventiltellers 20, der die Öffnung 22 umgibt, gewährleistet ist. Der Festsitz bewirkt auch, daß der Ventilteller während der übrigen Montagevorgänge der Stiftanordnung 42 gehalten wird. Ohne die durch den Festsitz gewährleistete reibschlüssige Halterung könnte der Ventilteller leicht auf bzw. von der Stiftanordnung 42 rutschen.

Die Montage des Ventils 10 wird dadurch vervollständigt, daß die Stiftanordnung 42 in die Buchsenanordnung 44 eingeführt wird und daß die Gehäuseteile 14 und 16 miteinander durch eine ringförmige Schweißung 18 verbunden werden. Um die Ausführung der Schweißung 18 zu unterstützen, weist das Gehäuseauslaßteil 16 von Anfang an eine ringförmige Erhebung am unteren Ende der zylindrischen Wand 34 des Gehäuseauslaßteils 16 auf, die sich von einer ringförmigen radialen Endfläche 52 endweise nach unten erstreckt. Die unförmige Erhebung 50 ist angepaßt, um eine ringförmige radiale Fläche 54 in Eingriff zu nehmen, die sich von einem Umfangsflanschteil 56 des Gehäuseeinlaßteils 14 nach oben erstreckt, und die auch einen nach oben gerichteten zylindrischen Teil 58 bildet, der innerhalb der zylindrischen Wand des Gehäuseauslaßteils 16 aufgenommen und angeordnet ist.

Bei der Ausführung der Schweißung 18 kann ein Druck und eine Ultraschall-Vibrationsenergie zwischen den Gehäuseeinlaß- und Auslaßteilen 14 bzw. 16 aufgebracht werden. Die ringförmige Erhebung 50 konzentriert die Ultraschall-Vibrationsenergie, so daß die Erhebung 50 ausreichend erhitzt wird, um zwischen die radialen Flächen 52 und 54 zu fließen und hierbei die Schweißnaht 18 zu bilden. Wie dargestellt, weist die Erhebung 50 einen V-förmigen Querschnitt auf, so daß sie eine Gratlinie bildet, die die radiale Fläche 54 vor der Fertigstellung der Schweißnaht 18 berührt. Da die Schweißung 18 durch Ultraschall-Vibrationsenergie gebildet wird, verschwindet die Erhebung im wesentlichen, weil sie durch die Ultraschallenergie in geschmolzenes Material umgewandelt wird, welches zwischen die Flächen 52 und 54 fließt und mit diesen Flächen eine einheitliche Verbindung eingeht. Die Erhebung kann auch am Gehäuseeinlaßteil 14 ausgebildet sein. Darüber hinaus kommen auch verschiedene andere Abdichtungen zwischen den Gehäuseteilen 14 und 16 in Frage.

Aus den Fig. 1 und 3 ist ersichtlich, daß die Buchsenanordnung 44 und die ringförmige Schulter 48 in den Einlaßraum 26, welche im Gehäuseeinlaßteil 14 ausgebildet ist, hineinragen. Die Schulter 48 ist hierbei gegenüber dem Niveau des ringförmigen Ventilsitzes 24 ein wesentliches Stück nach unten versetzt.

Wenn das Ventil 10 montiert ist, wie in Fig. 1 dargestellt, wird der zentrale Teil des Ventiltellers 20 zwischen den Schultern 46 und 48 an den Gehäuseteilen 16 und 14 gehalten bzw. leicht eingeklemmt. Im montierten Zustand ragen auch die Stiftanordnung 42 und die Schulter 46 in den Einlaßraum hinein. Da die Stiftanordnung 42 beim Montagevorgang des Ventils 10 in die Buchsenanordnung 44 eingeführt wird, nimmt der Ventilteller 20 den ringförmigen Ventilsitz 24 in Eingriff und wird dann während der Vervollständigung der Montage des Ventils 10 zu einer Becherform bzw. einer gewölbten Form verformt. Die Nachgiebigkeit bzw. Elastizität des Ventiltellers 20 bewirkt dann, daß er in dichten Eingriff mit dem ringförmigen Ventilsitz 24 kommt. Infolgedessen wird der Ventilteller 20 infolge seines eigenen Federungsvermögens in die geschlossene Stellung gebracht, wobei der äußere Teil des Tellers 20 in dichtem Eingriff mit dem ringförmigen Ventilsitz 24 ist.

Es versteht sich, daß der elastische Ventilteller 20 einen Rückstrom des Strömungsmittels vom Auslaßkanal 40 zum Einlaßkanal 30 verhindert. Das Ventil 10 ist dadurch gut als Rückschlagventil geeignet. Der Einlaßraum 26 hat eine flache Form, um den Ventilteller 20 zu unterstützen, so daß dieser nicht beschädigt wird, wenn er einem Rückdruck ausgesetzt wird, aber andererseits in dichtem Eingriff mit dem Ventilsitz 24 bleibt.

Es ist möglich, daß Strömungsmittel zwischen dem Einlaßkanal 30 und dem Auslaßkanal 40 strömt, wenn zwischen den Kanälen ein geringer Differenzdruck entwickelt wird. Der Differenzdruck bewirkt, daß der Ventilteller so verformt wird, daß er vom ringförmigen Ventilsitz 24 abhebt, um einen ringförmigen Raum dazwischen freizugeben, durch den das Strömungsmittel vom Einlaßraum 26 zur Auslaßkammer 32 strömen kann. Die offene oder nach oben verformte Stellung des Ventiltellers 20 ist in gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt.

Da ein geringer Differenzdruck erforderlich ist, um den Ventilteller 20 vom ringförmigen Ventilsitz 24 abzuheben, ist das Ventil 10 gut als Druckentlastungsventil geeignet, um einen Differenzdruck zwischen dem Einlaßkanal 30 und dem Auslaßkanal 40 auszugleichen. Wenn der Druck im Auslaßkanal 40 ein Unterdruck ist (subatmospheric), so daß im Ausgangskanal 40 ein Teilvakuum existiert, kann das Ventil 10 als Vakuumentlastungsventil wirken.

Die Druckdifferenz, bei der der Ventilteller 20 vom ringförmigen Ventilsitz 24 abhebt, wird durch die federnde Nachgiebigkeit oder Elastizität des Ventiltellers 20 bestimmt. Die federnde Nachgiebigkeit hängt von der Dicke des Ventiltellers 20 und den Charakteristika des für diesen verwendeten Materials, wie der Flexibilität und dem elastischen Federvermögen ab. Die für den Öffnungsvorgang erforderliche Druckdifferenz kann variieren, liegt jedoch typischerweise im Bereich von etwa 7,5 bis 30 cm Wassersäule bzw. 0,007 bis 0,03 psi.

Am Gehäuseauslaßteil 16 sind vorzugsweise Anschlageinrichtungen angeformt, die in der Zeichnung als Anschlagstifte 60 dargestellt sind, um die Öffnungsbewegung des Ventiltellers 20 zu begrenzen, so daß eine Behinderung des Auslaßkanals 40 durch den Ventilteller verhindert wird. Wie dargestellt, sind am Gehäuseteil 16 fünf Stifte 60 angeformt, die sich nach unten in die Ausgangskammer 32 zum Ventilteller 20 hin erstrecken und die nach oben mit Abstand von der geschlossenen Stellung des Ventiltellers angeordnet sind. Die Anschlageinrichtung kann auch anders gestaltet werden.

Die Anordnung der Einlaß- und Auslaßstutzen 28 bzw. 38 ist insofern außergewöhnlich, daß beide Stutzen 28 und 38 in radialer Richtung von der Mittelachse des Ventiles nach außen abgesetzt sind.

Andererseits sind die Stift- und Buchsenanordnungen 42 und 44 wie auch der Ventilteller 20, der ringförmige Ventilsitz 24, die zylindrische Wand 34 und der Flanschteil 56 koaxial zur Mittelachse angeordnet. Die rohrförmigen Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 sind miteinander ausgerichtet, jedoch um ein beträchtliches Stück in radialer Richtung von der Mittelachse des Ventils 10 abgesetzt.

Die obere Endwand 36 des Gehäuseauslaßteiles 16 weist einen nach unten gerichteten, im wesentlichen konischen zentralen Teil 62 auf, von dem aus sich die Stiftanordnung 42 nach unten erstreckt. Am Gehäuseeinlaßteil 14 ist die Buchsenanordnung 44 als Teil eines zentralen, nach unten gerichteten, im wesentlichen konischen Endwandteiles 64 ausgebildet. Der Einlaßstutzen 28 geht in diesen Endwandteil 64 über.

Der Auslaßstutzen 38 weist einen konischen bzw. sich nach außen erweiternden Abschnitt 66 auf, der glatt bzw. kontinuierlich in die obere Endwand 36 und auch in den konischen Teil 62 übergeht. Durch diese Gestalt wird ein glatter Kanal 68 gebildet, wodurch Turbulenzen im Fluid vermieden werden, wenn dieses vom Eingangskanal 30 durch den Einlaßraum 26, zwischen dem Ventilteller 20 und dem Sitz 24 hindurch in die Auslaßkammer 32 und durch den Kanal 68 in den Auslaßkanal 40 strömt.

Die abgesetzte Anordnung der rohrförmigen Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 ist äußerst vorteilhaft. Bei diesem Aufbau liegen die Einlaß- und Auslaßkanäle 30 und 40 gegenüber dem äußeren Teil des Ventiltellers 20, in einem besonderen Gebiet am Umfang des Ventiltellers, so daß der Ventilteller 20 in Abhängigkeit von geringen Differenzdrücken zwischen den Einlaß- und Auslaßkanälen öffnet. Der Ventilteller 20 beginnt sich in dem Bereich vom kreisförmigen Ventilsitz 24 abzuheben, der den miteinander ausgerichteten Einlaß- und Auslaßkanälen 30 und 40 gegenüberliegt. Wenn die Strömung durch das Ventil 10 zunimmt, hebt der ganze Ventilteller 20 vom ringförmigen Ventilsitz 24 ab. Dadurch, daß die Einlaß- und Auslaßkanäle 30 und 40 auf einer Linie liegen, wird ein kurzer Strömungsweg zwischen diesen geschaffen, was dazu beiträgt, Turbulenzen bei der Strömung durch das Ventil 10 zu vermeiden.

Darüber hinaus erleichtert die versetzte Stellung der Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 das Gießen bzw. Spritzgießen der Gehäuseteile 14 und 16, da die Konstruktion der Gußform wegen dieser versetzten Anordnung der Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 bezüglich der Stift- und Buchsenanordnungen 42 und 44 vereinfacht werden kann. Die Konstruktion der Gehäuseteile 14 und 16 ist tatsächlich einfacher, wenn die Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 von den Stift- und Buchsenanordnungen 42 und 44 versetzt angeordnet sind.

Das Ventil 10 hat den zusätzlichen Vorteil, daß es nicht stellungsabhängig ist. Das Ventil 10 arbeitet in jeder Stellung gleich gut. Die Verwendung der Bezeichnungen oben und unten in der vorstehenden Beschreibung erfolgt daher lediglich aus Gründen der Einfachheit und beschränkt nicht die Verwendung des Ventils in jeder denkbaren Stellung.

Das Ventil 10 ist extrem kompakt und zuverlässig in der Arbeitsweise, wie auch einfach und preiswert in der Herstellung. Das Ventil 10 ist geeignet automatisch mittels geeigneter Einrichtungen montiert zu werden, da der Ventilteller 20 mit automatischen Einrichtungen einfach auf der Stiftanordnung 42 montierbar ist, worauf die Einlaß und Auslaßgehäuseteile 14 und 16 durch die automatischen Einrichtungen leicht zusammengefügt und miteinander verschweißt werden können.

Die Positionierung der Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 ist insofern einzigartig, als beide Stutzen in radialer Richtung von der Mittelachse des Ventiles 10 nach außen versetzt angeordnet sind. Andererseits sind die Stift- und Buchsenanordnungen 42 und 44, wie auch der Ventilteller 20, der ringförmige Ventilsitz 24, die zylindrische Wand 34 und der Flanschteil 56 koaxial zur Mittelachse angeordnet. Die rohrförmigen Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 sind zueinander ausgerichtet, jedoch um ein beträchtliches Stück von der Mittelachse des Ventiles 10 in radialer Richtung versetzt angeordnet. Die versetzte Anordnung der rohrförmigen Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 ist sehr vorteilhaft. Bei diesem Aufbau befinden sich die Einlaß und Auslaßkanäle 30 und 40 gegenüber dem äußeren Teil des Ventiltellers, in einem bestimmten Bereich am Umfang des Ventiltellers, so daß der Ventilteller 20 in Abhängigkeit von geringen Differenzdrücken zwischen dem Einlaß- und Auslaßkanal in die offene Stellung umspringt. Der Ventilteller 20 beginnt vom ringförmigen Ventilsitz 24 in dem Bereich abzuheben, der den Einlaß- und Auslaßkanälen 30, 40 gegenüberliegt. Wenn die Strömung durch das Ventil 10 zunimmt, hebt der ganze Ventilteller 20 vom ringförmigen Ventilsitz 24 ab.

Darüber hinaus erleichtert die versetzte Stellung der Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 das Gießen bzw. Spritzgießen der Gehäuseteile 14 und 16, da der Aufbau der Gußform durch die versetzte Anordnung der Einlaß- bzw. Auslaßstutzen 28 und 38 von den Stift- und Buchsenanordnungen 42 und 44 vereinfacht wird. Der Aufbau der Gehäuseteile 14 und 16 ist in der Tat einfacher, wenn die Einlaß- und Auslaßstutzen 28 und 38 von der Stift- und Buchsenanordnung 42 und 44 versetzt angeordnet sind.

Claims

1. Druckentlastungs- oder Rückschlagventil, mit einem Ventilgehäuse, das erste und zweite zusammenpassende Gehäuseteile aufweist, die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei das erste Gehäuseteil einen Einlaßraum bildet, der von einem ringförmigen Ventilsitz umgeben ist, und wobei der zweite Gehäuseteil eine Auslaßkammer bildet, ferner mit einem rohrförmigen Einlaßstutzen am ersten Gehäuseteil, der einen Einlaßkanal bildet, welcher mit dem Einlaßraum in Verbindung steht, und mit einem rohrförmigen Auslaßstutzen am zweiten Gehäuseteil, der einen Auslaßkanal bildet, der mit der Auslaßkammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zusammenpassende Stift- und Buchsenanordnungen (42, 44) axial an den Gehäuseteilen (14, 16) angeordnet sind, daß ein flexibler, federnder Ventilteller (20) eine zentrale Öffnung (22) aufweist, um die Stiftanordnung dicht aufzunehmen, wobei die Stiftanordnung (42) den Ventilteller (20) hält, daß der Ventilteller (20) einen äußeren Teil aufweist, der anfänglich in dichtem Eingriff mit dem ringförmigen Ventilsitz (24) ist, daß an den Gehäuseteilen Schultern (46, 48) um die Stift und Buchsenanordnungen angeordnet sind, um den Ventilteller (20) in Eingriff zu nehmen, daß ringförmige Schultern sich in den Einlaßraum (26) erstrecken, um den Ventilteller in eine becherförmige Form zu biegen, wobei der zentrale Teil des Ventiltellers (20) in den Einlaßraum (26) verformt wird, während der äußere Teil des Ventiltellers (20) federnd gegen den ringförmigen Ventilsitz (24) gedrückt wird, daß der rohrförmige Einlaßstutzen (28) bezüglich der axialen Stift- und Buchsenanordnungen in radialer Richtung nach außen versetzt angeordnet ist, daß der rohrförmige Auslaßstutzen (38) bezüglich der axialen Stift- und Buchsenanordnungen in radialer Richtung nach außen versetzt angeordnet und mit dem rohrförmigen Einlaßstutzen ausgerichtet ist, und daß der Ventilteller (20) angepaßt ist, um vom ringförmigen Ventilsitz (24) durch einen Differenzdruck zwischen Einlaßraum (26) und Auslaßraum (32) weggebogen zu werden.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlageinrichtungen (60) am zweiten Gehäuseteil (16) vorgesehen sind und sich in die Ausgangskammer (32) zum Ventilteller (20) hin erstrecken, um die Verformung des Ventiltellers zu begrenzen und so ein Versperren des Auslaßkanales (40) durch den Ventilteller zu verhindern.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung Stiftelemente (60) aufweist, die sich in die Ausgangskammer (32) erstrecken.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller aus einem dünnen Silikonelastomermaterial besteht.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (14, 16) aus einem Harzkunststoffmaterial bestehen und miteinander fest verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt sind.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (14, 16) durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden sind.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Öffnung (22) im Ventilteller (20) so groß ist, daß ein Fest- bzw. Preßsitz mit der Stiftanordnung (42) gebildet wird, wodurch der Ventilteller (20) bei der Montage der Gehäuseteile fest an der Stiftanordnung gehalten wird.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftanordnung (42) am zweiten Gehäuseteil (16) vorgesehen ist, daß die Buchsenanordnung (44) am ersten Gehäuseteil (14) vorgesehen ist, und daß die ringförmige Schultereinrichtung in entgegengesetzte Richtung weisende ringförmige Schultern (46, 48) aufweist, die um die Stift- und Buchsenanordnungen herum angeordnet sind und gegenüberliegende Seiten des Ventiltellers (20) in Eingriff nehmen.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Auslaßstutzen (38) einen Abschnitt aufweist, der gleichmäßig bzw. glatt in die Ausgangskammer (32) übergeht, und der einen glatten Kanal bildet, der sich von der Ausgangskammer (32) in den Auslaßkanal (40) erstreckt, um Strömungsturbulenzen zu vermeiden.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander ausgerichteten Einlaß- und Auslaßkanäle (30, 40) gleichmäßig bzw. glatt in den Einlaßraum (26) und die Ausgangskammer (32) übergehen, um einen kurzen Strömungsweg zwischen dem Einlaßkanal und dem Auslaßkanal zu bilden.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßraum (26) bezüglich des Ventiltellers (20) eine flache Form aufweist, um den Teller gegen übermäßige Verformung bei einem Rückdruck zu unterstützen, so daß der Ventilteller in dichtem Eingriff mit dem Ventilsitz gehalten wird.