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Membranventil mit nichtsteigender Spindel
Die Erfindung bezieht sich auf Membranventile mit einer, von einer Haube wenigstens teilweise abgedeckten, nichtsteigenden Spindel und einem Anzeigegerät, welches aus einem Gewindering besteht, der auf einem zwischen Ventilgehäuse und Handrad befindlichen Gewindeabschnitt der Spindel sitzt und mit einer seine Verdrehung verhindernden, an der Haube befestigten Halterung od. dgl. zusammen- wirkt.
Das erfindungsgemässe Gerät soll nun nicht nur als Anzeigegerät dienen, sondern gleichzeitig auch das Zusammendrücken der Membran begrenzen. Eine solche Begrenzung ist sehr wünschenswert, da die Membran unter der Einwirkung eines übermässig hohen Druckes leicht beschädigt wird. Wenn sich das Ventil in einem guten Zustand befindet und der Ventilsitz frei von Ablagerungen ist, kann ein Membranventil durch einen verhältnismässig leichten, auf die Membran ausgeübten Druck geschlossen werden und wenn es unter einem solchen Druck nicht zu schliessen ist, dann kann dies als Zeichen dafür angesehen werden, dass etwas nicht in Ordnung ist.
Es sind zwar bereits Membranventile mit einer nicht steigenden Spindel bekanntgeworden, bei denen zur Begrenzung des Gewinderinges ein Anschlag vorgesehen ist. Dieser kommt an einem Brückenstück, welches sich auf der Stopfbüchse abstützt, zum Anliegen. Die Lage der Stopfbüchse samt dem Brückenstück ist jedoch durch den Druck bestimmt, der auf das Dichtungsmaterial ausgeübt wird. Der Anschlag für den Gewindering, der nicht feststehend, sondern variabel ist, kann daher auch nicht als Begrenzung für die tiefste Stellung des Gewinderinges angesprochen werden und wäre daher auch als Sicherung für die Membran des Ventiles nicht geeignet, da jede weitere Verformung der Membran über das für einen dichten Abschluss erforderliche Mass hinaus bereits zu ihrer Beschädigung führen würde.
Ziel der Erfindung ist es, den aufgezeigten Mangel zu vermeiden, was durch einen an der Ventilhaube vorgesehenen Anschlag erreicht wird, durch den die tiefste Stellung des mit der Halterung zusammenwirkenden Gewinderinges bestimmt und hiedurch das Ausmass der Kompression der Membran in Schliessstellung einstellbar festgelegt sowie eine weitere Verdrehung der Spindel verhindert ist.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist der Gewindering mit einem Flansch versehen, welcher zum Einrasten der als Führungsstab ausgebildeten Halterung in einer Anzahl verschiedener Winkelstellungen mit in Abständen voneinander angeordneten Ausnehmungen versehen ist.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist der Führungsstab in die Haube eingeschraubt und das mit dem Gewindering zusammenwirkende Gewinde an einem Verlängerungsstück angeordnet, dessen inneres Ende mit der Ventilspindel verbunden ist, sich gegen das Ende der Haube abstutzt und dessen äusseres Ende zur Befestigung eines Handrades od. dgl. eingerichtet ist. Das den Gewindering tragende Gewinde ist erfindungsgemäss an einer zwischen dem Handrad oder einer andern Vorrichtung zur Betätigung der Spindel sowie einem sich mit dem inneren Ende gegen das Ende der Haube abstützenden Ansatz der Spindel eingespannten Hülse, die vorzugsweise gemeinsam mit dem Handrad auch aus einem Stück bestehen kann, ausgebildet.
Das mit der Ventilspindel verbindbare innere Ende des Verlängerungsstückes ist mit Löchern versehen, die mit dem diametral angeordneten Loch in der Ventilspindel im verbundenen Zustande fluchten. Das Verlängerungsstück kann zwischen seinem inneren und seinem äusseren Teil ausserdem mit einer zur Abstützung z. B. des Handrades bestimmten Schulter ausgebildet sein.
Ausserdem kann die als
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gesonderter Führungsstab ausgebildete, gegebenenfalls mit einer Messeinteilung versehene Halterung in einem an der Haube angeordneten Ansatz eingesetzt, vorzugsweise angeschraubt sein und schliesslich kann nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung der an der Haube vorgesehene. der Abstützung des Gewinderinges dienende Anschlag, als ein auf das den Gewindering tragende Gewinde, bis in eine Ausnehmung an der Stirnseite der Haube aufschraubbarer und in dieser Stellung feststellbarer Ring ausgebildet sein.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt des Ventils an der Offenstellung, Fig. 2 ein Detail des Ventils in geschlossener Stellung, Fig. 3 einen Schnitt nach den Linien III-III aus Fig. 2, Fig. 4 Details einer abgeänderten Ausführung und Fig. 5 Details einer andern Ausführung.
Die Fig. 1 - 3 zeigen ein Ventil mit einer Membran 11, die mit einem als Wehr ausgebildeten Sitz 12 zusammenwirkt und durch einen mittels einer Mutter 14 bewegten Druckkörper 13 betätigt wird, welcher von einer mit einer Schulter versehenen nichtsteigenden, in einer Haube 16 gelagerten. und von dieser abgedeckten Spindel 15 bewegbar und mit Hilfe eines Handrades 17 drehbar ist. Abgesehen von gewissen Einzelheiten, die noch beschrieben werden, ist diese Ausführungsform bereits bekannt.
An der Spindel 15 ist ein zweites, u. zw. ein Anzeige-Schraubengewinde 18 vorgesehen, mit dem ein, einen Flansch 21 aufweisender Gewindering 19 zusammenwirkt, wobei der Flansch 21 mit einer Kerbe versichert ist, in die eine aus der Haube 16 herausragende Halterung eingreift, so dass sich die Mutter 14 wohl in axialer Richtung, aber nicht gemeinsam mit der Spindel 15 drehen kann. Sie wird daher von der Haube 16 weg oder zu dieser hin bewegt, wenn die Spindel 15 in der einen oder andern Richtung gedreht wird. Sie ist ausserdem in ihrer Beziehung zu den andern Teilen so gelagen. dass sie bei offenem Ventil vom Ende der Haube 16 entfernt ist (wie in Fig. 1) und bei geschlossenem Ventil an der Stirnfläche der Haube 16 anliegt, wenn sich die Membran 11 unter dem gewünschten Kompressionsgrad befindet.
Wenn sie gegen die Stirnfläche der Haube 16 stösst, wird der Widerstand gegen ein weiteres Drehen durch die zwischen dem Gewindering 19 und der Haube 16 auftretende Reibung bewirkt, nicht aber durch die Halterung 22, so dass sowohl diese als auch der Flansch 21 einen geringen Querschnitt haben können.
Bei einer für die Praxis bestimmten Ausführung müssen natürlich bei der Dimensionierung sowohl der Haube 16, wie auch der Spindel 15, des Ventildruckkörpers 13 und der Mutter 14, welche den Druckkörper 13 an der Spindel antreibt, gewisse Toleranzen berücksichtigt werden. Es ist daher zweckmässig, wenn der Gewindering 19 genau eingestellt werden kann, um zu gewährleisten, dass er seine begrenzende Funktion gerade zu dem Zeitpunkte ausübt, bei dem der für die Membran zulässige Druck erreicht wird. Der Gewindering 19 ist zu diesem Zwecke so ausgestaltet, dass die als Führungsstab od. dgl. ausgebildete Halterung 22 an irgend einer beliebigen Stelle seines Umfanges angreifen kann.
Der Flansch 21 weist daher halbkreisförmige Ausnehmungen 23, in dicht aufeinanderfolgenden Winkelstellungen auf, wobei diese Ausnehmungen einen solchen Radius haben, dass jede von ihnen mit der Halterung 22 in Eingriff gebracht werden kann. Um die Einstellung zu erleichtern, kann das äussere Ende der Halterung 22 als Vierkant 24 oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein, so dass dieser, wenn der Gewindering 19 gedreht und dann rückgestellt werden soll, von der Haube 16 rasch losgeschraubt werden kann.
Die Fig. 1 - 3 zeigen eine besondere Ausführung, die auch für bekannte Ventile, bei denen das Handrad 17 an der Spindel mittels eines diametral angeordneten Bolzens 29 befestigt wird, sehr geeignet ist. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf die erwähnte bekannte Konstruktion ist auch eine Spindelverlängerung vorgesehen. Diese umfasst einen Innenteil 25 an dem das Gewinde 18 ausgebildet ist und die eine zur Aufnahme des vorspringenden Endteiles der Ventilspindel 15 bestimmte Ausnehmung aufweist. Dieser Teil hat Löcher, welche mit dem diametral angeordneten Loch in der Spindel fluchten, so dass er an der Stelle 26 statt des Handrades befestigt werden kann.
Wenn die Verbindung auf diese Weise hergestellt ist, stützt sich das untere Ende des Verlängerungsstückes statt des Handrades 17 an der Stirnfläche der Haube 16 ab und hindert so die Spindel 15 daran, sich in das Innere der Haube 16 hinein zu bewegen. Das Gewinde 18 erstreckt sich etwa über die Hälfte der Länge dieses Innenteiles 25, ausgehend von dem an die Haube 16 anschliessenden Ende. Der nach aussen liegende Teil 27 der Spindelverlängerung ist eine Nachbildung des aus der Haube 16 hervorstehenden Spindelendes und weist an der Verbindungsstelle der beiden Teile einen Absatz 28 mit vergrössertem Durchmesser auf. Das Handrad 17 kann also auf das äussere Ende der Spindelverlängerung geschoben werden, bis es am Absatz 28 aufsitzt und kann dann mit Hilfe eines diametral angeordneten Bolzens 29 befestigt werden.
Das äussere Ende der Haube 16 ist vorzugsweise mit einem Ansatz 31 ausgebildet, der ein mit einem Gewinde versehenes Loch aufweist, in das die, mit einer der am Umfang des Gewinderinges 19 angeord-
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neten Ausnehmungen 23 zusammenwirkende Halterung 22 eingreift ; erforderlichenfalls wäre es aber auch möglich, ein geeignetes Loch in eine vorhandene Haube, die keinen Ansatz besitzt, zu bohren. Die Länge der Halterung 22 ist derart bemessen, dass diese auch bei vollständig geöffnetem Ventil (wie aus Fig. 1 zu ersehen ist) in die Ausnehmungen 23 des Flansches 21 eingreift und der Gewindering 19 noch immer mit dem Anzeigegewinde 18 zusammenwirkt.
Durch geeignete Auswahl der Ganghöhe des den Gewindering 19 tragenden Gewindes 18 kann die Bewegung des Gewinderinges 19 gleich, geringer oder grösser als die des Ventildruckkörpers gemacht werden. Gegebenenfalls kann die Halterung 22 auch mit einer Messeinteilung versehen sein.
Es ist selbstverständlich, dass die Spindelverlängerung und der Anzeiger jederzeit abmontiert und das Handrad 17 in seiner ursprünglichen Lage befestigt werden kann. Die Erfindung ist aber nicht auf die Herstellung einer besonderen Spindelverlängerung beschränkt, da, wenn dies erwünscht ist, auch die Spindel selbst entsprechend verlängert und in ihre Oberfläche (wie Fig. 4 zeigt), ein Anzeigegewinde 18a geschnitten werden kann.
Der übliche Ansatz 32 an der Spindel 15 hindert diese daran, sich aus der Haube 16 herauszubewegen, wogegen eine Bewegung in die Haube 16 hinein auf verschiedene Weise verhindert werden kann, z. B. durch einen am Gewinde 18a aufgeschraubten Ring 33, der gegen Verdrehung durch einen Gewindestift 34 gesichert ist. Der Ring 33 ist in die Haube 16 eingedreht, so dass sich der Gewindering 19 zur Begrenzung des auf die Membran 11 ausgeübten Druckes gegen die Haube 16 abstützen kann. wie bereits oben beschrieben wurde. Um den Zutritt zum Gewindestift 34 zu erleichtern, kann in die Haube 16 auch ein Loch 35 gebohrt werden.
In Fig. 5 wird eine andere Lösung gezeigt. Hier ist das Anzeigegewinde 18b an einer separaten Hülse 36 ausgebildet, welche zwischen einer an der Spindel 15 vorgesehenen Schulter und der inneren Seite des Handrades 17 eingespannt und der Durchmesser der Hülse 36 derart bemessen ist, dass sich ihr Ende gegen die Haube 16 abstützt und daher eine Bewegung der Spindel 15 in die Haube 16 hinein verhindert. Um eine Drehung der Hülse 36 gegenüber der Spindel 15 zu verhindern, kann man die beiden mit einem Bolzen 37 fest verbinden. Es ist klar, dass die Hülse 36 statt dessen auch gemeinsam mit dem Handrad 17 aus einem Stück angefertigt werden kann.
In den Fig. 4 und 5 sind jene Teile, welche mit denen in den Fig. 1-3 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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festgehalten sein, desgleichen könnte das Handrad auch durch irgendein anderes geeignetes Organ, z. B. durch ein Kettenrad ersetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Membranventil mit einer von einer Haube wenigstens teilweise abgedeckten, nichtsteigenden Spindel und einem Anzeigegerät. welches aus einem Gewindering besteht, der auf einem zwischen Ventilgehäuse und Handrad befindlichen Gewindeabschnitt der Spindel sitzt und mit einer seine Verdrehung verhindernden, an der Haube befestigten Halterung od. dgl. zusammenwirkt, gekennzeichnet durch einen an der Ventilhaube (16) vorgesehenen Anschlag, durch den die tiefste Stellung des mit der Halterung (22) zusammenwirkenden Gewinderinges (19) bestimmt und hiedurch das Ausmass der Kompression der Membran (11) in Schliessstellung einstellbar festgelegt sowie eine weitere Verdrehung der Spindel (15) verhindert ist.