DE1400589A1 - Diaphragm valve - Google Patents
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- F16K7/12—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
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Description
Dr. Expl. jDr. Expl. J
ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΤΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΤ
DR. ING. E. LI E B AU * BAendorff-StraOe ϊ0 DR. ING. E. LI EB AU * BAendorff-StraOe ϊ0
Posfcdiedckonto ΜϋπΛβη 86510 Telefon 33795 1400589Posfcdiedckonto ΜϋπΛβη 86510 phone 33795 1400589
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Bleicherstraße 3 {Deutschland)Bleicherstraße 3 {Germany)
IlembranhahnIl membrane valve
Ss sind i-as- und Flüüsigkej tshähne bekannt, deren Dichtung c ?.is einer flachen, am Rand gepreßten Membran besteht, deren Mittlere fläche ir.it de".: Sitz der i-Iündung "einer Leitung 2U.samr.«m.'irkt. '..'enn die Membran sun Abschließen des Hohnes verformt v/ird, unterliegt sie einer Dehnung, v.-odurch sie reißen oder eine dauernde Formänderung erleiden ks.nn, um dieö zu verhüten, müssen für die Membran sehr weiche, nicht verstärkte Werkstoffe verwendet, sowie v«r:vltnisaäßig große Durchmesser und kurze Hübe gewählt werden, so daL derartige .lähne großen Haumanapruch haben und für größere Drücke und Pördermengen ungeeignet sind. Andererseits erfordert das Fehlen einer aktiven, die I-Ieaibian hebenden Kraft, wenn sich die Membran ver- . formt hat, daß diese vom Flüssigkeitsdruck gehoben wird,Ss i-as- and Flüüsigkej tshähne are known, their seal c? .is consists of a flat membrane pressed at the edge, whose middle area ir.it de ".: seat of the i-junction" of a line 2U.samr. «M. 'Works. '..' when the membrane is closed off from the sun deformed in scorn, it is subject to stretching, v.-o through them tear or suffer a permanent change in shape ks.nn, to prevent theö, need for the membrane very soft, unreinforced materials are used, and v «r: vltly large diameters and short strokes are selected so that such and are unsuitable for higher pressures and delivery rates. On the other hand, the lack of an active, the Ieaibian lifting force when the diaphragm becomes dislocated. has formed that this is lifted by the pressure of the liquid,
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was dies" Hähne ebenfalls für sehr niedrige Dri*üoke ungeeignet macht· Sine günstigere Wirkungsweise- erreicht man durch Verwendung einer Balgmembran, dia_ sich-leichter bewegen "läßt; in-diesem ]?all entsteht aber der Nacht eil hobs1 er Herstellungskosten dieser;"Membran, die wegen der kompli-" alerten.Gestaltung einzeln gegossen werden muß; dazu kommt 'noch die Unmöglichkeit, für diese Art-Membran ein wirksames ¥iöerlager für den Betrieb unter höharem Druck zu verschaffen.what makes this "taps also unsuitable for very low pressure levels · Its more favorable mode of operation - can be achieved by using a bellows membrane that is easier to move"; in-this]? but the night hobs 1 he production costs of these arise; "Membrane that has to be cast individually because of the compli-"alerten.Gestaltung; In addition, there is the impossibility of providing an effective bearing for this type of membrane for operation under high pressure.
Aufgrund einer durch das deutsche Patent Er. 806 507 bekannten Bauwelse wird in einem Membranhahn des erstgenannten Typs eine Membran verwendet, die einen größeren Durehmesser hat, als ihr Sitz, so daß sie. nach ihrer Befestigung eine* Porm anninant, wobei die mittlere Fläche sowie die äußere Handfläche ungefähr eben und eine ringförmige Übergangsζone dazwischen glockenförmig gewölbt ist, letztere verformt sich bis zur Umstülpung, we-nnder Hahn geschlossen wird. Um diese verhältnismäßig komplizierte Form annehmen zu können, muß die ursprünglich'fla,ch gestaltete I-Ierabran eine stärkere Formänderung-erfahren,-wobei sie höheren, an einzelnen Stellen stärker auftretenden Zug- und -Bruekbeanspruchungen unterliegt? sie muß daher eine höhere Verformbarkeit besitzen, und ins-Due to a by the German patent Er. 806 507 known Bauwelse is in a membrane tap of the first-mentioned type uses a membrane with a larger diameter, as her seat so that she. after their attachment a * porm anninant, with the middle surface and the outer palm roughly flat and a ring-shaped transition zone between is bell-shaped, the latter deforms until it is turned inside out, when the tap is closed. Around To be able to take on a relatively complicated form, must the originally'fla, ch designed I-Ierabran-experienced a stronger change in shape, -which it is subject to higher tensile and bridge loads that occur more strongly at individual points? it must therefore have a higher deformability, and especially
■ besondere gut dehnbar- und züsammenpreßbar sein, so daß sie In ihrem Gefüge nicht verstärkt werden darf, wenn sie einen■ be particularly good stretchable and compressible, so that they In its structure must not be strengthened if it is a
■ ' empfindlich hohen Druck allein aushalten sollte und dafür■ 'should withstand sensitive high pressure alone and for that
ein verhältnismäßig kompliziertes bewegliches Widerlager zur rückwärtigen Abstützung der Membran vorgesehen werden muß. ■ · ■ Ϊ09805/0015 BAD0RIGINAL _■ a relatively complicated movable abutment must be provided for the rear support of the membrane. ■ · ■ Ϊ09805 / 0015 BAD0RIGINAL _ ■
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Vorliegende Erfindung "betrifft einerrj©as- und Flüssigkeitshahn des angeführten Typs, /bei welateem mindest ens einer der Umfangsborde, die die Membran festhalten, gegenüber der Ilahnenachse geneigte .Erzeugende aufweist, so daß genannte, den Rand der Membran umschließende Tliafangshorde, ohne diese nennenswerten Zug- 'und Druekheansi>ruchungen zu unterwerfen, in derselben eine Anfangsverformung hervorrufen, und zwar so, daß sie eine scha-lenähnliche Form ohne stark gekrümmte Stellen und mit nach dem Dichtungssitz zugekehrter Hohlseite erhält j beim Absparen wird diese schalenförmige Membran gegen den Diehtungssitz gepreßt, wobei ihre ICrünnung vermindert bsw. umgeke'hrt und die Absperrung erzielt wird, ohne daß der Werkstoff irgendwelche Dehnung erfährt, während eine i'ederr-ae Kraft · in der Membran entsteht, die das Ζ·τΐίον3::Ί-:;ρ·~Π en derselben in dieAusganwssteilung sichert, sobald die Absperrung aufhört. Der Durchmes..-pt der Kerubrari kann auch bei größeren Hub klein sein und ihr Werkstoff bra^cüt praktiscn ηή cht dehnbar zu aein, etwa liartgummi, r.it Leinwand verstärkter Gummi, Leder, Kunststoffe in der Art des Te-träfluoräthylens u. ä.; die -llembran kann flach und eventuell aus einer Platte ausgestanzt sein und ihre LForiu ist somit -fiüf^ch und daliei wirtschaflic . :n der .Ilfrstellungj aufgrund der ^eometxisch einfachen öchelenroiin der i-Iembran kann na-n für dieselbe ein vollständiges od'or :ast vollständi^ea v;i'de:ila7:er versehenThe present invention "relates to a rj © as and liquid faucet of the specified type, / in welateem at least one of the circumferential rims that hold the membrane has an inclined relative to the limb axis To subject tensile and compressive stresses to causing an initial deformation in the same, namely in such a way that it has a bowl-like shape without strongly curved points and with the hollow side facing the sealing seat; when it is cut, this bowl-shaped membrane is pressed against the sealing seat , whereby their thinning is reduced or reversed and the shut-off is achieved without the material experiencing any expansion, while a i'ederr-ae force arises in the membrane, which causes the Ζ τΐίο ν 3 :: Ί-: ;. ρ · ~ Π s the same in dieAusgan w ssteilung safeguards once the barrier stops the diam ..- pt of Kerubrari can also at greater stroke is small n and their material bra ^ cut practically elastic to aein, such as plastic, rubber reinforced with canvas, leather, plastics in the manner of tetrafluoroethylene and the like; the membrane can be flat and possibly punched out of a plate, and its shape is thus economical and economical. : n der .Ilfrstellungj on the basis of the ^ eometxically simple öchelenroiin the i-membrane, na-n can provide a complete od'or: ast complete ^ ea v; i'de : ila7: er
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und der ganze Hahn kann aus geeignetem Kunststoff gebaut v/er.den, mit Ausschluß der. Iletallteile. Schließlich garantiert dj.e Gestaltung mit sehräggestellten Erzeugenden der die Kembran einspannenden Teile eine wirksame Einspannung derselben, womit es möglich wird, den Hahnenkopf im Bedarfsfall ohne"Schraubenschlüssel fest- bzw. loszuschrauben, wodurch ein Ersetzen der Membran erleichtert wird. Aus den bisherigen Ausführungen geht- klar hervor, daß sich sämtliche Hachteile der bekannten Kembranhähne durch Anwendung der vorliegenden Eriindung vermeiden lassen, wodurch ein Flüssigkeitshahn verwirklicht wird, der in verschiedenen Bauausführungen für die Verwendung auf sehr weiten Gebieten infrage kommt,1 wirtschaftlich in der Herst·'llung ist und darüber hinaus noch weitere Vorteile bietet.and the whole faucet can be constructed of suitable plastic, with the exception of the. Iletall parts. Finally, the design with very incised generators of the parts clamping the membrane guarantees effective clamping of the same, which makes it possible to screw or unscrew the tap head if necessary without a wrench, which makes it easier to replace the membrane - creating a fluid valve is realized clearly that all Geesthacht hurry the known Kembranhähne can be avoided by applying the present Eriindung, which comes in various Bauausführungen for use on very large areas in question, one economical to Herst · 'is Settin g and above also offers other advantages.
Unter den vielen Formen, n:,ch welc «n n:irdestens einer der Umfangsborde in: Rahmen des Eri'inciun^sgedankens gestaltet werden kann, können sie insbesondere kegelige, kugelige, wulstige o. ä. Flächen aufweisen.Among the many forms, n:, ch welc «n n: earliest one the circumferential border in: frame of the idea of Eri'inciun ^ s can be designed, they can in particular have conical, spherical, beaded or similar surfaces.
Lediglich um die Erfindung leichter verständlich zu machen und ohne irgendwelche Einschränkung derselben //erden einige Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Veiglejch zu bekannten Kembranentypen in den beigefügten Zeichnungen gesch:ldert. Just to make the invention easier to understand and without any limitation on the same // grounds some Embodiments of the present invention in Veiglejch to known membrane types in the accompanying drawings: ldert.
ORIGINALORIGINAL
—^098 05/00 15- ^ 098 05/00 15
zeigen: "demonstrate: "
Pig. 1 und 2 zwe^ bekannte.Membranentypen, und zwar ·Pig. 1 and 2 two known types of membrane, namely
flach bzw. balgförinig; Pig. 3 und 4 eine erfindungsgeraäß eingebaute Membranflat or bellows-shaped; Pig. 3 and 4 a membrane built in according to the invention
in offener bzw. geschlossener Stellung, Fig. 5 . den Längsschnitt eines die Erfindung anwendendenin open or closed position, Fig. 5. the longitudinal section of one applying the invention
Plüssigkeitshahnes, Pig. 6 bis 8 abgeänderte Pormen der Membran, die der er-Liquid cock, Pig. 6 to 8 modified porms of the membrane, which the
findungsgemäßen Ausführung entsprechen,correspond to the design according to the invention,
3ei den bekannten flachen Kembranen (Pig.- 1) ist eine die M-embran 1 bildende ebene Scheibe, am TJmfangsrand zwischen einem oberen ο und einem unteren Teil 4 mit ebenen Plächen festgehalten und ist in kurzem Abstand vom Diclitungsaitz 5 angeordnet. Um den Sitz 5 abzusperren, muß natürlich die Membran 1 die gestrichelt-gezeichnete Porm annehmen und sich entsprechend dehnen.3EI the known flat Kembranen (Pig.- 1) is a M-1 embran forming flat disk, held on the ο TJmfangsrand between an upper and a lower part 4 having planar Plächen and is arranged at a short distance from the Diclitungsaitz. 5 In order to shut off the seat 5, the membrane 1 must of course assume the Porm shown in broken lines and expand accordingly.
Bei den bekannten Balgmembranen (Pig. 2) ist die Membran praktisch genau wie im ersten Pail eingebaut, nur daß sie dank der Balgform keiner Dehnung unterliegt} andere, durch die komplizierte Porm der Membran bedingte Nachteile machen sieh hier jedoch bemerkbar.In the known bellows diaphragms (Pig. 2), the diaphragm is installed practically exactly as in the first Pail, only that it thanks to the shape of the bellows, it is not subject to expansion} other disadvantages caused by the complicated shape of the membrane look noticeable here, however.
Erfindungsgemäß ist die Membran 6 (Pig. 3) an ihrem Hand zwischen einem oberen 7 und einem unteren Teil 8 befestigt, die statt ebener Oberflächen aufeinander gepaßte .. 809805/0015 BAD 0R1(älNM. . According to the invention the membrane 6 (Pig. 3) attached to its hand between a top 7 and a bottom part 8, instead of the successive flat surfaces fitted .. 809805/0015 BAD 0R1 (älNM..
Oberflächen mit schräg verlaufenden Erzeugenden aufweisen, die zu einem Kegel, einer Kugel oder einem anderen geeigneten Rotationskörper gehören, so daß die zwischen ihnen befestigte Membran 6 ungefähr die Form einer Schale annimmt mit der Hohlseite nach dem Dichtungssitz 5 zugekehrt, ohne daß hierbei stark gekrümmte Stellen entstehen. Selbstverständlich kann die Membran 6 ursprünglich flach sein und erst die Schalenform annahmen, nachdem sie von den genannten Befestigungsteilen dazu gezwungen wird; sie kann aber schon von Anfang an die Form einer Schale aufweisen, die sie nach der Befestigung beibehält, ohneHave surfaces with oblique generating lines, which belong to a cone, a sphere or another suitable body of revolution, so that the between membrane 6 attached to them assumes approximately the shape of a shell with the hollow side facing the sealing seat 5, without creating strongly curved spots. Of course, the membrane 6 can originally be flat and only take on the shell shape after being forced to do so by the said fasteners; but it can take the form of a bowl right from the start have that it retains after attachment without
daß sie nennenswerten Beanspruchungen unterzogen wird.that it is subjected to significant stresses.
Für das Absperren wird die Schalenmembran ( von Hand oder mit. irgendwelchem mechanischen, elektromagnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Mittel) gegen den Sitz gepreßt, wobei ihre Wölbung verflacht oder so^ar umgestülpt wird bis die gewünschte Verringerung bzw. die völlige Absperrung des Durchflusses erreicht ist, wobei die Membran keinerlei nennenswerte Dehnungen bzw. Zusammendrückungen, sondern lediglich Biegungen mit leichten Wölbungen auszuhaiten hat.(Fig. 4)·To shut off the shell membrane (by hand or with any mechanical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic means) pressed against the seat, with its curvature flattened or so ^ ar everted until the desired reduction or complete shut-off of the flow is achieved, whereby the membrane does not stretch or compress any noticeable, but only has to endure bends with slight bulges. (Fig. 4)
Der Hahn nach Bild 5 wendet den Gedanken der Erfindung i.:. an und weist eine Membran 6 auf', die auf den kegeligen ' Rand 8 des Gehäuses 9 des Hahn.ens gestützt ist, der - mit dem Stutzen 10 verbunden ist und den DiehtungssitzThe tap according to Figure 5 applies the idea of the invention i. : . and has a membrane 6 ' which is supported on the conical' edge 8 of the housing 9 of the Hahn.ens, which - is connected to the nozzle 10 and the diehtungssitz
809805/0015 ' _ 7 _809805/0015 '_ 7 _
enthält, welcher mit dem Stutzen 11 kommuniziert, -wobei 3eder Stutzen sowohl für den Zufluß und der andere für den Abfluß des Betriebsmittels (Flüssigkeit oder Gas) dienen kann, das geregelt werden,soll. Ah1. Gehäuseteil 9 ist ein Kopf 12 aufgeschraubt, dessen Fläche 7, Qie halbkugelig ausgebildet ist, die Membran ringsum gegen den Rand 8 preßt und gleichzeitig ein Yfiderlager für sie bildet. Aufgrund des vorher Gesagten kann der Kopf 12 auf das Gehäuse 9 eveniuell von Hand, also ohne Zuhilfenahme von Schlüsseln oder anderer Geräte, festgeschraubt werden. Im Kopf 12 ist die Gewindespindel 13 des Kabels 14-eingeschraubt, die mit einem frei drehbaren auf die Membran wirkenden Stössel 15 versehen ist. Die Wirkungsweise des Hahns ist aufgrund dieser Beschreibung ohne weiteres verständlich.contains, which communicates with the nozzle 11, -wherein the nozzle can serve both for the inflow and the other for the outflow of the operating medium (liquid or gas) that is to be regulated. Ah 1 . Housing part 9 is screwed on a head 12, the surface 7, Q ie of which is hemispherical, presses the membrane all around against the edge 8 and at the same time forms a Yfiderlager for it. On the basis of what has been said above, the head 12 can possibly be screwed tightly onto the housing 9 by hand, that is to say without the aid of keys or other devices. The threaded spindle 13 of the cable 14 is screwed into the head 12 and is provided with a freely rotatable plunger 15 which acts on the membrane. The way in which the cock works is readily understandable on the basis of this description.
Falls es nötig wäre, die Membran an ihrer ge^en den Abdichtigungssitz wirkenden Mittelstelle zu. verstärkens kann sie laut i;'ig. 6 als eine z. B. flache Scheibe 16 gebaut werden, aus deren 1-Iitte sich eine verstärkende Verdick/ung 17 erhebt, ^hnlich kann die flache Scheibe, laut Fig. 7f mit einer angebauten Scheibe 19 verstärkt werden. Schließlich kann ,.»ach 33:1^ 8 der verstärkende Teil 20 an der Kembran 18 auch erheblich hoch sein, falls es angebracht wäreIf it were necessary to close the membrane at its center point, which acts as a sealing seat . s can enhance loud i; 'ig. 6 as a z. For example, flat disk 16 can be built, from the center of which a reinforcing thickening 17 rises, similarly the flat disk, according to FIG. 7 f , can be reinforced with a built-on disk 19. Finally, according to 33: 1 ^ 8, the reinforcing part 20 on the membrane 18 can also be considerably high, if it were appropriate
die L abran in größeren ibs-'-j.nd von der Dichtungsstelle i «the L abran in larger ibs -'- j.nd from the sealing point i «
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einzubauen.to be built in.
Dank dem Umstand, daß die Membran bei der Anwendung dieser Erfindung lediglich auf Biegeverformung beansprucht •wird, nicht aber auf Dehnverformung, muß sie zwar biegsam sein, aber sie braucht nicht unbedingt dehnbar zu sein. Sie kann daher aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff "bestehen, öle kann verstärkt mit einer oder mehreren Schichten Lein-Thanks to the fact that the membrane is only subjected to flexural deformation in the application of this invention, but not to elongational deformation, it must be flexible, but it does not necessarily have to be extensible. It can therefore consist of rubber or a similar material. Oils can be reinforced with one or more layers of linseed
wand, Drahtgewebe o. ä. sein, die in ihre Masse oder an. ihrer Eückwand einverleibt oder sonstwie mit ihr verbunden •sein können. Die Verstärkungsschichten bilden eine Unterlage, die der Membran ermöglichen, auch höhere Drücke auszuhalten,auch wenn für sie die Stütze eines Widerlagers nicht vorgesehen ist. Ähnliche Wirkung-läßt eich auch dadurch ercielen, daß man zwischen die kegeligen oder ähnlichen l-'lächen des Hahnes mindestens eine Schicht aus dem Dichtungsstoff der die eigentliche Membran bildet sowie eine oder mehrere Schichten aus Leinwand, Drahtgewebe o. ä. als Unterlage einlegt.wall, wire mesh or the like, which in their mass or to. incorporated into its rear wall or otherwise connected to it. The reinforcement layers form a base which enables the membrane to withstand higher pressures even if the support of an abutment is not provided for them. A similar effect can also be achieved by inserting at least one layer of the sealing material that forms the actual membrane between the conical or similar surfaces of the tap and one or more layers of canvas, wire mesh or the like as a base.
Um die Dichtwirkung an der Befestigun^sstelle der Membran zu erhöhen und / oder den Rand derselben fester zu halten, besonders bei hohem Druck, kennen die kegeligen j ο. ä. Befestigungsfuß--/hen r.:it ringförmigen ITu ten oder Erhebun^en bzw. mit Hüten an der einen Seite und passenden Erhebun£en_ ?-.n dir Zr>^enspi te ausgebildet v/srden.In order to increase the sealing effect at the fastening point of the membrane and / or to hold the edge of the membrane more firmly, especially at high pressure, the conical j ο know. . ä fastening - / hen th or Erhebun ^ or at the en_ s with hats one side and matching Erhebun £ r.:it annular ITU -. n you r Z> ^ te enspi trained v / srden.
BADBATH
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Zum gleichen Zweck und außerdem aus Gründen der herstellerischen Zweckmäßigkeit kann auch nur einer der Befestigungsborde mit schräg liegenden Erzeugenden mit oder ohne ringförmige Hüten ausgeführt werden, während der andere dagegen wirkende, flach, rund- oder'sonstwie ausgebildete Hand einen leicht kleineren Durchmesser hat, so daß die Membran auch in diesem Fall die Form einer .Schale zwangsweise annimmt, jedoch die Befestigung längs r einer kleineren Oberfläche und daher mit verstärktem Druck erfolgt.For the same purpose and also for reasons of manufacturing expediency, only one of the fastening rims can be designed with inclined generators with or without ring-shaped hats, while the other, flat, round or otherwise trained hand has a slightly smaller diameter, so that the membrane is forced to assume in this case the form of a .Schale but along r and, therefore, takes place the attachment of a smaller surface area with increased pressure.
Bs ist klar, daß die Ausführungsformen "bei der praktischen Verwirklichung dieser Erfindung gegenüber den hier lediglich als solche beschriebenen und abgebildeten Eei- -spielen in* Geltungsbereich der Erfindung immer weitgehendst abgeändert werden können. Insbesondere gilt als selbstverständlich, daß der Durchschnitt des Hahndurchflusses und daher auch saner Membran auch eine andere- als runde Form, also etwa oval, elliptisch o* dgl. haben kann und daß'dann die Gehäuseborde für die Befestigung der Membrane auch eine entsprechende ovale, elliptische oder ähnliche Form haben müssen.It is clear that the embodiments "in practical Realization of this invention compared to the Eei- -play in * scope of the invention always as far as possible can be modified. In particular, it is taken for granted that the average of the tap flow and therefore also a different membrane than round Shape, thus approximately oval, elliptical or the like. Can and dass'dann the housing shelves for fastening the membrane must also have a corresponding oval, elliptical or similar shape.
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809805/0 0 15809805/0 0 15
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