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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Rückschlagventile dienen allgemein zur Richtungsbestimmung der Strömung eines Mediums innerhalb einer Leitung, beispielsweise eines Rohres. Das Rückschlagventil sperrt selbsttätig den Durchgang des Mediums in einer ersten Strömungsrichtung und öffnet selbsttätig in einer zweiten Strömungsrichtung.
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Sofern an einem Einlass des Rückschlagventils ein höherer Druck als an dessen Auslass anliegt, ist das Rückschlagventil geöffnet und ein Medium kann vom Einlass zum Auslass des Rückschlagventils strömen. Kehren sich die Druckverhältnisse um, wird durch den höheren Druck am Auslass das Rückschlagventil geschlossen.
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Vor diesem Hintergrund offenbart die
EP 1 679 459 A1 ein Rückschlagventil mit einem Dichtkörper, der an zwei unterschiedlichen Ventilsitzen dichtend anlegbar ist. Die Druckverhältnisse bestimmen, ob der Dichtkörper lediglich an einem Ventilsitz oder an zwei Ventilsitzen anliegt. Ein Weiteres Rückschlagventil ist aus der
DE 44 39 880 A1 bekannt.
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Überdies sind aus dem Stand der Technik Ventile mit Venturidüsen bekannt. Eine Venturidüse ist üblicherweise ein länglicher Körper mit einem Durchgang, der eine Einschnürung aufweist. Die Einschnürung wird häufig durch Gegenüberliegen zweier konischer Abschnitte des Durchgangs erzeugt.
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Ein solches Ventil ist aus der
DE 10 2007 005 488 A1 bekannt. Dort ist eine Venturidüse vorgesehen, um einen Fluidstrom durch eine Leitung zu begrenzen, welche den Einlass und den Auslass verbindet.
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Es besteht ein Bedarf nach einer kostengünstigen Anordnung, bei welcher in einer ersten Leitung ein zuverlässig geregelter oder gesteuerter Fluidstrom gewährleistet ist, wobei in in einer zweiten Leitung ein problemloser Druckabbau in Abhängigkeit von diesem Fluidstrom möglich ist. Dabei soll sichergestellt sein, dass das Fluid der ersten Leitung nicht in die zweite Leitung strömt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Rückschlagventil zu schaffen, welches zwei Leitungen in Abhängigkeit von den Strömungs- und Druckverhältnissen in diesen verbinden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil umfasst ein Ventilgehäuse mit einem Einlass, einem Auslass und einem Dichtkörper, welcher den Einlass vom Auslass druckgesteuert fluidleitend trennt, sobald der Druck im Auslass höher als im Einlass ist.
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Erfindungsgemäß mündet der Auslass in eine Venturidüse, welche in das Ventilgehäuse integriert ist, wobei die Venturidüse zwei konische Ausnehmungen aufweist, die im Ventilgehäuse oder in einem Teil des Ventilgehäuses ausgebildet sind.
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Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass eine Integration einer Venturidüse in das Ventilgehäuse eines Rückschlagventils zwei Bauteile mit unterschiedlichen Funktionen kostengünstig vereinigt. Weiter ist erkannt worden, dass beim Durchströmen der Venturidüse im Bereich der Einschnürung und damit im Auslass ein Unterdruck erzeugt werden kann, der das Rückschlagventil öffnet. So kann in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in einer ersten Leitung ein Druckabbau in einer zweiten Leitung oder einem Reservoir erzeugt werden. Schließlich ist erkannt worden, dass hierzu nur ein Element, nämlich ein Rückschlagventil mit integrierter Venturidüse notwendig ist. Dabei ist konkret erkannt worden, dass zwei konische Ausnehmungen, die innerhalb des Ventilgehäuses oder innerhalb eines Teils des Ventilgehäuses ausgebildet sind, konisch ausgeformte Einsteckteile überflüssig machen. Erfindungsgemäß sind die konischen Ausnehmungen ohne den Einsatz von Einsteckteilen oder Ergänzungsteilen in das Ventilgehäuse bzw. einen Teil desselben integriert. Insoweit ist ein kostengünstiges Rückschlagventil geschaffen, welches zwei Leitungen in Abhängigkeit von den Strömungs- und Druckverhältnissen in diesen verbinden kann. Folglich ist die genannte Aufgabe gelöst.
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Der Auslass könnte in eine Einschnürung der Venturidüse münden, wobei die Einschnürung zwischen einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung der Venturidüse angeordnet ist. Hierdurch kann eine Sogwirkung auf den Auslass wirken, die den Dichtkörper bewegt.
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Die Venturidüse könnte fest und unlösbar in das Ventilgehäuse oder einen Teil des Ventilgehäuses integriert sein. Vorteilhaft ist das Rückschlagventil hierdurch als einheitliche vormontierte Einheit ausgestaltet.
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Das Ventilgehäuse könnte aus zwei Teilen bestehen, welche miteinander unter Zwischenlage des Dichtkörpers zusammengefügt sind. Das Rückschlagventil kann so lediglich aus drei Bauteilen zusammengesetzt werden. Die zwei Teile können zusammengesteckt oder miteinander verclipst werden. Denkbar ist auch, die zwei Teile stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Die Teile könnten verklebt oder verschweißt werden.
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Der Dichtkörper könnte als Ganzes zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung beweglich sein, wobei der Dichtkörper in der Schließstellung an einem Ventilsitz dichtend anliegt. Der Dichtkörper kann so relativ leicht nach Art eines Stempels zwischen zwei Stellungen bewegt werden und eine Öffnung zwischen Einlass und Auslass mit einer axial ausgerichteten Öffnungsfläche freigeben. Die axial ausgerichtete Öffnungsfläche wird schon bei relativ geringen Druckdifferenzen zwischen Einlass und Auslass geschaffen.
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Der Dichtkörper könnte in der Öffnungsstellung mit seinem Zentrum an einem Anschlag anliegen. Durch den Anschlag kann die axial ausgerichtete Öffnungsfläche exakt festgelegt werden.
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Der Dichtkörper könnte als elastischer Körper ausgebildet sein, welcher in einer Öffnungsstellung in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen deformierbar ist. Bei höheren Druckdifferenzen zwischen Einlass und Auslass wird die axial ausgerichtete Öffnungsfläche hierdurch für einen Fluidstrom leichter zugänglich, da ein Spalt zwischen der Öffnungsfläche und dem Dichtkörper zumindest im radial äußeren Bereich des Dichtkörpers verbreitert wird. Vorzugsweise ist der Dichtkörper aus einem Elastomer gefertigt.
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Der Dichtkörper könnte einen Zapfen aufweisen, der in einer Aufnahme des Ventilgehäuses geführt ist. Durch den Zapfen wird der Dichtkörper axial im Ventilgehäuse geführt, gegen Verkantungen und Verkippungen abgestützt und relativ zum Ventilgehäuse zentriert.
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Der Dichtkörper könnte einen kreisringförmigen Rand aufweisen, welcher vom Zapfen radial abragt und in axialer Richtung gegen eine Rückstellkraft relativ zum Zapfen neigbar ist. Bei zunehmend höheren Druckdifferenzen zwischen Einlass und Auslass kann die Neigung erhöht und kann dadurch die axial ausgerichtete Öffnungsfläche weiter freigegeben werden.
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Das Rückschlagventil könnte durch drei Anschlüsse gekennzeichnet sein, wobei ein erster Anschluss dem Einlass, ein zweiter Anschluss der ersten Öffnung und ein dritter Anschluss der zweiten Öffnung der Venturidüse zugeordnet sind. An den ersten Anschluss kann ein Reservoir oder eine Leitung angeschlossen werden, in welche kein Fluid zurückströmen darf. An die beiden anderen Anschlüsse können je zwei Leitungsenden einer Leitung angeschlossen werden, in welcher ein Fluid mit definierter oder geregelter Strömungsgeschwindigkeit geführt wird.
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Das hier beschriebene Rückschlagventil wird vorteilhaft zur Tankregenerierung aufgeladener Motoren von Kraftfahrzeugen verwendet. Da zwei Bauteile in einem Rückschlagventil vereint sind, ergeben sich deutliche Kostenvorteile aufgrund einer vereinfachten Montage.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
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Es zeigen
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1 ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil im Querschnitt,
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2 einen Ausschnitt Z aus 1 im Detail und
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3 eine perspektivische Ansicht des Rückschlagventils.
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1 zeigt ein Rückschlagventil 1, umfassend ein Ventilgehäuse 2 mit einem Einlass 3, einem Auslass 4 und einem Dichtkörper 5, welcher den Einlass 3 vom Auslass 4 druckgesteuert fluidleitend trennt, sobald der Druck im Auslass 4 höher als im Einlass 3 ist. Der Auslass 4 mündet in eine Venturidüse 6, welche in das Ventilgehäuse 2 integriert ist. Die Venturidüse 6 ist als länglicher Körper ausgestaltet, der orthogonal zur Ausrichtung des Einlasses 3 ausgerichtet ist.
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Der Auslass 4 mündet in eine Venturidüse 6, welche in das Ventilgehäuse 2 integriert ist, wobei die Venturidüse 6 zwei konische Ausnehmungen 6a, 6b aufweist, die im Ventilgehäuse 2 oder einem Teil 2a des Ventilgehäuses 2 ausgebildet sind. Konkret sind zwei konische Ausnehmungen 6a, 6b innerhalb des Ventilgehäuses 2 oder innerhalb eines Teils 2a des Ventilgehäuses 2 ausgebildet und machen konisch ausgeformte Einsteckteile überflüssig. Die konischen Ausnehmungen 6a, 6b sind ohne den Einsatz von Einsteckteilen oder Ergänzungsteilen in das Ventilgehäuse 2 bzw. einen Teil 2a desselben materialeinheitlich integriert.
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Der Auslass 4 mündet in eine Einschnürung 7 der Venturidüse 6, wobei die Einschnürung 7 zwischen einer ersten Öffnung 8 und einer zweiten Öffnung 9 der Venturidüse 6 angeordnet ist. Die erste Öffnung 8 ist als sich in Richtung der Einschnürung 7 verjüngende konische Ausnehmung 6a des länglichen Körpers der Venturidüse 6 ausgestaltet. Die zweite Öffnung 9 ist als sich in Richtung der Einschnürung 7 verjüngende konische Ausnehmung 6b des länglichen Körpers der Venturidüse 6 ausgestaltet.
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Die Venturidüse 6 ist fest und unlösbar in das Ventilgehäuse 2, nämlich in einen Teil 2a des Ventilgehäuses 2, integriert. Das Ventilgehäuse 2 besteht aus zwei Teilen 2a, 2b, welche miteinander unter Zwischenlage des Dichtkörpers 5 zusammengefügt sind.
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2 zeigt in einer detaillierten Ansicht des Ausschnitts Z gemäß 1, dass der Dichtkörper 5 als Ganzes zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung beweglich ist, wobei der Dichtkörper 5 in der Schließstellung an einem Ventilsitz 10 dichtend anliegt. Der Ventilsitz 10 ist im Teil 2b des Ventilgehäuses 2 ausgebildet und weist zwei konzentrische Anlagekanten auf.
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Der Dichtkörper 5 liegt in der Öffnungsstellung mit seinem Zentrum 11 an einem domartigen Anschlag 12 an. Der Anschlag 12 ist im Teil 2a des Ventilgehäuses 2 ausgebildet, in welchen die Venturidüse 6 fest integriert ist.
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Der Dichtkörper 5 ist als elastischer Körper ausgebildet, welcher in einer Öffnungsstellung in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen deformierbar ist. Der Dichtkörper 5 weist einen Zapfen 13 auf, der in einer Aufnahme 14 des Ventilgehäuses 2 geführt ist. Der Dichtkörper 5 ist aus einem Elastomer gefertigt. Der Dichtkörper 5 weist einen kreisringförmigen Rand 15 auf, welcher vom Zapfen 13 radial abragt und in axialer Richtung gegen eine Rückstellkraft relativ zum Zapfen 13 neigbar ist.
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1 und 3 zeigen, dass das Rückschlagventil 1, drei Anschlüsse 16, 17, 18 aufweist, wobei ein erster Anschluss 16 dem Einlass 3, ein zweiter Anschluss 17 der ersten Öffnung 8 und ein dritter Anschluss 18 der zweiten Öffnung 9 der Venturidüse 6 zugeordnet sind. Die Anschlüsse 16, 17, 18 weisen gezahnte Umfangsflächen 19 auf, so dass Schläuche problemlos aufgesteckt werden können. Das Ventilgehäuse 2 ist aus Kunststoff gefertigt. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Rückschlagventil 1 gemäß 1. Das Rückschlagventil 1 wird als Regenerierventil in Kraftfahrzeugen eingesetzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1679459 A1 [0004]
- DE 4439880 A1 [0004]
- DE 102007005488 A1 [0006]