DE3814248C2 - Einstellbares Drosselrückschlagventil - Google Patents
Einstellbares DrosselrückschlagventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein einstellbares Drosselrückschlagven
til mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Das in der US 2 932 316 gezeigte gattungsgemäße Ven
til weist in einem hohlzylindrischen Ventilkörper ein
Verschlußelement auf, das aus zwei konischen Kopfteilen
besteht, die jeweils auf den Enden einer Gleitstange an
geordnet sind. Das Verschlußelement ist derart verlager
bar, daß es mit den konisch ausgebildeten Kopfteilen in
abgeschrägte Bereiche des Ventilraums bewegt werden
kann, wobei die Endstellungen der Kopfelemente durch ein
an Anschlagblöcke stoßendes Bauteil definiert sind.
In der - nachveröffentlichten - DE 36 00 303 A1 wird
weiter ein Rückschlagventil mit einem axial geführten,
mit einem kegelförmigen Kopf versehenes Verschlußelement
gezeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rück
schlagventil zu schaffen, das bei einfachem kons
truktiven Aufbau von einem Medium in beiden Richtungen
durchströmt werden kann, wobei der sich für beide Strö
mungsrichtungen ergebende Öffnungsquerschnitt einstellbar
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestal
tungen der Erfindung an.
Durch das hier vorgeschlagene Ventil kann also die Strö
mungsmenge in zwei Richtungen unabhängig voneinander
eingestellt werden. Bei einer Maximaleinstellung eines
der Anschläge arbeitet das hier vorgeschlagene einstell
bare Rückschlagventil in der einen bzw. in der anderen
Richtung wie ein normales Rückschlagventil, in den Zwi
schenstellungen dagegen erlaubt das Ventil die Einstel
lung der in der jeweiligen Strömungsrichtung fließenden
Strömungsmenge.
Das hier vorgeschlagene Ventil hat den Vorteil, daß es
nur zwei Flüssigkeitsöffnungen hat und damit relativ
einfach aufgebaut ist. Ein besonders einfacher Aufbau
ergibt sich auch daraus, daß ein zylindrischer Hohlkör
per verwendet werden kann, der einfach hergestellt wer
den kann. Auf die Verwendung einer Kugel kann verzichtet
werden, das Verschlußelement kann vielmehr zylindrisch
ausgebildet sein.
Das gezeigte Ventil ist zum Steuern verschiedenartiger
Medien geeignet, besonders dort, wo automatische Regel
ventile erforderlich sind (die Einstellung der Anschläge
kann natürlich auch über Servomotoren oder dgl. bewirkt
werden).
Derartige Ventile können beispielsweise bei einem Druck
wasserversorgungssystem in der Verbindungsleitung zwi
schen dem Energiespeicher und dem Leitungsnetz einge
setzt werden. Der Nebenschluß von der Pumpe zu dem Ener
giespeicher wird wesentlich vermindert. Der Druck in ei
nem Wassernetz wird bei Verwendung des hier vorgeschlag
enen Ventils stabiler.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Zeich
nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläu
tert.
Dabei zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1 u. Fig. 2 eine schematische Darstel
lung eines vorbekannten Kugel-
Rückschlagventils;
Fig. 3 u. 4 eine schematische Darstellung der
Arbeitsweise des vorgeschlagenen
einstellbaren Rückschlagventils;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung ei
nes ersten Ausführungsbeispiels ei
nes einstellbaren Rückschlagventils
nach der Erfindung;
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung durch
das in Fig. 5 dargestellte Ventil;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie A-A von Fig. 6;
Fig. 8 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie B-B von Fig. 6;
Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch den
Ventilkörper des in Fig. 1 darge
stellten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 11 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie F-F von Fig. 10;
Fig. 12 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie G-G von Fig. 12;
Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung entlang
der Linie H-H des in Fig. 14 darge
stellten weiteren Ausführungsbei
spiels;
Fig. 14 eine Längsschnittdarstellung dieses
weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 15 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie J-J des Ausführungsbeispiels
nach der Erfindung entlang der Linie
J-J von Fig. 16;
Fig. 16 eine andere Längsschnittdarstellung
des Hohlkörpers des in Fig. 14 dar
gestellten weiteren Ausführungsbei
spiels in Richtung der Linie I-I von
Fig. 13;
Fig. 17 eine Längsschnittdarstellung eines
weiteren Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 18 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie L-L von Fig. 17;
Fig. 19 eine Längsschnittdarstellung entlang
der Linie M-M des in Fig. 18 darge
stellten Ausführungsbeispiels;
Fig. 20 eine Querschnittsdarstellung entlang
der Linie N-N von Fig. 19;
Fig. 21 eine Schnittdarstellung zur Erläute
rung der Ausbildung der Kanäle bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 22 eine Fig. 21 entsprechende Darstel
lung;
Fig. 23 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie S-S von Fig. 23;
Fig. 24 eine Darstellung zur Erläuterung der
Einstelleinrichtung mit einer gera
den Gleitnut;
Fig. 25 eine Schnittdarstellung entlang der
Linie U-U von Fig. 24;
Fig. 26 eine andere Ausbildung einer Ein
stelleinrichtung mit einer schrau
benlinienförmigen Gleitnut entlang
der Linie T-T von Fig. 27; und
Fig. 27 eine die in Fig. 26 dargestellte
Ausbildung in einer Abwicklung.
Fig. 1 zeigt ein übliches Kugelventil, das mit drei Öff
nungen 21, 22, 22′ versehen ist und dessen Ventilraum 29
eine Kugel 11 aufweist. Bei der in Fig. 1 dargestellten
Stellung strömt ein Medium durch die Öffnung 22′ in den
Ventilraum 29 ein und aus der Öffnung 21 wieder aus,
während in der in Fig. 2 dargestellten Stellung das Medium
durch die Öffnung 22 in dem Ventilraum 29 ein- und durch
die Öffnung 21 aus diesem wieder ausfließt.
Bei diesem vorbekannten Kugelventil nimmt die Kugel 11
entweder die in Fig. 1 oder aber die in Fig. 2 darge
stellte Stellung ein, in der entweder die Öffnung 22
(Fig. 1) oder aber die Öffnung 22′ (Fig. 2) vollständig
geschlossen ist.
In den Fig. 3 und 4 wird das Grundprinzip des einstell
baren Rückschlagventils nach der Erfindung erläutert.
Dieses besteht aus einem zylindrischen Ventilkörper 2,
der ein in diesem bewegliches Verschlußelement 1 auf
nimmt. Der Weg, in dem der Hohlkörper 1 in dem Ventil
raum 29 beweglich ist, wird durch zwei Anschläge 3 be
grenzt. Fig. 3 zeigt dabei eine Einstellung, bei der ein
Fluid durch die Öffnung 22′ in den Ventilraum 29 ein-
und aus der Öffnung 22 wieder austritt, in Fig. 4 ist
die Strömungsrichtung dagegen umgekehrt. Die Einstellung
der Anschläge 3, 3′ ist dabei derart gewählt, daß der
Strömungsquerschnitt für die in Fig. 3 dargestellte
Strömungsrichtung relativ klein, bei der in Fig. 4 dar
gestellten Strömungsrichtung dagegen relativ groß ist.
Dies beruht darauf, daß die Einstellung des Anschlags 3
so gewählt ist, daß bei der in Fig. 3 dargestellten
Strömungsrichtung das Verschlußelement 1 von der einen
Ventilsitz 22 bildenden Öffnung einen Spaltabstand a
hat, der geringer ist als der Spaltabstand b, der den
Strömungsquerschnitt bei der in Fig. 4 dargestellten
Strömungsrichtung begrenzt.
Die Spaltbreite a bzw. b zwischen dem Ventilraum 29 und
den Kanälen 20, die den Verschlußkörper 1 umgeben, kann
dabei zwischen 0 und S (maximaler Spaltbreite und maxi
malem Querschnitt) gewählt werden.
Die Strömung erfolgt also grundsätzlich durch einen das
Verschlußelement 1 umgebenden Kanal 20, wobei die wirk
same Fläche dieses Kanals 20 durch die Einstellung der
beiden Anschläge 3, 3′ einstellbar ist.
Wenn das Medium (Fig. 3) durch die Öffnung 22′ ein
strömt, drückt sie das Verschlußelement 1 in die in Fig.
3 gestellte Stellung gegen das Verstellelement 3. Das
Verschlußelement 1 läßt zwischen dem Kanal 20 und der
Öffnung 22 lediglich eine Spaltbreite a, das Verschluß
element 1 sperrt dagegen über eine Fläche S-a, bei gege
benen Druckverhältnissen strömt eine Menge Q durch das
Ventil. Bei einer umgekehrten Strömungsrichtung (Fig. 4)
wird das Verschlußelement 1 dagegen gegen den Anschlag
3′ gedrückt, das Verschlußventil sperrt die Strömung in
einer Fläche S-b, läßt aber eine Spaltbreite b offen,
durch das Ventil strömt eine Menge Q′. Die durch das
Ventil strömende Menge kann also - konstante Druckver
hältnisse vorausgesetzt - durch eine Einstellung der An
schläge 3, 3′ für die beiden Strömungsrichtungen unab
hängig voneinander eingestellt werden, wobei auch eine
völlige Sperrung (a = 0 bzw. b = 0), bei der das Ventil
wie ein normales Rückschlagventil arbeitet, eingestellt
werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Fig. 5
bis 27 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu
tert.
Bei dem ersten, in den Fig. 5 bis 9 dargestellten Aus
führungsbeispiel besteht das Ventil aus einem Ventilge
häuse 2, einem in diesem beweglich geführten, zylindri
schen Verschlußelement 1 und zwei identischen Anschlägen
32, 32′. Das Ventilgehäuse 2 bildet in seiner Mitte den
Ventilraum 29 aus, der zylindrisch ist. In dem Bereich
des Ventilraums 29 sind vier sich parallel zu der Achse
des Ventilkörpers erstreckende Kanäle 20 mit rundem
Querschnitt angeordnet, die aus jeweils einem sich axial
erstreckenden Abschnitt 24 und zwei sich radial er
streckenden Abschnitten 25, 26 bestehen. Im Bereich zwi
schen den Öffnungen der radialen Abschnitte 25, 26 sind
zwei Ringnuten 27, 28 vorgesehen, deren Durchmesser grö
ßer ist als der des Ventilraums 29 und deren Breite
gleich oder größer ist als der Durchmesser des Kanals
20.
Das Verschlußelement 1 ist zylindrisch ausgebildet und
in den Ventilraum 29 so eingesetzt, daß es den Ventil
raum 29 abdichtet, in diesem jedoch axial verschiebbar
ist.
Die Anschläge sind bei diesem Ausführungsbeispiel als
Hohlschrauben 32, 32′ ausgebildet, die jeweils einen
Flansch 33 aufweisen, wobei die Flansche mit Blindboh
rungen 38 versehen sind. Die Flansche 33 ermöglichen ein
Ein- bzw. Ausschrauben der Hohlschrauben 32, 32′ in bzw.
aus dem mit Gewinden 23 versehen Hohlkörper 2, wodurch -
wie oben erläutert - der Strömungsquerschnitt für eine
Strömung in der einen bzw. in der anderen Strömungsrich
tung bestimmt wird. Die Hohlschrauben 32, 32′ können na
türlich auch, beispielsweise über ein Zahnradgetriebe
oder dgl., automatisch eingestellt werden.
Die Hohlschrauben 32 weisen jeweils vier sich radial er
streckende Öffnungen 35 auf, die mit den Innenringnuten
27, 28 kommunizieren.
Es versteht sich, daß die Anschlußleitungen in das In
nengewinde 37 der Hohlschrauben 33 eingesetzt sind. Das
Außengewinde 36 der Hohlschrauben 33 greift in das In
nengewinde 23 in dem Hohlkörper 2.
Das zweite, in den Fig. 10 bis 12 dargestellte Ausfüh
rungsbeispiel entspricht weitgehend dem eben beschriebe
nen ersten Ausführungsbeispiel. Allerdings sind hier die
beiden Öffnungen 21, 21′ radial angeordnet, der Ventil
raum 29 ist nicht mit Innenringnuten ausgebildet. Die
Anschläge bestehen aus massiven Schrauben 31, 31′, die
mit Stangen 311 versehen sind, die wiederum den ein
stellbaren Anschlag für das Verschlußelement 1 bilden.
Das in den Fig. 13 bis 16 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
dadurch, daß auch hier der Hohlkörper nicht mit Innen
ringnuten ausgebildet ist und die Anschläge durch vier
Blöcke 30, 30′ gebildet werden, die in gleichen Abstand
voneinander angeordnet sind. Dabei gleiten diese Hohl
körper 30, 30′ in Gleitnuten 231. Diese Gleitblöcke 30,
30′ sind mit einer Schrauben/Mutter-Verbindung 39 verse
hen, wobei durch ein Anziehen der Mutter gegen das Ven
tilgehäuse 2 die Gleitelemente, die den Anschlag für das
Verschlußelement 1 bilden, einstellbar sind.
Das in den Fig. 17 bis 20 dargestellte weitere Ausfüh
rungsbeispiel entspricht weitgehend dem Ausführungsbei
spiel nach den Fig. 13 bis 16, wobei die Kanäle 20′ je
doch als vier an dem Hohlkörper in gleichem Abstand vo
neinander angeordneten und mit diesem verbundene Röhren
sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die
Öffnungen 21, 21′ radial an den beiden gegenüberliegen
den Enden des zylindrischen Körpers. Dabei sind die En
den des zylindrischen Ventilgehäuses 2 mit in dieser
eingeschraubten Scheiben 4, 4′ verschlossen, bei deren
Öffnen (und Verschließen der radialen Öffnungen 21, 21′)
ein Ventil mit axialem Ein- bzw. Austritt gegeben ist.
Schließlich wird in den Fig. 24 bis 27 ein weiteres Aus
führungsbeispiel gezeigt, bei dem wiederum Gleitblöcke
vorgesehen sind, die mit einer in einem Langloch 231 ge
führten und über eine Schraube verstellbaren Langloch
aufweisen. Dabei zeigen die Fig. 26 und 27 ein Ausfüh
rungsbeispiel, bei dem dieses Langloch sich schraubenlinien
förmig um den Umfang des Hohlkörpers erstreckt. Für eine
Einstellung werden die Gleitelemente also durch ein Ver
drehen der Schraube samt Schraubenmutter spiralförmig um
den Hohlkörper herum verstellt, die gewünschte Stellung
wird durch Anziehen der Mutter fixiert.
Claims (7)
1. Einstellbares Drosselrückschlagventil
mit einem Ventilraum in einem Ventilgehäuse, an dessen einander gegenüberliegenden Seiten zwei Öffnungen für fluidfüh rende Anschlußleitungen vorgesehen sind,
mit einem in dem Ventilraum verschiebbaren Verschluß element und
mit zwei verstellbaren Anschlägen, die die Bewegung des Verschlußelements begrenzen,
dadurch gekennzeichnet, daß
mit einem Ventilraum in einem Ventilgehäuse, an dessen einander gegenüberliegenden Seiten zwei Öffnungen für fluidfüh rende Anschlußleitungen vorgesehen sind,
mit einem in dem Ventilraum verschiebbaren Verschluß element und
mit zwei verstellbaren Anschlägen, die die Bewegung des Verschlußelements begrenzen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) wenigstens ein das Verschlußelement (1) überbrücken der, mit dem Ventilraum (29) kommunizierender Kanal (20) ausgebildet ist, durch den das das Ventil durch strömende Fluid geführt wird, und
- b) die wirksame Fläche des Kanals (20) durch die Ein stellung der Anschläge (3, 3′) bestimmt wird.
2. Einstellbares Rückschlagventil nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (22, 22′) axial
angeordnet sind, der Ventilraum (29) mit den Kanälen
(20) über Ringnuten (27, 28) verbunden ist und die ver
stellbaren Anschläge (3, 3′) als Hohlschrauben (32,
32′) mit einem axialen Durchlaß (34) und vier radialen
Öffnungen (35) ausgebildet sind.
3. Einstellbares Rückschlagventil nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseöffnungen (21, 21′)
im wesentlichen radial zu dem Ventilraum (29) verlaufen
und die verstellbaren Anschläge als in die Enden des
zylindrischen Ventilgehäuses (2) schraubbare, mit einer
Stange (311) versehene Elemente (31) ausgebildet sind,
wobei der Querschnitt der Stange (311) kleiner ist als
der Querschnitt des Ventilraums (29) und den einstell
baren Anschlag für das Verschlußelement (1) bildet.
4. Einstellbares Rückschlagventil nach einem der An
sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle
(20) in das Ventilgehäuse (2) eingearbeitet sind.
5. Einstellbares Rückschlagventil nach einem der An
sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle
(20) als außen an das Ventilgehäuse (2) angesetzte
Rohrstücke (20′) ausgebildet sind.
6. Einstellbares Rückschlagventil nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Anschläge
durch wenigstens einen Begrenzungsblock (30, 30′) ge
bildet werden, welcher in dem Ventilgehäuse (2) ver
schiebbar und feststellbar angeordnet ist (Fig. 13-20;
24-27).
7. Einstellbares Rückschlagventil nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Anschläge
(3, 3′) über eine in einem Langloch des Ventilgehäuses
(2) geführte, feststellbare Schrauben/Mutter-Verbindung
(39) erfolgt.
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1988
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