DE69029322T2

DE69029322T2 - Universelles steuerventil

Info

Publication number: DE69029322T2
Application number: DE69029322T
Authority: DE
Inventors: Milic Yu-47220 Vojnic Novakovic
Original assignee: URO NOVA TECHNOLOGIES Inc
Current assignee: URO NOVA TECHNOLOGIES Inc
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2010-01-10
Also published as: BR9007014A; CA2045132C; AU4840690A; ATE145973T1; CA2045132A1; YU3489A; JPH04503703A; RU2054137C1; EP0452374B1; WO1990008279A1; DE69029322D1; AU639431B2; EP0452374A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf mechanische Vorrichtungen, und genauer gesagt auf das Gebiet der Ventile, d.h. Sicherheitsventile, die auf das Auftreten eines Unterdrucks oder unzureichendem Druck reagieren. Gemäß der IPC gehört diese Erfindung zu der Klasse F16K 17/02.
Das technische Problem, das durch diese Erfindung gelöst wird, ist die Konstruktion eines Universal-Steuerventils, das den Verwender vor einem unkontrollierten Fluid-Ausstrom auf Grund eines erneuten Fluidstroms in Verteilervorrichtungen nach der Beseitigung der Ursache der Stromunterbrechung bewahrt. Wenn nicht-korrosive Fluide verwendet werden, wie beispielsweise Wasser in Versorgungsleitungen, muß die maximal benötigte Kapazität begrenzt werden und weiterhin Kalkablagerungen verhindert werden, sowie hydraulische Druckwellen oder Stöße auf ein Minimum verringert oder vollständig vermieden werden. Zusätzlich kann das Ventil bei Bedarf als Vakuumventil dienen.
Die jüngste Lösung auf dem Gebiet der Sicherheitsventile ist das Patent WO 88/06694 (PCT/CH88/0048) von dem vorliegenden Erfinder. Gemäß dieser Erfindung sollen Einrichtungen geschützt werden, durch die das Fluid zu den Endverbrauchem transportiert wird und bei denen Versorgungsunterbrechungen oft aufgrund verschiedener Gründe auftreten, wie beispielsweise: Rohrbruch, Wartung der Einrichtung, Verringerung des Fluidnachschubs, usw. Die Endverbraucher verwenden das Fluid durch Öffnen der Ventile oder Hähne. Wenn die Ventile und Hähne offen sind, kann das Fluid in den Raum ausströmen. Wenn es sich um Wasser handelt, wird es den Raum fluten. Wenn aggressive Fluide, Gase oder Säuren verwendet werden, können die Folgen katastrophal sein. Ein Schutzventil gemäß dem genannten Patent stoppt automatisch den Fluidstrom beim Auftreten eines Druckabfalls in der Ventil-Auslaßöffnung. Auch wenn das Ventil das Problem gelöst hat, haben Tests eine Anzahl an Unzulänglichkeiten ergeben. Nach ein paar Tagen endet die Funktionsfähigkeit des Rings aufgrund von Kalkablagerung an der Gehäuse-Innenwand, die eine Bewegung des Kolbens verhindert. Die Ringspalt- Regulierung ist ein großes Problem, da ein kleiner Spalt schwer zu schaffen ist, ohne hydraulische Druckschwingungen oder Stöße zu verursachen. Wenn er erhalten wird, dichtet der Ring den Kolben zu sehr ab, so daß dieser sich nicht mehr bewegen kann. Ein weiteres Problem ist die Ventil-Instabilität, die an den verschiedenen Flächen zwischen dem oberen Kolben und dem Sitz auftritt. Indessen wird dies gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Nenn-Balgfläche 70% kleiner ist als die obere Sitzfläche, teilweise gelöst. Indessen bleibt die System-Instabilität, da die Regelungseigenschaften, wenn die Regelung mit der Feder mittels einer Schraube verbunden ist, sich direkt auf den Eingangsdruck an dem Ventileingang beziehen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerventil vorgesehen mit: einem Gehäuse mit einem Einlaß, einem Auslaß und einer eine Nennöffnungsfläche aufweisenden Öffnung, die durch einen Sitz begrenzt wird und zwischen dem Einlaß und dem Auslaß so angeordnet ist, daß sie diese miteinander verbindet; einem Haupt- Ventilkörper oder einer Ventilplatte, der bzw. die so angebracht ist, daß er bzw. sie zwischen einer Öffnungsstellung, in der er bzw. sie vom Sitz gelöst ist, und einer Schließstellung, in der er bzw. sie am Sitz anliegt, hin- und herbewegbar ist; einem Federmittel, das dazu dient, den Haupt-Ventilkörper in Schließstellung zu bringen, einer Ausgleichskammer, die zwischen dem Ventilsitz und dem Auslaß angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen Durchgang bzw. Kanal aufweist, der so angeordnet ist, daß zwischen dem Einlaß und der Auslaßkammer eine eingeschränkte Verbindung besteht, wenn der Ventilkörper zum Schließen des Ventils gegen den Sitz gedrückt wird; einem biegsamen Faltenbalg, der sich auf der vom Sitz abgewandten Seite des Ventilkörpers zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse erstreckt, wobei der Faltenbalg mit seinen gegenüberliegenden Enden am Ventilkörper und Gehäuse befestigt ist, so daß eine Faltenbalgkammer gebildet wird, gekennzeichnet durch:
(a) eine am Gehäuse befestigte biegsame Membran, wobei die Membran und das Gehäuse beiderseits der Membran eine Steuerkammer und eine Druckkammer bilden, die unter dem am Einlaß herrschenden Druck steht, der Haupt-Ventilkörper an der Membran so angebracht ist, daß er sich zusammen mit dieser zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventils hin- und herbewegen läßt, die Membran eine Öffnung aufweist, die zwischen der Steuerkammer und der Druckkammer eine eingeschränkte Verbindung herstellt, die Öffnung klein genug ist, um den Fluß der Flüssigkeit (Fluids) zwischen der Steuerkammer und der Druckkammer so zu verringern, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Membran zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventils gesenkt und somit das Auftreten von hydraulischen Stößen eingeschränkt wird,
(b) die Faltenbalgkammer, die eine effektive Fläche der Membran begrenzt, die im wesentlichen so groß ist wie die Nennöffnungsfläche des Ventilsitzes, so daß die vom Faltenbalg begrenzte Fläche der Membran auf einer Seite nicht unter dem in der Steuerkammer herrschenden Druck steht und im wesentlichen so groß ist wie eine Fläche auf der anderen Seite der Membran, die durch den Ventilsitz gegen den Druck am Einlaß abgedichtet ist, und
(c) ein Kanal-Ventilelement, mit dem sich der Durchgang bzw. Kanal je nach Bedarf selektiv öffnen und schließen läßt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen ein Steuerventil mit: einem Gehäuse mit einem Durchgang bzw. Kanal, einem Einlaß und einem Auslaß, wobei das Gehäuse außerdem eine Öffnung mit einer Nennöffnungsfläche aufweist, die von einem Sitz begrenzt wird und zwischen dem Einlaß und dem Auslaß so angeordnet ist, daß sie diese miteinander verbindet; einem Haupt-Ventilkörper oder einer Ventilplatte, der bzw. die so angebracht ist, daß er bzw. sie zwischen einer Öffnungsstellung, in der er bzw. sie vom Sitz gelöst ist, und einer Schließstellung, in der er bzw. sie am Sitz anliegt, hin- und herbewegbar ist; einem Federmittel, das dazu dient, den Ventilkörper in Schließstellung zu bringen; einer Ausgleichskammer, die zwischen dem Ventilsitz und dem Auslaß angeordnetist;
einem biegsamen Federbalg, der sich auf der vom Sitz abgewandten Seite des Ventilkörpers zwischen dem Ventilkörper und dem Gehäuse erstreckt, wobei der Faltenbalg mit seinen gegenüberliegenden Enden am Ventilkörper und Gehäuse befestigt ist, so daß eine Faltenbalgkammer gebildet wird, gekennzeichnet durch:
(a) eine am Gehäuse befestigte, biegsame Membran, die zusammen mit demGehäuse beiderseits der Membran eine Steuerkammer und eine Druckkammer bildet, die unter dem am Einlaß herrschenden Druck steht, wobei der Ventilkörper durch eine Steckverbindung an der Membran so angebracht ist, daß er sich zusammen mit dieser zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventils hin- und herbewegen läßt, die Membran eine Öffnung aufweist, die zwischen der Steuerkammer und der Druckkammer eine eingeschränkte Verbindung herstellt, die Öffnung klein genug ist, um den Fluß der Flüssigkeit zwischen der Steuerkammer und der Druckkammer so zu verringern, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Membran gesenkt und somit das Auftreten von hydraulischen Stößen eingeschränkt wird,
(b) die Faltenbalgkammer, die eine effektive Faltenbalgfläche aufweist, die durch eine geschlossene Hüllfläche, die etwa in der Mitte zwischen den Innen- und Außenwindungen des Faltenbalgs verläuft, umgeben ist und somit eine effektive Fläche der Membran begrenzt, die im wesentlichen so groß ist wie die vom Ventilsitz umgebene Nennöffnungsfläche, so daß der vom Faltenbalg begrenzte Teil der Membran nicht unter dem in der Steuerkammer herrschenden Druck steht, und
(c) den Durchgang bzw. Kanal des Gehäuses, der die Steuerkammer mit dem Auslaß verbindet, wenn zum Schließen des Ventils die Membran gegen den Ventilsitz gedrückt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Membran zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuse befestigt. In der oberen Wand des unteren Gehäuses ist eine Nennöffnung vorgesehen, die durch einen Sitz begrenzt wird. Ein selbstspülender Durchgang ist daneben in der oberen Wand oberhalb des Auslaßes angebracht. Ein verdickter Abschnitt der Membran, der zwischen der Platte und dem Membranhalter befestigt ist, ist an dem Sitz angeordnet. Der Halter mit Führungselementen ist in der Nennöffnung beweglich angeordnet und ist mit einer Zugstange durch eine Schraube verbunden. Die Zugstange wird durch eine Platte umgeben und ist mit dem Bolzen (Gewindestift) befestigt. Dieser Bolzen ist in dem oberen Teil des oberen Gehäuses verschraubt. Eine Feder umgibt den Zugstab, wobei ein Ende von ihr gegen den Bolzen anschlägt und das andere gegen die Platte drückt. An der Oberseite der Platte ist eine plattenförmige Kammer mit einem Innendurchmesser gleich dem des Nennöffnungs-Durchmessers gebildet. Diese Kammer wird durch einen Begrenzer begrenzt und in ihr gibt es einen Balg, der luftdicht mit der Platte verbunden ist. Das andere Ende des Balgs ist luftdicht mit dem Mittelteil des oberen Gehäuses verbunden. Oberhalb des selbstspülenden Durchlaßes gibt es einen Durchlaß in der Membran, so daß eine Druckkammer zwischen der Membran des unteren Gehäuses gebildet wird, und eine weitere Kammer, die in der Steuerkammer endet, zwischen der Membran und dem oberen Gehäuse gebildet wird.
Ein Zeigerhalter kann vorgesehen sein, der beweglich in der Ventilspindel aufgenommen ist und mit der Platte befestigt ist. In dem unteren Gehäuse gibt es in der Nähe der Ausgleichskammer eine Horizontalöffnung. In der Nähe der Druckkammer gibt es in dem unteren Gehäuse eine Vertikalöffnung. Diese Öffnungen münden in eine zylindrische Kammer, in der ein beweglicher Kolben aufgenommen ist, der von einer Kappe umgeben ist, die in dem oberen Gehäuse verschraubt ist. Unter der Kappe gibt es um den Kolben in der zylindrischen Kammer herum eine Feder. An seinem anderen Ende ist der Kolben mit einem Griff mittels eines Stiftes verbunden, und der Griff ist in der gleichen Weise mit der Kappe verbunden. Unter der Schraube sind in dem oberen Gehäuse um die Feder herum Kalibrier-Abstandshalter eingesetzt. Die Kammer wird durch Bälge verschlossen. Ein Begrenzer ist mit der Ventilspindel unterhalb des Bolzens verbunden, und in den Löchern des Bolzens sind die Bolzen angebracht.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist ein Magnetventil geschaffen, das mit dem horizontalen und dem vertikalen Kanal in dem unteren Gehäuse verbunden ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind in dem oberen Gehäuse Kanäle vorgesehen. Der erste Kanal beginnt in der Steuerkammer. Der zweite Kanal beginnt in dem Kanal, der in dem unteren Gehäuse gebohrt ist, und ist mit dem Auslaß verbunden. Das andere Ende des ersten und des zweiten Kanals ist jeweils mit dem Magnetventil verbunden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Enden von jedem Kanal, die in dem oberen Gehäuse gebohrt sind, jeweils durch einen Stöpsel verschlossen. Der erste Kanal ist an seinem anderen Ende mit dem Effektivraum verbunden. Der zweite Kanal ist an seinem anderen Ende mit der Steuerkammer verbunden. Die Kanäle sind mit dem Drei-Weg-, Zwei-Stellungs-Magnetventil verbunden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Zugstange mit der Platte verbunden.
Die Vorteile des Steuerventils gemäß dieser Erfindung liegen im Vergleich zu den bestehenden Ventilen darin, daß ihre Unzulänglichkeiten verringert wurden, und dadurch daß:
- das Ventil automatisch einen Überfluß im Falle des Berstens einer Wasserversorgungsleitung verhindern kann;
- das Ventil automatisch den Fluidstrom für den Fall eines Wasserversorgungsschadens stoppen kann;
- das Ventil den Strom im Falle eines übermäßigen Verbrauchs steuert;
- das Ventil automatisch den Rückfluß von Schmutzwasser und Wasserversorgungs- Verunreinigungen verhindern kann;
- das Ventil automatisch nach der Beseitigung von Störungen einschalten kann;
- eine Kalkablagerung nicht seine Funktionsfähigkeit beeinträchtigt;
- hydraulische Druckschwankungen nicht auftreten;
- eine Möglichkeit der Ventileinstellung besteht;
- das Ventil Druckänderungen in dem Netzwerk gestattet;
- das Ventil sehr einfach aufgebaut ist;
- das Ventil als Vakuumventil verwendet werden kann;
- das Ventil so eingestellt werden kann, daß es auch absperrt, wenn der Fluiddruck unterhalb des Minimalwerts fällt;
- das Ventil verläßlich und über eine lange Lebenszeit arbeitet;
- das Ventil leicht eingebaut werden kann;
- das Ventil in Standardgehäuse von bekannten weltweiten Produzenten angeordnet werden kann;
- die Wartung des Ventils einfach ist.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und zur besseren Darlegung seines Betriebs wird beispielsweise auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht des Universal-Steuerventils;
Fig. 2 Kräfte und Drücke, die auf die Effektivbälge und Membranflächen sowie die untere Plattensitzfläche wirken;
Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht des Ventils gemäß Ausführungsbeispiel I für stabile Fluidsysteme;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Ventils gemäß Fig. 3;
Fig. 5a eine Vertikalschnittansicht des Ventils gemäß dem Ausführungsbeispiel II, wenn das Ventil als ein Absperrventil mit automatischer Bypass-Aktivierung mittels eines Magnetventils verwendet wird;
Fig. 5b eine Vertikalschnittansicht gemäß der Linie A-A' von Fig. 5a;
Fig. 6 eine Vertikalschnittansicht des Ventils gemäß dem Ausführungsbeispiel III, wobei ein Magnetventil an dem oberen Gehäuse angebracht ist; und
Fig. 7 das Ventil gemäß dem Ausführungsbeispiel IV, d.h. in dem Steuerungs- Ausführungsbeispiel.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist das Steuerventil gemäß dieser Erfindung eine Membran 2 auf, die zwischen dem unteren Gehäuse 1 und dem oberen Gehäuse 3 angebracht ist. In der oberen Wand 79 des unteren Gehäuses 1 gibt es eine Nennöffnung oder Ventilöffnung 26 mit einer Fläche As, die durch einen Ventilsitz 78 begrenzt wird. Ein selbstspülender Durchgang oder Kanal 10 ist daneben in der oberen Wand 79 oberhalb des Auslaßes 17 angebracht. Die Gehäuse 1 und 3 schaffen eine Gehäuseeinrichtung mit einem Einlaß 12, wobei der Auslaß 17 und die Öffnung 26 die Nennöffnungsfläche As aufweisen. Die Öffnung 26 wird durch den Sitz 78 begrenzt und ist zwischen dem Einlaß und dem Auslaß vorgesehen, um eine Verbindung zwischen ihnen zu schaffen. Der verdickte Abschnitt 80 der Membran 2 ist zwischen der Platte 4 und der Membran 2 befestigt, und der Halter 9 ist an dem Sitz 78 angeordnet. Der Halter 9 mit Führungselementen 9a ist beweglich in der Nennöffnung 26 angeordnet und ist durch eine Schraube 8 mit einer Zugstange 11 verbunden. Die Zugstange 11 ist durch unterbrochene Linien dargestellt, da sie bei der Erfindung wie weiter unten beschrieben wahlweise verwendet werden kann. Die Membran 2 ist mit dem Gehäuse verbunden, um zusammen mit dem Gehäuse eine Steuerkammer 14 sowie eine Druckkammer 13 auf den voneinander abgewandten Seiten der Membran zu bilden. Die Platte 4 und der Halter 9 dienen als Membranverbinder, der auf der Membran angebracht ist, um sich mit ihr zwischen einer Öffnungsstellung, in der er von dem Sitz 78 gelöst ist, und einer Schließstellung zu bewegen, in der er an dem Sitz anliegt. Es ist ersichtlich, daß der Sitz innerhalb der Druckkammer 13 angeordnet ist, und das Steuerventil ist in der Schließstellung gezeigt, wobei die Membran gegen den Sitz 78 drückt. Die Zugstange 11 wird durch die Platte 4 umgeben und geht frei durch eine Bohrung eines Bolzens 7 hindurch. Der Bolzen 7 ist in den oberen Teil 84 des oberen Gehäuses 3 verschraubt. Eine Feder 6 umgibt die Zugstange 11, und ein Ende von ihr schlägt an dem Bolzen 7 an und ihr anderes Ende drückt gegen die Platte 4. Die Feder 6 dient als Federeinrichtung, um die Membran wie gezeigt in ihre Schließstellung wie gezeigt zu drücken. An der oberen Seite der Platte 4 ist eine plattenförmige Kammer 81 mit einem Innendurchmesser gleich dem Durchmesser der Nennöffnung 26 gebildet. Diese Kammer 81 wird durch einen Begrenzer 82 begrenzt, und in ihr ist ein Balg 5 vorgesehen, der luftdicht mit der Platte verbunden ist. Das andere Ende des Balgs 5 ist luftdicht mit dem Mittelteil 83 des oberen Gehäuses 3 verbunden. Der Balg 5 ist flexibel (Faltenbalg) und erstreckt sich zwischen dem Membranverbinder, d.h. der Platte 4 und dem Halter 9, und dem Gehäuse innerhalb der oberen oder Steuerkammer 14 auf einer Seite der Membran 2, die von dem Sitz 78 abgewandt ist. Es ist ersichtlich, daß der Balg an seinen voneinander abgewandten Enden mit dem Membranhalter und dem Gehäuse dicht abschließt, um eine Balgkammer 22 zu schaffen, die von der Steuerkammer 14 isoliert ist und eine Fläche Aef der Membran einschließt, die im wesentlichen gleich der Größe der Nennfläche As der Öffnung 26 ist. Dies isoliert einen Abschnitt der Membran 2 von dem Druck innerhalb der Steuerkammer 14. Oberhalb des selbstspülenden Durchgangs 10 gibt es eine Öffnung 15 in der Membran 2, so daß die Druckkammer 13 zwischen dem unteren Gehäuse 1 und der Membran 2 gebildet wird, und die Steuerkammer 14 zwischen der Membran 2 und dem oberen Gehäuse gebildet.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, liegt die Erfindung hinsichtlich des Universal- Steuerventils gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 in der Einführung eines Halters 77 eines Anzeigers 24, der beweglich ist, durch die Ventilspindel 86 gezogen wird und mit der Platte 4 verbunden ist. In dem unteren Gehäuse 1 gibt es in der Nähe der Ausgleichskammer 16 eine horizontale Öffnung 85. In der Nähe der Druckkammer 13 gibt es in dem unteren Gehäuse eine Vertikalöffnung 27. Die Öffnungen 85, 27 sind funktionsmäßig dem Durchlaß 10 äquivalent und dienen als Kanal, der in der zylindrischen Kammer 36 mündet, in der ein beweglicher Kolben 29 liegt, der durch eine Kappe 31 umgeben wird, die in das untere Gehäuse 1 verschraubt ist. Unter der Kappe 31 ist um den Kolben 29 in der zylindrischen Kammer 36 herum eine Feder 30 angeordnet. An dem anderen Ende ist der Kolben 29 mit einem Griff 34 mittels eines Stifts 32 verbunden, und der Griff 34 ist in der gleichen Weise mit der Kappe 29 verbunden. Unterhalb des Bolzens 7 sind in dem oberen Gehäuse 3 um die Feder 6 herum Kalibrier-Abstandshalter 18 angeordnet. Die Kammer 22 wird durch den Balg 5 verschlossen. Ein Begrenzer 19 ist mit der Ventilspindel 86 verbunden, um die Bewegung der Ventilspindel bezüglich des Bolzens 7 nach oben zu begrenzen, und in den Löchern 21 des Bolzens 7 sind Bolzen 20 angebracht. Die Ventilspindel ist innerhalb des Bolzens 7 verschraubt, und sie weist einen Griff 23 auf, um eine Drehung von Hand zur Bewegung der Ventilspindel nach innen und nach außen bezüglich des Bolzens 7 zu ermöglichen.
Wie aus Fig. 5a und 5b ersichtlich, liegt die Erfindung hinsichtlich des Universal- Steuerventils gemäß dem Ausführungsbeispiel II in der Einführung des Magnetventils 38, mit dem die Horizontalkammer oder der Kanal 85 und die Vertikalkammer oder der Kanal 27 in dem unteren Gehäuse 3 verbunden sind. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, liegt die Erfindung hinsichtlich des Universal-Steuerventils gemäß dem Ausführungsbeispiel III in der Einführung der Kanäle 45 und 46 in dem oberen Gehäuse 42. Der Kanal 46 beginnt in der Steuerkammer 14. Der Kanal 45 beginnt in dem Kanal 44, der in das untere Gehäuse 1 gebohrt ist, und ist mit der Auslaßöffnung verbunden. Das andere Ende der Kanäle 45 und 46 ist mit dem Magnetventil 38 verbunden.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich liegt die Erfindung hinsichtlich des Universal-Steuerventils gemäß dem Ausführungsbeispiel IV in dem folgenden: Die Kanäle 50, 51 sind in das obere Gehäuse 3 gebohrt, und an ihrem Ende sind sie jeweils mit Stöpseln 52, 53 verschlossen. Der Kanal so ist an seinem anderen Ende mit dem Effektivraum oder der Balgkammer verbunden. Der Kanal 51 ist an seinem anderen Ende mit der Steuerkammer 14 verbunden. Die Kanäle 50, 51 sind mit dem Dreiweg-, Zweistellungs(3/2)-Magnetventil 49 verbunden.
Das Universal-Steuerventil (Fig. 1) besteht aus dem unteren Gehäuse 1, an dem das obere Gehäuse 3 fest sitzt und dazwischen ist die Membran 2 dicht eingeschlossen. Eine Nennöffnung 26 liegt längs der Vertikalachse innerhalb des unteren Gehäuses 1 mit der Kammer 16 zum Druckausgleich. Es gibt einen Sitz 78 in dem unteren Teil der Nennöffnung 26.
Ein selbstspülender Durchgang 10 liegt in der oberen Wand 79 des unteren Gehäuses und zwischen dem Auslaß 17 und der Kammer 16. In dem unteren Teil 84 des oberen Gehäuses 3 ist ein Bolzen 7 verschraubt, der die Feder 6 an seinem unteren Ende beaufschlagt. Die Feder 6 drückt an ihrem unteren Ende auf die Platte 4. Der verdickte Abschnitt 80 der Membran 2 ist durch den Halter 9 mit Führungselementen 9a und der Schraube 8 mit dem unteren Teil der Platte 4 verbunden. Die Platte 4 weist an ihrer Oberseite die plattenförmige Kammer 81 auf, die durch den Begrenzer 82 begrenzt wird. Der Faltenbalg 5 ist fest, d.h. luftdicht und elastisch mit dem mittleren Innenteil 83 des oberen Gehäuses 3 an seiner Oberseite verbunden.
Der Bolzen 7 spannt die Feder 6 vor, um eine Schließkraft auf die Platte 4 auszuüben. Daher sitzt die Platte 4, solange kein Fluiddruck auf sie wirkt, immer an ihrem verdickten Abschnitt 80 der Membran 2 an dem Sitz 78 innerhalb des unteren Gehäuses 1, was verhindert, daß Fluid von dem Einlaß 12 durch die Nennöffnung 26 in die Kammer 16 und von dort aus in den Auslaß 17 fließt.
Durch Einlassen des Fluids in die Verteiler-Wasserversorgungseinrichtung tritt das Fluid in die Druckkammer 13 durch den Einlaß 12 ein und übt von unten her einen Druck auf die Platte 4 und die Membran 2 aus. Dann geht das Fluid durch die Öffnung 15 in der Membran 2 in die Steuerkammer 14.
Wenn die Steuerkammer 14 vollständig gefüllt ist, sind die Fluiddrücke auf jeder Seite der Membran 2 gleich und es wirkt keine zusätzliche Differenzkraft auf die Platte 4.
Frez = Fiz - (Ff+ Fb + Fo) = 0
wie in Fig. 2 gezeigt, wobei Aef die Effektiv-Balgschubfläche ist, As die Nennöffnungsfläche ist und Frez die sich ergebende Kraft ist, f(Pu) ist die Einlaß- Druckfunktion, Fiz ist die Auslaß-Druckkraft, Ff ist die Feder-Druckkraft, Fb ist die Balg- Druckkraft und Fo ist die Luftdruckkraft. Die Balgkammer 22 unterliegt dem Luftdruck P&sub0;, der durch einen oberen Abschnitt des Balgs durch die Öffnung in den Bolzen 7 eintreten kann, der wahlweise die Zugstange 11 aufnehmen kann. Die Balg-Druckkraft Fb ergibt sich aus der Kompressions-Federkraft des Balgs 5, die zusammen mit der Federdraft Ff wirkt und in der obigen Gleichung berücksichtigt ist.
Im Normalbetrieb, wenn das Steuerventil offen ist, liegt ein äußerer ringförmiger Abschnitt der Unterseite der Membran 2 gegenüber dem Einlaßdruck Pu wie in Fig. 2 ersichtlich frei. Dieser Einlaßdruck wirkt mittels der Öffnung 15 in der Steuerkammer 14 und wirkt weiterhin auf einen äußeren ringförmigen Abschnitt der Oberseite der Membran 2. Somit ist der äußere ringförmige Abschnitt der Membran 2 durch gleiche Drücke auf beiden voneinander abgewandten Seiten ausgeglichen, aber ein Innenabschnitt der Oberseite der Membran ist von dem Druck innerhalb der Steuerkammer durch den Balg 5 isoliert. Der Raum 22 in dem Balg befindet sich auf dem Luftdruck Po und die Kräfte Ff und Fb von der Feder bzw. dem Balg genügen nicht, um die zusätzliche nach oben gerichtete Kraft zu bewältigen, die auf dem Mittenabschnitt der Membran aufgrund des Auslaßdrucks Fiz wirkt, und somit bleibt das Steuerventil offen. Wenn in der Leitung stromabwärts des Auslaßes 17 ein Bruch auftritt, fällt der Auslaßdruck Fiz ab, und somit verringert sich die nach oben gerichtete Kraft von dem Auslaßdruck in der Ausgleichskammer 16, wohingegen der nach unten gerichtete Druck in der Steuerkammer 14 auf der abgewandten Seite der Membran nahezu gleich dem nach oben gerichteten Druck Pu aufgrund der Verbindung zwischen den Kammern 13 und 14 durch die kleine Öffnung 15 bleibt. Somit bewegen die Federkraft Ff und die Balgkraft Fb die Membran 2 langsam in die Schließstellung. Dieses Merkmal erleichtert die sehr genaue Wahl des Fluidstroms durch das Steuerventil und daher beeinträchtigen Veränderungen des Einlaßdrucks nicht den Strom durch das Ventil.
Es ist ersichtlich, daß die Membran 2 die Öffnung 15 aufweist, um eine beschränkte Verbindung zwischen der Steuerkammer 14 und der Druckkammer 13 zu schaffen, und diese ausreichend groß ist, um den Fluidstrom in die Steuerkammer 14 zu verringern, wenn der Auslaßdruck in dem Auslaß 17 oder der Ausgleichskammer 16 abfällt. Dies verringert die Geschwindigkeit des Verschließens der Membran, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von hydraulischen Stößen zu verringern.
Das Fluid geht gleichzeitig durch den selbstspülenden Durchgang 10 in die Kammer 16 und durch den Auslaß 17, und strömt weiter durch die Einrichtungen bis zu den Ventilen und Hähnen. Wenn ein Ventil oder Hahn offen ist, strömt das Fluid in einer unwesentlichen Menge aus und wird die Aufmerksamkeit des Benutzers erregen, um das Endventil oder den Hahn zu schließen. Es ist ersichtlich, daß die Verbindung 10 als ein Kanal dient, der vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen der Druckkammer 13 und dem Auslaß 17 zu schaffen, wenn die Membran 2 gegen den Sitz 78 zur Schließung des Steuerventils gehalten ist. Wenn die Platte in ihrer unteren Position ist, herrscht der Maximaldruck in dem Einlaß 12, während der Luftdruck in der Kammer 16 herrscht. Durch Verschließen des Endventils oder Hahns zur Verhinderung eines Ausfließens des Fluids steigt der Druck in der Kammer 16 an und gleicht den Druck in dem Einlaß 12 aus. Die sich in der Kammer 16 ergebende Kraft ist größer als die Kraft der Feder 6 und die Kraft des Balgs 5, und als Antwort auf diese Kräfte bewegt sich die Platte 4 in ihre obere Endposition und ermöglicht somit den Fluß des Fluids. Die Anhebegeschwindigkeit ist sehr gering und kann durch die Öffnung 15 in der Membran 2 gewählt werden, so daß das Anheben ohne hydraulischen Druckschwankungen geschieht. Der beschriebene Vorgang erfolgt bei neutralen Fluid- Medien genauso wie bei Wasserversorgungssystemen in unstabilen Netzwerken mit häufigen Rissen, Versorgungsproblemen, oder die auf hängenden Geländen, beispielsweise bei unstabilen Boden- oder Überlastbedingungen liegen.
Wenn sich die Auslaßleitung durch den Strom durch die Mündung 10 füllt, öffnet sich das Steuerventil automatisch und somit beginnt automatisch der Fluß durch das System. Ein Druckverlust in dem Auslaß läßt automatisch das Ventil schließen und somit wird der Strom automatisch gestoppt. Die Öffnung 15 schafft somit eine Verbindung quer zur Membran, um das Ventil mit einer gesteuerten verhältnismäßig langsamen Rate sowohl zu öffnen wie auch zu schließen. Es ist ersichtlich, daß die Öffnung 15 zur Erniedrigung der Bewegungsrate der Membran als Ergebnis von Druckungleichgewichten an der Membran 2 dient. Die Öffnung 15 weist eine Größe auf, die klein genug ist, um eine Messung eines Stroms durch sie mit einer Rate zu gestatten, die der Größe des Ventils und der Geschwindigkeit der Öffnung und des Verschließens wie benötigt angepaßt ist. Sowohl zur Öffnungs- wie auch zur Schließbewegung des Ventils ist die Bewegung ausreichend gering, um hydraulische Stöße zu verhindern, aber sie ist gleichzeitig ausreichend groß für den jeweiligen Zweck. Das Steuerventil versucht, bei einem Auslaßdruck zu öffnen, der sehr nahe an dem Auslaßdruck zu dem Zeitpunkt ist, an dem das Steuerventil schließt.
Es ist anzumerken, daß die optionale Zugstange 11 zur Bewegung der Membran von Hand weg von dem Sitz 78 verwendet werden kann, um das Steuerventil zum Starten des Stroms durch das Ventil zu öffnen, ohne auf den normalen Druckaufbau in der Ausgleichskammer 16 durch den verhältnismäßig niedrigen Strom durch die Öffnung 10 zu warten. Natürlich, wenn die Leitungslänge von dem Auslaß 17 zum Hahn verhältnismäßig groß ist, würde es eine verhältnismäßig lange Zeit dauern, bis sich die Rohrlänge mit dem verhältnismäßig geringen Strom der Flüssigkeit füllt, die durch die Öffnung 10 hindurchgeht. Der Vorteil der Zugstange 11 ist es, daß das Steuerventil anfangs geöffnet werden kann, indem die Stange 11 von Hand nach oben gezogen wird. Es ist ersichtlich, daß die Stange 11 ein Innenende aufweist, daß mit dem Membranverbinder, d.h. der Platte 4 und dem Halter 9 zusammenwirkt, sowie ein Außenende, daß eine Griffeinrichtung aufweist.
Das Universal-Steuerventil mit einem Bypass gemäß dem Ausführungsbeispiel I der Erfindung, das in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, wird in stabilen Netzwerken ohne Druckschwankungen verwendet. Allgemein ist sein Betrieb gleich dem zuvor beschriebenen Ventil mit Ausnahme der folgenden Merkmale: Seine Wiederinbetriebnahme wird mittels eines Griffs 34 ausgeführt, der als Zweiarm-Hebel durch einen Stift 33 verbunden ist. Der Hebel bewegt den Kolben 29 gegen die Feder 30. Dies ergibt eine Verbindung der Druckkammer 13 und der Ausgleichskammer 16, wodurch der Druck ausgeglichen wird und die Platte 4 angehoben wird. Mittels des Anzeigers 24 kann die Ventilposition genau beobachtet werden. Dieses Ventil kann in dieser Weise als Absperrventil verwendet werden, indem der Griff 23 gedreht wird, bis er die Platte 4 in die untere Endposition druckt und die Membran auf der Nennöffnung 26 des Sitzes 78 zu liegen kommt. Wenn das Ventil geöffnet wird, wird der Griff 23 geöffnet, bis er die obere Endposition erreicht, d.h. bis er den Begrenzer 19 erreicht. Zusammengefaßt ist ersichtlich, daß die Ventilspindel 86 eine Mittenbohrung aufweist, und so angebracht ist, daß sie relativ zu dem Gehäuse bewegt werden kann, um mit der Membran zusammenzuwirken. Der Anzeigerstab 24 geht durch die Bohrung der Ventilspindel und weist ein Innenende auf, daß mit dem Membranverbinder, nämlich der Platte 4 und dem Halter 9 verbunden ist, sowie ein Außenende, das sich von der Ventilspindel nach außen erstreckt, um die Position der Membran 2 anzuzeigen und mit der Spindel zusammenzuwirken, um sich bei Bedarf mit dieser nach außen zu bewegen. Es ist ersichtlich, daß die Ausgleichskammer 16, die sich auf dem Auslaßdruck Piz befindet, zwischen dem Ventilsitz 78 und dem Auslaß 17 befindet, und der Durchlaß oder der Kanal 27 und 85 sich von der Ausgleichskammer 16 zu der Druckkammer 13 erstrecken. Ein Ventilelement, wie beispielsweise der Kolben 29 wirkt mit dem Durchlaß oder dem Kanal 27 und 85 zusammen, um den Durchlaß oder den Kanal bei Bedarf zu öffnen oder zu schließen, wodurch der Strom zwischen der Ausgleichskammer 16 und der Druckkammer 13 gesteuert wird. Wie in Fig. 4 ersichtlich, wirkt eine Federeinrichtung, wie beispielsweise eine Feder 30, mit dem Ventilelement oder dem Kolben 29 zusammen, um das Ventilelement 29 in eine normalerweise geschlossene Position zu drucken, wodurch der Durchlaß oder der Kanal 27 und 85 verschlossen wird. Der von Hand betätigte Griff 34 wirkt mit dem Ventil 29 entgegen der Kraft der Federeinrichtung oder Feder 30, um den Durchlaß oder den Kanal 27 und 85 zu öffnen. Die Kapazitätseinstellung wird durch Wahl einer gewissen Anzahl an Kalibrations- Abstandshaltern 18 durchgeführt. Normalerweise tritt der Fall auf, daß nach dem Versiegen des Wasserstroms in dem Netzwerk die Hähne offen bleiben, und einige Verwender halten ihre Hand-Duschköpfe weiter in das Wasser von gefüllten Badewannen in der Erwartung, daß das Wasser wieder neu läuft. In solchen Fällen wirkt das Wasserversorgungssystem als Wasserleitung und saugt das Schmutzwasser mit Luft von der Badewanne her an. Dies verursacht eine Wasserverschmutzung und hydraulische Druckschwankungen aufgrund der eingesaugten Luft. Das in Fig. 3 und 4 gezeigte Ventil wirkt nun als Vakuumventil. Somit weist es die Kapazitäts-Steuereigenschaften auf, es verhindert ein Versiegen des Stroms oder ein Bersten der Leitung und kann als Absperrventil oder Vakuumventil verwendet werden.
Die Ventile gemäß den Ausführungsbeispielen II und III, die in Fig. 5a, 5b und 6 gezeigt sind, werden in der Industrie verwendet. In diesem Fall steuert das Magnetventil den Bypass und kann bei Bedarf zusammen mit einer Fern-Steueranzeige fernbedient werden, die die Position des Steuerventils anzeigt. In Fig. 5 ist ersichtlich, daß das Magnetventil 38 ein Dreiweg-Zweistellungsventil ist, das die Fluid-Verbindung zwischen der Ausgleichskammer 16 und der Druckkammer 13 steuert und somit dem von Hand betätigten Ventil mit dem Kolben 30 in Fig. 4 gleichwertig ist. Bei industriellen Anwendungen ist es angebracht, das Steuerventil von Hand zu öffnen, nachdem ein Leitungsbruch repariert wurde, in dem der Griff von Hand herausgeschraubt wird, was durch den Halter 77 gleichzeitig die Membran von ihrem Sitz wegbewegt, um das Steuerventil zu öffnen. Natürlich, wenn der Griff 23 in der oberen Position verbleibt, in der der Anzeiger 24 nicht über den Griff 23 heraussteht, kann das Steuerventil nicht mehr automatisch das Ventil verschließen, wenn ein Abfall in dem Auslaßdruck auftritt. Um daher einen normalen Gebrauch des Ventils nach der Öffnung zu gewährleisten, wird der Griff 23 wiederum in eine Position nach innen geschraubt, die ausreicht, um ein automatisches Schließen des Ventils bei einer Verringerung des Auslaßdrucks zu gewährleisten, und wird klar durch den Anzeiger 24 angezeigt, der sich über den Griff 23 hinaus erstreckt. Es ist anzumerken, daß, wenn die Leitung repariert wurde, das Ventil automatisch und fernbedient durch Betätigung des Ventils 38 zur Öffnung des Steuerventils und zur Wiederermöglichung des Fluidstroms in die Leitung durch die Kanäle 27 und 85 geöffnet werden könnte, wodurch die geschlossene Membran umgangen wird. Wenn natürlich die Leitung gefüllt ist, wirkt der Auslaßdruck Piz auf die Membran, um das Ventil wie nötig zu öffnen. Wenn indessen die Leitung lang ist, kann es eine lange Zeit dauern, bis das Fluid in die Leitung strömt und somit kann das automatische Wiederöffnen des Steuerventils in dieser Weise zeitraubend sein.
In Fig. 6 erstrecken sich die Kanäle 45 und 46 zwischen der Steuerkammer 14 und der Ausgleichskammer 16 und der Strom durch diese Kanäle wird in einer ähnlichen Weise automatisch durch das Magnetventil 38 gesteuert. Somit schaffen die Kanäle 45 und 46 eine Verbindung zwischen der Steuerkammer 14 und dem Auslaß 17, wenn die Membran gegen den Sitz zur Schließung des Steuerventils gehalten ist. Um das Steuerventil nach einer Reparatur eines Leitungsbruches zu öffnen, wird das Magnetventil 38 geöffnet und dies ermöglicht den Strom des Fluids von der Kammer 14 durch die Kanäle 46 und 45 in den Auslaß 17. Wenn der Druck in dem Auslaß 17 gleich dem Druck in dem Einlaß 12 ist, ist die Federkraft, die auf die Membran wirkt, aufgehoben, die Membran hebt sich ab und das Ventil öffnet, was einen Fluidstrom durch das sich öffnende Ventil gestattet. Da die Flußrate des Fluids in den Auslaß durch die Größe der Öffnung 15 in der Membran festgelegt ist, könnte der Druckausgleich in dem Einlaß und dem Auslaß eine wesentlich längere Zeit als die Zeit dauern, die zum Druckausgleich in dem Einlaß und dem Auslaß gemäß den Ausführungsbeispielen von Fig. 3 und 4 sowie Fig. 5a und 5b benötigt wird. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 6 kann somit auf einige Anwendungen beschränkt sein, aber es ist geeignet, wo es nicht möglich ist, in den Gehäusen die Kanäle 27 und 85 mit dem Ventilkolben 29 von Fig. 3 und 4 oder das Magnetventil 38 von Fig. 5a und 5b vorzusehen.
Fig. 7 zeigt das Universal-Steuerventil gemäß Ausführungsbeispiel IV, wie es in der Industrie als Steuerventil verwendbar ist. Durch das Magnetventil 38 und die Kanäle 45 und 46 wird eine Umgehung, d.h. eine Öffnung durchgeführt. Das Magnetventil 49 ist ein Dreiweg-Zweistellungs(3/2)-Ventil, so daß seine obere Bohrung in seiner Neutral-Position ist, wobei das obere Ende mit der Kammer 22 verbunden ist. Wenn das Magnetventil aktiviert wird, werden die Bohrungen 50 und 51 derart verbunden, daß das Fluid von der Kammer 14 in die Kammer 22 strömt und sich das Ventil somit schließt. Es ist ersichtlich, daß das Gehäuse in sich Kanäle 50 und 51 aufweist, die eine Verbindung zwischen der Balgkammer 22 mit dem Balg 5 und der Steuerkammer 14 schaffen. Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsbeispielen ist das obere Ende des Balgs 5 nicht direkt mit dem Luftdruck durch die Öffnung in dem Bolzen 48 verbunden. Dagegen wirkt das Magnetventil 49 mit der Kanaleinrichtung 50 und 51 zusammen, um die Kanaleinrichtung 50 und 51 je nach Bedarf zu öffnen und zu schließen, um die Verbindung mit dem Luftdruck oder den Kanälen 22 und 14 je nach Bedarf zu schaffen. Natürlich sind zwei Wege oder Hähne des Dreiweg-Ventils mit der Kanaleinrichtung 50 und 51 verbunden, und der dritte Weg oder Hahn ist mit einer Wanne oder ähnlichem verbunden, die vorzugsweise dem Luftdruck ausgesetzt ist, um Fluid von dem Balg abzulassen, wenn das Steuerventil von der geschlossenen in die geöffnete Stellung bewegt wird. Wenn natürlich das Steuerventil geöffnet ist, nimmt das Volumen des Balgs ab, und das Fluid von dem Balg wird durch den dritten Weg abgelassen. Wenn das Magnetventil 49 geöffnet ist, ist die Balgkammer 22 dem Luftdruck ausgesetzt und das Steuerventil arbeitet wie zuvor bezugnehmend auf Fig. 6 beschrieben.
Es ist ersichtlich, daß das Ventil 38 von Fig. 7 in einer ähnlichen Weise wie das Ventil 38 von Fig. 6 wirkt, und eine schnelle Öffnung des Ventils durch Ablaß von Fluid von der Kammer 14 unter Verwendung des Versorgungsdrucks auf einer unteren Seite der Membran gestattet. Zusätzlich kann das Steuerventil von Fig. 7 automatisch durch Betätigung des Magnetventils 49 von seiner Neutral-Position, in der die Kammer 22 dem Luftdruck ausgesetzt ist, in eine Aktiv-Position verschlossen werden, in der die Kanaleinrichtung 50 und 51 miteinander verbunden sind. Wenn sie so miteinander verbunden sind, geht Fluid von der Kammer 14 in die Kammer 22 und drückt die Membran 22 nach unten, wodurch das Steuerventil geschlossen wird und es unmöglich wird, das Steuerventil durch Betätigung des Magnetventils 38 zu öffnen.
Zusammengefaßt werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung wie zunehmend der Komplexität und Anwendbarkeit für viele Anwendungen beschrieben. Das Steuerventil gemäß Fig. 1 ist das einfachste Ventil und kann nur automatisch geschlossen werden, und wenn die wahlweise Zugstange 11 nicht vorgesehen ist, kann es nur automatisch durch Flutung mit Fluid durch die Öffnung 10 geöffnet werden. Das Steuerventil von Fig. 3 und 4 wird automatisch geschlossen, und es kann von Hand durch Drehen des Griffs 23 geschlossen werden, und es kann weiterhin von Hand entweder durch Herausschrauben des Griffs 23 oder durch Betätigung des von Hand betätigten Ventils 30 zur Öffnung der Kanäle 27 und 85 geöffnet werden. Das Steuerventil von Fig. 5a und 5b kann automatisch geschlossen und von Hand geschlossen oder geöffnet werden und es kann weiterhin ferngesteuert durch das Magnetventil 38 geöffnet werden, aber dies wäre nur geeignet, wenn die Öffnungsgeschwindigkeit nicht kritisch ist oder die Leitungslänge stromabwärts des Steuerventils verhältnismäßig gering ist. Das Steuerventil von Fig. 6 wird automatisch geschlossen und kann fernbedient und verhältnismäßig schnell durch Betätigung des Magnetventils 38 geöffnet werden, was keine Füllung der Leitung stromabwärts des Steuerventils benötigt. Das Steuerventil von Fig. 7 kann in gleicher Weise fernbedient und verhältnismäßig schnell wie in Fig. 6 geöffnet werden, und zusätzlich kann es fernbedient durch Verwendung des zusätzlichen Magnetventils 49 geschlossen werden.
Der Test des Universal-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung während einer größeren Zeitdauer in der Praxis hat außergewöhnlich gute Ergebnisse ergeben, und durch die beschriebene Leistungsfähigkeit ist die Erfindung für Verwender wertvoll und leicht anwendbar.

Claims

1. Steuerventil mit

- einem Gehäuse (1, 3) mit einem Einlaß (12), einem Auslaß (17) und einer eine Nennöffnungsfläche (As) aufweisenden Öffnung (26), die von einem Sitz (78) begrenzt wird und zwischen dem Einlaß und dem Auslaß so angeordnet ist, daß sie diese miteinander verbindet,

- einem Haupt-Ventilkörper oder einer Ventilplatte (4), der bzw. die so angebracht ist, daß er bzw. sie zwischen einer Öffnungsstellung, in der er bzw sie vom Sitz (78) gelöst ist, und einer Schließstellung, in der er bzw. sie am Sitz anliegt, hin-und herbewegbar ist,

- einem Federmittel (6), das dazu dient, den Haupt-Ventilkörper (4) in Schließstellung zu bringen,

- einer Ausgleichskammer (16), die zwischen dem Ventilsitz (78) und dem Auslaß (17) angeordnet ist,

wobei das Gehäuse (1, 3) einen Durchgang bzw. Kanal (27, 85) aufweist, der so angeordnet ist, daß zwischen dem Einlaß (12) und der Ausgleichskammer (16) eine eingeschränkte Verbindung besteht, wenn der Ventilkörper (4) zum Schließen des Ventils gegen den Sitz (78) gedrückt wird,

- einem biegsamen Faltenbalg (5), der sich auf der vom Sitz (78) abgewandten Seite des Ventilkörpers (4) zwischen dem Ventilkörper (4) und dem Gehäuse (1, 3) erstreckt, wobei der Faltenbalg mit seinen gegenüberliegenden Enden am Ventilkörper (4) und Gehäuse (1, 3) befestigt ist, so daß eine Faltenbalgkammer (22) gebildet wird,

gekennzeichnet durch

a) eine am Gehäuse (1, 3) befestigte, biegsame Membran (2), wobei die Membran und das Gehäuse beiderseits der Membran eine Steuerkammer (14) und eine Druckkammer (13) bilden, die unter dem am Einlaß herrschenden Druck steht, der Haupt-Ventilköper (4) durch eine Steckverbindung (4, 9) an der Membran (2) so angebracht ist, daß er sich zusammen mit dieser zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventils hin- und herbewegen läßt, die Membran (2) eine Öffnung (15) aufweist, die zwischen der Steuerkammer (14) und der Druckkammer (13) eine eingeschränkte Verbindung herstellt, die Öffnung (15) klein genug ist, um den Fluß der Flüssigkeit zwischen der Steuerkammer (14) und der Druckkammer (13) so zu verringern, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Membran (2) zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventils gesenkt und somit das Auftreten von hydraulischen Stößen eingeschränkt wird,

b) die Faltenbalgkammer (22), die eine effektive Fläche (Aef) der Membran (2) begrenzt, die im wesentlichen so groß ist wie die Nennöffnungsfläche (An) des Ventilsitzes, so daß die vom Faltenbalg (5) begrenzte Fläche der Membran auf einer Seite nicht unter dem in der Steuerkammer (14) herrschenden Druck steht und im wesentlichen so groß ist wie eine Fläche auf der anderen Seite der Membran, die durch den Ventilsitz gegen den Druck am Einlaß abgedichtet ist, und

c) ein Kanalventilelement (29, 38), mit dem sich der Durchgang bzw. Kanal (27, 85) je nach Bedarf selektiv öffnen und schließen läßt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch

a) eine Stange (11), deren inneres Ende mit dem Haupt-Ventilkörper (4) zusammenwirkt, und deren äußeres Ende einen Griff aufweist, wobei die Stange mit dem Gehäuse (1, 3) zusammenwirkt, um die Membran (2) zum Sitz (78) hin- und von diesem wegzubewegen, und

b) das Federmittel (6) zum Andrücken der Membran (2) an den Sitz (78), das sich zwischen dem Gehäuse und dem Haupt-Ventilkörper (4) erstreckt.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch

a) eine Ventilspindel (86), die eine zentrale Bohrung aufweist und so angebracht ist, daß sie sich relativ zum Gehäuse bewegen läßt und mit der Membran (2) zusammenwirken kann, und

b) einen Anzeiger (24), der lose in der Bohrung der Ventilspindel (86) sitzt, wobei sein inneres Ende mit der Membran (2) zusammenwirkt und sein äußeres Ende aus der Ventilspindel (86) herausragt, um die Stellung der Membran (2) anzuzeigen.

4. Steuerventil nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch a) ein Federmittel (30), das das Kanalventilelement (29) normalerweise in Schließstellung bringt und somit den Durchgang bzw. Kanal (27, 85) schließt, und

b) einen manuell betätigten Griff (34), mit dem sich mittels des Kanalventilelements (29) die Kraft des Federmittels (30) überwinden läßt, um den Durchgang bzw. Kanal (27, 85) zu öffnen.

5. Steuerventil nach Ansprnch 1, weiterhin gekennzeichnet durch

a) eine elektrisch betätigte Einrichtung (38), mit dem sich das Kanalventilelement (29) zwischen einer Öffnungsstellung und Schließstellung hin- und herbewegen läßt, um den Durchgang bzw. Kanal (27, 85) je nach Bedarf zu öffnen oder zu schließen.

6. Steuerventil nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Kammer (22) im Faltenbalg (5) unter atmosphärischem Druck (P&sub0;) steht.

7. Steuerventil mit

- einem Gehäuse (1, 3) mit einem Durchgang bzw. Kanal (10; 27, 85; 45, 46), einem Einlaß (12) und einem Auslaß (17), wobei das Gehäuse außerdem eine Öffnung (26) mit einer Nennöffnungsfläche (As) aufweist, die von einem Sitz (78) begrenzt wird und zwischen dem Einlaß und dem Auslaß so angeordnet ist, daß sie diese miteinander verbindet,

- einem Haupt-Ventilkörper (4) oder einer Ventilplatte, der bzw. die so angebracht ist, daß er bzw. sie zwischen einer Öffnungsstellung, in der er bzw. sie vom Sitz (78) gelöst ist, und einer Schließstellung in der er bzw. sie am Sitz anliegt, hin- und herbewegbar ist,

- einem Federmittel (6), das dazu dient, den Ventilkörper (4) in Schließstellung zu bringen,

gekennzeichnet durch

a) eine am Gehäuse (1, 3) befestigte, biegsame Membran (2), die zusammen mit dem Gehäuse (1, 3) beiderseits der Membran eine Steuerkammer (14) und eine Druckkammer (13) bildet, die unter dem am Einlaß (12) herrschenden Druck steht, wobei der Ventil körper (4) durch eine Steckverbindung (4, 9) an der Membran (2) so angebracht ist, daß er sich zusammen mit dieser zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventils hin- und herbewegen läßt, die Membran (2) eine Öffnung (15) aufweist, die zwischen der Steuerkammer (14) und der Druckkammer (13) eine eingeschränkte Verbindung herstellt, die Öffnung (15) klein genug ist, um den Fluß der Flüssigkeit zwischen der Steuerkammer (14) und der Druckkammer (13) so zu verringern, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Membran (2) gesenkt und somit das Auffreten von hydraulischen Stößen eingeschränkt wird,

b) die Faltenbalgkammer (22), die eine effektive Faltenbalgfläche (Aef) aufweist, die durch eine geschlossene Hüllfläche, die etwa in der Mitte zwischen den Innen- und Außenwindungen des Faltenbalgs verläuft, umgeben ist und somit eine effektive Fläche (Aef) der Membran begrenzt, die im wesentlichen so groß ist wie die vom Ventilsitz (78) umgebene Nennöffnungsfläche (As), so daß der vom Faltenbalg (5) begrenzte Teil der Membran (2) nicht unter dem in der Steuerkammer (14) herrschenden Druck steht, und

c) den Durchgang bzw. Kanal (10; 27, 85; 45, 46) des Gehäuses, der die Steuerkammer mit dem Auslaß (17) verbindet, wenn zum Schließen des Ventils die Membran gegen den Ventilsitz (78) gedrückt wird.

8. Steuerventil nach Anspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Durchgang bzw. Kanal (10, 27, 85) so angeordnet ist, daß die Druckkammer (13) und der Auslaß (17) miteinander verbunden sind, wenn zum Schließen des Ventils die Membran (2) gegen den Sitz (78) gedrückt wird, wobei die Steuerkammer (14) über die Öffnung (15) mit der Druckkammer (13) verbunden ist.

9. Steuerventil nach Anspruch 8, weiterhin gekennzeichnet durch

a) eine zwischen dem Ventilsitz (78) und dem Auslaß (17) angeordnete Ausgleichskammer (16), die mit dem Kanal (27, 85, 45, 46) verbunden ist,

b) ein Kanalventilelement (29, 38), mit dem sich der Kanal je nach Bedarf selektiv öffnen und schließen läßt.

10. Steuerventil nach Anspruch 7, weiterhin gekennzeichnet durch

a) eine Stange (11), deren inneres Ende mit der Membran (2) zusammenwirkt und deren äußeres Ende einen Griff aufweist, wobei die Stange mit dem Gehäuse (1, 3) zusammenwirkt, um die Membran (2) zum Sitz (78) hin- und von diesem wegzubewegen, und

b) das Federmittel (6) zum Andrücken der Membran (2) an den Sitz (78), das sich zwischen dem Gehäuse und der Membran (2) erstreckt.

11. Steuerventil nach Anspruch 7, weiterhin gekennzeichnet durch

b) einen Anzeiger (24), der lose in der Bohrung der Ventilspindel (86) sitzt, wobei sein inneres Ende an der Membran (2) befestigt ist und sein äußeres Ende aus der Ventilspindel (86) herausragt, um die Stellung der Membran (2) anzuzeigen.

12. Steuerventil nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch

a) einen manuell betätigten Griff (34), mit dem sich das Kanalventilelement (29) bewegen läßt, um den Durchgang bzw. Kanal (27, 85) je nach Bedarf zu öffnen oder zu schließen.

13. Steuerventil nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch

14. Steuerventil nach Anspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Durchgang bzw. Kanal (45, 46) des Gehäuses (1, 3) so angeordnet ist, daß die Steuerkammer (14) und der Auslaß (17) miteinander verbunden sind, wenn zum Schließen des Ventils die Membran gegen den Sitz (78) gedrückt wird.

15. Steuerventil nach Anspruch 14, weiterhin gekennzeichnet durch

a) ein Kanalventilelement (38), mit dem sich der Kanal (45, 46) je nach Bedarf öffnen oder schließen läßt.

16. Steuerventil nach Anspruch 7 oder 14, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Gehäuse (3) einen Kanal (50, 51) aufweist, der so angeordnet ist, daß er die vom Faltenbalg (5) umgebene Faltenbalgkammer (22) mit der Steuerkammer (14) verbindet, und

b) sich mittels eines Kanalventilelements (49) der Kanal (50, 51) je nach Bedarf öffnen oder schließen und die Verbindung der Faltenbalgkammer (22) mit der Außenluft steuern läßt.

17. Steuerventil nach Anspruch 16, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß a) das Kanalventilelement (49) ein 3/2-Wegeventil ist, dessen einer Weg so angeschlossen ist, daß Flüssigkeit abgelassen werden kann, und dessen beide andere Wege am Kanal (50, 51) angeschlossen sind.

18. Steuerventil nach Anspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß