Ventil Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, bei welchem ein bewegliches Ventilschliessorgan an einer Membran derart angeordnet ist, dass durch -eine zwi schen den Membranseiten herrschende Druckdiffe renz die Stellung des Ventilschliessorganes beeinflusst wird, und wobei in der Membran eine Durchfluss- öffnung vorgesehen ist.
Ventile dieser Art sind bereits mehrfach bekannt; sie weisen den grossen Vorteil auf, dass die zur Steue rung des Mediums erforderliche Kraft mindestens zum Teil durch den Druck dieses Medlums selbst hervor- ,gerufen wird. Dies kann beispielsweise dadurch ge schehen, dass das Medium<B>je</B> nach der gewünschten Steuerstellung des Ventiles auf die Membran ein wirkt.
Bei diesen Ventilen entsteht während des Schliessens an der von dem beweglichen Ventilschliess- organ entgegengesetzten Seite der Membran. ein Un terdruck, welcher der Schliessbewegung zunächst ent- ge,ggenwirkt, also eine dämpfende Funktion ausübt. Um das Ventil zum Schliessen zu bringen, ist es daher erforderlich, in der Membran eine Öffnung vor zusehen, welche einen bestimmten Druckausgleich zwischen den Membranseiten herstellt.
Diese Öffnung muss einerseits gross genug sein, um eine Schliessung in einer begrenzten Zeitspanne zu ermöglichen, an derseits muss diese Öffnung so klein sein, dass der kurz vor dem völligen Schliessen erfolgen-de Schlag abgefangen wird. Diesie beiden Möglichkeiten schliessen sich jedoch weitgehend aus, so dass eine befriedigende Dämpfung bei diesen Ventilen nur mit weiteren Dämpfun,gsvorrichtungen, wie Dämpfungskolben usw. erzielbar ist.
Diese zusätzlichen Dämpfungsmittel sind jedoch bezüglich der Betriebssicherheit und der Ge- stehungskosten als nachteilig anzusehen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung lässt sich im Gegensatz hierzu eine Dämpfung dadurch erzielen, dass ein an der dem beweglichen Ventilschliessergan ent- gegengesetzten Seite der Membran angeordneter Dichtungskörper mindestens vor Erreichung der Schliessstellung des Ventiles an der Membran anliegt und<B>in</B> dieser Stellung die Durchflussöffnung in der Membran überdeckt und diese Öffnung über einen einen Strömungswiderstand bildenden Kanal mit dem den Dichtungskörper enthaltenden Raum verbindet.
Durch diese Massnahme wird erreicht, dass der die Dämpfung bewirkende Strömungswiderstand erst kurz vor Erreichen der Schliessstellung eingeschaltet wird,<B>d.</B> h. erst wenn der Schlag zu erwarten ist, wäh rend das Ventil vorher praktisch mit beliebiger Ge schwindigkeit geschlossen werden kann.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Das in Fig. <B>1</B> in der Schliessstellung dargestellte Ventil besteht aus einem Ventilgehäuse<B>1,</B> in welchem ein Zufluss 2 und ein Abfluss <B>3</B> und zwischen beiden der Ventilsitz 4 vorgesehen ist. In einer weiteren Öffnung des Ventilgehäuses ist die Membran<B>5</B> ein gelassen, welche konzentrisch das bewegliche Ventil- schliessorgan <B>6</B> trägt.
Ein stiftföriniger Ansatz<B>7</B> des beweglichen Ventilschliessorganes <B>6</B> erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung der Membran und ist hier mit einem Befestigungsring bzw. dem Dichtungs körper<B>8</B> verbunden. Durch das Ventilschliessorgan <B>6</B> sowie den stiftförmigen Ansatz<B>7</B> erstreckt sich eine Bohrung<B>9,</B> welche den oberhalb der Membran ge legenen Raum<B>10</B> mit dem Abfluss <B>3</B> verbindet.
Der Raum<B>10</B> ist abgeschlossen und lediglich durch die Bohrung<B>9</B> bzw. die in der Membran<B>5</B> vorgesehene öffnung <B>11</B> mit dem Abfluss bzw. dem Zufluss zu dem Ventil verbunden.
An dem an die Membran anliegenden Teil des Dichtungskörpers<B>8</B> ist eine Ringnut 12 vorgesehen, welche gleichen Abstand von dem Membranmittel- punkt hat wie die Öffnung<B>11,</B> so dass diese in die Ringnut 12 mündet. Diese Ringnut ist über min destens eine weitere Nut<B>13</B> mit dem oberhalb der Membran gelegenen Raum<B>10</B> verbunden. Die Boh rung<B>9</B> kann durch die Ventilnadel 14 geschlossen werden.
Die Ventilnadel 14 kann elektromagnetisch oder mechanisch betätic, gt werden, sie steuert die Öffnung und Schliessung des Ventiles.
Fig. 2 zeigt die Membran sowie das bewegliche Ventilschliessorgan und den Ventilsitz des gleichen Ventiles in der Offenstellung. Wie ohne weiteres er sichtlich ist, besteht zwischen der Membran und der Aussenkante des Dichtungskörpers ein Abstand, so dass das durch die Öffnung<B>11</B> der Membran strö mende Medium nicht gezwungen ist, durch die einen Strömungswiderstand aufweisenden Nuten 12 und<B>13</B> zu fliessen.
In der Schliessstellung, ist die Ventilkammer bzw. der Zufluss 2 mit dem zu steuernden Medium gefüllt, ferner auch der Raum<B>10,</B> welcher durch die Öffnung <B>11</B> in der Membran<B>5</B> und durch die Nuten 12 und<B>13</B> mit dem Zufluss 2 verbunden ist. In der Schliessstellung dichtet ferner die Ventilnadel die Bohrung<B>9</B> durch Federkraft oder durch den an ihr angreifenden Druck des Mediums oder auf andere Art ab. Bei der Öffnung des Ventfles wird die Ventilnadel<B>10</B> elektrornagne- tisch oder mechanisch angehoben, wodurch das in dem Raum<B>10</B> befindliche Medium durch die, Boh rung<B>9</B> abfliesst.
Hierdurch sinkt jedoch der von der Kammer<B>10</B> aus auf die Membran einwirkende Druck, so dass der von der Gegenseite auf die Membran ein wirkende Druck diese mit dem beweglichen Ventil- schliessorgan <B>6</B> anhebt undsich das Ventil öffnet.
Während des Schliessens d'rückt die Ventflnadel auf das bewegliche Ventilschliessorgan und bewegt dieses nach unten, während sie die Öffnung<B>9</B> ver schliesst. Während der durch die Nadel verursachten Abwärtsbewegung vergrössert sich das Volumen der Kammer<B>10</B> infolge der Ausbuchtung der Membran, wobei zur Ausfüllung des frei werdenden, Volumens das Medium praktisch ungehindert durch die Öffnung <B>11</B> in die Kammer<B>10</B> gelangen kann.
Bei fort schreitender Schliessung des Ventiles kommt auch die Aussenkante des Dichtungskörpers<B>8</B> an die Membran, so dass das weiterhin durch die Öffnung<B>11</B> in den Raum <B>10</B> fliessende Medium durch die Nuten 12 und<B>13</B> strömen muss. Der hierdurch erheblich erhöhte Strö mungswiderstand verursacht jedoch in der letzten Phase der Schliessbewegung eine sehr starke Dämp fung die in der Lage ist, den ebenfalls in dieser Phase auftretenden Schliessschlag, des Ventiles abzu- f an,-en.
Durch die beschriebene Einrichtung wird somit erreicht, dass die Dämpfung während der ersten Schliessphase praktischnichtzur Wirkung gelangt,da die Öff nun-<B>11</B> weitgehend beliebig gross gewählt wer den kann.
Die Dämpfuno, setzt jedoch sehl stark in der Schlussphase des Schliessens ein, in welcher der Schlag im Hinblick auf die Lebensdauer des Ventiles sowie auf die Vorschriften der Wasserwerke unbedingt abgefangen bzw. gedämpft werden muss. Fig. <B>3</B> zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wo bei die gleichen Teile mit gleichen Bezugszeichen ver sehen sind.
Bei diesem Ventil ist die Membran<B>5'</B> nicht fest zwischen dem beweglichen Ventilschliess- or,o-,an <B>6'</B> und dem Dichtungskörper<B>8'</B> eingeklemmt, sondern besitzt diesem Teil gegenüber ein axiales und radiales Spiel. Die untere Begrenzung des Ventil- schliessorganes <B>6'</B> ist am Rand konisch ausgebildet, so dass sich dieses Schliessorgan in dem Ventilsitz bei Abwärtsbewegung selbst zentriert.
Durch das er wähnte Spiel erübrigt sich die Anordnung einer be sonderen Öffnunor in der Membran, da das zu <B>g</B> steuernde Medlum zwischen dem bei diesem Aus führungsbeispiel als Hülse<B>15</B> auscrebildeten Stift<B>7</B> und dem Rand der zentralen Öffnung der Membran<B>5'</B> hindurchströmen kann. Weiterhin besitzt die Unter seite des Dichtungskörpers<B>8'</B> eine Spiralnut <B>1.6,</B> wel che den Strömungswiderstand zwischen der zentralen Bohrung der Membran<B>5'</B> und dem Raum<B>10</B> bildet.
Die Wirkungsweise dieses Ventiles ist mit der jenigen des in den Fig. <B>1</B> und 2 gezeigten Ventiles identisch. Während des Schliessens des Ventiles liegt die Membran zunächst nicht an der Unterfläche des Dichtungskörpers<B>8'</B> bzw. an den Erhebungen zwi schen den Rillen der Spiralnut an, so dass das zu steuernde Medium mit relativ geringem Strömungs widerstand von dem Zufluss 2 in den Raum<B>10</B> ge langen kann.
In der letzten Phase der Schliessbewegung' <B>d.</B> h. bei dem Einsetzen des Schliessschlages, liegt die Membran jedoch auf den Erhebungen auf, so dass das nunmehr in den Raum<B>10</B> strömende Medium durch die Spiralnut fliessen muss. Hierdurch wird<B>je-</B> doch die Abwärtsbewegung bzw. Schliessbewegung des beweglichen Ventilschliessorganes derart gebremst, dass eine schnelle Abnützung oder Schädigung des beweglichen Ventilschliessorganes bzw. des Ventilsitzes nicht zu befürchten ist und auch kein Wasserschlag entsteht.