DE2455329A1

DE2455329A1 - Membranventil

Info

Publication number: DE2455329A1
Application number: DE19742455329
Authority: DE
Inventors: Hendrik De Bliek; Ewald Hartmann
Original assignee: Clouth Gummiwerke AG; FONDERIE ET ATELIERS DE MERSCH SA
Current assignee: Clouth Gummiwerke AG; FONDERIE ET ATELIERS DE MERSCH SA
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1976-08-12
Also published as: GB1525502A; FR2292166A1; DE2455329B2; NL7513555A; US4029296A; FR2292166B1

Description

Fonderie et Ateliers de Mersch S.A., Mersch (Luxembourg)

und
Clouth Gummiwerke Aktiengesellschaft, Köln

Membranventil

Gegenstand der Erfindung ist ein Membranventil, dessen Membran mit einer verstärkenden Gewebeeinlage versehen ist und die an ihrem äußeren Rand einen der Halterung dienenden Wulst aufweist, welcher in einer durch das Ventilgehäuse und dessen Haube gebildeten Kammer eingespannt ist.

An Membranventile der genannten Art wird teilweise die Forderung gestellt, daß sie auch nach längerer Lagerung im zusammengebauten Zustand voll funktionsfähig sind. Bei den bekannten Membranventilen kann es aber vorkommen, daß im Einspannbereich der Membran der Gummi nach und nach ausformt, so daß nach einer gewissen Zeit keine einwandfreie Dichtwirkung mehr vorliegt. Die gleiche Erscheinung tritt auch bei hoher Druck- oder thermischer Belastung des Membranventils auf.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Membranventil zu schaffen, bei dem sowohl nach sehr langer Lagerung im zusammengebauten Zustand als auch bei hoher Druck- oder thermischer Belastung des Membranventils die Dichtungswirkung der Membran und somit die Funktionsfähigkeit des Membranventils voll enthalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Einspannbereich der Membran ein an den Wulst angrenzender, sich über den gesamten Umfang der Membran erstreckender Bereich verringerter Wandstärke einbezogen ist, in den jeweils ein am Gehäuse und/oder der Haube befindlicher umlaufender Bund eingreift.

Durch die Verringerung der Wandstärke der Membran ist der Anteil an Gummi in dem betreffenden Bereich nur gering. Durch das Eingreifen von Gehäuseteilen in den Bereich verringerter Wandstärke ergibt sich in diesem Bereich ein so günstiger Formfaktor (Verhältnis der eingespannten Fläche zur freien Fläche), daß ein Ausweichen des Gummis nicht mehr möglich ist. Der dem Randwulst der Membran vorgelagerte Spalt setzt einer Ausformung des Wulstes eine wirksame Sperre entgegen. Das erfindungsgemäße Membranventil behält seine Dichtheit; ein Nachspannen nach längerer Lagerung oder längerem Einsatz

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erUbrigt sich. Es wird somit Wartungsaufwand eingespart, Bedienungsfehler durch nicht geschultes Personal werden vermieden.

Für geringer belastete Membranventile wird in Ausgestaltung der Erfindung empfohlen/ daß die Breite des Bereichs verringerter Wandstärke mindestens die Hälfte der verringerten Wandstärke der Membran beträgt, während bei höher belasteten Membranventilen die Breite des Bereichs verringerter Wandstärke mindestens das Eineinhalbfache der verringerten Wandstärke der Membran ausmacht.

Bei sehr hoch belasteten Membranventilen entspricht die Breite des Bereichs verringerter Wandstärke mindestens dem Dreifachen der verringerten Wandstärke der Membran.

Eine Unterstützung der dem Ausformen entgegengerichteten Wirkung ergibt sich, wenn die Oberfläche der Membran im Bereich der verringerten Wandstärke von der Gewebeeinlage einen Abstand von nicht mehr als der Hälfte der verringerten Wandstärke aufweist.

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Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung bildet die der Membran zugewandte Fläche des in den Bereich verringerter Wandstärke der Membran eingreifenden Bundes des Gehäuses bzw. der Haube mit der an der gegenüberliegenden Seite der Membran angrenzenden Fläche des anderen Gehäuseteils einen umlaufenden, im Querschnitt keilförmigen Spalt, der zur Ventilmitte hin enger wird. Dadurch wird die Sperrwirkung gegen ein Ausformen noch gesteigert. Der gleiche Effekt kann dadurch erzielt werden, daß die verringerte Wandstärke der Membran zur Membranmitte hin ansteigt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt der Übergang von der verringerten Wandstärke zur normalen Wandstärke der Membran stetig.

Zur Erhöhung der Dichtwirkung wird weiterhin vorgeschlagen, auf der Mediumseite der Membran im Bereich der verringerten Wandstärke mindestens eine umlaufende Dichtrippe vorzusehen.

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Ein noch besserer Formfaktor wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Bereich verringerter Wandstärke der Membran gekröpft ausgebildet ist und in die dadurch entstehenden Nuten der Membran an den angrenzenden Gehäuseteilen vorgesehene Bunde eingreifen.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Membranventils hv Längsschnitt;

Fig. 2 einen in seiner Lage dem strichpunktierten Kreis Il der

Fig. 1 entsprechenden Ausschnitt eines anderen erfindungsgemäßen Membranventils, bei dem die Gewebeeinlage der Membran nicht dargestellt ist;

Fig. 3 einen Teil der Membran eines weiteren erfindungsgemäßen

Membranventils, bei dem ebenfalls die Gewebeeinlage nicht dargestellt ist;

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Fig. 4 den vergrößerten Ausschnitt eines Membranventils, das ebenfalls dem Erfindungsgedanken folgt.

Zwischen der Haube 1 und dem Gehäuse 2 des in Fig. 1 dargestellten Membranventils ist eine Membran 3 eingeklemmt, deren äußerer Rand einen Wulst 4 aufweist und die mit einer verstärkenden Gewebeeinlage 5 versehen ist. Der Wulst 4 dient der Halterung der Membran 3 in einer durch die Haube 1 und das Gehäuse 2 gebildeten Kammer.

In dem an den Wulst 4 angrenzenden, sich Über den gesamten Umfang der Membran 3 erstreckenden Bereich, dessen Breite B* größer ist als die Wandstärke Sl der Membran 3, weist die Membran 3 eine verringerte Wandstärke S2 auf. Die Haube 1 des Membranventils ist mit einem umlaufenden Bund 6 versehen, der in den Bereich verringerter Wandstärke S2 der Membran 3 eingreift.

Zwischen der Oberfläche der Membran 3 im Bereich der verringerten Wandstärke S2 und der Gewebeeinlage 5 ist nur ein geringer Abstand A vorhanden.

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Bei dem Membranventil gemäß Fig. 2 bildet die der Membran 3 zugewandte Fläche Fl des Bundes 6 der Haube 1 mit der gegenüberliegenden Fläche F2 des Gehäuses 2 einen umlaufenden, im Querschnitt keilförmigen Spalt, der zur Ventilmitte hin enger wird, so daß das Maß Ml kleiner ist als das Maß M2.

Bei der in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellten Membran 3 steigt die verringerte Wandstärke zur Membranmitte hin an, so daß das Maß M3 kleiner ist als das Maß M4. Wie mit einer strichpunktierten Linie L angedeutet, kann der Übergang von der verringerten Wandstärke zur normalen Wandstärke der Membran 3 auch stetig erfolgen. Im Bereich der verringerten Wandstärke der Membran 3, auf deren Mediumseite, sind zwei umlaufende Dichtrippen 7 vorgesehen.

Das in Fig. 4 ausschnittsweise dargestellte Membranventil weist eine Membran 8 auf, die im Bereich verringerter Wandstärke gekröpft ausgebildet ist. In die dadurch entstehenden umlaufenden Nuten der Membran 8 greifen an Haube 9 und Gehäuse 10 vorgesehene Bunde 11 und 12 ein.

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Claims

Patentansprüche

f 1. !Membranventil, dessen Membran mit einer verstärkenden Gewebeeinlage versehen ist und die an ihrem äußeren Rand einen der Halterung dienenden Wulst aufweist, welcher in einer durch das Ventilgehäuse und dessen Haube gebildeten Kammer eingespannt ist, da du rc h gekennzeichnet, daß in den Einspannbereich der Membran (3) ein an den Wulst (4) angrenzender, sich über den gesamten Umfang der Membran (3) erstreckender Bereich verringerter Wandstärke (SI) einbezogen ist, Γη den jeweils ein am Gehäuse (2) und/oder der Haube (1) befindlicher umlaufender Bund (6) eingreift.
2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Bereichs verringerter Wandstärke (S2) mindestens die Hälfte der verringerten Wandstärke (S2) der Membran (3) beträgt.
3. Membranventil für höhere Belastungen nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des Bereichs verringerter Wandstärke (S2) mindestens das Eineinhalbfache der verringerten Wandstärke (S2) der Membran (3) beträgt.

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4. Membranventil für sehr hohe Belastungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des Bereichs verringerter Wandstärke (S2) mindestens das Dreifache der verringerten Wandstärke (S2) der Membran (3) beträgt,
5. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Membran (3) im Bereich der verringerten Wandstärke (S2) von der Gewebeeinlage (5) einen Abstand (A) von nicht mehr als der Hälfte der verringerten Wandstärke (S2) aufweist.
6. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die der Membran (3) zugewandte Fläche (FI) des in den Bereich verringerter Wandstärke (S2) der Membran (3) eingreifenden Bundes (6) des Gehäuses (2) bzw. der Haube (1) mit der an der gegenüberliegenden Seite der Membran (3) angrenzenden Fläche (F2) des anderen Gehäuseteils (2) einen umlaufenden, im Querschnitt keilförmigen Spalt bildet, der zur Ventilmitte hin enger wird.

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7. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verringerte Wandstärke (S2) der Membran (3) zur Membranmitte hin ansteigt.
8. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der verringerten Wandstärke (S2) zur normalen Wandstärke (Sl) der Membran (3) stetig erfolgt.
9. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Mediumseite der Membran (3) im Bereich der verringerten Wandstärke (S2) mindestens eine umlaufende Dichtrippe (7) vorgesehen ist.
10. Membranventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich verringerter Wandstärke (S2) gekröpft ausgebildet ist und in die dadurch vorhandenen umlaufenden Nuten der Membran (8) an den angrenzenden Gehäuseteilen (9' und iO) vorgesehene Bunde (M und 12) eingreifen.

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