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Die
Erfindung betrifft einen Rückflussverhinderer für
gasförmige und flüssige Medien, mit einem Gehäuse,
einem zentrisch im Gehäuse angeordneten Düsenkörper
sowie einem den Düsenkörper koaxial umgebenden
Düsenring, wobei ein zwischen dem Gehäuse und
dem Düsenkörper ausgebildeter ringförmiger
Strömungskanal über ein ringförmiges Sperrelement
verschließbar ist, das über mindestens ein Federelement
derart im Gehäuse gelagert ist, dass das Sperrelement aufgrund
der Strömung des Mediums zwischen einer den Strömungskanal
freigebenden Offenstellung und einer den Strömungskanal verschließenden
Sperrstellung verlagerbar ist
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Derartige
Rückflussverhinderer sind als Düsenrückschlagventile
seit langer Zeit bekannt und werden in verschiedenen Ausführungsformen
gebaut. Diese Düsenrückschlagventile werden in
Gas- und Flüssigkeitsrohrleitungen eingesetzt, um im Falle eines
Strömungsabbruchs, beispielsweise aufgrund eines Pumpenausfalls
oder einer Leckage, den Rückfluss des Mediums in der Leitung
zu verhindern. Sobald die Strömung abbricht oder abnimmt,
schließt das Sperrelement den Strömungskanal selbsttätig und
schlagfrei mit Hilfe des Federelements.
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In
der Offenstellung des Sperrelements durchströmt das Medium
den ringförmigen Strömungskanal zwischen dem Gehäuse
und dem Düsenkörper und wird im Bereich des Düsenrings
in zwei koaxiale ringförmige Strömungskanäle
aufgeteilt, nämlich einerseits den Strömungskanal
zwischen dem Düsenring und der Innenseite des Gehäuses
und andererseits den Strömungskanal zwischen dem Düsenring
und der Außenseite des Düsenkörpers.
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Ein
gattungsgemäßer Rückflussverhinderer ist
beispielsweise aus der
DE
202 14 781 U1 bekannt. Bei diesem bekannten Rückflussverhinderer, der
sich diese in der Praxis durchaus bewährt hat, ist das
Sperrelement über das mindestens einen Federelement vorgespannt
am Düsenring gelagert. Aufgrund der labilen Lagerung des
Sperrelements auf dem Federelement kann es bei einer ungleichmäßigen
Durchströmung des Strömungskanals oder bei schlagartigen
Druckschwankungen vorkommen, dass das Sperrelement aus seiner parallelen
Anordnung zur Längsachse des Gehäuses verkippt
wird und verkantet gegen die Dichtsitze am Gehäuse und am
Düsenkörper angedrückt wird, was neben
einer ungleichmäßiegn Belastung der Dichtsitze
im Extremfall zu einer unvollständigen Abdichtung führen kann.
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rückflussverhinderer
der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein zuverlässiges
Abdichten und verkantungsfreies Anliegen des Sperrelements am Dichtsitz
gewährleistet.
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Die
Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass der Düsenkörper über
den gesamten Verstellweg des Sperrelements eine Führung
für das Sperrelement bildet.
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Durch
die Führung des Sperrelement über dessen gesamte
Verstellstrecke entlang dem Düsenkörper wird erstmalig
eine verkantungs- und kippfreie, weil zwangsgeführte Verstellung
des Sperrelements gewährleistet.
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Gemäß einer
praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass am in Strömungsrichtung gesehen hinteren Ende des
Düsenkörpers ein Führungsfortsatz ausgebildet
ist, auf dem in Längsrichtung des Führungsfortsatzes
verschiebbar eine mit dem Sperrelement verbundene Führungsbuchse
gelagert ist. Durch das koaxiale Umgreifen des Führungsfortsatzes
des Düsenkörpers wird sichergestellt, dass die
mit dem Sperrelement verbundene Führungsbuchse ausschließlich
eine kippfreie geradlinige Bewegung ausführen kann.
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Die
verkantungsfreie Verstellung des Sperrelements kann erfindungsgemäß weiterhin
dadurch gewährleistet werden, dass der Masseschwerpunkt der
aus Sperr element und Führungsbuchse gebildeten bewegbaren
Masse immer auf der Mittelachse des Düsenkörpers
liegt, wodurch das Auftreten von Unwuchten vermieden wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass auf das Sperrelement wirkende mindestens eine Federelement
so im Gehäuse angeordnet ist, dass die Führungsbuchse über
das mindestens eine Federelement in die Sperrstellung des Sperrelements
vorgespannt ist.
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Vorteilhafterweise
ist das mindestens eine Federelement den Führungsfortsatz
koaxial umgebend auf dem Führungsfortsatz des Düsenkörpers angeordnet.
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Um
den Rückflussverhinderer auf verschiedene Druckverhältnisse
und/oder Empfindlichkeiten einstellen zu können, wird mit
der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, dass die Federkraft des mindestens einen
Federelements einstellbar ist.
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Schließlich
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das die Federkraft des
mindestens einen Federelements über eine am Führungsfortsatz des
Düsenkörpers angeordnete Stellschraube einstellbar
ist, wobei die Stellschraube ein Widerlager für das mindestens
eine auf dem Führungsfortsatz angeordnete Federelement
bildet.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen
Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Rückflussverhinderers nur beispielhaft dargestellt ist,
ohne die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken.
In der Zeichnung zeigt:
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1 einen
schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Rückflussverhinderer.
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Der
in der Abbildung dargestellt Rückflussverhinderer 1 besteht
im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, einem über
Stege 3 mit dem Gehäuse 2 verbundenen,
zentrisch im Gehäuse 2 angeordneten Düsenkörper 4 sowie
einem den Düsenkörper 4 koaxial umgebenden
Düsenring 5, der seinerseits über Stege 6 mit
dem Gehäuse 2 verbunden ist.
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Das
Gehäuse 2 weist an beiden Enden Flansche 7 auf,
um den Rückflussverhinderer 1 an Rohrleitungen
und/oder andere durchströmte Anlagenteile anschließen
zu können. Der dargestellte Rückflussverhinderer 1 wird
in Richtung des Pfeils 8 von links nach rechts durchströmt,
wobei zwischen dem Gehäuse 2 und dem Düsenkörper 4 ein
ringförmiger Strömungskanal 9 mit sich
zunächst verjüngendem und anschließend
wieder erweiterndem Durchmesser ausgebildet ist.
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Um
eine Rückströmung in die dem Pfeil 8 entgegengesetzte
Richtung zu verhindern, ist im Inneren des Gehäuses 2 ein
Sperrelement 10 angeordnet, über das der Strömungskanal 9 vollständig
abdichtbar ist.
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Die
Darstellung gemäß 1 zeigt
das Sperrelement 10 einerseits in der den Strömungskanal 9 freigebenden
Offenstellung (oberer Hälfte von 1) und andererseits
in der den Strömungskanal 9 verschließenden
Sperrstellung (untere Hälfte von 1). Diese
Darstellung wurde nur zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des Sperrelements 10 gewählt.
In der Praxis ist eine solche gemischte Stellung des Sperrelements 10 einerseits
unzulässig und andererseits schon aufgrund der starren
Ausbildung des einteiligen Sperrelements 10 ausgeschlossen.
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Wie
weiterhin aus der Abbildung ersichtlich, ist am in Strömungsrichtung
hinteren Ende des Düsenkörpers 4 ein
sich in Strömungsrichtung erstreckender zylindrischer Führungsfortsatz 4a angeordnet,
der entweder einstückig mit dem vorderen Teil des Düsenkörpers 4 ausgebildet
ist, oder aber, wie dargestellt, über eine Schraubverbindung 11 mit
dem vorderen Teil des Düsenkörpers 4 verbunden
ist.
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Dieser
Führungsfortsatz 4a des Düsenkörpers 4 dient
als Zwangsführung für das Sperrelement 10 über
dessen gesamten Verstellweg oder Hub H zwischen der am Düsenring 5 anliegenden
Offenstellung und der an Dichtsitzen 12 des Gehäuses 2 und des
Düsenkörpers 4 anliegenden Sperrstellung.
Zur Verwirklichung dieser Zwangsführung des Sperrelements 10 ist
das Sperrelement 10 über Stege 13 mit einer
Führungsbuchse 14 verbunden, die den Führungsfortsatz 4a des
Düsenkörpers 4 koaxial umgebend und in
Längsrichtung des Führungsfortsatzes 4a verschiebbar
auf dem Führungsfortsatz 4a gelagert ist.
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Diese
Zwangsführung der Führungsbuchse 14 und
somit auch des mit der Führungsbuchse 14 starr
verbundenen Sperrelements 10 bewirkt, dass das Sperrelement 10 auch
bei ungleichmäßiger und/oder pulsierender Durchströmung
des Strömungskanals 9 nicht relativ zur Mittelachse 15 des Gehäuses
verkippen oder verkanten kann und somit immer eine lagegenaue und
vollständig abdichtende Anlage des Sperrelements 10 an
den Dichtsitzen 12 gewährleistet ist.
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Die
verkantungsfreie Verstellung des Sperrelements 10 kann
weiterhin dadurch gewährleistet werden, dass der Masseschwerpunkt
M der aus Sperrelement 10 und Führungsbuchse 14 gebildeten bewegbaren
Masse immer auf der Mittelachse 15 des Düsenkörpers 4 liegt,
wodurch das Auftreten von Unwuchten vermieden wird.
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Um
im Falle eines Strömungsabbruchs, beispielsweise aufgrund
eines Pumpenausfalls oder einer Leckage, den Rückfluss
des Mediums gegen die Strömungsrichtung 8 zu verhindern,
ist das Sperrelement 10 über ein Federelement 16 in
die Sperrstellung vorgespannt, so dass, sobald die Strömung
abbricht oder abnimmt, schließt das Sperrelement 10 den
Strömungskanal 9 selbsttätig und schlagfrei
absperrt.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform ist das Federelement 16 den
Führungsfortsatz 4a des Düsenkörpers 4 koaxial
umgebend auf dem Führungsfortsatz 4a angeordnet,
so dass das Federelement 16 unter Zwischenschaltung der
Führungsbuchse 14 auf das Sperrelement 10 wirkt.
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Um
den Rückflussverhinderer 1 auf verschiedene Druckverhältnisse
und/oder Empfindlichkeiten einstellen zu können, ist die
Federkraft des mindestens einen Federelements 16 und somit
auch die Schließkraft des Sperrelements 10 einstellbar.
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Zu
diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführungsform
am Führungsfortsatz 4a des Düsenkörpers 4 eine
Stellschraube 17 so angeordnet, dass die Stellschraube 17 ein
Widerlager für das Federelement 16 bildet. Durch
Verstellen der Stellschraube 17 lässt sich der
Federweg des Federelements 16 verkürzen oder verlängern,
was seinerseits eine Verstärkung oder eine Verringerung
der auf die Führungsbuchse 14 und somit auch auf
das Sperrelement 10 wirkenden Federkraft des Federelements 16 bewirkt.
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Ein
wie voranstehend beschrieben ausgebildeter Rückflussverhinderer 1 zeichnet
sich dadurch aus, dass aufgrund Zwangsführung des Sperrelements 10 immer
eine lagegenaue und vollständig abdichtende Anlage des
Sperrelements 10 an den Dichtsitzen 12 gewährleistet
ist.
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- 1
- Rückflussverhinderer
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steg
- 4
- Düsenkörper
- 4a
- Führungsfortsatz
- 5
- Düsenring
- 6
- Steg
- 7
- Flansch
- 8
- Pfeil/Strömungsrichtung
- 9
- Strömungskanal
- 10
- Sperrelement
- 11
- Schraubverbindung
- 12
- Dichtsitz
- 13
- Steg
- 14
- Führungsbuchse
- 15
- Mittelachse
- 16
- Federelement
- 17
- Stellschraube
- H
- Verstellweg/Hub
- M
- Masseschwerpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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