DE1011682B

DE1011682B - Diaphragm check valve, especially for low pressure gas lines

Info

Publication number: DE1011682B
Application number: DEH18421A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Strittmatter
Original assignee: Heizmotoren GmbH
Current assignee: Heizmotoren GmbH
Priority date: 1953-11-20
Filing date: 1953-11-20
Publication date: 1957-07-04

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Membran-Rückschlagventil, dessen elastische Membran die Gestalt eines an der Spitze eingespannten Hohlkegels hat, und eignet sich insbesondere für Niederdruck-Gasleitungen. Membran-Rückschlagventile, welche die Gestalt eines an der Spitze eingespannten Hohlkegels haben, sind an sich bekannt, doch ist hier die Anordnung so, daß die kegelförmige Membran auf Faltung beansprucht wird, was zu Undichtigkeiten und zu Beschädigungen der Membran führen kann.The invention relates to a diaphragm check valve, the elastic membrane of which has the shape of a the tip has a clamped hollow cone, and is particularly suitable for low-pressure gas pipes. Diaphragm check valves, which have the shape of a hollow cone clamped at the tip, are known per se, but here the arrangement is such that the conical membrane claims to fold which can lead to leaks and damage to the membrane.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, dies zu vermeiden und dabei gleichzeitig eine Kegelform anzugeben, bei der mit geringen Kräften bereits ein Strömungsspalt geöffnet wird, der bei dem großen Durchmesser an der Basis des Kegels einen genügend großen Querschnitt für das Medium bedeutet, was bei anderen bekannten Konstruktionen, z. B. solchen mit hülsenförmiger Membran, nicht der Fall ist. Ferner soll die Membran wenigstens bei geringen Öffnungen innen und außen überwiegend auf Zug beansprucht werden, damit keine ungleichmäßige Spannungsverteilung eintritt.An object of the invention is to avoid this and at the same time to specify a cone shape, in which a flow gap is already opened with low forces, which in the case of the large one Diameter at the base of the cone means a sufficiently large cross-section for the medium, which in other known constructions, e.g. B. those with a sleeve-shaped membrane, is not the case. Further the membrane should be subjected to tensile stress at least in the case of small openings inside and outside so that no uneven stress distribution occurs.

Gemäß der Erfindung mündet die Eingangsleitung in den Hohlraum der Membran, und der Basisrand der Membran legt sich mit seiner Innenseite auf einen ringförmigen Ventilsitz. Die angegebene Gestaltung gibt eine hohe Steifigkeit der Membran, welche es ermöglicht, auf seine Abstützung durch die bisher üblichen Lochbleche zu verzichten und hierdurch den Ventilwiderstand in der Durchlaßrichtung erheblich herabzusetzen. Weiterhin erreicht man, daß die Membran beim öffnen des Ventilspaltes weniger auf Biegung, als vielmehr auf Dehnung ihrer parallel zur Kegelbasis liegenden Ringlinien beansprucht wird; hält man diese Dehnung in den zulässigen Grenzen, so kann sie bei Stoffen, wie Gummi od. dgl., millionenmal wiederholt werden, ohne eine erkennbare Nachwirkung zu hinterlassen, während bei den üblichen, nur auf Biegung beanspruchten Gümmiverschlußplatten von Rückschlagventilen meist schon ,-nach einigen hundert Hüben eine nachweisbare Verbiegung zurückbleibt, welche dann bei auftretendem Rückstrom zu verspätetein Ventilschluß führt.According to the invention, the inlet line opens into the cavity of the membrane, and the base edge the inside of the membrane rests on an annular valve seat. The specified design gives a high stiffness to the membrane, which allows it to be supported by the previously to dispense with the usual perforated sheets and thereby considerably reduce the valve resistance in the flow direction to belittle. Furthermore, it is achieved that the membrane is less open when the valve gap is opened Bending, rather than stressing the elongation of its ring lines lying parallel to the base of the cone; If this expansion is kept within the permissible limits, it can be achieved a million times in materials such as rubber or the like be repeated without leaving a noticeable aftereffect, while with the usual, Rubber closure plates of check valves, which are only subjected to bending stress, are usually already, -after a few hundred strokes a detectable bending remains, which is then when the reverse current occurs leads to delayed valve closure.

TJm eine ausreichend breite Verschlußfläche zu erzielen, wird die Membran zweckmäßig an ihrer Basis um einige Millimeter in der Basisebene verbreitert und vorzugsweise nach außen gebogen. Entsprechend vorgeformte Hohlkegel lassen sich aus Gummi ohne weiteres herstellen.In order to achieve a sufficiently wide closure surface, the membrane is expedient on its Base widened by a few millimeters in the base plane and preferably bent outwards. Corresponding Preformed hollow cones can easily be made from rubber.

Zur Erzielung günstiger Strömungsverhältnisse in der Durchlaßrichtung empfiehlt es sich, auch dem Ventilsitz die Gestalt eines spiegelbildlich zur Membran angeordneten Hohlkegels zu geben. Am besten macht man auch diesen Hohlkegel aus elastischem Membr an-Rücks chi ag vent) 1,
insbesondere für Niederdruck-GasleitungenIn order to achieve favorable flow conditions in the flow direction, it is advisable to also give the valve seat the shape of a hollow cone arranged in a mirror-inverted manner to the membrane. It is best to make this hollow cone from an elastic membrane-back chi ag vent) 1,
especially for low pressure gas lines

Anmelder:Applicant:

Heizmotoren Gesellschaft m.b.H.,
Ueberlingen (Bodensee)Heizmotoren Gesellschaft mbH,
Ueberlingen (Lake Constance)

Bernhard Strittmatter, Nußdorf,
ist als Erfinder genannt wordenBernhard Strittmatter, Nussdorf,
has been named as the inventor

Werkstoff und spannt ihn an seiner Spitze ein, so daß er genauso wirkt wie die Verschlußmembran; Ventilsitz- und Verschluß membran bestehen dann aus zwei gleichartigen und gleichwertigen, vorzugsweise gleichgestalteten Hohlkegeln mit voneinander abgewendeten Spitzen, welche mit ihren Basisflächen aufeinanderliegen und hierdurch die ringförmige Verschlußzone bilden.Material and clamps it at its tip so that it acts exactly like the sealing membrane; Valve seat and the closure membrane then consist of two identical and equivalent, preferably identical Hollow cones with tips facing away from one another, which rest on one another with their base surfaces and thereby form the annular sealing zone.

Wünscht man z. B. aus chemischen Gründen den Gummi durch einen elastischen Kunststoff zu ersetzen, welcher zu hart ist bzw. sich wie etwa Polytetrafluoräthylen nicht in gleicher Weise wie Gummi verformen läßt, so kann man die Membranen auch aus Paketen von aufeinanderliegenden, kegelförmig geformten Folien aufbauen, welche sich an der Kegelbasis zur Ausbildung einer Fläche berühren und hierdurch eine Verschlußzone von ausreichender Breite bilden.If you want z. B. to replace the rubber with an elastic plastic for chemical reasons, which is too hard or, like polytetrafluoroethylene, does not deform in the same way as rubber leaves, the membranes can also be made from packets of conical shapes lying on top of one another Build foils, which touch at the cone base to form a surface and thereby a Form a sealing zone of sufficient width.

Die Erfindung sei im folgenden an Hand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert. Es zeigt The invention will be explained in the following with the aid of the exemplary embodiments shown schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Membran-Rückschlagventil,1 shows an axial section through a diaphragm check valve according to the invention,

Fig. 2 einen gleichartigen Schnitt durch eine andere Ausführungsform undFig. 2 shows a similar section through another embodiment and

Fig. 3 den vergrößerten Teilschnitt mit aus Folien aufgebauten Membranen.3 shows the enlarged partial section with membranes constructed from foils.

Gemäß Fig. 1 ragt die rohrförmige Eingangsleitung 1 in das zweiteilige, zylindrische Gehäuse 2 a, 2 b, an das die Ausgangsleitung 3 tangential angeschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 2 α, 2 & ist auf die Eingangsleitung 1 der kegelförmige Metallhohlkörper 4 aufgeschraubt, dessen in der Kegelbasisebene nach außen abgebogener Rand 5 den ringförmigen Ventilsitz bildet. Am Deckel 2 α des Gehäuses ist die aus Gummi bestehende, ebenfalls hohlkegelförmige Membran 6 mittels der Schraube 7 befestigt. AuchAccording to FIG. 1, the tubular input line 1 protrudes into the two-part, cylindrical housing 2 a, 2 b, to which the output line 3 is connected tangentially. Inside the housing 2 α, 2 &, the conical hollow metal body 4 is screwed onto the input line 1, the edge 5 of which is bent outwards in the cone base plane and forms the annular valve seat. The membrane 6, which is also made of rubber and is also hollow-cone-shaped, is fastened to the cover 2 α of the housing by means of the screw 7. Even

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die Membran 6 ist in der Kegelbasis mit einem in der Basisebene nach außen abgebogenen Rand 8 ausgerüstet, der sich auf den ringförmigen. Ventilsitz 5 unter leichtem Druck flach auflegt.the diaphragm 6 is in the cone base with one in the Base plane equipped outwardly bent edge 8, which is on the ring-shaped. Valve seat 5 Lays flat under slight pressure.

Einem Medium, das in der Durchlaßrichtung des Pfeiles P bei 1 in das Ventil einströmt, wird nur ein sehr kleiner Widerstand entgegengesetzt, da sich die Membran 6 bereits unter leichtem Überdruck in zentrifugaler Richtung dehnt und hierbei der Eingangsleitung la in den Raum innerhalb der Membranen 6 und 6 a. A medium that flows into the valve in the direction of arrow P at 1 is opposed only by a very small resistance, since the membrane 6 expands in the centrifugal direction even under a slight overpressure and thereby the inlet line la into the space within the membrane 6 and 6 a.

Wie bereits erwähnt, kann man in Spezi alf allen die Membranen 6, 6 a auch durch je ein Folienpaket ersetzen. Die z. B. aus entsprechenden, kreissektorförmigen Zuschnitten kegelförmig gebogenen und im Stoß verklebten Folien werden dann vorzugsweise mit gegeneinander versetzten Klebnähten, wie Hütchen, zu einem Paket 10 bzw. 10 a ineinandergesetzt undAs already mentioned, you can in Spezi alf all the Replace diaphragms 6, 6 a with a foil package each. The z. B. from corresponding, circular sector-shaped blanks bent conically and in the Butt-glued foils are then preferably staggered with adhesive seams, such as hats, to a package 10 or 10 a nested and

einen ringförmigen Ventilspalt von bis zu einigen io gemäß Fig. 3 an der Kegelspitze mittels zwei auf diean annular valve gap of up to a few io according to FIG. 3 at the tip of the cone by means of two on the

Millimetern. Breite zwischen ihrem Rand 8 und dem Ventilsitz 5 freigibt. Der öffnungsdruck dehnt hierbei die Membran 6 hauptsächlich in den Ringlinien ihres Randes 8, so daß der Öffnungsdruck um so Eingangsleitung la aufgeschraubten metallischen Keilringen 11,12 auf Schultern If und lg· der Eingangsleitung eingespannt. An der Kegelbasis werden dann die Pakete so abgeschliffen, daß die einzelnenMillimeters. Width between its edge 8 and the valve seat 5 releases. The opening pressure stretches the membrane 6 mainly in the ring lines of its edge 8, so that the opening pressure is clamped around the inlet line la screwed metallic wedge rings 11, 12 on shoulders If and lg · of the inlet line. At the base of the cone, the packets are then ground down so that the individual

kleiner wird, je schmaler man diesen Rand 8 bemißt. 15 Hütchen sich in der dargestellten Weise berühren undbecomes smaller, the narrower this edge 8 is dimensioned. 15 cones touch each other in the manner shown and

Eine Rückströmung in der dem Pfeil P entgegen- hierbei in der Basisebene a-b eine ringförmige Ver- ^gesetzten Sperrichtung hingegen schließt das Ventil schlußfläche von der gewünschten Breite ergeben. DerA return flow in the opposite direction to the arrow P in the base plane from an annular offset blocking direction, on the other hand, closes the valve closing surface of the desired width. Of the

sofort, wobei die Steifigkeit der Membran 6 genügt, um mit der durch den Kopf der Schraube 7 gegebenen Abstützung selbst erheblichen Rückdrucken zu widerstehen. Die tangential« Anbringung der Ausgangs-Flansch 1 b der Fig. 2 ist hier durch eine Mutter 1 h ersetzt.immediately, the rigidity of the membrane 6 being sufficient to withstand considerable back pressures with the support provided by the head of the screw 7 itself. The tangential "attachment of the output flange 1 b of Fig. 2 is replaced here by a nut 1 h.

Claims

Claims: Line 3 also has the effect that shock-like backflows initially cause a circular flow in the housing 2a, 2b, which keeps the main part of the impact energy away from the membrane 6 and is consumed by wall friction. The sealing surface between the edges 5 and 8 need not lie in a radial plane, but can also be a cone that widens downwards. The membrane 6 can be surrounded on the outside at a distance by a collecting basket which supports it in the event of an overload and prevents it from tearing. The interior space within the parts 4 and δ is expediently designed so that it has the lowest possible flow resistance for the continuous flow. The conical parts 6 and 4 can also be interchanged. In the embodiment shown in Figure 2, the valve seat consists of a second membrane 6 a, which has the same shape and shape as the closure membrane 6 and is arranged in a mirror image of this; Both diaphragms are therefore equivalent, so that each can be regarded as a valve seat or sealing diaphragm and, under the influence of the same overpressure, a valve gap twice as wide opens as in a valve according to FIG. 1. The inlet line 1 α has a flange 1 b, which carries the housing part 2 b. At the top it goes over into a tapered bolt Ic, onto which the nut la is screwed in order to hold all parts together. The membrane. 6a is let into a groove ld of the input line 1α, while the membrane 6 is clamped between the shoulder of the input line 1a at the transition to the bolt Ic and the housing part 2α. Bores 1 e lead from the interior

1. Diaphragm check valve, especially for low-pressure gas lines, its elastic diaphragm has the shape of a hollow cone clamped at the tip, characterized in that the input line (1) opens into the cavity of the membrane (6), the base edge (8) of which rests with its inside on an annular valve seat (5).

2. Diaphragm check valve according to claim i, characterized in that the membrane (6) on the cone base in the base plane to form a widened, annular bearing surface (8) is bent outwards.

3. Diaphragm check valve according to claim 1, characterized in that the valve seat from Base edge (5 a) of a mirror image of the membrane (6) arranged and designed second elastic Hollow cone (6 a) is formed.

4. diaphragm check valve according to claim 1, characterized in that the output line (3) is tangential to the upper part (2 a) of the valve housing (2) goes out.

5. Diaphragm check valve according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the elastic hollow cone or cones each consist of a package (10, 10 a) of superposed, cone-shaped foils which touch at the base plane (from).

Documents considered: German Patent Nos. 92 836, 333 276, 571,842 567;
U.S. Patent Nos. 2,270,737, 2,586,942.

1 sheet of drawings