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PATENTANSPRÜCHE
1. Rückschlagventil zum Absperren von Flüssigkeiten, insbesondere von feine Feststoffpartikel enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse (1) und einem darin befindlichen, in seiner Offen stellung von der Flüssigkeit umströmten Verschlussteil (6), der bei seiner Schliessbewegung gegen einen Dichtsitz (5) im Ventilgehäuse (1) von mindestens einer Feder (8) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) eine auf der Zuströmseite des Verschlussteils (6) angeordnete Zugfeder ist, deren eines Ende am Verschlussteil (6) und deren anderes Ende am Gehäuse (1) befestigt ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussteil (6) einen schaftartigen Abschnitt (7) aufweist, der sich innerhalb der Windungen der Zugfeder (8) erstreckt, die beim Aufsitzen des Verschlussteils (6) auf dem Dichtsitz (5) den schaftartigen Abschnitt (7) mit Spiel umgeben.
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil zum Absperren von Flüssigkeiten, insbesondere von feine Feststoffpartikel enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse und einem darin befindlichen, in seiner Offenstellung von der Flüssigkeit umströmten Verschlussteil, der bei seiner Schliessbewegung gegen einen Dichtsitz im Ventilgehäuse von einer Feder unterstützt wird.
Es sind Rückschlagventile bekannt, bei denen der Verschlussteil einen schaftartigen Abschnitt aufweist, mit dem der Verschlussteil bei seinen Bewegungen in einer Führung des Ventilgehäuses gleitet. Solche Rückschlagventile sind sehr anfällig auf Blockieren des Verschlussteils, insbesondere wenn sie von Flüssigkeiten durchströmt werden, die feine Feststoffpartikel enthalten, da sich solche Partikel zwischen den aufeinander gleitenden Führungsflächen festsetzen können. Zum Vermeiden des Blockierens sind schon besondere Schutzvorkehrungen getroffen worden, die das Eindringen von Feststoffpartikeln verhindern sollen, z.B. besondere Dichtungskonstruktionen oder die Anordnung einer Sperrmediumzufuhr. Solche Schutzvorkehrungen verteuern die Herstellung und den Betrieb der Rückschlagventile beträchtlich.
Ausser den Rückschlagventilen mit geführtem Verschlussteil sind auch Rückschlagventile mit führungslosem Verschlussteil bekannt, auf welche Art sich das eingangs erwähnte Rückschlagventil bezieht. Bei diesen Rückschlagventilen hat der Verschlussteil z.B. Kugelform und die Feder ist als wendelförmige Druckfeder ausgebildet. Auch.
Biegefedern sind schon angewendet worden. Solche Rückschlagventile weisen zwar keine Neigung zum Blockieren des Verschlussteils auf, sind aber besonders ungünstig hinsichtlich ihres Strömungsyerhaltens oder instabil hinsichtlich des Bewegungsverhaltens des Verschlussteils im Sinne eines sicheren Auftreffens des Verschlussteils auf den Dichtsitz im Ventilgehäuse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten Rückschlagventil unter Beibehaltung des Vorteils des führungslosen Verschlussteils das Strömungsverhalten und die Eigenstabilität auf konstruktiv einfache Weise zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Feder eine auf der Zuströmseite des Verschlussteils angeordnete Zugfeder ist, deren eines Ende am Verschlussteil und deren anderes Ende am Ventilgehäuse befestigt ist.
Durch diese Anordnung ergibt sich für den Verschlussteil eine Art Pendelaufhängung, die gegen seitliche Bewegungen des Verschlussteils sehr stabil ist, so dass stets ein sicheres Auftreffen dieses Teils auf dem Dichtsitz gewährleistet ist. Da weder der Verschlussteil noch die wendelförmige Zugfeder am Ventilgehäuse geführt sind, ist jegliche Gefahr eines Blokkierens vermieden, und zwar auch dann, wenn das Rückschlagventil zum Absperren von feine Feststoffpartikel enthaltenden Flüssigkeiten verwendet wird.
Wenn es erwünscht ist, dass der Verschlussteil in seiner Offenstellung an einem Anschlag anliegt, ist es gemäss einer Weiterbildung der Erfindung zweckmässig, den Verschlussteil mit einem schaftartigen Abschnitt zu versehen, der sich innerhalb der Zugfederwindungen erstreckt, die beim Aufsitzen des Verschlussteils auf dem Dichtsitz den schaftartigen Abschnitt mit Spiel umgeben. Bei der in Strömungsrichtung erfolgenden Öffnungsbewegung des Verschlussteils werden die Windungen der Zugfeder gestreckt unter gleichzeitiger Verringerung des Windungsdurchmessers, wobei also das erwähnte Spiel kleiner wird. Wenn das Spiel Null wird, liegen die Federwindungen am schaftartigen Abschnitt an und eine weitere Bewegung des Verschlussteils wird unterbunden. Das Aufhören der Öffnungsbewegung des Verschlussteils erfolgt dabei progressiv, d.h. er wird in axialer Richtung sanft abgebremst.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rückschlagventil nach der Erfindung,
Fig. 2 im Längsschnitt ein Detail eines abgewandelten Rückschlagventils und
Fig. 3 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2.
Gemäss Fig. 1 weist das Rückschlagventil ein rohrförmiges Ventilgehäuse 1 auf, das an beiden Enden mit einem Verbindungsflansch 2 und 3 versehen ist. Über den grössten Teil der Länge des Ventilgehäuses 1 weist dieses eine zylindrische Bohrung 4 auf, die sich im in Fig. 1 oberen Bereich etwas erweitert und dann in einen kegeligen Dichtsitz 5 übergeht. In der Bohrung 4 erstreckt sich ein Verschlussteil 6 mit seinem schaftartigen Abschnitt 7, der von drei konzentrischen wendelförmigen Zugfedern 8 umgeben ist. Der oberste Abschnitt des Verschlussteils 6 ist etwa tropfenförmig ausgebildet und weist unterhalb seines grössten Durchmessers eine zum Dichtsitz 5 passende Dichtfläche auf. Unterhalb dieser Dichtfläche geht der Verschlussteil allmählich in den schaftartigen Abschnitt 7 über.
Oberhalb der Dichtfläche des Verschlussteils 6 ist dieser von einem Gehäuseteil 10 umgeben, der einen Flansch 11 aufweist, über den der Gehäuseteil 10 mittels Schrauben 12 mit dem Flansch 3 verbunden ist. Die Bohrung des Gehäuseteils 10 ist in ihrem den tropfenförmigen Abschnitt des Verschlussteils 6 umgebenden Bereich ebenfalls kegelig ausgebildet und geht dann anschliessend in einen zylindrischen Bereich über, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der anschliessenden Leitung 13 entspricht.
Die drei Zugfedern 8 sind an ihren oberen Enden mit dem kegeligen Übergangsteil des Verschlussteils 6 befestigt, z.B.
durch Löten. Die in Fig. 1 unteren Enden der drei Zugfedern 8 sind nahe dem unteren Ende des Ventilgehäuses 1 nach aussen geführt und dann winkelförmig abgebogen. Mit diesen abgebogenen Enden sind die Federn am Ventilgehäuse 1 befestigt, indem die Enden zwischen einer konischen Schulter des Gehäuses und einem in eine erweiterte Bohrung 4' des Gehäuses eingesetzten Ring 14 eingeklemmt sind. Die entsprechend der konischen Schulter schräge Stirnfläche des Ringes 14 weist drei Nuten auf, in denen jeweils ein eingeklemmtes Federende ruht. Der Ring 14 wird mittels einer Tel
lerfeder 16, die sich an einem in die Bohrung 4' eingelassenen Sicherungsring 17 abstützt, gegen die konische Schulter gepresst.
Das beschriebene Ventil eignet sich besonders gut zum Absperren von Flüssigkeiten, die feine Feststoffpartikel enthalten, d.h. sogenannte Aufschwemmungen oder Slurries.
Solche Aufschwemmungen werden z.B. in Dieselmotoren als Brennstoff verwendet und bestehen aus Wasser oder Oel und Kohlepartikel. Das Rückschlagventil hat ein günstiges Strömungsverhalten und ist durch die drei Zugfedern eigenstabil.
Ferner neigt es nicht zum Blockieren des Verschlussteils 6, weil keine aufeinander gleitenden Führungsflächen vorhanden sind. Beim Öffnen des Verschlussteils 6 in Richtung des Pfeiles A, der auch die Strömungsrichtung der Flüssigkeit wiedergibt, hebt sich der Verschlussteil vom Dichtsitz 5 ab, ohne dass sich der tropfenförmige Abschnitt an die Bohrung des Gehäuseteils 10 anlegt. Bei der Öffnungsbewegung strecken sich die Zugfedern 8, wobei sich ihr Windungsdurchmesser verkleinert und ebenso das Spiel zwischen den Windungen und dem schaftförmigen Abschnitt 7. Der maximale Hub des Verschlussteils 6 ist erreicht, wenn die Federwindungen am schaftförmigen Abschnitt 7 spielfrei anliegen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist die Befestigung der unteren Enden der Zugfedern 8 verbessert, indem in die erweiterte Bohrung 4' des Gehäuses 1 ein Ring 14' eingelegt ist, der drei radial nach innen ragende Arme aufweist, die auf der Unterseite mitje einer nutartigen Vertiefung 18 versehen sind, in die die U-förmig gebogenen Enden der Zugfedern eingehängt sind. Da hierdurch der längere U-Schenkel jedes Federendes auf dem Windungsdurchmesser verläuft, ergibt sich eine geringere Spannung in den Federenden als bei der Aufhängung nach Fig. 1.
Die Wirkungsweise des Rückschlagventils nach Fig. 2 und 3 ist gleich derjenigen des Ventils nach Fig. 1.
Die beschriebenen Rückschlagventile können als Saugund/oder Druckventile in Kolbenpumpen verwendet werden, deren Kolben durch ein hydraulisches Druckmittel angetrieben wird.
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PATENT CLAIMS
1. Non-return valve for shutting off liquids, in particular liquids containing fine solid particles, with a housing (1) and a closure part (6) in its open position in which the liquid flows around it, the closure part (6) during its closing movement against a sealing seat (5) in Valve housing (1) is supported by at least one spring (8), characterized in that the spring (8) is a tension spring arranged on the inflow side of the closure part (6), one end of which on the closure part (6) and the other end on the housing (1) is attached.
2. Valve according to claim 1, characterized in that the closure part (6) has a shaft-like section (7) which extends within the turns of the tension spring (8) which, when the closure part (6) is seated on the sealing seat (5). surround the shaft-like section (7) with play.
The invention relates to a check valve for shutting off liquids, in particular liquids containing fine solid particles, with a housing and a closure part therein, in its open position the liquid flows around it, which is supported by a spring during its closing movement against a sealing seat in the valve housing.
Check valves are known in which the closure part has a shaft-like section with which the closure part slides in a guide of the valve housing during its movements. Check valves of this type are very susceptible to blocking of the closure part, in particular if they are flowed through by liquids which contain fine solid particles, since such particles can get stuck between the guide surfaces sliding on one another. To prevent blocking, special protective measures have already been taken to prevent the ingress of solid particles, e.g. special sealing constructions or the arrangement of a barrier medium supply. Such protective measures make the manufacture and operation of the check valves considerably more expensive.
In addition to the check valves with a guided closure part, check valves with a guide-less closure part are also known, in which way the check valve mentioned at the beginning relates. With these check valves, the closure part has e.g. Spherical shape and the spring is designed as a helical compression spring. Also.
Bending springs have already been used. Such check valves do not have a tendency to block the closure part, but they are particularly unfavorable with regard to their flow retention or unstable with regard to the movement behavior of the closure part in terms of a safe impact of the closure part on the sealing seat in the valve housing.
The invention has for its object to improve the flow behavior and inherent stability in a structurally simple manner in the above-mentioned check valve while maintaining the advantage of the guide-free closure part.
This object is achieved according to the invention in that the spring is a tension spring arranged on the inflow side of the closure part, one end of which is fastened to the closure part and the other end of which is fastened to the valve housing.
This arrangement results in a type of pendulum suspension for the closure part, which is very stable against lateral movements of the closure part, so that this part is always securely struck on the sealing seat. Since neither the closure part nor the helical tension spring are guided on the valve housing, any risk of blocking is avoided, even if the check valve is used to shut off liquids containing fine solid particles.
If it is desired that the closure part rests against a stop in its open position, it is expedient according to a development of the invention to provide the closure part with a shaft-like section which extends within the tension spring windings which, when the closure part sits on the sealing seat shaft-like section surrounded with play. During the opening movement of the closure part in the direction of flow, the windings of the tension spring are stretched with a simultaneous reduction in the winding diameter, so that the aforementioned play becomes smaller. When the game becomes zero, the spring windings rest on the shaft-like section and further movement of the closure part is prevented. The opening movement of the closure part stops progressively, i.e. it is braked gently in the axial direction.
Two embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the drawing.
Show it:
1 shows a longitudinal section through a check valve according to the invention,
Fig. 2 in longitudinal section a detail of a modified check valve and
3 is a partial view in the direction of arrow A in FIG. 2nd
1, the check valve has a tubular valve housing 1, which is provided at both ends with a connecting flange 2 and 3. Over most of the length of the valve housing 1, this has a cylindrical bore 4 which widens somewhat in the upper region in FIG. 1 and then merges into a conical sealing seat 5. In the bore 4, a closure part 6 extends with its shaft-like section 7, which is surrounded by three concentric helical tension springs 8. The uppermost section of the closure part 6 is approximately teardrop-shaped and has a sealing surface matching the sealing seat 5 below its largest diameter. Below this sealing surface, the closure part gradually merges into the shaft-like section 7.
Above the sealing surface of the closure part 6, the latter is surrounded by a housing part 10 which has a flange 11, via which the housing part 10 is connected to the flange 3 by means of screws 12. The bore of the housing part 10 is also conical in its area surrounding the drop-shaped section of the closure part 6 and then merges into a cylindrical area, the diameter of which corresponds to the inside diameter of the connecting line 13.
The three tension springs 8 are fastened at their upper ends to the conical transition part of the closure part 6, e.g.
by soldering. The lower ends of the three tension springs 8 in FIG. 1 are guided outwards near the lower end of the valve housing 1 and then bent at an angle. With these bent ends, the springs are fastened to the valve housing 1 by the ends being clamped between a conical shoulder of the housing and a ring 14 inserted into an enlarged bore 4 'of the housing. The face of the ring 14, which is inclined according to the conical shoulder, has three grooves, in each of which a clamped spring end rests. The ring 14 is by means of a tel
Lerfeder 16, which is supported on a recessed in the bore 4 'circlip 17, pressed against the conical shoulder.
The valve described is particularly well suited for shutting off liquids which contain fine solid particles, i.e. so-called floods or slurries.
Such floods are e.g. used as fuel in diesel engines and consist of water or oil and carbon particles. The check valve has a favorable flow behavior and is inherently stable due to the three tension springs.
Furthermore, it does not tend to block the closure part 6 because there are no guide surfaces sliding on one another. When the closure part 6 is opened in the direction of arrow A, which also shows the direction of flow of the liquid, the closure part lifts off from the sealing seat 5 without the drop-shaped section resting against the bore of the housing part 10. During the opening movement, the tension springs 8 stretch, whereby their winding diameter decreases and also the play between the turns and the shaft-shaped section 7. The maximum stroke of the closure part 6 is reached when the spring windings rest against the shaft-shaped section 7 without play.
In the embodiment of FIGS. 2 and 3, the attachment of the lower ends of the tension springs 8 is improved by inserting a ring 14 'into the enlarged bore 4' of the housing 1, which has three radially inwardly projecting arms which are on the underside a groove-like recess 18 are provided, in which the U-shaped ends of the tension springs are suspended. Since this results in the longer U-leg of each spring end running on the winding diameter, there is less tension in the spring ends than in the suspension according to FIG. 1.
The operation of the check valve according to FIGS. 2 and 3 is the same as that of the valve according to FIG. 1.
The check valves described can be used as suction and / or pressure valves in piston pumps, the pistons of which are driven by a hydraulic pressure medium.