DE3426670C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Plättchen-Rückschlag-Ventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem bekannten Plättchen-Rückschlag-Ventil dieser Art (DE-AS 16 48 012, DE-AS 17 98 427) ist der Sitzring Teil eines topfförmigen Körpers, der sich über einen be­ trächtlichen Teil des Strömungsdurchganges erstreckt und in diesem durch Verstemmen so lagegesichert ist, daß sein Ventilsitz in einem bestimmten Abstand vor der Querschnittsverengung liegt. Die Querschnittsverengung beginnt mit einer radialen Schulter, an der sich das Ventil-Plättchen in der Durchgangsstellung des Rück­ schlagventils abstützt. Das Ventil-Plättchen ist mittels einer Feder am Sitzring gefesselt, die an einem Querbol­ zen des Sitzringes verankert ist. Der Material- und Fer­ tigungsaufwand des bekannten Plättchen-Rückschlagventils ist unzweckmäßig groß. Das Verstemmen des Sitzringes ge­ staltet sich schwierig, da dieser im Strömungsdurchgang keine Widerlager hat und zudem auf seitlich in den Strö­ mungsdurchgang einmündende Querbohrungen auszurichten ist. Die bekannten Plättchen-Rückschlag-Ventile werden im besonderen bei Steuerschiebern eingesetzt, um sicher­ zustellen, daß bei einem an der Druckseite gegenüber dem Druck in der Schieberbohrung geringeren Druck bei einer Verstellung des Schieberkolbens keine Rückströmung auftritt. Bei manchen Anwendungsfällen ist jedoch kein solches Rückschlag-Ventil erforderlich. Da aber das Schiebergehäuse mit dem Strömungsdurchgang gefertigt wird und dieser nach außen zu verschließen ist, muß zum letztgenannten Zweck das dann überflüssige Plättchen- Rückschlag-Ventil eingesetzt werden.

Ferner ist ein Plättchen-Rückschlag-Ventil (DE-OS 30 46 896), insbesondere für Steuerschieber, bekannt, bei dem der Sitzring getrennt von einem Verschlußstopfen für das zur Gehäuseaußenseite offene Ende des Strömungsdurchgan­ ges angebracht wird, und zwar wird der Sitzring auf ei­ ner Schulter des Strömungsdurchganges in einem bestimm­ ten Abstand vor der Querschnittsverengung durch Verstem­ men festgelegt. Mit dem Sitzring ist ein Haltekorb für das Ventil-Plättchen und eine dieses gegen den Ventil­ sitz drängende Feder vereinigt, der sich nahe bis zur Querschnittsverengung hin erstreckt. Der Haltekorb si­ chert ferner das Ventil-Plättchen gegen eine zu starke seitliche Verschiebung. Dieses Plättchen-Rückschlag-Ven­ til kann bei Steuerschiebern, die kein Rückschlag-Ventil benötigen, zwar ohne weiteres weggelassen werden. Jedoch ist es in der Herstellung aufwendig und besteht aus vie­ len Teilen. Zudem ist es erforderlich, den Strömungs­ durchgang auszudrehen, um den Sitzring lagesichern zu können. Ungünstig ist ferner, daß bei gegebenem Plätt­ chenhub wegen des Haltekorbes verhältnismäßig viel Platz zur Unterbringung notwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Plättchen- Rückschlag-Ventil der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, das einfach und preiswert herstellbar und einsetz­ bar ist und aus möglichst wenigen Einzelteilen besteht.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die baulich einfache und leicht einsetzbare sowie aus wenigen Teilen bestehende Ausbildung des erfindungsge­ mäßen Ventiles beruht auf der Erkenntnis, daß bei einem Steuerschieber das Fesseln des Plättchens dann nicht mehr notwendig ist, wenn sichergestellt wird, daß sich das Plättchen in keiner Zwischenstellung verfangen kann und auch bei seitlichen Versetzbewegungen nur soweit be­ weglich ist, daß es in seiner Endstellung noch für eine zuverlässige Absperrung zu sorgen vermag. Durch das Weg­ lassen der Fesselung entfallen zusätzliche Teile. Die Montage und die Vorbereitung des Steuerschiebers werden vereinfacht. Außerdem sorgt der Führungsabschnitt für den Abstand, der zwischen dem Sitzring und der Durchmes­ serverengung gebraucht wird. Beim Einsetzen des Sitzrin­ ges, braucht damit keine besondere Sorgfalt aufgewandt zu werden.

Wichtig ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 2, weil mit diesen Voraussetzungen von vornherein dafür Sorge getragen wird, daß auch bei extremen Verkantun­ gen des Ventil-Pättchens dieses immer frei beweglich bleibt und auf Strömungsänderungen anzusprechen vermag.

Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform nach Anspruch 3, da das Anbringen einer Hülse am Sitzring bei dessen Herstellung besonders einfach ist. Wie die Wand des Strömungsdurchgangs zwischen dem Sitzring und der Durch­ messerverengung ausgebildet ist, ist für das einwand­ freie Arbeiten des Ventil-Plättchens unerheblich, weil in diesem Bereich die Hülse das Ventil-Plättchen umgibt.

Günstig ist ferner der Gedanke von Anspruch 4, da die Herstellung und die Montage vereinfacht werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform geht aus An­ spruch 5 hervor. An dieser kegeligen Fläche in der Durchmesserverengung kann sich das gefesselte Ventil- Plättchen nicht verhängen. Diese Form der Durchmesser­ verengung ist ferner strömungstechnisch günstig und läßt sich zudem leicht herstellen.

Ein weiterer, wichtiger Gedanke ist in Anspruch 6 ent­ halten. Bisher wurde der Sitzring verstemmt, was auf­ wendig war, vor allem wenn der Sitzring aus irgendeinem Grund wieder entfernt werden mußte. Da aber für das Rückschlagventil in seiner Sperrstellung die mit Gewin­ den erzielbare Abdichtung bei weitem ausreicht, ist es wesentlich günstiger, den Sitzring einzuschrauben.

Zweckmäßig ist auch die Ausführungsform von Anspruch 7, da mit dieser Abschrägung eine Verkürzung der Diagonale des Querschnitts des Ventil-Plättchens und damit eine Verkleinerung des Innendurchmessers der Hülse erreicht wird.

Vorteilhaft ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 8, weil damit bei auf dem Ventilsitz aufliegendem Plätt­ chen das Druckmittel nicht seitlich am Sitzring vorbei­ gelangt. Für die Dichtung kann ein O-Ring verwendet wer­ den. Es ist aber auch möglich, den Sitzring oder die Hülse mit Nachdruck in den Gewindeauslauf einzupressen oder am Sitzring oder der Hülse eine dichtende Schneid­ kante vorzusehen.

Schließlich ist eine Ausführungsform des Erfindungsge­ genstandes für sich allein von besonderer Bedeutung, wie sie in Anspruch 9 in Verbindung mit einem Steuer-Schie­ ber hervorgehoben wird, dessen Gehäuse eine an die Druckmittelversorgung angeschlossene Querbohrung auf­ weist, die ein von der Gehäuseaußenseite mit einer Durchmesserverengung in die Schieberbohrung mündender Strömungsdurchgang schneidet. Das Plättchen-Rückschlag- Ventil ist für diesen Zweck dank seiner einfachen und preiswerten Herstellbarkeit und seiner einfachen Ein­ bringbarkeit besonders gut geeignet. Es bietet zudem den Vorteil, bei Steuer-Schiebern, die von vornherein kein Rückschlag-Ventil benötigen, den Sitzring mit dem Plätt­ chen herauszulassen oder herauszunehmen, wobei der Dichtstopfen dafür sorgt, daß der Strömungsdurchgang nach außen verschlossen bleibt. Es lassen sich sozusagen die Steuer-Schieber auf den jeweiligen Einsatzzweck auf einfache Weise umrüsten.

Anhand der Zeichnungen wird eine Ausführungsform des Er­ findungsgegenstandes nachstehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Plättchen-Rückschlag-Ventil in einem Strömungsdurchgang,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Steuer-Schieber- Gehäuse, und

Fig. 4a, b abgeänderte Ausführungsformen.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Strömungsdurchgang 1 mit einem Innengewinde 2 erkennbar, das mit einem schrägen Übergang 3 in einen glatten Bohrungsteil 4 übergeht, der zu einer Durchmesserverengung 5 führt, an die sich eine Bohrung 6 mit kleinerem Durchmesser anschließt. Die Durchmesserverengung 5 ist in Form einer Kegelfläche mit einem Kegelspitzenwinkel α von annähernd 120° ausge­ bildet. In den Strömungsdurchgang 1 ist ein Sitzring 7 mit einem Außengewinde 8 eingeschraubt, an dem einstückig eine vorstehende Hülse 9 angeformt ist. Die Hülse 9 liegt an der einer Vorderseite 10 des Sitzringes 7 gegenüber­ liegenden Seite 11. Die Hülse 9 umgibt konzentrisch ei­ nen ringförmigen Ventilsitz 12, der einen Durchlaß 13 begrenzt, der zum einfachen Verschrauben des Sitzringes 7 als Innensechskant ausgebildet ist.

Die Hülse 9 steht mit ihrem freien Ende an der Durch­ messerverengung 5 an und begrenzt auf diese Weise den Abstand zwischen dem Sitzring 7 und der Durchmesserver­ engung 5. In der Hülse 9 ist ein ebenes Ventil-Plättchen 14 ungefesselt geborgen, das nach allen Seiten frei be­ weglich ist. Das Ventil-Plättchen 14 hat (Fig. 2) über den Umfang verteilt drei Strömungsausschnitte 15, zwi­ schen denen bis zum Außenumfang 16 des Ventilplättchens 14 verlaufende Stege 18 vorgesehen sind. Ein mit 17 be­ zeichneter Führungsabschnitt, hier der Innenumfang der Hülse 9, liegt dem Außenumfang 16 des Ventilplättchens 14 mit einem allseitigen Spiel S gegenüber. Zu diesem Zweck ist der Innendurchmesser d des Innenumfanges 17 der Hülse 9 größer als eine Diagonale D des Querschnitts des Ventil-Plättchens 14. Der Außendurchmesser des Ven­ til-Plättchens 14 ist mit d 1 bezeichnet. Die Dicke des Ventil-Plättchens beträgt ein Maß b. In der in schwa­ chen Linien (14′) gezeichneten, schrägen Stellung des Ventil-Plättchens 14 wird auf diese Weise verhindert, daß sich das Ventil-Plättchen 14 in der Hülse 9 ver­ kantet und an seiner freien Beweglichkeit gehindert wird.

Der durch die Strömungsausschnitte 15 begrenzte Grund­ körper des Ventil-Plättchens 14 hat einen Außendurch­ messer d 3, der geringfügig größer ist, als der Außen­ durchmesser d 4 des Ventilsitzes 12. Damit ist sicherge­ stellt, daß selbst bei Anlage des Außenumfanges 16 an einem Punkt des Innenumfanges 17 der Hülse 9 das Ventil- Plättchen 14 voll auf dem Ventilsitz 12 aufliegt und da­ mit eine Strömung in Fig. 1 von links nach rechts ab­ sperrt.

In der gezeichneten Stellung des Ventil-Plättchens 14 verläuft die Strömung in Fig. 1 von rechts nach links. Das Ventil-Plättchen 14 stützt sich dabei mit seinem Rand an der Durchmesserverengung 5 ab. Gegebenenfalls ist die dem Ventilsitz 12 abgewandte Vorderseite des Ventil-Plättchens 14 mit einem schrägen Rand 25 verse­ hen. Zur Abdichtung kann außen in der Hülse 9 ein O-Ring 31 eingesetzt sein, der zusätzlich das Lockern des Sitz­ ringes 7 unter Vibration verhindert. Alternativ oder additiv könnte zur Abdichtung auch am vorderen Ende der Hülse eine Schneide- oder Richtkante 32 vorgesehen sein, die sich in die Wand der Durchmesserverengung eingräbt.

In Fig. 3 ist ein Steuer-Schieber-Gehäuse 20 im Schnitt erkennbar, das eine durchgehende Schieberbohrung 21 und davon abzweigende Verbraucheranschlüsse 23 und 24 be­ sitzt. An der der Schieberbohrung 21 gegenüberliegenden Gehäuseseite durchsetzt eine Querbohrung 22 das Gehäuse, die an eine Druckversorgung angeschlosen ist bzw. bei batterieartig aneinandergesetzten Schiebergehäusen ei­ nen durchgehenden Druckversorgungskanal bildet. Im Schiebergehäuse 20 schneidet die Querbohrung 22 den Strömungsdurchgang 1, der von einer Gehäuseaußenseite 30 bis zur Schieberbohrung 21 führt.

In den Strömungsdurchgang 1 ist der Sitzring bis zur Anlage der Hülse 9 an der Durchmesserverengung 5 einge­ schraubt und sichert das Ventil-Plättchen 14. Das an der Gehäuseaußenseite 30 freie Ende des Strömungsdurch­ gangs 1 wird durch einen Dichtstopfen 26 mit einem In­ nensechskant 27 verschlossen, der in den Strömungsdurch­ gang 2 eingeschraubt ist und sich mit seinem Kopf 28 über eine Dichtung 29 an der Gehäuseaußenseite 30 ab­ stützt.

Sofern für den Steuerschieber kein Plättchen-Rückschlag- Ventil benötigt wird, wird nur der Dichtstopfen 26 ein­ geschraubt. Ist es nachträglich erforderlich, ein Plätt­ chen-Rückschlag-Ventil einzusetzen, ist zuvor der Dicht­ stopfen 26 zu entnehmen. Wird für ein bereits mit dem Plättchen-Rückschlag-Ventil ausgerüstetes Steuerschie­ bergehäuse 20 kein Plättchen-Rückschlag-Ventil mehr be­ nötigt, so kann der Sitzring 7 mit dem Ventil-Plättchen 14 nach Ausbau des Dichtstopfens 26 herausgenommen wer­ den, z. B. mit einem Sechskant-Steckschlüssel, der in den Durchlaß 13 paßt.

Gemäß Fig. 4a ist der Sitzring 7 scheibenförmig. Der Führungsabschnitt 17 wird von einer zylindrischen Wand des Strömungsdurchgangs 1 gebildet, so daß die Hülse 9 von Fig. 1 weggefallen ist. Vom Führungsabschnitt 17 verläuft eine Schulter 35 annähernd radial nach außen.

Zur Abdichtung des Sitzringes 7 kann in seinen Außenum­ fang ein O-Ring 31 und/oder in seiner Stirnseite ein O-Ring 36 eingesetzt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Schulter 35 eine umlaufende Auskehlung 33 auf­ weisen, so daß die Stirnseite des Sitzringes 7 abdichtend gegen eine kreisringförmige Dichtfläche der Schulter 35 anpreßbar ist. Gegebenenfalls ist sogar eine Schneid- oder Dichtkante 34 vorgesehen, die sich in die Stirnsei­ te des Sitzringes eingräbt.

In Fig. 4b wird zur Abdichtung an der Stirnseite des Sitzringes 7 eine Schneidkante 37 vorgesehen, die an die Schulter 35 an- oder in sie eingepreßt wird. Denkbar ist es auch, den Sitzring 7 mit Gewalt in den Auslauf 3 des Innengewindes 2 einzuschrauben, um dort eine Abdichtung zu schaffen.

Claims (9)

1. Plättchen-Rückschlag-Ventil, insbesondere für Steuer­ schieber, mit einem in einen Strömungsdurchgang im Abstand vor einer Querschnittsverengung eingesetzten Sitzring, der einen der Querschnittsverengung zugewandten und einen Durchlaß umgebenden Ventilsitz aufweist, dem ein beweglich gelagertes Ventilplättchen mit wenigstens einem umfangssei­ tigen Strömungsausschnitt zugeordnet ist, das in Durchström­ richtung an der Querschnittsverengung abstützbar und in Sperr­ richtung an den Ventilsitz anlegbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit dem Sitzring (7) ein zum Ventilsitz (12) konzentrischer Führungsabschnitt (17) ver­ bunden ist, der gegenüber der dem Außenumfang (16) des Ventilplättchens (14) ein inneres radiales Über­ maß (S) aufweist, sich an der Querschnittsverengung (5) abstützt und mit der Querschnittsverengung einen Bewe­ gungsraum für das darin ungefesselt untergebrachte Ver­ schlußplättchen (14) bildet.

2. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Füh­ rungsabschnitt (17) einen in Abhängigkeit von der Dicke (b) des Ventilplättchens (14) bemessenen Innendurchmes­ ser (d) aufweist, der größer ist als die in einem Mittel­ querschnitt des Ventilplättchens gemessene Länge einer Diagonale des Ventilplättchens.

3. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungsabschnitt (17) von einer vor dem Sitzring (7) angeordneten Hülse (9) gebil­ det wird.

4. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (9) mit dem Sitzring (7) einstückig ausgebildet ist.

5. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchmesserverengung (5) von einer Kegelfläche gebildet wird, deren Kegelspitzenwin­ kel (α) annähernd 120° beträgt.

6. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sitzring (7) in den Strömungs­ durchgang (1) eingeschraubt ist und daß der Durchlaß (13) des Sitzringes (7) als Innensechskant ausgebildet ist.

7. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Durchmesserverengung (5) zugewandte Seite des Ventilplättchens (14) mit einer Ab­ schrägung (25) in den Außenumfang (16) übergeführt ist.

8. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Sitzring (7) im Strömungsdurchgang (1) eine Abdichtung (31, 32, 33, 34, 36, 37; 8, 3) vorgesehen ist.

9. Plättchen-Rückschlag-Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, das in einen Steuerschieber einge­ setzt ist, dessen Gehäuse eine an die Druckmittelversor­ gung angeschlossene Querbohrung aufweist, die ein von der Gehäuseaußenseite mit einer Durchmesserverengung in die Schieberbohrung mündender Strömungsdurchgang schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsdurchgang (1) mit einem Innengewinde (2) verse­ hen ist, in das der das Ventil-Plättchen (14) ungefesselt sichernde, eine vorspringende Hülse (9) aufweisende Sitz­ ring (7) bis zur Anlage der Hülse (9) an der Durchmesser­ verengung (5) herausnehmbar eingeschraubt ist, daß das außenliegende Ende des Strömungsdurchganges durch einen eingeschraubten Dichtstopfen (26) verschlossen ist, und daß die Querbohrung (22) zwischen dem Sitzring (7) und dem Dichtstopfen (26) verläuft.