DE19823704A1

DE19823704A1 - Valve fitting especially used in pump for gas or liquid

Info

Publication number: DE19823704A1
Application number: DE1998123704
Authority: DE
Inventors: Christian Heitzer; Oswald Seibold
Original assignee: ASF Thomas Industries GmbH
Current assignee: ASF Thomas Industries GmbH
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-12-16

Abstract

The valve fitting has at least one valve flap (2) of elastic material and at least one all-round seal (1). The valve flap is connected to the seal by a torsion bar (3). The flap, seal and torsion bar are made in one piece. The seal may be rectangular, with the torsion bar between its two long sides. The torsion bar may be of rectangular cross-section. There may be a centering projection for the exact tension of the seal. The valve fitting may be of an elastomer material. One seal may serve two flaps and two torsion bars.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Gas- und/oder Flüssigkeitsdurchführung, insbesondere zur Verwendung in einer Pumpe.The invention relates to a valve arrangement for a gas and / or Liquid feedthrough, especially for use in a pump.

Für Pumpen, bei denen das Pumpmedium durch abwechselnde Vergrößerung und Verkleinerung des Pumpraumvolumens gefördert werden, wie etwa Kolbenpumpen oder Membranpumpen, sind auf der Einlaßseite zum Pumpraum und der Auslaßseite vom Pumpraum vorzugsweise selbstschließende Ventile erforderlich. Zusätzlich ist eine Abdichtung des Lufteinlaßbereiches und Luftauslaßbereiches nach außen hin erforderlich.For pumps in which the pumping medium is alternately enlarged and Reduction of the pump chamber volume are promoted, such as piston pumps or Diaphragm pumps are on the inlet side to the pump chamber and the outlet side from Pump chamber preferably requires self-closing valves. In addition there is one Sealing the air inlet area and air outlet area to the outside required.

Ein Beispiel einer bekannten Membranpumpe ist in Fig. 5 gezeigt. Mittels eines Antriebsmotors, der eine Drehbewegung auf das Pleuel 15 überträgt, wird eine Tellermembrane 11 auf- und abbewegt, die zwischen einem Gehäuseteil 12 und einem unteren Pumpenblock eingespannt ist. So werden in dem oberhalb der Tellermembrane 11 befindlichen Pumpraum die zum Pumpen erforderlichen Druckdifferenzen erzeugt. Im Gehäuseteil 12 befindet sich ein Lufteinlaß 17 in den darunter befindlichen Pumpraum und ein Luftauslaß 18, die jeweils durch ein Ventil 13, das durch einen Ventilring 14 gehalten ist, verschließbar sind. Eine umlaufende Dichtung 16 aus elastischem Material dichtet die Lufteinlaß- und Auslaßkanäle nach außen sowie gegeneinander ab. Wird die gezeigte Membranpumpe beispielsweise als Vakuumpumpe betrieben, strömt bei einer Abwärtsbewegung des Pleuels 15 und der damit durch Verformung der Tellermembrane 11 hervorgerufenen Vergrößerung des Pumpraumvolumens das Gas aus dem Rezipienten durch den Lufteinlaß 17 und das geöffnete Einlaßventil 13 in den Pumpraum. Bei der anschließenden Aufwärtsbewegung des Pleuels schließt das Einlaßventil und das Auslaßventil öffnet sich und ermöglicht einen Austritt des Gases durch den Luftauslaß 18.An example of a known diaphragm pump is shown in FIG. 5. By means of a drive motor which transmits a rotary movement to the connecting rod 15 , a plate membrane 11 is moved up and down, which is clamped between a housing part 12 and a lower pump block. Thus, the pressure differences required for pumping are generated in the pump chamber located above the plate membrane 11 . In the housing part 12 there is an air inlet 17 in the pump chamber located below and an air outlet 18 , each of which can be closed by a valve 13 which is held by a valve ring 14 . A circumferential seal 16 made of elastic material seals the air inlet and outlet channels from the outside and from each other. If the diaphragm pump shown is operated, for example, as a vacuum pump, the gas flows out of the recipient through the air inlet 17 and the opened inlet valve 13 into the pump chamber when the connecting rod 15 moves downward and the plunger membrane 11 is deformed thereby causing an increase in the pump chamber volume. During the subsequent upward movement of the connecting rod, the inlet valve closes and the outlet valve opens and allows the gas to escape through the air outlet 18 .

Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Pumpe weist eine sehr aufwendige Konstruktion mit vielen Einzelteilen auf, die eine lange Montagezeit und eine aufwendige Wartung erfordert. Dies ist insbesondere bei in hohen Stückzahlen hergestellten Pumpen nachteilig.The pump shown schematically in FIG. 5 has a very complex construction with many individual parts, which requires a long assembly time and complex maintenance. This is disadvantageous in particular in the case of pumps manufactured in large numbers.

Zur Verringerung der Anzahl der Einzelteile sind daher Pumpen bekannt, bei denen das Auslaßventil und/oder das Einlaßventil an die Dichtung angebunden ist. Eine derartige Dichtung mit angekoppeltem Ein- und Auslaßventil für eine Pumpe ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Die Ventilklappen 21 sind im Mittelabschnitt an die umlaufende Dichtung 22 angeformt, welche eine Abdichtung nach außen sowie eine Abdichtung zwischen Einlaß- und Auslaßkanal für das Pumpmedium sicherstellt. Die Abdichtung wird durch Einspannen im Pumpenkörper erreicht, wobei eine genügende Einspannkraft zur Sicherstellung der gewünschten Dichtigkeit erforderlich ist. Das Einspannen kann jedoch zu einer Verformung der Ventilklappen 21 und damit verschlechterten Schließeigenschaften derselben führen. Auch können Herstellungstoleranzen der Ausmaße und/oder Elastizität der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ventilanordnung in eingespanntem Zustand zu einer Streuung der Schließeigenschaften der Ventilklappen 21, einer unerwünschten sogenannten pneumatischen Streubreite, führen.To reduce the number of individual parts, pumps are therefore known in which the outlet valve and / or the inlet valve is connected to the seal. Such a seal with a coupled inlet and outlet valve for a pump is shown in FIGS . 6 and 7. The valve flaps 21 are integrally formed on the circumferential seal 22 , which ensures a seal to the outside and a seal between the inlet and outlet channels for the pump medium. The seal is achieved by clamping in the pump body, a sufficient clamping force being required to ensure the desired tightness. The clamping can, however, lead to a deformation of the valve flaps 21 and thus a deterioration in their closing properties. Manufacturing tolerances of the dimensions and / or elasticity of the valve arrangement shown in FIGS . 6 and 7 in the clamped state can also lead to a spreading of the closing properties of the valve flaps 21 , an undesirable so-called pneumatic spreading width.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung für eine Gas- und/oder Flüssigkeitsdurchführung vorzuschlagen, bei der die Anzahl der Einzelteile minimiert und gleichzeitig zufriedenstellende Schließeigenschaften der Ventilklappen in eingespanntem Zustand sichergestellt sind.The present invention is therefore based on the object of a valve arrangement to propose for a gas and / or liquid duct, in which the number of Individual parts minimized and at the same time satisfactory closing properties of the Valve flaps are secured in the clamped state.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in Anspruch 1 beschriebene Ventilanordnung mit einer Ventilklappe aus elastischem Material und einer umlaufenden Dichtung, wobei die Ventilklappe mittels eines Torsionsstabes an der umlaufenden Dichtung befestigt ist und Ventilklappe, Dichtung und Torsionsstab aus einem Stück ausgebildet sind.The object is achieved by the valve arrangement described in claim 1 a valve flap made of elastic material and a circumferential seal, the Valve flap is attached to the circumferential seal by means of a torsion bar and Valve flap, seal and torsion bar are made in one piece.

Durch die Herstellung von Ventilklappe, Dichtung und Torsionsstab aus einem Stück läßt sich die Anzahl der für eine mit dieser Ventilanordnung ausgerüsteten Pumpe erforderlichen Einzelteilen verringern. Dadurch sinken Montagezeit und Montagekosten. Der Torsionsstab sorgt für eine weitestgehend mechanische Entkopplung der Ventilklappen von der umlaufenden Dichtung, so daß eine Verformung oder Verdrehung der Dichtung die Ventilklappen nicht beeinflußt, so daß die Gas- und/oder Flüssigkeitsdurchführung sicher geschlossen werden kann. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist insbesondere vorteilhaft für sehr kleine Pumpen, da die bei kleinen Ventilanordnungen stärker ins Gewicht fallenden Fertigungstoleranzen bezüglich Ausmaßen und/oder Material der Ventilanordnung nicht zu einer Beeinträchtigung der Schließeigenschaften der Ventilklappen führen.By manufacturing the valve flap, seal and torsion bar in one piece can be the number of pumps equipped with this valve arrangement reduce required parts. This reduces assembly time and Assembly costs. The torsion bar ensures a largely mechanical Decoupling the valve flaps from the circumferential seal, so that a Deformation or twisting of the seal does not affect the valve flaps, so that the gas and / or liquid duct can be closed securely. The valve arrangement according to the invention is particularly advantageous for very small pumps, because those with small valve arrangements are more important Manufacturing tolerances regarding dimensions and / or material of the valve arrangement are not lead to impairment of the closing properties of the valve flaps.

Vorzugsweise ist die umlaufende Dichtung rechteckförmig ausgebildet und der Torsionsstab zwischen den Längsseiten der Dichtung angeordnet. Der Torsionsstab kann einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen. The circumferential seal is preferably rectangular and the Torsion bar arranged between the long sides of the seal. The torsion bar can have a rectangular, in particular square, cross-section.

Zur einfachen Zentrierung ist vorzugsweise ein umlaufender Zentriervorsprung an der umlaufenden Dichtung angeformt.For easy centering, a circumferential centering projection is preferably on the molded gasket.

Die Ventilanordnung besteht vorzugsweise aus Elastomermaterial, beispielsweise Ethylen-Propylen-Terpolymer (EPDM).The valve arrangement preferably consists of elastomer material, for example Ethylene propylene terpolymer (EPDM).

Vorzugsweise können an der umlaufenden Dichtung zwei Ventile, beispielsweise Einlaß- und Auslaßventil einer Pumpe, mittels Torsionsstab angebracht sein. Zum Abdichten zwischen Ein- und Auslaß kann ein Dichtleistenabschnitt zwischen den beiden Ventilklappen vorgesehen sein.Preferably, two valves, for example, on the circumferential seal Inlet and outlet valve of a pump, attached by means of a torsion bar. To the Sealing between inlet and outlet can be a sealing strip section between the be provided two valve flaps.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in derThe invention is described below using a preferred exemplary embodiment Referring to the drawing explained in the

Fig. 1 eine Ansicht von unten auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung ist; Fig. 1 is a bottom view of an embodiment of the valve assembly according to the invention;

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Ventilanordnung von Fig. 1 ist; Figure 2 is a top view of the valve assembly of Figure 1 in accordance with the invention;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2 ist; Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of Figure 2;

Fig. 4 eine Detaildarstellung des Abschnitts IV von Fig. 3 ist; Figure 4 is a detailed view of Section IV of Figure 3;

Fig. 5 eine bekannte Membranpumpe zeigt; Fig. 5 shows a known diaphragm pump;

Fig. 6 eine Ansicht von oben auf eine bekannte Ventilanordnung ist; und Figure 6 is a top view of a known valve assembly; and

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII von Fig. 6 ist. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einer Ansicht von unten. Eine umlaufende Dichtung 1 aus Elastomermaterial, beispielsweise Ethylen-Propylen-Terpolymer (EPDM), ist insgesamt rechteckförmig ausgebildet und weist in der Mitte eine zusätzliche mittlere Dichtleiste 5 auf, die die beiden Längsseiten der umlaufenden Dichtung 1 verbindet. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, haben die Dichtungsabschnitte 1, 5 einen nach unten abgerundeten Querschnitt und weisen auf ihrer Oberseite einen Zentriervorsprung 4 auf, der auch in Fig. 2 dargestellt ist. Die umlaufende Dichtung 1 sorgt für eine Abdichtung der Gas- und/oder Flüssigkeitsdurchführung nach außen und der Dichtleistenabschnitt 5 für eine Abdichtung zwischen Einlaß- und Auslaßbereich. Zwischen den Längsseiten der umlaufenden Dichtung 1 ist ein Torsionsstab 3, vorzugsweise mit rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt, angeformt, an dem Ventilklappen 2 angeordnet sind. Der Torsionsstab 3 entkoppelt die Ventilklappen 2 von Verformungen der umlaufenden Dichtungen 1, die durch das Einspannen hervorgerufen werden können. Außerdem erlaubt die Dimensionierung des Torsionsstabes 3 eine Einstellung der elastischen Schließkraft der jeweiligen Dichtungsklappen 2. Fig. 1 shows a preferred embodiment of the valve assembly according to the invention in a view from below. A circumferential seal 1 made of elastomer material, for example ethylene-propylene terpolymer (EPDM), is generally rectangular and has an additional middle sealing strip 5 in the middle, which connects the two long sides of the circumferential seal 1 . As shown in FIG. 3, the sealing sections 1 , 5 have a cross section rounded downward and have a centering projection 4 on their upper side, which is also shown in FIG. 2. The circumferential seal 1 provides a seal for the gas and / or liquid passage to the outside and the sealing strip section 5 for a seal between the inlet and outlet areas. A torsion bar 3 , preferably with a rectangular or square cross-section, is formed on the longitudinal sides of the circumferential seal 1 , on which valve flaps 2 are arranged. The torsion bar 3 decouples the valve flaps 2 from deformations of the circumferential seals 1 , which can be caused by the clamping. In addition, the dimensioning of the torsion bar 3 allows adjustment of the elastic closing force of the respective sealing flaps. 2

Alle Elemente der Dichtungsanordnung sind aus einem Stück ausgebildet, wodurch die Anzahl der für eine Pumpe erforderlichen Einzelteile verringert wird. In den Fig. 1 bis 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei der zwei Ventilklappen 2, die als Einlaßventil und als Auslaßventil dienen können, gemeinsam an einer umlaufenden Dichtung mittels Torsionsstab 3 angeformt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Es können auch je nach Aufbau der Pumpe, separate Anordnungen für Einlaßventil und Auslaßventil vorgesehen sein. Ebenso ist die Erfindung nicht auf die Verwendung in einer Pumpe oder auf einem bestimmten Pumpentyp beschränkt. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist für jede Gas- und/oder Flüssigkeitsdurchführung anwendbar. Die Anbindung der Ventilklappen 2 mittels des Torsionsstabes 3 an die umlaufende Dichtung 1 sorgt dafür, daß Verformungen der umlaufenden Dichtung 1, die beispielsweise beim Einspannen auftreten können, nicht zu einer Beeinträchtigung der Ventilklappen führen. Dies ist insbesondere bei kleindimensionierten Ventilanordnungen und bei hohen Stückzahlen vorteilhaft, da die erfindungsgemäße Ventilanordnung größere Fertigungstoleranzen erlaubt, ohne daß die Dichtfähigkeit der Ventile 2 beeinträchtigt wird.All elements of the sealing arrangement are formed from one piece, as a result of which the number of individual parts required for a pump is reduced. In Figs. 1 to 4, a preferred embodiment is shown in which two valve flaps 2, which can serve as an inlet valve and as an outlet valve, are integrally formed together at a peripheral seal means of torsion bar 3. However, the invention is not limited to this arrangement. Depending on the construction of the pump, separate arrangements for the inlet valve and outlet valve can also be provided. Likewise, the invention is not limited to use in a pump or to any particular type of pump. The valve arrangement according to the invention can be used for any gas and / or liquid feedthrough. The connection of the valve flaps 2 by means of the torsion bar 3 to the circumferential seal 1 ensures that deformations of the circumferential seal 1 , which can occur, for example, during clamping, do not impair the valve flaps. This is particularly advantageous in the case of small-sized valve arrangements and in large quantities, since the valve arrangement according to the invention permits greater manufacturing tolerances without the sealing ability of the valves 2 being impaired.

Reference list

11

Umlaufende Dichtung
All-round seal

22nd

Ventilklappe
Valve flap

33rd

Torsionsstab
Torsion bar

44th

Zentriervorsprung
Centering projection

55

mittlerer Dichtleistenabschnitt
middle sealing strip section

1111

Membrane
membrane

1212th

Gehäuseteil
Housing part

1313

Ventile
Valves

1414

Ventilringe
Valve rings

1515

Pleuel
Connecting rod

1616

Dichtung
poetry

1717th

Lufteinlaß
Air intake

1818th

Luftauslaß
Air outlet

2121

Ventilklappen
Valve flaps

2222

umlaufende Dichtung
circumferential seal

Claims

1. Valve arrangement for a gas and / or liquid feedthrough, in particular for use in a pump, with at least one valve flap ( 2 ) made of elastic material and at least one circumferential seal ( 1 ), the valve flap ( 2 ) using a torsion bar ( 3 ) is connected to the circumferential seal ( 1 ) and the valve flap ( 2 ), circumferential seal ( 1 ) and torsion bar ( 3 ) are made in one piece.

2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that the circumferential seal ( 1 ) is rectangular and the torsion bar ( 3 ) is arranged between the longitudinal sides of the circumferential seal ( 1 ).

3. Valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the torsion bar ( 3 ) has a rectangular, in particular a square cross section.

4. Valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized by a centering projection ( 4 ) for a precisely fitting clamping of the circumferential seal ( 1 ).

5. Valve arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve arrangement is made of elastomer material, in particular EPDM.

6. Valve arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the circumferential seal ( 1 ) two valve flaps ( 2 ) are attached by means of torsion bars ( 3 ).

7. Valve arrangement according to claim 6, characterized in that a sealing strip section ( 5 ) between the two valve flaps ( 2 ) is provided.

8. Pump, comprising a valve arrangement according to claim 7, wherein a valve flap ( 2 ) serves as an inlet valve and a valve flap ( 2 ) serves as an outlet valve for a pump chamber of the pump.