DE1230275B

DE1230275B - Stop valve with a membrane and an auxiliary valve

Info

Publication number: DE1230275B
Application number: DEH48972A
Authority: DE
Inventors: Walter Gruber
Original assignee: Hansa Metallwerke AG
Current assignee: Hansa Metallwerke AG
Priority date: 1963-04-26
Filing date: 1963-04-26
Publication date: 1966-12-08

Description

Absperrventil mit einer Membran und einem Hilfsventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil mit einer an dem Ventilsitz abdichtenden Membran, die den Durchflußraum des Ventilgehäuses von einer durch ein vorzugsweise magnetisches Hilfsventil mit dem Abflußraum des Ventilgehäuses verbindbaren Druckkammer trennt und eine diese mit dem Zuflußraum des Ventilgehäuses verbindende Druckausgleichöffnung aufweist, die in dem Boden eines die Membran durchsetzenden topfförmigen Einsatzstückes vorgesehen ist, dessen lichte Weite mehrfach größer als der Durchmesser der Druckausgleichöffnung ist.Shut-off valve with a diaphragm and an auxiliary valve The invention refers to a shut-off valve with a membrane sealing the valve seat, which the flow space of the valve housing from one through a preferably magnetic Auxiliary valve which can be connected to the discharge space of the valve housing separates the pressure chamber and a pressure equalization opening connecting these to the inflow space of the valve housing has, which in the bottom of a pot-shaped insert piece penetrating the membrane is provided whose clear width is several times larger than the diameter of the pressure compensation opening is.

Bei bekannten Absperrventilen dieser Art ist das topffönnige Einsatzstück ein einstückiger Metalldrehteil.In known shut-off valves of this type, the cup-open insert piece a one-piece metal turned part.

Die Druckausgleichöffnung muß möglichst klein sein, damit der Durchgang des Hilfsventils entsprechend klein gewählt werden kann, so daß die zum öffnen des Hilfsventils gegen den Zuflußdruck beispielsweise durch einen Elektromagneten aufzubringende Kraft möglichst klein ist. Damit beim Schließen des Hilfsventils der Druck in der Druckkammer nicht schnell ansteigt, so daß das Ventil nicht schlagartig schließt, muß die Druckausgleichöffnung eine vielfach kleinere Lichtweite als das Hilfsventil haben. Der Durchmesser der Druckausgleichöffnung liegt vorzugsweise in der Größenordnung von einem oder wenigen Zehnteln eines Millimeters. Eine derart kleine öffnung ist bei nicht ganz sauberem Durchflußmedium in hohem Maße der Gefahr des Verstopfens durch an der Bohrungswand haftende kleine Verunreinigungen ausgesetzt. Diese Gefahr ist um so größer, je länger die Bohrung im Verhältnis zu ihrem Durchmesser ist.The pressure equalization opening must be as small as possible so that the passage of the auxiliary valve can be selected to be correspondingly small, so that the force to be applied to open the auxiliary valve against the inflow pressure, for example by an electromagnet, is as small as possible. So that the pressure in the pressure chamber does not rise rapidly when the auxiliary valve closes, so that the valve does not close suddenly, the pressure equalization opening must have a much smaller clearance than the auxiliary valve. The diameter of the pressure equalization opening is preferably on the order of one or a few tenths of a millimeter. If the flow medium is not completely clean, such a small opening is exposed to a high degree to the risk of clogging by small impurities adhering to the wall of the bore. This risk is the greater, the longer the bore in relation to their diameter.

Es ist daher anzustreben, daß der die Druckausgleichöffnung aufweisende Boden des Einsatzstückes sehr dünn ist. In dieser Hinsicht sind bei dem bekannten, als einstückiger Metallteil ausgebildeten Einsatzstück aus Fertigungsgründen Grenzen gesetzt.It is therefore desirable that the one having the pressure equalization opening The bottom of the insert is very thin. In this regard, the well-known designed as a one-piece metal part insert piece for manufacturing reasons limits set.

Gemäß der Erfindung ist der die Druckausgleichöffnung aufweisende Bodenteil des als an sich bekannter Hohlniet ausgebildeten Einsatzstückes durch eine in das Einsatzstück eingesetzte, vorzugsweise eingebördelte dünne Blechscheibe mit einer Dicke von etwa 0,1 mm gebildet.According to the invention, the bottom part of the insert piece, which has the pressure equalization opening, is formed as a hollow rivet known per se by a thin sheet-metal disc with a thickness of about 0.1 mm inserted into the insert piece, preferably crimped.

Nunmehr ist die axiale Länge der Druckausgleichöffnung auf ein Minimum reduziert. Die öffnung hat einen scharfen Rand, von dem die Verunreinigungen durch die Strömung abgerissen werden. Hinzu kommt noch, daß die dünne Blechscheibe mit einer Dicke von etwa 0,1 mm bei den im Betrieb auftretenden Schwankungen der Druckdifferenz zwischen dem Zuflußraum und der Druckkammer in der Richtung wechselnden kleinen Durchbiegungen ausgesetzt ist, die ebenfalls dem Ansetzen von Verunreinigungen entgegenwirken.The axial length of the pressure compensation opening is now reduced to a minimum. The opening has a sharp edge from which the impurities are torn off by the flow. In addition, the thin sheet metal disc with a thickness of about 0.1 mm is exposed to the fluctuations in the pressure difference between the inflow chamber and the pressure chamber in the direction of changing small deflections, which also counteract the build-up of impurities.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Ventil im Schnitt, F i g. 2 einen durch die Druckausgleichöffnung gelegten Teilabschnitt der Membran in größerem Maßstab.The invention is explained below using an exemplary embodiment shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a valve according to the invention in section, FIG. 2 shows a section of the membrane placed through the pressure equalization opening on a larger scale.

Das mit 1 bezeichnete Ventilgehäuse hat zwei achsgleich liegende Anschlußbohrungen 2 und 3 für die Zufluß- und die Abflußleitung. Die Abflußbohrung 3 mündet aus einem in der Achse des Ventilgehäuses gelegenen Ventilsitz 4 aus, und die Zuflußbohrung 2 mündet in einen den Ventilsitz umgebenden Ringraum 5. Auf dem Ventilsitz 4 dichtet eine aus Gummi oder einem gummiähnlichen Kunststoff bestehende Membran 6 ab, die zwischen das Ventilgehäuse 1 und ein Ventiloberteil 7 an ihrem Rand eingespannt ist. Die Membran 6 trennt den Durchflußraum des Ventilgehäuses von einer in dem Ventiloberteil 7 befindlichen Druckkammer 8. Der Ventiloberteil 7 trägt auf einem Hohlfortsatz 9 die Magnetspule 10. In dem Hohlfortsatz 9 ist ein Eisenkern geführt, der das Verschlußstück 11 des Hilfsventils trägt. Dieses schließt eine die Druckkammer 8 mit dem Abflußraum des Ventilgehäuses verbindende Bohrung 12, die in einem die Membran 6 durchsetzenden und mit ihr fest und dicht verspannten Einsatzstück 13 vorgesehen ist. Der an dem Zuflußraum des Ventilgehäuses liegende Ringraum 5 ist mit der Druckkammer 9 durch eine in der Membran 6 vorgesehene Druckausgleichöffnung verbunden, deren lichte Weite vielfach kleiner ist als die der Durchflußbohrung 12 des Hilfsventils, beispielsweise nur etwa ein zehntel Millimeter beträgt. Die in F i g. 2 mit 14 bezeichnete Druckausgleichöffnunä ist in einer dünnen Blechscheibe 15 mit einer Dicke von etwa einem zehntel Millimeter vorgesehen. Die Blechscheibe 15 ist in einen die Membran 6 durchsetzenden Hohlniet 16 eingesetzt, und zwar beim AuÜührungsbeispiel in den einen Nietkopf - 17 eingebördelt. Die lichte Weite des Hohlnietes ist vielfach größer. als die lichte Weite der Druckausgleichöffnung 14.The valve housing denoted by 1 has two coaxial connection bores 2 and 3 for the inflow and the outflow line. The drainage hole 3 opens from a holding within the axis of the valve housing the valve seat 4, and the Zuflußbohrung 2 opens out into a valve seat surrounding annular space 5. At the valve seat 4 seals a made of rubber or rubber-like plastic diaphragm 6, between the valve housing 1 and an upper valve part 7 is clamped at its edge. The membrane 6 separates the flow space of the valve housing from one located in the valve upper part 7 of the pressure chamber 8. The valve top part 7 bears on a hollow extension 9 the solenoid coil 10. In the hollow projection 9 is guided an iron core 11 of the auxiliary valve supporting the shutter piece. This closes a bore 12 which connects the pressure chamber 8 to the discharge space of the valve housing and which is provided in an insert piece 13 which penetrates the membrane 6 and is clamped tightly and tightly with it. The annular space 5 located at the inflow chamber of the valve housing is connected to the pressure chamber 9 through a pressure equalization opening provided in the membrane 6 , the clear width of which is many times smaller than that of the through hole 12 of the auxiliary valve, for example only about a tenth of a millimeter. The in F i g. 2 with 14 designated Druckausgleichöffnunä is provided in a thin sheet metal disk 15 with a thickness of about a tenth of a millimeter. The sheet metal washer 15 is inserted into a hollow rivet 16 penetrating the membrane 6 , namely , in the exemplary embodiment, crimped into one of the rivet heads 17. The clear width of the hollow rivet is many times larger. than the clear width of the pressure equalization opening 14.

In der Ruhelage schließt das Verschlußstück 11 durch das Eigengewicht des sie tragenden Eisenkerns die Durchflußbohrung 12 ab. Merdurch stellt sich über die Druckausgleichbohrung 14 in der Druckkanirner 8 der Zuflußdruck ein, so daß die in ihrem Mittelteil von der Abflußseite her entlastete Meinbran 6 auf den- Ventilsitz 4 gedrückt wird. Wird durch den eingeschalteten Elektromagneten 10 das Hilfsventil 11 von seinem Sitz abgehoben, so kann das Druckmittel auf der Druckkammer 8 durch die Bohrung 12 nach der Abflußseite des Ventilgehäuses abströmen. Hierdurch wird die Druckkammer entlastet, da von der Zuflußseite her durch die sehr enge Druckausgleichbohrung 14 nur eine ganz kleine Druckmittelmenge in die - Steuerkammer nachströmen kann. Das hat zur Folge, daß die Membran durch den im Ringraum 5 herrschenden Zuflußdruck vom Ventilsitz 4 abgehoben wird und das Druckmittel von 2 nach 3 strömen kann. Wird der Elektromagnet ausgeschaltet, so fällt das Verschlußstück 11 auf seinen Ventilsitz zurück und schließt die Bohrung 12 ab. Dann kann sich in der Druckkammer 8 über die Druckausgleichbohrung 14 wieder der Zuflußdruck aufbauen, so daß die Membran 6 sich wieder auf den Ventilsitz 4 auflegt und den Durchgang des Ventils schließt.In the rest position, the closure piece 11 closes off the through-flow bore 12 by the weight of the iron core carrying it. As a result, the inflow pressure is established via the pressure equalization bore 14 in the pressure canister 8 , so that the Meinbran 6, which is relieved from the outflow side in its middle part, is pressed onto the valve seat 4. If the auxiliary valve 11 is lifted from its seat by the activated electromagnet 10 , the pressure medium on the pressure chamber 8 can flow out through the bore 12 to the outflow side of the valve housing. In this way, the pressure chamber is relieved because of the inflow ago only a very small amount of pressure medium in the pressure equalization through the very narrow bore 14 - can flow control chamber. This has the consequence that the membrane is lifted off the valve seat 4 by the inflow pressure prevailing in the annular space 5 and the pressure medium can flow from 2 to 3. If the electromagnet is switched off, the closure piece 11 falls back onto its valve seat and closes the bore 12. The inflow pressure can then build up again in the pressure chamber 8 via the pressure compensation bore 14, so that the membrane 6 rests on the valve seat 4 again and closes the passage of the valve.

Claims

Claim: Shut-off valve with a sealing membrane on the valve seat, which separates the flow chamber of the valve housing from a pressure chamber that can be connected to the discharge chamber of the valve housing by a preferably magnetic auxiliary valve and has a pressure equalization opening that connects this to the inflow chamber of the valve housing and which is in the bottom of a penetrate the-membrane cup-shaped insert piece is provided whose internal width is several times greater than the diameter of the vent hole, d a d u rch g e k hen -zeichnet that the pressure compensation opening (14), bottom part having the as known per se hollow rivet shaped insert piece (16) is formed by a preferably crimped thin sheet metal disc (15) with a thickness of about 0.1 mm, which is inserted into the insert piece. Considered publications: German Patent Specifications No. 532 301, 652 104; German Auslegeschrift 1133 954; USA. Patent Nos. 1,714,573, 2,738,157.