DE10295830T5

DE10295830T5 - Hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil

Info

Publication number: DE10295830T5
Application number: DE10295830T
Authority: DE
Inventors: Young-Hoon Shin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2002-01-19
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-01-20
Also published as: WO2002057669A1; CN1488048A; US6845960B2; JP2004518087A; US20040094735A1; JP4253761B2; DE10295830B4

Abstract

Hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil mit:
einem Ventilgehäuse, welches an beiden Seitenwänden davon mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß ausgebildet ist, wobei das Ventilgehäuse eine obere Endöffnung und eine untere Endöffnung umfaßt, welche mit dem Inneren des Ventilgehäuses verbunden sind, wobei das Ventilgehäuse eine darin gebildete aufrechte Wand besitzt, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse in einen einlaßseitigen Raum und einen auslaßseitigen Raum trennt, wobei das Ventilgehäuse an einem Mittenabschnitt davon mit einer Führungsleitung vorstehend ausgebildet ist, durch welche ein in das Ventilgehäuse durch den Ventileinlaß eingeführtes Fluid zum Abfließen durch den Fluidauslaß fließen kann;
einem Deckel, der lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses für ein Verschließen der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses befestigt ist;
einem Träger, der lösbar an einer unteren Wand des Ventilgehäuses gegenüber des Deckels für eine Verbindung mit der unteren Endöffnung des Ventilgehäuses angebracht ist und an einer inneren Fläche davon und benachbart...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Membranventil zur Steuerung eines Fluidflusses unter Verwendung einer Membran, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil, welches ausgebildet ist, um ein Öffnen eines Fluidweges durch eine Membran zu ermöglichen, wenn sich eine Kammer eines Balgteils, welches mit einem Knopf verbunden ist, ausdehnt, und um ein Schließen des Fluidweges zu ermöglichen, wenn die Kammer des Balgteils in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt, wodurch der Fluidfluß hydraulisch und pneumatisch gesteuert wird, sogar in einer Situation, in welcher keine Elektrizität zugeführt wird und ein Magnetventil somit nicht verwendet werden kann. In dem hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventil wird der Knopf, welcher die Membran betreibt, abgedichtet, während das Arbeitsfluid darin aufgenommen wird, so daß, wenn der Knopf gedrückt wird, die Kammer des Balgteils, welches mit dem Knopf verbunden ist, ausgedehnt wird und, wenn der Knopf losgelassen wird, die Kammer des Balgteils in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt, wodurch, da die Membran den Fluidweg öffnet und schließt, es möglich ist, den Fluidfluß in einer angenehmen Weise manuell zu steuern.
Stand der Technik
Bei einem herkömmlichen Ventil zur Steuerung eines Ventils wird ein Fluidweg durch Drehung eines stabförmigen Hebels nach links und nach rechts geöffnet und geschlossen. Diese Art des Ventils zur Steuerung eines Fluids weist den Nachteil auf, daß, da der Hebel jedes Mal gedreht werden muß, wenn der Fluidweg geöffnet und geschlossen wird, dies bei einer Verwendung umständlich ist. Ferner wird die Verschwendung des Fluids erhöht, weil das Fluid unbeabsichtigterweise durch den geöffneten Fluidweg abfließt, bis der Hebel vollständig in eine Verschlußstellung gedreht ist.
Im Stand der Technik findet sich ein weiteres herkömmliches Ventil zur Steuerung eines Fluides, bei welchem ein Hebel, der an einem oberen Ende eines Ventilkörpers vorgesehen ist, auf und abwärts zum Öffnen und zum Schließen des Ventils betätigt wird und nach links und nach rechts zum Einstellen einer Temperatur des Wassers gedreht wird. Jedoch weist dieses Ventil zur Steuerung des Fluids die Nachteile auf, daß, da der Hebel an dem oberen Ende des Ventilkörpers vorgesehen ist und somit jedes Mal betätigt werden muß, wenn der Fluidweg geöffnet und geschlossen wird, diese Handhabung beim Gebrauch umständlich ist und die Verschwendung des Fluids erhöht.
Inhalt der Erfindung
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gemäß dem Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft die vorliegende Erfindung ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil mit einem Ventilgehäuse, welches an beiden Seitenwänden davon mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß ausgebildet ist, wobei das Ventilgehäuse eine obere Endöffnung und eine untere Endöffnung umfaßt, welche mit dem Inneren des Ventilgehäuses verbunden sind, wobei das Ventilgehäuse eine darin gebildete aufrechte Wand besitzt, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse in einen einlaßseitigen Raum und einen auslaßseitigen Raum trennt, wobei das Ventilgehäuse an einem Mittenabschnitt davon mit einer Führungsleitung vorstehend ausgebildet ist, durch welche ein in das Ventilgehäuse durch den Ventileinlaß eingeführtes Fluid zum Abfließen durch den Fluidauslaß fließen kann; einem Deckel, der lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses für ein Verschließen der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses befestigt ist; einem Träger, der lösbar an einer unteren Wand des Ventilgehäuses gegenüber des Deckels für eine Verbindung mit der unteren Endöffnung des Ventilgehäuses angebracht ist und an einer inneren Fläche davon und benachbart zu einem unteren Ende davon mit einem nach innen gerichteten Flansch ausgebildet ist; einem Knopf, der eine Ausgestaltung eines Rohrteils in einer derartigen Weise besitzt, daß ein Balgteil, welches fest in dem Träger durch ein Gedrücktwerden gegen den nach innen gerichteten Flansch des Trägers aufgenommen wird, mit einem Ende des Rohrteils verbunden ist und das andere Ende des Rohrteils aus dem Träger für eine externe Versorgung mit einem Arbeitsfluid vorsteht und dadurch eine Ausdehnung des Balgteils ermöglicht; einem Fluidsteuermittel, welches zwischen der Führungsleitung und dem Deckel angeordnet ist, wobei das Fluidsteuermittel in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß, wenn eine Ventilstange bei einer Ausdehnung des Balgteils aufwärts bewegt wird und eine durch einen Ventilsitz definierte Öffnung geöffnet wird, das in einer Ventilkammer, welche zwischen dem Deckel und einer Membran ausgebildet ist, aufgenommene Fluid durch die Öffnung in den auslaßseitigen Raum abfließt, so daß, da die Ventilkammer einen niedrigen Druck aufweist, die Membran die Führungsleitung unter der Einwirkung eines hohen Druckes in dem einlaßseitigen Raum öffnet und das Fluid in dem einlaßseitigen Raum über die Führungsleitung in den auslaßseitigen Raum fließt, so daß, wenn das Balgteil in seine ursprüngliche Lage durch Entleeren des Arbeitsfluids aus dem Balgteil zurückkehrt, die Membran und die Ventilstange in ihre ursprünglichen Positionen jeweils durch ein erstes und zweites elastisches Teil zurückgesetzt werden, welche zwischen dem Deckel und einer Trägerplatte und zwischen dem Deckel und der Ventilstange geschaltet sind, und so daß, da das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum aufgenommen wird, durch ein Führungsloch fließt, welches in der Membran innerhalb der Ventilkammer ausgebildet ist, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum und der Ventilkammer beeinflußt wird, die Membran die Führungsleitung schließt und den Fluidfluß von dem einlaßseitigen Raum in den auslaßseitigen Raum unterbricht; und mit einem Kraftübertragungsmittel, welches in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß es durch eine Ausdehnung des Balgteils des Knopfes aufwärts bewegt wird und die Ausdehnungskraft des Balgteils auf die Ventilstange überträgt, um ein Öffnen der Öffnung des Ventilsitzes durch die Ventilstange zu ermöglichen, und daß es in seine ursprüngliche Position zurückgeführt wird, wenn das Balgteil in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
Durch dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung kann, da der Knopf hydraulisch und pneumatisch auf eine mittelbare Art betätigt werden kann, das Membranventil gemäß der vorliegenden Erfindung anstelle eines Magnetventils verwendet werden. Insbesondere kann an einer Stelle, an welcher keine Elektrizität angelegt ist, der Fluidfluß durch manuelles Drücken des Knopfes gesteuert werden.
Das Membranventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einer derartigen Weise ausgebildet werden, daß es in einer Küche oder einem Badezimmer installiert wird und auf angenehme Weise zum Verhindern einer Verschwendung von Wasser betätigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft die vorliegende Erfindung ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil mit einem Ventilgehäuse, welches an einer Seitenwand davon mit einem Fluideinlaß und an einer niedrigeren Wand davon mit einem Fluidauslaß ausgebildet ist, wobei das Ventilgehäuse eine obere Endöffnung aufweist, welche zu dem Fluidauslaß gegenüberliegend angeordnet ist und mit dem Inneren des Ventilgehäuses verbunden ist, wobei das Ventilgehäuse eine darin gebildete aufrechte Wand besitzt, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse in einen einlaßseitigen Raum und einen auslaßseitigen Raum trennt, wobei das Ventilgehäuse an einem mittigen Abschnitt davon mit einer Führungsleitung vorstehend ausgebildet ist, durch welche das Fluid, welches in das Ventilgehäuse durch den Fluideinlaß eingeführt wird, für ein Abfließen durch den Fluidauslaß fließen kann; einem Deckel, der lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses für ein Verschließen der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses angebracht ist; einer Flußverbindungseinrichtung, welche in der auslaßseitigen Öffnung des Ventilgehäuses konzentrisch zu der Führungsleitung eingebaut ist, wobei die Flußverbindungseinrichtung an einer oberen Wand davon mit einem mittigen Loch und an einer Seitenwand davon und benachbart zu einem geöffneten unteren Ende davon mit wenigstens einem Fluiddurchgang ausgebildet ist, durch welchen das Fluid durch die Führungsleitung in Richtung des Fluidauslasses fließen kann; einem Knopf, welcher ein Rohrteil und erste und zweite Balgteile aufweist, welche mit beiden Enden des Rohrteils verbunden sind, wobei der Knopf mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, wobei das erste Balgteil nach außen durch ein Befestigungsloch hervorsteht, welches in der anderen Seitenwand des Ventilgehäuses ausgebildet ist, und wobei das zweite Balgteil in dem mittigen Loch der Flußverbindungseinrichtung in einer derartigen Weise befestigt ist, daß, wenn das erste Balgteil gedrückt und losgelassen wird, sich das zweite Balgteil jeweils ausdehnt und in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt; einem Flußsteuermittel, welches zwischen der Führungsleitung und dem Deckel angeordnet ist, wobei das Flußsteuermittel in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß, wenn eine Ventilstange durch Drücken des ersten Balgteils und Ausdehnen des zweiten Balgteils aufwärts bewegt wird und eine durch einen Ventilsitz definierte Öffnung geöffnet wird, das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in einer Ventilkammer aufgenommen wird, die zwischen dem Deckel und einer Membran ausgebildet ist, durch die Öffnung in den auslaßseitigen Raum mit einem niedrigen Druck abfließt, so daß, da die Ventilkammer einen niedrigen Druck besitzt, die Membran die Führungsleitung unter Einfluß eines hohen Drucks in dein einlaßseitigen Raum öffnet und das Fluid in dem einlaßseitigen Raum durch die Führungsleitung in den auslaßseitigen Raum fließt, so daß, wenn das erste Balgteil losgelassen wird und das zweite Balgteil in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, die Membran und die Ventilstange jeweils in ihre ursprünglichen Positionen durch die ersten und zweiten elastischen Teile zurückkehren, welche zwischen dem Deckel und einer Trägerplatte und zwischen dem Deckel und der Ventilstange geschaltet sind, und daß, da das in den einlaßseitigen Raum aufgenommene Fluid durch ein Führungsloch fließt, welches in der Membran in der Ventilkammer definiert ist, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dein einlaßseitigen Raum und der Ventilkammer beeinflußt wird, die Membran die Führungsleitung schließt und den Fluidfluß von dem einlaßseitigen Raum in den auslaßseitigen Raum unterbricht; und mit einem Kraftübertragungsschaft, der in der Führungsleitung angeordnet ist und ein oberes Ende, welches mit einem unteren Ende der Ventilstange verbunden ist, und ein unteres Ende aufweist, welches in Kontakt mit dem zweiten Balgteil gebracht wird, wobei der Kraftübertragungsschaft in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß er bei einer Ausdehnung des zweiten Balgteils des Knopfes aufwärts bewegt wird und die Ausdehnungskraft des zweiten Balgteils an die Ventilstange überträgt, um ein Öffnen der Öffnung des Ventilsitzes durch die Ventilstange zu ermöglichen.
Durch dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung können sogar Kinder und schwache Personen auf einfache Weise das Membranventil betätigen, für den Fall, daß das vorliegende Membranventil auf einem Urinal installiert ist, da es möglich ist, das Urinal unter Verwendung von abfließendem Wasser durch leichtes Drücken des vorstehenden Knopfes zu waschen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen Aufgaben und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Von den Figuren zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Teilschnittansicht des Membranventils in 1;
3 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 1, welche einen Zustand illustriert, in dem ein Fluidweg geöffnet ist;
4 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in l, welche einen Zustand illustriert, bei dem der Fluidweg geöffnet ist;
5 eine perspektivische Ansicht eines hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 5, welche einen Zustand illustriert, bei dem ein Fluidweg geöffnet ist;
7 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 5, welche einen Zustand illustriert, bei dem der Fluidweg geöffnet ist;
8 eine perspektivische Ansicht eines hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 eine Seitenquerschnittsansicht und eine Teilquerschnittsansicht des Membranventils in 8, welches einen Zustand darstellt, bei dem der Fluidweg geöffnet ist;
10 eine Seitenquerschnittsansicht und eine Teilquerschnittansicht des Membranventils in 8, welches einen Zustand darstellt, bei dem der Fluidweg geöffnet ist;
11 eine perspektivische Ansicht eines hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
12 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 11, welches einen Zustand illustriert, bei dem ein Fluidweg geöffnet ist;
13 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 11, welches einen Zustand illustriert, bei dem ein Fluidweg geöffnet ist;
14 eine perspektivische Ansicht eines hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventils gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
15 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 14, welche einen Zustand darstellt, bei dem ein Fluidweg geöffnet ist;
16 eine Seitenquerschnittsansicht des Membranventils in 14, welche einen Zustand darstellt, bei dein der Fluidweg geöffnet ist; und
17 eine Vorderansicht des Membranventils in 14, welche einen Zustand illustriert, bei dem ein Knopf an einer Duscheinheit angebracht ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im folgenden wird detaillierter Bezug genommen auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, von welchem ein Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen illustriert ist. Überall, wo es möglich erscheint, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen und in der Beschreibung für die Bezeichnung gleicher oder funktionsgleicher Teile verwendet.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die 1 bis 4, welche ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Das hydraulisch und pneumatisch betriebene Membranventil wird durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet und umfaßt ein Ventilgehäuse 2, einen Deckel 3, einen Träger 4, einen Knopf 5, ein Fluidsteuermittel 6, und Kraftübertragungsmittel. Das Ventilgehäuse 2 ist mit einem Fluidweg darin ausgebildet. Der Deckel 3 schließt eine obere Endöffnung des Ventilgehäuses 2. Der Träger 4 ist in einer unteren Endöffnung des Ventilgehäuses 2 eingesetzt. Der Knopf 5 besitzt eine Ausgestaltung eines Rohrteils in einer derartigen Weise, daß ein Balgteil 14, welches fest in dem Träger 4 aufgenommen wird, mit einem Ende des Rohrteils verbunden ist und das andere Ende des Rohrteils aus dem Träger 4 herausgezogen ist. Wenn das Arbeitsfluid extern durch das andere Ende des Rohrteils zugeführt wird, dehnt sich das Balgteil 14 aus und, wenn das Arbeitsfluid durch das andere Ende des Rohrteils abfließt, kehrt das Balgteil 14 in seinen ursprünglichen Zustand derart zurück, daß der Fluidweg des Ventilgehäuses jeweils geöffnet und geschlossen wird. Das Fluidsteuermittel 6 umfaßt eine Membran 17. Die Membran 17 besitzt die Funktion, den Fluidweg zu öffnen, wenn das Balgteil 14 des Knopfes 5 ausgedehnt wird, und den Fluidweg zu schließen, wenn das Balgteil 14 des Knopfes 5 in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Die Kraftübertragungsmittel sind zwischen dem Knopf 5 und dem Fluidsteuermittel 6 angeordnet. Wenn das Balgteil 14 des Knopfs 5 sich ausdehnt, bewegt sich das Kraftübertragungsmittel aufwärts und überträgt die Kraft, um ein Öffnen des Fluidweges durch die Membran 17 zu ermöglichen.
Das Ventilgehäuse 2 ist an beiden Seitenwänden davon mit einem Fluideinlaß 7 und einem Fluidauslaß 8 ausgebildet. Das Ventilgehäuse 2 umfaßt die obere Endöffnung und die untere Endöffnung, welche mit dem Inneren des Ventilgehäuses 2 verbunden sind. Das Ventilgehäuse 2 umfaßt eine darin gebildete aufrechte Wand 9, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse 2 in einen einlaßseitigen Raum A und einen auslaßseitigen Raum B teilt. Das Ventilgehäuse 2 ist vorstehend an einem Mittenabschnitt davon mit einer Führungsleitung 10 ausgebildet, durch welche das Fluid, welches in das Ventilgehäuse 2 durch den Fluideinlaß 7 eingeführt wird, für ein Abfließen durch den Fluidauslaß 8 fließen kann.
Beide Seitenwände des Ventilgehäuses 2, welche den Fluideinlaß 7 und den Auslaß 8 definieren, sind mit Innengewinden ausgebildet.
Die Führungsleitung 10 steht an dem breitseitigen Mittenabschnitt des Ventilgehäuses 2 in Richtung des Deckels 3 hervor, welcher die obere Endöffnung des Ventilgehäuses 2 schließt. Die Führungsleitung 10 wird durch die Fluidsteuermittel 6 geschlossen und geöffnet, welche in der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses 2 eingebaut sind.
Der Deckel 3 ist lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses 2 befestigt. Nachdem die Fluidsteuermittel 6 in der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses 2 installiert sind, schließt der Deckel 3 die obere Endöffnung. Obwohl in den Zeichnungen illustriert ist, daß der Deckel 3 mit dem Ventilgehäuse 2 mittels einer Verschlußmutter 11 verbunden ist, ist es selbstverständlich möglich, daß der Deckel 3 mit dem Ventilgehäuse 2 in einer Vielzahl von unterschiedlichen Arten verbunden werden kann.
Der Deckel 3 weist eine behälterförmige Kontur auf. Eine Aufnahmerille 12 zur Aufnahme eines oberen Endes einer Ventilstange 20, welche die Fluidsteuermittel 6 bildet, ist an einem Mittenabschnitt des Deckels 3 ausgebildet.
Der Träger 4 dient einer Aufnahme des Knopfes 5. Der Träger 4 ist lösbar an einer unteren Wand des Ventilgehäuses 2 gegenüber dem Deckel 3 angebracht, um mit der unteren Endöffnung des Ventilgehäuses 2 verbunden zu werden. Der Träger 4 ist an einer inneren Fläche davon und benachbart zu einem unteren Ende davon mit einem nach innen gerichteten Flansch 13 ausgebildet, gegen welchen das Balgteil 14 des Knopf 5 gequetscht wird.
Wie oben beschrieben wurde, weist der Knopf 5 die Ausgestaltung eines Rohrteils in einer derartigen Weise auf, daß das Balgteil 14, welches in dem Träger 4 durch Quetschen gegen den nach innen gerichteten Flansch 13 des Trägers 4 fest aufgenommen wird, mit einem Ende des Rohrteils verbunden wird, und das andere Ende des Rohrteils aus dem Träger 4 herausgezogen wird. Im vorliegenden Fall ist ein nach außen gerichteter Flansch 15 auf einer äußeren Umfangsfläche des Rohrteils des Knopfes 5 gebildet. Aufgrund der Tatsache, daß eine Befestigungsmutter 16 mit dem Träger 4 schraubverbunden ist, quetscht der nach außen gerichtete Flansch 15 einen freien Endabschnitt des Balgteils 14 gegen den nach innen gerichteten Flansch 13 des Trägers 4. Vorzugsweise besteht das Balgteil 14 aus einem weichen Material, wie beispielsweise Gummi.
In dem Knopf 5, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, dehnt sich das Balgteil 14 für ein Aufwärtsbewegen der Kraftübertragungsmittel aus, da das Arbeitsfluid extern durch das Rohrteil zugeführt wird, welches aus dem Träger 4 gezogen wird. Durch die aufwärts gerichtete Bewegung der Kraftübertragungsmittel öffnet die Ventilstange 20 eine Öffnung 19, welche in einem Ventilsitz 18 definiert ist, um einen Fluidfluß durch die Öffnung 19 zu ermöglichen.
In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Rohrteil des Knopfs 5, welches aus dem Träger 4 gezogen wird, mit einer Arbeitsfluid-Zuführeinrichtung S verbunden. Daher dehnt sich das Balgteil l4 durch das Arbeitsfluid (Luft oder eine Flüssigkeit) aus, welches von der Arbeitsfluid-Zuführeinrichtung S zugeführt wird, um den Fluidfluß von dem Fluideinlaß 7 in Richtung des Fluidauslasses 8 zu steuern. Die Arbeitsfluid-Zuführeinrichtung S kann automatisch oder manuell angesteuert bzw. betrieben werden.
Obwohl das Arbeitsfluid, welches in den Knopf 5 zugeführt wird, Luft beinhalten kann, umfaßt das Arbeitsfluid vorzugsweise eine Flüssigkeit mit einer niedrigen Kompressibilität in Hinsicht auf die betriebliche Genauigkeit.
Das Fluidsteuermittel 6 umfaßt die Membran 17, den Ventilsitz 18, die Ventilstange 20, eine Trägerplatte 21 und erste und zweite elastische Teile 22 und 23. Die Membran 17 ist aus einem elastischen Material hergestellt und besitzt die Funktion, die Führungsleitung 10 zu öffnen und zu schließen. Der Ventilsitz 18 ist durch die Membran 17 hindurch eingebaut und mit der Öffnung 19 ausgebildet. Die Trägerplatte 21 ist an einer oberen Fläche der Membran 17 zum Tragen der Membran 17 angebracht. Die ersten und zweiten elastischen Teile 22 and 23 sind zwischen dem Deckel 3 und der Trägerplatte 21 und zwischen dem Deckel 3 und der Ventilstange 20 geschaltet, um jeweils eine Rücksetzkraft an die Membran 17 und das Ventil 20 beim Schließen der Führungsleitung 10 anzulegen.
Das Fluidsteuermittel 6 ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und ist auf dem Gebiet einer Fluidsteuerung weit verbreitet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Fluidsteuermittel 6 zwischen dem Deckel 3 und der Führungsleitung 10 angeordnet.
Das Fluidsteuermittel 6 ist in einer derartigen Weise ausgestaltet, daß, wenn die Ventilstange 20 durch eine Ausdehnung des Balgteils 14 aufwärts bewegt wird und die Öffnung 19 des Ventilsitzes 18 geöffnet wird, das in einer Ventilkammer C, welche zwischen dem Deckel 3 und der Membran 17 definiert ist, aufgenommene Fluid durch die Öffnung 19 in den auslaßseitigen Raum B mit einem niedrigen Druck abfließt. Danach öffnet, da die Ventilkammer C einen niedrigen Druck aufweist, die Membran 17 die Führungsleitung 10 unter Einwirkung eines hohen Druckes des in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommenen Fluides. Falls das Balgteil 14 in seinen ursprünglichen Zustand durch Leeren des Arbeitsfluides aus dem Balgteil 14 zurückkehrt, werden die Membran 17 und die Ventilstange 20 in ihre ursprünglichen Positionen mittels den ersten und zweiten elastischen Teilen 22 and 23 zurückgesetzt. Aufgrund dieser Tatsache, da das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommen ist, durch ein Führungsloch 26, welches in der Membran 17 definiert ist, fließt, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum A und der Ventilkammer C beeinflußt wird, schließt die Membran 17 die Führungsleitung 10.
Die Kraftübertragungsmittel umfassen einen Kraftübertragungsschaft 27, eine Verbindungsstange 28, eine Hülse 29 und ein drittes elastisches Teil 30. Der Kraftübertragungsschaft 27 ist mit der Ventilstange 20 verbunden. Die Verbindungsstange 28 ist zwischen dem Kraftübertragungsschaft 27 und dem Balgteil 14 des Knopfs 5 für eine Kraftübertragung angeordnet. Die Hülse 29 nimmt darin die Verbindungsstange 28 auf, um die Verbindungsstange 28 für eine Hin- und Herbewegung zu führen. Das dritte elastische Teil 30 legt eine Rücksetzkraft an die Verbindungsstange 28 an, wenn die Membran 17 die Führungsleitung 10 schließt.
Der Kraftübertragungsschaft 27 ist an einem oberen Ende davon mit einem unteren Ende der Ventilstange 20 verbunden. Der Kraftübertragungsschaft 27 wird aufwärts bewegt, wenn das Balgteil 14 sich ausdehnt, um ein Öffnen der Öffnung 19 des Ventilsitzes 18 durch die Ventilstange 20 und ein Öffnen der Führungsleitung 10 durch die Membran 17 zu ermöglichen.
Die Verbindungsstange 28 umfaßt ein oberes Ende, welches mit einem unteren Ende des Kraftübertragungsschaftes 27 verbunden ist, und ein unteres Ende, welches als Druckplatte 31 ausgebildet ist, um in Kontakt mit dem Balgteil 14 des Knopfs 5 gebracht zu werden. Die Verbindungsstange 28 wird aufwärts durch die Ausdehnung des Balgteils 14 bewegt, um den Kraftübertragungsschaft 27 aufwärts zu bewegen.
Die Hülse 29 ist zwischen der Führungsleitung 10 und dem Träger 4 angeordnet und mit einer mittigen Öffnung 32 ausgebildet, in welcher die Verbindungsstange hin- und herbewegbar angeordnet ist.
Das dritte elastische Teil 30 ist zwischen der Druckplatte 31 der Verbindungsstange 28 und der Hülse 29 geschaltet. Das dritte elastische Teil 30 besitzt die Funktion, eine elastische Kraft zum Zurücksetzen der Verbindungsstange 28 in ihre ursprüngliche Stellung anzulegen, wenn das Balgteil 14 in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt.
Im folgenden wird der Vorgang zum Steuern des Fluidflusses unter Verwendung des Membranventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches wie oben beschrieben ausgebildet ist, unter Bezugnahme auf die 3 and 4 beschrieben.
3 illustriert einen Zustand, bevor das Balgteil 14 des Knopfs 5, welcher in dem Träger 4 aufgenommen wird, sich ausdehnt. In diesem Zustand, da das Arbeitsfluid von der Arbeitsfluid-Zuführeinrichtung S in den Knopf 5 zugeführt wird, falls sich das Balgteil 14 ausdehnt, bewegt die Verbindungsstange 28 den Kraftübertragungsschaft 27 aufwärts. Durch die aufwärts gerichtete Bewegung des Kraftübertragungsschaftes 27 wird die Öffnung 19 geöffnet, da die Ventilstange 20, welche die Öffnung 19 des Ventilsitzes 18 schließt, ebenfalls aufwärts bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt, da die ersten und zweiten elastischen Teile 22 und 23 zusammengedrückt werden, akkumulieren diese Elastizität. Falls die Öffnung 10 des Ventilsitzes 18 geöffnet ist, wie oben beschrieben, fließt das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in der Ventilkammer C zwischen dem Deckel 3 und der Membran 17 aufgenommen wird, durch die Öffnung 19 des Ventilsitzes 18 in den unter einem niedrigen Druck stehenden auslaßseitigen Raum B ab. Unter diesen Umständen weist die Ventilkammer C schließlich einen niedrigen Druck auf. Zu diesem Zeitpunkt wird die Ventilkammer C in einen niedrigen Druckzustand umgewandelt, obwohl das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommen ist, in die Ventilkammer C zwischen dem Deckel 3 und der Membran 17 durch das Führungsloch 16 der Membran 17 fließt, da die Menge des Fluides, welches durch die Öffnung 19 in den auslaßseitigen Raum B abfließt, größer ist als der Einfluß in die Ventilkammer C, und dadurch öffnet die Membran 17 die Führungsleitung 10.
Demgemäß fließt das Fluid, welches in das Ventilgehäuse 2 durch den Fluideinlaß 7 eingeführt wird, durch die geöffnete Führungsleitung 10, um durch den Fluidauslaß 8 abzufließen, und ein Benutzer kann das abfließende Fluid verwenden.
Danach, falls das Arbeitsfluid, welches in das Balgteil 14 des Knopfs 5 eingeführt wird, zum Unterbrechen des Fluidflusses entleert wird, da das Balgteil 14 in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, wird die Membran 17 in Richtung der Führungsleitung 10 durch eine Rücksetzkraft der ersten und zweiten elastischen Teile 22 und 23 bewegt. Dann fließt, da die Ventilstange 20 die Öffnung 19 des Ventilsitzes 18 schließt, das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommen wird, in die Ventilkammer C, welche zwischen dem Deckel 3 und der Membran 17 durch das Führungsloch 16 der Membran 17 ausgebildet ist. Anschließend, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum A und der Ventilkammer C beeinflußt wird, schließt die Membran 17 die Führungsleitung 10 und unterbricht den Fluidfluß von dem einlaßseitigen Raum A in den auslaßseitigen Raum B.
In diesem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Membranventil 1, da der Knopf 5 hydraulisch und pneumatisch in einer mittelbaren Weise betätigt werden kann, anstelle eines Magnetventils verwendet werden. Insbesondere an einer Stelle, an welcher keine Elektrizität zugeführt wird, kann der Fluidfluß durch manuelles Druckes des Knopfes 5 gesteuert werden.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die 5 bis 7, welche ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. Das hydraulisch und pneumatisch betriebene Membranventil ist mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet und umfaßt ein Ventilgehäuse 41, einen Deckel 42, eine Flußverbindungseinrichtung 43, einen Knopf 44, ein Fluidsteuermittel 45 und einen Kraftübertragungsschaft 46. Das Ventilgehäuse 41 ist darin mit einem Fluidweg ausgebildet. Der Deckel 42 schließt eine obere Endöffnung des Ventilgehäuses 41. Die Flußverbindungseinrichtung 43 ist fest an einem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 angeordnet. Die Flußverbindungseinrichtung 43 ist fest an einem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 in einem konzentrischen Verhältnis zu einer Führungsleitung 52 des Ventilgehäuses 41 angeordnet. Der Knopf 44 ist mit einem Arbeitsfluid gefüllt. Ein inneres Ende des Knopfs 44 ist bezüglich der Flußverbindungseinrichtung 43 befestigt, und ein äußeres Ende des Knopfes 44 ist vorstehend durch eine rechte Seitenwand des Ventilgehäuses 41 installiert. Beim Betätigen durch einen Benutzer kann das innere Ende des Knopfes 44 ausgedehnt werden und in seinen ursprünglichen Zustand zum Öffnen und Schließen des Flußweges zurückkehren. Das Fluidsteuermittel 45 umfaßt eine Membran 65. Die Membran 65 öffnet den Flußweg, wenn das äußere Ende des Knopfs 44 gedrückt ist und schließt den Flußweg, wenn das äußere Ende des Knopfs 44 losgelassen ist. Der Kraftübertragungsschaft 46 ist zwischen dem inneren Ende des Knopfs 44 und dem Fluidsteuermittel 45 angeordnet. Wenn sich das innere Ende des Knopfs 44 ausdehnt, wird der Kraftübertragungsschaft 46 aufwärts bewegt und überträgt die Kraft, um ein Öffnen des Flußweges durch durch die Membran 65 zu ermöglichen.
Das Ventilgehäuse 41 ist an einer Seitenwand davon mit einem Fluideinlaß 47 und an einer längsgerichteten niedrigen Wand davon mit einem Fluidauslaß 48 ausgebildet. Das Ventilgehäuse 41 umfaßt die obere Endöffnung, welche gegenüberliegend des Fluidauslasses 48 angeordnet ist und welche mit dem Inneren des Ventilgehäuses 41 verbunden ist. Die obere Endöffnung des Ventilgehäuses 41 ist durch den Deckel 42 geschlossen. Das Ventilgehäuse 41 umfaßt eine darin gebildete aufrechte Wand 49, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse 41 in einen einlaßseitigen Raum A und einen auslaßseitigen Raum B teilt. Das Ventilgehäuse 41 ist vorstehend an einem Mittenabschnitt davon mit der Führungsleitung 52 ausgebildet, durch welche das Fluid, welches in das Ventilgehäuse 41 durch den Fluideinlaß 47 eingeführt wird, fließen kann, um durch den Fluidauslaß 48 abzufließen.
Beide Seitenwände des Ventilgehäuses 41, welche den Fluideinlaß 47 und den Auslaß 48 bilden, sind mit Innengewinden ausgebildet, derart, daß ein Fluidzuführrohr 53 und ein Abflußführungsteil 54 mit den inneren Gewinden schraubverbunden werden können.
Die Führungsleitung 52 steht an einem längsseitigen mittigen Abschnitt des Ventilgehäuses 41 in Richtung des Deckels 42 hervor. Die Führungsleitung 52 wird durch das Fluidsteuermittel 45 geöffnet und geschlossen, welches in der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses 41 eingebaut ist.
Der Deckel 42 ist lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses 41 angebracht. Nachdem das Fluidsteuermittel 45 in der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses 41 eingebaut ist, schließt der Deckel 42 die obere Endöffnung. Der Deckel 42 weist eine behälterförmige Kontur auf. Eine Aufnahmerille 55 zur Aufnahme eines oberen Endes einer Ventilstange 62, welche das Fluidsteuermittel 45 bildet, ist an einem Mittenabschnitt des Deckels 42 ausgebildet. Der Deckel 42 ist an dem Ventilgehäuse 41 mittels einer Befestigungsmutter 56 angeschlossen.
Die Flußverbindungseinrichtung 43 umfaßt eine behälterförmige Ausgestaltung und ist auf einer oberen Wand davon mit einem mittigen Loch 57 ausgebildet. Die Flußverbindungseinrichtung 43 ist ferner an einer Seitenwand davon und benachbart zu einem geöffneten unteren Ende davon mit wenigstens einem Fluiddurchgang 58 ausgebildet, durch welchen das durch die Führungsleitung 52 hindurchtretende Fluid in Richtung des Fluidauslasses 48 fließen kam. Die Flußverbindungseinrichtung 43 ist auf der unteren Wand des Gehäuses 41 installiert, welche den Fluidauslaß 48 bilden, derart, daß das mittige Loch 57 konzentrisch zu der Führungsleitung 52 ausgerichtet ist.
Im vorliegenden Fall sind vorzugsweise eine Vielzahl von Fluiddurchgängen 58 durch die Seitenwand der Flußverbindungseinrichtung 43 derart ausgebildet, daß sie voneinander beabstandet in Umfangsrichtung angeordnet sind.
Der Knopf 44 umfaßt ein Rohrteil und erste und zweite Balgteile 59 und 60, welche mit beiden Enden des Rohrteils verbunden sind. Der Knopf 44 ist mit einem Arbeitsfluid gefüllt. Das erste Balgteil 59 steht an der Außenseite durch ein Befestigungsloch 61 hervor, welches in der anderen Seitenwand des Ventilgehäuses 41 ausgebildet ist. Das zweite Balgteil 60 ist in dem mittigen Loch 57 der Flußverbindungseinrichtung 43 in einer derartigen Weise befestigt, daß, wenn das erste Balgteil 59 gedrückt und losgelassen wird, sich das zweite Balgteil 60 jeweils ausdehnt und in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, um ein Öffnen und Schließen der Führungsleitung 52 durch die Membran 65 zu ermöglichen.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Balgteile 59 und 60 aus einem weichen Material, wie beispielsweise Gummi, hergestellt.
Das Fluidsteuermittel 45 ist wie in dem Fall des Fluidsteuermittels 6 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hinlänglich bekannt. Das Fluidsteuermittel 45 ist zwischen dem Deckel 42 und der Führungsleitung 52 angeordnet. Das Fluidsteuermittel 45 ist in einer derartigen Weise ausgestaltet, daß, wenn die Ventilstange 62 aufwärts durch Drücken des ersten Balgteils 59 des Knopfs 44 bewegt wird und eine durch einen Ventilsitz 63 ausgebildete Öffnung 64 geöffnet wird, das Fluid, welches in einer Ventilkammer C, die zwischen dem Deckel 42 und der Membran 65 ausgebildet ist, aufgenommen wird, durch die Öffnung 64 in den auslaßseitigen Raum B abfließt. Danach öffnet die Membran 65, da die Ventilkammer C in einen niedrigen Druckzustand umgewandelt wird, die Führungsleitung 52 unter Wirkung eines hohen Druckes in dem einlaßseitigen Raum A. Wenn das erste Balgteil 59 des Knopfs 44 losgelassen wird, werden die Membran 65 und die Ventilstange 62 in ihre ursprünglichen Stellungen durch erste und zweite elastische Teile 63 und 69 jeweils zurückgesetzt, welche zwischen dem Deckel 42 und einer Trägerplatte 67 und zwischen dem Deckel 42 und der Ventilstange 62 geschaltet sind. Aufgrund dieser Tatsache, da das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommen wird, durch ein Führungsloch 70, welches in der Membran 65 in der Ventilkammer C ausgebildet ist, fließt, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum A und der Ventilkammer C beeinflußt wird, schließt die Membran 65 die Führungsleitung 52.
Der Kraftübertragungsschaft 46 ist in der Führungsleitung 52 angeordnet. Der Kraftübertragungsschaft 46 umfaßt ein oberes Ende, welches mit einem unteren Ende der Ventilstange 62 verbunden ist. Der Kraftübertragungsschaft 46 wird durch das zweite Balgteil 60 des Knopfs 44 aufwärts bewegt, welcher sich ausdehnt, wenn das erste Balgteil 59 gedrückt wird, und kehrt in seine ursprüngliche Position zurück, wenn das erste Balgteil 59 losgelassen wird, um ein Öffnen und Schließen der Führungsleitung 52 zu ermöglichen.
Im folgenden wird ein Vorgang zum Steuern des Fluidflusses unter Verwendung des Membranventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches wie oben beschrieben ausgebildet ist, unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben.
6 illustriert einen Zustand, bevor das erste Balgteil 59 des Knopfs 44, welcher aus der anderen Seitenwand des Ventilgehäuses 41 hervorsteht, gedrückt wird. In diesem Zustand dehnt sich das zweite Balgteil 60 aus, falls das erste Balgteil 59 von einem Benutzer gedrückt wird, da das Arbeitsfluid in das zweite Balgteil 60 fließt. Durch diese Ausdehnung des zweiten Balgteils 60 wird der Kraftübertragungsschaft 46 aufwärts bewegt und, da die Ventilstange 62, welche die Öffnung 64 des Ventilsitzes 63 schließt, auch aufwärts bewegt wird, wird die Öffnung 64 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt akkumulieren die ersten und zweiten elastischen Teile 68 und 69 Elastizität, da sie zusammengedrückt werden.
Falls die Öffnung 54 des Ventilsitzes 63, wie oben beschrieben, geöffnet ist, fließt das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in der Ventilkammer C zwischen dem Deckel 42 und der Membran 65 aufgenommen wird, durch die Öffnung 64 des Ventilsitzes 63 in den unter einem niedrigen Druck stehenden auslaßseitigen Raum B ab. Zu diesem Zeitpunkt, obwohl das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommen wird, in die Ventilkammer C zwischen dem Deckel 42 und der Membran 65 durch das Führungsloch 70 der Membran 65 fließt, da eine Menge des durch die Öffnung 64 in den auslaßseitigen Raum B abfließenden Fluides größer ist als der Einfluß in die Ventilkammer C, besitzt das in der Ventilkammer C existierende Fluid einen niedrigen Druck und die Membran 65 öffnet die Führungsleitung 52 unter dem Einfluß eines hohen, den einlaßseitigen Raum A beherrschenden Druckes. Demgemäß fließt das Fluid, welches in dem Ventilgehäuse 41 durch den Fluideinlaß 47 eingeführt wird, durch die geöffnete Führungsleitung 52, um durch den Fluidauslaß 48 abzufließen, und der Benutzer kann das abfließende Fluid verwenden.
Wenn der Gebrauch des Fluids mit dem ersten Balgteil 59 des gedrückten Knopfes 44 beendet wird, falls das erste Balgteil 59 losgelassen ist, wird die Membran 65 in Richtung der Führungsleitung 52 durch eine Rücksetzkraft der ersten und zweiten elastischen Teile 69 und 69 bewegt. Danach fließt, da die Ventilstange 62 die Öffnung 64 des Ventilsitzes 63 schließt, das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum A aufgenommen wird, in die Ventilkammer C durch das Führungsloch 70. Danach schließt die Membran 65, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum A und der Ventilkammer C beeinflußt wird, die Führungsleitung 52 und unterbricht den Fluidfluß von dem einlaßseitigen Raum A in den auslaßseitigen Raum B.
Das Membranventil 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert Vorteile dahingehend, daß es möglich ist, da das Membranventil auf einem Urinal installiert werden kann, das Urinal unter Verwendung von Wasser zu waschen, welches durch ein leichtes Drücken des vorstehenden Knopfes abfließt, wobei sogar Kinder oder ältere und schwache Personen auf einfache Weise das Membranventil 40 betätigen können.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die 8 bis 10, welche ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. In dem hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventil, welches mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist, ist das erste Balgteil 59 des Knopfes 44 durch das Befestigungsloch 61 gezogen, welches durch die andere Seitenwand des Ventilgehäuses 41 ausgebildet ist und an einem separaten Trägerkörper vorstehend eingebaut ist.
Im vorliegenden Beispiel, wie aus den 9 und 10 ersichtlich ist, ist das erste Balgteil 59 des Knopfs 44 an eine Fußplatte F in einer derartigen Weise befestigt, daß es durch den Fuß des Benutzers zum Steuern des Fluidflusses gedrückt werden kann. Da der Vorgang zum Steuern des Fluidflusses analog zum zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung implementiert ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon an dieser Stelle weggelassen.
In dem Membranventil 40 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Hebel 71 zusätzlich durch die andere Seitenwand des Ventilgehäuses 41 eingebaut. Falls der Hebel 71 betätigt wird, kann die Membran 65 die Führungsleitung 52 öffnen.
Daher kann der Hebel 71 ununterbrochen die Führungsleitung 52 öffnen und schließen, indem er durch den Benutzer mittels einer Drehbewegung betätigt wird.
Ein Schaftloch 72 ist durch den Kraftübertragungsschaft 49 in einer diametralen Richtung ausgebildet. Der Hebel 71 ist drehbar durch die andere Seitenwand des Ventilgehäuses 41 eingebaut und ein exzentrischer Schaft 74 ist einteilig an einem distalen Ende des Betätigungshebels 71 ausgebildet und in das Schaftloch 46 eingesetzt. Somit bewegt der in das Schaftloch 46 eingesetzte exzentrische Schaft 74, wenn der Hebel 71 durch den Benutzer gedreht wird, den Kraftübertragungsschaft 46 aufwärts, um jeweils ein Öffnen der Führungsleitung 52 und der Öffnung 64 des Ventilsitzes 63 durch die Membran 65 und die Ventilstange 62 zu ermöglichen. Folglich kann das Fluid ununterbrochen in die Führungsleitung 52 zugeführt werden, unabhängig von der Betätigung des Knopfs 44.
Ferner ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Abflußführungsteil 75 drehbar mit der unteren Wand des Ventilgehäuses 41 verbunden, welches den Fluidauslaß 48 durch Klemmittel 76 bildet, um das durch den Fluidauslaß 48 abfließende Fluid zu einer gewünschten Stelle zu führen.
Das Klemmittel 76 zum Verbinden des Abflußführungsteils 75 mit der unteren Wand des Ventilgehäuses 41 umfaßt einen Füllkörper 77, eine Füllkörperbüchse 79 und eine Befestigungsmutter 80. Der Füllkörper 77 ist an dem unteren Ende der Flußverbindungseinrichtung 43 angeordnet. Die Füllkörperbüchse 79 ist in den Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 zum Quetschen des Füllkörpers 77 gegen das untere Ende der Flußverbindungseinrichtung 43 eingesetzt. Die Füllkörperbüchse 79 ist an einer inneren Umfangsfläche davon mit einem Vorsprung gebildet, welcher mit einer Rille 78 in Eingriff zu bringen ist, welche auf einer äußeren Umfangsfläche des Abflußführungsteils 75 gebildet ist. Die Befestigungsmutter 80 ist um ein unteres Ende des Ventilgehäuses 41 mit diesem zum nach innen gerichteten Drücken der Füllkörperbüchse 79 schraubverbunden.
Das Membranventil 40 schafft gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Vorteile, welche darin bestehen, daß eine Verschwendung von Wasser verhindert werden kann, da das Membranventil auf eine Küchenspüle oder in einer Toilette eingebaut werden kann, um eine Verwendung von Wasser durch einfaches Drücken des Knopfes 44 zu ermöglichen. Außerdem kann, durch Installation des Knopfes 44 an einer Stelle, wo er auf einfache Weise durch ein menschliches Körperteil betätigt werden kann, beispielsweise mit dem Fuß oder mit dem Knie, sogar eine behinderte Person auf einfache Weise das Membranventil 40 betätigen.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die 11 bis 13, welche ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. In dem hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventil, welches mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist, ist ein Abflußführungsteil 81 in dem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 eingebaut. Der Knopf 44 ist mit dem Abflußführungsteil 81 befestigt, um eine Verwendung des Fluids mit dem gedrückten Knopf 44 zu ermöglichen und dadurch eine Verschwendung des Fluides zu verhindern.
Das Abflußführungsteil 81 ist mit dem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 verbunden, um das abfließende Fluid zu einer gewünschten Stelle zu führen. Das Abflußführungsteil 81 kann in einem Waschbecken eines Badezimmers oder in eine Spüle einer Küche eingesetzt werden. Das Abflußführungsteil 81 ist mit einem Eingang 82, welcher mit dem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 verbunden ist, und mit einem Ausgang 83 ausgebildet, welcher nach unten hin offen ist. Benachbart zu dem Ausgang 83 ist ein Befestigungsloch 84 in dem Abflußführungsteil 81 vorgesehen, durch welches das erste Balgteil 59 des Knopfes 44 installiert ist. Vorzugsweise ist das Befestigungsloch 84 benachbart zu dem Ausgang 83 durch eine untere Wand des Abflußführungsteils 81 aus Bequemlichkeitsgründen beim Drücken des ersten Balgteils 59 ausgebildet.
Folglich kann der Benutzer beim Drücken des ersten Balgteils 59, welches aus der unteren Wand des Abflußführungsteils 81 hervorsteht, das Fluid verwenden, welches durch den Ausgang 83 des Abflußführungsteils 81 unter der Steuerung durch das Fluidsteuermittel 45 abfließt. Danach wird der Fluidabfluß zum gleichen Zeitpunkt, in dem das erste Balgteil 59 losgelassen wird, unterbrochen, wodurch eine Verschwendung von Wasser verhindert wird.
Mit anderen Worten fließt das Fluid, falls das erste Balgteil 59 durch den Benutzer gedrückt wird, da die Membran 65 die Führungsleitung 52 öffnet, durch den Ausgang 83 ab. Danach wird der Fluidabfluß, falls das erste Balgteil 59 losgelassen wird, da die Membran 65 die Führungsleitung 52 schließt, unterbrochen. Da die Membran 65 auf gleiche Weise, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben wird, wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Das Membranventil 40 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert die Vorteile, daß eine Verschwendung von Wasser verhindert wird, da das Membranventil an einem Waschbecken installiert werden kann, um einen Abfluß des Wassers lediglich dann zu ermöglichen, wenn der Knopf 44 gedrückt wird. Ebenfalls ist es möglich, da das erste Balgteil 59 des Knopfs 55 an der unteren Wand des Abflußführungsteils 81 angebracht ist, die Hand während des Drückens des Knopfes 44 zu waschen, wodurch eine Bequemlichkeit für den Benutzer geschaffen wird.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die 14 bis 17, welche ein hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. In dem hydraulisch und pneumatisch betriebenen Membranventil, welches mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist, ist das Abflußführungsteil 81 des vierten Ausführungsbeispiels durch eine Duscheinheit 85 ersetzt.
Die Duscheinheit 85 ist lösbar mit dem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 mittels einer Kopplungsmuffe 86 verbunden.
Wie bei den herkömmlichen Ausführungen weist die Duscheinheit 85 einen Schlauch 87 und einen Duschkopf 88 auf, welcher mit einem distalen Ende des Schlauchs 87 verbunden ist.
In der Duscheinheit 85 ist der Schlauch 87 an einem Ende davon mit dem Fluidauslaß 48 des Ventilgehäuses 41 zum Liefern des Fluids zu dem Duschkopf 88, welcher einen Griff aufweist, verbunden. Der Duschkopf 88 umfaßt eine Strahldüsenplatte 89, welche mit einer Vielzahl von Düsenlöchern ausgebildet ist, durch welche das Fluid injiziert wird. Der Griff des Duschkopfs 88 ist mit einem Befestigungsloch 90 ausgebildet. Das erste Balgteil 59 des Knopfs 44 ist durch das Befestigungsloch 90 vorstehend eingebaut. Somit ist es möglich, das erste Balgteil 59 beim Duschen auf einfache Weise zu betätigen.
Bei der Verwendung der Duscheinheit 85, die, wie oben beschrieben, ausgestaltet und in den 15 and 16 dargestellt ist, öffnet die Membran 65 die Führungsleitung 52, da das erste Balgteil 59 des Knopfs 44, welches auf dem Duschkopf 88 der Duscheinheit 85 installiert ist, durch einen Benutzer gedrückt wird, wodurch das Fluid durch die Strahldüsenplatte 89 abfließt. Falls das erste Balgteil 59 des Knopfs 44 losgelassen wird, schließt die Membran 65 die Führungsleitung 52, wodurch der Fluidabfluß unterbrochen wird. Da die Membran 65 in derselben Weise wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben wird, wird eine weitere detaillierte Beschreibung davon weggelassen.
Das Membranventil 40 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schafft die Vorteile, daß eine Verschwendung von Wasser beim Duschen verhindert wird, da das Wasser nur abfließt, wenn der auf dem Duschkopf 88 installierte Knopf 44 gedrückt wird. Zusätzlich wird die Benutzerbequemlichkeit erhöht, da die Duscheinheit 85 durch einfaches Loslassen des Knopfes 44 ohne eine Anforderung einer zusätzlichen Betätigung geschlossen werden kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, schafft das hydraulisch und pneumatisch betriebene Membranventil gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorteile, daß das Membranventil automatisch oder manuell betätigt werden kann, da das Fluid nur bei einem Drücken eines Knopfes abfließt und der Fluidfluß beim Loslassen des Knopfes unterbrochen wird.
Insbesondere kann das Membranventil gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der Tatsache, daß das Membranventil manuelle ohne einer Verwendung von Elektrizität betätigt werden kann, anstelle eines Magnetventils an einem Platz verwendet werden, an welchem keine Elektrizitätszufuhr vorhanden ist. Ferner ist es möglich, die Verschwendung von Wasser zu minimieren.
Das Membranventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf einer Küchenspüle oder in einem Badezimmer oder einer Toilette zum Verhindern einer Verschwendung von Wasser eingesetzt werden.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Membranventil. Wenn eine Kammer durch eine Fluidzufuhr in einen rohrförmigen Knopf ausgedehnt wird, wird eine Ventilstange leicht aufwärts durch eine Stange und einen Schaft zum Öffnen eines Auslasses einer Öffnung bewegt. Das Fluid, welches in einem Raum zwischen einem Deckel und einem Membran aufgenommen wird und einen hohen Druck aufweist, fließt in einen auslaßseitigen Raum ab, wobei die Membran eine Führungsleitung öffnet. Wenn das Fluid von dem rohrförmigen Knopf abfließt, wird die Membran in Richtung der Führungsleitung bewegt und die Ventilstange schließt den Auslaß. Das Fluid in dem einlaßseitigen Raum besitzt einen hohen Druck und das Fluid in dem Raum zwischen dem Deckel und der Membran besitzt einen niedrigen Druck. Das unter einem hohen Druck stehende Fluid fließt in Richtung des unter einem niedrigen Druck stehenden Fluides durch eine Führungsleitung der Membran. Wenn der Fluiddruckausgleich zwischen den Räumen beeinflußt wird, schließt die Membran die Führungsleitung.
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Claims

Hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil mit: einem Ventilgehäuse, welches an beiden Seitenwänden davon mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß ausgebildet ist, wobei das Ventilgehäuse eine obere Endöffnung und eine untere Endöffnung umfaßt, welche mit dem Inneren des Ventilgehäuses verbunden sind, wobei das Ventilgehäuse eine darin gebildete aufrechte Wand besitzt, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse in einen einlaßseitigen Raum und einen auslaßseitigen Raum trennt, wobei das Ventilgehäuse an einem Mittenabschnitt davon mit einer Führungsleitung vorstehend ausgebildet ist, durch welche ein in das Ventilgehäuse durch den Ventileinlaß eingeführtes Fluid zum Abfließen durch den Fluidauslaß fließen kann; einem Deckel, der lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses für ein Verschließen der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses befestigt ist; einem Träger, der lösbar an einer unteren Wand des Ventilgehäuses gegenüber des Deckels für eine Verbindung mit der unteren Endöffnung des Ventilgehäuses angebracht ist und an einer inneren Fläche davon und benachbart zu einem unteren Ende davon mit einem nach innen gerichteten Flansch ausgebildet ist; einem Knopf der eine Ausgestaltung eines Rohrteils in einer derartigen Weise besitzt, daß ein Balgteil, welches fest in dem Träger durch ein Gedrücktwerden gegen den nach innen gerichteten Flansch des Trägers aufgenommen wird, mit einem Ende des Rohrteils verbunden ist und das andere Ende des Rohrteils aus dem Träger für eine externe Versorgung mit einem Arbeitsfluid vorsteht und dadurch eine Ausdehnung des Balgteils ermöglicht; einem Fluidsteuermittel, welches zwischen der Führungsleitung und dem Deckel angeordnet ist, wobei das Fluidsteuermittel in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß, wenn eine Ventilstange bei einer Ausdehnung des Balgteils aufwärts bewegt wird und eine durch einen Ventilsitz definierte Öffnung geöffnet wird, das in einer Ventilkammer, welche zwischen dem Deckel und einer Membran ausgebildet ist, aufgenommene Fluid durch die Öffnung in den auslaßseitigen Raum abfließt, so daß, da die Ventilkammer einen niedrigen Druck aufweist, die Membran die Führungsleitung unter der Einwirkung eines hohen Druckes in dem einlaßseitigen Raum öffnet und das Fluid in dem einlaßseitigen Raum über die Führungsleitung in den auslaßseitigen Raum fließt, so daß, wenn das Balgteil in seine ursprüngliche Lage durch Entleeren des Arbeitsfluids aus dem Balgteil zurückkehrt, die Membran und die Ventilstange in ihre ursprünglichen Positionen jeweils durch ein erstes und zweites elastisches Teil zurückgesetzt werden, welche zwischen dem Deckel und einer Trägerplatte und zwischen dem Deckel und der Ventilstange geschaltet sind, und so daß, da das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in dem einlaßseitigen Raum aufgenommen wird, durch ein Führungsloch fließt, welches in der Membran innerhalb der Ventilkammer ausgebildet ist, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum und der Ventilkammer beeinflußt wird, die Membran die Führungsleitung schließt und den Fluidfluß von dem einlaßseitigen Raum in den auslaßseitigen Raum unterbricht; und mit einem Kraftübertragungsmittel, welches in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß es durch eine Ausdehnung des Balgteils des Knopfes aufwärts bewegt wird und die Ausdehnungskraft des Balgteils auf die Ventilstange überträgt, um ein Öffnen der Öffnung des Ventilsitzes durch die Ventilstange zu ermöglichen, und daß es in seine ursprüngliche Position zurückgeführt wird, wenn das Balgteil in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel aufweist: einen Kraftübertragungsschaft, welcher an einem oberen Ende davon mit einem unteren Ende der Ventilstange für ein Aufwärtsbewegen der Ventilstange zum Schließen der Öffnung des Ventilsitzes, wenn das Balgteil des Knopfes sich ausdehnt, verbunden ist, und wodurch er die Öffnung des Ventilsitzes öffnet; eine Verbindungsstange mit einem oberen Ende, welches mit einem unteren Ende des Kraftübertragungsschaftes verbunden ist, und mit einem unteren Ende, welches als Druckplatte für ein Inberührungbringen mit dem Balgteil des Knopfes ausgebildet ist, wobei die Verbindungsstange durch die Ausdehnung des Balgteils für ein Aufwärtsbewegen des Kraftübertragungsschaftes bewegt wird; eine Hülse, welche zwischen der Führungsleitung und dem Träger angeordnet ist und mit einer mittigen Öffnung ausgebildet ist, in welche die Verbindungsstange hin- und herbewegbar angeordnet ist; und ein drittes elastisches Teil, welches zwischen die Druckplatte der Verbindungsstange und der Hülse geschaltet ist, um eine elastische Kraft beim Zurücksetzen der Verbindungsstange in ihre ursprüngliche Stellung anzulegen, wenn das Balgteil in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
Hydraulisch und pneumatisch betriebenes Membranventil mit: einem Ventilgehäuse, welches an einer Seitenwand davon mit einem Fluideinlaß und an einer niedrigeren Wand davon mit einem Fluidauslaß ausgebildet ist, wobei das Ventilgehäuse eine obere Endöffnung aufweist, welche zu dem Fluidauslaß gegenüberliegend angeordnet ist und mit dem Inneren des Ventilgehäuses verbunden ist, wobei das Ventilgehäuse eine darin gebildete aufrechte Wand besitzt, welche einen Raum in dem Ventilgehäuse in einen einlaßseitigen Raum und einen auslaßseitigen Raum trennt, wobei das Ventilgehäuse an einem mittigen Abschnitt davon mit einer Führungsleitung vorstehend ausgebildet ist, durch welche das Fluid, welches in das Ventilgehäuse durch den Fluideinlaß eingeführt wird, für ein Abfließen durch den Fluidauslaß fließen kann; einem Deckel, der lösbar an einer oberen Wand des Ventilgehäuses für ein Verschließen der oberen Endöffnung des Ventilgehäuses angebracht ist; einer Flußverbindungseinrichtung, welche in der auslaßseitigen Öffnung des Ventilgehäuses konzentrisch zu der Führungsleitung eingebaut ist, wobei die Fluidverbindungseinrichtung an einer oberen Wand davon mit einem mittigen Loch und an einer Seitenwand davon und benachbart zu einem geöffneten unteren Ende davon mit wenigstens einem Fluiddurchgang ausgebildet ist, durch welchen das Fluid durch die Führungsleitung in Richtung des Fluidauslasses fließen kann; einem Knopf, welcher ein Rohrteil und erste und zweite Balgteile aufweist, welche mit beiden Enden des Rohrteils verbunden sind, wobei der Knopf mit einem Arbeitsfluid gefüllt ist, wobei das erste Balgteil nach außen durch ein Befestigungsloch hervorsteht, welches in der anderen Seitenwand des Ventilgehäuses ausgebildet ist, und wobei das zweite Balgteil in dem mittigen Loch der Flußverbindungseinrichtung in einer derartigen Weise befestigt ist, daß, wenn das erste Balgteil gedrückt und losgelassen wird, sich das zweite Balgteil jeweils ausdehnt und in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt; einem Flußsteuermittel, welches zwischen der Führungsleitung und dem Deckel angeordnet ist, wobei das Flußsteuermittel in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß, wenn eine Ventilstange durch Drücken des ersten Balgteils und Ausdehnen des zweiten Balgteils aufwärts bewegt wird und eine durch einen Ventilsitz definierte Öffnung geöffnet wird, das unter einem hohen Druck stehende Fluid, welches in einer Ventilkammer aufgenommen wird, die zwischen dem Deckel und einer Membran ausgebildet ist, durch die Öffnung in den auslaßseitigen Raum mit einem niedrigen Druck abfließt, so daß, da die Ventilkammer einen niedrigen Druck besitzt, die Membran die Führungsleitung unter Einfluß eines hohen Drucks in dem einlaßseitigen Raum öffnet und das Fluid in dem einlaßseitigen Raum durch die Führungsleitung in den auslaßseitigen Raum fließt, so daß, wenn das erste Balgteil losgelassen wird und das zweite Balgteil in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, die Membran und die Ventilstange jeweils in ihre ursprünglichen Positionen durch die ersten und zweiten elastischen Teile zurückkehren, welche zwischen dem Deckel und einer Trägerplatte und zwischen dem Deckel und der Ventilstange geschaltet sind, und daß, da das in den einlaßseitigen Raum aufgenommene Fluid durch ein Führungsloch fließt, welches in der Membran in der Ventilkammer definiert ist, wenn der Fluiddruckausgleich zwischen dem einlaßseitigen Raum und der Ventilkammer beeinflußt wird, die Membran die Führungsleitung schließt und den Fluidfluß von dem einlaßseitigen Raum in den auslaßseitigen Raum unterbricht; und mit einem Kraftübertragungsschaft, der in der Führungsleitung angeordnet ist und ein oberes Ende, welches mit einem unteren Ende der Ventilstange verbunden ist, und ein unteres Ende aufweist, welches in Kontakt mit dem zweiten Balgteil gebracht wird, wobei der Kraftübertragungsschaft in einer derartigen Weise ausgebildet ist, daß er bei einer Ausdehnung des zweiten Balgteils des Knopfes aufwärts bewegt wird und die Ausdehnungskraft des zweiten Balgteils an die Ventilstange überträgt, um ein Öffnen der Öffnung des Ventilsitzes durch die Ventilstange zu ermöglichen.
Membranventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaftloch durch den Kraftübertragungsschaft in diametraler Richtung ausgebildet ist; und daß ein Handhabungshebel drehbar durch die andere Seitenwand des Ventilgehäuses eingebaut ist, und daß ein exzentrischer Schaft an einem distalen Ende des Hebels gebildet ist und in das Schaftloch eingesetzt ist, in einer derartigen Weise, daß, wenn der Handhabungshebel durch einen Benutzer gedreht wird, der exzentrische Schaft den Kraftübertragungsschaft aufwärts bewegt, um ein Öffnen der Führungsleitung durch die Membran zu ermöglichen.
Membranventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Balgteil des Rohres auf einem separaten Trägerkörper vorstehend installiert ist.
Membranventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abflußführungsteil, welches einen Eingang und einen Ausgang aufweist, mit dem Fluidauslaß des Ventilgehäuses für eine Führung des Fluids zu einem bestimmten Punkt verbunden ist, und daß das erste Balgteil des Knopfes durch eine Wand des Abflußführungsteils vorstehend installiert ist, um eine Verwendung des durch den Ausgang des Abflußführungsteils abfließenden Fluids bei einem Drücken des ersten Balgteils zu ermöglichen.
Membranteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflußführungsteil eine Duscheinheit aufweist; und daß die Duscheinheit einen Schlauch, welcher lösbar an einem Ende davon mit dem Fluidauslaß des Ventilgehäuses verbunden ist, und einen Duschkopf aufweist, welcher einen Griff umfaßt, der an einem Ende davon mit dem anderen Ende des Schlauchs verbunden ist und mit einem Befestigungsloch für eine Installation des ersten Balgteils und mit einer Strahldüsenplatte ausgebildet ist, welche mit dem anderen Ende des Griffs verbunden ist und mit einer Vielzahl von Düsenlöchern ausgebildet ist.