DE8436003U1 - Druckmittelbetaetigtes membranventil - Google Patents
Druckmittelbetaetigtes membranventilInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
- F16K7/12—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
- F16K7/14—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat
- F16K7/17—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat the diaphragm being actuated by fluid pressure
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Description
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Druckmittelbetätigtes Membranventil
Die Erfindung betrifft ein druckinittelbetätigtes Membranventil,
dessen in einem Gehäuse eingespannte Membran auf einem StUtzkörper aufliegt, welcher eine konzentrische
Dichtkante aufweist.
Die Membran eines Membranventils dient bekanntlich als elastische Trennstelle zwischen dem Eingangsraum und dem
Ausgangsraum des Membranventils. Die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Räumen muß voll von der Membran aufgenommen
werden.
Damit eine überlastung der Membran bei Druckbeanspruchung
vermieden wird, liegt die Membran auf einem Stötzkärper auf,
der zur Ausgangsseite mit entsprechenden Öffnungen versehen ist, über die das Durchströmmedium abfließen kann. Je nach
der Betriebssituation werden mehr oder weniger große Querschnitte der öffnungen an der Ausgangsseite freigegeben.
Im geschlossenen Zustand des Membranventils sind die Öffnungen an der Ausgangsseite völlig abgedeckt. Damit nun in
diesem Zustand eine absolut gasdichte Trennung vorhanden ist, besitzt der Stützkörper eine Dichtkante mit einer gewissen
Höhe. Damit eine gute Dichtwirkung erzielt wird, muß eine ausreichende Höhe der Dichtkante vorhanden sein. Das hat
aber den Nachteil, daß die Membran unter umständen nicht schwingungsfrei arbeitet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein druckmittelbetatigtes
Membranventil zu schaffen, bei dem die Dichtkante so ausgebildet ist, daß eine absolute Dichtheit
erreicht mird, gleichzeitig aber ein schwingungsfreies
Arbeiten gewährleistet ist.
Wach der Erfindung uiird das dadurch erreicht, daß der Abstand
"a" zwischen der Dichtkante und der inneren Kante der Öffnungen
an der Austrittsseite mindestens dreimal so groß ist
wie die Höhe "b" der Dichtkante, aber nicht kleiner ist als
der Membranhub "c" der Membran.
Die Überhöhung der Dichtkante bewirkt, daß die Membran unmittelbar
hinter der Dichtkante "frei liegt", sich also
zwischen Membran und Stützkärper ein Freiraum bildet. Durch
die vorgenannten Maßnahmen wird erreicht, daß die innere Kante der Öffnungen erst hinter dem Freiraum beginnt, der
sich hinter der Dichtkante bildet.
Wie die Fig. 2 zeigt, bewirkt der richtige Abstand "a" also,
dsß die Öffnungen an der Austrittsseite beim Abheben der Membran von der Dichtkante noch abgedeckt bleiben, so daß
beim Arbeitsbeginn nicht sofort alle Öffnungen auf einmal freigegeben werden und dadurch der gewünschte Stabilisierungs-Effekt
erreicht ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die im Gehäuseteil
befindliche äußere Einspannfläche für die Membran gegenüber
der inneren Kante der Öffnungen an der Austrittsseite abgesenkt.
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Dabei ist die Ausbildung so getroffen, daß die über den öffnungen
an der Austrittsseite befindliche Fläche der Membran unter einem Winkel von mindestens 2° in bezug auf die Ebene
der Einspannfläche verläuft. Diese Lage der Einspannfläche 5 für die Membran unterstützt die eingangs geschilderte Wirkung
der Membran, nämlich daß die Öffnungen an der Austrittsseite beim Abhehen der Membran von der Dichtkante noch abgedeckt
bleiben, so daß die Schwingungsneigung während des Arbeitsvorganges weitgehend herabgesetzt ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die öffnungen
& an der Austrittaseite in mehrere Gruppen, mindestens in drei
Gruppen zusammengefaßt, wobei deren innere Kanten versetzt zueinander liegen. Dabei hat sich als vorteilhaft herausgestellt,
wenn das Maß der Versetzung mindestens einem Viertel der Dicke der Membran entspricht. Durch diese Ausbildung der
Öffnungen an der Austrittsseite wird erreicht, daß die insbesondere bei den bekannten Membranventilen im Kleinlastbereich
bestehende Neigung zu Eigenschwingungen weitgehend ι herabgesetzt wird, weil dadurch auch erreicht ist, daß die
Öffnungen nicht alle zugleich freigegeben werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Stelldruckraum zwischen der Membran und der Gehäuseinnenwand ein zusammendrückbarer
dauerelastischer Füllkörper vorgesehen. Dadurch wird neben einem gewissen Dämpfungseffekt auch ein
günstiges Ärbeitsverhaiten des Membranventils bei sehr "geringen
Druckdifferenzen erreicht; denn bei sehr geringen Druckdifferenzen besteht die Gefahr, daß die Membran nicht mehr an der
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Gehäusewand anliegt, sondern auf dem Gasstrahl schwimmt. Ein
solches Verhalten kann zu extremen Instabilitäten, also zu erheblichen Schwingungen führen. Die Anordnung des zusammen-
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eine zusitzliche tfraft auf die Membran zum Zwecke der Anpressung
der Membran auf die Öffnungen an der Austrittsseite.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Membranventil im Schnitt;
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt des linken Teils der Membran
mit dem Stützkörper;
Fig. 3 zeigt die Öffnungsstellung der Membran; Fig. it zeigt eine Aufsicht auf den Stützkörper.
Das Membranventilgehäuse besteht aus dem Grundgehäuse 12 mi y.
dem Eingangskanal 15 und dem Ausgangskanal 1*». Auf diesem
Grundgehäuse ist das eigentliche Gehäuse 10, auf dem der Deckelteil 9 befestigt ist. Zwischen dem Deckelteil 9 und
dem eigentlichen Gehäuse 1D ist die Membran 1 eingespannt. Die Abstützung der Membran erfolgt mit Hilfe eines Stützkörpera
2, welcher am Ende des Eingängskänäls 13 aufgesetzt
ist. Der Deckelteil 9 besitzt den Zugangskanal 15, der bis zu dem Stellraum 16 reicht, der sich hinter der Membran 1
befindet. Der Stutzkörper 2 besitzt Öffnungen 3, die, wie
die Fig. -f zeigt, in Form von Schlitzen 17 ausgebildet sind.
Idie sich insbesondere aus der Fig. 2 ergibt, besitzt der
Stützkärper eine Dichtkante it.
Um ein schwingungsfreies Arbeiten der Membran zu gewährleisten,
ist die Dichtkante k in einem bestimmten Mindestabstand "a"
von der inneren Kante S der Öffnung 3 angebracht.
Die Dichtkante U besitzt sine gewisse Höhe "b". Das bedingt,
daß sich hinter der Dichtkante k zwangsläufig ein Freiraum 5
ausbildet. LJird der Abstand na" richtig gewählt, ist gewährleistet,
daß die innere Kante 8 der Öffnungen 3 an der Austrittseite
erst hinter dem Freiraum 5 beginnt.
lilie Experimente ergeben haben, muß der Abstand "a" mindestens
das Dreifache der Höhe "bn der Dichtkante 4 betragen.
Darüberhinaus besteht eine bestimmte Relation zwischen dem
Abstand "a" und dem maximalen Membranhub. Ist nämlich der Abstand "a" der Dichtkante von der inneren Kante 8 der Öffnungen
an der Austrittseite nicht groß genug, dann besteht die Gefahr, daß das an der Entspannungsstelle meist mit
Schallgeschwindigkeit fließende Durchflußmedium und evtl. mitgsführte Schmutzteilchen die Dichtkante *♦ beschädigen
bzw. sozusagen abschleifen. Ist der Abstand "a" von der
inneren Kante B richtig gewählt, dann ist die Geschwindigkeit infolge des entstehenden erweiterten Kanals soweit herabgesetzt,
daß keine Beschädigungen mehr zu befürchten sind.
LJie insbesondere die Fig. 3 zeigt, stellt der richtig gewählte
Abstand "a" sicher, daß die Membran U gegenüber der Dichtkante
bereits an der Gehäuseinnenwand anliegt, so daß der maximale Strömungsquerschnitt im Bereich der Dichtkante bereits erreicht
ist.
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lilie Experimente ergeben haben, darf der Abstand "a" nicht
kleiner sein als der maximale Membranhuh "c".
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die äußere Einspannfläche
11 für die Membran gegenüber der inneren Kante B der Öffnung 3 abgesenkt. Im einzelnen ist die Ausbildung dabei
so getroffen, daß die über der Öffnung 3 an der Austrittsseite
befindliche Fläche der Membran 1 unter einem LJinkelKvon mindestens
2 in bezug auf die Ebene der Einspannfläche 11 verläuft.
Auch diese Ausbildung unterstützt die erstrebte Wirkung, die
durch das Verhältnis des Abstandes "a" zur Höhe der Dichtkante ρ
erstrebt wird, nMmlich daß die Öffnungen an der Austrittsseite | beim Abheben der Membran 1 von der Dichtkante U noch abgedeckt
bleiben-
I tilie die Fig.k zeigt, sind die Öffnungen an der Auatrittsseite \
in Form von Schlitzen 17 ausgebildet. Dabei sind mehrere Gruppen §>
von Schlitzen, mindestens drei Gruppen, vorgesehen, die sich dadurch unterscheiden, daß die Schlitzlänge unterschiedlich ist. §
Es hat sich nämlich gezeigt, daß dann die Neigung zu Eigen- |
schwingungen weitgehend herabgesetzt wird, wenn die inneren Kanten 8 der einzelnen Öffnungsgruppen versetzt zueinander
liegen. So liegt die Öffnungsgruppe 3 in bezug auf die Öffnungsgruppe 3a um das Maß "d" versetzt zueinander, was die
innere Kante B der Öffnungen anbelangt. Ebenso liegt die Öffnungsgruppe
3b versetzt zu der Öffnungsgruppe 3d, ebenfalls um das Maß "d". Das gleiche gilt für die Öffnungsgruppe 3a in bezug
auf die Öffnungsgruppe 3d. Am dargestellten Ausführungsbeispiel liegen vier ÖffnungsgrLlppön versetzt zueinander. Wie Versuche
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gezeigt haben, ist ein günstiges Maß "d" dann erreicht, wenn
es mindestens einem Viertel der Dicke der Membran entspricht
(d =T 1A e).
LJie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ergibt, ist im
Stellraum hinter der Membran, und zwar zwischen der GehMuseinnenwand
S und der Membran 1, ein dauerelastischer Füllkörper 7 eingeführt, der eine gewisse Kraft auf die Membran
ausübt.
Dadurch wird erreicht, daß bei sehr geringen Druckdifferenzen
zwischen u&j Eingangsseite und der Ausgangsseite die Neigung
der Membran ~u Eigenschwinungen - weil nämlich dann die Membran
sozusagen auf dem Gasstrahl "schwimmt" - weitgehend herabgesetzt ist, weil dieses dauerelastische Füllmaterial eine zusätzliche
Kraft auf die Membran zum Zwecke der Anpröbsung der
Membran auf die Öffnungen ausübt.
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Claims (5)
1. Druckmittelbetätigtes Membranventil, dessen in einem Gehäuse eingespannte Membran auf einem Stützkörper aufliegt, der
eine konzentrisch angeordnete Dichtkante besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand "a" zwischen der Dichtkante (.U) und der inneren
Kante (B) der Öffnung an der Austrittsseite (3) mindestens dreimal so groß ist wie die Höhe "b" der Dichtkante (*0,
aber nicht kleiner als der Membranhub "c".
2. Druckmittelbetätigtes Membranventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Mußere Einspannfläche (11) für die Membran (1) gegenüber
der inneren Kante (B) der Öffnungen (3) an der Austrittseite
abgesenkt ist.
n der schriftlichen Bestätigung
3. Druckmittelbetätigtes Membranventil nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß
die über der öffnung (3) an der Austrittsseite befindliche
Fläche der Membran (1) unter sinem üJinkel (<*) van mindestens
2 in bezug auf die Ebene der Einspannfläche (1'>
verläuft.
U. Druckmittelbetätigtes Membranventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Öffnungen (3) an der Austrittsseite in mehrere Gruppen,
mindestens drei Gruppen, zusammengefaßt sind, deren innere
Kanten (8) versetzt zueinander liegen.
5. Druckmittelbetätigtes Membranventil nach Anspruch k
dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Versetzung der zu Gruppen zusammengefaßten
Offnungen (3) mindestens einem Uiertel der Dicke "e"
der Membran (1) entspricht.
G. Druckmittelbetätigtes Membranventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
im Stelldruckraum zwischen der Membran (1) und der Gehäuseinnenujand (6) ein zusammendrückbarer dauer«
elastischer Füllkörper (7) eingebracht ist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848436003U DE8436003U1 (de) | 1984-12-08 | 1984-12-08 | Druckmittelbetaetigtes membranventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848436003U DE8436003U1 (de) | 1984-12-08 | 1984-12-08 | Druckmittelbetaetigtes membranventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8436003U1 true DE8436003U1 (de) | 1985-04-11 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19848436003U Expired DE8436003U1 (de) | 1984-12-08 | 1984-12-08 | Druckmittelbetaetigtes membranventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8436003U1 (de) |
-
1984
- 1984-12-08 DE DE19848436003U patent/DE8436003U1/de not_active Expired
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