DE4330483A1 - Material control valve - Google Patents

Material control valve

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Herbert Nussbaum
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Abstract

The invention relates to a material control valve (10) with a housing (12, 13) with first and second chambers (14, 16) arranged therein, which first chamber (14) has a connection (15) for a pressure medium and which second chamber (16) has a feed opening (30) and an outlet (32) for fluid material to be supplied, which first and second chambers (14, 16) are separated from one another by a diaphragm (18) which is provided with an intermediate piece (24) which acts upon a valve tappet (26) that actuates a feed valve (28) in the feed opening (30), the diaphragm (18) being formed by two individual diaphragms (20, 22) and having a peripheral annular space (34, 38) which can be connected by way of a conduit (42) to a leak-detection device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Materialregelventil mit einem Gehäuse mit darin angeordneten ersten und zweiten Kammern, welche erste Kammer einen Anschluß für ein Druckmedium auf­ weist und welche zweite Kammer eine Zulauföffnung sowie einen Auslaß für zuzuführendes Material aufweist, welche erste und zweite Kammern durch eine Membran voneinander ge­ trennt sind, die mit einem Zwischenstück versehen ist, das einen Stößel beaufschlagt, der ein Zulaufventil in der Zu­ lauföffnung betätigt.The invention relates to a material control valve with a Housing with first and second chambers arranged therein, which first chamber has a connection for a pressure medium has and which second chamber an inlet opening and has an outlet for material to be fed, which first and second chambers ge from each other through a membrane are separated, which is provided with an intermediate piece that a plunger acts on an inlet valve in the zu barrel opening actuated.

Bei der Zuführung von druckbeaufschlagten Fluiden, insbe­ sondere von Farbstoffen, die zur Beschichtung von Gegen­ ständen einer Beschichtungseinrichtung unter Druck zuge­ führt werden, ist es von Bedeutung, den Förderdruck, d. h. den Druck, mit welchem das betreffende Fluidmaterial zuge­ führt wird, exakt einstellen zu können. Bei Farbstoffen, die als Fluid einer Beschichtungseinrichtung zugeführt wer­ den ist die exakte Einhaltung des Drucks maßgeblich für die erzielbare Beschichtungsqualität.When supplying pressurized fluids, esp special of dyes used to coat counter stands a coating device under pressure it is important to control the delivery pressure, i.e. H. the pressure with which the fluid material in question leads to being able to set exactly. For dyes, who are supplied as fluid to a coating device The exact adherence to the pressure is decisive for the achievable coating quality.

Um den erforderlichen Förderdruck einstellen zu können, werden üblicherweise sogenannte Druckregler oder Material­ regelventile der eingangs genannten Art eingesetzt. Hierbei werden zwei Druckräume durch eine elastische Wand in Form einer Membran voneinander getrennt, wobei an der Membran eine Betätigungsvorrichtung für ein Drosselventil zur Rege­ lung des Zulaufdrucks und damit der Zulaufmenge des zuzu­ führenden Fluids vorgesehen ist. Abhängig von der Höhe des Gegendrucks bzw. von der bestehenden Druckdifferenz lenkt die Membran mehr oder weniger aus und führt demgemäß zu ei­ ner druckabhängigen Öffnungsstellung des genannten Drossel­ ventils.In order to be able to set the required delivery pressure, are usually so-called pressure regulators or material control valves of the type mentioned are used. Here  two pressure rooms are shaped by an elastic wall a membrane separated from each other, being on the membrane an actuator for a throttle valve to the rain development of the inlet pressure and thus the inlet quantity of the zuzu leading fluid is provided. Depending on the amount of Back pressure or from the existing pressure difference the membrane more or less and accordingly leads to egg ner pressure-dependent opening position of the mentioned throttle valve.

Aufgrund von ständigen, nicht zu vermeidenden geringen Druckschwankungen auf der Zuführseite ist die Membran einer ständigen Wechselbeanspruchung unterworfen, die unter Um­ ständen zu einer Ermüdung und so zu einer Leckage führen kann. Im Falle einer Leckage findet zwangsläufig ein Druck­ ausgleich statt. Darüberhinaus aber besteht das Problem, daß das zuzuführende Fluid in den Gegendruckraum gelangt und dort möglicherweise Schäden hervorrufen kann.Due to constant, unavoidable minor Pressure fluctuations on the supply side is the membrane one subjected to constant alternating stress, which under Um would cause fatigue and thus lead to leakage can. In the event of a leak, pressure is inevitable equalization instead. But beyond that there is the problem that the fluid to be supplied reaches the back pressure chamber and possibly cause damage there.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Materialregelventil der eingangs genann­ ten Art auf möglichst einfache Weise leckagesicher zu ge­ stalten.Based on this state of the art, it is therefore a task the invention, a material control valve of the beginning leakproof in the simplest possible way design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, daß die Membran als Doppelmembran ausgebildet ist, die aus zwei einzelnen zueinander parallel angeordneten Membranen be­ steht und einen peripheren Ringraum aufweist, der über eine Leitung mit einer Leckageerfassungseinrichtung verbindbar ist. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung weist zwei we­ sentliche Vorteile auf gegenüber den bekannten Ausge­ staltungen. Zum einen ist die Leckagesicherheit aufgrund der Redundanz der Membran wenigstens verdoppelt. Zum ande­ ren ist mit der Schaffung eines Ringraumes die Möglichkeit geboten, gegebenenfalls auftretende Leckagen rechtzeitig zu erkennen und demgemäß die erforderlichen Abhilfemaßnahmen frühzeitig einleiten zu können.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. Thereafter it is provided that the Membrane is designed as a double membrane consisting of two individual membranes arranged parallel to each other stands and has a peripheral annulus that has a Line can be connected to a leakage detection device is. This embodiment of the invention has two we significant advantages over the known Ausge events. On the one hand, the leakage security is due the redundancy of the membrane is at least doubled. To the other Ren is the possibility with the creation of an annulus provided that any leaks occur in good time  recognize and accordingly the necessary remedial measures to be able to initiate early.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der Seite der zweiten Kammer, die mit dem zuzuführenden Fluid in Kontakt steht, eine weitere Membran vorgesehen. Hierdurch ist einerseits die Leckagesicherheit weiter er­ höht, ohne daß das Materialregelventil in seiner Funktion beeinträchtigt oder in seiner Gestaltung wesentlich verän­ dert ist.According to a preferred embodiment of the invention on the side of the second chamber that is to be fed Fluid is in contact, another membrane is provided. On the one hand, this further increases the leakage security increases without the material control valve in its function impaired or significantly changed in its design is.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der pe­ riphere Ringraum einen ersten und einen zweiten Ringraum auf, welch letzterer mit der genannten Leckageerfassungs­ einrichtung verbindbar ist. Diese kann vorzugsweise als au­ tomatische Leckageerfassungseinrichtung ausgebildet sein und im Falle einer Leckage beispielsweise die Unterbrechung des Zulaufes des zu fördernden Fluids herbeiführen.In an advantageous embodiment of the invention, the pe riphere annulus a first and a second annulus on what the latter with the leak detection mentioned facility is connectable. This can preferably as au Tomato leak detection device can be formed and in the event of a leak, for example, the interruption bring about the inflow of the fluid to be pumped.

Der erste Ringraum wird von zwei Membranen und einem peri­ pher dazwischen angeordneten Ring begrenzt, der vorzugs­ weise radiale Durchtrittsöffnungen aufweist, die die Ver­ bindung zum zweiten Ringraum herstellen. Tritt nun der Fall ein, daß die an die zweite Kammer angrenzende Membran bzw. Membrankombination eine Undichtigkeit aufweist, durch wel­ che das zu fördernde Fluid hindurchtritt, so gelangt dieses zunächst in den ersten Ringraum von diesem durch die radia­ len Durchtrittsöffnungen in dem erwähnten Ring in den zwei­ ten Ringraum und hier über die Anschlußleitung zur genann­ ten Leckageerfassungseinrichtung.The first annulus is made up of two membranes and one peri pher interposed ring limited, the preferred has radial through openings that the Ver create a bond to the second annulus. Now the case occurs a that the membrane or Membrane combination has a leak, through which che the fluid to be conveyed passes through, this gets first in the first annulus of this through the radia len openings in the ring mentioned in the two ten annulus and here on the connecting line to the called th leak detection device.

Der den ersten Ringraum begrenzende Ring kann entweder zwi­ schen den Membranen eingeklemmt sein oder mit diesen dauer­ haft verbunden, sei es mittels Klebstoff oder Verschwei­ ßung. The ring delimiting the first ring space can either be between between the diaphragms or with them for a long time bonded, be it with glue or welding ß.  

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.These and other advantageous configurations are opposed stood the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on an exemplary embodiment shown in the drawing game the invention, advantageous embodiments and improvements and special advantages of the invention are explained and described in more detail.

Es zeigt die einzige Figur einen auszugsweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Materialregelventil.The only figure shows a partial longitudinal section by an inventive material control valve.

In der einzigen Figur ist in ausschnittweiser Darstellung der Längsschnitt durch ein Materialregelventil 10 gezeigt, das ein aus einem Oberteil 12 und einem Unterteil 13 gebil­ detes Gehäuse aufweist. In dem Gehäuse 12, 13 ist eine er­ ste Kammer 14 von einer zweiten Kammer 16 durch eine Mem­ bran 18 getrennt.In the single figure, the longitudinal section through a material control valve 10 is shown in a fragmentary representation, which has a housing formed from an upper part 12 and a lower part 13 . In the housing 12 , 13 , a ste chamber 14 is separated from a second chamber 16 by a membrane 18 .

Die im Beispiel gezeigte Membran 18 ist aus insgesamt drei Einzelmembranen zusammengesetzt, von denen eine erste Mem­ bran 20 an die erste Kammer 14 grenzt, während die an die zweite Kammer 16 grenzenden Membranen als Doppelmembran 22 ausgebildet sind. Im Zentrum der aneinanderliegenden Mem­ branen ist ein zweigeteiltes Zwischenstück 24 angeordnet, welches von einem Schraubenbolzen 26 zusammengehalten ist.The membrane 18 shown in the example is composed of a total of three individual membranes, of which a first membrane 20 borders on the first chamber 14 , while the membranes bordering on the second chamber 16 are designed as a double membrane 22 . In the center of the adjacent membrane, a two-piece intermediate piece 24 is arranged, which is held together by a screw bolt 26 .

Der Schraubenbolzen 26 ist so gestaltet, daß sein Schaft mitsamt dem Schraubenkopf gleichzeitig als Ventilstößels eines Drosselventils 28 fungiert, welches in einer Zulauf­ öffnung 30 angeordnet ist und den Zufluß regelt. Ausgangs­ seitig weist die zweite Kammer 16 einen Materialauslaß 32 auf.The screw bolt 26 is designed so that its shaft together with the screw head acts simultaneously as a valve lifter of a throttle valve 28 , which is arranged in an inlet opening 30 and regulates the inflow. On the output side, the second chamber 16 has a material outlet 32 .

Demgegenüber besitzt die erste Kammer 14 lediglich einen Anschluß 15 für ein Druckmedium. Über diesen Druckanschluß 15 wird in der ersten Kammer 14 ein bestimmter Druck einge­ stellt, der über die Membran 18 auf die zweite Kammer 16 wirkt. In dieser herrscht bei voll geöffnetem Drosselventil 28 der Förderdruck des zuzuführenden Fluids, z. B. Farb­ stofffluid, welches über den Auslaß 32 einer Farbbeschich­ tungseinrichtung zugeführt wird. Abhängig von dem Förder­ druck öffnet oder schließt das Drosselventil entsprechend, so daß eine vorgegebene Fördermenge sich am Auslaß 32 an­ stellt.In contrast, the first chamber 14 only has a connection 15 for a pressure medium. About this pressure port 15 , a certain pressure is set in the first chamber 14 , which acts on the membrane 18 on the second chamber 16 . In this there prevails when the throttle valve 28 is fully open, the delivery pressure of the fluid to be supplied, for. B. color fluid, which is fed via the outlet 32 to a color coating device. Depending on the delivery pressure opens or closes the throttle valve accordingly, so that a predetermined flow rate at the outlet 32 arises.

Die wesentliche Besonderheit dieses Materialregelventils 10 besteht jedoch darin, daß zwischen der ersten Membran 20 und der zweiten Membran 22, die als Doppelmembran ausgebil­ det ist, ein erster Ringraum 34, der beiderseits von den Membranen 20, 22 sowie zum Umfang hin von einem zwischen die Membranen 20, 22 eingefügten peripheren Ring 36 be­ grenzt ist. Dieser periphere Ring 36 besitzt gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete radiale Durchtrittsöffnungen 37, welche die Verbindung des ersten Ringraums 34 mit einem zweiten Ringraum 38 herstellen.The essential peculiarity of this material control valve 10 is, however, that between the first membrane 20 and the second membrane 22 , which is ausgebil det as a double membrane, a first annular space 34 , which is on both sides of the membranes 20 , 22 and the circumference of one between the Membranes 20 , 22 inserted peripheral ring 36 be limited. This peripheral ring 36 has radial through openings 37 arranged uniformly distributed around the circumference, which establish the connection of the first annular space 34 with a second annular space 38 .

Dieser zweite Ringraum 38 wird von den Gehäusehälften 12, 13, sowie von dem peripheren Ring 36 und einer zur Abdich­ tung zwischen die Gehäusehälften 12, 13 eingesetzten Dicht­ ring 40 begrenzt. Ferner befindet sich in der oberen Gehäu­ sehälfte 12 ein Austrittskanal 42, der den zweiten Ringraum mit einer hier nicht näher dargestellten Leckageerfassungs­ einrichtung verbindet.This second annular space 38 is bounded by the housing halves 12 , 13 , and by the peripheral ring 36 and a sealing ring 40 used for sealing between the housing halves 12 , 13 . Furthermore, in the upper half 12 of the housing there is an outlet channel 42 which connects the second annular space to a leakage detection device (not shown here).

Die vorbeschriebene Anordnung der Ringräume 34, 38 dient einzig und allein dem Zweck betriebsbedingte Leckagen in­ folge Bruch einer Membran 20, 22 frühzeitig zu erkennen und entsprechende Abhilfemaßnahmen zu ergreifen, um zu verhin­ dern, daß das zuzuführende Fluid in den Druckraum der er­ sten Kammer 14 gelangt.The above-described arrangement of the annular spaces 34 , 38 is used solely for the purpose of detecting operational leaks as a result of the rupture of a membrane 20 , 22 at an early stage and to take appropriate remedial measures to prevent the fluid to be supplied from entering the pressure chamber of the chamber 14 reached.

Claims (8)

1. Materialregelventil (10) mit einem Gehäuse (12, 13) mit darin angeordneten ersten und zweiten Kammern (14, 16), welche erste Kammer (14) einen Anschluß (15) für ein Druckmedium aufweist, welche zweite Kammer (16) eine Zu­ lauföffnung (30) sowie einen Auslaß (32) für zuzuführendes Fluidmaterial aufweist, welche erste und zweite Kammern (14, 16) durch eine Membran (18, 20, 22) voneinander ge­ trennt sind, die mit einem Zwischenstück (24) versehen ist, das eine Ventilstößel (26) beaufschlagt, das ein Drossel­ ventil (28) in der Zulauföffnung (30) betätigt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Membran (18) aus zwei einzelnen Mem­ branen (20, 22) besteht und einen peripheren Ringraum (34, 38) aufweist, der über eine Leitung (40) mit einer Lecka­ geerfassungseinrichtung verbindbar ist.1. Material control valve ( 10 ) with a housing ( 12 , 13 ) with first and second chambers ( 14 , 16 ) arranged therein, which first chamber ( 14 ) has a connection ( 15 ) for a pressure medium, the second chamber ( 16 ) one To run opening ( 30 ) and an outlet ( 32 ) for fluid material to be supplied, the first and second chambers ( 14 , 16 ) by a membrane ( 18 , 20 , 22 ) are separated from each other, which is provided with an intermediate piece ( 24 ) , which acts on a valve tappet ( 26 ) which actuates a throttle valve ( 28 ) in the inlet opening ( 30 ), characterized in that the membrane ( 18 ) consists of two individual membranes ( 20 , 22 ) and a peripheral annular space ( 34 , 38 ), which can be connected via a line ( 40 ) to a leakage detection device. 2. Materialregelventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Seite der zweiten Kammer (16) zu­ sätzlich eine weitere Membran (22) vorgesehen ist.2. Material control valve according to claim 1, characterized in that on the side of the second chamber ( 16 ) an additional membrane ( 22 ) is additionally provided. 3. Materialregelventil nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der periphere Ringraum (34, 38) einen ersten Ringraum einen zweiten Ringraum (38) aufweist und daß der zweite Ringraum (38) über eine Leckageleitung (42) mit einer Leckageerfassungseinrichtung verbindbar ist.3. Material control valve according to claim 1 or 2, characterized in that the peripheral annular space ( 34 , 38 ) has a first annular space, a second annular space ( 38 ) and that the second annular space ( 38 ) via a leakage line ( 42 ) can be connected to a leakage detection device is. 4. Materialregelventil nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Ringraum (34) von zwei Membra­ nen (20, 22) und einem peripher dazwischen angeordneten Ring (36) begrenzt ist. 4. Material control valve according to claim 3, characterized in that the first annular space ( 34 ) by two diaphragms NEN ( 20 , 22 ) and a peripherally arranged ring ( 36 ) is limited. 5. Materialregelventil nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der periphere Ring (36) radiale Durch­ trittsöffnungen (37) aufweist, die den ersten Ringraum (34) mit dem zweiten Ringraum (38) verbinden.5. Material control valve according to claim 4, characterized in that the peripheral ring ( 36 ) has radial through openings ( 37 ) which connect the first annular space ( 34 ) with the second annular space ( 38 ). 6. Materialregelventil nach Anspruch 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der periphere Ring (36) mit den Membranen (20, 22) dauerhaft verbunden ist.6. Material control valve according to claim 4 or 5, characterized in that the peripheral ring ( 36 ) with the membranes ( 20 , 22 ) is permanently connected. 7. Materialregelventil nach Anspruch 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der periphere Ring (36) zwischen den Membranen (20, 22) eingeklemmt ist.7. Material control valve according to claim 4 or 5, characterized in that the peripheral ring ( 36 ) between the membranes ( 20 , 22 ) is clamped. 8. Materialregelventil nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Ringraum (34, 38) über die Leckageleitung (42) mit einer selbsttätig arbeitenden Leckageerfassungseinrichtung verbindbar ist.8. Material control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral annular space ( 34 , 38 ) via the leakage line ( 42 ) can be connected to an automatically operating leakage detection device.
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