DE2810717A1

DE2810717A1 - Membranventilgehaeuse

Info

Publication number: DE2810717A1
Application number: DE19782810717
Authority: DE
Inventors: Johann Brunner
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1978-03-11
Publication date: 1978-10-05
Also published as: CH601708A5

Description

.Die Birfindung betrifft ein Membranventilgehäuse mit einem, in seiner vertikalen Symmetrieebene zwischen je einem StrÖmungsfeanal liegenäen Dichtungssteg, einem über den Dichtungssteg- ^angeordneten Haubenflanscn zur Befestigung der Membran und der die Membranbetätigung aufnehmenden Haube sowie beidseits das ü-ehäuse begrenzenden Verbindungselementen, insbesondre Planschen, wobei die Ton dem . Durchflußmedium tLmstromten Flächen eine Auskleidung mit Kunststoff aufweisen und auf der dem Haubenflansch entgegengesetzten Seiten ein mit Kunststoff gefüllter iKanai. von der Außenseite des Gehäuses in das Innere des .Dichtlingsstegs gerichtet ist, der sich in Zweigkanäle gabelt.

Membranventile dienen der Steuerung und Regelung des Durchflusses in Rohrleitungen. In ihrer einfachen Ausführung bestehen die Wände der Strömungskanäle aus demselben Material v/le dasjenige

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des Gehäuses selbst. Da bei Membranventilen nur das Gehäuse und die Membran mit dem Medium in Berührung kommen, eignet sich dxeser Ventiltyp besonders auch für aggresive Medien, bedingt jedoch die Verwendung teurer Werkstoffe. Es ist jedoch bekannt, die von den Durchflussmedien beaufschlagten Flächen durch eine geeignete Behandlung zu schützen. Unter den verschiedenen Schutzmöglichkeiten ist auch die Auskleidung mit Kunststoffen bekannt, die im Spritzverfahren auf die vom Durchflussmedium umströmten Flächen aufgebracht wird. Hierbei wird in die Strömungskanäle und in den vom Haubenflansch umgebenen Raum ein mehrteiliger Formkörper eingelegt, der einen gleichmässigen Abstand gegenüber den Gehäusewandungen aufweist. Mit dem Formkörper wird gleichzeitig das Gehäuse nach aussen abgedichtet und anschliessend der so gebildete mantelförmige Raum mit Kunststoff ausgespritzt. Hierbei ist es auch bekannt, dass die Anspritzbohrung bzw. -bohrungen in den Formkörper oder an die Aussenfläche des Membranventilgehäuses verlegt werden muss bzw. müssen.

Es ist weiter ein Membranventilgehäuse mit einer Kunststoffauskleidung der vom Durchflussmedium umströmten Flächen bekannt (GB-PS 1 162 962), bei welcher der Anspritzkanal in das Membranventilgehäuse verlegt ist und zwar in die vertikale Symmetrieebene dieses Gehäuses auf der dem Haubenflansch gegenüberliegenden Seite. Dadurch liegt der Einspritzkanal unmittelbar unter dem Dichtungssteg und gabelt sich deshalb in Zweigkanäle, die im Strömungskanal münden. Mit dieser Anordnung des Anspritzkanals lassen sich zwar Auskleidungen an den vom Durchflussmedium umströmten Flächen eines Membranventilgehäuses mit verschiedenen plastifizierten Kunststoffarten anbringen. Obwohl diese Kunststoffe eine gewisse Schwindung aufweisen, kann das Auskleiden ohne allzugrosse Schwierigkeiten beherrscht werden.

Anders liegt dies bei gewissen Kunststoffarten, die zwar eine hohe Korrosionsfestigkeit aufweisen, jedoch eine verhältnis-

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massig grosse Schwindung aufweisen. Dies führt nach dem Erstarren der Auskleidung zu örtlichen Spannungen, die zu Beschädigungen der Auskleidung führen können. Zudem tritt bei der Ausführungsform mit in der Symmetrieebene liegenden Anspritzkanal der Nachteil auf, dass das Material sich auf dem Scheitel des Dichtungsstegs trifft und zusammenfliesst. Dadurch entsteht in der höchstbeanspruchten Stelle der Auskleidung eine unregelmässige Struktur, die zu einer schnelleren Beschädigung der Auskleidung an dieser Stelle führen können. Aus diesem Grunde hat sich diese Art des Spritzens in der Praxis nicht bewährt.

Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe es ist, ein Membranventilgehäuse der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass einerseits die Vorteile des in der Symmetrieebene liegenden Änspritzkanals gewahrt bleiben und andererseits die Auskleidung des hochbeanspruchten Scheitels des Dichtungsstegs mit Material höchster Gleichmässigkeit erfolgt.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Zweigkanäle an ungleichen Wandpartien der beiden Strömungskanäle münden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgen!beschrieben: Es zeigen:

Fig. 1 Einen Vertikaltschnitt durch ein erfindungsgemässes Membranventilgehäuse mit durch die Achsen der Strömung.' kanäle gelegter Schnittebene,

Fig. 2 einen durch die Mittel- bzw. Symmetrieebene des Membranventilgehäuses nach Fig. 1 gelegten Vertikalschnitt und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 1.

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Das in den Figuren, dargestellte Membranventilgehäuse 1, welches aus einem festen Material, z.B. Gusseisen oder einem anderen Metall besteht, weist eine zur Vertikalebene S-S symmetrische Form auf und umschliesst zwei Strömungskanäle 2, 3. Die Achsen 4, 5 der Strömungskanäle 2, 3 verlaufen in Richtung der Symmetrieebene S-S schräg ansteigend.

Das Membranventilgehäuse 1 wird an seinen Stirnseiten durch Flanschen 6, 7 begrenzt, welche nicht dargestellte Schraubenlöcher zur Befestigung des Gehäuses 1 in einer Rohrleitung aufweisen. Die beiden Strömungskanäle 2, 3 sind durch einen Dichtungssteg voneinander getrennt, der zum Absperren der Strömungskanäle 2, 3 mit einer nicht dargestellten Membran zusammenwirkt.

Die von dem durch die Strömungskanäle 2, 3 fliessenden Durchflussmedium umströmten Flächen sind durch eine Auskleidung 10 geschützt, die ausser den Strömungskanälen 2, 3 auch Partien der stirnseitigen Flanschen 6, 7, den Dichtungssteg 8 sowie Partien eines oberhalb des Dichtungsstegs 8 angeordneten Haubenflansch 11 abdecken. Die Strömungskanäle 2, 3 weisen einen gegen den Dichtungssteg 8 hin abnehmenden Strömungsquerschnitt auf. Dadurch sowie durch die geneigte Anordnung der Achsen der Strömung: kanäle wird erreicht, dass die Flanken 12 des Dichtungsstegs 8 mit verhältnismässig flacher Wölbung ausgebildet werden können.

Auf der dem Haubenflansch 11 gegenüberliegenden Seite des Membranventilgehäuses 1, ist ein aus der Gehäusewandung ragendes Auge 14 angeordnet, von welchem sich zwei längs verlaufende Versteifungsrippen 15 bis zu den Flanschen 6, 7 erstrecken. Auf der gegenüberliegenden Seite sind zwei weitere längsverlaufende Versteifungsrippen 16 zwischen dem Haubenflansch 11 und den Flanschen 6, 7 angeordnet.

Im Auge 14 ist ein in der Symmetrieebene S-S liegender Anspritzkanal 17 angeordnet, der sich in Zweigkanäle 18, 19 gabelt. Nach

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dem Spritzen der Auskleidung 10 verbleibt Kunststoff in den Kanälen 17, 18, 19,

Die Ausbildung und Anordnung der Kanäle 2, 3 sowie der Flanken 12 des Dichtungsstegs 8 und der Kanäle 17, 18, 19 ist beim Spritzen hochkörrosier Kunststoffe wesentlich. Damit eine gleichmässige Auskleidung des Dichtungsstegs 8 erfolgt, sind die Mündungen der Zweigkanäle 18, 19 in unterschiedlicher Höhe angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass der Kunststoff von einer Seite her gleichmassig den Spalt über dem Dichtungssteg 8 ausfüllt. Unterstützt wird dies noch dadurch, dass die Kanäle 18, 19 unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.

Um die beim Erstarren der gespritzten Auskleidung entstehenden Spannungen durch das Schwinden des Kunststoffs möglichst kleinzuhalten, sind die Flanken 12 des Dichtungsstegs 8 nur schwach gewölbt. Dies wird durch die besondere Anordnung und die Form der gegen die Symmetrieebene S - S verengenden Strömungskanäle erreicht.

Eine weitere Massnahme, um die entstehenden Schrumpfspannungen in der Auskleidung abzubauen, besteht darin, dass der Formteil für das Spritzgiessen der Auskleidung des Stegs 8 und der Innenpartien des Haubenflansches 11 in zusätzlich am Haubenflansch angeordneten Bohrungen 20 zentriert wird. Würden die für die Befestigung der nicht dargestellten Haube die im Haubenflansch angeordneten, nicht dargestellten Bohrungen für die Zentrierung dieses Formteils benützt, wurden die in diese Bohrungen einzulegenden Führungsbolzen bzw. Zentrierzapfen des Werkzeugs das Schwinden der Auskleidungpartien des Haubenflansches 11 verhindern.

Durch die unterschiedliche Ausbildung der Zweigkanäle 18, 19 des ^symmetrisch angeordneten Anspritzkanals 17, durch die besondere Ausbildung und Anordnung der Strömungskanäle 2, 3 und durch die ausserhälb der Auskleidungspartien des Haubenflansches 11 angeord-

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neten Zentrierungen 20 wird erreicht, dass einerseits eine einwandfreie Beschichtung des Scheitels des Dichtungsstegs 8 erfolgt und ein Minimum an Schrumpfspannungen entsteht. Dadurch wird das einwandfreie Auskleiden von Membranventilgehäuses mit hochkorrosionsfesten Kunststoffen, z.B. "Teflon-PFA" (Perfluoralkoxy), ermöglicht.

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Claims

Patentansprüche

ll.yMeitibranveiitilgehäuse mit einem in seiner vertikalen Symmetrieebene zwischen je einem Strömungskanal liegenden Dichtungssteg, einem über den Dichtungssteg angeordneten Haubenflansch zur Befestigung der Membran und der die Membranbetätigung aufnehmenden Haube sowie beidseits das Gehäuse begrenzenden Verbindungselementen, insbesondere Flanschen, wobei die von dem Durchflussmedium umströmten Flächen eine Auskleidung mit Kunststoff aufweisen und auf der dem Haubenflansch entgegengesetzten Seite ein mit Kunststoff gefüllter Kanal von der Aussenseite des Gehäuses in das Innere des Dichtungsstegs gerichtet ist, der sich in Zweigkanäle gabelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigkanäle (18, 19) an ungleichen Wandpartien der beiden Strömungskanäle (2, 3) münden.

2. Membranventilgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigkanäle (18, 19) ungleiche Richtung aufweisen und in geeigneter Höhe an den Flanken des Stegs münden.

3. Membranveritilgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigkanäle (18, 19) einen ungleichen Querschnitt und/oder eine ungleiche Länge aufweisen.

4. Membranventilgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (12) des Dichtungsstegs (8) eine leicht gewölbte Begrenzung der beiden Strömungskanäle (2, 3) bilden, die mit zur Symmetrieebene (S - S) geneigten Achsen verlaufen.

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5; Verfahren zur Herstellung des Membranventilgehäuses nach Anspruch 1, mit einer unter Verwendung eines mehrteiligen, in die Strömungskanäle einlegbaren Werkzeugs durch Spritzen hergestellten Kunststoffauskleidung für die von dem Durchflussmedium umströmten Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der vertikalen Symmetrieebene des Membranventilgehäuses angeordneter Spritzkanal mit je einem in die Strömungskanäle mündenden Zweigkanal vorgesehen wird, deren Verlauf unsymmetrisch zur Symmetrieebene (S -S) angeordnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formteil für das Spritzen der Beschichtung des Stegs und der Innenpartien des Haubenflansches ausserhalb der Auskleidung am Haubenflansch, z.B. durch Zentrierbohrungen, abgestützt ist.

24.2.1978
My/db/lf

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