DD224383A1 - Membranventil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung zeigt ein Membranventil fuer eigensichere Membranschalter- oder Membranregelschalteranordnungen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Membranventil fuer einen empfindlichen Regelschalter, welcher durch stark verringerten Materialeinsatz, geringe Verlustleistung und dicht schliessendes Ventil fuer den Niederdruckbereich gekennzeichnet ist, zu schaffen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Membran in Ventilnaehe mittels eines Ringmagneten gegen den Ventilsitz gepresst und der Ringmagnet beim Oeffnen des Membranventils vom Ventilsitz entfernt wird, so dass keine magnetischen Kraefte mehr wirken und bereits geringe Differenzdruecke veraenderliche Ventilstellungen ermoeglichen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft Membranschalter- und Reglerarmaturen im Niederdruckbereich. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung zeigt ein Membranventil für eigensichere Membranschalter- oder Membranregelschalteranordnungen.

Derartige Membranschalteranordnungen werden als Differenzdruckschalter für strömende Medien verwendet.

Die Anwendung der Erfindung wird als zweckmäßig für Gasmembranregelschalter im Niederdruckbereich angesehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind vielfältige Membranschalter mit an den Einsatzfall angepaßten Besonderheiten bekannt. Dabei gewährleistet vorrangig eine Ventilschließfeder den dichten Ventilverschluß.

Im Niederdruckbereich werden teilweise auch auf die Membran aufgelegte Gewichte verwendet, um den dichten Membranventilverschluß zu erreichen.

Als nachteilig ist nun anzusehen, daß besonders im Niederdruckbereich, bedingt durch die erforderliche Ventilschließkraft, eine relativ große Membranfläche und somit ein großes Armaturengehäuse erforderlich ist, um die Ventilschließkraft für die Offenstellung des Ventils zu überwinden. Eine Minimierung der Baugröße des Membranschalters im Niederdruckbereich ist formell möglich, indem verbesserte Membranventile entwickelt werden, die bei geringsten Schließkräften bereits dicht verschließbar sind. Hier konnten verschiedene Dichtungen, beispielsweise PTFE-Dichtungen für Membranventile, ermittelt werden.

Weiterhin ist mit der DE-AS 1907465 ein Membranventil bekannt, welches mit einer an der Membran befindlichen Gummiwulst die Dichtheit gewährleistet.

..-Die Patentanmeldung DE-OS 2307580 zeigt eine Lösung eines Membranventils, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Membran Metalleinlagen angeordnet sind, die eine zu den eingespannten Flächen hin gerichtete Federwirkung ausüben. Sämtliche Lösungen zeigen jedoch keine Möglichkeit, wie im Niederdruckbereich mit kleinen Membranflächen einerseits ein Schalt- und Regelverhalten erzielt werden kann und andererseits ein mit Sicherheit beaufschlagter dichter Ventilverschluß erreicht werden kann.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Membranventil für einen empfindlichen Regelschalter, welcher durch stark verringerten Materialeinsatz, geringer Verlustleistung und dicht schließendes Ventil für den Niederdruckgasbereich gekennzeichnet ist, zu schaffen.

Darlegung des Wesen der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einerseits eine hohe Empfindlichkeit des Membranregelsch.alters, niedrigen Druckabfall in Offenstellung und andererseits eine hohe Ventilschließkraft in Geschlossenstellung bei kleiner Membranfläche zu realisieren.

Diese Forderungen erscheinen zunächst unvereinbar. Denn je stärker die Membranfläche verkleinert wird, desto unempfindlicher wird das Regelverhalten, der Druckabfall in Offenstellung nimmt zu bzw. der Differenzdruck ist kaum noch in der Lage, die Ventilschließkraft zu überwinden und das Membranventil zu öffnen.· Wird nun die Schließfeder stark verkleinert bzw. entfernt, verbessert sich zwar das Regelverhalten, Druckabfall und die Stellgeschwindigkeit, jedoch ist keine Dichtheit des Membranventils erreichbar.

Die erforderliche Schließkraft des dicht schließenden Membranventils stellt somit die untere Grenze für alle Miniaturinierungsbestrebungen dar.

Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, eine technische Lösung zu finden, die es ermöglicht, einerseits mit sehr geringen Differenzdrücken bzw. Kräften und somit kleiner, leichter Membran ein schnelles Regelverhalten, hohe Stellgeschwindigkeit und niedrigen Druckabfall zu erzielen und andererseits nur bei Annäherung der Membran an den Ventilsitz eine erheblich größere Kraft für den Ventilverschluß wirken zu lassen, so daß die große Schließkraft nur in Membranventilgeschlossenstellung wirkt. Dies wird erfindungsgemäß durch Magnetkraft erreicht, wobei die Membran sich zwischen Magnet und magnetisierbarem Material befindet bzw. durch Magnetkraft an den Ventilsitz gepreßt wird oder die Membran im Bereich des Ventilsitzes mit magnetischen bzw. magnetisierbaren Teilchen.angereichert wurde und der Ventilsitz magnetisierbar bzw. magnetisch ist.

Wird nun der Differenzdruck des Membranregelschalters erhöht, so öffnet das Membranventil schlagartig und nimmt dann je nach Differenzdruck Zwischenstellungen ein.

Zu bemerken ist jedoch, daß die Durchlaßcharakteristik im unteren Bereich durch die Magnetkraft verändert wird. Vorteilhaft ist somit der mittlere und obere Regelbereich bei Membranregelschaltern.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nun nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.

Es ist ein Gasmembranregelschalter 1 dargestellt, welcher mit einer Gummimembran 2 versehen ist. Diese Gummimembran 2 besitzt über dem Ventilsitz 7, welcher aus magnetisierbarem Material besteht, einen im Membrangummi eingelassenen Ringmagnet 3. Dieser Ringmagnet 3, welcher durch die Ringöffnung 6 der Membran 2 eingebracht wurde, ist dabei nur durch eine dünne Membrangummischicht vom magnetisierbaren Ventilsitz 7 getrennt.

Weiterhin ist die Membran 2 innerhalb des Ringmagneten 3 durch eine Materialanhäufung 4 verstärkt. Der Gehäusedeckel 5 befindet sich in einem gewissen Abstand vom Membranventil und besteht aus nichtmagnetisierbarem Material.

Erfindungsgemäß wird somit in Membranventilgeschlossenstellung die große Schließkraft realisiert, während die Magnetkraft in Ventiloffenstellung bei einem gewissen Abstand verschwindend gering wird und somit mittels geringer Differenzdrücke eine Membranventildurchlaßregelung erfolgen kann.

Claims (6)

Erfindungsansprüche:

1. Membranventil, gekennzeichnet dadurch, daß an oder innerhalb der Membran (2) in Ventilnähe Magneten (3) und magnetisierbares Material angeordnet sind.

2. Membranventil nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Ventilnähe die Membran (2) zwischen Magnet (3) und magnetisierbarem Ventilsitz (7) angeordnet ist.

3. Membranventil nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Magnet (3) beispielsweise ein Ringmagnet (3) ist und durch eine Ringöffnung (6) in der Membran (2) eingebracht und gelagert wird und der Abstand zum magnetisierbaren Ventilsitz (7) gering ist.

4. Membranventil nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß für die Membranfläche innerhalb des Ringmagneten (3) eine Materialverstärkung (4) vorgesehen ist.

5. Membranventil nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Gehäusedeckel (5) aus nichtmagnetischem und nichtmagnetisierbarem Material besteht.

6. Membranventil nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Ventilsitz (7) magnetisch ist und auf oder innerhalb der Membran (2) magnetisierbare Teilchen angeordnet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung