DE2042066C - Membranventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Membranventil mit einer zwischen dem Ventilgehäuse und einer auf das Ventilgehäuse aufgesetzten Haube eingespannten, der Absperrung des Gehäusedurchflusses dienenden Membran, die durch ein an einer Spindel befestigtes Druckstück auf einen im Ventilgehäuse angeordneten Sitz zu drücken ist.

Die Membran eines solchen Ventils erfüllt eine Doppelfunktion: Sie dient als Absperrkörper und übernimmt, vergleichbar der Spindelabdichtung eines Niederschraubventils, die Abdichtung des Ventilgehäuses gegenüber der Umgebung. Bei der Ausübung ihrer Funktion unterliegt die Absperrmembran einem Verschleiß, dessen Intensität zunächst von der mechanischen Beanspruchung abhängig ist. Neben der mechanischen Belastung kann die aus Gummi oder einem gummielastischen Material gefertigte Membran noch einer thermischen oder chemischen Beanspruchung durch das Fördermedium umerworfen sein, die unter Umständen so hoch ist, daß sie den Verschleiß der Membran erheblich beschleunigt.

Der Verschleiß der Membran macht einen von Zeit zu Zeil und vor Eintreten einer Undichtheit vorzunehmenden Membranaustausch notwendig. Wird der Austausch nicht rechtzeitig vorgenommen, so tritt bei undichter Membran das Durchflußmedium in die Ventilhaube und in die Umgebung aus. Wenn das austretende Mcci'um aggressiv ist, können in kurzer Zeit die Gewinde der im Haubenkopf gelagerten Büchsen und der Ventilspindel zerstört werden. Soll der Austritt des Durchflußmediun s in die Umgebung verhindert werden, was beispielsweise bei toxischem Gas oder verseuchtem Wasser der Fall ist. so muß eine im Haubenkopf anzuordnende Zusatzabdichtung vorgesehen werden. Bisher verwendete man in der Hauptsache Stopfbuchsen oder Nutringe, die jedoch ständig kontrolliert und von Zeit zu Zeit nachgezogen oder ausgewechselt werden müssen. Trotz des damit verbundenen erhöhten Arbeitsaufwandes kann aber die Leckgefahr nicht ganz ausgeschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzdichliing für Membranventile zu schaffen, die wenig aufwendig ist, ein Minimum an Überwachung erfordert und eine hohe Sicherheit bidet. Dies wird nach der Erfindung für ein Membranventil der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß oberhalb der Absperrmembran eine bei deren Undichtheit die Abdichtung des Gchäuscdurchflusscs gegenüber dem Oberteil der Haube und der Umgebung übernehmende Sicherheitsmembran vorgesehen ist.

Die Sicherheitsmembran macht eine Wartung überflüssig. Da sie im Gegensatz zur Absperrmembran kaum beansprucht wird und im übrigen nicht mit dem Durchflußmedium, das unter Umständen eine schadigcndc Wirkung ausübt, in Berührung kommt, hat die Sicherheitsmcmbnm unter allen Umstünden eine größere Lebensdauer uls die Absperrmembran. Dies gcwährlcixlct, daß bei Undichtwerden der Absperrmembran die Sichcrhcit.smcmbrun auf jeden Fall zur Verfugung sieht.

Bei in Vakuumleilungen cingesel/tcn Membranventilen wird die von oben mit dem Außendnick bc· aufschlagt Membran durch den Sog in der Rohrleitung C111gegen ihrer normalen Auslenkung nach unten uusgcbeulell. Diese Aiisbeiiteliing hat eine zusätzliche Beanspruchung der Membran zur folge, die U: i Eiiisal/ unter höheren Temperaturen leicht ein Ablösen der Membran von ihrem Befestigungsbolzen bewirken kann. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird daher in Weilerbildung der Erfindung vorgeschlagen, bei Verwendung des Membranvenuis in Vakuumleitungen, den Raum zwischen der Absperrmembran und der Sicherhciismembran mit der Vakuumleitung zu verbinden. Auf diese Weise wird die Vakuumbelastung auf die mechanisch nur gering beanspruchte Sicherheitsmembran verlagert. Da die Sicherheitsmembran nicht der Temperaturbelasiung der Absperrmembran unterworfen ist, läßt sich -lurch die erfindungsgemäße Maßnahme eine ernöhte Lebensdauer der Absperrmembran bei Vermeidung eines Schadens an der Sicherheitsmembran erreichen.

Zum Einspannen der beiden Membranen kann ein Zwischenstück verwendet werden, das einerseits, zusammen mit dem Ventilgehäuse, die Absperrmembran und andererseits, zusammen mit einer verkürzten Haube, die Sicherheitsmembran an deren Rändern einklemmt.

Die Befestigung der Sicherheitsmembran an der Ventilspindel kann durch Einklemmen zwischen das Druckstück der Absperrmembran und einer oberhalb des Druc»;stück< s auf der Spindel angeordneten Mutter erfolgen, wobei zwischen der Membran und den Klemmorgancn jeweils ein in seiner Rundung der in der entsprechenden Endstellung vorhandenen Membranwölbung angepaßter Kalottenring vorgesehen ist.

Eine besonders vorteilhafte Befestigung der Sicherheitsmembran ergibt sich, wenn diese durch einen in sie einvulkanisierten, von oben und unten zugänglichen Bcfestigungsbolzen sowohl mit dem Druckstück der Absperrmembran als auch mit der Ventilspindel lösbar verbunden ist. Diese Befestigungsart kann dahingehend weitergebildet werden, daß die Absperr- und die Sicherheitsmembran in gleicherweise mit einem in sie einvulkanisierten zweiseitig verwendbaren Befestigungsbolzen versehen sind, dessen Oberteil über die Membran hinausragt, dessen Unterteil aber innerhalb der Membran verbleibt und nur bei deren Verwendung als Sicherheitsmembran zur Verbindung mit dem Druckstück der Absperrmembran von der abdeckenden Gummischicht befreit wird.

An Hand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Membranventil mit einer zwischen Druckstück und Mutter eingeklemmten Sichcrheitsmembran, in

Fig. 2 eine Absperrmembran bekannter Ausführung mit cinvulkanisicrtcm Befestigungsbolzcn. und in

Fig. 3 eine Befestigung der Sichcrheitsmembran mit Hilfe eines cinvulkanisicrlen, von oben und unten zugänglichen Verbindungsstückes.

In einem Ventilgehäuse 1 ist oberhalb eines zur Absperrung des Gehäusedurchflusses mit ihr zusammenwirkenden Sitzes 2 eine Abspcrrmembran 3 angcttrdncl. Die Absperrmcmbran 3 ist durch eine mittels eines Handrades 4 bcläligbarc steigende, nicht drehende Spindel 5 auf- und abwärts bewegbar. In ihrer Schließstellung wird sie durch ein Druckstück 6, an dem sie durch einen BcfcMigtimjsbolzcn 7, wie ihn beispielsweise die Fig. 2 /cig!, befestigt ist, auf den Sitz 2 gepreßt.

Oberhalb des Druckuliickes 6 tat eine Sicherheitsmembran 8 angeordnet, die im Ausführungsbeispicl

,3

nach Fig. I durch eine auf der Spindel 5 befindliche Mutter 9 befestigt ist. Zwischen die Sicherheitsmembran 8 und die sie hallenden Teile (6,9) sind Kalottenringe 10 eingeschoben, die in ihrer Rundung der in den Endslellungen vorhandenen Wölbung der Sicherheitsmembran 8 entsprechen.

Im Ausfallrungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Sicherheitsmembran 8 mit einem einvulkanisierien Befestigungsbolzen Il ausgestattet, der an seinem Oberteil einen über die Sicherheitsmembran 8 hinausragenden Gewindezapfen 12 trägt und in seinem Unterteil mit einer Gewindebohrung 13 verschen ist. In die Gewindebohrung 13 ist ein Bolzen 14 eingeschraubt, an dem das Druckstück 6 der Absperrmembran 3 zu befestigen ist. Die Sicherheilsmembran 8 ihrerseits ist durch den Gewindezapfen 12 lösbar mit einem Druckstück 15 verbunden, das in gleicher Art auch für die Absperrmeinbran 3 verwendet werden kann.

An ihren Rändern werden die beiden Membranen (3,8) mit Hilfe eines zusätzlich vorzusehenden so Zwischenstückes 16 eingeklemmt, das zusammenwirkt mit dem Ventilgehäuse I und einer verkürzten Ventilhaube 17. Die Sicherheitsmembran 8 wird zwischen die Ventilhaube 17 und das Zwischenstück 16 und die Absperrmembran 3 wird zwischen das Gehäuse 1 und das Zwischenstück 16 eingespannt.

Der zwischen der Absperrmembran 3 und der Sicherheitsmembran 8 befindliche Raum 18 kann bei Einsatz des Membranventil in Vakuumlciiiingcn über eine Rohrleitung mit der Vakuumleitung vcrbunden werden.

Claims (6)

Patentansprüche: 33

1. Membranventil mit einer zwischen dem Ventilgehäuse und einer auf das Ventilgehäuse aufgesetzten Haube eingespannten, der Absperrung des Gehäusedurchflusses dienenden Membran, die durch ein an einer Spindel befestigtes Druckstikk auf einen im Ventilgehäuse angeordneten Sitz zu drücken ist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Absperrmeinbran (3) eine bei deren Undichlhcit die Abdichlung des Gchäuscuurchflusses gegenüber dem Oberteil der Haube und der Umgebung übernehmende Sicherheitsmembran (8) vorgesehen ist.

2 Membranventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung de, Ventils in Vakuumleiiungen der Raum (18) zwischen der Absperrmembran (3) und der Sicheriiciiumembran(8) mit der Vakuumleitung verbunden !St. LIIl.

3 Membranventil nach Anspruch I, dadurch aekennzeichnet, daß zum Einspannen der beiden Membranen (3,8) ein Zwischenstück (16) vorgesehen ist, das einerseits, zusammen mit dem Ventilgehäuse (1), die Absperrmembran (3) und andererseits, zusammen mit einer verkürzten Haube (17), die Sicherheitsmembran (8) an deren Rändern einklemmt.

4 Membranventil nach Anspruch I, dadurch aekennzeichnet, daß ('M Sicherhcilsmcmhrar, (8) zwischen dem Drucksuck (6) für die Absperrmembran(3) und einer oberhalb des Druekstückcs(6) auf der Ventilspindel (5) angeordneten Mutter (9) eingeklemmt ist, wobei zwischen der Sicherheitsmembran (8) und den Klemmorganen (6, 9) jeweils ein in seiner Rundung der in den Endstellunucn vorhandener. Memi.ranwölbung angepaßter Kalottenring (10) vorgesehen ist. ,

5 Membranventil nach Anspruch I. d.idurch ^kennzeichnet, daß die Sicherhcitsmemhian (8) über einen in sie einvulkanisierien, von oben und unten zugänglichen Bcfosligungsbolzcn (11) sowohl mit dem Drucksack (6) der Ab^pcrrmembran (3) als auch mit der Ventilspindel (5) lösbar verbunden ist.

6 Membranventil nach den Ansprüchen I und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Ahsperrmcmbran (3) und die Sicherheitsmembran (8) in ulcichcr Weise mil einem in sie einvulkaniserten zweiseitig verwendbaren Befestigungsbol/en (II) versehen sind, dessen Obcneil (12) über die Membran (3,8) hinausragt, dessen Unterteil (13) aber innerhalb der Membran (3, 8) verbleibt und nur bei deren Verwendung als Sichcriiciismcmbran (8) zur Verbindung mit dem Druckstuck (6) der Abspcrrmemhran (3) von der abdeckenden Gummischicht befreit wird.

Hierzu I Bb¹I Zeichnungen