DE3124664A1

DE3124664A1 - Diaphragm capsule for thermally controlled condensation-drainage means

Info

Publication number: DE3124664A1
Application number: DE19813124664
Authority: DE
Inventors: Erich 2800 Bremen Hasse
Original assignee: Individual
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE3124664C2

Abstract

The diaphragm capsule designed according to the invention has, as displacement member, a control diaphragm which comprises at least two diaphragm lamellae located one upon the other and in the case of which the two lamellae are welded together only on the outer bordering edge, while they have no fixed connection over the rest of their extent. The inner diaphragm lamella, directed towards the pressure chamber filled with expansion medium, is used here alone as the sealing means, while, on the outer diaphragm lamella, the shut-off member is fastened by rivets. The inner membrane lamella thus has only sealing tasks to fulfil. In the central zone of this lamella, there is no weakening owing to perforation and no structural change owing to welding.

Description

Die Erfindung betrifft eine flachbauende, mit Verdampfungs- The invention relates to a flat, with evaporation

flüssigkeit gefüllte scheibenförmige Membrankapsel für thermisch gesteuerte Kondenswasserableiter, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher beschrieben ist. Eine Membrankapsel dieser Art ist z.B. durch die DT-PS 26 30 038 bekannt geworden.liquid-filled disc-shaped membrane capsule for thermally controlled Condensation drain, as described in more detail in the preamble of claim 1 is. A membrane capsule of this type is known e.g. from DT-PS 26 30 038.

Bei dieser bekannten Membrankapsel besteht das Membranglied aus zwei Membranlamellen, die beide für die Befestigung des Absperrorganes mit einer Zentralbohrung versehen sind. Durch diese Zentralbohrung greift von unten her eine Ringwulst des Absperrorganes hindurch, während auf der anderen Seite im Druckraum der Kapsel eine Klemmscheibe als Gegenlager vorgesehen ist, die in der Öffnungsposition auch als Hubbegrenzer dient. Klemmscheibe, Membranlamellen und Ringwulst des Absperrorganes sind an ihren Bohrungsrändern kegelstumpfförmig ausgebildet und hier miteinander verschweißt. In this known membrane capsule, the membrane member consists of two Membrane lamellae, both of which have a central hole for attaching the shut-off element are provided. An annular bead of the engages through this central bore from below Shut-off device through it, while on the other side in the pressure chamber of the capsule a Clamping washer is provided as a counter bearing, which is also called in the open position Stroke limiter is used. Clamping disc, membrane lamellas and annular bulge of the shut-off device are frustoconical at their bore edges and here with one another welded.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Ausbildung der Membrankapsel verschiedene Nachteile hat. So muß zur Erzielung einer aus reichenden Lebensdauer die Schweißzone im Bereich des Absperrorganes von den Biegebeanspruchungen durch eine besondere Einklemmzone ferngehalten werden, da sonst die durch das Schweißen entstehenden nachteiligen Gefügeänderungen an den Membranlamellen schon bei geringer Beanspruchung zu Membranbrüchen führen. Abgesehen von diesen zusätzflachen Maßnahmen, erfährt die hubwirksame Fläche der Membrane, die einen Durchmesser von ca. 31 mm hat, durch die etwa 8 mm beanspruchende Einklemmzone eine erhebliche Einschränkung ihrer freien Wirkfläche, was zu einer nicht unerheblichen Beeinträchtigung der Flexibilität führt. Dies scheint besonders einleuchtend, wenn man berücksichtigt, daß die Membrane mit dem Absperrorgan nur einen Hub von etwa 1 bis 1,2 mm macht. It has now been shown that this design of the membrane capsule is different Has disadvantages. So must to achieve a sufficient life from the welding zone in the area of the shut-off device from the bending stresses due to a special one The trapping zone must be kept away, as otherwise the welding generated disadvantageous changes in the structure of the membrane lamellas even with low stress lead to membrane ruptures. Apart from these additional flat measures, learns the effective lifting surface of the membrane, which has a diameter of approx. 31 mm the pinch zone, which takes about 8 mm, significantly restricts its free Effective area, which leads to a not inconsiderable impairment of flexibility. This seems particularly plausible when one takes into account that the membrane has the shut-off device only makes a stroke of about 1 to 1.2 mm.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht ferner darin, daß beide Membranlamellen, die vor dem Verschweißen eine zentrale Lochstanzung erhalten, auch noch durch kegelstumpfförmiges Aufbiegen der Lochränder zu einem Hals geformt werden müssen, um in Uerbindung mit dem Ringwulst des Absperrorganes und der Klemmscheibe eine für den Schweißstrahl erreichbare Schweißzone zu erhalten. Durch diese Verformung ergeben sich jedoch erhebliche Verwerfungen in dar Membranebene, wodurch eine planparallele Hubbewegung des Absperrorganes gegenüber der Ventilsitzebene unterdrückt wird, was nicht nur störende Geräusche beim Schließ-und Öffnungsvorgang hervorruft sondern auch eine mehr oder weniger einseitige Abnutzung am Absperrorgan und am Ventilsitz zur Folge hat, was wiederum zu Dampfdurchschlägen und dem damit verbundenen Strahlverschleiß führt. Another disadvantage of this known design also exists in that both membrane lamellae, which are punched in a central hole before welding obtained, also by frustoconical bending of the edges of the hole into one Neck must be shaped to be in connection with the annular bead of the shut-off device and the clamping disk to obtain a welding zone that can be reached by the welding beam. However, this deformation results in considerable distortions in the membrane plane, whereby a plane-parallel Stroke movement of the shut-off device opposite the valve seat level is suppressed, which not only annoying noises when closing and Opening process causes but also a more or less one-sided wear on the shut-off element and on the valve seat, which in turn leads to steam breakthroughs and the associated beam wear.

Schließlich bereitet die auf einen kleinen Bereich eng zusammengedrangte kreisförmige Schweißnaht gegenüber der gut beherrschbaren, leicht zugänglichen Außenrandverschweißung fertigungstechnisch erhebliche Schwierigkeiten, sodaß hier auch die Ausschußquote in Bezug auf die absolute Dichtigkeit verhältnismäßig hoch liegt. Finally, the prepares for a small area huddled together circular weld seam compared to the easily controllable, easily accessible outer edge weld There are considerable difficulties in terms of production engineering, so that the reject rate here as well in terms of absolute tightness is relatively high.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, die erwähnten Nachteile der bekannten Membrankapsel zu vermeiden sowie die Funktionsgenauigkeit und Lebensdauer zu erhöhen. Ferner wird angestrebt, die aus Undichtigkeiten an der zentralen Schweißnaht resultierende Ausschußquote auf Null herunterzudrücken sowie die Herstellkosten zu senken. Accordingly, the object of the invention is to remedy the disadvantages mentioned to avoid the known membrane capsule as well as the functional accuracy and service life to increase. A further aim is to avoid leaks at the central weld seam to reduce the resulting scrap rate to zero as well as the manufacturing costs to lower.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches zum Ausdruck kommenden Merkmale gelöst. Mit der Erfindung werden alle zuvor erwähnten Fertigungsschwierigkeiten und funktionsstörenden Momente ausgeschaltet, die sich bisher im Bereich der Befestigung des Absperrorganes an den Membranlamellen ergaben. Die den Aufnahmerådm für die Verdampfungsflüssigkeit verschließende innere Membranlamelle ist nach der Erfindung durchgehen unperforiert und ohne Verbindung zum Absperrorgan. According to the invention, this object is achieved by the in the characterizing Part of the main claim expressing features solved. With the invention become all the aforementioned manufacturing difficulties and dysfunctional moments turned off, which was previously in the area of the attachment of the shut-off device the membrane lamellae. The receptacle for the evaporation liquid sealing inner membrane lamella is continuously imperforate according to the invention and without connection to the shut-off device.

Da die innere Lamelle somit weder eine Schwächung durch Lochstanzung noch eine Gefügeänderung durch Schweißung erfährt,ist eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer der Steuermembran zu verzeichnen, zumal mit der vorgeschlagenen Maßnahme die Entstehung von Leckagen völlig ausgeschaltet wurde.Since the inner lamella is thus neither weakened by punching holes still experiences a structural change due to welding, is a considerable extension recorded the service life of the control diaphragm, especially with the proposed Measure the emergence of leaks has been completely eliminated.

Während die unperforierte innere Lamelle sowohl eine hubübertragende als auch eine Dichtungsaufgabe zu erfüllen hat, braucht die Außenlamelle nur den Hub der inneren Lamelle an das Absperrorgan weiterzugeben. Die Außenlamelle braucht mit dem Absperrorgan nicht mehr verschweißt zu werden, da hier keine absolut druckdichte Verbindung erforderlich ist. Die vorgeschlagene Nietverbindung ist daher voll ausreichend. Gefügeänderungen und Verwerfungen können somit nicht mehr auftreten. While the imperforate inner lamella is both a stroke-transmitting as well as fulfilling a sealing task, the outer lamella only needs the Pass on the stroke of the inner lamella to the shut-off device. The outer lamella needs not to be welded to the shut-off device, as there is no absolutely pressure-tight Connection is required. The proposed rivet connection is therefore fully sufficient. Structural changes and distortions can no longer occur.

Durch den Fortfall der Schweißverbindung konnte auch auf die bei der bekannten Ausführung erforderliche Hlemmscheibe verzichtet werden. Die von der Klemmscheibe zusätzlich bewirkte Hubbegrenzung, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch eine besondere Ausbildung des den Aufnahmeraum für die Verdampfungsflassigkeit begrenzenden Wandungsteiles erzielt. By eliminating the welded connection, the at the known design required locking disk can be dispensed with. The one from the Clamping disk additionally caused stroke limitation, is according to a further feature of the invention by a special design of the receiving space for the evaporation liquid limiting wall part achieved.

Durch die FR-PS 858 916 ist es zwar bekannt geworden, Kondenswasserableiter durch eine Membrankapsel zu regeln, deren Membranlamellen aus jeweils zwei aufeinanderliegend angeordneten Membranlamellen bestehen und bei der das Absperrorgan ebenfalls durch Nietung befestigt ist. Aber auch hier sind beide Membranlamellen durch die Nietlochung perforiert, so daß der Erfinder dieses Ableiters empfiehlt, durch zusätzliches Verschweißen oder Verlöten die Nietatelle druckdicht zu machen (siehe Fig. 7 der FR-PS). Es treten hier somit die gleichen Nachteile auf wie bei der Membrankapsel nach der bereits genannten DT-PS 26 30 038. It has become known through FR-PS 858 916, condensate drains to be regulated by a membrane capsule, the membrane lamellae of which are made up of two one on top of the other arranged membrane lamellas exist and in which the shut-off device also through Rivet is attached. But here, too, both membrane lamellae are through the rivet holes perforated, so that the inventor recommends this arrester, by additional welding or soldering to make the rivet point pressure-tight (see Fig. 7 of the FR-PS). Kick it here thus the same disadvantages as with the membrane capsule after the already mentioned DT-PS 26 30 038.

Zum Vorschlag gemäß vorliegender Erfindung, die innere Membranlamelle nicht mit dem Absperrorgan zu verbinden sondern sie unter Ausnutzung aller damit verbundenen Vorteile unperforiert zu lassen und das Absperrorgan nur an der Außenlamelle durch Nietung zu befestigen, gibt die FR-PS keine Anregung. As a proposal according to the present invention, the inner membrane lamella not to connect to the shut-off element but to take advantage of all of them associated advantages to leave imperforate and the shut-off device only on the outer lamella to fix by riveting, the FR-PS gives no suggestion.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Kondenswasserableiter im Schnitt mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Membrankapsel, Fig. 2 die Membrankapsel im Schnitt und Fig. 3 die Nietverbindung zwischen der äußeren Membranlamelle und dem Absperrorgan in vergrößerter Darstellung. The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown. The figures show: FIG. 1 a condensation drain in section with that according to the invention formed membrane capsule, FIG. 2 the membrane capsule in section and FIG. 3 the Riveted connection between the outer membrane lamella and the shut-off element in an enlarged view Depiction.

In einem Hondenswassergehäuse 1, dessen Vordruckseite 2 von der Niederdruckseite 3 durch eine Zwischenwand 4 getrennt ist, ist eine als thermisches Steuerelement wirkende Membrankapsel 5 vorgesehen, welche einen Durchlass 6 in der Zwischenwand temperatur-und druckabhängig steuert. Der Durchlass 6 befindet sich in einer die Membrankapsel 5 halternden Ventilsitzbuchse 7, deren Sitzfläche 8 mit einem von der Membrankapsel 5 gesteuerten Absperrorgan 9 zusammenwirkt. In a condensate water housing 1, the form side 2 of which is from the low pressure side 3 is separated by a partition 4, is a thermal control element acting membrane capsule 5 is provided, which has a passage 6 in the intermediate wall temperature and pressure dependent controls. The passage 6 is located in a die Membrane capsule 5 holding valve seat bushing 7, the seat surface 8 with one of the membrane capsule 5 controlled shut-off device 9 cooperates.

Die Membrankapsel 5 besteht aus einem starren oberen Wandungsteil 10 und einem ebenfalls starren unteren Wandungsteil 11, das mit +ableiter einer zentralen Durchtrittsöffnung 12 für das Absperrorgan 9 versehen ist. Zwischen den Wandungsteilen 10 und 11 ist eine Steuermembran 13 mittels Randverschweißung 14 druck-und flüssigkeitsdicht eingespannt gehalten. Die Steuermembran 13 besteht nach dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Membranlamellen 13a und 13b. The membrane capsule 5 consists of a rigid upper wall part 10 and a likewise rigid lower wall part 11, which is denoted by + one central passage opening 12 for the shut-off element 9 is provided. Between Wall parts 10 and 11 is a control membrane 13 by means of edge welding 14 held in a pressure-tight and liquid-tight manner. The control membrane 13 is after the embodiment shown in the drawing consisting of two membrane lamellae 13a and 13b.

Während die innere Lamelle 13a mit dem ihr zugekehrten I!1andungsteil 10 einen Aufnahmeraum 10a für die Verdampfungsflüssigkeit bildet, trägt die äußere Lamelle 13b zentral das Absperrorgan 9. Die lediglich an ihrem Außenrand verbundenen Membranlamellen sind in ihrer übrigen Ausdehnung voneinander völlig getrennt und unabhängig.While the inner lamella 13a with the landing part facing it 10 forms a receiving space 10a for the evaporation liquid, carries the outer Lamella 13b centrally the shut-off device 9. The only connected at their outer edge Membrane lamellae are completely separated from one another in their remaining extent and independent.

Die innere Lamelle 13a, die den Schließdruck der Verdampfungsflüssigkeit in eine Hubbewegung umwandelt und diese über die Lamelle 13b nach außen äuf das Absperrorgan 9 überträgt, bleibt im zentralen Bereich unperforiert und somit leckagesicher. Die äußere Membranlamelle 13b, die gegenüber dem Aufnahmeraum 10a für die Verdampfungsflüssigkeit keine Abdichtungsaufgabe zuerfüllen hat, trägt das Absperrorgan 9, das durch eine Nietverbindung zentral an der Lamelle 13b befestigt ist. Zu diesem Zweck weist die Lamelle 13b ein Nietloch 15 auf, durch welches ein Senkniet 16 eingezogen ist, das mit seinem kegeligen Setzkopf 17 den Nietlochrand der Lamelle 13b beim Nietvorgang in die dem Setzkopf des Nietes angepaßt geformte Nieblochöffnung 18 des Absperrorganes 9 unter Presspassung hineinzieht. Um bei diesem Vorgang scharfe Abknickungen zu vermeiden, ist die kegelige Setzkopffläche 17 des Nietes 16 konkav gewölbt wobei auch die Nietlochöffnung 18 im Absperrorgan 9 dieser Wölbung angepaßt ist. Hierdurch ergibt sich ein abgerundeter Übergang von der ebenen Membranfläche zur senkrecht dazu verlaufenden Nietlochwandung. The inner lamella 13a, the closing pressure of the evaporation liquid is converted into a lifting movement and this via the lamella 13b to the outside äuf the The shut-off element 9 transmits, remains imperforate in the central area and thus leak-proof. The outer membrane lamella 13b, which is opposite the receiving space 10a for the evaporation liquid does not have to fulfill a sealing task, the shut-off element 9, which is supported by a Rivet connection is attached centrally to the lamella 13b. To this end, the Lamella 13b has a rivet hole 15 through which a countersunk rivet 16 is drawn with its conical setting head 17 the rivet hole edge of the lamella 13b during the riveting process into the shaped niebloch opening 18 of the shut-off element, which is adapted to the setting head of the rivet 9 pulls in with a press fit. To get sharp bends during this process avoid, the conical setting head surface 17 of the rivet 16 is concave arched the rivet hole opening 18 in the shut-off element 9 is also adapted to this curvature. Through this the result is a rounded transition from the flat membrane surface to the vertical one to this running rivet hole wall.

Da bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Membrankapsel die bei der bekannten Ausführung als Hubbegrenzer wirkende Klernmscheibe (siehe DT-PS 26 30 038) entfällt, ist der starre obere Wandungsteil 10 mit einer in den Aufnahmeraum 10a hineinragenden Auswölbung 19 versehen, welche die Aufgabe der Hubbegrenzung erfüllt. Since in the membrane capsule designed according to the invention in the known design as a stroke limiter clamping disc (see DT-PS 26 30 038) is omitted, the rigid upper wall part 10 is with one in the receiving space 10a protruding bulge 19 provided, which the task of stroke limitation Fulfills.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei Membrankapseln anwemdbar, deren Membranglied aus mehr als zwei aufeinanderliegenden Membranlamellen besteht. So können z.H. bei der Verwendung von drei Lamellen zwei unperforierte Innen-und eine perforierte Außenlamelle zur Anwendung kommen. In besonderen Fällen kann es aber auch von Vorteil sein hierbei umgekehrt zu verfahren und nur eine Unperforierte Innen- und zwei perforierte Außenlamellen zu verwenden. Of course, the invention can also be applied to membrane capsules, whose membrane member consists of more than two superposed membrane lamellae. So can z.H. when using three lamellas two imperforate interior and a perforated outer lamella come into use. In particular In cases, however, it can also be advantageous to proceed in the opposite direction and only to use one imperforate inner and two perforated outer lamellas.

Mit der Erfindung wurde eine Membrankapsel mit einer sicheren funktionsgenauen Arbeitsweise geschaffen. Eine höhere Lebensdauer sowie eine Verringereung der Verschleißerscheinungen an Absperrorgan und Ventilsitz wurde erreicht. Auch die Herstellkosten ließen sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen senken. Leerseite With the invention, a membrane capsule with a safe functionally accurate Working method created. A longer service life and a reduction in wear and tear at the shut-off element and valve seat has been reached. The manufacturing costs could also be reduced reduce by the measures according to the invention. Blank page

Claims

Membrane capsule for thermally controlled condensation drains Patent claims G Flat end, disc-shaped membrane capsule filled with evaporation liquid for thermally controlled condensation drains, consisting of two rigid wall parts with intervening, cooperating with the valve seat via a shut-off device Control diaphragm, which consists of at least two single lamellae on top of each other, wherein the lamellas with the wall parts are pressure-tight and liquid-tight at their outer edge zones are welded and the upper wall part with the inner membrane lamella forms a receiving space for the vaporization liquid, while the lower wall part with a passage opening for the shut-off device attached to the control membrane is provided, characterized in that the membrane lamellae connected at their outer edge (13a, 13b) are completely separate and independent of one another in their remaining extent and that only those turned away from the receiving space (10a) for the vaporization liquid Outer lamella (13b) carries the centrally arranged shut-off element (9).

2. Membrane capsule according to claim 1, characterized in that the Locking device (9) is attached to the outer plate by riveting.

3. Membrane capsule according to claims 1 and 2, characterized in that that a) the rivet (16) penetrating the outer lamella (13b) and the shut-off element (9) is a countersunk rivet whose conical setting head surface (17) is concave, b) the the side of the shut-off element facing the outer lamella (13b) in the area of its rivet hole opening (18) is adapted to the curvature of the setting head (17), c) the outer lamella (13b) in the area of their rivet hole (15) to achieve a tight force connection pulled into the conical rivet hole opening (18) of the shut-off element (9) with a press fit are.

4. membrane capsule according to claim 1, characterized in that the upper wall part (10) with one in the receiving space (10a) for the vaporization liquid protruding as a stroke limiter bulge (19) is provided.