DE1161458B - Regelventil mit einer als Verschlussteil dienenden Membran - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: F 06 k

Deutsche Kl.: 47 g - 7/02

Nummer: 1161458

Aktenzeichen: H 41779 XII / 47 g

Anmeldetag: 18. Februar 1961

Auslegetag: 16. Januar 1964

Die Erfindung betrifft ein Regelventil mit einer als Verschlußteil dienenden, am Rand eingespannten Membran, deren Bewegung unter Steuerung durch ein eine zentrale Ablauföffnung in der Membran regelndes Hilfsventil durch das zu regelnde Druckmittel bewirkt wird, insbesondere Kühlwasserregler für Kältemaschinen.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei Membranventilen mit fest am Rand eingespannter Membran den Durchtrittsquerschnitt in der Membran für das Hilfsventil vor Verunreinigungen dadurch zu schützen, daß dem Durchtritt des Mediums in unregelmäßiger Folge nach jeder Betätigung sich selbständernde Durchgangswege überlassen werden sollen.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Ablauföffnung der Membran durch einen sich ihrer Rückseite nur kraftschlüssig anlegenden, mindestens dem Sitzquerschnitt des Regelventils entsprechenden Stützteller verschlossen und dabei die Membran in die Schließstellung gedrückt wird und daß das Abheben des Stütztellers durch ein durch die Ablauföffnung hindurchragendes Gestänge erfolgt.

Durch den Regelimpuls wird der Stützteller zunächst mittels des Gestänges abgehoben und zwischen Stützteller und Membranfläche auf verschiedenen Wegen der vom Zulauf unter die Membran gelangte Zulaufdruck in den Abgang abgeführt, da der Stützteller wegen immer vorhandener Einbaudifferenzen od. dgl. nicht immer genau axial verschoben werden kann, so daß abwechselnd in verschiedenen Richtungen eine Art Kippbewegung des Stütztellers eintritt. Dies hat eine unterschiedliche Größe und Richtung des Spaltes zwischen Membran und Stützteller zur Folge. Zwischen Membran und Stützglied findet damit eine selbstreinigende Wirkung statt. Die Regelung wird dadurch unempfindlicher gegen Verunreinigungen und damit Veränderungen der Querschnitte für den Druckmitteldurchgang.

Es sind Membranventile mit nicht eingespannter Membran bekannt, deren freier Membranrand axiale Bewegungen im Ventilgehäuse ausführt, wobei mittels dieses Randes eine Durchgangsöffnung in der Membran gesteuert wird. Dadurch wird zwar die Reinigung des Durchganges erzielt, doch eignet sich diese Anordnung nicht für eine fest eingespannte Membran.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt.

In dem Ventilgehäuse 1 wird das zu regelnde Mittel, beispielsweise das Kühlwasser eines Kälte-Regelventil mit einer als Verschlußteil
dienenden Membran

Anmelder:

Erich Herion, Stuttgart-Frauenkopf, Distlerstr. 22

Als Erfinder benannt:

Erich Herion, Stuttgart-Frauenkopf

kreislaufes bei 2 zu- und bei 3 abgeführt. Der Ventilsitz 4 wird durch eine Membran 5 abgedeckt, die in dem Gehäuse bei 6 eingespannt ist. Die Membran besitzt eine Öffnung 7, über die der Zulaufdruck in die untere Druckkammer 8 des Gehäuses 1 Zugang hat, so daß die Membran von ihrer Rückseite aus durch den Zulaufdruck gegen den Ventilsitz 4 angelegt wird.

Das Gestänge 9 wird in Pfeilrichtung 10 von dem nicht dargestellten Impulsgeber betätigt und stützt sich nur gegenüber einem gesonderten Stützteller 11 ab, welcher einen Durchmesser aufweist, der mindestens gleich dem des Ventilsitzes 4 ist. Der Stützteller ist also mit der Membran 5 nur kraftschlüssig verbunden. Der Stützteller 11 ist durch eine Feder 12 an die Membran 5 angepreßt und ist über einen zusätzlichen Teil 13 mittels des Gestänges 14 geführt. Das Gestänge 14 ist aus dem Gehäuse herausgeführt, um auch durch einen Handeingriff an dem Griff 15 eine Öffnungs- bzw. Schließbewegung durchführen zu können.

Für den Ablauf des im Druckraum 8 anstehenden Zulaufdruckes weist die Membran 5 mindestens eine Ablauföffnung 16 auf, die von dem Stützglied 11 zunächst verschlossen ist. Diese Ablauföffnung ist gleichzeitig die Durchtrittsöffnung für das Gestänge 9.

Die Membran 5 kann auch mehrere gleichmäßig verteilte Öffnungen 16 aufweisen, die dann von dem Stützteller 11 gemeinsam abgedeckt werden.

Wenn eine Druckentlastung des freien Regelquerschnittes, der dem Sitzquerschnitt 4 entspricht, erwünscht ist, dann kann eine Wellrohrmembran 17 oder ein Hilfskolben od. dgl. Verwendung finden, jedoch wird der Angriff der Druckentlastung 17 nicht gegenüber der Membran 5 durchgeführt, sondern ausschließlich gegenüber dem Stützteller 11.

Wenn von der Zulaufseite 2 Druck auf die Membran 5 zur Einwirkung kommt, dann wird dieser Druck über die Bohrung 7 und die Druckkammer 8

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auch auf die Rückseite der Membran 5 herangeführt, und diese bleibt zunächst infolge des größeren Gegendruckes in der Druckkammer 8 geschlossen. Bei Einwirkung eines Regelimpulses beispielsweise in Pfeilrichtung 10 nach unten auf das Gestänge 9, beginnt der Stützteller 11 sich gegenüber der Membran S etwas abzuheben und zwischen der oberen Stirnfläche des scheibenförmigen Stützgliedes 11 und der unteren Membranfläche kann etwas Druckmittel, beispielsweise eine Flüssigkeit, aus dem Druckraum 8 über die Öffnung 16 in den Abgang 3 abströmen. Dadurch geht die Belastung der Rückseite der Membran zurück, und der auf dem ringförmigen Querschnitt auf der Zulaufseite der Membran anstehende größere Druck wirkt dann bereits mit als Öffnungskraft. Der Regelimpuls ist jetzt in der Lage, den Stützteller 11 etwas weiter zu öffnen und damit einen größeren Querschnitt zwischen Stützteller 11 und Membran 5 freizugeben, so daß trotz gleicher Regelgröße sich der Abgangsquerschnitt vergrößert und einen Wert erreichen kann, der auch eine völlige Entlastung der Membranrückseite bewirkt, da die Zulauföffnung 7 in der Membran sich nicht mehr ändert, so daß die Membran 5 gegenüber dem Ventilsitz 4 einen größeren Abhebeweg beginnt, der durch Veränderung des Spaltes zwischen Stützteller und Membran dann wieder nachgeregelt, und zwar verkleinert wird.

Da der Stützteller 11 nicht immer genau axial abgehoben wird, ist es möglich, daß zwischen Membran und Stützteller immer andere Flächen für den Durchgang zur Verfügung stehen und daß eine selbstreinigende Wirkung erzielt wird.

Durch den nur mittelbaren Angriff der Entlastungsmittel 17 ausschließlich gegenüber dem Stützteller 11 wird ferner sichergestellt, daß auch bei Wirkung des Ventils als Feinregler der Regelimpuls über das Gestänge 9 gleichmäßig im Sinne einer Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Membran S zur Einwirkung kommt, ohne daß die Abdichtverhältnisse der Ablauföffnung 16 verändert werden.

Für eine Entlastung ist es beispielsweise möglich, den Stützteller 11 mittels einer Wellrohrmembran mit dem Gehäuse 1 zu verbinden, die den gleichen Außendurchmesser wie der Stützteller 11, d. h. wie der freie Durchgang des Ventilsitzes 4, aufweisen muß. Die Wellrohrmembran kann beispielsweise am Boden in der Kammer 8 mit dem Ventilgehäuse 1 vereinigt sein. Damit ist die kraftschlüssige Führung des Stütztellers 11, d. h. die Feder 12 und das Gestänge 14 vom Zulauf druck nicht mehr belastet und besondere Abdichtmittel für die Herausführung des Gestänges aus dem Gehäuse 1 entfallen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Regelventil mit einer als Verschlußteil dienenden, am Rand eingespannten Membran, deren Bewegung unter Steuerung durch ein eine zentrale Ablauföffnung in der Membran regelndes Hilfsventil durch das zu regelnde Druckmittel bewirkt wird, insbesondere Kühlwasserregler für Kältemaschinen, dadurch gekennzeichnet,daß die Ablauföffnung (16) der Membran (5) durch einen sich ihrer Rückseite nur kraftschlüssig anlegenden, mindestens dem Sitzquerschnitt (4) des Regelventils entsprechenden Stützteller (11) verschlossen und dabei die Membran (5) in die Schließstellung gedrückt wird und daß das Abheben des Stütztellers durch ein durch die Ablauföffnung hindurchragendes Gestänge (9) erfolgt.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) mehrere gleichmäßig verteilte Ablauföffnungen aufweist.

3. Regelventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteller (11) durch ein federbelastetes Gestänge (14) gegenüber der Membran (5) geführt und daß dieses Gestänge für einen Handeingriff (15) außerhalb des Ventilgehäuses (1) zugänglich ist.

4. Regelventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Zulauf (2) gegenüber dem Abgang (3) belastete Membranteil in an sich bekannter Weise durch Entlastungsmittel (17) in Form von Wellrohrabdichtungen, Hilfskolben od. dgl. in der rückseitigen Druckkammer (8) druckentlastet ist und daß diese Druckentlastung nur gegenüber dem Stützteller (11) selbst angreift.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 18 296, 882 875; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 711 269, 787 814;

deutsche Patentanmeldung B 14753 XII/47 g (bekanntgemacht am 10. 9.1953);

französische Patentschrift Nr. 1 077 900; USA.-Patentschrift Nr. 2 738 157.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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