DE4402126A1 - Gedämpfte Rückschlagklappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gedämpfte Rückschlagklappe gemäß Oberbegriff des Patentanspruches.

Durch den Einbau von Rückschlagklappen in Rohrleitungen soll verhindert werden, daß das Srömungsmedium bei einer Unter­ brechung ungehindert zurückfließen kann.

Diese Rückschlagklappen lassen sich unter der Kraft des die Rohrleitung durchströmenden Mediums leicht öffnen und schließen selbsttätig, wenn in Strömungsrichtung kein Medium gefördert wird.

Allgemein bekannte Rückschlagklappen haben den Nachteil, daß ein ruck- und schlagartiges Schließen der Klappe auftritt. Aus DE-OS 27 21 176 ist deshalb bekannt, Rückschlagklappen zu verwenden, die mit einer Außenwelle für die Klappenplatte aus­ gerüstet sind und bei denen die Klappenbewegung z. B. durch Hebel und Gewicht, hydraulische oder pneumatische Zylinder, Brems- und Dämpfungszylinder beeinflußt werden kann, um ein gedämpftes Schließen zu erreichen. Derartige Lösungen sind mit erheblichem konstruktiven Aufwand verbunden und deshalb auszu­ schließen.

In DE-OS 27 21 176 wird deshalb vorgeschlagen, eine Rück­ schlagklappe mit einer Innenwelle für die Lagerung der Klappen­ platte mit Plattenaufhängung zu verwenden. Um die Schließzeiten und den Schließweg zu verringern, befindet sich im Gehäusein­ neren ein vorspringender Absatz, und die Klappenplatte weist in Schließstellung eine Neigung zur Längsachse des Gehäuses auf. Diese Lösung weist jedoch durch die Stellung der Klappenplatte bei Durchfluß einen wesentlich verringerten Durchgangsquer­ schnitt in Strömungsrichtung auf. Eine wirksame Dämpfung beim Schließvorgang wird nicht erreicht.

In einer weiteren Ausführungsform wird in DE 40 31 456 A1 eine Ventilklappe beschrieben, bei der der Ventilsitz durch das freie Ende des Rohrstückes gebildet wird, das entsprechend der Krümmung der Innenfläche der Ventilklappe abgerundet ist. Der Ventilsitz ist zudem derart abgeschrägt, daß der Schwenkbereich der Ventilklappe zwischen Offenstellung und Schließstellung kleiner als 90° ist. Hierdurch wird das Öffnen des Ventiles entgegen dem Eigengewicht der Ventilklappe erleichtert. Die Schließbewegung dieser Klappe wird durch die dynamische Druck­ differenz zwar unterstützt, jedoch tritt kein Dämpfungseffekt ein. Zudem benötigt die Klappe in geöffneter Stellung ein großes Gehäuse, um hohe Durchflußwerte zu gewährleisten.

In DE-OS 26 48 050 ist eine Rückschlagklappe mit einer Dämpfungseinrichtung beschrieben. Durch die in die Kanalerwei­ terung über das eigentliche Kanalprofil hinausragenden und vor­ zugsweise nur an den Seiten der Klappe vorgesehenen flügelarti­ gen Flächenteile wird beim Schließvorgang kurz vor der Schließ­ stellung der Klappe eine intensive Verzögerung erzielt. Je näher die Klappe der Dichtungsauflage kommt, umso mehr Wasser muß seitlich entweichen. Das Wasser staut sich in der Kanalerweiterung und in diesem gestauten Wasser wirken die flügelartigen Flächenteile wie Bremsflügel.

Eine weitere Verbesserung dieser Bremswirkung wird dann er­ reicht, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieser Lö­ sung die in die Kanalerweiterung ragenden Flächenteile der Klappe und in gleicher Richtung quer zur Kanalwand verlaufende Wandflächenteile derart zueinander angeordnet sind, daß sie in Schließstellung der Klappe sich eng gegenüber liegen. Beim Schließen wird der Spalt zwischen den flügelartigen Teilen der Klappe und der Wand, aus denen das Wasser entweichen muß, immer enger. Entsprechend steigt der Druck zwischen den beiden Flä­ chen und damit die Verzögerungskraft. Zweckmäßigerweise ragen die flügelartigen Erweiterungen seitlich bis dicht an die die Kanalerweiterung begrenzenden Wandteile. Hier muß noch Wasser durch diesen in seiner Größe gleichbleibenden engen Spalt ge­ drückt werden, was zu einer weiteren Verzögerung beiträgt.

In einer weiteren Ausführung dieser Lösung ist im Klappenbe­ reich innerhalb der zusätzlichen Flächenteile ein sich in Strö­ mungsrichtung erstreckender Vorsprung angeordnet, der bei ge­ schlossener Klappe mit in Strömungsrichtung verlaufenden Kanal­ wandteilen einen engen Spalt bildet. Hierbei wird kurz vor der Schließstellung ein bestimmtes Wasservolumen in einem recht­ eckigen Raum eingeschlossen, aus dem es während der Schließ­ phase nur durch enge Kanäle (Spalt) entweichen kann.

Da die Flächenteile bei der Schließbewegung mit der Kanalwand einen Dreieckspalt bilden, kommt es zu einer Erhöhung der Strö­ mungsgeschwindigkeit in diesem Spalt. Das hat zur Folge, daß der statische Druck in diesem Spalt gegen 0 geht und damit die Dämpfung sehr gering ist. Ebenfalls ist bei der gekammerten Ausführung nach Fig. 3 eine wirksame Dämpfung nur dann mög­ lich, wenn aufgrund des dreieckigen Schließspaltes der durch die Wände und dem Vorsprung gebildete rechteckige Raum umlau­ fend gestaltet ist. Dies ist jedoch entsprechend der Zeichnung nicht der Fall.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Dämpfung einer Rückschlagklappe mit gekrümmter Dichtkontur und bei ungehinder­ tem Durchfluß mit einfachen Mitteln wesentlich zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird das Problem mit den Merkmalen des Kennzei­ chenteiles des Patentanspruches gelöst.

Die erfindungsgemäße Rückschlagklappe ermöglicht ein ruck- und schlagfreies Schließen bei einer Unterbrechung der Strömung. Auch ist es möglich, die Klappe bei unterschiedlichen Strö­ mungsgeschwindigkeiten in unterschiedlichen Stellungen zu hal­ ten. Die Strömungsgeschwindigkeit wird durch den Aufbau der Rückschlagklappe nicht negativ beeinflußt.

Die Erfindung soll nachstehend durch Zeichnungen und durch die Beschreibung der Funktionsweise näher erläutert werden.

Fig. 1 Querschnitt der Rückschlagklappe,

Fig. 2 den Schnitt A-A nach Fig. 1.

Die Rückschlagklappe ist in einer mit flüssigem Medium gefüll­ ten Rohrleitung eingebaut. Durch das Eigengewicht der Klappe 11, welches bedingt durch die Materialanhäufung erhöht ist, wird die Klappe 11 in Schließstellung gehalten und dichtet damit sicher. Es werden Strömungen in der Sperrichtung verhin­ dert. Durch Pumpen oder freies Gefälle wird das Medium zum Fließen in die vorgegebene Richtung gebracht, und damit ist die Klappe 11 je nach Strömungsgeschwindigkeit mehr oder weniger geöffnet.

Ein Ausfall der Pumpe und eine damit eventuell verbundene Um­ kehr der Strömungsrichtung bringt die Klappe 11 durch das Eigengewicht in Schließstellung. Zur Verhinderung eines ruck- und schlagartigen Schließens tauchen die an der Klappe 11 angeordneten Flächen 12 in die Öffnungen 4 des Gehäuses 1 und verdrängen das darin befindliche Medium entgegen der Schließrichtung. Dadurch wird die schnelle Bewegung der Klappe 11 gebremst, und es kommt zu einem schlagfreien Schließen.

Claims (1)

1. Gedämpfte Rückschlagklappe, bestehend aus einem Gehäuse und einer Klappe mit gekrümmter Dichtkontur, dadurch gekennzeich­ net, daß

   • a) das Gehäuse (1) aus einer kegelförmig ausgebildeten Gehäuse­ seite und einem zylindrischen Teil, der die Dichtkontur (2) in Form eines Radius von 3 mm, der umlaufend entsprechend dem Nenndurchmesser (3) der Rückschlagklappe die Kontur eines Kegelmantels aufweist, besteht,
   • b) an der kegelförmig ausgebildeten Gehäuseseite sich ein Dec­ kel (6) mit einer der Klappe (11) angepaßten Form, eine Klappenlagerung (7) sowie symmetrisch angeordnete Vorsprün­ ge (10) befinden,
   • c) im zylindrischen Teil des Gehäuses (1) mit der Klappe (11) fest verbundene Flächen (12) angeordnet sind, die mit um­ laufendem Spalt in die Öffnungen (4) des Gehäuses (1) passen und die durch Stege (5) und durch die Außenwand des Gehäuses (1) begrenzt sind,
   • d) eine kegelförmig gekrümmte und allseitig gummibeschichtete Klappe (11) mit einer zur kegelförmig ausgebildeten Gehäuse­ seite hin eine Materialanhäufung besitzt.