DE1859879U

DE1859879U - Stellglied fuer hydraulische oder pneumatische ventilbetaetigung.

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Publication number: DE1859879U
Application number: DEE16952U
Authority: DE
Original assignee: EFFBE MEMBRANENWERK FRITZ BRUM
Current assignee: EFFBE MEMBRANENWERK FRITZ BRUM
Priority date: 1962-07-19
Filing date: 1962-07-19
Publication date: 1962-10-11

Description

STELLGLIED FÜR HYDRAULISCHE 0 DER

PVENTILBETiTIGUNG

Die Neuerung betrifft ein Stellglied für Ventile, welches durch

einen hydraulischen oder pneumatischen Druck die Ventileinstel-

lung verändert. Stellglieder dieser Art bestehen aus einem Gehäuse, in welchem ein bewegliches Mittelteil Hubwege ausführen kann. Zur Abdichtung des beweglichen Mittelteiles an der Innenwand des Gehäuses und zur Schaffung eines Druckraumes, wird das Mittelteil mit einer Manschette oder einer Membrane versehen Das wirkende Druckmedium, Hydraulik-Flüssigkeit, Druckgas oder Druckluft bewegt das bewegliche Mittelteil in die gewünschte Richtung.
Mit Manschetten ausgerüstete Stellglieder zeigen bei der Anwendung einige wesentliche Nachteile. Sie neigen zur Leckbilduig und benötigen große Druckkräfte zur Überwindung der Ruhelage.
Der Anwendung von Membranen wird deshalb der Vorrang gegeben. Es haben sich besonders Rollmembranen gut einführen können, da sie die Ausführung großer Hübe ermöglichen. Ihr Hauptnachteil ist die geringe Druckbelastbarkeit.
Eine Rollmembrane wird durch Rundschnurdichtungen oder Flachdichtungen zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil eingespannt und durch ein kolbenförmiges Mittelteil, welches zylindrisch ausgebildet ist, im Gehäuse geführt. Bei Beaufschlagung durch das Druckmedium bildet die Rollmembrane, die in der Regel kegeL-stumpfförmig bis zylindrisch ausgebildet ist, eine Umkehrschlaife zwischen der Gehäuseinnenwand und dem kolbenförmigen Mittelteil.
Bei der bewegung des Kolbens rollt die gebildete Umkehrschlaufe ab. Wegen der leichten Dehnbarkeit des zur Herstellung der Rollmembrane verwendeten Kautschuks tritt bei geringen Druckbeaufschlagungen eine Dehnung der Schlaufe ein ; diese ergibt Reibungen der Membrane an den Wandungen, an welche die Membranenfläche gepreßt wird. bei dauernden Wiederholungen der Hubbewegung führen diese Reibungen sehr rasch zum Verschleiß des Materials und zum Bruch der Membrane.
Wird die Rollmembrane durch eine Gewebeauflage verstärkt und damit die auftretende Dehnung zum Teil verhindert, verbessert sich das Verhalten nur wenig. Die Druckfestigkeit wird nur wenig verbessert, sie liegt im Maximalfall bei etwa 5-8 Atm.
Zur Vermeidung von Dehnungen einer Rollmembrane in einem Stellglied der beschriebenen Art, bestehend aus einem 2-teiligen Gehäuse und einem kolbenartigen Mittelteil, wird bei der Neuerung eine Rollmembrane verwendet, die nicht aus Kautschuk oder einem mit einer Gewebeauflage versehenen Kautschuk besteht. Die jetzt verwendete Rollmembrane hat kegelstumpfförmige Gestalt. Die Höhe des kegelstumpfförmigen Membranenkörpers beträgt etwa 1/2 seines Basisdurchmessers. Die Membrane selbst besteht aus einem beidseitig beschichteten Gewebe., Das Beschichtungsmaterial aus Kautschuk oder dessen synthetischen Austauschprodukten ist in einer solchen Stärke aufgetragen, daß Gasdichtheit erzielt wird. Es dient nur zur Abdichtung der durch die Maschen des Gewebes entstehenden Gewebeöffnungen. Diese Rollmembranen zeigen bei der Druckbeaufschlagung im neuartigen Stellglied ähnliche Schlaufenbildung wie eine normale aus Kautschuk gefertigten Rollmembrane.
Das beschichtete Gewebe wird, im Gegensatz zur Kautschukmembrane, bei Druck nicht gedehnt. bei Anwendung eines zylindrischen Mittelteiles kann deswegen die Membrane nur schwierig zum Anliegen an die Kolben-und Gehäusewand kommen. Zur Abstützung der MEmbrane wird deshalb der im Gehäuse laufende Kolben in der gleichen Weise

geformt wie die Membrane. Diese Maßnahme bringt es mit sich, daß

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die jetzt nicht dehnbare Membrane in jeder Abroll-Lage eine einwandfreie Abstützung erfährt, in keiner Lage eine Faltenbildung durch Materialstauchung hervorbringt und an den Wandungen fest anliegen kann. Daraus ergibt sich, daß das Stellglied bei dynamischer Belastung und bei Ausführung von großen Hubwege nur geringen Verschleiß durch Reibwirkungen an den Wandungen zeigt. Die geringen noch auftretenden Reibungen an den Wandungen werden durch die beidseitige Gummiauflage aufgenommen. Gewebeschädigungen können nicht auftreten.
Das neuartige Stellglied ist deshalb besonders verschleißfest.
In der Abbildung 1 ist ein neuartiges Stellglied als Ausführungsbeispiel dargestellt. Am Gehäuseunterteil 1 befindet sich ein Führungsstutzen 2 für die zur Bewegung des Ventilstößels erforderliche Schubstange 3. Diese Schubstange führt das kegelstumpfförmige Mittelteil 4 des Stellgliedes im Gehäuse. Die Zuführung des Druckmediums in das Gehäuseoberteil 5 erfolgt durch den am Gehäuseoberteil angebrachten Einlaßstutzen 6. Zwischen Gehäuseoberteil 5 und Gehäuseunterteil 1 ist die Membrane 7 zwischen zwei Flanschen 8 eingespannt. Die Dichtheit der Einspannung kann durch Verwendung einer Dichtung 9 erhöht werden.
Durch Druckbeaufschlagung bildet die Membrane 7 eine Rollschlaufe 1o, die sich auf dem kegelstumpfförmig ausgebildeten Mittelteil 4 in jeder Lage abstützen kann. Durch die gegeneinanderwirkenden Kegelstumpfflächen von Membrane und Kolben wird gewährleistet, daß die nicht zur Schlaufe gehörende Membranenfläche ohne Dehnung oder Stauchung durch das Druckmittel gegen die jeweilige Wandung gepreßt werden kann.
Die Abbildung 2 zeigt die jeweilige Abrollform der Membrane bei der Ausführung des Hubes. Die höchste Hubstellung 11 der Membrane bedingt die Bildung eines schmalen Rollwulstes 12. Bei Ausfühmng des Hubes durch die Wirkung des Druckmittels vergrößert sich die Rollschlaufe 13, um ihre größte Schlaufenbreite 14 beim Aufsitzen des Mittelteiles auf dem Gehäuseboden zu erhalten.
Die Ausgangsform der Membrane bzw. ihre Herstellungsform wird im Bild 3 dargestellt. Die neuartige Membrane hat eine Höhe, die etwa dem halben Basisdurchmesser der Membrane entspricht.
Das neuartige Stellglied für hydraulische oder pneumatische Ventilbetätigung kann maximal Hubwege von der Größe des Gehäusedurcbmessers ausführen. Durch Verwendung beschichteter Gewebe si nd Druckbeaufschlagungen bis etwa 50 Atm möglich.
Ausschlaggebend für diese Druckbeaufschlagung ist die Festigkeit des zur Verwendung gelangten Gewebes.

Claims

Schutzansprüche: 1. Stellglied für hydraulische und pneumatische Ventiletätigung dadurchgekennzeichnet, daß eine kegelstumpfförmig geformte Rollmembrane aus einem beidseitig mit Kautschuk beschichteten Gewebe zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil eingespannt ist und durch ein umgekehrt wirkendes, kegelstumpfförmiges, kolbenartiges Mittelteil geführt wird.
2. Stellglied nach Anspruch # dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der verwendeten Rollmembrane mindestens 3/4 des Radius der Basisfläche ausmacht.
3. Stellglied nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das die kegelstumpfförmige Membrane stützende kegelstumpfförmige Mittelteil vorzugsweise gleiche oder ähnliche Kegelstumpfwinkel aufweist wie die Membrane.
4. Stellglied nach Anspruch 1 bis 3 dadurchgekennzeihnet, daß das mit Kautschuk beschichtete natürliche oder synthetische Gewebe eine Beschichtungsstärke aufweist, die ausreichend ist, die Gewebemaschen gasdicht zu schließen.
5. Stellglied nach Anspruch t bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Kautschukbeschichtung eine gleichartige Beschichtung mit einem kautschukähnlichen synthetischen Produkt verwendet werden kann.