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Schlauchventil mit am Verschlußstück angreifenden Rückholfedern Die
Erfindung betrifft ein zur Verwendung in Rohrleitungen dienendes Schlauchventil
mit einem in der Durchflußöffnung befindlichen Einsatzkörper und einem durch ein
Druckmittel, z. B. Preßwasser, verformbaren, aus Gummi od. dgl. bestehenden, als
Ringmembran vorgesehenen Schlauchverschlußstück, an dem aus anderem Material bestehende
und von ihm räumlich getrennt angeordnete Rückholfeder, die unter der Wirkung des
Druckmittels gespannt werden, angreifen.
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Bei bekannten Schlauchventilen werden die Rückholfedern z. B. von
auf der Rückenfläche der Ringmembran befindlichen Stegen gebildet, die ebenso wie
die Ringmembran aus Gummi bestehen, und zwar aus der Gummimischung, aus der auch
die Ringmembran gefertigt ist. Zudem sind diese Stege an der Ringmembran angeformt,
also fest mit ihr verbunden. Die so beschaffenen Ventile haben sich bei solchen
Einsatzfällen bewährt, bei denen die Ventile in nicht aggressive Medien führende
Leitungen eingeschaltet sind. Wird beispielsweise Wasser durch die Rohrleitung geführt,
so kann die mit den Stegen ausgerüstete Ringmembran, ohne ihre vorzeitige Zerstörung
befürchten zu müssen, aus einer Naturkautschukmischung hergestellt werden. In diesem
Falle ist die Ringmembran ausreichend widerstandsfähig gegen das in der Rohrleitung
befindliche Medium, während andererseits die als Federn dienenden Stege ausreichend
widerstandsfähig sind bzw. über eine ausreichende große elastische Verformbarkeit
und Strukturfestigkeit verfügen. Werden jedoch Ventile der erwähnten Art zur Absperrung
von aggressiven Medien, wie Öle, Treibstoff, Säuren und Laugen, verwendet, so ist
man gezwungen, die Ringmembran mit den Stegen aus einer gegen das betreffende Medium
beständigen, z. B. einer ölbeständigen Kunstkautschukmischung herzustellen. Dieser
Werkstoff ist zwar beständig gegen das aggressive Medium, doch können nunmehr die
an der Ringmembran befindlichen Stege infolge mangelnder Festigkeit und Verformbarkeit,
bedingt durch die spezifischen Materialeigenschaften, nicht mehr ihren Zweck erfüllen;
schon nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit werden die Stege zerstört.
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Bei einem anderen bekannten Schlauchventil wird ein als Ringmembran
ausgebildetes Schlauchverschlußstück mit in Längsrichtung angeordneten Versteifungsdrähten
vorgesehen. DieseVersteifungsdrähte sind wohl in erster Linie zur Stabilisierung
der Ringmembran gedacht, um bei plötzlich auftretenden Druckdifferenzen unerwünschten
Verlagerungen der Ringmembran vorzubeugen. Die Versteifungsdrähte sind in auf der
Ringmembran angeformten Nocken untergebracht und werden durch eine besondere Feder
in gespanntem Zustand gehalten. Durch die Spannfedern besteht auch die Möglichkeit,
die Versteifungsdrähte mit der Ringmembran aus der Schließstellung zurückzuholen.
Da dort die Federn aber aus Metall bestehen, sind sie nicht eigengedämpft und lassen
daher unerwünschte Schwingungen zu.
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Zweck der Erfindung ist es nun, ein Schlauchventil zu schaffen, das
in zur Leitung von aggressiven Medien dienende Rohrleitungen eingeschaltet werden
kann und zudem über Rückholfedern mit ausreichender Lebensdauer und Eigendämpfung
verfügt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Rückholfedern strangförmige
in an sich bekannter Weise aus Gummi od. dgl. bestehende Zugfedern sind, die über
den Umfang des Schlauchverschlußstückes verteilt etwa radial zu ihm verlaufend .angeordnet
und über in an sich bekannter Weise an ihm angeformte, vorzugsweise als Nocken ausgebildete
Vorsprünge mit Hilfe von Kupplungsgliedern mit ihm verbunden sind.
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Aus Gummi bestehende Federn sind für Ventile anderer Art bekannt.
Es handelt sich dabei jedoch um federnde Membrankörper, die gleichzeitig zur Abdichtung
und zur Erzeugung von Rückstellkräften dienen, deren übertragung auf Schlauchverschlußstücke
nicht gegeben ist, weil hier größere Federwege notwendig sind. Ebensowenig wird
die Erfindung durch die bekannten Membranventile vorweggenommen, in denen eine metallische
Schraubenfeder unter Zwischenfügung eines als Kupplungsglied wirkenden Membrantellers
Druckkräfte auf die Membran ausübt. Das der Erfindung zugrunde liegende Problem
tritt bei den bekannten Einrichtungen von vornherein
nicht auf,
und zudem sind metallische Federn wegen der fehlenden Eigendämpfung für viele Einsatzzwecke
nicht erwünscht.
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Die Verbindung zwischen den für sich hergestellten Rückholfedern und
der Ringmembran erfolgt zweckmäßigerweise .auf mechanischem Wege, und sie kann in
einfacher Weise durch Haken, Ösen od. dgl. bewerkstelligt werden. Darüber hinaus
sind derartige Kupplungsglieder, die zwischen der Ringmembran und denRückholfedern
eingeschaltet sind, von besonderer Wichtigkeit. Es läßt sich nämlich nicht vermeiden,
daß die aggressiven Medien, beispielsweise Öle, auch die Kunstkautschukmischung
durchdringen. Stünden aber die Naturkautschukfedern mit der aus Kunstkautschuk bestehenden
Ringmembran in unmittelbarer Berührung, so könnte nicht verhindert werden, daß das
aggressive Medium auch einen nachteiligen Einfluß auf die Naturkautschukfedern ausübte
bzw. eine Diffusion des Mediums in die Zugglieder einträte.
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Die erwähnten Kupplungsglieder verhindern diese nachteilige Beeinflussung
der Rückholfedern, wenn sie - beispielsweise bei Öl als Leitungsmedium -aus Stahl,
insbesondere einem nicht rostenden Stahl, gefertigt werden.
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Um seitliche Verschiebungen des Schlauchverschlußstückes zu verhindern,
sind nach einem Teilmerkmal der Erfindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Einsatzkörper
Begrenzungsanschläge vorgesehen. Zweckmäßig werden die Begrenzungsanschläge von
den den Einsatzkörper tragenden und mit dem Ventilgehäuse verbindenden Rippen gebildet.
Diese Maßnahme ist für Schlauchventile an sich bekannt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Schlauchventil mit Ringmembranverschlußstück
und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-II in Fig. 1. Am Gehäuse 1 des Ventils
ist eine ringförmige, im Querschnitt im wesentlichen U-förmige, aus Kunstkautschuk
bestehende Ringmembran 2 an ihren verdickten Rändern bei 3 fest eingespannt unter
Bildung eines Druckraumes 4, dem über eine nicht näher dargestellte Anschlußleitung
ein Druckmittel, vorzugsweise Druckwasser, zugeführt werden kann.
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Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich ferner .ein Einsatzkörper 5,
der durch Rippen 6 gehalten ist.
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In bekannter Weise wird durch Einführen des Druckmittels in den Druckraum
4 die Ringmembran 2 nach innen in Richtung auf den Einsatzkörper 5 durchgewölbt,
wodurch sich der Durchflußquerschnitt bei 7 verengt. Durch Steigerung des Druckes
innerhalb des Druckraumes 4 kann die Ringmembran 2 so weit verformt werden, daß
sie den Einsatzkörper 5 berührt, wodurch das Ventil geschlossen wird.
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Für die ordnungsgemäße Funktion der Ringmembran 2 sind Rückholfedern
erforderlich, die mit dem Einführen des Druckmittels in den Druckraum
4 gespannt werden und stets danach trachten, die Verformung der Ringmembran
2 rückgängig zu machen bzw. das Ventil offenzuhalten.
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Nach dem Ausführungsbeispiel bestehen die Rückholfedern aus Naturkautschukringen
8, die einerseits mit dem Gehäuse 1 bzw. dem Zwischenstück 9 des Gehäuses 1 und
andererseits mit der Ringmembran 2 aus Kunstkautschuk verbunden sind. Zur Befestigung
der Federenden dienen am Zwischenstück 9 bzw. an der Ringmembran 2 befindliche Stahlösen
oder -haken 10. Die an der Ringmembran 2 befindlichen Haken oder Ösen 10 sind ihrerseits
durch Bohrungen 11 von auf der Ringmembran 2 angeformten Nocken 12
hindurchgeführt. Entsprechend der Anordnung der Federn 8 sind die Nocken 12 über
den Umfang der Ringmembran 2 verteilt, und zwar so, daß Nocken benachbarter Reihen
gegeneinander versetzt sind, wodurch eine ungleichmäßige Verformung der Ringmembran
2 ausgeschaltet wird. Die Nocken 12 und die Ösen oder Haken 10 sind
so bemessen, daß die Federn 8 die Ringmembran 2 bzw. die Nocken 12 nicht berühren.
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Während die Federn 8 nach dem Ausführungsbeispiel, die in drei Reihen
angeordnet sind, gemäß Fig. 2 im wesentlichen radial zu der Ringmembran 2 bzw. dem
Gehäuse 1 stehen, kann auch eine Schrägstellung der Federn 8 nach der gestrichelten
Linie 13
gemäß Fig. 2 vorgesehen sein, so daß ein Nocken 12 und ein Haken
bzw. eine Öse 10 jeweils zur Verankerung von zwei Federn 8 herangezogen werden
kann. An Stelle einzelner Federn 8 kann auch für alle in Umfangsrichtung
hintereinander liegende Nocken 12 bzw. Haken oder Ösen 10 ein durchgehendes Federband,
vorzugsweise aus Gummi, verwendet werden, das dann dem Linienzug 13 entsprechend
verlegt wird, sich somit über den gesamten Umfang der Ringmembran 2 erstrecken kann
und lediglich an seinen Enden fixiert wird. Auch sind an Stelle der bandförmigen
Federn sich über den Umfang der Ringmembran 2 erstreckende Gummikreisringe verwendbar;
die an ihrem inneren Umfang vorzugsweise ebenfalls durch Zwischenglieder mit der
Ringmembran 2 und an ihrem äußeren Umfang mit dem Gehäuse 1 bzw. dem Zwischenstück
9 verbunden werden müssen.
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Um seitliche Verschiebungen der Ringmembran 2 zu verhindern, wenn
diese den Einsatzkörper 5 unter der Wirkung des Druckmittels im Druckraum 4 berührt
bzw. das Ventil geschlossen ist, können in üblicher Weise für die Ringmembran 2
Begrenzungsanschläge vorgesehen sein, die eine solche seitliche Verschiebung verhindern,
jedoch die Anlage der Ringmembran 2 an dem Einsatzkörper 5 gestatten. Hierbei ist
es zweckmäßig, die Rippen 6 so auszubilden, daß deren der Ringmembran 2 zugekehrte
Stirnflächen 14 als Anschläge dienen können.