DE8303011U1 - Rueckschlagventil - Google Patents

Description

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ENOL-GAS BONOMI S. a. S., Concesio (Brescia), Italien. Rückschlagventil

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Ventilsitz in einem Ventilkörper, der ein Verschlußglied einschließt, das aus einem im Ventilkörper blockierten unbeweglichen. Führungsteil und aus einem axial beweglichen, geführten Teil besteht, das relativ zum unbeweglichen Führungsteil verstellbar ist und dazu dient, mit dem freizugebenden oder zu verschließenden Ventilsitz zusammenzuwirken.

Es sind verschiedene Ausführungen von Rückschlagventilen oder von in einer Richtung öffnenden Ventilen bekannt, die dazu bestimmt sind, automatisch jeden Durchfluß von Medium in einer Richtung zu verhindern, die entgegengesetzt zur Ausströmrichtung ist. So z. B. sind bereits Rückschlagventile mit einem kugelförmigen Verschlußglied vorgeschlagen worden, das jedoch nicht in der Lage ist, eine einwandfreie und ständige, konstante Abdichtung sicherzustellen, insbesondere, wenn das Verschlußglied zahlreichen Verstellbewegungen in öffnungs- und Schließrichtung unterworfen wird. In einem solchen Falle ergibt sich in der Tat infolge der Abnutzung der Kugel die Tendenz, eine Rille oder Furche am abdichtenden Umfang entstehen zu lassen, die mit der Zeit ein genaues und einwandfreies Fließen in Frage stellt. Es sind außerdem Rückschlagventile oder in einer Richtung öffnende Ventile

bekannt, die anstelle eines* Ku$elfö.**mig.en "Xer^chlußgl iedes ein pilzförmiges oder plättchenartiges Verschlußglied besitzen, das entweder unter Schwerkraft oder unter Federwirkung steht und das dazu bestimmt ist, mit dem Sitz des zu schließenden und zu öffnenden Ventils zusammenzuwirken. Bei einer solchen Ausführung ist es möglich, eine konstante Abdichtung zwischen dem pilzförmigen oder plättchenartigen Verschlußglied und dem Ventilsitz aufrechtzuerhalten, jedoch hat man wegen der Gestalt und Ausführung des Verschlußgliedes und des entsprechenden Führungselementes beachtliche Lastverluste und hohe Turbulenzen in der Strömung des abzugebenden Mediums in Kauf zu nehmen, die bisher nicht eliminiert werden konnten.

Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber zum Ziel gesetzt, ein Rückschlagventil od. dgl. mit einem verbesser ten Verschlußglied zu schaffen und hat zum Hauptziel, eine

Ausführung vorzuschlagen, die eine einwandfreie und sichere

f Abdichtung im Schließzustand des Ventils ermöglicht und \ die Lastverluste und die-Turbulenzen der Strömung im Offenzustand des Ventils auf ein Minimum reduziert.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Rückschlagventil od. dgl. zu schaffen, das in jeder Stellung unter jeder Bedingung und für alle flüssigen oder gasförmigen Medien oder Fluiden verwendet werden kann, ohne daß hierbei die Strömung des Mediums beeinflußt wird.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei dem neuen Rückschlagventil vorgesehen, daß das unbewegliche,

statische Teil eine zentrale pilzartige PaV-t'ie' mit.-oilver ''..'·..· sich im Sinne des Mediumstromes verjüngenden konischen Mantelfläche und eine zum Ventilsitz hin gerichtete Basispartie besitzt, daß das bewegliche Teil einen pilzartigen Endabschnitt mit einer sich entgegen dem Mediumstrom verjüngenden Mantelfläche und mit einem zur Basispartie des unbeweglichen Führungsteils hin gerichteten Abschlußabschnitt versehen ist und eine Stange besitzt, die in einer in der pilzartigen Partie vorgesehenen axialen Bohrung geführt ist, daß zwischen der zentralen pilzartigen Partie und dem pilzartigen Endabschnitt des beweglichen Teils eine Feder vorgesehen ist, die dazu dient, den beweglichen Teil in Richtung auf den Ventilsitz hin zu verstellen, und daß im Offenzustand des Ventils der obere Abschlußabschnitt des pilzartigen Endabschnitts und die Basispartie des statischen Führungsteils Seite an Seite aneinander anliegen und hierbei das statische Führungsteil und der pilzartige Endabschnitt eine doppeltkonische Einheit pit kontinuierlich verlaufender Oberfläche bzw. Mantelfläche bilden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die zentrale pilzartige Partie des unbeweglichen,statischen Führungsteils mit einem Ring über radiale Flügel fest verbunden ist, die jeweils zwischen sich Durchtrittskanäle oder -öffnungen begrenzen, wenn weiterhin das bewegliche_fstatische Teil im Ventilkörper unbeweglich gehalten ist zwischen einer konischen Schulter und einer auf den Ventilkörper aufgeschraubten Muffe, die einen den Ventilsitz definierenden und bestimmenden Abdichtungsring trägt, und wenn schließlich die radialen Flügel schräg verlaufende Außenflächen besitzen, die der konischen Schulter des Ventilkörpers zugeordnet

sind. Hierbei kann z. B. die Anordnung so g-etraffen se>n,'··''. daß die Außenflächen der im Offenzustand des Rückschlagventils aneinander an!legenden und hierbei eine doppeltkonische Einheit bildenden pilzförmigen Abschnitte mit den Innenflächen des Ringes des Ventilkörpers und der konischen Schulter einen Durchgang oder Kanal in venturimetrischer Ausgestaltung bilden, wobei zweckmaßigerweise die konischen Außen- oder Mantelflächen des pilzartigen Endabschnitts des beweglichen Teils und der zentralen pilzartigen Partie des unbeweglichen statischen Teils durch Erzeugende beschrieben sind, die geradlinig oder entlang einer mit mehreren Radien beschriebenen Kurve verlaufen.

In der Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbeispiel des Gegenstandes

der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ventil gemäß der Erfindung im Schließzustand in einer Seitenansicht im axialen Schnitt,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in derselben Darstellungsweise, jedoch im Offenzustand,

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 1 in einem Schnitt

gemäß der Linie III-III in kleinerem Maßstab und

Fig. 4 die das Verschlußglied des neuen Rückschlagventils bildenden Elemente in perspektivischer Darstellung.

In der Zeichnung ist mit 1 der etwa rohrförmige Ventilkörper dargestellt, in dem eine zylindrische Kammer 2 vorgesehen ist, die in Richtung zum Ausfluß durch eine konische Schulter 3 und an der Seite Ihrer Einl aßmiinduns durch eine Muffe

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4 begrenzt und definiert wird, die am VentVlkö'tcpe'r.J.· »ΓΒ.* .'J . ': durch Verschrauben befestigt ist.

Die Muffe 4 trägt eine Abdichtung 5, die vorzugsweise durch einen Metallring 5' verstärkt ist und die dazu bestimmt ist, den Ventilsitz 6 zu bilden und zu begrenzen, der an der Eintrittsseite für das abzugebende Fluidum, Pfeil F in Fig. 2, zu öffnen und zu schließen ist.

In der Kammer 2 ist ein Verschlußglied vorgesehen, das gemäß Fig. 4 aus einem statischen, unbeweglichen Führungsteil 7 und aus einem beweglichen Teil 8 zusammengesetzt ist, das gegenüber dem unbeweglichen,statischen Führungsteil 7 geführt und axial verstellbar ist.

Noch genauer gesagt, besitzt gemäß der vorliegenden Erfindung das statische,unbewegliche Führungsteil 7 einen Ring 9 mit einem Außendurchmesser, der demjenigen der Kammer 2 entspricht, und mit einem Innendurchmesser, der größer als der Durchmesser des Ventilsitzes 6 ist, sowie eine zentrale pilzartige Partie 10, die koaxial zum Ring 9 angeordnet, jedoch in axialer Richtung gegenüber diesem versetzt bzw. verstellt ist. Diese beiden Teile - Partie 10 und Ring 9 - sind starr mit Hilfe von radialen Flügeln 11 verbunden, die zwischen sich jeweils Durchtritte oder Kanäle bzw. Öffnungen 12 begrenzen und definieren. Die pilzartige Partie 10 des Führungsteils 7 besitzt eine axiale Führungsbohrung 13 und außen eine konische Mantelfläche 14, die sich in Richtung der Strömung des Fluids oder in Richtung des Pfeiles F verjüngt, sowie eine Basispartie 14', die

zur Mündung hin gerichtet ist. Die konischa*Mantelf*l"ä«eh«e '·."-.' 14 kan« durch eine geradlinige Erzeugende oder vorzugsweise und vorteilhafterweise vom strömungsdynamischen Standpunkt aus durch eine Erzeugende beschrieben sein, die mit mehreren Radien beschrieben ist, wie in der Zeichnung dargestellt.

Die radialen Flügel 11 erstrecken sich vOm Ring 9 bis in die Nähe des kleinsten Abschnitts der verjüngten Partie 14' ' der pilzförmigen Partie 10, derart, daß sie radial von der konischen Mantelfläche 14 dieser pilzförmigen Partie nach außen vorstehen. Die Flügel 9 besitzen außerdem eine , schräg verlaufende Außenfläche oder -kante II¹, die dazu bestimmt ist, sich mit der konischen Schulter 3 am Boden der Kammer 2 zusammenzufügen, und dieser zugeordnet ist.

Das statische, urbewegliche Führungsteil 7 des Verschlußgliedes ist in der Kammer 2 des Venti!körpers 1 untergebracht und hier zwischen der konischen Schulter 3, gegen ' die sich die schrägen Außenflächen oder -kanten 11' der ^; radialen Flügel 11 abstützen, und der Muffe 4 blockiert, die am Ring 9 direkt und/oder über die Dichtung δ angreift.

Das bewegliche Teil 8 des Verschlußgliedes besitzt einen

pilzartigen Endabschnitt 15, der zwischen den Flügeln 11

r des statischen, unbeweglichen Fiihrungstei 1 s geführt ist,

und eine Stange 13, die in Richtung des Ausflusses gerichtet ^! und in der axialen Bohrung 13 der pilzartigen Partie 10 !;: des statischen, unbeweglichen Führungsteils 7 geführt ist. Auf diese Weise wird das bewegliche Teil 8 an zwei Stellen geführt und befindet sich immer in der korrekten, genauen

Stellung mit Bezug auf den Sitz 6. Auch deY pflzar*titjV3* '-·"..' Endabschnitt 15 besitzt außen eine konische Mantelfläche 17 mit einem verjüngten Teil 17', der entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Fluids gerichtet ist, wobei der Abschlußabschnitt 17' gegen die Basispartie 14' der pilzartigen Partie 10 des statischen, unbeweglichen Führungselementes 7 gerichtet ist.

Der Abschlußabschnitt 17'' des pilzartigen Endabschnitts 15 des beweglichen Teils 8 hat einen Durchmesser, ;ler kleiner als der Innendurchmesser des Rings 9 des statischen, unbeweglichen Führungsteils 7 ist und demjenigen der Basispartie 14' der pilzartigen Partie 10 entspricht, wobei der Durchmesser des AbschlußabSchnitts 17'' des pilzartigtn Endabschnitts größer als der Durchmesser des Ventilsitzes ist, damit das bewegliche Teil 8 sich am Abdichtungsring 5 mit einem Umfangsabschnitt 18 abstützen kann.

Zwischen der zentralen pilzartigen Partie 10 des statischen, unbeweglichen Führungsteils 7 und dem pilzartigen Endaoschnitt 15 des beweglichen Teils 8 ist eine Feder 19 vorgesehen,die versucht, das bewegliche Teil in Richtung auf die Abdichtung 5 in der Schließstellung des Ventils zu verstellen, und die demzufolge zwischen den beiden Abschnitten und Teilen enthalten ist, ohne die Möglichkeit zu haben, die Strömung des abzugebenden oder durchfließenden Mediums zu stören.

Es ist noch festzustellen, daß die Seite des Rings 9, die derjenigen entgegengesetzt ist, an der die Muffe 4 und/oder

die Dichtjng 5 angreift, eine konische OberfvicHei 20 .Desttzjt, die in Richtung der Strömung des Fluids divergiert, wobei sie etwa parallel zur konischen Oberfläche des pilzartigen Endabschnitts 15 des beweglichen Teils 8 ist.

• In Fig. 1 der Zeichnung ist das Ventil in der Sch 1 ießste! 1 uric gezeigt, die unter der Wirkung der Feder 19 erzielt wird, die das bewegliche Teil 8 verstellt und es gegen die Dichtung 5 anhält, um den Ventilsitz 6 zu verschließen. In diesem Zustand ist ein beliebiges Zurückströmen des Fluids in stromaufwärtiger Richtung des Ventils unmöglich.

Während des. normalen Ausflusses des Fluids im Sinne des Pfeiles F verstellt sich das bewegliche Teil, bis es mit dem Abschlußabschnitt 17'' seines pilzartigen Endabschnitts 15 an der Basispartie 14' der zentralen Partie 10 des statischen, unbeweglichen Teils 7 anliegt und hierbei zusammen mit diesem eine doppeltkonische Einheit bildet, deren Außenflächen praktisch ohne Unterbrechung der Kontinuität verlaufen, wie in Fig. 2 dargestellt ist, und die mit der konischen Fläche 20 des Ringes 9 und den Flächen der zylindrischen Kammer 2 und der konischen Schulter 3 einen Durchtritt oder Kanal 21 bilden, der im wesentlichen venturimetrisch gestaltet ist, jedoch eine über seine ganze Erstreckung konstante Querschnittsfläche hat.

Auf diese Weise wird der Mediumstrom am Einlaß des Rückschlagventils vom verjüngten Teil 17' des pilzartigen Endabschnitts 15 sanft unterteilt, um sowohl gegen die Mitte hin als auch nach außen hin ständig geführt in die Leitung

- 9 - ,. . 21 überzugehen. Die Kontinuität und die Aus.ge'sjtal t,n,rig;,'ijn'd* J ·_#(ί Ausbildung der die Leitung, den Kanal oder den Durchtritt 21 begrenzenden und definierenden Oberflächen gestatten es, sowohl die Lastverluste als auch die Turbulenzen der Fluidströmung effektiv und wirksam auf ein Minimum zu reduzieren, sowohl am Einlaß in das Ventil als auch am Austritt daraus. Ein solches Ergebnis wird auch durch das Vorhandensein der radialen Flügel 11 des statischen, unbeweglichen Teils 7 begünstigt, die bestrebt sind, die Strömungslinie gleichzurichten und deren Turbulenz zusammen mit der axialen Stange 16 des beweglichen Teils 7 in dem Augenblick zu verhindern, wenn die Strömung die Leitung oder den Kanal bzw. Durchtritt 21 verläßt.

Auf diese Weise werden die oben erwähnten Aufgaben und Ziele verfolgt, selbst wenn am Verschlußglied des oben beschriebenen Ventils nachträglich Veränderungen hinsichtlich von Einzelheiten vorgenommen werden, ohne daß man jedoch aus dem Schutzumfang des Patents herausgelangt.

Claims (4)

Z. Febriler 1983 ENOL-GAS BONOMI S.a.S.. Concesio (Brescia), Italien. Rückschlagventil Ansprüche;

1. Rückschlagventil mit einem Ventilsitz in einem Ventilkörper, der ein Verschlußglied einschließt, das aus einem im Ventilkörper blockierten unbeweglichen Führungsteil und aus einem axial beweglichen, geführten Teil besteht, das relativ zum unbeweglichen Führungsteil verstellbar ist und dazu dient, mit dem freizugebenden oder zu verschließenden Ventilsitz zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das unbewegliche, statische Führungsteil (7) eine zentrale pilzartige Partie (10) mit einer sich im Sinne des Mediumstromes verjüngenden konischen Mantelfläche (14) und eine zum Venti1 sitz (6) hin gerichtete Basispartie (14') besitzt, daß das bewegliche Teil (8) einen pilzartigen Endabschnitt (15) mit einem sich entgegen dem Mediumstrom verjüngenden Mantelfläche (17) und mit einem zur Basispartie (14¹) des unbeweglichen Führungsteils (7) hin gerichteten Abschlußabschnitt (17¹¹) versehen ist und eine Stange (16) besitzt, die in einer in der pilzartigen Partie (10) vorgesehenen axialen Bohrung (13) geführt ist, daß zwischen der zentralen pilzartigen Partie (10) und dem pilzartigen Endabschnitt (15) des beweglichen Teils (8) eine Feder (19) vorgesehen ist, die da2u dient, den beweglichen Teil (8) in Richtung

auf den Ventilsitz (6) hih.zu'.'veV'stie.tifin/.ifrrd.idaß im Offenzustatid des Ventils der obere Abschlußabschnitt (17^!1) des pilzartigen Endabschnitts (15) und die Basispartie (14¹) des statischen Führungsteils (7) Seite an Seite aneinander anliegen und hierbei das statische Führungsteil (7) 'und der pilzartige Endabschnitt (15) eine doppeltkonische Einheit mit kontinuierlich verlaufender Oberfläche bzw. Mantelfläche bilden.

2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale pilzartige Partie (10) des unbeweglichen, statischen Führungsteils (7) mit einem Ring (9) über radiale Flügel (II.) fest verbunden ist, die jeweils zwischen sich Durchtrittskanäle oder -öffnungen (12) begrenzen, daß das unbewegliche, statische Teil (7) im Ventilkörper (1) unbeweglich gehalten ist zwischen einer konischen Schulter (3) und einer auf den Ventilkörper aufgeschraubten Muffe (4), die einen den Ventilsitz (6) definierenden und bestimmenden Abdichtungsring (5) trägt, und daß die radialen Flügel (11) schräg verlaufende Außenflächen (II¹) besitzen, die der konischen Schulter (3) des Ventilkörpers (1) zugeordnet sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen der im Offenzustand des Rückschlagventils aneinander anliegenden und hierbei eine doppeltkonische Einheit bildenden pilzfJrmigen Abschnitte (14 und 17) mit den Innenflächen des Rings (9) des Ventilkörpers (1) und der konischen Schulter (3) einen Durchgang oder Kanal in venturimetrischer Ausgestaltung bilden.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurc gekennzeichnet, daß die konischen Außen- oder Mantelflächer des pilzartigen Endabschnitts (15) des beweglichen Teils
(8) und der zentralen pilzartigen Partie (10) des unbeweglichen, statischen Teils (7) durch Erzeugende beschrieben sind, die geradlinig oder entlang einer mit mehreren Radier beschriebenen Kurve verlaufen.