DE19546163A1 - Zweiwegekapselventil für aggressive Medien - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Membranventile, wie sie für die Steuerung der Strömung von Fluiden verwendet werden, die ag­ gressiv sind oder aggressive Medien enthalten und wie sie ins­ besondere in dampfförmiger Umgebung verwendbar sind, bei­ spielsweise in Geschirrspülmaschinen, Wäschereien und Sterili­ siereinrichtungen. Weniger generell ist die Erfindung auf ein Ventil mit gekapseltem Modul aus Ventilmembrane und Ventilsitz gerichtet, bei dem Membrane und Sitz gegenüber Dampf und der­ gleichen verschleißfest sind, das Modul aber gegebenenfalls einfach und kostengünstig ausgewechselt werden kann.

Es ist bekannter Stand der Technik, ein Membranventil einzu­ setzen und dabei die Membrane mittels eines Stellgliedes durch eine Magnetspule zu verstellen, um die Öffnung des Hauptsitzes des Ventils freizugeben oder zu verschließen. Um ein geringes Gewicht und eine hohe Flexibilität zu erhalten, ist es wün­ schenswert, Ventilmembranen zur Verfügung zu haben, die rela­ tiv dünn sind. Es ist jedoch die Lebensdauer einer Membrane umso kürzer je dünner die Membrane ist, weil die Gefahr des Brechens erhöht ist und die Gefahr besteht, daß die Membrane beim Anpressen an den Ventilsitz überdehnt wird. Darüber hin­ aus führt die Aggressivität des mit dem Ventil zu steuernden Fluids dazu, daß der Pilotventilsitz ebenso wie der Hauptven­ tilsitz erhöhtem Verschleiß und der Korrosionsgefahr ausge­ setzt sind, was vorzeitig zu einem zeit- und kostenaufwendigen Austausch der gesamten Ventilanordnung führen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorgenannten Probleme, die sich beim Stand der Technik er­ geben, werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, mit der ein Zweiwege-Kapselventil für aggressive Medien vorgeschlagen wird, das einfach und ohne großen, kostspieligen Aufwand aus­ gewechselt werden kann. Mehr im speziellen schlägt die vor­ liegende Erfindung ein Zweiwege-Kapselventil für aggressive Medien vor, das ein Gehäuse mit einer Einlaß- und einer Aus­ laßöffnung aufweist, sowie einen Elektromagneten in der bauli­ chen Zuordnung zu dem Gehäuse, der ein Pilotventilglied und ein Mittel zum Verstellen des Pilotventilgliedes zwischen ei­ ner Öffnungs- und einer Schließstellung einschließt, das fer­ ner ein Hauptsitzmittel, das dem Gehäuse ausbaubar zugeordnet ist und eine Hauptsitzöffnung in Verbindung mit der Einlaßöff­ nung und der Auslaßöffnung aufweist, sowie ein Führungsmittel in fester Zuordnung zum Hauptsitzmittel sowie ein Hauptventil­ schließmittel in verstellbarer Zuordnung zum Führungsmittel und mit einer Pilotöffnung, wobei das Pilotventilglied mit dem Hauptventilschließmittel in der Schließstellung zusammenwirkt, um die Pilotöffnung zu verschließen und mit dem Hauptventil­ schließmittel in der Öffnungsstellung zusammenwirkt, um die Pi­ lotventilöffnung freizugeben, wobei das Hauptventilschließmit­ tel ein Membranmittel einschließt und zwischen einer ersten Stellung, in der das Membranmittel dichtend mit dem Hauptsitz­ mittel zum Verschließen der Hauptsitzöffnung zusammenwirkt, um die Fluidströmung zwischen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung zu verhindern, wenn das Pilotventilglied in die Schließstellung verstellt ist, und einer zweiten Stellung verstellbar ist, in der das Membranmittel nicht mit dem Hauptsitzmittel zusam­ menwirkt, um die Hauptsitzöffnung freizugeben und die Fluid­ strömung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung freizugeben, wenn das Pilotventilglied sich in der Öffnungs­ stellung befindet.

Bei einer Ausführungsform weist das Pilotventilabströmmittel ein Anlagemittel mit einer Fläche auf, die mit dem Membranmit­ tel zusammenwirkt sowie ein Haltemittel zum Fixieren des Mem­ branmittels und des Anlagemittels auf dem Pilotventilabström­ mittel. Bei einer zweiten Ausführungsform ist der Pilotventil­ sitz auf einem Hauptventilschließmittel angeordnet, das ein starres Unterstützungsmittel, federnde Kissenmittel auf dem starren Unterstützungsmittel und das Membranmittel in der Zu­ ordnung zum Unterstützungsmittel und das federnde Kissenmittel abdeckend aufweist.

Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung, ein Ventil vorzu­ schlagen, das in korrosionsbewirkenden Umgebungsverhältnissen einsetzbar ist.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Ventil vorzuschla­ gen, das bereits bei minimaler Druckdifferenz zwischen Ventil­ ein- und -auslaß öffnet.

Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Ventil mit ei­ nem Pilotsitz, einem Dichtmembranglied und einem Hauptventil­ sitz vorzuschlagen, in dem diese Bestandteile Teile eines ein­ fach auszuwechselnden Moduls sind.

Schließlich ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Ventil mit Pilotventilsitz, Dichtmembranglied und Hauptsitz vorzuschlagen, in dem diese Bestandteile Teile eines einfach auszuwechselnden Moduls sind, das zum Filtern der gesteuerten Fluide geeignet ist, um kontaminierende Fluidbestandteile am Durchgang durch das Ventil zu hindern.

Schließlich ist es nochmals ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Ventil mit einer Membrane vorzuschlagen, das hohen Umge­ bungsdrücken zu widerstehen vermag.

Andere und weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Zeichnungen und deren Beschreibung als bevorzug­ ten Ausführungsformen der Erfindung, wobei gleiche Bezugszei­ chen gleiche Teile unter verschiedenen Ansichten kennzeichnen.

Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines Zweiwegekapselven­ tils für aggressive Medien gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in einer ersten Funktions­ stellung.

Fig 2 ist das in Fig. 1 dargestellte Zweiwegekapselventil für aggressive Medien in der gleichen Schnittdarstel­ lung, jedoch in einer zweiten Funktionsstellung.

Fig. 3 ist als perspektivische Explosionsdarstellung eine Ventilkapsel als eine Baugruppe eines Zweiwegekapsel­ ventils für aggressive Medien gemäß der ersten Aus­ führungsform.

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung eines Zweiwegekapselven­ tils für aggressive Medien gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung in einer ersten Funktions­ stellung.

Fig. 5 ist das in Fig. 4 dargestellte Zweiwegekapselventil für aggressive Medien in gleicher Darstellung, jedoch in einer zweiten Funktionsstellung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung ist ein normalerweise geschlossenes Zweiwegekapsel- und So­ lenoidventil 1 in Fig. 1 in geschlossenem, in Fig. 2 in offe­ nem Betriebszustand dargestellt. Das Ventil 1 weist ein Haupt­ gehäuse 2 mit einem Grundkörper 3 auf, der eine Einlaßöffnung 4 und eine Auslaßöffnung 6 einschließt und dem ein Deckel 8 zugeordnet ist. Einlaßöffnung 4 und Auslaßöffnung 6 sind vom Grundkörper 3 des Hauptgehäuses 2 umschlossen.

Das Solenoidventil 1 weist eine Stelleinrichtung auf, die als wesentliche Teile ein Joch aus magnetischem Material und eine elektrische Wicklung aufweist. Joch und Wicklung sind nicht dargestellt, die Wicklung umgibt jedoch den rohrförmigen Ma­ gnetkern 13, der als Stellgliedführung dient. Das Rohr des Ma­ gnetkerns 13 der elektromagnetischen Stelleinrichtung ist in eine zentrale Öffnung im Deckel 8 des Hauptgehäuses 2 einge­ setzt. Innerhalb des Rohres des Magnetkerns 13 ist in zwei einander entgegengerichteten Richtungen translatorisch ver­ stellbar das Stellglied 15 angeordnet. Am unteren Ende des Stellgliedes 15 ist ein elastisch federndes Pilotventilglied 16 angeordnet.

Im oberen Bereich der Stellgliedführung 13 ist ein Polstück in der Form eines Stöpsels 17 aus magnetischem Material angeordnet und festgelegt. Das Stellglied 15 umschließt eine am einen En­ de geschlossene zylindrische Bohrung 19, in die ein Wickelfe­ der 21 eingesetzt ist, die mit ihrem einen, freien Ende an dem Stöpsel 17 anliegt. Die Feder 21 veranlaßt normalerweise das Stellglied 15 und über das Stellglied 15 das Pilotventilglied 16 in eine dem Stöpsel 17 entfernte und einem Pilotventilab­ strömglied 22 nahe Stellung zu gelangen, in der das Ventil 1 sich gemäß Fig. 1 in seiner Schließstellung befindet, indem das Pilotventilglied 16 die Bohrung 23 im Pilotventilabström­ glied 22 verschließt.

Das Abströmglied 22 ist verstellbar in einer oberen Mem­ branabdeckung 24 gehalten, die ihrerseits fest und ständig ei­ ner unteren Membranabdeckung 25 zugeordnet ist, indem obere Membranabdeckung 24 und untere Membranabdeckung 25 an ihren Rändern einander umgreifen oder miteinander verschweißt sind. Eine zentrale Öffnung 24a in der oberen Membranabdeckung 24 wirkt als Führung für das Abströmglied 22. Dieses Abströmglied 22 weist einen größeren Zylinderabschnitt 32 auf, dessen Au­ ßenumfang im wesentlichen dem Durchmesser der zentralen Öff­ nung 24a in der oberen Membranabdeckung 24 entspricht, wobei jedoch soviel Spiel zwischen der oberen Membranabdeckung 24 und dem Abströmglied 22 bleibt, daß axiale Bewegungen des Ab­ strömgliedes 22 relativ zur oberen Membranabdeckung 24 möglich sind, während radiale Relativbewegungen verhindert bzw. mini­ miert sind (Fig. 1, 3).

Ein kegelstumpfförmiger Ventilsitz 26 ist Teil des Abström­ gliedes 22, ist diesem einstückig zugeordnet und erstreckt sich von dessen Oberseite aus nach oben. Die konzentrisch zur Längsachse des Abströmgliedes 22 in diesen angeordneten Zylin­ derbohrung 23 steht mit einer zentral im Ventilsitz 26 ange­ ordneten Pilotventilöffnung 26a in Verbindung.

In der äußeren zylindrischen Wand des mit der Längsbohrung 23 versehenen Abströmgliedes 22 befindet sich eine Umfangsnut 28, die eine nach unten gebogene Blattfeder 30 aufnimmt, die an ihren Enden auf die Oberseite der oberen Membranabdeckung 24 einwirkt, um das Abströmglied 22 in der Darstellung der Fig. 1 bis 3 tendenziell nach oben zu drücken. Die von der Blattfeder 30 ausgeübte, nach oben gerichtete Kraft ist geringer als die von der Wickelfeder 21 ausgehende, nach unten gerichtete Kraft.

Von dem größeren Zylinderabschnitt 32 des Abströmgliedes 22 erstreckt sich nach unten ein kleinerer zylindrischer Ab­ schnitt 34, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des größeren Zylinderabschnittes 32 und der einen unteren Ab­ schnitt der Zylinderbohrung 23 umschließt, dessen Durchmesser größer ist als der obere Abschnitt der zylindrischen Bohrung 23 im größeren zylindrischen Abschnitt 32 des Abströmgliedes 22.

Auf dem kleineren zylindrischen Abschnitt 34 des Abström­ gliedes 22 ist eine Membrane 38 angeordnet, die sandwichartig zwischen einer Anlagescheibe 36 und einer Haltescheibe 40 sich befindet. Sowohl Anlagescheibe 36 als auch Membrane 38 als auch Haltescheibe 40 umschließen eine zentrale Öffnung 36a, 38a bzw. 40a, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des klei­ neren zylindrischen Abschnittes 34 des Abströmgliedes 22 im wesentlichen entspricht.

Nachdem Anlagescheibe 36, Membrane 38 und Haltescheibe 40 fest dem kleineren zylindrischen Abschnitt 34 des Abströmgliedes 22 zugeordnet worden sind, wird das freie Ende des kleineren zy­ lindrischen Abschnittes 34 erweitert, was in einer dem Fach­ mann geläufigen Art geschehen kann und verhindert, daß sich Anlagescheibe 36, Membrane 38 und Haltescheibe 40 ungewollt wieder vom Abschnitt 34 des Abströmgliedes 22 lösen.

Die untere Membranabdeckung 25 ergibt den Hauptsitz des Venti­ les 1 und umschließt eine zentrale Hauptsitzöffnung 29a, deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Haltescheibe 40 aber kleiner als der Durchmesser der Membrane 38 ist. In der dargestellten Ansicht ist die obere Membranabdeckung 24 im wesentlichen konkav nach unten gebogen und ist die untere Mem­ branabdeckung 25 im wesentlichen konkav nach oben gebogen, so daß eine Kapsel 27 gebildet wird, in die das Abströmglied 22 hineinragt und in der die Membrane 38 eingeschlossen ist der­ art, daß begrenzte Axialbewegungen in zwei einander entge­ gengesetzten Richtungen gegenüber der Kapsel 27 möglich sind.

Die zentrale Öffnung 29a in der unteren Membranabdeckung 25 ist von einem Ringwulst 29 umgeben, der von der Oberseite der unteren Membranabdeckung aus nach oben gerichtet ist und als Hauptventilsitz des Ventiles 1 dient. Auf dem gesamten Umfang des Hauptventilsitzes 29 verteilt sind voneinander beabstande­ te Radialschlitze 31 angeordnet, um Feststoffniederschlag oder sonstige Verunreinigungen aus dem Fluid zu entfernen, wenn dieses bei offenem Ventil 1 von der Einlaßöffnung 4 zur Aus­ laßöffnung 6 strömt. Demzufolge hat die untere Membranabdec­ kung 25 die doppelte Funktion des Hauptventilsitzes und eines Filters innerhalb des Ventiles 1. Das Pilotventilabströmglied 22 mit seiner Längsbohrung 23 ragt nach unten in die Hauptven­ tilsitzöffnung 29a der unteren Membranabdeckung 25 hinein.

Der Radius der Membrane 38 ist größer als die Radien der Anla­ gescheibe 36 und der Haltescheibe 40, so daß die Membrane 38 an ihrem Außenumfang in einem engen Spalt zwischen der oberen Membranabdeckung 24 und der unteren Membranabdeckung 25 ange­ ordnet und gehalten ist und zwar nahe dem Außenumfang der obe­ ren Membranabdeckung 24 und der unteren Membranabdeckung 25, die miteinander fest verbunden sind.

Die im Querschnitt flach-elliptische Kapsel 27 besteht demzu­ folge im wesentlichen aus den Abdeckscheiben 24, 25 und umfaßt auch das Abströmglied 22, die Blattfeder 30, die Anlagescheibe 36, die Membrane 38 und die Haltescheibe 40 und diese Baugrup­ pe liegt als Modul oben auf dem Grundkörper 3 des Gehäuses des Ventiles 1 auf und zwar oberhalb der Auslaßöffnung 6 derart, daß der von der zylindrischen Wand 26 umschlossene Strömungs­ kanal in die Auslaßöffnung 6 mündet. Der Außendurchmesser des die Bohrung 23 umgebenden Abströmkörpers 22 im unteren Bereich und der Innendurchmesser der Öffnung 40a der Haltescheibe 40, die zur Auslaßöffnung 6 führt, sind im wesentlichen gleich, um radiale Bewegungen der Kapsel 27 gegenüber dem Gehäusegrund­ körper 3 zu verhindern.

Ein kompressibler federnder O-Ring 35 ist zwischen der Unter­ seite der unteren Membranabdeckung 25 und dem Gehäusegrundkör­ per 3 angeordnet und umgibt die Auslaßöffnung 6, um eine fluiddichte Dichtwirkung zwischen der Kapsel 27 und dem Gehäu­ segrundkörper 3 zu bewirken. Der O-Ring 33 legt auch die Kap­ sel 27 gegenüber dem Grundkörper 3 fest.

Die Kapsel 27 mit den ihr zugeordneten Teilen kann aus dem Ventil 1 ausgebaut und ersetzt werden, indem einfach der Ge­ häusedeckel 8 vom Grundkörper 3 entfernt, der O-Ring 33 ausge­ baut und die Kapsel 27 von der Auslaßöffnung 6 abgehoben wird. Eine andere Kapselanordnung kann danach ersatzweise eingebaut werden, indem sie oberhalb der Auslaßöffnung 6 unter Verwen­ dung eines neuen O-Ringes 33 über dem Rand der oberen Membran­ abdeckung 24 der Kapsel auf dem Gehäusegrundkörper 3 abgesetzt und durch Aufsetzen des Gehäusedeckels 8 gesichert wird.

Während des Betriebes arbeitet das Ventil 1 gemäß Fig. 1 bis 3 wie folgt.

Gemäß Fig. 1 ist das Ventil 1 üblicherweise geschlossen. Dabei ist die (nicht gezeichnete) Magnetwicklung entregt und das Stellglied 15 wird von der Feder 21 nach unten gedrückt, so daß das Ventilglied 16 dichtend mit dem Abströmglied 22 der Kapselanordnung 27 zusammenwirkt. Die von der Wickelfeder 21 aufgebrachte Kraft ist größer als die von der Blattfeder 30 aufgebrachte Gegenkraft, so daß das Abströmglied 22 veranlaßt wird, seine unterste Endstellung einzunehmen und dabei die Membrane 38 im dichtenden Zusammenwirken mit dem Hauptventil­ sitz, d. h. dem Ringwulst 29 der unteren Abdeckplatte 25 der Kapsel 27 zu halten, wobei die Haltescheibe 40 in der Öffnung des Hauptventilsitzes liegt.

Soll das Ventil 1 geöffnet werden, so wird die Magnetwicklung mit Energie versorgt, in dem Stöpsel 17 wird eine magnetische Kraft erzeugt, die die Kraft der Wickelfeder 21 überwindet und das Stellglied 15 in die Stellung gemäß Fig. 2 anhebt, womit das Ventilglied 16 vom Abströmglied 22 entfernt wird und die Öffnung 26a im Ventilsitz 26 freigegeben wird. Ist die Öffnung 26a freigegeben, herrscht ein Gleichgewichtszustand zwischen den Drücken im Bereich über der Membrane 38 und der Aus­ laßöffnung 6.

Übersteigt der Druck in der Einlaßöffnung 4 den in der Auslaß­ öffnung 6, so bewirkt die Druckdifferenz im Bereich der Mem­ brane 38 das Anheben der Membrane 38 und mit ihr des Abström­ gliedes 22, so daß die Öffnung 29a im Hauptventilsitz 29 mit der Einlaßöffnung 4 verbunden wird und in die Einlaßöffnung 4 ge­ langendes Fluid in die Auslaßöffnung gelangt. Selbst bei sehr geringem Druckabfall zwischen Ventileinlaß 4 und Ventilauslaß 6 wird die Membrane 38 von der Blattfeder 30 veranlaßt, sich nach oben durchzubiegen und das Ventil 1 zu öffnen.

Soll die Durchströmung des Ventils 1 durch das Fluid beendet werden, so wird die Magnetspule entregt und die Wickelfeder 21 veranlaßt das Stellglied 15 und das Ventilglied 16 zum Zusam­ menwirken mit dem Abströmglied 22, um dadurch zunächst die Öffnung 26a im Ventilsitz 26 zu schließen, danach wird die Membrane 38 veranlaßt mit dem Hauptventilsitz bzw. Ringwulst 29 zusammenzuwirken, den Ringwulstinnenraum (Hauptventilab­ strömöffnung) 29a verschließend.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf Fig. 4 und 5 der Zeichnung, womit eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, die insbesondere dann geeignet ist, wenn hohe Um­ gebungstemperaturen herrschen, wenn also beispielsweise Dampf als strömendes Medium zu steuern ist.

Das Ventil 1′ gemäß Fig. 4 und 5 gleicht dem Ventil 1 gemäß Fig. 1 bis 3 mit der Ausnahme der nachfolgend genannten Unter­ schiede bei der Einheit 27′. Diese Kapsel 27′ weist eine obere Membranabdeckung 24′ und eine untere Membranabdeckung 25′ auf. Die untere Membranabdeckung 25′ gleicht im wesentlichen der unteren Membranabdeckung 25 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3. Eine Hauptscheibe 36′ hat einen gestuften Durchmesser mit einer nach oben vorstehenden Ringleiste auf der Oberseite und einer Ringnut 28 mit Rechteckquerschnitt auf der Untersei­ te. In der Nut 28′ ist ein Ring 41 aus Teflon oder einem an­ deren federnd nachgiebigem Material, das ähnliche physikali­ sche Eigenschaften wie die der Membrane 38′ hat, angeordnet. Die Unterseite des Rings 41 ist eben und liegt mit Bereichen der Unterseite der Hauptscheibe 36′ zusammen in einer Ebene, die in radialer Richtung auf die Unterseite des Ringes 41 fol­ gen, so daß die der Membrane 38′ zugekehrte Fläche des Rings 41 die Membrane 38′ stützt.

Der innere und der äußere Radius des Rings 41 sind kleiner als der Radius des Hauptventilsitzes 29′ so daß, wenn sich die Kapsel 27′ über der Auslaßöffnung 6′ des Hauptgehäuses 2′ be­ findet und das Ventil 1′ geschlossen ist, die Membrane 38′ zwischen dem Hauptventilsitz 29′ und dem Ring 41 einge­ spannt ist. Der Ring 41 nimmt auf und asorbiert die Einwirkung der Membrane 38′ auf den Hauptventilsitz 29′, um so ein unge­ wolltes Ausbiegen der Membrane 38′ zu verhindern, was insbe­ sondere bei hohen Drücken eine Verlängerung der Lebensdauer der Membrane bewirkt.

Ein Pilotventilabströmglied 22′ weist einen größeren zylindri­ schen Abschnitt 37′ auf, dessen Außenumfang im wesentlichen gleich ist dem größten Durchmesser einer zentralen Zylinder­ bohrung in der Hauptscheibe 36′. Das untere Ende des Abström­ gliedes 22′ ist konisch erweitert, um das Abströmglied 22′ ge­ genüber der Hauptscheibe 36′ in axialer Richtung zu fixieren.

Die obere Membranabdeckung 24′ weist eine zentrale Öffnung auf, deren Durchmesser im wesentlichen gleich ist dem Außen­ durchmesser der vorspringenden Ringleiste auf der Hauptscheibe 36′, so daß die Ringleiste als Führung dienen kann, wenn die Hauptscheibe translatorische Verstellbewegungen innerhalb der oberen Abdeckung 24′ ausführt, um es der Membrane 38′ zu er­ möglichen, einmal am Hauptventilsitz 29′ anzuliegen oder zum anderen Mal vom Hauptventilsitz 29′ freizukommen, wobei Radi­ albewegungen von Hauptscheibe 36′ und Membrane 38′ gegenüber der oberen Abdeckung 24′ und der unteren Abdeckung 25′, an der die obere Abdeckung 24′ befestigt ist, zu verhindern sind.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 ist entsprechend der der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 mit der Ausnahme der sich für den Fachmann aus der obigen Be­ schreibung ergebenden Unterschiede.

Vorstehend sind nun zwei bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung erläutert worden, von denen Abweichungen und Abwand­ lungen möglich sind, ohne Sinn und Geist der Erfindung zu ver­ lassen. So kann beispielsweise eine Abwandlung sich derart er­ geben, daß nicht wie beschrieben, der Hauptbetriebszustand das geschlossene Ventil, sondern das offene Ventil ist.

Claims (21)

1. Zweiwegekapselventil für die Steuerung strömender aggressiver Medien mit
einem mit einer Fluideinlaßöffnung (4) und einer Fluid­ auslaßöffnung (6) versehenen Gehäuse (2);
einer elektromagnetischen Verstelleinrichtung (13, 15, 21) in der Zuordnung zu dem Gehäuse (2), die auf ein Pilotventilglied (16) einwirkt, um dieses zwischen zwei Endstellungen zu verstellen, von denen die eine Endstellung eine Öffnung-, die andere eine Schließstel­ lung ist;
einem Ventilhauptsitzmittel (29), das dem Gehäuse (2) gegenüber verstellbar ist und eine Ventilhauptsitzöff­ nung (29a) umschließt, die sowohl mit der Einlaßöffnung (4) als auch mit der Auslaßöffnung (6) verbunden ist;
einem Führungsmittel (25), das eine Öffnung (29a) um­ schließt und fest dem Ventilhauptsitzmittel (29) in ei­ nem Bereich zugeordnet ist, der der Führungsmittelöff­ nung (29a) abgekehrt ist;
einem Ventilhauptschließmittel, dessen erstes Teil ver­ stellbar in der Öffnung (29a) des Führungsmittels (25) angeordnet ist und eine Pilotventilöffnung (23) auf­ weist, wobei das Pilotventilglied (16) mit dem Pi­ lotventilsitz (26) in der Schließstellung zusammen­ wirkt, um die Pilotventilöffnung (26a) zu verschließen und den Pilotventilsitz (26) in der Öffnungsstellung freigibt, um die Pilotventilsitzöffnung freizugeben;
einem zweiten Teil (38) des Hauptventilschließmittels in der Anordnung zwischen dem Ventilhauptsitz (29) und dem Führungsmittel, das zwischen Ventilhauptsitz (29) und Führungsmittel frei bewegbar ist, wenn der erste Teil des Ventilhauptschließmittels sich innerhalb der Führungsmittelöffnung frei bewegt, wobei der zweite Teil des Ventilhauptschließmittels ein Membranmittel (38) einschließt und frei verstellbar ist zwischen ei­ ner ersten Position,
in der das Membranmittel (38) verschließend mit dem Ventilhauptsitzmittel (29) zusammenwirkt, um die Ventilhauptsitzöffnung (29a) zu verschließen und ei­ ne Fluidströmung zwischen Einlaßöffnung (4) und Aus­ laßöffnung (6) zu verhindern, wenn das Pilotventil­ glied (16) in seiner Schließposition verstellbar ist,
und einer zweiten Position,
in der das Membranmittel (38) vom Ventilhauptsitz­ mittel (29) abgehoben hat, um die Ventilhauptsitz­ öffnung (29a) freizugeben und eine Fluidströmung zwischen Ventileinlaßöffnung (4) und Ventilauslaß­ öffnung (6) zuzulassen, wenn das Pilotventilglied (16) in seine Öffnungsposition verstellt ist und da­ bei vom Pilotventilsitzmittel (26) freigekommen ist.

2. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch bei dem das Führungsmittel (25) am Ventilhauptsitzmittel (29) befestigt ist und dabei das Ventilhauptschließmittel dazwi­ schen angeordnet ist.

3. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 1, bei dem das erste Teil des Ventilhauptschließmittels ein Pi­ lotventilabströmglied (22) und ein stützendes Anlagemittel (36) in der Zuordnung zum Pilotventilabströmglied (22) auf­ weist, das eine ebene Fläche im Zusammenwirken mit der Membra­ ne (38) aufweist, um die Membrane (38) zu stützen, wenn diese mit dem Ventilhauptsitzmittel (29) zusammenwirkt.

4. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 3, das ferner ein Haltemittel (40) in der Zuordnung zum Pilotven­ tilabströmglied (22) einschließt, das eine Fläche aufweist, die mit dem Membranglied (38) zusammenwirkt, um das Membran­ mittel (38) und das Anlagemittel (36) gegenüber dem Pilotven­ tilabströmmittel (22) zu fixieren.

5. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 4, bei dem das Hauptsitzmittel (29) eine Öffnung (29a) um­ schließt, die sowohl mit der Einlaßöffnung (4) als auch mit der Auslaßöffnung (6) in Verbindung steht und deren Durchmes­ ser kleiner als ein korrespondierender Durchmesser des stüt­ zenden Anlagemittels (36) und größer als der Durchmesser des Haltemittels (40) ist, wobei die Öffnungen von Anlagemittel (36), Membranmittel (38), Haltemittel (40) und Hauptsitzmittel (29) gleichachsig angeordnet sind, wobei das Haltemittel (40) in die Öffnung (29a) des Hauptsitzmittels (29) einführbar ist und das Anlagemittel (36) das Membranmittel dabei veranlaßt, an dem Hauptsitzmittel (29) anzuliegen, um die Öffnung (29a) des Hauptsitzmittels (29) zu verschließen, wenn das Pilotsitz­ mittel (26) verschlossen ist.

6. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch das weiter ein vorgespanntes Mittel (30) in der Anordnung zwi­ schen dem Ventilhauptschließmittel (38) und dem Führungsmittel einschließt, um das Ventilhauptschließmittel in Richtung auf seine erste Endposition zu verstellen.

7. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 6, bei dem die Elektromagnetverstelleinrichtung ein von einer Fe­ der (21) belastetes Stellglied (15) einschließt, das das Pi­ lotventilglied (16) veranlaßt, sich am Ventilpilotsitzmittel (26) mit einer Kraft anzulegen, die größer ist als die entge­ gengesetzt gerichtete Kraft des vorgespannten Mittels (30).

8. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 1, bei dem dem Hauptsitzmittel (29) um das Hauptsitzmittel bzw. die Hauptsitzöffnung (29a) herum angeordnete radial gerichtete Öffnungen (31) zugeordnet sind, um das Medium beim Strömen von der Einlaßöffnung (4) zur Auslaßöffnung (6) zu filtern.

9. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 8, bei dem die Öffnungen (31) radial zur Ventilhauptsitzöffnung (29a) angeordnet sind.

10. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 9, bei dem die Öffnungen (31) die Form von Schlitzen haben, deren Haupterstreckung radial gerichtet ist.

11. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 1, bei dem dem Ventilhauptschließmittel (38) ein starres Träger­ mittel (36′), ein federndes Kissenmittel (41) in der Zuordnung zu dem Trägermittel und ein Membranmittel (38) in der Zuord­ nung zum starren Trägermittel aufweist, das das ringförmige Kissenmittel (41) überdeckt.

12. Zweiwegekapselventil für aggressive Medien nach Anspruch 11, bei dem ein Außendurchmesser des ringförmigen Kissenmittels (41) größer ist als der Durchmesser der Öffnung (29a) des Ven­ tilhauptsitzmittels (29) und ein Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Hauptsitzöffnung (29a) des Ventilhaupt­ sitzmittels (29) ist, wobei Kissenmittel (41) und Hauptsitz­ öffnung (29a) gleichachsig angeordnet sind und das Kissenmit­ tel (41) das Membranmittel (38) zum Zusammenwirken mit dem Hauptsitzmittel (29) veranlaßt.

13. Austauschbare Ventilschließkapsel, für ein Ventil mit einem Gehäuse (2′) mit einer Einlaßöffnung (4′), einer Auslaßöffnung (6′) und einer Ventilhauptsitzöffnung in Verbindung mit Ein­ laßöffnung (4′) und Auslaßöffnung (6′), einer elektromagne­ tischen Stelleinrichtung in der Zuordnung zum Gehäuse (2′), wobei der elektromagnetischen Stelleinrichtung ein Pilotventilglied (16′) zugeordnet ist sowie ein Mittel zum Verstellen des Pilotventilgliedes zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung, gekennzeichnet durch die auswechselbare Ven­ tilschließkapsel (27′) sowie ein Ventilhauptschließmittel (38′) in der Zuordnung zu der Ventilschließkapsel sowie mit einer Pilotöffnung (26a) und einem Pilotventilsitzmittel, das die Pilotöffnung umschließt, wobei die Pilotöffnung mittels eines mit dem Pilotventilsitzmittel zusammenwirkenden Pilot­ ventilgliedes (16) verschließbar ist, wenn in dieser Schließ­ stellung das Ventilhauptschließmittel (38) veranlaßt ist, die Ventilhauptsitzöffnung (29a) zu verschließen und wobei die Pi­ lotöffnung (26a) freigegeben ist, wenn das Pilotventilglied (16) in der Öffnungsstellung des Pilotventiles vom Pilotven­ tilsitzmittel (26) entfernt ist, um zu veranlassen, daß das Ventilhauptschließmittel (38′) die Ventilhauptsitzöffnung (29a) freigibt, wobei weiter das Ventilhauptsitzmittel (29) eine Ventilhauptsitzöffnung (29a) umschließt und ein Führungsmittel (25′), das eine Öffnung umschließt, mit dem Ventilhauptsitz­ mittel (29) in einem Bereich verbunden ist, der der Ventil­ hauptsitzöffnung (29a) abgekehrt ist, wobei weiter das Ventil­ hauptschließmittel (38′) ein erste Teil aufweist, das ver­ stellbar in der Öffnung des Führungsmittels (25′) angeordnet ist und ein zweites Teil, das zwischen dem Führungsmittel und dem Hauptsitzmittel angeordnet ist und dazwischen frei ver­ stellbar ist, während das Ventilschließmittel innerhalb der Öffnung frei verstellbar ist derart, daß das Führungsmittel axiale Bewegungen des Ventilhauptschließmittels in der Öffnung zuläßt, dessen radiale Bewegungen dagegen verhindert, wobei schließlich das Ventilhauptschließmittel ein Membranmittel einschließt, das mit dem Hauptsitzmittel (29′) zusammenwirkt, um-die Ventilhauptöffnung zu schließen, wenn die Pilotven­ tilöffnung verschlossen ist.

14. Ventilschließkapsel nach Anspruch 13, bei der das Ventilhauptschließmittel (38′) ein stützendes Anlagemittel (36′) in der Zuordnung zum Pilotsitzmittel einschließt, das eine ebene Fläche zum Zusammenwirken mit dem Membranmittel (38′) zu dessen Unterstützung aufweist, wenn dieses mit dem Ventilhauptsitzmittel (29′) zusammenwirkt.

15. Ventilschließkapsel nach Anspruch 14, der ferner zugeordnet ist ein Haltemittel auf dem Pilotventilsitzmittel mit einer Fläche, die mit dem Membranmittel zusammenwirkt, um das Mem­ branmittel ebenso wie das stützende Anlagemittel auf dem Pilot­ ventilsitzmittel zu stützen.

16. Ventilschließkapsel nach Anspruch 13, die ferner einschließt ein Federmittel zwischen dem Ventilhauptschließmittel und dem Führungsmittel zum Entfernen des Ventilhauptschließmittels von der Hauptsitzöffnung.

17. Ventilschließkapsel nach Anspruch 13, bei der das Ventil­ hauptsitzmittel von radial gerichteten Öffnungen umgeben ist, die die Hauptventilsitzöffnung umgeben, um das zu steuernde Medium zu filtern, wenn es von der Einlaßöffnung (4′) zur Aus­ laßöffnung (6′) strömt.

18. Ventilschließkapsel nach Anspruch 17, bei der die Öffnungen radial gerichtet um die Hauptsitzöffnung herum angeordnet sind.

19. Ventilschließkapsel nach Anspruch 18, bei der die Öffnungen die Form von Schlitzen haben, deren Hauptabmessung in radialer Richtung weist.

20. Ventilschließkapsel nach Anspruch 13, bei der das Ventil­ hauptschließmittel ein starres Trägermittel (36′), ein federn­ des Kissenmittel (28′) in der Zuordnung zum Trägermittel (36′) und ein Membranmittel (38′) dem Trägermittel (36′) zugeordnet ist und das federnde Kissenmittel (28′) überdeckt.

21. Ventilschließkapsel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des ringförmigen Kissenmittels (28′) größer ist als der Durchmesser der Ventilhauptsitzöffnung und der Innendurchmesser des ringförmigen Kissenmittels (28′) kleiner ist als der Durchmesser der Ventilhauptsitzöffnung, wobei das ringförmige Kissenmittel (28′) und die Ventilhaupt­ sitzöffnung gleichachsig einander zugeordnet sind und das Kis­ senmittel (28′) die Membrane (38′) veranlaßt, mit dem Ventil­ hauptsitzmittel (29′) zusammenzuwirken.