DE2426084B2 - Rückschlagklappe - Google Patents
RückschlagklappeInfo
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Description
2. Rückschlagklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Rinne (26) der
Klappenscheibe (9) in axialer Richtung durch Lageransätze (15) der Ventilklappe (9) begrenzt ist.
3. Rückschlagklappe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfeder (27)
eine axiale Führung (34, 35, 36) enthält, die mindestens am einen Ende verkürzt und verlängert
werden kann, um die Torsionsfeder (27) in ihren Einbauraum (26) seitlich einsetzen und herausnehmen
zu können.
4. Rückschlagklappe mit einem in Strömungsrichtung
hinter der Klappenscheibe am Ventilgehäuse angeordneten, die Offenstellung begrenzenden Anschlag,
nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfeder (27) und ihr Einbauraum
(26) symmetrisch zum Anschlag (20) angeordnet sind und daß die Feder (27) mit einem bügeiförmigen
Mittelabschnitt (32) über den Anschlag (20) greift und ihre Enden (31) sich an der Bodenfläche des
Einbauraumes (26) und an den benachbarten Klappenscheiben-Lagerteilen (15) abstützen.
5. Rückschlagklappe mit einem rohrförmigen, geradlinig durchströmten Gehäuse, einem an der
Gehäuseinnenwand vorgesehenen Ventilsitz, dessen Fläche den Teil der Mantelfläche eines Kegels mit
zum Strömungskanal schrägslehender Achse bildet und mit einer schalenförmig gewölbten Klappenscheibe,
deren Rand die mit der Ventiisitzfläche zusammenwirkende Dichtungsfläche darstellt, deren
konkave Innenseite gegen die Strömungsrichtung gewandt ist und die um eine ihre konvexe f>o
Außenseite tangierende, in Strömungsrichtung hinter der Sitzebene und oberhalb der Achse des
Strömungskanals liegende Achse mit einem Teil ihres Umfanges, unterstützt durch ein an der
Klappenscheibe angeordnetes Gegengewicht, durch 6r>
die Sitzebene hindurch schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (22) eine
weitgehend in einem Bereich um die Strömungskanalachse (4) konzentrierte Verdickung der Klappenscheiben
ist, damit die Klappenscheibe (9) einen entsprechend kleinen Kreiselradius (R) und eine
beschränkte Masse erhält, und daß der Ventilsitz (6) gegenüber der axialen Strömungsrichtung schräggestellt
ist, um an der Klappenscheibe (9) das erforderliche Schwerkrafts-Schließmoment (Mgn,v)
auch bei kleinen Öffnungswinkeln sicherzustellen.
6. Rückschlagklappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (22) in
Strömungsrichtung nur so weit vorragt, daß bei geschlossener Klappenscheibe (9) die axiale Länge
des Gehäuses (1) nicht überschritten wird.
Die Erfindung betrifft Rückschlagklappen mit einem rohrförmigen, geradlinig durchströmten Gehäuse,
einem an der Gehäuseinnenwand vorgesehenen Ventilsitz, dessen Fläche den Teil der Mantelfläche eines
Kegels mit zum Strömungskanal schrägstehender Achse bildet und mit einer schalenförmig gewölbten
Klappenscheibe, deren Rand die mit der Ventiisitzfläche zusammenwirkende Dichtungsfläche darstellt, deren
konkave Innenseite gegen die Strömungsrichtung gewandt ist und die um eine ihre konvexe Außenseite
tangierende, in Strömungsrichtung hinter der Sitzebene und oberhalb der Achse des Strömungskanals liegende
Achse mit einem Teil ihres Umfanges durch die Sitzebene hindurch schwenkbar ist.
Solche Rückschlagklappen sind u. a. bekannt aus der US-PS 2 71 11 888 und dem Aufsatz »The flap check
valve — a modem solution of the check valve function« in der schwedischen Zeitschrift VVS Nr. 7/1971, S. 67 bis
70. Dieser Aufsatz diskutiert auch die komplexen und teilweise einander widersprechenden Forderungen an
die Funktion solcher Ventile und deren Aufgaben.
Bei älteren Rückschlagklappen war die Klappenscheibe relativ schwer. Verwendet man entsprechend
dem bisherigen Stand der Technik schwere Klappenscheiben, um sicherzustellen, daß die Rückschlagklappe
verläßlich schließt, entstehen vor allem bei Dampf und anderen kompressiblen Medien, die die Klappenscheibe
sehr schnell öffnen, an den Lagern der Klappenscheibe erhebliche Kräfte, so daß es zu Brüchen von
Lagerzapfen und Klappenscheiben-Anschlägen kommen kann.
Des weiteren ist auch die Ausbildung der Klappenscheibe bekannter Rückschlagklappen ungünstig wegen
ihrer sehr großen Gegengewichte, welche oft so angeordnet werden, daß sich ein relativ großer
Kreiselradius einstellt. In einem solchen Fall kann sich die Klappenscheibe nicht so leicht in Schließrichtung
bewegen, wenn die Durchflußgeschwindigkeit stark abnimmt, wodurch eine Voraussetzung für ein korrektes
Schließen in Fortfall kommt. Eine Klappenscheibe bekannter Ausbildung schließt im allgemeinen so
langsam, daß das Strömungsmedium bei vorhandenem Gegendruck in entgegengesetzter Richtung zurückfließt,
bevor die Klappenscheibe ihren Sitz erreicht. Falls es sich beim Strömungsmedium um eine
Flüssigkeit handelt, entsteht jedesmal ein Flüssigkeitsschlag, der sehr störend ist und auch die von der
Rückschlagklappe gesteuerte Anlage beeinträchtigen kann.
Bei bekannten Rückschlagklappen ist auch d:e
Erzeugung einer zusätzlichen Schließkraft, insbesonde-
re die mittels einer Feder zwischen Klappenscheibe und Ventilgehäuse bewirkte, sehr problematisch. Eine
solche, im Grunde erwünschte Kraft zur Verbesserung der Schließwirkung der Klappenscheibe ka.m bei den
bisher bekannten Rückschlagklappen nicht in ausreichender Größe erzeugt werden, da, wenn man einen
tatsächlichen Nutzen erzielen will, die eine solche Kraft erzeugende Feder nicht in dem verfügbaren Raum
untergebracht werden kann.
Die vorstehenden Probleme blieben bei den bisher bekannten Rückschlagklappen ungelöst, so daß die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin liegt, diese Probleme zu lösen und die Rückschlagklappe nicht nur
so auszubilden, daß die Klappenscheibe möglichst schnell schließt und in der Schließstellung einwandfrei
abdichtet, sondern auch deren Betriebsverhalten in besonders einfacher Weise zu optimieren und universell
anwendbar zu machen.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die erfindungsgemäße Rückschlagklappe dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse in Strömungsrichtung gesehen vor dem Schwerpunkt der in Schließstellung
befindlichen Klappenscheibe liegt und daß zur Aufnahme einer mit der Schwenkachse koaxialen, als
Torsionsfeder ausgebildeten Schließfeder in der Klappenscheibe eine den stetigen Verlauf ihrer Wölbung
unterbrechende Ausbuchtung in Form einer koaxial zur Schwenkachse verlaufenden zylindrischen Rinne vorgesehen
ist.
In Verbindung mit den vorerwähnten Merkmalen sei zum Stande der Technik (GB-PS 8 11237) noch
erwähnt, daß die Verlagerung der Schwenkachse in Strömungsrichtung vor dem Schwerpunkt der Klappenscheibe
sowie die gleichzeitige Anwendung einer Schließfeder bereits bekannt sind. Die vorerwähnten
Merkmale wurden jedoch nur in Verbindung mit planen Dichtflächen zur Anwendung gebracht und konnten
daher auch die Proülematik konischer Ventilsitze nicht
lösen.
Eine teilweise Weiterbildung der Erfindung für Rückschlagventile, die ein an der Klappenscheibe
angeordnetes Gegengewicht aufweisen, wird darin gesehen, daß dieses Gegengewicht eine weitgehend in
einem Bereich um die Strömungskanalachse konzentrierte Verdickung der Klappenscheibe ist, damit die
Klappenscheibe einen entsprechend kleinen Kreiselradius und eine beschränkte Masse erhält, und daß der
Ventilsitz gegenüber der axialen Strömungsrichtung schräggestellt ist, um an der Klappenscheibe das
erforderliche Schwerkrafts-Schließmoment auch bei kleinen Öffnungswinkeln sicherzustellen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnungen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine von der Abflußseite aus gesehene Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Rückschlagklappe,
F i g. 2 einen Axialschnitt entlang der Schnittlinie H-II der F i g. 1 und
F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie III-1II der Fig. 1.
Die in den Zeichnungen dargestellte Rückschlagklappe besteht aus einem im wesentlichen ringförmigen
Ventilgehäuse 1 mit zwei parallelen Stirnflächen 2. Das Gehäuse bildet einen geraden Durchflußkanal, der im
wesentlichen durch eine zylindrische Wand 3 definiert wird, deren Symmetrieachse mit dem Bezugszeichen 4
versehen wurde. Der Durchflußkanal kann Teil eines längeren Durchflußkanals sein, der beispielsweise Teil
einer von einer Pumpe gespeisten Flüssigkeitsleitung ist, deren Rohre den gleichen Durchmesser haben wie die
Wand 3 und sich in beiden Richtungen an das Ventil anschließen. Die normale Durchflußrichtung in dem
dargestellten Leitungssystem gibt Pfeil ν in Fig. 2 wieder. Im Falle einer Vertikalanordnung ist der
Durchfluß nach oben gerichtet.
Die Rückschlagklappe ist mit Dichtungen 5 zwischen zwei gegenüberliegenden Rohrflanschen angeordnet
und mit nicht dargestellten Schraubbolzen verspannt.
Innerhalb des Ventilgehäuses befindet sich ein wulstförmiger Ventilsitz 6, der in den Durchflußkanal hineinragt und ringförmig um die zylindrische Wand entlang einer Ebene verläuft, die vorzugsweise bezüglich des dargestellten Durchflusses nach vorn geneigt ist, so daß diese Ebene die Symmetrieachse 4 unter einem spitzen Winke! α schneidet, der zwischen 75° und 80° liegen kann. Der Ventilsitz 6 kann in konventioneller Weise mit einer Bewehrung 7, welche härter ist und einen größeren Widerstand gegen das Durchflußmedium hat als das sonstige Ventilmaterial, versehen sein.
Innerhalb des Ventilgehäuses befindet sich ein wulstförmiger Ventilsitz 6, der in den Durchflußkanal hineinragt und ringförmig um die zylindrische Wand entlang einer Ebene verläuft, die vorzugsweise bezüglich des dargestellten Durchflusses nach vorn geneigt ist, so daß diese Ebene die Symmetrieachse 4 unter einem spitzen Winke! α schneidet, der zwischen 75° und 80° liegen kann. Der Ventilsitz 6 kann in konventioneller Weise mit einer Bewehrung 7, welche härter ist und einen größeren Widerstand gegen das Durchflußmedium hat als das sonstige Ventilmaterial, versehen sein.
Der Ventilsitz hat eine konische Dichtfläche 8 mit einem Konuswinkel von etwa 20°.
Vor dem Ventilsitz 6 liegt in Abströmrichtung eine bewegliche schalenförmige Klappenscheibe 9 mit
gleichförmiger Wandstärke und einer der Dichtfläche 8 angepaßten Dichtfläche 10.
Die Klappenscheibe ist beweglich in zwei gegenüberliegenden Lagern 11 (Fig. 1) gelagert, deren gemeinsame
Achslinie 12 sich parallel zur Ebene des Ventilsitzes an der Abströmseite befindet. Damit die Klappenscheibe
bei horizontalem Durchfluß korrekt vom Strömungsmedium und auch durch ihr Eigengewicht.betätigt wird,
muß die Achslinie 12 exzentrisch bezüglich der Symmetrieachse 4 angeordnet sein und oberhalb von ihr
liegen. Diese bestimmte Anordnung ist sehr wichtig für
das öffnen und Schließen des Ventils. Die beste Lage für
die Achse entspricht einer Exzentrizität, die gleich dem halben Klappenscheibenradius ist. Bei der Bestimmung
der Lage der Achslinie muß auch der Konuswinkel der Dichtflächen berücksichtigt werden. Damit es zu einer
korrekten Geometrie der Ventilbewegungen kommt und die Dichtflächen 8 und 10 sich voneinander
entfernen können, wenn die Klappenscheibe geöffnet wird, muß aus rein geometrischen Gründen die
Achslinie 12 innerhalb des oberen keilförmigen Raumes
so liegen, der in der Symmetrieebene gemäß F i g. 2 von zwei Senkrechten auf die Dichtflächen 10 begrenzt wird,
welche man von den oberen und unteren Berührungspunkten der Dichtflächen 10 mit der Dichtfläche 8 zieht.
Mit dem vorerwähnten Wert des Konuswinkels ergibt sich als bevorzugte Lage der Achse eine Stelle, die
zwischen den vorderen und hinteren gekrümmten Oberflächen der Klappenscheibe liegt, d. h., die Achslinie
12 muß durch das Material der Klappenscheibe hindurchgehen.
Wie Fig.3 zeigt, besteht jedes der Lager 11 aus
einem starken Bolzen 13, der von außen durch eine Bohrung 14 der Ventilgehäusewand hindurchgesteckt
ist. Unmittelbar innerhalb der Gehäusewand befindet sich in einem Ansatz 15 der Klappenscheibe eine
Lagerbohrung 16, die mit gutem Sitz das freie innere Ende des Bolzens umfaßt. Die geometrischen Erfordernisse
für eine solche Rückschlagklappe liegen darin, daß die Klappenscheibe ohne radiales Laserspiel beim
Schließen unmittelbar in den konischen Sitz eintauchen
kann, bis es zu einer vollständigen Berührung kommt.
Das Lager ist außen mit je zwei angeschweißten konzentrischen Ringen 17,18, die an den Bohrungen 14
nach außen ragen, abgedichtet. Der äußere Ring kann Teil eines Gußstückes sein, während der innere Ring 18
an einem Bauteil 19 vorgesehen ist, der die Bohrung abdichtet.
Die Schwenkbewegung der Klappenscheibe begrenzt ein an einem hinteren oberen Teil der Ventilgehäusewand
angeordneter Anschlag 20 in Form einer Schulterfläche, die mit einer schrägen Anschlagfläche 21
der Klappenscheibe zusammenarbeitet. Die Offenstellung der Rückschlagklappe ist in F i g. 2 in strichpunktierten
Linien angedeutet. Die Klappenscheibe liegt dann nicht in eine:· horizontalen Stellung, sondern
verläuft geneigt in Richtung des Durchflusses, d. h., die öffnung erfolgt entsprechend einem öffnungswinkel J3,
der kleiner ist als der Winkel ot. Bei Rückschlagklappen
in einer vertikalen Leitung kommt es hierdurch zu einer Verminderung der Schließzeit.
Damit die Klappenscheibe so schnell wie möglich in die Schließstellung zurückkehrt, wenn sich die Strömungsrichtung
umkehrt, werden nachfolgende Überlegungen angestellt.
Es sei zunächst angenommen, daß durch die Rückschlagklappe ein Strömungsmittel mit einer
Geschwindigkeit ν fließt, die ausreichend groß ist, um die Klappenscheibe in eine Öffnungsstellung zu bringen
und daß keine weiteren Kräfte an der Klappenscheibe 3» angreifen. Bei diesen Voraussetzungen ergibt sich:
v— Mdyn—
ψ ,
wobei
Mgnv am Ventilkörper angreifendes Moment der
Schwerkraft,
Mdyn an der Ventilklappe angreifendes dynamisches
Moment in Öffnungsrichtung,
MfHk Lagerreibungsmoment,
/ Trägheitsmoment der Ventilklappe und
φ Winkelbeschleunigung der Ventilklappe in
Schließrichtung
bedeuten.
Solange das Strömungsmittel vorwärts fließt, wirkt in Schließrichtung nur das Schwerkraftsmoment, während
der Schließrichtung entgegen die beiden anderen Momente wirken. Die Gleichung zeigt auch, daß, damit
die Klappenscheibe leicht mit einer Bewegung in Schließrichtung beginnt, während der Durchfluß in
Vorwärtsrichtung noch andauert, aber langsamer wird, die Klappenscheibe ein bestimmtes, nicht unerhebliches
Schwerkraftsmoment haben muß. Obwohl der Wert des Schwerkraftsmomentes beschränkt ist und sich keine
momentane Geschwindigkeitsänderung der Klappenscheibe erreichen läßt, muß durch dieses Moment
angestrebt werden, die Klappenscheibe so zu beschleunigen, daß sie die größtmögliche Winkelgeschwindigkeit
erhält, bevor die Strömungsrichtung reversiert wird. bo
Für das dynamische Moment gilt folgendes:
M^n=F(V).
Dieses Moment für die Bewegung der Klappenschei- b->
bc wird schnell unbedeutend, wenn sich die Durchflußgcschwindigkcit
dem Wert Null nähen. Somit verbleibt, um einen hohen Wert des Produktes j · ip zu erzielen,
den Wert Mgm so groß zu machen, daß M/w* dagegen
vernachlässigbar klein wird.
Solange die Durchflußgeschwindigkeit nahe bei Null liegt, gilt:
Mgrav — j ■ ψ ι
wobei gefordert wird, daß
möglichst groß wird, wobei rder Abstand zwischen dem Schwerpunkt CG. und der Achse 12 und R der
Kreiselradius ist.
Nachdem die Rückkehrbewegung der Klappenscheibe einmal begonnen hat, bleibt deren Masse ohne
Bedeutung für die Beschleunigung und die Schließzeit. Für die Gesamtschließzeit ist also die Gewichtsverteilung
der entscheidende Faktor.
Wenn man nun, wie bisher, die Klappenscheibe 9 in relativ großer Entfernung von der Achse 12 mit einer
erheblichen Masse versieht, wird nicht nur der Kreiselradius R, sondern auch der Abstand r vom
Massenschwerpunkt größen Da aber R quadratisch in die Rechnung eingeht, erhält die Klappenscheibe eine
geringere Winkelbeschleunigung und damit eine vergrößerte Schließzeit.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Klappenscheibe 9 mit einem in Fig.2 in sich
kreuzenden Linien angedeuteten Gegengewicht 22 versehen, das die Gestalt einer Verdickung hat, die auf
den Mittelteil der Rückseite der Klappenscheibe konzentriert ist. Das Gegengewicht 22, welches in seiner
Gesamtheit unterhalb der Drehachse liegt, wird nach oben durch die Anschlagfläche 21 begrenzt. Die
Rückseite 23 des Gegengewichtes 22 verläuft parallel zur rückseitigen Stirnfläche 2 des Ventilgehäuses und
liegt etwa innerhalb dieser Stirnfläche, wenn sich die Klappenscheibe in der Schließstellung befindet. Auf
diese Weise kann das Gegengewicht den Ausbau des Ventils aus der Rohrleitung nicht behindern, sondern
gibt die Möglichkeit, das Ventil aus dem parallelen Raum zwischen den gegenüberliegenden Flanschen der
Rohrleitung herauszuziehen. Die Masse des Gegengewichtes muß auf beiden Seiten der geometrischen Achse
der Klappenscheibe etwa gleich groß sein. Beim dargestellten Beispiel liegt die erwähnte Achse nahe der
Symmetrielinie 4 und die begrenzende Randfläche 24 des Gegengewichtes auf einer Ebene etwa mittig
zwischen der Symmetrielinie und dem unteren Rand der Klappenscheibe. Im unteren Teil und an den Seiten des
Gegengewichtes und auch in dem Teil oberhalb der Lageransätze 15 behält die Klappenscheibe ihre übliche
schalenförmige Gestalt. Durch eine solche Ausbildung der Klappenscheibe ergibt sich eine günstige Gewichtsverteilung
derart, daß der Radius rdes Schwerpunktes CG, der nicht wesentlich durch die Anbringung des
Gegengewichtes 22 beeinträchtigt ist, und der wesentlich verkürzte Kreiselradius R die gegenseitige Relation
erhalten. Zur gleichen Zeit wird die Masse des Gegengewichtes auf den Wert beschränkt, der notwendig
ist, damit die Klappenscheibe in ihrer Stellung (d. h wenn die gesamte Masse praktisch an einem Hebelarm
angreift, der sich als horizontale Projektion des Radius ι ergibt) die Reibung in den Lagern 11 überwinden kann.
Der Schwerpunkt CG. liegt bei geschlossenei Klappenscheibe in Strömungsrichtung hinter der Achse
12. So kann die Klappenscheibe diese Stellung
beibehalten und ein schließendes oder dichtendes Drehmoment (positiver Wert von Mgrav) ausüben, um
einen Sickerfluß zwischen den Dichtungsflächen 8,10 zu verhindern. Einen Beitrag für eine solche Lage des
Schwerpunktes liefert das beschriebene Gegengewicht 22. In dem Beispiel jedoch ist die Lage im wesentlichen
ein Ergebnis des Winkels λ<90°, d.h., der Ventilsitz fällt nach vorn ab, wenn das Ventil horizontal eingebaut
ist. Als Folge des geneigt angeordneten Ventilsitzes wird der Schwerpunkt CG. bei vertikaler Lagerung des
Ventils auch in der Offenstellung der Klappenscheibe günstig bezüglich der Achse 12 verlegt, so daß man
einen ausreichend großen positiven Wert von Mgn,-erhält.
Bei zu langen Schließzeiten, z. B. bei Installationen für flüssige Medien, bei denen hinter dem Ventil ein
merklicher Rückdruck auftritt und Flüssigkeitsschläge auftreten können, benötigt man offensichtlich eine
zusätzliche Kraft, die noch über das Gegengewicht 22 hinaus auf die Klappenscheibe in Schließrichtung
einwirkt, um die Klappenscheibe zu beschleunigen, damit der Schließvorgang zeitlich so schnell wie
möglich der Flußumkehr folgt, und zwar vorzugsweise so folgt, daß die Klappenscheibe den Sitz zum gleichen
Zeitpunkt erreicht, zu dem der Durchfluß zu Null wird oder auf alle Fälle bevor ein merklicher Rückfluß
entstanden ist. Hierfür hat man bei älteren Ventilen entsprechende Zusatzkräfte mit Federn aufgebracht, die
in die Lager der Ventilklappe eingebaut wurden. Hierbei hat man die Ventilachsen rohrförmig ausgebildet,
so daß diese rohrförmigen Achsen die entsprechenden Federn umgeben können, die an jedem Ende auf
einen festen Teil außerhalb des Lagers am Ventilgehäuse angreifen und sich mit dem anderen Ende an der
Ventilklappe abstützen. Eine solche Anordnung ist aber bezüglich der Ausbaubarbeit der Federn, wenn in
bestimmten Fällen keine Federn vorhanden sein sollten, äußerst nachteilig.
Zur Ermöglichung eines schnellen Ein- und Ausbaues der Federn ist erfindungsgemäß der von der Achse 12
geschnittene Teil der Klappenscheibe in Abänderung ihrer Grundform mit einer Ausnehmung versehen, die
an der konkaven Seite zur Bildung einer Rippe 25 führt, die sich parallel zur Achse quer über die Klappenscheibe
erstreckt. Die Diskontinuität an der Abströmseite der Ventilklappe bildet dabei einen freien Raum 26, der in
axialer Richtung den gesamten Abstand zwischen den zwei Lageransätzen 15 einnimmt und eine Feder 27
aufnimmt. Der für die Feder 27 vorgesehene Raum 26 ist als nach hinten erweiterte Rinne ausgebildet, deren
Bodenfläche 28 um den Mittelpunkt der Achse 12 gekrümmt ist und an die Anschlagfläche 21 angrenzt.
Die Feder 27 ist vorzugsweise eine Schraubenfeder mit zwei in axialer Richtung hintereinanderliegenden,
entgegengesetzt gewickelten Teilen 29 und 30, die man j in die Rinne in konzentrischer Lage zur Achse 12 so
einlegen kann, daß die letzte Windung der Wicklung eines jeden Teiles neben jeweils einem der Ansätze 15
mit einem rückwärtigen Endteil 31 auf der Bodenfläche 28 der Rinne zur Anlage kommt. In der Mitte zwischen
ίο den beiden Federteilen ist ein Bügel 32 ausgebildet, der
bei in der Rinne liegender Feder den Anschlag 20 beaufschlagt und umfaßt. Bei ungespannter Feder sollte
der Bügel 32 einen so großen Winkel mit den Endteilen 31 bilden, daß die Feder während des Zusammenbaues
r> etwas vorgespannt wird und sich auf diese Weise das
Schließ- bzw. Dichtmoment bei kleinen Öffnungswinkeln und in der Schließstellung vergrößert. Die
Hauptwirkung der Feder 27 entsteht erst beim Durchfluß durch das Ventil, wenn das Federmoment
genauso wie das Moment der Schwerkraft an den beweglichen Teilen wesentlich größer ist, damit bei
Verminderung der Durchflußgeschwindigkeit und damit des dynamischen Momentes die Schließbewegung
früher eingeleitet wird und die andauernde Rückbewegung schneller erfolgt als bei einer Anordnung ohne
Feder.
Wie F. i g. 3 zeigt, besteht die Federanordnung aus einer Führung 33, die sich konzentrisch zu den
Federteilen 29 und 30 erstreckt, und aus einem Rohr 34,
ίο das etwas kürzer ist als der Abstand zwischen den
Ansätzen 15 und etwas kleiner als der Innendurchmesser der Federteile. In der Mitte des Rohres 34 befindet
sich eine Druckfeder 35. Von beiden Seiten der Feder sind in das Rohr 34 Führungszapfen 36 eingesetzt, deren
j5 Enden Ansätze bilden, die in konzentrische öffnungen
37 der Lager 15 eingreifen.
Beim Einsetzen der Feder 27 mit der Führung 33 wird die Anordnung durch Eindrücken eines der Führungszapfen 36 in das Rohr 34 verkürzt. Wenn die Zapfen 36
der Führung auf die öffnungen 37 zentriert sind, kann
die Führung 33 expandieren, so daß die Torsionsfeder 27 in der beabsichtigten Stellung der Kiappenscheibe
fixiert wird und der Bügel 32 den Anschlag 20 umgibt.
Bei dieser Ausbildung kann die sphärische Form der
Ar> Klappenscheibe weitgehend beibehalten werden. Bei
der Fertigung können die Rückschlagklappen jetzt ohne die Federanordnung in einer Grundform hergestellt und
gelagert werden, da man sie später leicht modifizieren kann durch Einbau und Auswahl von Federn unterschiedlicher
Vorspannung, Federkonstante und dergleichen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Rückschlagklappe mit einem rohrförmigen,
geradlinig durchströmten Gehäuse, einem an der Gehäuseinnenwand vorgesehenen Ventilsitz, dessen
Fläche den Teil der Mantelfläche eines Kegels mit zum Strömungskanal schrägstehender Achse bildet
und mit einer schalenförmig gewölbten Klappenscheibe, deren Rand die mit der Ventiisitzfläche
zusammenwirkende Dichtungsfläche darstellt, deren konkave Innenseite gegen die Strömungsrichtung
gewandt ist und die um eine ihre konvexe Außenseite tangierende, in Strömungsrichtung hinter
der Sitzebene und oberhalb der Achse des Strömungskanals liegende Achse mit einem Teil
ihres Umfanges durch die Sitzebene hindurch schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachse (12) in Strömungsrichtung gesehen vor dem Schwerpunkt (CG.) der in
Schließstellung befindlichen Klappenscheibe (9) liegt und daß zur Aufnahme einer mit der Schwenkachse
koaxialen, als Torsionsfeder ausgebildeten Schließfeder (27) in der Klappen:scheibe eine den stetigen
Verlauf ihrer Wölbung unterbrechende Ausbuchtung in Form einer koaxial zur Schwenkachse
verlaufenden zylindrischen Rinne (26) vorgesehen
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JP (1) | JPS5530140B2 (de) |
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