-
Rückschlagventil für Rohrleitungen Die im folgenden beschriebene Erfindung
betrifft ein Rückschlagventil für Rohrleitungen, das insbesondere anwendbar ist
als Ansaugeventil für Pumpen oder Kompressoranlagen.
-
Solche Ventile dürfen sich nicht verklemmen unter dem Einfluß von
Fremdkörpern oder Verstopfungen, wie sie durch gewisse Flüssigkeiten wie Sand- oder
kalksteinhaltiges Wasser hervorgerufen werden können, sie müssen leicht sein, um
keine Druckverluste hervorzurufen, sie müssen ferner in der Schließstellung zwischen
gewissen Druckgrenzen vollständig dicht sein.
-
Das Ventil entsprechend der Erfindung erfüllt diese Bedingungen.
-
Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer leichten, den beweglichen
Teil des Ventils bildenden Scheibe, einem Führungskäfig für dieselbe und einer Dichtung
besteht, die um die Ansaugöffnung herum zwischen dem Ventilkörper und der Scheibe
angeordnet und einem dieser beiden Teile zugeordnet ist und die außer einer starren
oder wenig nachgiebigen Berührungsfläche noch eine weitere, durch die Kante einer
Lippe gebildete.Berührungsfläche aufweist, die sich zur Kante hin verjüngt, konzentrisch
zur ersten Berührungsfläche angeordnet ist und über diese hinausreicht.
-
Das Heben der leichten Scheibe ohne Reibung am Käfig bewirkt nur einen
schwachen Druckabfall. Trotzdem ist die Abdichtung auch dann gesichert, mittels
der Dichtung mit den zwei Berührungsflächen, und zwar einer schmiegsamen für schwache
Drücke und einer widerstandsfähigen für sehr starke Drücke.
-
Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform wird das Ventilverschlußstück
durch eine einfache leichte Scheibe gebildet, und sein Käfig hat einen
solchen
Durchmesser und solche Höhe, daß die Scheibe sich darin frei bewegen kann, ohne
sich verklemmen oder verkanten zu können.
-
Weitere charakteristische Eigenschaften der Erfindung werden im folgenden
Text zenannt werden. Als Beispiel werden zwei Verwirklichungsformen eines Fußventils
der Ansaugeleit@ung einer Wasserverteilungsanlage mit Zentrifugalpumpen sowie mehrere
Varianten verschiedener Einzelteile dieses Ventils im folgenden beschrieben und
auf den Skizzen dargestellt.
-
Fig. i stellt im Längsschnitt das gesamte Ventil dar; Fig. 2 und 2'
zeigen, in der Ebene gesehen, den Ansaugkäfig, der auf der Ansaugseite des Ventils
sitzt, und den üblichen Käfig auf der Rohrseite; Fig.3 zeigt schematisch die Gesamtheit
einer Wasserverteilungsanlage; Fi.g. 4 bis 5, 4 'bis 5' und 6 bis 7 zeigen drei
Varianten einer Dichtungsvorrichtung, jeweils in zwei verschiedenen Stellungen;
Fig. 8 ist ein axialer Längsschnitt einer zweiten Verwirklichungsform der Erfindung;
Fig. 9 und io zeigen im Längsschnitt beziehungsweise in Ansicht den in Fi.g. 8 verwendeten
Käfig. Wie in Abb. i dargestellt, enthält das Ventil ein Gehäuse in -Glockenform
i, das an seinem oberen Ende eine Öffnung 2 und einen Flansch 3 zur Verbindung mit
der Saugleitung der Pumpe enthält. Die Grundfläche der Glocke i enthält ebenfalls
einen Flansch 4, mit dem durch Schrauben und Muttern 5, 6 eine kreisförmige Platte
7 verbunden ist, die in ihrer Mitte eine Öffnung 8 enthält, auf deren Rand der Ventilsitz
9 eingesetzt ist, dessen Verschlußstück aus einer leichten Scheibe geringer Dicke
io gebildet ist. Diese Scheibe kann sich sehr frei in einem zylindrischen Käfigkorb
i i bewegen, der im Innern des Gehäuses i befestigt ist. Dieser Käfig hat einen
solchen Durchmesser und Höhe, daß die Scheibe sich weder verklemmen noch verkanten
kann. Er schützt die Scheibe gegen Fremdkörper, wie Rost, Dichtungshanf, Schrauben,
Muttern usw., die aus der Rohrleitung über dem Ventil kommen könnten. Dieser Käfig
ist vorzugsweise gebildet durch einzelne Metalldrähte 12 (Abb. 2) in der Form einer
Art von Eichhörnchenkäfig, wobei die oberen Enden 13 nach innen gebogen sind und
in einem kreisförmigen Teil 14 gefaßt sind, das gleichzeitig die Prallfläche für
die Scheibe io darstellt, während die unteren Enden 15 nach außen gebogen sind und
eingepreßt werden zwischen der Platte 7 und dem Flansch 4 der Glocke, die zu diesem
Zweck eine kreisförmige Einkehlung 16 enthält.
-
Unter dem Gehäuse i des Ventils ist ein zweiter Korb 17 befestigt,
der dazu bestimmt ist, das Ventil gegen Fremdkörper zu schützen, die sich in dem
angesaugten Wasser befinden könnten. Dieser zweite Korb 17 ist vorzugsweise ebenso
wie der Korb i i durch gebogene Metalldrähte gebildet, die einerseits in ein kreisförmiges
eingekehltes Teil 18 eingeführt sind und andererseits festgezogen werden zwischen
der Platte 7 und einem flachen Ring i9 mittels der obengenannten Verbindungsschrauben
5, 6. Zum Beispiel könnte dieser untere Käfig 17 gefertigt werden, wie in der Ansicht
der Abb. 2' dargestellt, durch einen ununterbrochenen, in S-Form gebogenen Metalldraht
20 oder haarnadelförmige, neben- und gegeneinander gesetzte Drahtstücke, die so
gebogen sind, daß sie einen mittleren zylindrischen Teil und zwei ebene Randflächen
bilden, von denen die eine nach außen hin festgezogen ist zwischen der Platte 7
und dem Ring i9, während die andere nach innen eingefaßt ist in dem eingekehlten
Stück 18. Die Verwendung von Käfigen aus Metalldraht bietet den großen Vorteil,
daß bei der Herstellung die Zwischenräume zwischen den Drähten sehr leicht der Größe
der zu erwartenden Fremdkörper in jedem speziellen Anwendungsfalle angepaßt werden
können.
-
Wie oben bereits erwähnt, soll das Rückschlagventil in der Lage sein,
eine vollständige Abdichtung zu gewährleisten, unabhängig von der Größe des daraufliegenden
Druckes im Augenblick des Anhaltens der Pumpe. Das Ventil ist im allgemeinen, wie
in Abb. 3 dargestellt, im Saugwasser der Installation befestigt, die in einer Tiefe
h, die 7 bis 8 mm nicht übersteigen kann, unter der Pumpe 21 liegt, die entweder
in einen in der Höhe H über dem Ventil liegenden Vorratsbehälter 22 fördert oder
in einen Luftdruckbehälter 23, von dem dann die Kanalisation des Wasserverteilungssystems
ausgeht. Wenn man zum Starten der Pumpe die Ansaugleitung mit Wasser füllt, so entspricht
der Druck auf dem Ventil einer Wassersäule der Höhe h. Fördert aber die Pumpe in
den Behälter 22, so entspricht dieser Druck beim Stillstand der Pumpe der Höhe H,
die im allgemeinen sehr viel größer ist als h. Wenn die Pumpe in einen Luftdruckbehälter
fördert, so kann der auf dem Ventil liegende Druck je nach dem Behälterdruck noch
viel größer sein. Um praktische Zahlen zu nennen: Dieser Druck kann, je nach dem
Fall, zwischen einigen Hunderten Gramm und mehreren Kilogramm pro Quadratzentimeter
schwanken. Uni das Ventil vollständig dicht zu halten in diesem großen Bereich von
möglichen Drücken, sieht die Erfindung vor, entweder auf der Platte 9, die den Sitz
des Ventils trägt (Abb. 4 und 5 und 4 und 5'), oder auf der des Ventilverschlußstückes
bildenden Scheibe io (Abb. 6 und 7) eine Dichtung aus einem elastisch verformbaren
Material anzubringen, die gebildet wird aus einem breiten und dicken Ring 24, der
mit einem leicht verformbaren Kragen 25 versehen ist, der schrägkantig eingeschnitten
ist. Dieser Kragen verflacht sich mehr oder weniger je nach der Größe des auf dem-
Ventil liegenden Druckes, wobei er in allen Stellungen einen elastischen Kontakt
sicherstellt, der eine sehr gute Abdichtung ergibt. So ist beispielsweise in den
Abb. 4, 4 und 6, die einem schwachen Druck entsprechen, der Kragen 25 verformt in
der Nähe seines angespitzten Randes, während in den Abb. 5, 5' und 7, die einem
starken Druck entsprechen, dieser Kragen sehr abgeflacht ist und fast in Berührung
kommt mit dem Körper des Ringes 24. Man
kann feststellen, daß die
Berührungsfläche zwischen dem Kragen 25 und dem Ventilverschlußstück oder dem Ventilsitz
um so größer wird, je höher der Druck ist, so daß die Abdichtung mit dem Durck zunimmt.
-
Die Erfindung ermöglicht so die Vermeidung der Verwendung von metallischen
Scheiben, die auf einem metallischen Sitz eingepaßt sind und keine ausreichende
Dichtung darstellen, oder der Verwendung von mit großem Ballast versehenen Scheiben
auf einem Sitz aus elastischem Material, die empfindliche Druckverluste verursachen.
-
Im übrigen hat die Klappe vorzugsweise einen konischen Rand, der das
Verklemmen in dein Führungskäfig verhindert und der es ihr erlaubt, eine schräge
Stellung einzunehmen, wenn sie sich aufrichtet, während eine Scheibe zylindrischer
Form sich festklemmen kann, wenn sie sich aus irgendeinem Grunde schräg aufrichtet.
-
Der in Abb.8 dargestellte Saugkorb wird gebildet durch einen Korbkörper
aus zwei gepreßten Teilen 31 und 32. Das obere Teil 31, das mit der Rohrleitung
verbunden werden soll, hat in seinem mittleren Teil die Form von sechs abgerundeten
Seiten 33, während in einem oberen zylindrischen Teil 34 durch irgendeine geeignete
Art, wie insbesondere durch Weich- oder Hartlötung, ein mit Gewinde versehener Verschraubungsring
35 befestigt ist, der vorteilliafterweise aus gedrücktem Blech gefertigt werden
kann.
-
In das untere ringförmige Teil des Stückes 31 greift ein Teil
32 ein, das die Form einer Schale hat. Die Verbindung dieser beiden Teile
kann ebenso, wie oben genannt, vollzogen werden. Der Boden der Schale 32 hat eine
Öffnung 36, die begrenzt ist oder aufgebördelt in Form einer Halskrause 37, und
trägt einen Käfig 38, der einen Korb bildet, der aus einem gepreßten zylindrischen
Teil (Abb. 9 und 1o) besteht, (las seitwärts die öffnungen 39 hat, und einem unteren
Flansch 40, der auf dem Boden der Schale 32 aufgelötet ist, zum Beispiel in drei
Punkten.
-
In dem ringförmigen Zwischenraum, der zwischen der Halskrause 37 und
dem unteren Ring des Käfigs 38 gebildet ist, ist ein Ring aus Gummi 41 eingelegt,
der als Sitz für die Scheibe 42 dient. Diese im Käfig 38 geführte Scheibe 42 weist
einen konischen Rand auf, wodurch sie alle, selbst geneigte Stellungen einnehmen
kann, ohne die Gefahr einer X'erkleinmung. Der Käfig 38 endet in seinem oberen Teil
in einer Anzahl von Laschen 44, 44', 44", die nach der Einführung des Sitzes 41
und der Scheibe 42 in die waagerechte Ebene herabgebogen werden, um die Scheibe
am Herausfallen aus dem Käfig während der Funktion zu hindern (Abb. 8 und 1o).
-
Der untere Teil des Geräts ist mit einem zweiten Korb 48 versehen,
der durch ein zylindrisches Gehäuse gebildet wird, das vorzugsweise ein Preßteil
ist und mit Löchern 49 versehen ist.
-
Dieser Korb 48 ist in jeder geeigneten Art wie durch Lötung oder auch
elastisch mit dem Körper des Korbes 31 bis 32 verbunden. Man wird bemerken, daß
der Kautschuksitz 41 am oberen Rand etwas schrägkantig ist und in seiner Position
gehalten wird durch einen inneren Absatz 51 des Käfigs 38. Der Sitz 41 könnte auch
unveränderlich in seiner Lage gehalten werden durch irgendeine andere Methode, ohne
das Gebiet der Erfindung zu verlassen.
-
Die Montierung der verschiedenen Teile des Geräts wird am vorteilhaftesten
in der folgenden Weise vollzogen: Zunächst wird der Führungskäfig 38 auf dem Boden
der Schale 32 durch drei Schweißpunkte befestigt, wobei die Laschen 44 in der in
Abb. 9 dargestellten Stellung sind. Der untere Korb 48 kann ebenfalls mit der Schale
32 durch einige Schweißpunkte verbunden werden.
-
Man dreht dann das Teil 31 herum und setzt'den Ring 35 in den zylindrischen
Teil 34 des "Teils 31 ein und legt daraufhin in 52 einen Lötring ein. Man führt
dann die vorher verbundenen Teile 32-38-48 in das Stück 31 ein, nachdem man in 53
einen zweiten Lötring eingelegt hat, und erhitzt daraufhin das Ganze auf eine genügend
hohe Teinperatur, um die Lötung zu bewirken einerseits des Gewinderings 35 in dem
Stück 31 und anderseits der Schale 32 auf diesem Stück 31. Als `"ariante könnte
der untere Korb 48 mit der Schale 32 oder dem Teil 31 durch den Lötring 53 verbunden
werden.
-
Man führt dann den Kautschukring 41 ein, der als Sitz dient, und setzt
die Scheibe 42 ein und biegt schließlich die Laschen 44 herunter, um die Scheibe
in .seinem Führungskäfig einzuschließen.
-
Man kann feststellen, daß der obere Rand des Kautschuksitzes 41 nur
wenig über den oberen Rand der Halskrause 37 hinausragt, so daß die Scheibe 42 sich
auf die entsprechenden metallischen Teile dieser Halskrause 37 auflegt, sowie der
Druck einen gewissen Wert erreicht.
-
Die verschiedenen Teile können aus jedem geeigneten Material angefertigt
werden, doch erscheint es vorteilhaft, Messing zu verwenden, wobei die Scheibe aus
Glas sein kann. Zur Demontage der Scheibe und des Kautschuksitzes genügt es, die
Laschen 44, 44', 44" wieder aufzubiegen usw.