DE846350C - Selbsttaetig schliessendes Membranventil - Google Patents

Description

• Selbsttätig schließendes Mernbranventil Mit 1>ruckgas oder Druckflüssigkeit betriebene Geräte und 1?inrichtungen liöreii auf zu arbeiten, wenn der Druck in der Anlage fällt, und bleiben daher leicht unbeaufsichtigt. während sie noch mit der Anlage verbunden sind. Infolgedessen ist es gefährlich, den Druck in der =lnlage wiederherzustellen, wenn die Ursache des Versagens behoben ist. Als Sicherung gegen solche Gefahr ist bereits vorgeschlagen worden, die Verbraucher mit der Anlage über ein \-ciitil zu verbinden, das sich autoinatisch sclilic#ßt, wenn der Druck unter einen bestimmten Wert fällt, mid (las sich, wenn der Druckwiederhergestellt ist, nur durch einen Handgriff eines l@edienungsmanncs, der sich von der Gefahrlosigkeit salbst ül>erzetigen soll, ('t-Filet. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines selbsttätig schließenden und selbsttätig sperrenden Ventils für diesen Zweck und ähnliche Zwecke, das ohne dauerndes Entweichen von Druckmittel weder bei geöffneter noch bei geschlossener Stellung arbeitet. Allgemeine Anwendung finden solche Ventile in Druckluftanlagen, die Preßluftwerkzeuge in Bergwerken betätigen, in denen die Luft stark mit Staub geladen und es wichtig ist, daß das Ventil störungsfrei und ohne Verschleiß bei Verwendung staubhaltiger Luft als Druckmittel arbeitet.
• Es ist üblich, ein solches selbsttätig schließendes Ventil mittels eines mit ihm verbundenen Kolbens zii betätigen, der sich in einem Zylinder bewegt, in dem das durch das Ventil abzusperrende Druckmittel auf den Kolben wirkt. Einige solche Vorrichtungen hängen völlig vom Durchlaß längs des Kolbens ab. Andere haben unabhängig vorn Hauptventil ein Gleitventil, das selbst und dessen Kolben dein Druck unterworfen sind, um den Zufluß zum Zylinder zu regeln. Bei Ventilen, die in und mit staubkaltiger Luft arbeiten, soll man sich nicht auf gleitende Teile zur Aufrechterhaltung einer Verbindung verlassen, und der das Ventil betätigende Kolben soll normalerweise nicht vorn Luftdruck abhängig sein.
• Erfindungsgemäß ist das Hauptventil als Mentbranventil ausgeführt. Es wird, wenn der Druck in der von ihm abzusperrenden Leitung fällt, geschlossen und geschlossen gehalten durch einen an ihm angebrachten Kolben, der sich in einem Zylinder bewegt, zu dein normalerweise das Druckmittel auf keiner Seite des Kolbens Zugang hat. Der Einlaß des Druckmittels in den Zylinder wird durch ein Hilfsventil geregelt, dasunabhängigvornHauptventil und von dem an ihm angebrachten Kolben ist. Dieses sitzt, ohne zu gleiten, auf einer Auflagefläche auf, öffnet sich unter Federdruck gegen den Leitungsdruck und wird in geöffneter Stellung verriegelt.
• Das Hilfsventil kann durch ein Steuerorgan, das sich unter Federdruck bewegt, geöffnet und verschlossen werden; zum Zweck genauer Regulierung des Druckes, unter welchem es arbeiten soll, kann es ebenso durch eine einstellbare Gegenfeder wie durch den Leitungsdruck auf seinem Sitz gehalten werden.
• Die Öffnung des gesperrten Ventils erfolgt am besten mit Hilfe des Leitungsdruckes, der durch Handbedienung ausgelöst wird.
• Ein Ventil gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung im Achsenschnitt dargestellt. -Es enthält eine Membran 1, die auf einen Ventilkörper 2 in einer mehr oder weniger parallel zur Bohrung verlaufenden Stellung festgeklemmt ist. Unterhalb der Membran weist der Körper eine Trennwand 3 auf, die sich quer über die Bohrung erstreckt; auf dieser soll die Membran beim Absinken des Druckes über ihren gesamten Durchmesser aufliegen, wodurch die Leitung abgesperrt wird.
• Das Ventil wird normalerweise durch den Leitungsdruck auf seiner Unterseite offen gehalten, der es aufwärts gegen einen ringförmigen Kamm 5 an der Wand eines Betätigungsgehäuses 7 drückt. Das Ventil wird durch einen Kolben 8 geschlossen, der sich in einem zylindrischen Teil des Gehäuses 7 bewegt; die Kolbenstange 27 ist an dein vorragenden Teil eines ringförmigen Kammes 6 angebracht, der in dem Kamm 5 eingreift, durch welchen der Druck über die Membran verteilt wird. Der Kamm 6 ist an der Membran durch eine Stellschraube befestigt, deren Kopf 19 in die Membran eingelassen ist; ein Ring 21, der ebenfalls in die Membran eingelassen ist, verhindert, daß der Kopf ohne Abscherung sich lösen kann. Der Kolben ist durch eine Manschette 16 in dein als Zvlinder dienenden Ge-Mäuse 7 abgedichtet. Der Raum innerhalb des Gehäuses 7 und unterhalb des Kolbens ist durch eine enge Bohrung 15 mit der Außenluft spritzwasserclicht verbunden. Die .-'1lrwärtsltewegung des Kolbens ist durch einen Ansatz 25 im Gehäuse 7 begrenzt. Der Kolben ist auf seine Kolbenstange einstellbar aufgeschraubt, damit ungeachtet der verschiedenen Stärken der Membranen und der Toleranz in der Entfernung zwischen den Ansätzen 25 und der Trennwand 3 die @letnbratt in geschlossener Stellung genügend fest auf die Trennwand gepreßt werden kann und dabei doch keinen Schaden nimmt. Die gegenseitige Stellung wird durch eine exzentrische Stellschraube 30 gesichert.
• Der Zufluß von Druckmitteln ztim Zylinder 7 oberhalb des Kolbens wird von einem Hilfsventil gesteuert, das sich unter dem Druck einer Feder gegen den Druck des Druckmittels auf das Ventil selbst öffnet. Das Hilfsventil besteht aus einem genuteten Bolzen 29, der in einer Bohrung 31 im Deckel 32 des Gehäuses 7 gleitet. @\m Ende der Bohrung ist ein Gummi- oder ein ähnlich elastischer Sitz 33 für das flilfsveiitil angebracht. Das Hilfsventil wird mittels einer Feder 34 gegen seinen Sitz gepreßt, die dadurch regulierbar ist, daß man ein Widerlager 35 in den mit Gewinde versehenen Teil der Bohrung 31 mehr oder weniger tief einschraubt. Das Ende der lioht-tlrlg 31 ist mit einem Schraubbolzen verschlossen, die Bohrung ist durch einen Kanal 4o in der Wandung der Kappe 32 und des Gehäuses 7 mit der Hauptleitung auf Gier Zuflußseite des Hauptventils verbunden. Die Feder 36 bestimmt die Öffnung des Hilfsventils 29 und wirkt auf einen Kolben-, Steuer- und Ventilkörper 37. Dieser Körper ist insofern ein Kolben, als er zylindrische Teile 38, 39, 41 auf\j-eist, die in entsprechenden Bohrungen 42, 43 eines auf dein Deckel 32 angebrachten Stutzens 44 gleiten und durch Nuten 45 flüssigkeitsdicht ausgebildet sind. Er ist insofern ein Steuerorgan, als ein konischer Teil 46 und ein entgegengesetzt konischer Teil dieses Organs mit dem Schaft 47 des Hilfsventils 29 zusammenwirken. Der Körper 37 ist insoweit ein Ventil, als sein vergrößerter Kopf 41 eine Öffnung 48 in dem Ansatz, der die beiden Bohrungen 42 und 43 verbindet, gegenüber der Außenluft verschließt und zu diesem Zweck an der Stirnfläche mit C@umiiii od. dgl. versehen ist. Darüber hinaus trägt er ein Riickschlagventil 49, das eine im Körper vorgesehene, zentrale Bohrung 51 unter der Wirkung einer schwachen Feder 52 verschließt. Ein Seitenarm 53 von der Bohrung 51 erstreckt sich bis zu der zvlindrischen Oberfläche des Teiles 39 des Körpers 37. Die Feder 36, durch welche der Körper 37 heruntergedrückt und das Ventil 41 geschlossen gehalten wird, hat ihr Widerlager in einer Kappe 54, die auf den Stutzen 44 aufgeschraubt ist. Die Feder 52, die das nicht zurückgehende Ventil 49 geschlossen hält, stützt sich gegen ein Widerlager 55. Dieses sitzt auf dem Schaft eines Druckknopfes 56, der in der Kappe 54 gleitet und normalerweise von einer mit einem Zapfen versehenen Sclleil>e 57 verdeckt ist, die mittels eines Vorh:itrgeschl"aes 5S verschlossen

  werden kann. Das Widerlager ;s bildet auch ein

  Ventil, (las durch eilte Gunnnischeibe die Öffnung

  verschließt, in "elclier der Schaft des Druck-

  kilopfes gleitet.

  Das 11ilfsvciitil 2o (üiitet sielt unter dein Urtick

  der t' e(lei" 3 ) , der über die Stell(#t-fläclte 46 auf den

  Schaft 47 allsgeiil)t wird, wenn der Druck des Gases

  oder der Flüssigkeit zusammen finit dem Druck der

  eigenen Feder 34 von dem der Feder 36 über-

  schritten wird; die Federn 34 und 36 sind stark

  genzig, uin die Reihung des Steuerorgans und an-

  derer Teile vernachlässigen zu können, und die

  erstere Feder "iht durch ihre Einsteilbarkeit eine

  Möglichkeit, die Toleranz in der letzteren aus-

  zugleichen. Der Körper 37 bewegt sich also dann

  abwärts in die in der Abbildung gezeigte Stellung,

  wenn der Flüssigkeitsdruck unter einen vor-

  bestinmiten Wert fiillt. Dabei wird zuerst das

  Ventil 2(9 durch die konische Steuerfläche 46 ge-

  öffnet uiid dann durch den entgegengesetzt ko-

  nischen "heil timnittelhar darüber offen gehalten.

  Dadurch kann (las Druckmittel durch das Hilfs-

  ventil in (gen katini Tiber dein Kolben 8 einströmen,

  den Kollten niederdrücken und (las Hauptventil i

  schließen. Wenn der Druck plötzlich auf Null

  fallen sollte, wird (las Ventil i trotzdem von der

  Feder 28 gcsclilossell. Nachträglicher Druck-

  anstieg kann diese Vorgänge nicht rückgängig

  machen, da die Steuerfläche 46 durch den Schaft 47

  unbeweglich festgehalten wird; die einzige Wir-

  kung eines solchen Anstiegs besteht darin, daß der

  Kolben 8 noch fester auf den Ansatz 25 gedrückt

  wird.

  Uni (las Ventil i wieder zti öffnen, muß der

  Druckknopf 56 zug:inglich gemacht und herunter-

  gedrückt wcr(icn. Die in der Bohrung 43 des

  Stutzens 44 enthaltene Flüssigkeit entweicht dann

  rund um den Druckknopfschaft und den Druckknopf

  oder durch Nuten in deren Oberfläche. Es kann

  keine weitere Flüssigkeit in diese Bohrung ein-

  treten, weil das Rückschlagventil 49 fest auf seinem

  Sitz gehalten wird, solange der Druckknopf nieder-

  gedrückt wird. So hellt der Flüssigkeitsdruck auf

  der Unterseite des Kolbensteuer- und Ventilkörpers

  37 diesen, vorausgesetzt, daß er den Druck der

  Federig 36 ttll(1 52 übersteigt, wobei der Finger-

  druck vernachl<issighar wird, sobald der volle

  Leitungsdrtlcl< wiedei-liergestellt ist. Wenn der

  Druck ungenügend ist, geschieht nichts weiter.

  Wenn der Körper 37 steigt, gibt die Steuerfläche 46

  das Hilfsventil frei, und das Ventil 41 öffnet sich.

  Das Druckmittel über dein Kolben 8 kamt darin

  durch die l;ohrungen 5 i. 33 und 48 entweichen und

  der Leitungsdruck, vorerst auf die halbe und dann auf

  die ganze Fläche der Membran i wirkend, kann

  diese und den Kolben in die geöffnete Stellung

  heben.

  Wenn inan (las Ventil i schließen will, obgleich

  voller Druck in der Leitung besteht, so kann dies

  ebenfalls dadurch geschehen, daß man den Druck-

  knopf 56 niederdrückt; denn dadurchwird die Steuer-

  fläche 46 mechanisch niedergedrückt, durch den

  Ventilschaft 47 festgehalten und so das Ventil 29

  geöffnet; das Ventil i läßt sich durch einen zweiten

  Druck auf den Druckknopf wieder öffnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Seltisttütig schließendes und selbsttätig sperrendes Menibranventil, dadurch gekenn- zeichnet, daß heim Sinken des Druckes in der durch (las Ventil abzusperrenden Leitung das Ventil durch einen daran angebrachten Kolben geschlossen und geschlossen gehalten wird, der sich in einemZylinder bewegt, zu (lern normaler- weise (las Druckgas bzw. die Flüssigkeit auf keiner Seite des Kolbens einen Zugang hat, Wollei der Einlaß des Druckmittels durch ein Itilfsventil herbeigeführt wird, das unabhängig vom Hauptventil und dem Kolben ist, auf sei- nem Sitz normalerweise aufliegt, sich unter Federdruck gegen den Leitungsdruck öffnet und in offener Stellung verriegelt wird. 2. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekenn- zeiclinet, daß (las Hilfsventil auf seinem Sitz durch eine einstellbare Gegenfeder sowie durch den Leitungsdruck gehalten und durch ein unter Federdruck bewegtes Steuerorgan geöffnet wird. 3. Ventil nach den Ansprüchen i und 2, ge- kennzeichnet durch ein FIandventil, durch das die `-erriegelung, die das Hilfsventil offen hält, mittels des Leitungsdrucks aufgehoben wird. ,4. Ventil nach Anspruch 3, -dadurch gekenn- zeichnet, daß die Verriegelung aus einem feder- belasteten Kolbensteuer- und Ventilkörper be- steht, dessen Steuerteil das Hilfsventil öffnet und verriegelt, wenn der Leitungsdruck fällt, und dadurch den Leitungsdruck zur Schließung des Hauptventils und auf beide Seiten des Kolbenteils wirksam werden läßt, während durch (las Handventil die Verbindung zwischen den Stirnseiten des Kolbenteils verschlossen, eine Seite mit der Außenluft verbunden und durch den Leitungsdruck auf die andere Seite die Verriegelung so bewegt wird. (laß sie das Hilfsventil freigibt.