DE1066828B

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Publication number: DE1066828B
Application number: DENDAT1066828D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-08

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Membranabsperrventil mit einer im Gehäuse eingeklemmten Membran, insbesondere mit Betätigung durch das abzusperrende Druckmittel und Steuerung durch ein vorzugsweise elektromagnetisches Hilfsventil.

Es ist bei Membranventilen bekannt, die Membran an ihrem Rand im Gehäuse fest einzuspannen mit dem Nachteil hoher Kerbwirkungen im Randbereich. Weiterhin sind auch Membraneinspannungen bekannt, bei denen durch besondere Formgebung der Membran diese in radialer Richtung bei fester Randeinspannung eine freie Bewegungsmöglichkeit aufweist. Schließlich ist es auch bekannt, eine Membran in ihrem Randbereich frei im Gehäuse in axialer Richtung in einer Ausnehmung anzuordnen und so auszubilden, daß sie in zwei Endstellungen in der Gehäuseausnehmung anliegt, so daß in den möglichen Zwischenstellungen keine dichte Befestigung vorliegt.

Bei dem Membranventil nach der Erfindung wird von einer in allen Betriebsstellungen im Randbereich dicht eingeklemmten Membran ausgegangen, deren Beanspruchung bei den Umschaltbewegungen dadurch zurückgeht, daß die Membran unter Zwischenlage von je einem elastischen Ring auf beiden Seiten im Gehäuse eingeklemmt ist, wobei in einer Weiterbildung diese elastischen Ringe zumindest annähernd kreisförmige Querschnitte aufweisen, und in je eine Nut der Gehäuseteile nur teilweise eingelassen sind.

Durch diese nur mittelbare Einspannung der Membran wird erreicht, daß die Membran auch als sehr starrer Teil für hohe Drücke ausführbar ist, ohne daß dadurch die Umschaltkräfte wesentlich ansteigen. Weiterhin gehen die Kerbwirkungen im Randbereich einer solchen Membran zurück, weil eine Aufteilung der Beanspruchungen gelingt. Die Membran nach der Erfindung kann sich auch in radialer Richtung leichter verformen, weil die zwischengeschalteten elastischen Ringe die Schubbeanspruchungen übernehmen, auf die sie wesentlich günstiger reagieren. Der Kraftaufwand ist für diese Beanspruchungsart wesentlich kleiner als bei Druck- und Zugbeanspruchungen, die bei der bisherigen Einspannungsart am Rande der Membran von dieser unmittelbar aufgenommen werden mußten.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigt das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung, und zwar

Fig. 1 ein Membranventil im Schnitt und
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Membraneinspannung.

Nach Fig. 1 sind im Ventilgehäuse 10 der Zufluß 11 und der Abfluß 12 angeordnet. Zentral im Gehäuse 10 liegt ein als ringförmige oder ähnliche Lippe ausgebildeter Ventilsitz 13, der vom Zuflußraum 14 kranz-Membranabsperrventil

Anmelder:

Erich Herion,
Stuttgart-Frauenkopf, Distlerstr. 21/22

Erich Ruchser, Meimsheim (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

artig umgeben ist. Zur Abdichtung liegt auf dem Sitz 13 eine Membran 15, die an ihrem Umfang zwischen dem Gehäuse 10 und dem darauf aufgesetzten Oberteil

16 über elastische Mittel ohne Metallberührung eingespannt ist.

Die Einspannung der Membran läßt Fig. 2 erkennen. Im Gehäuse 10 und im Oberteil 16 sind in Nuten

17 Dichtringe 18 eingelegt, welche die Membran 15 auf beiden Seiten fassen. Die Nuttiefe ist so gewählt, daß die Dichtringe auch im gespannten Zustand gegenüber den Metallteilen ausreichend vorstehen, so daß die Membran 15 die Metallteile 10 und 16 auch bei Verformung nicht berührt. Die Dichtringe 18 können zweckmäßig runden Querschnitt und die Nuten 17 parallele oder geneigte Wandungen aufweisen. Die Membran kann aus Gummi oder einem technisch gleichwertigen Stoff bzw. aus Metall bestehen. Im letzteren Fall ergibt die elastische Einspannung auch gleichzeitig das erforderliche radiale Spiel.

Zur Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz 13 kann die Membran 15 auf beiden Seiten mit Dichtscheiben 19 versehen sein, die über Haltescheiben 20 durch einen zentralen Bolzen 21 an der Membran 15 befestigt sind.

Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung der Haltescheiben 20 als Führung für die über der Membran 15 im Druckraum 23 angeordnete Feder 22. Zu diesem Zweck können diese zentrale Vertiefungen 24 haben, die auf den Federdurchmesser abgestimmt sind. Es besteht auch die Möglichkeit, die Haltescheiben gleichzeitig als Führung der Membran 15 im Ventilsitz 13 zu verwenden, wozu sie gegebenenfalls konisch ausgebildet sein können. Die Feder 22 wirkt mit einer gegebenenfalls einstellbaren \⁷'orspannung in Schließrichtung.

Vom Zufluß führt eine Bohrung 25 über eine auswechselbare Düse 26 und eine weitere Bohrung 27 in den über der Membran 15 liegenden Druckraum 23.

SOi 637/216

Die auswechselbare Düse 26 ist gegebenenfalls mit einem Schmutzfänger 28 versehen. Mit dem Druckraum 23 ist durch eine Bohrung 29 der Ringraum 30 verbunden, in dem sich das Hilfsventil 31 und sein Sitz 32 befinden. Das Hilfsventil 31 wird vom Anker 33 eines Elektromagneten 34 gebildet. Eine weitere Bohrung 35 verbindet dann den Sitz 32 über eine auswechselbare Düse 36 und die Bohrung 37 mit dem Abfluß. Der Elektromagnet 34 ist mit einem Anschlußstutzen 38 im Gehäuseoberteil 16 eingeschraubt.

In der dargestellten Stellung ist das Ventil und das Hilfsventil 31 geschlossen. Der Druck im Druckraum 23 und die Feder 22 drücken die Membran 15 auf den Ventilsitz 13. Bei Stromdurchgang zieht der Elektromagnet 34 den Anker 33 gegebenenfalls gegen eine nicht dargestellte Feder nach oben und hebt das Hilfsventil 31 von seinem Sitz 32 ab. Der im Druckraum 23 herrschende Druck wird in den Abfluß 12 abgebaut, so daß der Druck im Zuflußraum 14 nunmehr die Membran 15 gegen die Feder 22 von ihrem Sitz 13 abheben und den Durchfluß freigeben kann.

Durch die auswechselbaren Düsen 26 und 36 kann man den Druckaufbau und -abbau im Druckraum 23 in jeder gewünschten Weise beeinflussen und damit die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Ventils verändern.

Wird der Elektromagnet 34 abgeschaltet, dann schließt der Anker 33 das Hilfsventil 31. Dadurch kann sich im Druckraum 23 mit einer durch die Größe der Düse 26 bedingten Geschwindigkeit wieder der volle Druck aufbauen und die Membran 15 in die Schließstellung zurückdrücken.

Damit man das Ventil unabhängig vom Elektromagneten z. B. bei Stromausfall oder Defekt öffnen kann, ist eine Handbetätigung in Form einer Entlüftungsleitung 39 vorgesehen, die von der Bohrung 27 abzweigt. Diese Entlüftungsleitung ist mit einem besonderen, von Hand zu öffnenden Ventil 40 versehen. Durch öffnen dieses Ventils 40 kann der Druckraum 23 ins Freie entlüftet und dadurch die gleiche Wirkung erzielt werden wie durch das öffnen des Hilfsventils.

Das Gehäuseoberteil 16 und der Elektromagnet 34 können durch eine besondere Schutzhaube 41 abgedeckt sein, die zum besseren Auswechseln der Düsen 26 und 36 und für die Handbetätigung an den entsprechenden Stellen mit Fenstern versehen sein kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Membranabsperrventil mit einer im Gehäuse eingeklemmten Membran, insbesondere mit Betätigung durch das abzusperrende Druckmittel und Steuerung durch ein vorzugsweise elektromagnetisches Hilfsventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (15) unter Zwischenlage von je einem elastischen Ring (18) auf beiden Seiten im Gehäuse (10, 16) eingeklemmt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ringe (18) zumindest annähernd kreisförmige Querschnitte aufweisen und in je eine Nut (17) der Gehäuseteile (10, 16) teilweise eingelassen sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit besonderen Dichtscheiben (19) versehene Membran (15) als Führungsmittel in der Sitzbohrung Haltescheiben (20) trägt.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (15) auf jeder Seite Dicht- und Haltescheiben (19, 20) aufweist.

5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheiben (20) gleichzeitig als Führung für eine in Schließrichtung wirkende Feder (22) dienen.

6. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungskanal (25, 27) zwischen dem Zuflußraum (14) und dem Druckraum (23) auf der Rückseite der Membran (15) und/oder vom Sitz (32) des Hilfsventil (31, 32, 33) zum Abflußraum (12) auswechselbare Düsen (26, 36) angeordnet sind.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Düsen (26, 36) insbesondere die für den Verbindungskanal (25, 27) zum Druckraum (23) bestimmte Düse (26) mit Schmutzfängern (28) versehen sind.

8. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Druckraum (23) eine Entlüftungsleitung (39) abzweigt, die mit einem von Hand betätigten Ventil (40) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 882 875;
USA.-Patentschriften Nr. 2 388 868, 2 573 369,
738 157.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen