DE2219962A1

DE2219962A1 - Membranventil zum absperren und/oder regeln eines stroemungsmediums in einer rohrleitung

Info

Publication number: DE2219962A1
Application number: DE2219962A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P F16k43 00 Antrag
Original assignee: HOERNSTEIN HEBEBUEHNEN
Current assignee: HOERNSTEIN HEBEBUEHNEN
Priority date: 1972-04-24
Filing date: 1972-04-24
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE2219962C3; DE2219962B2; DE2348626A1; DE2348626C2

Description

285-18.676P(18.677H) 24. 4. 1972

FRANZ HüRNSTEIN HEBEBÜHNEN, Biberach über Heilbronn/N.

Membranventil zum Absperren und/oder Regeln eines Strömungsmediums in einer Rohrleitung

Die Erfindung.betrifft ein Membranventil zum Absperren und/oder Regeln eines Strömungsmediums in einer Rohrleitung, bestehend aus einem im Membrangehäuse geführten Stößel, der einerseits mit einem Absperrorgan für das Strömungsmedium und andererseits an der Membran befestigt ist, sowie aus mindestens einem Anschluß für ein Steuermedium im Membrangehäuse zur pneumatischen oder hydraulischen Betätigung des Absperrorgans.

Absperr- oder Regelventile mit Membranantrieb für Strö- , mungsmedien sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie

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ORiQiNAt INSPECTED

werden insbesondere in Regelkreisen eingesetzt, wobei das Regelventil als Bindeglied zwischen Regler und Regelstrecke dient. Die Membranantriebe können sowohl mit Öffnungsfeder, mit Schließfedern als auch beidseitig mit Steuermedium beaufschlagt ausgeführt werden. Die bekannten Membranventile bestehen aus einem Membrankopf mit eingebauter Membran und Anschlüssen für ein Steuermedium, einer Verbindungskonsole und aus einem das Absperrorgan mit der Membran verbindenden' Stößel. Ein diesen Ventilen gemeinsamer Machteil liegt insbesondere in ihrer erheblichen Bauhöhe sowie in einem unerwünscht hohen Material- und Fertigungsaufwand. Die Durchfluß- bzw. Strömungsmedien müssen durch Stopfbuchsenpackungen am Stößel gegen das hydraulische oder pneumatische Steuermedium abgedichtet werden. Leckströme lassen sich jedoch häufig nicht vermeiden, so daß beispielsweise Druckluft von der Steuerseite her in das Strömungsmedium eindringt und die Luftblasen Störungen in den nachfolgenden Hydraulik- und Maschinenanlagen verursachen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein außerordentlich kompaktes, einfach aufgebautes Membranventil zu schaffen, bei , welchem ein Überströmen des Steuermediums in das Strömungsmedium oder umgekehrt sicher vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ventilstößel durch mindestens eine Dichtung gegen das Strömungsmedium und durch mindestens eine weitere Dichtung gegen das Steuermedium abgedichtet und zwischen beiden Dichtungen im Stößel ein druckneutraler, mit der Atmosphäre in Strömungsverbindung stehender Raum vorgesehen ist.

Dieser druckneutrale Raum zwischen den beiden Dichtungen

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bewirkt, daß Leckströme des einen oder anderen Mediums sich in diesem druckneutralen Raum sammeln und daher nicht mehr in das jeweilige andere Medium gedrückt werden können. Eine hierfür zweckmäßige Ausbildung eines druckneutralen Raumes stellt ein in den Ventilstößel zwischen den beiden Dichtungen eingearbeitete Ringnut dar, die über Radiälbohrungen mit einem Axialkanal verbunden ist, welcher über Entlüftungskanäle mit der Atmosphäre in Strömungsverbindung steht.

Eine gegenüber bekannten Ausführungen verbesserte Einstell- bzw. Ansprechgenauigkeit des Ventils kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß der Strömungsquerschnitt des im Membrangehäuse angeordneten Entlüftungskanals mittels einer Regulierschraube verstellt werden kann. Zur Verhinderung von sog. Schließschlägen in der Durchflußleitung ist weiterhin in dem durch die Membran gegen das Steuermedium abgedichteten Gehäuseteil ein Sehne!!entlüftungsventil vorgesehen, welches das sofortige Regulieren der Schließgeschwindigkeit des Absperrorgans ermöglicht. Dieses Absperrorgan kann in vorteilhafterweise als zweiteiliger Keilschieber ausgebildet sein, der mit dem Ventilstößel vorzugsweise über ein Grobgewinde verschraubt ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung genauer erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das erfindungsgemäße Membranventil in Absperrstellung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt des Ventils nach Fig.l in geöffneter Stellung.

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Das in der Zeichnung dargestellte Membranventil enthält einen allgemein mit 1 bezeichneten Membrankopf, der mit einem Rohranschlußstück 2 verschraubt ist. Im zweiteiligen Gehäuse J und j5' des Membrankopfes ist eine Membran 4 eingespannt, die das Gehäuseinnere in zwei Kammern 5 und 6 teilt. Im mittleren Bereich der Membran 4 ist das obere Ende eines Ventilstößels 7 lösbar befestigt, dessen unteres Ende über ein Grobgewinde 8 mit einem als zweiteiliger Keilschieber 9 ausgebildeten Absperrorgan locker verschraubt ist.

Der Ventilstößel ¹J ist durch zwei Ringdichtungen 10, 11 gegen die Innenwand eines Zylinderansatzes 12 des. unteren Gehäuseteils 3>^f abgedichtet. Zwischen beiden Dichtungen 10, 11 befindet sich eine Ringnut IJ, die über Radialkanäle 14 mit einem zentralen Axialkanal 15 verbunden sind, welch letzterer über das obere Ventilstößelende in die Membrankammer 5 führt.

Im Gehäuseteil J> sind Entlüftungskanäle 16 und 17 vorgesehen, durch die die Membrankammer 5 mit der Atmosphäre in Strömungsverbindung steht. Zur Einstellung der Schließgeschwindigkeit ist im Menbrangehäuse 3 ferner eine Regulierschraube 18 angeordnet, mittels der der Strömungsquerschnitt des Entlüftungskanals l6 geändert werden kann. Ein in einen Rohransatz des Gehäuseteiles 3 eingeschraubtes Schnellentlüftungsventil 19 verhindert den Luftdruckanstieg durch den Membranbund und ermöglicht ein sofortiges Regulieren der Schließgeschwindigkeit des Vert ils und dadurch eine Verhinderung von sog. Schließschlägen in der Durchflußleitung 20.

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Bei der dargestellten Ausführung 1st die Membrankammer durch ein über einen Anschluß 21 strömendes hydraulisches oder pneumatisches Steuermedium beaufschlagbar, durch das eine Betätigung des Membranventils eingeleitet wird. Gegen' den sich in der Kammer 6 aufbauenden Druck des Steuermediums wirkt eine Feder 22, die zwischen dem Kopf 23 des Stößels 7 und der Schraubbuchse 24 des Schnellentlüftungsventils eingespannt ist.

Soll das in Pig. I dargestellte Ventil geöffnet werden, dann wird über den Anschluß 21 ein Steuermedium in die Membrankammer 6 eingeleitet. Sobald der auf die Membran 4 wirkende Druck die Kraft der Feder 22 übersteigt, hebt der Ventile stößel 7 den Keilschieber 9 an und öffnet damit die Rohrleitung 20. Sollte eine gewisse Menge des Steuermediums, beispielsweise der Druckluft, die Dichtung 10 zwischen dem Ventilstößel und der Innenwand des Zylinderansatzes 12 einströmen, dann gelangt sie in die im wesentlichen unter Atmosphärendruck stehenden, d. h. druckneutralen·Kanäle 13, 14, 15. Die so entspannte Steuer-Druckluft kann daher nicht auch die Dichtung 11 überwinden, so daß eine vollständige Abdichtung des Steuermediums gegenüber dem Strömungsmedium erreicht ist.

Durch die gewählte Schraubverbindung zwischen dem Stößel 7 und dem Keilschieber 9 kann der Hubweg der Membran auf äußerst einfache Weise lediglich durch Verdrehen des Ventilstößel in eingebautem Zustand stufenlos geändert werden. Es ergibt sich ferner die Möglichkeit, die Membran bequem auszuwechseln, ohne daß das Absperrorgan bzw. der Stößel aufgebaut werden müssen.

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Claims

Patentansprüche

1. Membranventil zum Absperren und/oder Regeln eines Krümmungsmediums in einer Rohrleitung, bestehend aus einem im Membrangehäuse geführten Stößel, der einerseits mit einem Absperrorgan für das Strömungsmedium und andererseits an der Membran befestigt ist, sowie aus mindestens einem Anschluß fürjein Steuermedium im Membrangehäuse zur pneumatischen oder hydraulischen Betätigung des Absperrorgans, dadurch gekennzeichne t, daß der Ventilstößel (7) durch mindestens eine Dichtung (11) gegen das Strömungsmedium und durch mindestens eine weitere Dichtung (10) gegen das Steuermedium abgedichtet und zwischen beiden Dichtungen (10, 11) im Stößel (7) ein druckneutraler, mit der Atmosphäre in Strömungsverbindung stehender Raum (15, 14, 15) vorgesehen ist.

2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilstößel (7) zwischen den beiden Dichtungen (10,11) eine Ringnut eingearbeitet ist (15), die über Radialbohrungen (14) mit einem Axialkanal (15) verbunden ist, welcher über Entlüftungskanäle (16,17) mit der Atmosphäre in Strömungsverbindung steht, wobei die Ringnut, die Axialbohrungen, der Axialkanal und die EntlUftungskanäle den druckneutralen Raum bilden.

3. Membranventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Schließgeschwindigkeit der Strömungsquerschnitt des im Membrangehäuse (3) angeordneten Entlüftungskanals (16) mittels einer Regulierschraube (18) einstellbar ist, wodurch die Druckflußmenge stufenlos verringert und ein Schließechlag verhindert wird.

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4. Membranventil nach einem der Ansprüche l bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Membran (4) gegen das Steuermedium abgedichteten Gehäuseteil (5) ein Sehnellentlüftungsventil (19) vorgesehen ist.

5. Membranventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (7) mit dem Absperrorgan (9) mit Gewindespiel locker verschraubt ist, wodurch sich der Keilschieber zwanglos an die Dichtflächen legt.

6. Membranventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (9) als zweiteiliger Keilschieber ausgebildet ist.

7. Membranventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen des Ventils eine Feder (22) vorgesehen.ist, die im Membrangehäuse zwischen dem mittleren, den Ventilstößel (γ) tragenden Teil der Membran (4) und dem Sitz (24) des Schnellentlüftungsventils (19) eingespannt ist.

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