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Schlauch-Membran-Ventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlauch-Membran-Ventil
mit einem im Förderstromdurchgang liegenden Strömungskörper, einer letzteren mit
Abstand umgebenden Schlauchmembran und einer die Membran umschließenden Steuerkamm#er
mit einem Steuerleitungsanschluß für rein die Schlauchmernbran gegen den Strömungskörper
pressendes hydraulisches oder pneumatisches Medium.
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Bei einem bekannten Schlauch-Membran-Ventil obiger Art besteht der
im Förderstromdurchgang liegende Strömungskörper auseinem im wesentlichen stromlinienförmigen
Gußkörper, der über mehrere, radial nach außen gerichtete Befestigungsarme mit dem
Ventilgehäuse verbunden ist. Die Arme dienen dabei zugleich als Halterung für die
den Strömungskörper mit Abstand umgebende Schlauchmembran. Letztere ist ein in Offenstellung
vulkanisierter Gummischlauch, der verhältnismäßig dickwandig ausgebildet und mit
umlaufenden, profilierten Versteifungsrippen versehen ist sowie mehrere einv
' ulkanisierte Längsschlitze aufweist, die abwechselnd außen und innen im
Rotationskörper der Membran angeordnet sind.
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Ferner ist ein Schlauch-Membran-Ventil bekannt, bei dem der im Förderstromdurchgang
liegende Strömungskörper ebenfalls im wesentlichen stromlinienförmig ausgebildet
ist, während die letzteren umgebende Schlauchmembran hier im Schließzustand vulkanisiert
und an ihrem ganzen äußeren Umfang mit Zugscheiben versehen ist, die die Membran
nach außen ziehen und letztere in Offenstellung halten.
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Auch sind Schlauch-Membran-Ventile der eingangs erwähnten Gattung
nicht mehr neu, bei denen der im Förderstromdurchgang liegende Strömungskörper in
seinem Anlagebereich für die Schlauchmembran ein Vielkantprofil aufweist, das entweder
sternfönnig ist oder von zahlreichen, auf einem zylindrischen Hohlprofil sitzenden
wulstartigen Rippen gebildet wird, die die Ausbildung einer entsprechenden Quetschfaltenbildung
der recht verwickelt beschaffenen Schlauchmembran begünstigen sollen.
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Die vorerwähnten Schlauchmembranen sind den heutigen Anforderungen
in der Förderstromtechnik vielfach nicht mehr gewachsen, da sie eine einwandfreie
Abdichtung des Förderstromdurchganges, insbesondere bei hohen Drücken und großer
Schalthäufigkeit sowie bei der hydraulischen oder pneumatischen Förderung von Feststoffen
nicht gewährleisten. Das ist vor allem auf die nicht vermeidbare Quetschfaltenbilduno,
der Schlauchmembranen sowie darauf zurückzuführen, daß der im Förderstromdurchgang
liegende Strömungskörper infolge seiner zumeist stromlinienförmigen Gestalt nur
auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche, nämlich ausschließlich auf seinem größten
Umfang mit der Schlauchmembran dichtend wirkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlauch-Membran-Ventil
der eingangs genannten Art zu schaffen, das die vorerwähnten Mängel nicht aufweist
und das sich vor allem dadurch auszeichnet, daß es bei vergleichsweise einfacher
BeschaOenheit den Förderstromzufluß gegenüber dem -abfluß trotz der nicht zu vermeidenden
Quetschfaltenbildung der Schlauchmembran dennoch einwandfrei abzudichten erlaubt.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Vielkant-Strömungskörper im Bereich
der Anpreßfläche der Schlauchmembran als Sechskant-Prisma ausgebildet ist und daß
die aus einem abriebfesten Kunststoff oder Gummi bestehende, im nicht eingebauten
Zustand zylinderförmige Membran so,eingespannt ist, daß sie einen sich über den
Bereich ihrer Anpreßfläche am Sechskantteil des Strömungskörpers erstrecken-den,
leicht nach innen eingezogenen Mittelteil aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung
der aus einem abriebfesten Kunststoff oder Gummi bestehenden Schlauchmembran und
des Vielkant-Strömungskörpers, d. h. dadurch, daß er im Bereich der Anpreßfläche
der Schlauchmembran als Sechskant-Prisma ausgebildet ist, können sich die Quetschfalten
der Membran lediglich an den Kanten des Sechkant-Prismas bilden. An den ebenen Dichtflächen
liegt die Schlauchmerabran dicht an. Wesentlich ist dabei, daß auch die Knickstellen
derMeinbran einen dichten Abschluß bilden, weil jede Knickstelle bzw. Quetschfalte
hier derart von je einer zwischen zwei Dichtflächen liegenden Kante ausgefüllt
wird, daß, wie zahlreiche praktische Versuche bestätigt haben, selbst bei hohen
Betriebsdrücken noch keine Durchlässigkeit feststellbar war. Da sich die Dichtflächen
über die gesamte Länge des Sechskant-Prismas
ci-strecken, wird
sogar bei der Förderung von körnif gern Gut, beis ielsweise bei solchem mit Kornp
größen von 1011/o der Nennweite des Ventils, noch ein dichter Abschluß erzielt.
Für die Erfindung ist das Sechskant-Prisma des Strömungskörpers, bei dein z#Iso
jeweils zwei aneinandergrenzende plane Dichtflächen einen Winkel von 120' einschließen,
von größter Bedeutung. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei Abweichungen von der
erfindungsgemäß ausgebildeten Gestalt des Strömungskörpers erhebliche Undichtigkeiten
des Ventils auftreten, weil sowohl bei größeren als auch bei kleineren Kantenwinkeln
eine andere Quetschfaltenbildung erfolgt. Im ersteren Falle, wenn also der Strömungskörper
mit zunehmender Kanten-winkelvergrößerung eine einem Kreis-Zylinder näherkommende
Gestalt annimmt, ist das durchaus verständlich. Aber auch für den Fall, daß der
Strömungskörper als Vier- oder Dreikant-Prisma ausgebildet ist, seine Kantenwinkel
also kleiner als 120c sind, tritt eine undichte Quetschfaltenbildung an den Prismakanten
auf, und zwar deswegen, weil die sich beim Zusammendrücken der Membran bildenden
Quetschfalten von den Profilkanten des Strömungskörpers nunmehr nicht mehr hinreichend
ausgefüllt werden können. An den Profilkanten treten mithin mehr oder weniger große
Durchtrittsöffnungen auf. Die in der Praxis verwendete, aus einem abriebfesten Kunststoff
oder Gummi bestehende Schlauchmembran hat eine Shore-Härte A von mindestens
80
bis 85 Einheiten. Dabei hat sich in der Tat gezeigt, daß eine befriedigende
Abdichtung nur dann möglich ist, wenn der Strömungskörper als Sechskant-Prisma ausgebildet
ist. Weiterhin ist für die Erfindung wesentlich, daß die Membran im nicht eingebauten
Zustand zylinderförmig ausgebildet ist, jedoch im Einspannzustand einen leicht nach
innen eingezogenen Mittelteil aufweist. Die Membran kann daher aus einem glatten
Kunststoff- oder Gummischlauch geschnitten und auch ohne weitere Bearbeitung in
das Ventil eingebaut werden, wobei durch den eingezogenen Mittelteil der angestrebten
Verforrnung der Membran Vorschub geleistet wird.
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Ausgehend von einem bekannten Schlauch-Membran-Ventil mit zwei das
Steuerkammergehäuse bildenden, axial nachspannbar verbundenen Rohranschlußstücken
und zwei an den verjüngten Enden des Strömungskörpers über Stege angeschlossenen
Ringflanschen für die Einspann-Halterung der Schlauchmembranenden kommt man zu einem
besonders vorteilhaft ausgestalteten und leicht herzustellenden Ventil dann, wenn
- wie das die Erfindung weiter vorsieht - die äußeren Mantelflächen
d#er Rin-Pansche sich zu ihren Enden hin konisch verjüngen und die an ihnen anliegenden
Schlauchmembranenden unmittelbar gegen die mit entsprechend konisch ausaebildeten
Innenflächen verseh#enen Rohr-C anschlußstücke pressen. Diese Anordnung gewährleistet
auch einen schnellen Ein- und Ausbau der Membran. Fast alle Bauteile können aus
einfachen Rohreleinenten bestehen, so daß eine ausschließliche Verwendung von genormtem
Halbzeug möglich ist.
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Das neue Schlauch-Membran-Ventil kann auch in eine automatische Programmsteuerung
eingebaut bzw. dafür verwendet werden. In diesem Falle wird es zweckmäßig mit einem
Meldeschalter ausgerüstet, der die Stellung der Schlauchmembran an eine Zentrale
meldet. Ein entsprechender Fühlstift kann dabei direkt auf die Schlauchmembran vulkanisiert
sein. so daß die jeweilige schließende bzw. öffnende Bewegung der Membran zwangläufig
vom Fühlstift aiitgemacht wird. Durch diese Ausführung wird eine vollständige Kapselung
gegen äußere Einflüsse erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Dabei zeigt: F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch das neue Schlauch-Membran-Ventil
und F i g. 2 einen Ouerschnitt nach der Linie 11-11 der F ig.
1.
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Das abgebildete Schlauch-Membran-Ventil besteht im wesentlichen aus
dem zentrisch im Förderstrorndurchgang liegenden Strömungskörper 1, der letzteren
mit Abstand umgebenden Schlauchmembran 2 und der die Membran umschließenden Steuerkammer
3 für ein hydraulisches oder pneurnatisches Medium, durch das die Membran
2 gegen den Strömungskörper 1 gepreßt werden kann. Im Bereich der Anpreßfläche
hat der Strömungskörper ein Sechskant-Profil l', während hier die aus abriebfestem
Kunststoff oder Gummi hergestellte Schlauchrnembran 2 einen leicht nach innen eingezogenen
Mittelteil 2' aufweist.
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Der Sechskant-Strömungskörper 1 ist an seinen kegelförrnig
zugespitzten Enden V' über Stege 4 mit Ringflanschen 5 verbunden, zwischen
deren äußeren, konischen Mantelflächen 5' und an zwei Rohranschlußstücken
6 sitzenden überwurfflanschen7 die Enden Y' der Schlauchmembran 2 eingespannt
sind. Die beiden überwurfflansche 7 haben ringsumlaufende, radial nach innen
abgewinkelte Enden 7, über die die Membran 2 sicher im Gehäuse gehalten wird.
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An dem einen der beiden überwurfflansche 7 ist ein die Steuerkammer
3 nach außen abdecken-der Zylindermantel 8 vorgesehen, an dem der
für das hydraulische oder pneumatischeMedium vorgesehene Steuerleitungsanschluß
9 angeordnet ist. Weiterhin ist an dem anderen Ende des Zylinderrnantels
8 ein Flanschansatz 10 befestigt, der unter Zwischenschaltung einer
Dichtungsscheibe 11 mittels Schrauben 12 mit dem nach außen gerichteten Teil
7" des überwurfflansches 7 axial nachspannbar verbunden ist.