CH393014A - Membranventil - Google Patents

Description

      Membrnnventil       Bei einem     Membranventil    wird die meist kreis  förmige Ventilöffnung von einer elastischen Mem  brane verschlossen, welche unter Druck gegen den  feststehenden     öffnungsrand    und die Sitzfläche ge  presst wird. Im offenen Zustand wird die Membran  vom Druck des zuströmenden Mediums angehoben,  wobei der Hub verhältnismässig gross sein soll, um  den Strömungswiderstand klein zu halten.  



  Die Steuerung erfolgt in an sich bekannter Weise  durch eine Steuernadel, die beim Schliessen des Ven  tils gegen die     öffnung    einer     Abflussbohrung    bewegt  wird, welche den Raum hinter der Membran     mit     der     Abfl'ussseite    des Ventils     verbindet.    Dieser Steuer  raum steht über eine zweite, engere Bohrung mit  der     Zuflussseite    des Ventils in Verbindung,     wird     also von jener Seite her ständig mit Strömungs  medium gefüllt.

   Die     senkrecht    zur     Membranachse     gemessene Druckfläche des Steuerraumes ist dabei  grösser als die parallel dazu gemessene Ventilöff  nung, so dass ein     kräftiges    Schliessen auch dann  bewirkt wird, wenn die Differenz der     Zufluss-    und       Abflussdrücke    klein ist. Wenn die Steuernadel den  Eintritt der     Abflussbohrung    durch Anheben frei  gibt, kann sich der     Steuerraum    entleeren, weil durch  die engere     Zuflussbohrung    weniger Strömungsmedium  nachfliesst.

   Die vom am Ventil anstehenden Strö  mungsmedium auf die Membran ausgeübte Druck  kraft wird dann grösser als jene von Seiten des  Steuerraumes, so dass das Ventil öffnet.  



  Als Material für die Membran wird in der  Regel Gummi verwendet, welcher im Bereich der  Ventilöffnung aus Festigkeitsgründen verdickt ist und  ausserdem mit einer scheibenförmigen Armierung aus  Metall oder einem anderen passenden     Stoff    versehen  ist. Um im Bereich der     Dichtungsfläche    eine kleine  Abnützung zu erzielen und der Membran eine schwa  che elastische     Vorspannung    im schliessenden     Sinne       zu geben, möchte man einen stärker     vulkanisierten,     festeren Gummi verwenden.

   Dieser verhältnismässig  harte Gummi hat den Nachteil, dass sich die Mem  bran nicht so gut den     allfälligen    Unebenheiten der  Ventilöffnung anpasst, mithin nicht so gut dichtet,  und .er ist auch ziemlich teuer. Verwendet man  weicheren,     billigeren    Gummi, so dichtet er gut. Auch  der     Ventilhub    ist bei sonst gleichen Verhältnissen  grösser. Die     Abnützung    isst aber grösser,     insbesondere     bei heissen Strömungsmedien, zum Beispiel bei einem       Heisswasserventil    für einen Waschautomaten.  



       Vorliegende    Erfindung befasst sich mit der Ver  meidung der erwähnten Nachteile. Sie betrifft so  mit die Ausbildung der Gummimembran bei einem       Membranventil,    welche einen verdickten, mit einer       Armierung    versehenen mittleren     Teil    aufweist, und ist  dadurch gekennzeichnet, dass von der Ventilöffnung  aus gesehen der im geschlossenen Zustand des Ven  tils an die Sitzfläche gepresste Teil der Membran aus  einer stärker vulkanisierten Gummischicht besteht,  hinter welcher zuerst eine Schicht von weicherem  Gummi und dann die von weichem     Gummi    umfasste,       scheibenförmige    Armierung folgen,

   wobei in der       Membranachse    eine durchgehende Bohrung sich be  findet.  



  Die Armierung weist mit Vorteil     Durchbrechun-          gen    auf, welche vom weichen     Gummi    erfüllt sind,  so dass ein guter Zusammenhalt der zusammenvul  kanisierten Teile erzielt wird. Die stärker     vulkani-          sierte    Gummischicht wird zweckmässig auf die wei  che Gummischicht     vulkanisiert    und damit praktisch  unlösbar mit ihr verbunden. Es hat sich gezeigt, dass  gute     Verhältnisse    erzielt werden, wenn beide     Gummi-          schichten    wenigstens     angenähert    gleiche Dicke auf  weisen.

   Die äussere, widerstandsfähigere Schicht gibt       kleine    Abnützungen und damit längere     Lebensdauer     des Ventils, ist aber dank ihrer     Anlehnung    an die      weiche Schicht so nachgiebig, dass sie sich an die  Unebenheiten der Ventilsitzfläche gut anpasst und  entsprechend gut dichtet.  



  Anhand der Figuren ist ein Ausführungsbeispiel  der Erfindung näher beschrieben. Dargestellt ist in  schematischer Weise ein elektromagnetisch gesteuer  tes     Membranventil    im Schnitt durch die Ventil  achse. Im unteren     Ventilgehäuseteil    1 befinden sich  in der gleichen Achse die     Zufluss-    und die     Abfluss-          bohrung    2 und 3. In. einer Achse senkrecht dazu ist  die Gummimembran 4 angeordnet, deren mittlerer  verdickter     Teil    5 die Ventilöffnung längs der Sitz  fläche 6 verschliesst. Der an diese Fläche gepresste  Teil 7 der Membran besteht aus stärker vulkanisier  tem Gummi, als die daran anschliessende Schicht B.

    Die     Armierung    9 ist     scheibenförmig    mit     Durchbre-          churigen    10 ausgebildet und ist allseitig von weichem  Gummi umgeben, aus welchem Material auch der  dünne Aussenteil 4 der Membran besteht. Diese  Armierung weist eine in der Achsrichtung gegen  den Abfluss sich erstreckende     zylindrische    Verlänge  rung 11 auf. Diese verjüngt sich kegelförmig, vor  zugsweise nach einer     Hyperbelform    12, womit eine  gleichmässige Strömung erzielt wird. Der zylindri  sche Teil ist nur wenig kleiner als die     Ventilöffnung,     womit eine weiche Schliessbewegung erreicht wird.  



  In der Achse der Membran befindet sich die       Abflussbohrung    13, welche oben von der Steuerna  del 14 verschlossen werden kann. Konzentrisch zur  Nadel ist der Magnetanker 15 angeordnet, welcher  bei Erregung der Magnetspule 16 angehoben wird  und damit auch die Nadel nach oben hebt. Damit  wird die Bohrung 13 freigegeben und der Steuer  raum 17 entleert. Der Druck in diesem Raume sinkt,  wobei der Druck des zuströmenden Mediums ge  nügt, die Membran anzuheben und das Ventil zu  öffnen.     Will    man es wieder schliessen, so wird die  Erregung abgeschaltet, wodurch Anker und Nadel  nach unten fallen und die     Abflussbohrung    schliessen.  Damit die frei fallende Nadel die Eintrittsöffnung  sicher trifft, ist diese mit einer kegelförmigen Er  weiterung 18 versehen.  



  In der Membran, in ihrem dünneren Teil, be  findet sich eine zweite     Bohrung    19, deren     austritts-          seitige    Achse die     Membranachse    nicht schneiden  darf. Der Zweck dieser Massnahme besteht darin,  zu vermeiden, dass das durch diese Bohrung ein  tretende Strömungsmedium die Steuernadel trifft und  sie in ihrer Abwärtsbewegung stört.  



  Vorzugsweise ist diese Bohrung gegen den Steuer  raum 17     tangential    gerichtet, damit das einströmende  Medium in kreisende Bewegung gerät und die Na  delbewegung sogar etwas zentriert. Durch diese Mass  nahme ist die Verwendung leichterer, dünnerer Na  deln und kleinerer Zu- und     Abflussbohrungen    möglich,    was zu wesentlich kleineren Steuerleistungen führt.  Das     Membranventil    wird: dadurch auch kleiner und  billiger.  



  Die Anordnung der     Zuflussbohrung    19 im wei  chen, dünneren     Membranteil    bringt den Vorteil mit  sich, dass infolge der Bewegung des Gummis, welche       an    jener Stelle ziemlich gross ist, kein Kalk beispiels  weise aus dem heissen Wasser sich ansetzen kann.  Im Ankerraum des Magneten befindet sich auch  Flüssigkeit. Um die Ankerbewegung nicht zu stören,  was bei Kalkablagerung der Fall sein könnte, wird  der Anker durch     Sieken    21 von der angrenzenden  Wand distanziert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Membranventil mit Gummimembran, welche einen verdickten, mit einer Armierung versehenen mittleren Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass von der Ventilöffnung aus gesehen der im geschlos senen Zustand des Ventils an die Sitzfläche gepresste Teil der Membran aus einer stärker vulkanisierten Gummischicht besteht, hinter welcher zuerst eine Schicht von weicherem Gummi und dann die von weichem Gummi umfasste, scheibenförmige Ar- mierung folgen, wobei in der Membranachse eine durchgehende Bohrung sich befindet.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Membranventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung Durchbrechungen aufweist, welche vom weichen Gummi erfüllt sind. 2. Membranventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicken der beiden Schichten wenigstens angenähert gleich gross sind. 3. Membranventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung an ihrer Eingangs seite eine kegelförmige Erweiterung aus Gummi auf weist. 4. Membranventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung eine in der Ab flussrichtung sich kegelförmig verjüngende Verlänge rung aufweist.

   5. Membranventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane ausserhalb ihres verdickten Teiles eine zweite Bohrung aufweist, deren austrittsseitige Achse die Membranachse nicht schnei det. 6. Membranventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuernadel vorgesehen ist, welche die Bohrung schliesst oder freigibt, wobei diese Nadel bei ihrer Bewegung in der Richtung der Ventilachse wenigstens mittelbar durch Sieken ge führt ist, welche in einen die Nadel umgebenden Zylinder eingepresst sind.