DE10153362A1

DE10153362A1 - Membranventil

Info

Publication number: DE10153362A1
Application number: DE2001153362
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-30
Also published as: DE10153362B4

Abstract

Es wird ein Membranventil zur steuerbaren Mediumströmung angegeben. Der aus Metall hergestellte Körper (1) dieses Membranventils besitzt als Anschlußenden mindestens zwei Rohrstutzen mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt. Im Membranventilkörper (1) ist mindestens ein Sitz angeordnet, der das schaltende Dichtelement: Membran(3) aufnimmt. Die Anbindung des Antriebs an den Membranventilkörper erfolgt mit Hilfe einer Überwurfmutter (4) oder einer Klemm-Verbindung.

Description

Beschreibung

Die Erfindung befaßt sich mit der Gestaltung eines Membranventils, welches insbesondere zur Steuerung des Flusses eines Mediums, z. B. einer Flüssigkeit, durch eine Rohrleitung verwendet wird.
Ein Membranventil für sterile Anlagen besteht im wesentlichen aus einem Ventilkörper aus Metall mit mindestens zwei rohrförmigen Rohrstutzen (Anschlußenden) mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und mindestens einem schaltbaren Dichtelement (Membran), welches mit einem Antrieb (pneumatisch, elektrisch, manuell, etc.) betätigt wird.
Ein Membranventil, welches dem heutigen Stand der Technik entspricht besitzt am Ventilkörper eine flanschartige Auflagefläche für die Membran. Eine entsprechende flanschartige Auflagefläche besitzt ebenfalls der die Membran betätigende Antrieb. Zwischen den beiden Auflageflächen wird eine meist im wesentlichen aus Polymer - . bestehende Membran eingespannt.
Die Flanschartigen Auflageflächen des Ventilkörpers und des Antriebs werden mit Hilfe von (meist 4) Durchgangsschrauben miteinander verbunden. Durch die dazwischen liegende und meist im wesentlichen aus Polymer bestehende Membran wird erreicht, daß kein Medium aus dem Membranventilkörper entweichen kann.
Die zur Verbindung der Flansche notwendigen Schrauben sind zum größten Teil von außen sichtbar und ungeschützt. In den frei liegenden Spalten der Sicherungsringe, in den Gewindefurchen, etc. kann sich Schmutz sammeln, der insbesondere in sterilen Anlagen (Pharmazie, Lebensmittel- und Biotechnologie) unerwünscht ist. Die Stellen sind schwer zugänglich und nur aufwendig zu reinigen.
Desweiteren besteht die Gefahr einer ungleichmäßigen Einspannung der weichen Membran, wenn die Schrauben ungleichmäßig angezogen werden.
Die Montage ist außerdem insbesondere bei nicht senkrecht eingebauten Membranventilen aufwendig: es sind insgesamt vier (oder mehr) Schrauben mit Muttern, Unterlegscheiben, Sicherungsringen, etc. zu montieren.
Es besteht daher ein Bedarf nach einem Membranventil, welches

- keine freiliegenden Schrauben (oder Schraubenteile) aufweist
- die Membran gleichmäßig einspannt
- gut reinigbar ist
- leicht zu montieren ist

Nach der Erfindung wird hierzu eine im wesentlichen rotationssymmetrische, lösbare Verbindung eingesetzt, um den Membranventilkörper und den Antrieb miteinander zu verbinden und die dazwischen auftretenden Kräfte aufzufangen. Nach der Erfindung wird hierzu anstatt von (mehreren) Schrauben nur eine Verbindung benutzt, z. B. über ein Gewinde. Hierzu ist am Membranventilkörper ein Gewindebereich ausgeformt, der die Membran umschließt. Mit Hilfe einer Überwurfmutter, die über ein zum Membranventilkörper korrespondierendes, Gewinde verfügt wird der Antrieb am Membranventilkörper befestigt und spannt die zwischen diesen Bauteilen liegende Membran ein.
Gegebenenfalls kann zur Anbindung des Antriebs an den Membranventilkörper auch eine Klemm-Verbindung benutzt werden. Hierbei verfügen der Membranventilkörper und der Antrieb jeweils über einen runden Vorsprung. Mit Hilfe einer im wesentlichen rotationssymmetrischen Schelle kann der Membranventilkörper und der Antrieb miteinander verbunden werden.
Zusammenfassend ist es daher bei der erfindungsgemäßen Gestaltung des Membranventils wesentlich, daß die Verbindung zwischen dem Membranventilkörper und dem Antrieb möglichst einfach gestaltet wird. Die Anbindung des Membranventilkörpers an den Antrieb besteht aus einer im wesentlichen rotationssymmetrischen, lösbaren Verbindung.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische, geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Membranventils;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Membranventilkörper;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Membran;
Fig. 4 einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Membran.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Membranventilkörper 1 des Membranventils über ein Zentralgewinde 5 verfügt.
Die Vorzugsweise runde, insbesondere im wesentlichen aus Polymer bestehende Membran 3 wird zwischen dem aus Metall gefertigten Membranventilkörper 1 und dem Antrieb 2 gespannt. Hierzu wird die Überwurfmutter 4 auf das Zentralgewinde 5 des Membranventilkörpers 1 geschraubt. Die Überwurfmutter 4 überträgt die im Zentralgewinde 5 enstehende Kraft über einen Vorsprung 6 auf den Antrieb 2; der . wiederum die Membran 3 an den Membranventilkörper 1 anpreßt.
Vorzugsweise besteht der Mambranventilkörper 1, der Antrieb 2 und die Überwurfmutter 4 aus Metall, insbesondere aus Edelstahl.
Das am Membranventilkörper 1 und der Überwurfmutter 4 angebrachte Gewinde ist vorzugsweise ein leicht zu reinigendes Gewinde. Insbesondere ist das Gewinde ein eingängiges Rundgewinde (z. B. Rundgewinde nach DIN 405).
Gegebenfalls kann die Verbindung des Membranventilkörpers 1 mit dem Antrieb 2 mit Hilfe einer Klemm-Verbindung wie sie bereits für Rohrleitungen ähnlich definiert worden sind, (z. B. nach DIN 32676, oder nach SMS 3017) erfolgen.
Vorzugsweise hat ein solches Membranventil eine im wesentlichen rotationssymmetrische Membran 3, und insbesondere eine Membran 3, die über einen umlaufenden Dichtwulst 8 verfügt, der zusätzlich entlang der Membranmittelachse, wie in Fig. 3 dargestellt, verläuft und deren Verlauf dadurch der Form des griechischen Buchstabens Θ ähnelt.
Damit der entlang der Membranmittelachse verlaufende Teil des Dichtwulstes 8 der Membran 3, bezogen auf die Drehung um die Achse der Rotationssymmetrie der Membran, nur in bestimmten Stellungen auf dem Membranventilkörper 1 zu liegen kommt, verfügt die Membran über eine oder mehrere Ausbuchtungen 9. Diese Ausbuchtungen werden mit einer oder mehreren entsprechenden Einbuchtungen 7 des Körpers in Deckung gebracht, so daß nur bestimmte Drehungen der Membran relativ zum Körper um die Rotationssymmetrieachse der Membran möglich sind.
Vorzugsweise besitzt ebenfalls der Antrieb 2 ähnliche Ausbuchtungen wie die Membran 3, so daß auch der Antrieb 2 relativ zum Körper 1 nur in bestimmten Stellungen um die Rotationssymmetrieachse der Membran montiert werden kann.
Die Lösung ist auf alle Antriebsarten: pneumatisch, elektrisch, etc. übertragbar. Zur Vereinfachung wurde lediglich ein manueller Antrieb abgebildet. Bezugszeichenliste 1 Membranventilkörper
2 Antrieb (manuell)
3 Membran
4 Überwurfmutter
5 Zentralgewinde
6 Vorsprung
7 Einbuchtung
8 Dichtwulst
9 Ausbuchtung

Claims

1. Membranventil zur steuerbaren Fluiddurchströmung dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem aus Metall hergestellten Membranventilkörper (1) und dem Antrieb (2) mit Hilfe einer lösbaren, im wesentlichen rotationssymmetrischen Verbindung erfolgt.

2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) im wesentlichen eine runde Form hat.

3. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranventilkörper (1) über ein Zentralgewinde verfügt und der Antrieb (2) mit Hilfe einer Überwurfmutter (4) an den Membranventilkörper (1) geschraubt wird.

4. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (2) über ein Zentralgewinde verfügt und der Membranventilkörper (1) mit Hilfe einer Überwurfmutter (4) an den Antrieb (2) geschraubt wird.

5. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das verbindende Gewinde ein leicht zu reinigendes Gewinde (z. B. Rundgewinde nach DIN 405) verwendet wird.

6. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranventilkörper mit Hilfe einer Klemm- Verbindung mit dem Antrieb verbunden wird.

7. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranventilkörper (1) über eine oder mehrere Ausbuchtungen, oder Einbuchtungen verfügt und daß die Membran (3) über korrespondierende Einbuchtungen oder Ausbuchtungen verfügt, so daß die Membran (3) nur in definierten Stellungen um die Rotationsssymmetrieachse der Membran an den Membranventilkörper (1) befestigt werden kann.

8. Membranventilkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranventilkörper (1) über eine oder mehrere Ausbuchtungen, oder Einbuchtungen verfügt und daß der Antrieb über korrespondierende Einbuchtungen oder Ausbuchtungen verfügt, so daß der Antrieb (2) nur in definierten Stellungen um die Rotationssymmetrieachse der Membran an den Membranventilkörper (1) befestigt werden kann.