CH686051A5

CH686051A5 - Control member for pipeline

Info

Publication number: CH686051A5
Application number: CH93491A
Authority: CH
Inventors: Hermann Gasser
Original assignee: Galipag
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1995-12-15

Abstract

The control member (1) housing (2) comprises an inlet (12) and outlet aperture (13) and contains an elastic member (11) secured to it. Between the housing wall and the elastic member is bounded a pressure chamber (16), into which opens a connecting branch (14) on the housing wall. The housing is a multipart pipe elbow, with one part (4) contg. the inlet and outlet apertures and determines the flow cross-sections (15) of the pipe elbow, together with the elastic member, while the other part (5) bounds the pressure chamber, also with the elastic member.

Description

1 1

CH 686 051 A5 CH 686 051 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelorgan für eine Rohrleitung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a control element for a pipeline according to the preamble of claim 1.

Für Transportleitungen, insbesondere für den pneumatischen Transport, werden bereits Absperrorgane mit einem in einem Gehäuse angeordneten elastischen Schlauchstück, sogenannte Schlauchventile, verwendet. Diese Absperrorgane haben den Nachteil, dass infoige Alterung des elastischen Materials nach einiger Zeit eine vollständige Absperrung des Durchlassquerschnittes nicht mehr gewährleistet ist. Um das tadellose Absperren auch nach einiger Zeit, d.h. auch nach einer gewissen Materialalterung, zu gewährleisten, wurden aufwendige Hilfskonstruktionen, wie sie z.B. aus der CH-PS 581 793 (US-PS 3 918 674) bekannt sind, errichtet. Eine solche Hilfskonstruktion verlängert zwar die Lebenszeit des Schlauchventils, erfordert aber einen grösseren Aufwand bei seiner Herstellung. Wird der Austausch dann fällig, muss das ganze Gehäuse ausgebaut und das Gehäuse des neuen Schlauchventils eingebaut werden. Dieser Vorgang ist mit einem längeren Betriebsunterbruch verbunden, wobei die angrenzenden Rohrleitungen auch verschoben werden. Ausserdem sind Schlauchven-tiie der bekannten Art nur zum Absperren des Durchflussquerschnittes, jedoch nicht zu seiner Regelung geeignet. Shut-off devices with an elastic piece of hose arranged in a housing, so-called hose valves, are already used for transport lines, in particular for pneumatic transport. These shut-off devices have the disadvantage that after some time the aging of the elastic material is no longer guaranteed to completely shut off the passage cross-section. In order to shut off perfectly after some time, i.e. To guarantee even after a certain material aging, elaborate auxiliary structures, such as e.g. from CH-PS 581 793 (US-PS 3 918 674) are known, built. Such an auxiliary construction extends the life of the hose valve, but requires a greater effort in its manufacture. If the replacement is then due, the entire housing must be removed and the housing of the new hose valve installed. This process is associated with a long interruption in operation, with the adjacent pipes also being moved. In addition, hose valves of the known type are only suitable for shutting off the flow cross-section, but not for regulating them.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Organ der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das die Nachteile des bekannten Absperrorgans vermeidet. Insbesondere soll ein Organ vorgeschlagen werden, das einen vereinfachten Austausch des elastischen Gliedes mit kürzerem Betriebsunterbruch und ohne Bewegung der übigen Rohrleitung erlaubt. Weiterhin soll die Befestigung des elastischen Gliedes ohne Knickstellen, d.h. ohne starke Beanspruchung des elastischen Materials, erfolgen. The object of the present invention is to propose an organ of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages of the known shut-off element. In particular, an organ is to be proposed which allows a simplified exchange of the elastic member with a shorter service interruption and without moving the usual pipeline. Furthermore, the attachment of the elastic member without kinks, i.e. without stressing the elastic material.

Ausserdem soll das neue Organ nicht nur die einfache Absperrung des Durchflussquerschnittes, sondern auch seine Regelung und mithin die Regelung der Durchflussmenge ermöglichen. In addition, the new organ should not only enable the flow cross-section to be simply shut off, but also to regulate it and therefore regulate the flow rate.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. This object is solved by the characterizing features of claim 1.

Die oben genannten Ziele werden mit dem erfin-dungsgemässen Regelorgan gemäss Anspruch 1 bzw. durch besonders bevorzugte Ausführungsformen gemäss den abhängigen Ansprüchen erreicht. The above-mentioned goals are achieved with the regulating device according to the invention according to claim 1 or through particularly preferred embodiments according to the dependent claims.

Durch die besondere Ausgestaltung der Form des Gehäuses des erfindungsgemässen Regelorgans als Rohrbogen wird die Verwendung eines elastischen Gliedes, das den Durchflussquerschnitt nicht vollständig umschliesst - insbesondere einer praktisch zweidimensionalen Membrane - an Stelle eines im Gehäuse angeordneten, den Durchflussquerschnitt vollständig umschliessenden Schlauchstückes möglich. Durch die besondere Formgebung des Gehäuses des erfindungsgemässen Regelorgans wird es möglich, das Gehäuse derart zweiteilig auszubilden, dass die Eintritts- und Austrittsöffnung, d.h. jene Teile des Gehäuses, die mit den angrenzenden Rohrbereichen fest verbunden sind, nur dem einen Teil des Gehäuses zugeordnet sind. The special design of the shape of the housing of the control element according to the invention as a pipe bend makes it possible to use an elastic member that does not completely enclose the flow cross-section - in particular a practically two-dimensional membrane - instead of a piece of hose arranged in the housing and completely enclosing the flow cross-section. The special shape of the housing of the control element according to the invention makes it possible to design the housing in two parts in such a way that the inlet and outlet opening, i.e. those parts of the housing which are firmly connected to the adjacent tube regions are assigned only to one part of the housing.

Bei dieser Anordnung kann das Gehäuse durch Entfernen des anderen oder zweiten Teils geöffnet werden, so dass das Gehäuseinnere für Kontrolloder Montagezwecke schnell und ohne Bewegung des mit der übrigen Rohrleitung verbundenen ersten Teils des Gehäuses möglich wird. With this arrangement, the housing can be opened by removing the other or second part, so that the interior of the housing for control or assembly purposes is possible quickly and without movement of the first part of the housing connected to the rest of the pipeline.

Indem das elastische Glied, vorzugsweise Membrane, in der Stossebene der beiden Gehäuseteile angeordnet ist, kann diese Anordnung in der Membranebene ohne Knickstellen erfolgen. By arranging the elastic member, preferably the membrane, in the abutment plane of the two housing parts, this arrangement can take place in the membrane plane without kinks.

Durch Verbinden des Anschlussstutzens des Gehäuses des erfindungsgemässen Regelorgans mit einer Unter-/Überdruckquelle wird sowohl die Verengung als auch die Erweiterung des Durchflussquerschnittes aktiv und schnell herbeigeführt, indem, je nach Bedarf, der Druck im von der Membrane und dem zweiten Teil des Rohrbogens gebildeten Druckraum von Unter- auf Überdruck oder umgekehrt geändert wird. By connecting the connecting piece of the housing of the control element according to the invention to a negative / positive pressure source, both the narrowing and the widening of the flow cross section are brought about actively and quickly by, depending on the need, the pressure in the pressure space formed by the membrane and the second part of the pipe bend is changed from negative to positive pressure or vice versa.

Die Erfindung wird weiter anhand der Figuren veranschaulicht. The invention is further illustrated with the aid of the figures.

Es zeigen rein schematisch It shows purely schematically

Fig. 1 ein erfindungsgemässes Regelorgan, teilweise in schnittbildlicher Darstellung; 1 shows a control element according to the invention, partly in a sectional representation;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch das Regelorgan gemäss Fig. 1; FIG. 2 shows a section along the line II-II through the control element according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Ausführungsform des elastischen Gliedes für das erfindungsgemässe Regelorgan und Fig. 3 shows an embodiment of the elastic member for the control element according to the invention and

Fig. 4 einen Schnitt durch das elastische Glied entlang der Linie IV—IV in Fig. 3. FIG. 4 shows a section through the elastic member along the line IV-IV in FIG. 3.

Das Regelorgan 1 in den Fig. 1 und 2 weist ein Gehäuse 2 auf, das entlang einer Trennebene 3, die gleichzeitig eine Stossebene darstellt, in einen ersten Teil 4 und in einen zweiten Teil 5 unterteilt ist. Die Teile 4, 5 weisen Flanschen 6, 7, die mittels Schrauben 8, 9 miteinander verbunden sind, auf. Zwischen den Flanschen 6, 7 in der Stossebene ist eine im unbelasteten Zustand ebene elastische Membrane 11 festgehalten. Im ersten Teil 4 des Gehäuses 2 ist eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung angeordnet, welche, wenn das Regelorgan 1 in einer Rohrleitung montiert ist, mit letzterer (nicht dargestellt) in Verbindung steht. The control element 1 in FIGS. 1 and 2 has a housing 2 which is divided into a first part 4 and a second part 5 along a parting plane 3, which also represents an abutting plane. The parts 4, 5 have flanges 6, 7 which are connected to one another by means of screws 8, 9. Between the flanges 6, 7 in the joint plane, a flat elastic membrane 11 is held in the unloaded state. In the first part 4 of the housing 2 there is an inlet and an outlet opening which, when the control element 1 is mounted in a pipeline, is connected to the latter (not shown).

Der kalottenförmige zweite Teil 5 besitzt einen Anschlussstutzen 14. Dieser Anschlussstutzen ist zur Verbindung mit einer Über-/Unterdruckquelle bestimmt. The dome-shaped second part 5 has a connection piece 14. This connection piece is intended for connection to an over / under pressure source.

Die Membrane 11 und der erste Teil 4 des Gehäuses 2 definieren den Durchflussquerschnitt 15 des Regelorgans 1. Die Membrane 11 und der zweite Teil 5 des Gehäuses 2 definieren einen Druckraum 16. The membrane 11 and the first part 4 of the housing 2 define the flow cross section 15 of the control element 1. The membrane 11 and the second part 5 of the housing 2 define a pressure chamber 16.

Wie bereits erwähnt befindet sich die Membrane 11 im entspannten Zustand, d.h. wenn im Druckraum weder Unter- noch Überdruck herrscht, in der Trennebene 3 des Gehäuses. Wird nun durch den Anschlussstutzen 14 Druck im Druckraum 16 erzeugt, wird die Membrane 11 gedehnt und nähert sich dem ersten Teil 4 des Gehäuses 2, wodurch der Durchflussquerschnitt 15 verengt bzw. beim Anlegen der Membrane 11a an den ersten Teil 4 des Gehäuses 2 vollständig gesperrt wird. Wird der Überdruck aufgehoben, kehrt die elastische Mem- As already mentioned, the membrane 11 is in the relaxed state, i.e. if there is neither negative nor positive pressure in the pressure chamber, in the parting line 3 of the housing. If pressure is now generated in the pressure chamber 16 through the connecting piece 14, the membrane 11 is stretched and approaches the first part 4 of the housing 2, as a result of which the flow cross section 15 narrows or is completely blocked when the membrane 11a is placed on the first part 4 of the housing 2 becomes. If the excess pressure is released, the elastic membrane

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

CH 686 051 A5 CH 686 051 A5

4 4th

brane 11 in ihre ursprüngliche Stellung zurück. Wird Unterdruck durch den Anschlussstutzen 14 im Druckraum 16 erzeugt, so nähert sich die Membrane 11 dem zweiten Teil 5 des Gehäuses 2, bis sie vollständig daran anliegt 11 b, wodurch der maximale Durchflussquerschnitt 15 freigegeben wird. Brane 11 back to its original position. If negative pressure is generated by the connecting piece 14 in the pressure chamber 16, the membrane 11 approaches the second part 5 of the housing 2 until it bears completely against it 11b, as a result of which the maximum flow cross section 15 is released.

Durch entsprechende Regelung der Druckverhältnisse im Druckraum 16 kann der Durchflussquerschnitt von 0 bis maximal 100% stufenlos verändert werden. The flow cross-section can be varied continuously from 0 to a maximum of 100% by appropriate regulation of the pressure conditions in the pressure chamber 16.

Bei Revision des Regelorgans 1 oder Austausch der Membrane 11 genügt die Entfernung des zweiten Teils 5 des Gehäuses 2 nach Lösen der Schraubenverbindungen 8 und 9. Dabei wird die Verbindung des ersten Teils 4 des Gehäuses 2 mit der übrigen Rohrleitung nicht tangiert. Die entsprechenden Arbeiten können schnell und problemlos auch von ungelernten Kräften ausgeführt werden. When the control element 1 is revised or the diaphragm 11 is replaced, it is sufficient to remove the second part 5 of the housing 2 after loosening the screw connections 8 and 9. The connection of the first part 4 of the housing 2 to the rest of the pipeline is not affected. The corresponding work can be carried out quickly and easily even by unskilled workers.

Anstelle einer ebenen oder flachen Membrane, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, kann eine gebogene oder hutartig geformte Membrane, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, eingesetzt werden. Am Rande dieser Membrane sind die Befestigungspunkte 18 durch Schraubenverbindungen 8 und 9 (Fig. 1, 2) durch Kreuze gekennzeichnet. Instead of a flat or flat membrane, as shown in FIGS. 1 and 2, a curved or hat-shaped membrane, which is shown in FIGS. 3 and 4, can be used. At the edge of this membrane, the fastening points 18 are marked by screw connections 8 and 9 (FIGS. 1, 2) by crosses.

Diese Membrane besitzt den Vorteil, dass sie je nach Abmessung bei der vollständigen Freigabe bzw. bei der vollständigen Sperrung des Durchflussquerschnittes 15 weniger oder überhaupt nicht gedehnt werden muss. Dadurch kann die Materialbeanspruchung auf ein Minimum reduziert werden und die Lebensdauer der Membrane entsprechend verlängert werden. Eine solche Membrane eignet sich besonders für Regelorgane, bei denen im Betrieb der Durchflussquerschnitt entweder vollständig freigegeben oder vollständig gesperrt werden soll. This membrane has the advantage that, depending on the dimensions, it must be stretched less or not at all when the flow cross-section 15 is completely released or completely blocked. As a result, the material stress can be reduced to a minimum and the life of the membrane can be extended accordingly. Such a membrane is particularly suitable for control elements in which the flow cross-section is to be either completely released or completely blocked during operation.

Die Materialermüdung kann auch durch Wahl geeigneter Membranmaterialien, z.B. armierter Membrane, in wirtschaftlich nützlichen Grenzen gehalten werden. Bevorzugt werden armierte Membrane, bei denen das Armiermaterial eine kleinere Elastizität als das Membran material aufweist. Material fatigue can also be determined by choosing suitable membrane materials, e.g. reinforced membrane, are kept within economically useful limits. Reinforced membranes are preferred in which the reinforcing material has a smaller elasticity than the membrane material.

Ausser der dargestellten Zweiteilung des Gehäuses des Regelorganes kann zusätzlich der erste Teil mit der Eintritts- und Austrittsöffnung in zwei symmetrische Hälften unterteilt werden. Dadurch können bestimmte Montage- und Inspektionsvorgänge zusätzlich erleichtert werden. In addition to the illustrated division of the housing of the control element, the first part with the inlet and outlet opening can also be divided into two symmetrical halves. This can also make certain assembly and inspection processes easier.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemässe Regelorgan nicht nur für den Auf-/Zubetrieb, sondern auch für ein stetig regelndes Stellglied verwendbar. Of course, the control element according to the invention can be used not only for open / close operation, but also for a continuously regulating actuator.

Wie Versuche gezeigt haben, ergibt das erfindungsgemässe Regelorgan in jedem Regelzustand einen ausserordentlich niedrigen Geräuschpegel. As tests have shown, the control device according to the invention results in an extraordinarily low noise level in every control state.

Claims

1. Control element (1) for a pipeline with an inlet (12) and an outlet opening (13) having a housing (2) and an elastic member (11) arranged in and attached to this housing, wherein between the housing wall and the elastic member Pressure space (16) is limited, in which one arranged on the housing wall

Connection piece (14) opens, characterized in that the housing (2) is a pipe bend formed from at least two parts (4, 5), one part (4) comprising and together the inlet and outlet openings (12, 13) with the elastic member (11) limits the flow cross-section (15) of the pipe bend and the other part (5) together with the elastic member (11) limits the pressure space.

2. Control element according to claim 1, characterized in that the parts (4, 5) of the pipe bend abut each other along a plane (3).

3. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic member (11) is held between the two parts (4, 5) of the pipe bend.

4. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the parts (4, 5) of the pipe bend are connected to one another by means of flanges (6, 7).

5. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the parts (4, 5) of the pipe bend are detachably connected to one another.

6. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic member in the unloaded state is a flat elastic membrane (11).

7. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic member in the unloaded state is a curved membrane (17).

8. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic member is a reinforced membrane (11).

9. Control element according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece (14) is connected to a pressure / vacuum source.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

3rd