DE19821324A1 - Membrananordnung - Google Patents

Abstract

Membrananordnung mit einer Membrane aus biegeelastischem Material, insbesondere für den Einsatz in Membranpumpen und Membranventilen, wobei die Membrane einen Rand aufweist, der mit einem Pumpen- bzw. Ventilgehäuseteil zu verbinden bestimmt ist, derart, daß der Rand der Membrane eine im wesentlichen konstante Breite aufweist, die mit dem Gehäuseteil einen formschlüssigen und bündigen Übergang bildet. DOLLAR A Der besondere Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß Kapillarspalten zwischen Membrane und Gehäuse wegfallen, und so die Dichtung zwischen Membrane und Gehäuseteil konstant bleibt und keine Leckstellen auftreten. Die vorgeschlagene Lösung eignet sich für hochreine Medien, da sich zwischen Membrane und Gehäuse keine Verunreinigungen ansetzen können.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membrananord­ nung mit einer Membrane aus biegeelastischem Material, insbe­ sondere für den Einsatz in Membranpumpen und Membranventilen.

Bei Membranventilen überdeckt die Membrane den Ventilraum und die Absperröffnung und ist in der Regel aus einem flexiblen Material gefertigt, so dass die Membrane zum Freilegen oder zum Blockieren der Absperröffnung mittels eines Druckstückes an die Absperröffnung anlegbar bzw. wegbewegbar ist.

Der moderne Ventilbau zielt auf billige, wirksame und langle­ bige Ventile für die verschiedensten Anwendungs- und Be­ triebsbedingungen hin. Es gibt eine Reihe von bekannten Mem­ branventilen, die flexible Membrane verwenden. Dabei wird die Membrane in der Regel so angeordnet, dass sie unter allen auf­ tretenden Belastungen sicher fixiert ist. Bisher war es üblich den Übergang im Dichtsteg als Schlauchquetschventil auszule­ gen.

Beim Einsatz im Zusammenhang mit Kunststoffrohrleitungen ist man heute bestrebt, Membranventile zu verwenden, deren Gehäuse aus Kunststoff bestehen, so dass diese mit den Rohrleitungen einfach verschweissbar sind.

Bei bisher bekannten Ventilen oder Pumpen deren Gehäuseteil und Membrane aus Kunststoff hergestellt sind, ergeben sich verschiedentlich Probleme, auf Grund der auftretenden Kräfte wie z. B. Schraubenkräfte, Innendruck, Spindelkraft und Tempe­ raturwechsel. In der Folge können dann Verformungen im Dicht­ stegbereich auftreten, die zur Reduktion der Dichtpressung zwischen Membrane und Gehäuseteil führen. Das ist unerwünscht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Membran­ anordnung vorzuschlagen, die bei unterschiedlichen Betriebs­ kräften und wechselnden Temperaturen des durchströmenden Medi­ ums dicht bleibt. Ausserdem soll eine einfache wirtschaftliche Fertigung möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Teil des Anspru­ ches 1 gelöst.

Weitere bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den abhängi­ gen Ansprüchen.

Die Erfindung wird anhand der bei liegenden Figur näher erläu­ tert.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Mem­ brananordnung. Die Membrane 1 ist rotationssymmetrisch ausge­ bildet und weist einen Rand 1a auf. Dieser Rand 1a ist flan­ schartig ausgebildet und weist einen Flanschrand 1b auf, der bündig mit einem korrespondierenden, flanschartigen Anschluss­ stück 2a des Ventilkörpers verbindbar ist. Membrane 1 und Ven­ tilkörper 2 sind aus dem gleichen Material gefertigt oder aus jeweils kompatiblen Materialien. Die beiden Bauteile werden mit einer Schweissung 3 miteinander verbunden. Die Formteil- Geometrie und die Verbindungstechnik können variieren. Zur Verbindung zwischen Membrane und Ventilkörper können verschie­ dene Schweissverfahren verwendet werden. Insbesondere kommen da die bekannten Schweissverbindungen WNF, IR-Reibschweissen oder aber auch das konventionelle Stumpfschweissen in Frage. Die Verbindung kann auch mittels Verklebung der beiden Bau­ teile, Membrane 1 und Ventilkörper 2, erfolgen. Hierbei kann Epoxiharz oder Lösemittel-Klebung angewendet werden. Als Mate­ rial kommen v.a. PVDF, PFA, PE, PP und PVC in Frage. Diese können auch in Kombination miteinander eingesetzt werden.

Als Material für die Membrane sind auch Metalle denkbar. Diese können rostfrei, aus Edelstahl oder ähnlichem sein. Zur Ver­ bindung zwischen dem Ventilkörper und der Metallmembrane eig­ net sich insbesondere Orbital-Schweissung, Reibschweissung oder ähnliches.

Die erfindungsgemässe Verbindung zwischen Membrane und Ventil­ gehäuse erfolgt nicht wie üblich durch Einspannen des Membran­ randes zwischen Gehäusekörper und Ventilkörper. Dadurch wird der hierbei der jeweils auftretende Kapilarspalt zwischen den Berührungsflächen des Gehäusekörpers und des Ventilkörpers eliminiert.

Die Verbindung des Randes 1a der Membrane zu Rand 2a des Ven­ tilkörpers erfolgt bündig und bildet einen kontinuierlichen Übergang zwischen Ventilkörper und der Membraninnenfläche. Auf diese Weise kann die Membrane von der Absperröffnung infolge der Durchflusserweiterung fortbewegt und eine maximale maxima­ le Öffnung des Ventils erzielt werden, ohne dass an der Ver­ bindungsstelle zwischen Membrane und Ventilgehäuse Spannungen auftreten, die zum Einreissen der Membrane oder zu Undichtig­ keit führt.

Die erfindungsgemässe Verbindung eignet sich in ganz besonde­ rer Weise für hochreine Medien, denn dank des oberflächen­ schlüssigen und homogenen Überganges zwischen Membrane und Ventilkörper können sich keine Verunreinigungspartikel an der Verbindungsstelle zwischen Membrane und Ventilkörper ansetzen.

Claims (7)

1. Membrananordnung mit einer Membrane aus biegeelastischem Material, insbesondere für den Einsatz in Membranpumpen und Membranventilen, wobei die Membrane einen Rand aufweist, der mit einem Pumpen- bzw. Ventilgehäuseteil zu verbinden bestimmt ist , dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Membrane eine im wesentlichen konstante Breite aufweist, die mit dem Gehäuseteil einen formschlüssigen und bündigen Über­ gang bildet.

2. Membrananordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane und der Ventilkörper aus dem gleichen Material sind.

3. Membrananordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper und die Membrane aus miteinander schweiss-technisch kompatiblem Material gefertigt sind.

4. Membrananordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Membrane und dem Ventilkörper mittels Schweissung erfolgt, beispiels­ weise durch WNF, Reibschweissen oder Stumpfschweissen.

5. Membrananordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane einen umlaufenden Rand aufweist, der in der Art eines Flansches ausgebildet ist, derart, dass der Rand Flansches auf dem Ventilkörper positionierbar ist und so eine mindestens ventilraumseitig bündige Verbindung mit diesem definiert.

6. Membrananordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den umlaufenden Rand der Membrane ein Abschnitt mit einem umlaufenden Ringgewölbe anschliesst, das rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

7. Membrananordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Material PVDF, PFA, PE, PP oder PVC einzeln oder in Kombination einsetzbar ist.