DE1211450B

DE1211450B - Hilfsgesteuertes Membranventil mit Mitteln zur Daempfung der Schliessbewegung

Info

Publication number: DE1211450B
Application number: DEH46907A
Authority: DE
Inventors: Erich Ruchser; Fritz Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-09-14
Filing date: 1962-09-14
Publication date: 1966-02-24

Description

Hilfsgesteuertes Membranventil mit Mitteln zur Dämpfung der Schließbewegung Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit Antrieb durch das durchströmende Druckmittel, das in Öffnungsrichtung direkt auf eine Teilfläche einer als Antriebs- und Verschlußteil dienenden Membran wirkt, in Schließrichtung dagegen über eine gedrosselte Verbindung auf die volle Rückseite dieser Membran drückt und zwecks Öffnung des Ventils durch ein vorzugsweise elektromagnetisch betätigtes Hilfsventil über eine Leitung von größerem Querschnitt in den Ablauf gelangt, mit einem kragenförmigen Ventilsitz und Mitteln zur Dämpfung der Schließbewegung.
Bekannte Ausführungen solcher Ventile besitzen zur Dämpfung der Schließbewegung entweder einen mit der Membran verbundenen zusammendiückbaren Ansatz, einen über eine oder mehrere Bohrungen der Membran ragenden Wulst eines Mittelteils, Zu-und Abflußkanäle, die gleichzeitig vom Verschlußstück des Hilfsventils abgedeckt werden oder einen im Gehäuse angeordneten einstellbaren Drosselstift, der mit einer Bohrung der Membran zusammenwirkt. Alle diese Ausführungen sind verhältnismäßig aufwendig.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, solche Ventile zu vereinfachen.
Sie löst diese Aufgabe durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Die Membran ist auf der Schließseite mit einer an sich bekannten, dem Sitz zugewandten Ringnut versehen, b) in diese Ringnut greift der Kragen des Ventilsitzes bei der Schließbewegung ein, c) der innerhalb der Ringnut stehennebl_iebene Teil der Membran besitzt zur Ringnut hin eine Abschrägung, d) der stehengebliebene Teil steht gegenüber einem außerhalb der Ringnut befindlichen Wulst vor, e) die Zylinderfläche des stehengebliebenen Teils kommt mit der inneren Fläche des Ventilsitzes zuerst schieberartig abdichtend in Eingriff, f) der zurückspringende Wulst hat mit seiner Innenfläche gegenüber der AußenWc'he desagens Spiel. Dadurch wird ferner der Vorteil erzielt, daß das Hilfsventil auch unabhängig von der Membran angeordnet sein kann.
Es ist bekannt, einen vom Verschlußstück abgesetzten, in einem Zylinder geführten Antriebskolben mit einer Ringnut konzentrisch zur Kolbenstange zu versehen, die sich auf eine an der inneren Zylinderendwand angebrachte Rippe aufsetzt und dadurch dämpfend wirken soll.
Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung an Hand eines Durchgangsventils mit elektromagnetischer Auslösung des Hilfsventils, und zwar F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein solches Membranventil und F i g. ? bis 4 verschiedene Membranstellungen in Teilschnitten.
In dem Ventilgehäuse 1 ist bei 2 der Zulauf und bei 3 der Ablauf eines Durchgangsventils dargestellt. Vom Zulauf aus wird über eine Leitung 4 ein Servohilfskreis abgezweigt und auf die Rückseite der Membran 5 der Zulaufdruck zur Wirkung gebracht. Auf diese Weise wird die Membran vom Zulaufdruck in der Schließstellung gehalten, solange der Druck im Raum 6 aufrechterhalten bleibt. Mittels eines vorzugsweise magnetisch auslösbaren Hilfsventils 7 kann der Druck im Raum 6 über die Leitung 8 in den Ablauf 3 abgebaut werden und de,- dann auf die äußere Membranringfläche von der Zulaufseite aus noch einwirkende Zulaufdruck ist dann in der Lage, infolge des größeren Querschnittes in der Leitung 8 gegenüber dem Querschnitt der Leitung 4, die Membran 5 in Öffnungsrichtung anzuheben, da mehr Druck über die Leitung 8 in den Ablauf abströrr? als über die Leitung 4 zuströmen kann.
Soll nun für den Schließvorgang die jetzt unter dem Einfluß einer Druckdifferenz schließende Membran insbesondere im Bereich ihrer Endstellung ohne wesentliche Schläge gegenüber dem Ventilsitz 9 in die endgültige Schließstellung übergehen, wird zunächst das Hilfsventil ? geschlossen und damit erfolgt über die Leitung 4 in dem Raum 6 wieder Druckanstieg und entsprechend der Flächendifferenz der Rückseite und der Vorderseite der Membran. wird jetzt die Membran 5 in die Schließstellung übergeführt.
Um den Bewegungsablauf der Membran im Bereich der Schließstellung abzubremsen, ist um den in den Teil 10 des Ablaufs ragenden Membranteil 11 eine Ringnut 12 mit einem gegenüber dem Teil 11 zurückspringenden Wulst 13 zugeordnet. In die Ringnut 12 greift jetzt ein Kragen 14 des Ventilsitzes 9 ein, dessen Innenfläche 15 mit der Zylinderfläche 16 der Ringnut 12 bzw. des Teils 11 im Bereich der Schließbewegung nach F i g. 3 zuerst im Sinne einer Absperrung des Durchganges schieberartig in Berührung kommen.
Es wird auf diese Weise ein sich stetig verkleinernder Restraum 17 zwischen der Stirnfläche 18 des Kragens 14 und der restlichen Ringnut 12 gebildet, der einen Druckmittelanteil einschließt und diesen mit zunehmender Schließbewegung der Membran aus dem sich ständig verringernden Spalt 19 herausdrängt. In der endgültigen Abschlußstellung nach F i g. 4 übernimmt dann auch die Stirnfläche 18 des Kragens 14 die Wirkung eines Verschlusses in Verbindung mit dem Grund der Ringnut 12. Durch die Wahl der lichten Weite der Ringnut 12 einerseits und der Höhe des Wulstes 13 andererseits gegenüber den Abmessungen des Kragens 14 ist es möglich, die Austrittsgeschwindigkeit des aus dem Restraum 17 herauszudrängenden Druckmittelanteiles zu bestimmen.

Claims

Patentanspruch: Ventil mit Antrieb durch das durchströmende Druckmittel, das in Öffnungsrichtung direkt auf eine Teilfläche einer als Antriebs- und Verschlußteil dienenden Membran wirkt, in Schließrichtung dagegen über eine gedrosselte Verbindung auf die volle Rückseite dieser Membran drückt und zwecks Öffnung des Ventils durch ein vorzugsweise elektromagnetisch betätigtes Hilfsventil über eine Leitung von größerem Querschnitt in den Ablauf gelangt, mit einem kragenförmigen Ventilsitz und Mitteln zur Dämpfung der Schließbewegung, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) die Membran (5) ist auf der Schließseite mit einer an sich bekannten, dem Sitz (9) zugewandten Ringnut (12) versehen, b) in diese Ringnut (12) greift der Kragen (14) des Ventilsitzes bei der Schließbewegung ein, c) der innerhalb der Ringnut (12) stehengebliebene Teil (11) der Membran (5) besitzt zur Ringnut hin eine Abschrägung, d) der stehengebliebene Teil (11) steht gegenüber einem außerhalb der Ringnut (12) befindlichen Wulst (13) vor, e) die Zylinderfläche (16) des stehengebliebenen Teils (11) kommt mit der inneren Fläche (15) des Ventilsitzes (9) zuerst schieberartig abdichtend in Eingriff, f) der zurückspringende Wulst (13) hat mit seiner Innenfläche gegenüber der Außenfläche des Kragens (14) Spiel. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1043 738, 1048 455, 1074 348; deutsche Auslegeschrift M 21810 XII/47g (bekanntgemacht am 12. 1. 1956); USA.-Patentschriften Nr. 1890 678, 2 388 868, 2 951503, 3 022 039.