DE2546393C2

DE2546393C2 - Durchflußventil mit elastisch aufweitbarer Schlauchmembran

Info

Publication number: DE2546393C2
Application number: DE2546393A
Authority: DE
Inventors: Richard S. Orinda Calif. Brumm; Gary D. Moraga Calif. Parola
Original assignee: GROVE VALVE AND REGULATOR Co OAKLAND CALIF US
Current assignee: GROVE VALVE AND REGULATOR Co OAKLAND CALIF US
Priority date: 1974-10-21
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1983-01-05
Also published as: IT1047837B; JPS5515492U; CA1019715A; JPS5165423A; FR2289001B1; GB1479413A; US3942756A; FR2289001A1; DE2546393A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchflußventil mit elastisch aufweitbarer Schlauchmembran, deren ringförmig verdickte Stirnenden in von Anschlußflanschen und einem da/wischen eingespannten Gehäuse gebildete «ylindrische Ringnuten eingesetzt sind, wobei radial w vorstehende, in die Ringnuten ragende Gehäuseschullern die Stirnenden an einer Axialbewegung nach irnen in den Bereich einer vom Gehäuse und einer koaxial innerhalb der .Schlauchmembran angeordneten, mit ichlitzförmigen Durchflußöffnungen versehenen Kernhülse hindern, auf der die Schlauchmembran in der Ventilschließstcllung aufsitzt und v"n der sie sich in der Offenstellung abhebt.

Bei einem aus der GBPS 12 00 950 bekannten Durchflußventil der vorgenannten Art sind die ringför- w tnig verdickten Stirnenden der Schlauchmembran als radiale Ringflansche ausgebildet, die zwischen den als Dichtflächen wirkenden Radialflächen der axial verstellbaren Ringnuten festgeklemmt sind und mithin Quetschdichtungen bilden. Solche Quetschdichtungen unterliegen einer übermäßigen Materialbeanspruchung. die zu einem unkontrollierten Verhalten der Schlauchmembran mit der Gefahr einer Rißbildiing besonders an den Gehäuseschultern führen kann, wenn die mittels SpannmuUern zum Anziehen der Anschlußflansche gegen die Gehäuseschullern für die axiale Verstellung der Ringnuten verwirklichten Klemmkräftc auf die Ringflansche der Schlauchmembran zur Erzielung einer genügenden Abdichtung zu hoch eingestellt werden.

Aus dem DE-GM 72 40 214 ist es für bei Druckspci· f>"> ehern verwendeten Membranen bekannt, deren zur Einspannung dienenden Rand als Rundschnurring auszubilden und diesen Riindschnurring in einer zwischen zwei Gehäuseteilen vorgesehenen und von Rändern derselben begrenzten Ringnut anzuordnen. Der Rundschnurring der Membran bildet damit eine O-Dichtung, bei der die die Ringnut begrenzenden Ränder der beiden Gehäuseteile als Dichtflächen wirken.

Aus der DE-OS 19 46 618 ist weiterhin eine fur Druckregler, Membranventile u.dgl. verwendbare Membran bekannt, deren der Einspannung dienender Randbereich rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zu der maßgeblichen Arbeitsebene der Membran abgebogen ist und in einer O-ringförmigen Verdickung endet, die zur Bildung einer O-Dichtung in einer dabei ebenfalls zwischen zwei Gehäuseteilen vorgesehenen, axial ausgerichteten Ringnut aufgenommen wird. Bei dieser Membran wirkt nur der an der Abbiegung liegende eine Rand der Ringnut als Dichtfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß dessen elastisch aufweitbare Schlauchmcmbran bei einer vergleichbaren Dichtwirkung ein verbessertes Materialverhalten ergibt, so daß ein kontrollierteres Arbeiten der Schlauchmembran zu erwarten ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stirnenden der Schlaurhmembran — wie an sich bei eingespannten Membranen bekannt — als Ringwülste mit O-ringförmigem Querschnitt ausgebildet sind, die zusammen mit den entsprechend dimensionierten Ringnuten O-Dichtungen bilden, wobei die Ringwülste axial beweglich in den Ringnuten unter radialer Verformung zwischen den als Dichtflächen wirkenden zylindrischen Innenflächen und den ebenfalls als Dichtflächen wirkenden zylindrischen Außenflächen der Ringnuten angeordnet sind.

Durch die axial bewegliche Anordnung der an den Stirnenden der Schlauchmembran ausgebildeten Ringwülste in den Ringnuten werden alle bei der Umstellung der .Schlauchmembran zwischen der Ventilschließstellung und der Offenstellung auftretenden Materialspannungen ausgeglichen, und gleichzeitig sorgt der auf die Schlauchmembran einwirkende Druck des Mediums, dessen Durchfluß durch das Ventil gesteuert wird, für eine selbsttätige Aufrechterhaltung der an den zylindrischen Flächen der Ringnuten sowie auch an den Gehäuseschultern bewirkten Abdichtung. Dabei ist eine optimale Verteilung dieser Materialspannungen dann sichergestellt, wenn die Ringwülste einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindiin?sgemaBen Durchflijßventils wird nachfolgend anhand der Zeich nung näher erläutert Es zeigt

F 1 g. 1 einen Axialschniti des Durchflußventils, wobei dessen Schlauchmembran in der Ventilschließstellung gezeigt ist.

Fig. 2 einen Teil Axialschnitt des Durchflußventils. wobei dessen Schlauchmembran in der Offenstellung gezeigt ist. und

Fig. 3 einen Teilschnitt der Schlauchmembran des Durchflußventils gemäß den F 1 g. 1 und 2 zur Darstel lung der Ringwulst in ihrem unverformtcn Zustand.

Das DurchfluQventil IO weist ein zylindrisches Gehäuse 12 auf. das zwischen zwei Anschlußflanschen 14 und 16 eingespannt ist, die einen Einströmkanal 18 und einen Ausströmkanal 20 bilden. Die Anschlußflansche 14 und 16 sind in Schultern 21 des Gehäuses 12 zentriert und weisen Anschlagschultern 22 für die schlitzförmige Durchflußöffnungcn begrenzenden Fin-

ger 26 einer Kernhui^ 30 auf, die hi den zentralen Hohlraum 24 der Anschlußflansche 14 und 16 eingesetzt ist und eine Trennwand 28 aufweist, die den Einströmkanal 18 bzw. dessen Einströmschlitze 32 gegen den Ausströmkanal 20 bzw. die entsprechenden Ausströmschlitze 34 trennt und an welcher die Finger 26 einstückig so ausgebildet sind, daß sie sich zu den axialt η Enden der Kernhülse 30 hin, wie bei 36 gezeigt, konisch verjüngen.

Eine elastisch aufweitbare Schlauchmembran 40, deren Stirnenden als Ringwülste 42 mit einem O-rii.i;!<-i laigen Querschnitt ausgebildet sind, sitzt in der Ventilschließstellung auf der Kernhülse 30 resp. deren Trennwand 28 auf, womit die Einlaßschlitze 32 zur Verhinderung eines Durchflußes des Mediums gegen die Auslaßschlitze 34 getrennt sind. Die Ringwülste 42 der Schlauchmembran 40 sind in zylindrische Ringnuten 50 eingesetzt, die zwischen den Anschlußflanschen 14 bzw. 16 und dem Gehäuse 12 ausgebildet sind. Die Ringnuten 50 sind so dimensioniert, daß in ihnen die Ringwülste 42 unter radialer Verformung zwischen den als Dichtflächen wirkenden zylindrischen Innenflächen 38 an den Anschlußflanschen 14 bzw. 16 -lnd d;n ebenfalls als Dichtflächen wirkenden zylindrischen Außenflächen 44 an dem Gehäuse 12 axial beweglich angeordnet sind, wobei ihre Axialbewegung nach innen durch in die Ringnuten 50 ragende Gehäuseschultern 48 begrenzt wird. Die Ringwülste 42 der Schlauchmembran 40 bilden mithin O-Dichtungen, die an den zylindrischen Innenflächen 38 und an den zylindrischen Außenflächen 44 der Ringnuten 50 sowie an den Gehäuseschultern 48 sowohl in der in Fig. 1 gezeigten Ventilschließstellung als auch in der in Fig.2 verdeutlichten Offenstellung ergeben, in welcher die Schlauchmembran 40 von der Kernhülse 30 resp. deren Trennwand 28 dann abgehoben ist. wenn in einer Steuerdruckkammer 46 des Gehäuses 12 kein für die Ventilschließstellung maßgeblicher Steuerdruck aufrechterhalten ist.

Die Steuerdruckkammer -*6 des Gehäuses 12 ist über einen Stutzen 56 an einer Steuerleitung 52 angeschlos-

.5 sen, die ihrerseits einen Anschluß an einen Stutzen 54

' des einströmseitigen Anschlußflansches 14 aufweist, »übci in diuien Anschluß ein Steuerventil 62 eingebaut ist. Die Steuerleitung 52 ist andererseits an einen Stutzen 60 des ausströmseitigen Anschlußflansches 20 angeschlossen, wobei in den betreffenden Leitungszweig 58 ein Fntlastungsventil 64 eingebaut ist. Solange der durch das Steuerventil 62 geregelte Steuerdruck in der Steuerdruckkammer 46 des Gehäuses 12 ausgeglichen ist mit dem Druck des Mediums, das dem Durchflußventil 10 über den Einströmkanal 18 zugeleitet wird, nimmt die Schlauchmembran 40 in die in F i g. I gezeigte Ventilschließstellung ein. Das Entlastungsventil 64 ist dabei dann für einen Druchfluß des Mediums hin zu dem Stutzen 60 geschlossen. Wenn andererseits das Steuerventil 62 geschlossen und gleichzeitig das Entlastungsventil 64 geöffnet wird, dann wird die Schlauchmembran 40 mangels eines ir., ier Steuerdruckkammer 46 des Gehäuses 12 vorherrscht ;iden Steuerdruckes in die in F i g. 2 gezeigte Offenstellung

²"> überführt, in welcher dann eine direkte Verbindung zwischen dem Einströmkanal 18 bzw. dessen Einströmschlitzen 32 und dem Ausströmkanal 20 bzw. dessen Ausströmschlitzen 34 besteht. Wenn die Schlauchmembran 40 aus der Ventilschließstellung gemäß Fig. 1 in

^J;i die Offenstellung gemäß F i g. 2 überführt wird, erfahren ihre Ringwülste 42 in den Ringnuten 50 eins durch die Gehäuseschultern 48 begrenzte Axialbewegung unter Aufrechterhaltung der Abdichtung an den zylindrischen Innenflächen 38 und an den zylindrischen Außenflächen

^r> 44 der Ringnuten 50.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche·

1. Durchflußventil mit elastisch aufweitbarer Schlauchmembran, deren ringförmig verdickte Stirnenden in von Anschlußflanschen und einem dazwischen eingespanp.ten Gehäuse gebildete zylindrische Ringnuten eingesetzt sind, wobei radial vorstehende, in die Ringnuten ragende Gehäuseschultern die Slirnenden an einer Axialbewegung nach innen in den Bereich einer vom Gehäuse und m einer koaxial innerhalb der Schlauchmembran angeordneten, mit schlitzförmigen Durchflußöffnungen versehenen Kernhülse hindern, auf der die Schlauchmembran in der Ventilschließstellung aufsitzt und von der sie sich in der Offenstellung abhebt, ι · dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnenden der Schlauchmembran (40) — wie an sich bei eingespannten Membranen bekannt — als Ringwülste (42) mit O-ringförmigem Querschnitt ausgebildet sind, die zusammen mit den entsprechend dimensio- >o nierten Ringnuten (50) O-Dichtungen büdcn, wobei die Ringwülste (42) axial beweglich in den Ringnuten (50) unter radialer Verformung zwischen den als Dichtflächen wirkenden zylindrischen Innenflächen (38) und den ebenfalls als Dichtflächen wirkenden >5 zylindrischen Außenflächer (44) der Ringnuten (50) angeordnet sind.

2. Durchflußventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwülste (42) der Schlauchmembran (40) einen im wesentlichen jo kreisförn gen Querschnitt haben.