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Gegenstand der Erfindung ist ein Membranventil, bei dem eine aus metallischem Werkstoff bestehende, mit einem metallischen Dichtkörper versehene Membrane mittels einer Spindel, einem Stössel od. dgl. gegenüber einem Ventilsitz bewegbar ist, wobei die Membrane aussen einen Ringkörper aufweist. Insbeson- dere bezieht sich die Erfindung auf solche Membranventil dieser Art. die in der Biotechnologie, in der Lebensmittelindustrie und in der Pharmazie eingesetzt und auch als aseptische Ventile bezeichnet werden.
Bei vielen bekannten Membranventilen besteht die Membran aus Naturkautschuk oder einem elastischen Kunststoff. Ein solches Ventil ist z. B. in der GB 2 250 802 A beschrieben, wobei bei diesem bekannten Ventil auch der mittlere Dichtkörper und der äussere Ringkörper aus Kautschuk bestehen und einstückig mit der Membran ausgebildet sind. Bei derartigen Materialien kommt es jedoch meistens sehr bald zu-vorerst nur kleinen-Rissen, in denen sich Bakterien ansetzen. Das Ventil wird daher, selbst bei sonst noch intakter Funktion, für die obgenannten Zwecke unbrauchbar.
Es werden als aseptische Ventile auch schon Balgventile mit einem Edelstahlbalg verwendet. Zwischen den Rippen des Balges sind jedoch sehr leicht Schmutzansammlungen möglich und auch die Lebensdauer eines Balges ist sehr begrenzt. Bei Beschichtung des Metallbalges mit z. B. Teflon entstehen zusätzlich die gleichen Probleme wie bei Verwendung von Kunststoffmembranen.
In der von der Anmelderin stammenden EP-A1-0 457 755 ist ein Membranventil der eingangs genannten Art beschrieben, durch das die Nachteile der bekannten Ventile vermieden werden und bei dem die Bildung von Bakteriennestern praktisch ausgeschlossen ist. Bei diesem bekannten Ventil ist sowohl der Aussen-als auch der Innenrand der Membrane in Richtung zur Dichtkörperachse gebogen und absatzlos mit dem Ringkörper bzw. dem Dichtkörper verschweisst. Bei einem solchen Membranventil sind die produktber- ührten metallischen Flächen der Membran und des Dichtkörpers glatt und überdies klein, sodass es nicht zur Bildung von Bakteriennestern kommen kann.
Nachteilig bei diesem Membranventil sind die verhältnismässig hohen Herstellungskosten, weil zur Erreichung einer absatzlosen Verschweissung ein hoher Anteil an teurer Handarbeit erforderlich ist. Auch ist die erforderliche Prüfung der Schweissnähte teuer.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, ein Membranventil zu schaffen, das die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist, das somit, bei Beibehaltung der Vorteile des bekannten Membranventiles, billiger herzustellen ist.
Erreicht wird dieses Ziel bei einem Membranventil der eingangs genannten Art dadurch, dass die metallische Membran mit dem Dichtkörper und dem Ringkörper aus einem Stück besteht. Durch zahlreiche Versuche im Zusammenhang mit theoretischen Überlegungen ist es gelungen, ein solches, aus Membran, Dichtkörper und Ringkörper bestehendes einstückiges Werkstück auf CNC-Drehmaschinen herzustellen.
Zur weiteren Vereinfachung und damit Verbilligung liegt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Ringteil in an sich bekannter Weise direkt am Ventiloberteil an. Ein Zwischenteil, wie er beim bekannten Membranventil verwendet wurde, ist somit nicht erforderlich.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, ohne jedoch auf dieses Beispiel beschränkt zu sein. Dabei zeigt die einzige Figur einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Membranventil.
Gemäss der Zeichnung sind in einem Ventilunterteil 1 Rohrbögen 2 und 3 für die Zu-und Abfuhr des zu fördernden Mediums eingeformt. Das Ende des Rohrbogens 2 ist als Ventilsitz 4 für einen kegeligen Dichtkörper 5 ausgebildet. Der Dichtkörper 5 ist mit einer Membran 6 und einem Ringkörper 7 aus einem Stück hergestellt. Die Membran 6 geht dabei absatzlos aussen in den Ringkörper 7 und innen in den Dichtkörper 5 über.
Der Ventilunterteil 1, der Dichtkörper 5, die Membrane 6 und der Ringkörper 7 bestehen aus Edelstahl.
Der mit der Membrane 6 aus einem Stück bestehende Ringkörper 7 ist zwischen dem Ventilunterteil 1 und einem Ventiloberteil 8 mittels nicht eingezeichneter Schrauben gehalten. Zwischen dem Ventilunterteil 1 und dem Ringkörper 7 ist eine statische, teflonisiert Elastomerdichtung 9 eingelegt.
In den Dichtkörper 5 ist ein Zwischenteil 10 eingeschraubt und der Ventiloberteil 8 nimmt einen Führungsteil 11 auf. In diesen Führungsteil 11 ist ein Gewinde 13 eingeschnitten, in das eine Ventilspindel 14 eingeschraubt ist, die mit einer Kappe 12 und Handhaben 15 versehen ist. Ein am unteren Ende der Ventilspindel 14 angeordneter Hammerkopf 16 ist in eine entsprechende Ausnehmung des Zwischenteiles 10 eingesetzt. Bei Verdrehen der Ventilspindel 14 kann daher der Dichtkörper 5 vom Ventilsitz 4 abgehoben bzw. auf diesen aufgesetzt werden. Die Membrane 6 bewegt sich dabei mit und schliesst nach aussen zu völlig ab.
Durch die Wellung der Membrane 6 kann diese auch bei kleinem Aussendurchmesser den erforderlichen Öffnungs-bzw. Schliessweg des Dichtkörpers 5 ermöglichen.
Es ist aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, dass die produktberührten Flächen des Ventilunterteiles 1, des Dichtkörpers 5, der Membrane 6 und des Ringkörpers 7 völlig glatt sind und somit die Bildung
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von Bakteriennestern praktisch ausgeschlossen ist.
Die Herstellung des einstückigen Gebildes Dichtkörper 5-Membrane 6-Ringkörper 7 erfolgt zweckmässig auf CNC-Drehmaschinen, wobei gegenüber einer Schweissung eine wesentliche Einsparung erzielt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abänderungen möglich. So Ist keinesfalls die Anordnung einer Ventilspindel erforderlich, statt dieser könnte bei pneumatischer oder elektrischer Steuerung auch ein Stössel verwendet werden.
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The invention relates to a diaphragm valve in which a diaphragm made of metallic material and provided with a metallic sealing body can be moved relative to a valve seat by means of a spindle, a tappet or the like, the diaphragm having an annular body on the outside. In particular, the invention relates to such membrane valves of this type which are used in biotechnology, in the food industry and in pharmacy and are also referred to as aseptic valves.
In many known diaphragm valves, the diaphragm consists of natural rubber or an elastic plastic. Such a valve is e.g. B. in GB 2 250 802 A, with this known valve, the middle sealing body and the outer ring body are made of rubber and are integrally formed with the membrane. With such materials, however, there are usually very soon - initially only small cracks - in which bacteria accumulate. The valve is therefore, even if the function is otherwise intact, unusable for the above-mentioned purposes.
Bellows valves with a stainless steel bellows are also used as aseptic valves. However, dirt can accumulate very easily between the ribs of the bellows and the life of a bellows is also very limited. When coating the metal bellows with z. B. Teflon additionally arise the same problems as when using plastic membranes.
EP-A1-0 457 755, which originates from the applicant, describes a membrane valve of the type mentioned at the outset by which the disadvantages of the known valves are avoided and in which the formation of bacterial nests is practically excluded. In this known valve, both the outer and the inner edge of the membrane are bent in the direction of the sealing body axis and are welded to the ring body or the sealing body without a step. With such a diaphragm valve, the metal surfaces of the diaphragm and the sealing body that come into contact with the product are smooth and, moreover, small, so that bacterial nests cannot form.
The disadvantage of this diaphragm valve is the comparatively high production costs, because a high proportion of expensive manual work is required to achieve welding without sales. The necessary inspection of the weld seams is also expensive.
The invention has set itself the goal of creating a diaphragm valve which does not have the disadvantages shown, and which is therefore cheaper to manufacture while maintaining the advantages of the known diaphragm valve.
This goal is achieved with a diaphragm valve of the type mentioned at the outset in that the metallic membrane with the sealing body and the ring body consists of one piece. Numerous tests in connection with theoretical considerations have made it possible to manufacture such a one-piece workpiece consisting of membrane, sealing body and ring body on CNC lathes.
To further simplify and thus reduce costs, according to a further feature of the invention, the ring part rests directly on the valve upper part in a manner known per se. An intermediate part, as used in the known diaphragm valve, is therefore not necessary.
The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing, but without being restricted to this example. The single figure shows a cross section through a diaphragm valve according to the invention.
According to the drawing, pipe elbows 2 and 3 are formed in a valve lower part 1 for the supply and discharge of the medium to be conveyed. The end of the pipe bend 2 is designed as a valve seat 4 for a conical sealing body 5. The sealing body 5 is made with a membrane 6 and an annular body 7 in one piece. The membrane 6 merges without a step outside into the ring body 7 and inside into the sealing body 5.
The lower valve part 1, the sealing body 5, the membrane 6 and the ring body 7 are made of stainless steel.
The one-piece with the membrane 6 annular body 7 is held between the lower valve part 1 and an upper valve part 8 by means of screws, not shown. A static, teflon-coated elastomer seal 9 is inserted between the lower valve part 1 and the annular body 7.
An intermediate part 10 is screwed into the sealing body 5 and the valve upper part 8 receives a guide part 11. In this guide part 11, a thread 13 is cut, into which a valve spindle 14 is screwed, which is provided with a cap 12 and handle 15. A hammer head 16 arranged at the lower end of the valve spindle 14 is inserted into a corresponding recess in the intermediate part 10. When the valve spindle 14 is rotated, the sealing body 5 can therefore be lifted off the valve seat 4 or placed thereon. The membrane 6 moves with it and closes off completely from the outside.
Due to the corrugation of the membrane 6, the latter can open or open the required opening even with a small outside diameter. Allow the closing path of the sealing body 5.
It is readily apparent from the drawing that the surfaces of the valve lower part 1, the sealing body 5, the diaphragm 6 and the ring body 7 in contact with the product are completely smooth and thus the formation
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is practically excluded from bacterial nests.
The one-piece structure sealing body 5-membrane 6-ring body 7 is expediently carried out on CNC lathes, a substantial saving compared to welding being achieved.
Numerous modifications are possible within the scope of the invention. So it is not necessary to arrange a valve stem, instead a tappet could be used for pneumatic or electrical control.