DE1425618B2 - Druckentlastetes Absperr- und Drosselventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperr- und Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem .eingangs

Drosselventil mit einem in Durchflußrichtung öffnen- beschriebenen Absperr- und Drosselventil, erfinden Verschlußstück, das mit einer gehäusefest einge- dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchspannten Flachmembran verbunden ist. wobei die messer der wirksamen Membranfläche der Flach-Flachmembran vom auslaßseitigen Mediendruck in 5 membran etwa gleich dem Durchmesser des Dichtöffnungsrichtung und vom einlaßseitigen Medien- querschnitts am Ventilsitz und der Innendurchmesser druck über eine Bohrung im Verschlußstück in der wirksamen Membranfläche der Flachmembran Schließrichtung des Ventils beaufschlagt ist. kleiner als der Durchmesser des Dichtquerschnitts

Es ist ein Ventil bekannt, bei dem die Flach- am Ventilsitz ist.

membran etwa den doppelten Durchmesser hat wie io Der Ausdruck »wirksame Membranfläche« beder Dichtquerschnitt des Ventilsitzes. Die Flach- zeichnet die geometrische Membranfläche abzüglich membran dient zur Servosteuerung des Verschluß- der durch die Einspannung versteiften Randbereiche Stückes. Sie gestattet einen relativ großen Hub, aber sowie derjenigen Bereiche, die durch etwaige mit der keine Druckentlastung. Da nämlich der Druck zu Membran formschlüssig verbundene starre Elemente beiden Seiten der Flachmembran, insbesondere wenn 15 versteift sind.

das Ventil geschlossen ist, verschieden ist, wirkt auf Bei der beanspruchten Konstruktion erhält man

das Verschlußstück eine resultierende Kraft. Wenn eine ausreichende Druckentlastung mit Hilfe einer ein solches Ventil z. B. über einen Betätigungsstößel einzigen Flachmembran relativ kleinen Durchvon außen her gesteuert wird, verfälscht die re- messers, so daß sie dem Ventil weder in der Höhe sultierende Kraft die äußeren Steuerkräfte. 20 noch in der Breite eine zu große Abmessung gibt.

Aus diesem Grunde werden Ventile, bei denen das Die Membran kann mit geringem Abstand vom Ver-Vcrschlußstück von einer äußeren Steuerkraft be- schlußstück auf der Ventilspindel befestigt sein, tätigt wird, mit einer Druckentlastungsvorrichtung Beide Elemente können vorzugsweise unmittelbar versehen, die aus einer oder mehreren Membranen aufeinander liegen oder sogar einstückig ausgebildet besteht, die einerseits am Schaft und andererseits am 25 sein. Die Flachmembran gewährleistet einerseits eine Ventilgehäuse befestigt sind. freie Beweglichkeit des Verschlußstückes, weil die

Bei einer bekannten Ausführungsform erstreckt wirksame Membranfläche einen entsprechend großen sich der Ventilschaft zu beiden Seiten des Verschluß- Radius hat. Andererseits dient sie als Druckstückes, und der Ventilraum vor und hinter dem Sitz entlastungsfläche, weil ihre wirksame Fläche nicht ist teilweise je durch eine fest mit dem Ventilschaft 30 wesentlich größer ist als diejenige, die sie entlasten verbundene und mit dem Verschlußstück aus einem soll. Damit werden zwei einander widersprechende Stück bestehende Membran abgeschlossen. Die erste Forderungen erfüllt.

Membran ist auf die eine Fläche des Verschluß- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind

Stückes und die zweite Membran auf die andere das Verschlußstück und die Membran einstückig aus-Fläche des Verschlußstückes abgestimmt. Nachteilig 35 gebildet und weisen zwischen sich eine Ringnut auf. hierbei ist die relativ große Bauhöhe und der Auf- Wenn man in an sich bekannter Weise den Ventilwand an Bauelementen. raum mit dem Entlastungsraum über eine Bohrung

Bei einer anderen bekannten Ventilkonstruktion in dem Schaft verbindet, ergibt sich bei der erfinerfolgt die Druckentlastung nur mit einer einzelnen dungsgemäßen Konstruktion eine außergewöhnlich Fläche, die auf der einen Seite vom Medium vor dem 40 kurze Bohrung. Mit besonderem Vorteil kann das Ventilsitz und auf der anderen Seite vom Medium verschlußstückseitige Ende des Betätigungsstößels als hinter dem Ventilsitz beaufschlagt wird. Zu diesem Hohlniet ausgebildet sein, der eine formschlüssige Zweck ist die an dem Schaft befestigte Fläche in Verbindung zwischen Verschlußstück und Membran einer außerhalb des Durchflußraumes des Ventils herstellt und den Verbindungskanal zum Druckliegenden Kammer untergebracht und über ein Well- 45 entlastungsraum bildet.

rohr mit einer Kammerwand verbunden. Druck wird In solchen Fällen, in denen sich der Druckeinfluß

der Entlastungsfläche einerseits über eine Bohrung auf das Zwischenglied nicht vollständig beseitigen in dem Ventilschaft und andererseits über eine läßt, kann eine an sich bekannte Rückholfeder noch Bohrung in der Kammerwand zugeführt. Nachteilig ausgleichend einwirken, ist hierbei ebenfalls die relativ große Bauhöhe. 50 Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in

Ferner ist ein Ventil der eingangs beschriebenen der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels Art bekannt, bei der zwei Flachmembranen auf der näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsgleichen Seite des Ventilschaftes vorgesehen sind, schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil. Die Membranen haben einen relativ großen Durch- Das Ventilgehäuse 1 ist beispielsweise in die Zumesser. Sie erfordern eine komplizierte Konstruktion 55 leitung zu dem Heizkörper einer Warmwasserheizung mit mehreren Verbindungskanälen und Druck- geschaltet. Das Gehäuse besitz! in üblicher Weise entlastungsräumen. zwei Anschlußstutzen 2 und 3- sowie den Ventilsitz 4

Bei einem anderen Ventil besteht eine Ent- und ist mit einem Ventildeckel 5 verschlossen. Ein lastungsvorrichtung aus zwei einander entgegen- Betätigungsstößel 6 wird einerseits durch die Rückgerichteten Konen und einer dazwischenliegenden 60 holfeder 7 und andererseits durch ein Betätigungs-Rollmembran. Auch hierbei ist eine große Bauhöhe system 8. hier ein thermostatisches System, das nicht erforderlich. näher beschrieben werden soll, beeinflußt. Das

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vordere Ende des Stößels 6 ist als Hohlniet 9 ausge-Ventil anzugeben, das eine im wesentlichen voll- bildet, der einerseits die Verbindung zwischen dem ständige Druckentlastung des Verschlußstückes er- 65 Ventilraum 10 und dem Entlastungsraum 11 herlaubt, dessen Membran-Außendurchmesscr klein ist stellt und andererseits die aus Verschlußsiück 12 und und bei dem trotzdem sichergestellt ist, daß die Flachmembran 13 bestehende Baueinheit an dem Membran große Hübe ausführen kann. Stößel 6 festhält. Der Rand der Membran 13 ist

außerdem mit Hilfe des Deckels 5 am Gehäuse 1 festgeklemmt.

Die Membran 13 ragt mit ihrem Bereich α über das Verschlußstück 12 hinaus, so daß sich ein Ringraum 14 für den ungehinderten Durchtritt des vom Ventil zu regelnden Mediums ergibt. Dieser Randbereich α besitzt, da er sich unmittelbar an die Einspannstelle der Membran anschließt, eine verminderte Druckempfindlichkeit, d. h., der auf ihn wirkende Druck des Durchflußmediums hat keinen oder nur geringen Einfluß auf das Verhalten des Entlastungssystems.

Die wirksame Membranfläche hat demnach einen Außendurchmesser, der etwa mit dem Außendurchmesser des Verschlußstückes 12 und daher ungefähr mit dem Durchmesser des Dichtquerschnitts am Ventilsitz 4 übereinstimmt. Der Innendurchmesser der wirksamen Membranfläche dagegen entspricht ungefähr dem Innendurchmesser der Ringnut 15 und ist daher kleiner als der Durchmesser des Dichtquer-Schnitts am Ventilsitz.

Die Membran 13 kann daher große Hübe ausführen, ohne das Entlastungsverhalten zu beeinflussen, da beide Druckflächen etwa gleich groß sind.

Die Ringnut erleichtert ferner die gleichmäßige Verteilung des Durchflußmediums rings um den Ventilspalt.

Ein auf diese Weise entlastetes Ventil eignet sich besonders als thermostatisch betätigtes Ventil.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Absperr- und Drosselventil mit einem in Durchflußrichtung öffnenden Verschlußstück, das mit einer gehäusefest eingespannten Flachmembran verbunden ist, wobei die Flachmembran vom auslaßseitigen Mediendruck in Öffnungsrichtung und vom einlaßseitigen Mediendruck über eine Bohrung im Verschlußstück in Schließrichtung des Ventils beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der wirksamen Membranfläche der Flachmembran (13) etwa gleich dem Durchmesser des Dichtquerschnitts am Ventilsitz (4) und der Innendurchmesser der wirksamen Membranfläche der Flachmembran kleiner als der Durchmesser des Dichtquerschnitts am Ventilsitz ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (12) und die Membran (13) einstückig ausgebildet sind und zwischen sich eine Ringnut (15) aufweisen.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlußseitige Ende des Betätigungsstößels (6) als Hohlniet ausgebildet ist, der eine formschlüssige Verbindung zwischen Verschlußstück (12) und Membran (13) herstellt und den Verbindungskanal zum Druckentlastungsraum (11) bildet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen