DE1750118B2 - Ventil od.dgl. mit umkehrbarer Druckmittelbetätigung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Ventil od. dgl. mit umkehrbarer Druckmittelbetätigung, dessen Ventilgehäuse durch mit ortsfesten Stützanschlägen versehene Träger mit einem Antriebsgehäuse verbunden ist, und dessen Verschlußteil über eine Ventilstange von einer wahlweise von der einen oder von der anderen Seite durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Membran od. dgl. bei steigendem Betätigungsdruck entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder entweder aus seiner öffnungsstellung in eine Schließstellung oder umgekehrt verstellbar ist, wobei die Rückstellfeder zwischen zwei von der Ventilstange getragenen Federtellern angeordnet ist und je nach der Richtung der Bewegung der Ventilstange aus der einen oder anderen Stellung entweder von dem einen oder von dem anderen Federteller zusammengedrückt wird, wobei die Ventilstange wahlweise mit dem einen oder mit dem anderen Federteller kuppelbar ist, und mit auf die Ventilstange aufgeschraubten, den Federtellern zugeordneten Muttern.

Ein umkehrbarer Druckmittelantrieb dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 239 947 bekannt. Dort ist aber, um den jeweils nicht mit der Ventilstange gekuppelten Federteller an einem ortsfesten Anschlag des Ventilgestells abstützen zu können, die Verwendung eines besonderen Querjoches notwendig, welches zangenartig jeweils zwischen den betreffenden Federteller und dessen zugeordneten ortsfesten Anschlag eingesetzt und verriegelt werden muß. Dies ist in der Anwendung umständlich, und das zangenartige Querjoch verteuert die ganze Einrichtung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, sowohl die Ausbildung und Herstellung als auch die Anwendungsweise eines solchen Ventils mit umkehrbarer Druckmittelbetätigung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäP dadurch gelöst, daß die Federteller an ihrem äußeren Umfang in die Träger axial verschiebbar eingreifen, und daß die Muttern wahlweise zur Kupplung der Ventilstange mit einem der Federteller in Eingriff zu bringen sind.

Durch die Erfindung wird auf einfache Weise erreicht, daß das teure und umständlich anwendbare Querjoch der bekannten Einrichtung mitsamt dessen Verriegelungsmitteln in Fortfall kommt. Es ist anstatt dessen lediglich eine verhältnismäßig geringe Vergrößerung des Federtellerumfanges oder die Anbringung von radialen Vorsprüngen od. dgl. an den Federtellern erforderlich.

Um eine gute Führung der Federteller zu erzielen, können die auf die Ventilstange aufschraubbaren Muttern gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit hülsenförmigen Gleitführungen für die Federteller versehen sein.

Eine sehr einfache Montage und eine Verringerung der Bauhöhe der Einrichtung läßt sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, daß die Muttern in zwei Hälften geteilt sind, wobei sie zweckmäßig versenkt in entsprechende Mittelbohrungen der Federteller eingesetzt werden.

Schließlich ist gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine platzsparende Ausbildung der Einrichtung dadurch möglich, daß die Federteller mit drehbar, aber nicht axial verschiebbar in ihnen gelagerten Muttern versehen sind.

Zum Stand der Technik wird noch auf die deutsche Patentschrift 921607 die USA.-Patentschrift 2 903 011 und die britischen Patentschriften 688 901 und 748 153 verwiesen. Bei dem Membranventil gemäß der deutschen Patentschrift 921607 ist die Rückstellfeder zwischen zwei ortsfesten Stützanschlägen und zwei mit der Ventilstange verbundenen Mitnehmeranschlägen gelagert. Dabei sind die Mitnehmeranschläge an einem die Ventilstange umgebenden Rohr befestigt, welches seinerseits fest mit der Ventilstange verbunden ist, wodurch sich eine große Bauhöhe der Verstelleinrichtung ergibt. Eine auf der Ventilstange verschraubbare Mutter dient hier, abgesehen von der Verbindung mit dem genannten Rohr, nur zur Veränderung der Federspannung der Rückstellfeder.

Die britische Patentschrift 688 901 zeigt, daß es bereits bekannt ist, einen konischen Vorsprung einer auf die Ventilstange eines Membranventils aufgeschraubten Mutter in einer Ausnehmung eines Federtellers versenkt anzuordnen, aber nur, um eine axiale Einstellung des Federtellers zu ermöglichen, ohne

daü dadurch die Bauhöhe wesentlich verringert wird. Antriebsgehäuses 1,2 eingelassen, so daß die Ventil-

Eine Wirkungsumkehr der Druckmittelbetätigung ist stange 10 nach unten verschoben wird. Dann kann

hier nicht gegeben. die vorher frei auf der Ventilstange verschiebbare

Bei dem Ventil gemäß der britischen Patentschrift Mutter 18 auf den Gewindeabschnitt 16 aufge-748 153 sind die Federteller selbst auf der Ventil- 5 schraubt und die Rückstellfeder 12 auf eine gespindel verschraubbar. Dabei muß die Rückstellfeder wünschte Vorspannung gebracht werden, wie aus bei jeder Umkehrung der Wirkungsweise neu vorge- F ί g. 1 ersichtlich ist. Die andere Mutter 17 bleibt spannt werden, was umständlich und zeitraubend ist lose auf dem gewiudelosen Teil der Ventilstange 10, und bei stärkerer Vorspannung viel Kraft erfordert. die demgemäß an dieser Stelle nicht mit dem Feder-Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung kann die ic. teller 13 kraftschlüssig gekuppelt ist. Wenn nunmehr Rückstellfeder bereits vorgespannt zwischen ihren Druckmittel durch den Eintrittsstutzen 24 in die un-Federtellern bzw. Anschlägen gefaßt werden, was die tere Druckkammer 25 des Antriebsgehäuses 1,2 einUmstellung erleichtert und beschleunigt. Dies ist gelassen wird, so bewegt sich die Ventilstange 10 wichtig, weil beim Betrieb von Membranventilen aufwärts und drückt über den mit ihr durch die Muthäufig eine schnelle Umkehrbarkeit gewünscht wird. 15 ter 18 kraftschlüssig gekuppelten Federteller 14 die

Die USA.-Patentschrift 2 903 011 zeigt schließlich Rückstellfeder 32 zusammen. Dabei legt sich der

ein Membranventil mit umkehrbarer Druckmittelbe- Federteller 13 gegen den ortsfesten Stützanschlag 7,

tätigung, bei welchem nur ein ortsfester Anschlag und der Verschlußteil 11 gelangt in seine in F i g. 2

vorhanden ist, während der andere Anschlag verstell- dargestellte Öffnungssteilv.ng.

bar ist. Die Rückstellfeder liegt zwischen zwei ventil- ao Wenn nun die Funktion des Ventils so umgekehrt stangenfesten Anschlägen und wird entweder mit der werden soll, daß es gemäß F i g. 3 und 4 als Schließeinen oder mit der anderen Seite an das Gehäuse der ventil arbeitet, so schraubt man ic drucklosem ZuEinrichtung angekuppelt. Zur Durchführung der stand des Antriebsgehäuses die Mutter 18 von dem Umkehrung sind komplizierte Hilfsmittel erforder- Gewindeabschnitt 16 nach unten ab bis sie frei über Hch, während dies gemäß der Erfindung allein mit 25 dem gewindelosen Teil der Ventilstange 10 spielt. Hilfe der Muttern möglich ist. Dann läßt man Druck durch den Eintrittsstutzen 24

In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiede- in die untere Druckkammer 25 des Antriebsgehäuses

nen Ausführungsformen beispielsweise veranschau- 1,2 und hebt dadurch die Ventilstange 10 an, bis

licht. Es zeigt man die Mutter 17 auf den Gewindeabschnitt 15 der

F i g. 1 ein Öffnungsventil gemäß einer ersten Aus- 30 Ventilstange 10 aufschrauben und dann die Rückführungsform der Erfindung in seiner Schließstel- stellfeder 12 auf die gewünschte Vorspannung brinlung, gen kann. Die Ventilstange 10 ist nunmehr also mit

F i g. 2 das Öffnungsventil gemäß F i g. 1 in einer dem oberen Federteller 13 kraftschlüssig gekuppelt.

Öffnungsstellung, während sich der untere Federteller 14 gegen den

F i g. 3 ein Schließventil gemäß der ersten Ausfüh- 35 ortsfesten Stützanschlag 8 legt, wie F i g. 3 zeigt,

runfsform der Erfindung in seiner Öffnungsstellung, Wenn sodann Druckmittel durch den Eintrittsstutzen

F i g. 4 das Schließventil gemäß F i g. 3 in seiner 22 in die obere Druckkammer 23 des Antriebsgehäu-

Schließstellung, und ses 1,2 eingelassen wird, so bewegt sich die Ventil-

F i g. 5 6, 7 und 8 in vergrößerten Ausschnitten stange 10 abwärts und drückt über den mit ihr durch

verschiedene Kupplungsausbildungen bei einem 40 die Mutter 17 kraftschlüssig gekuppelten Federteller

Federteller an der Ventilstange. 13 die Rückstellfeder 12 zusammen. Dabei legt sich

Bei den schematisch dargestellten Ventilen mit der Federteller 14 gegen den ortsfesten Stützanumkehrbarer Druckmittelbetätigung besteht das An- schlag 8, und das Ventil wird geschlossen. F i g. 4 triebsgehäuse aus den Gehäusehälften 1 und 2, zwi- zeigt die vollständige Schließstellung,
sehen deren Flanschen eine Membran 3 eingespannt 45 Die Federteller 13 und 14 können zusätzlich noch ist. Mit dem Antriebsgehäuse 1,2 ist ein Ventilge- auf der Ventilstange 10 geführt werden. Zu diesem häuse 4 durch Träger 5 und 6 verbunden. Die Träger Zweck kann gemäß F i g. 5 jede Mutter mit einem sind abgesetzt, um ortsfeste Stützanschläge 7 und 8 Ansatz 20 versehen sein, auf dem die Mittelbohrung zu bilden. Der steife Membranteller 9 der Membran 3 des Federtellers 13 bzw. 14 gleiten kann. Die Mutist durch eine Ventilstange 10 mit einem im Ventilge- 50 tern bleiben hierbei ständig im Eingriff mit dem Gehäuse 4 mit einem Ventilsitz zusammenarbeitenden winde der Ventilstange 10, werden aber, wenn sie Verschlußteil 11 verbunden. Eine Rückstellfeder 12 nicht zur Kupplung und zur Spannung der Rückstellist in dem Raum zwischen den ortsfesten Stützan- feder 12 gebraucht werden, so weit zurückgeschlagen? und 8 und zwischen zwei Federtellern 13 schraubt, daß sie die Funktion des Ventils nicht be- und 14 angeordnet. Die Ventilstange 10 hat zwei Ge- 55 hindern. Die linke Seite der F i g. 5 zeigt beispielswindeabschnitte 15 und 16, auf welche Muttern 17 weise eine solche Mutter in der Stellung, die ein bzw. 18 aufschraubbar sind. Die Federteller 13 und Gleiten des Federtellers 13 erlaubt, während die 14 haben einen solchen Umfang bzw. Durchmesser, rechte Seite der F i g. 5 die Mutter und damit die daß sie z. B. mit entsprechenden Schlitzen in die Trä- Ventilstange 10 in kraftschlüssiger Verbindung mit ger oder Stehbolzen 5,6 eingreifen, jedoch axial ver- 60 dem Federteller 13 zeigt.

schiebbar sind. Jeder Federteller 13 bzw. 14 kann Fig.6 zeigt beispielsweise eine Anordnung, mit

sich gegen die ihm zugeordneten Stützanschläge 7 der das Gleiten der Federteller auf den Muttern oder

bzw. 8 legen. der Ventilstange und damit eine nachteilige Reibung

Die Wirkungsweise des in F i g. 1 bis 4 dargestell- vermieden werden kann. Die Muttern werden zu dieten Ventils ist folgende: Wenn das Ventil gemäß 65 sem Zweck mit einem Konus 21 versehen, der in eine Fig. 1 und2 als Öffnungsventil arbeiten soll, wird entsprechende konische Mittelbohrung des Fedcrtelzunächst Druckmittel, wie Druckluft, durch den Ein- lers 22 eingepaßt ist.
trittsstutzen 22 in die obere Druckkammer 23 des Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung

der Erfindung können die Muttern zwecks Reduzierung der Bauhöhe des Ventils auch versenkt im Fedcrteller 26 angeordnet werden, wie aus F i g. 7 ersichtlich ist. Eine weitere Platzersparnis kann dadurch erreicht werden, daß die Muttern in einer axialen Mittelebene geteilt werden. Die Mutternliälften 24 und 25 haben einen Ansatz mit dem sie in die Mittelbohrung des Federtellers 26 eingesetzt werden können. Dadurch werden die Hälften zusammengehalten und können wie eine einteilige Mutter angezogen werden. Die Druckkraft der Rückstellfeder 12 hält die so geteilte Mutter sicher in ihrer Lage fest. Die jeweils nicht zur kraftschlüssigen Kupplung der Ventilstange mit einem Federteller gebrauchte Mutter kann gemäß F i g. 7 vollständig herausgenommen und entfernt werden. Der sonst für diese inaktive Mutter benötigte Platz kann dadurch erspart werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 ist eine Mutter 30 drehbar, aber axial nicht verschiebbar in der Mitte des Federtellers angeordnet. Die Mutter 30 wird hierbei durch einen Sprengring 31, der federnd in eine Nut 32 der Mutter paßt, in axialer Richtung gehalten, wobei eine federnde Scheibe 33 dafür sorgt, daß sich die Mutter 30 nicht selbsttätig verstellen kann. Wenn der Federteller 13 nicht kraftschlüssig mit der Ventilstange 10 gekuppelt ist, gleitet der Innenumfang des Muttergewindes frei auf dem gewindelosen Teil der Ventilstange, wie auf der linken Seite der Fig. 8 dargestellt ist. Die rechte Seite der F i g. 8 veranschaulicht die kraftschlüssige Kupplung der Ventilstange 10 mit dem Federteller

13. Die Federteller können durch Knaggen 34 od. dgl., die sich auf den Trägern 5,6 führen, gegen Verdrehung gesichert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ventil od. dgl. mit umkehrbarer Druckmittelbetätigung, dessen Ventilgehäuse durch mit ortsfesten Stützanschlägen versehene Träger mit einem Antriebsgehäuse verbunden ist, und dessen Verschlußteil über eine Ventilstange von einer wahlweise von der einen oder von der anderen Seite durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Membran od. dgl. bei steigendem Betätigungsdruck entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder entweder aus seiner Öffnungsstellung in eine Schließstellung oder umgekehrt verstellbar ist, wobei die Rückstellfeder zwischen zwei von der Ventilstange getragenen Federtellern angeordnet ist und je nach der Richtung der Bewegung der Ventilstange aus der einen oder anderen Stellung entweder von dem einen oder von dem anderen Federteller zusammengedrückt wird, wobei die Ventilstange wahlweise mit dem einen oder mit dem anderen Federteller kuppelbar ist, und mit auf die Ventilstange aufgeschraubten, den Federtellern zugeordneten Muttern, dadurch gekennzeichnet, daß die Federteller (13, 14; 22; 26) an ihrem äußeren Umfang in die Träger (5, 6) axial verschiebbar eingreifen und daß die Muttern (17, 18; 20; 21; 24, 25; 30) wahlweise zur Kupplung der Ventilstange (10) mit einem der Federteller (13. 14; 22; 26) in Eingriff zu bringen sind.

2. Ventil nach Anspruc: ■ 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (20) auf die Ventilstange (10) aufschraubbar und mit hülsenförmigen Gleitführungen für die Federteller (13, 14) versehen sind (F i g. 5).

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern in zwei Hälften (24, 25) geteilt sind (F i g. 7).

4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federteller (13, 14) mit drehbar, aber nicht axial verschiebbar in ihnen gelagerten Muttern (30) versehen sind (F i g. 8).