DE425301C - Membranventil mit Gegendruckkammer und einem eine OEffnung in der Membran steuerndenHilfsventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. FEBRUAR 1926

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 425301 KLASSE 47g GRUPPE 7

(A 41289 XU\47g)

Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken^Escher, Wyss & Cie. in Zürich, Schweiz.

Membranventil mit Gegendruckkammer und einem eine Öffnung in der Membran

steuernden Hilfsventil.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Januar 1924 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in der Schweiz vom 6. Dezember 1923 beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein Membranventil mit Gegendruckkammer und einem eine Öffnung in der Membran steuernden Hilfsventil, und sie besteht darin, daß das Hilfsventil und die Membran bei ihrer Betätigung im

Sinne des öffnens entgegengesetzt gerichtete Bewegungen ausführen, zum Zwecke, auch bei ganz langsamer Betätigung des Hilfsventils, beispielsweise durch einen Thermostaten oder eine ähnlich langsam wirkende Einrichtung,

ein plötzliches volles Öffnen des Ventils zu sichern.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, und es ist

Abb. ι ein senkrechter Querschnitt durch eine erste Ausführungsform und

Abb. 2 eine Ansicht bei abgehobenem Deckel und abgenommener Membran, ίο Abb. 3 zeigt in einem senkrechten Querschnitt eine weitere Ausführungsform.

Sich entsprechende Teile sind in den verschiedenen Abbildungen mit denselben Bezugszeichen belegt. Im nachfolgenden wird ferner der Einfachheit halber angenommen, die zu beschreibenden Vorrichtungen hätten den Durchfluß einer Flüssigkeit zu beherrschen. Es sei aber betont, daß dieselben ebensogut dazu dienen können, den Durchtritt eines Gases zu beherrschen.

Bei der in Abb. 1 und 2 gezeigten Ausführung wird das Absperrglied 1 der Absperrvorrichtung von einer Thermoreglereinrichtung aus gesteuert. Diese weist ein Rohr 2 und ein federndes Rohrstück 3 auf. Die Teile 2, 3 sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Volumenänderungen dieser Flüssigkeit rufen blasbalgartige Bewegungen des Teiles 3 hervor. Die Flüssigkeit, deren Durchtritt zu beherrschen ist, fließt durch eine Leitung 4 dem Absperrglied 1 zu. Die Leitung 4 mündet in den Raum 5 eines Gehäuses 6. Das Absperrglied i, welches als Membran ausgebildet ist, weist eine Verstärkung 7 auf, die dazu bestimmt ist, mit einer Durchflußöffnung 8 im Gehäuse 6 zusammenzuarbeiten. Die öffnung 8 stellt eine Verbindung zwischen dem Raum 5 und einem zweiten Räume 9 des Gehäuses 6 dar. Der Raum 9 steht mit einer Abflußleitung 10 in Verbindung. Die Membran 1 ist mit einer Vorspannung zwischen Gehäuse 6 und einem Deckel 11 eingebaut, so daß sie immer das Bestreben hat, die öffnung 8 zu schließen. Es wird daher diese Membran auch nach Freigabe der Durchflußöffnung 8 auf die I durch dieselbe fließende Flüssigkeit eine kleine ! Drosselwirkung ausüben. Die Membran 1 weist ferner eine kleine, in der Zeichnung nicht erkennbare Drosselöffnung bei 12 auf, durch die Flüssigkeit aus dem Räume 5 in einen von der Membran 1 und dem Deckel 11 begrenzten, eine Gegendruckkammer bildenden Raum 13 fließen kann. Für den Membranteil 7 ist im Deckel 11 ein Anschlag 14 und am Gehäuse 6 ein Sitz 15 vorgesehen. Im Teil 7 ist ferner eine öffnung 16 angebracht, deren Querschnitt größer ist als der der öffnung 12 und welche eine Verbindung zwischen dem Raum 13 und dem Raum 9 herstellen kann. Auf einer im Gehäuse 6 gelagerten Welle 17 sitzt ein Hebel 18 fest, welcher mit einem als Ventilstift 19 ausgebildeten Hilfsventil gelenkig verbunden ist und unter dem Einflüsse einer Feder 20 steht, die ihn nach aufwärts zu bewegen trachtet. Der Ventilstift 19 ist dazu bestimmt, mit der Öffnung 16 im Membranteil 7 zusammenzuarbeiten. Die Welle 17 ist durch eine Stopfbüchse 21 (Abb. 2) nach außen geführt und trägt einen mit ihr fest verbundenen Hebel 22, der eine Verlängerung des Hebels 18 bildet. Dieser Hebel 22 trägt an seinem Ende eine Einstellschraube 24, deren Ende unter bestimmten Bedingungen mit dem Ende einer Stange 23 von der Thermoreglereinrichj tung 2, 3 in Berührung tritt, so daß mit Hilfe ; dieser Stange von der Thermoreglereinrichtung eine Bewegung mit Hilfe des Hebels 22, 18 auf den Ventilstift 19 übertragen werden kann. Die Einstellschraube 24 dient zum Verstellen des Regulierbereiches der Einrichtung 2, 3.

Bei geschlossener Absperrvorrichtung nehmen die verschiedenen Teile die in Abb. 1 und 2 ! gezeigte Lage ein. Es herrscht dann in den Räumen 5 und 13 derselbe Druck. ' Die Membran ι, y liegt infolge ihrer Vorspannung, vor allem aber infolge des Überdruckes der im Räume 13 befindlichen Flüssigkeit auf den über der Durchflußöffnung 8 sich befindenden Teil der Membran auf dem Sitz 15 am Gehäuse 6 auf. Steigt nun beispielsweise die Temperatur in dem die Reglereinrichtung 2, 3 aufnehmenden Raum, so dehnt sich der Teil 3 nach oben aus. Durch die Teile 23, 24, 22 und 17 wird dann der Hebel 18 entgegen der Wirkung der Feder 20 nach abwärts bewegt, so daß der als Hilfsventil wirkende Ventilstift 19 allmählich die öffnung 16 im Membranteil 7 mehr und mehr freigibt. Der Druck im Räume 13 wird daher sinken. In einem gewissen Zeitpunkte wird der von unten auf die Membran 1 sich geltend machende Druck den von oben auf sie wirkenden Druck überwiegen, so daß der Membranteil 7 von seinem Sitz 15 weggerückt und infolgedessen die Öffnung 16 vom Stift 19 noch mehr freigegeben wird, so daß eine weitere Druckabnahme im Räume 13 eintritt. Es wird daher die Membran ι erst recht nach aufwärts gebogen. Die Freigabe der Öffnung 16 erfolgt infolgedessen praktisch plötzlich, und infolgedessen findet praktisch auch eine plötzliche starke Druckabnahme im Räume 13 statt. Infolgedessen ist der im Räume 5 herrschende Überdruck in der Lage, die Membran 1 plötzlich nach aufwärts zu biegen, bis sich der Teil 7 gegen den Anschlag 14 am Deckel 11 legt, so daß die Membran 1, 7 augenblicklich aus der Sehließlage in die obere Grenzlage bewegt wird. Der Anschlag 14 am Deckel 11 ist jedoch so ausgebildet, daß sich der Membranteil 7 nicht zu weit von der Öffnung 8 entfernen kann, so

daß die durch die Vorspannung der Membran i, 7 bewirkte Drosselung der Flüssigkeit an der Durchflußöffnung 8 noch sicher vorhanden ist und daher Schwingungen der Membran 1, 7 nach erfolgter Freigabe dieser Öffnung 8 verhindert sind. Die bei abgehobener Membran 1, 7 beim Durchfließen der Flüssigkeit durch die Öffnung 8 stattfindende Drosselung hat zur Folge, daß bei freigegebener Öffnung 8 der Druck im Raum 5 etwas größer ist als der Druck über der Membran im Raum 13.

Sobald die Temperatur in dem die Reglereinrichtung 2, 3 aufnehmenden Raum wieder so tief gesunken ist, daß die Feder 20 infolge Zusammenziehens der Teile 2, 3 den als Hilfsventil wirkenden Ventilstift 19 wieder in den Bereich der öffnung 16 bringt, wird die Schließbewegung der Absperrvorrichtung eingeleitet. Der Stift 19 fängt an, die öffnung 16 langsam zu versperren, wodurch eine Druckerhöhung im Räume 13 hervorgerufen wird. Sobald diese Druckerhöhung so groß ist, daß der von oben auf die Membran 1, 7 wirkende Druck größer ist als der von unten auf sie einwirkende, wird diese Membran gegen die Durchflußöffnung 8 bewegt. Dadurch wird die Öffnung 16 noch mehr gesperrt, also der Druck im Raum 13 noch mehr erhöht, so daß der die Membran 1, 7 nach abwärts zu bewegen trachtende Druck fortwährend zunimmt. Praktisch erfolgt das alles so rasch, daß der Teil 7 der Membran 1 praktisch plötzlich von der Offenstellung in die Schließlage bewegt wird, so daß die öffnung 8 praktisch auch plötz-Hch abgesperrt wird. Die als Absperrglied wirkende Membran 1,7 ist also praktisch nicht in der Lage, zwischen ihrer Schließ- und Offenstellung dauernd eine Zwischenlage einzunehmen.

An Stelle der Drosselöffnung 12 kann, wie in Abb. 1 in strichpunktierten Linien angedeutet ist, auch eine Umleitung 30 vorgesehen sein, welche ein Überfließen von Flüssigkeit aus der Zuleitung 4 durch ein Filter 31 und ein Drosselglied 32 nach dem Räume 13 ermöglicht. Es empfiehlt sich, eine solche Anordnung da anzubringen, wo die durch die Leitung 4 zuströmende Flüssigkeit so unrein ist, daß Verstopfungen der Öffnungen 12 und 16 zu befürchten sind. Die Einstellung des Drosselgliedes 32 kann beliebig erfolgen.

Erforderlichenfalls kann auch in die Leitung 4 ein Filter 33 eingebaut werden, wie das in Abb. ι in strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Abb. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher eine Absperrvorrichtung der in Abb. 1 und 2 gezeigten Bauart dazu dient, die Betätigung des Absperrgliedes 40 einer zweiten Absperrvorrichtung 45 zu bewirken, durch die eine große Wassermenge fließt. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, durch die rechts gezeigte Vorrichtung, welche in der mit Bezug auf Abb. ι und 2 beschriebenen Weise von einer nicht veranschaulichten Reglereinrichtung 5s beeinflußt wird sowie sehr empfindlich ist, aber nur kleine Verstellkraft besitzt, ein großes Absperrglied 40 zu betätigen. Das aus dem Räume 9 abfließende Steuervvasser kann entweder in die nicht gezeigte Ausflußleitung der großen Absperrvorrichtung 45 geleitet werden oder frei abfließen.

Anstatt der Membran 1, 7 durch Einspannen eine Vorspannung zu geben, die sie in einer bestimmten Richtung zu bewegen trachtet, kann das auch durch Vorsehen einer Feder erreicht werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Membranventil mit Gegendruckkammer und einem eine öffnung in der Membran steuernden Hilfsventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (19) und die Membran (1) bei ihrer Betätigung im Sinne des öffnens entgegengesetzt gerichtete Bewegungen.ausführen, zum Zweck, auch bei ganz langsamer Betätigung des Hilfsventils, beispielsweise durch einen Thermostaten oder eine ähnlich langsam wirkende Einrichtung, ein plötzliches volles öffnen des Ventils zu sichern.

2. Membranventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran mit einer Vorspannung in das Ventil eingebaut ist, so daß sie auch in ihrer Offenstellung auf das durch die Durchflußöffnung des Ventils fließende Mittel noch eine Drosselwirkung ausübt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.