DE1001071B - Hochdruck-Rueckschlagventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Rückschlagventile sollen auf ein bestimmtes Druckgefälle vor und hinter dem Verschluß stück des Ventils möglichst sofort ansprechen und im gewünschten Augenblick den Durchfluß des Leitungsmediums ebenfalls möglichst schlagartig abschließen.

Bei niedrigen Leitungsdrücken und damit auch geringen Druckdifferenzen vor und hinter dem Verschlußstück des Ventils können Rückschlagventile mit metallischer Abdichtung Verwendung finden. Da der Ventilsitz und das Verschlußstück praktisch nicht genau passend hergestellt werden können, wird ein solches Ventil nicht mit Sicherheit dicht schließen. Zwar werden metallische Abdichtungen gerade bei hohen und höchsten Drücken mit der Zeit dicht, weil sich das Verschlußstück des Ventils unter der Einwirkung von hohen Drücken auf dem Ventilsitz festpreßt. Ganz abgesehen davon, daß auf diese Weise eine rasche Zerstörung der miteinander in Berührung kommenden Flächen des Verschlußstückes einerseits und des Ventilsitzes andererseits unvermeidlich eintritt, benötigt auch das Lösen eines derartig festgepreßten Verschlußstückes zur Einleitung des Öffnungsvorganges einen erheblichen Kraftaufwand. Daher sind derartige Ventile nicht nur als normale Spindelventile, sondern insbesondere auch als Rückschlagventile wenig geeignet.

Um bei Rückschlagventilen zu besseren Dichtwirkungen zu gelangen, ist neben der metallischen Ventildichtung noch eine nichtmetallische elastische Dichtung vorgesehen worden, welche sich unter dem herrschenden Überdruck deformiert.

Es ist bei einem für senkrechten Einbau bestimmten Schwerkraftventil bekannt, neben dem Ventilsitz einen diesen überragenden Gummipuffer vorzusehen.

Der Verschlußkörper kommt zunächst auf einer weichelastischen Fläche zur Anlage, und erst dann, wenn der Gummipuffer unter der Einwirkung des Druckes hinter dem Ventil steht, kann die metallische Berührung zwischen Verschlußstück und Ventilsitz erreicht werden. Der nachgiebige Gummipuffer weist ein großes Volumen bei verhältnismäßig kleiner freier Oberfläche auf, so daß aus dem Druck des Leitungsmediums selbst nur geringe Reaktionskräfte senkrecht auf die Anlagefläche des Verschlußstückes ausgeübt werden können. Die damit erreichte Unterstützung der metallischen Dichtwirkung ist unvollkommen und resultiert im wesentlichen aus der Elastizität des Dichtkörpers. Derartige Dichtungen können demnach nur für untergeordnete Zwecke und insbesondere dort Anwendung finden, wo die Dichtwirkung nicht schlagartig eintreten muß und nachträgliche Liderungsverluste ohne Belang sind. Sie unterliegen insbesondere vorzeitiger Abnutzung mit der Gefahr der Undichtheit.

Hochdruck-Rückschlagventil

Anmelder:

Hans Kreidel und Hans Kreidel jun.,
Wiesbaden, Adelheidstr. 30

Hans Kreidel und Hans Kreidel jun., Wiesbaden,
sind als Erfinder genannt worden

Weitere Bauarten von Rückschlagventilen sehen auf dem Verschlußstück geschlossene Dichtringe mit kreisförmigem Querschnitt vor, die in einer besonderen Ausnehmung auf dem Verschlußstück eingelagert sind, derart, daß der Gummiring entweder in einer Nut ortsfest oder auf einem Kegelkörper gehalten ist und dann die Möglichkeit hat, eine Relativbewegung gegenüber dem Verschlußstück auszuführen.

In jedem Fall soll nach der zunächst erfolgenden metallischen Dichtung zwischen Verschlußstück und Ventilsitz unter der Einwirkung des Druckes aus dem Leitungsmedium eine Deformation dieses zusätzlichen Dichtungsringes eintreten, wodurch dieser auf den Ventilsitz gepreßt werden soll. Auch derartig ausgerüstete Rückschlagventile können nur für geringe Drücke bzw. Druckdifferenzen Verwendung finden, weil nur geschlossene Gummiringe benutzt werden können, welche, wenn sie arbeiten sollen, auf ihren Sitz gebracht werden müssen. Dabei werden die Ringe erheblich gedehnt. Sie müssen daher aus stark elastischem und somit weichem Gummi bestehen. Derartig weiche Ringe können einem auf sie ausgeübten hohen Druck nicht widerstehen. Sie werden zerquetscht oder durch die Strömung mitgerissen und damit unbrauchbar. Derartige Dichtringe sind demnach nicht geeignet, die neben der metallischen Dichtung angestrebte zusätzliche Dichtwirkung sicherzustellen.
Ein weiterer Vorschlag betrifft ein normales, spindelgeführtes Absperrventil, beispielsweise für Kohlenstaubleitungen und einen Druck von mehreren 100 atü. Dazu wird ein Kegelventil vorgeschlagen, welches in einen entsprechenden Sitzkonus eingeschliffen ist. Dieser eingeschliffene Metallkonus soll im wesentlichen den Gesamtdruck aufnehmen und als Grobdichtung dienen, an welche sich ein Gummikonus als Feindichtung anschließt. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß der Gummi im Feindichtkonus nach keiner Richtung ausweichen kann. Um einen

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einigermaßen dichten Sitz der metallischen Grobdichtung zu erreichen, sind besondere Spülkanäle vorgesehen, mit deren Hilfe die Dichtfläche mit z. B. Spülluft freigeblasen wird. Für die Steuerung dieser Spülluft unmittelbar vor dem Aufsetzen des Verschlußstückes auf den Ventilsitz muß beispielsweise ein zusätzliches Rückschlagventil vorgesehen sein, und es werden noch Einrichtungen benötigt, mit deren Hilfe das Spülmittel unter Druck gesetzt und umgewälzt wird. ίο

Die besonderen Schwierigkeiten, die gerade bei unter hohen Drücken stehenden Leitungsmedien auftreten, werden mit dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil beseitigt. Mit geringem wirtschaftlichem Aufwand wird erreicht, daß ein stets sicheres und schlagartig wirkendes Abdichten eintritt, ganz gleichgültig, wie hoch der absolute Druck und wie groß die Druckdifferenzen vor und hinter dem Ventil sind, so daß es keine Rolle spielt, ob auf dem Verschluß stück 1 atü lastet oder mehrere 100 atü.

Dieser technische Fortschritt tritt dadurch ein, daß die neben der metallischen Dichtung zusätzlich vorgesehene nichtmetallische elastische Dichtung als Flachdichtscheibe ausgebildet ist, die auf einem stirnseitigen Widerlager axial unverschieblich gelagert ist und so weit hinter die Kante des Ventilsitzes zurücktritt, daß sie im drucklosen Zustand des Ventils das Verschlußstück nicht berührt und unter dem herrschenden Überdruck mit ihrem inneren Rand am Verschlußstück dichtend zur Anlage kommt.

So bildet sich zwischen Ventilsitz und Verschlußstück eine zusätzliche Dichtung, die praktisch keiner Abnutzung unterworfen und in ihrer Lebensdauer fast unbegrenzt ist. Die Flachdichtscheibe ist in beliebiger Weise, z. B. durch eine Hülse, einen Sprengring od. dgl., in ihrer Lage gehalten.

Zweckmäßig ist das Verschlußstück als Konus ausgebildet und der Ventilsitz so, daß in an sich bekannter Weise die Berührung beider Teile längs einer Kante erfolgt.

Das Ventilgehäuse kann in ebenfalls an sich bekannter Weise zweiteilig ausgebildet sein, wobei beide Teile zusammengeschraubt sind. Durch entsprechende Wahl des Innenraumes des Ventilgehäuses in Verbindung mit einer schlanken Ausbildung des Ventils selbst ist es möglich, den Durchflußquerschnitt innerhalb des Gehäuses so groß zu halten, daß sich keine nachteilige Drosselwirkung ergibt.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele zwei Rückschlagventile im drucklosen Zustand dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt eine Ventilgestaltung und Fig. 2 ebenfalls im Längsschnitt eine andere Ventilausbildung ohne Gehäuse.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Ventilgehäuse aus den zwei Anschlußenden aufweisenden Teilen 1 und 2, die mittels Gewinde 3 zusammengeschraubt sind, wobei eine im Querschnitt V-förmige Kreisringkante 4 am Gewindeauslaufende des Gehäuseteiles 1 gegen die zugeordnete Stirnseite des Gehäuseteiles 2 nach plastischer Verformung dichtet. Damit ergibt sich ohne weiteres die Möglichkeit, daß die an den beiden Teilen 1 und 2 des Ventilgehäuses außen angebrachten Schlüsselflächen zur Deckung gebracht werden können und so ein Einschrauben des Ventilgehäuses als Ganzes erreicht ist. Das Ventil selbst besteht erfrndungsgemäß aus dem als Kegel ausgebildeten Verschlußstück 5 mit Schaft 6, einer mit Öffnungen versehenen Grundplatte 7 mit Führungshülse 8 für den Ventilschaft 6 und der Ventilfeder 9. Diese dient dazu, das Verschlußstück 5 gegen den Sitz 10 gepreßt zu halten. Bei auftretendem Druck gegen das Verschlußstück 5 von 11 her öffnet sich dieses, wenn der Druck größer ist als derjenige der Ventilfeder 9. Der Öffnungsspalt des Ventils ist begrenzt durch den Anschlag des Verschluß Stücks 5 an der Führungshülse 8 für den Ventilschaft 6.

Hinter dem Ventilsitz 10 mit Auflage an der Ringfläche 12 am Gehäuseteil 1 ist die erfindungsgemäße, elastisch nachgiebige, nichtmetallische Flachdichtscheibe 13 angeordnet. Diese wird in der vorgesehenen . Lage durch die Hülse 14 gehalten, die sich an dem einen Stirnende unter Zwischenlage der Metallscheibe 15 gegen die Flachdichtscheibe 13 und an dem anderen Stirnende an der Grundplatte 7 abstützt. Die Flachdichtscheibe 13 legt sich unter dem Einfluß des Durchflußmittels einerseits am Ventilgehäuse und andererseits mit ihrem Innenrand am Verschlußstück 5 dichtend an, sobald das Ventil geschlossen ist. So ist schlagartig wirkend eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ventilausbildung ist das Verschlußstück mit zwei treppenartig abgesetzten Kegelflächen 16 und 17 versehen, derart, daß die im Durchmesser kleinere Kegelfläche 16 sich auf den Ventilsitz 10 aufsetzt und gegen die im Durchmesser größere Kegelfläche 17 sich die nachgiebige Dichtscheibe 13 unter der Wirkung des Durchflußmittels anlegt.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hochdruck-Rückschlagventil, bei welchem außer einer metallischen Ventildichtung eine nichtmetallische, elastische Dichtung vorgesehen ist, welche sich unter dem herrschenden Überdruck deformiert, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallische elastische Dichtung (13) als Flachdichtscheibe ausgebildet ist, die auf einem stirnseitigen Widerlager (12) axial unverschieblich gelagert ist und so weit hinter die Kante (10) des Ventilsitzes zurücktritt, daß sie in drucklosem Zustand des Ventils das Verschluß stück (5) nicht berührt und unter dem herrschenden Überdruck mit ihrem Innenrand am Verschlußstück (5) dichtend zur Anlage kommt.

2. Hochdruck-Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen dem Sitz (10) und dem Verschluß stück (5) längs einer scharfen Kante erfolgt.

3. Hochdruck-Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zweiteilig ist und einer der beiden Teile (1) an seinem Stirnende in eine im Querschnitt V-förmig ausgebildete Kreisringkante (4) ausläuft und zwischen dieser und der zugeordneten Stirnfläche des anderen Teiles (2) durch Festziehen eine Dichtung hergestellt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 526 231, 636 343; schweizerische Patentschrift Nr. 262 061; französische Patentschrift Nr. 863 163; USA.-Patentschriften Nr. 2 289 946, 2 318 963, 339 101, 2 352 322, 2 481482, 2 490 511.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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