DE881136C - Selbsttaetig schliessendes und selbsttaetig sperrendes Membranventil - Google Patents

Description

• Selbsttätig schließendes und selbsttätig sperrendes Membranventil Mit Druckgas oder Druckflüssigkeit betriebene Geräte und Einrichtungen hören auf zu arbeiten, wenn der Druck in der Anlage fällt und bleiben dabei leicht unbeaufsichtigt, während sie noch mit der Anlage in Verbindung stehen. Infolgedessen ist es gefährlich, den Druck in der Anlage wieder herzustellen, nachdem. die Ursache des Versagens behoben ist. Als Sicherung gegen solche Gefahren hat man bereits vorgeschlagen, die Verbraucher mit der Anlage über ein Ventil zu, verbinden, das sich selbsttätig schließt, wenn der Druck unter einen vorherbestimmten Wert fällt, und das sich nur durch einen Handgriff eines Bedienungsmannes, der sich selbst davon überzeugen soll, daß keinerlei Schaden eintreten kann, wieder öffnet, wenn der Druck wieder hergestellt ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines, selbsttätig schließenden und selbsttätig sperrenden Membranventils für diesen und ähnliche Zwecke, das ohne ständiges Entweichen von Druckmittel, weder bei offener noch bei geschlossener Stellung, arbeitet. Allgemeine Anwendung finden solche Ventile in Druckluftanlagen, die Preßluftwerkzeuge in Bergwerken betätigen, in denen die Luft stark mit Staub geschwängert ist, und es ist wichtig, daß das Ventil störungsfrei und ohne Verschleiß selbst bei Verwendung staubhaltiger Luft als Druckmittel arbeitet.
• Es ist üblich, ein solches selbsttätig schließendes Ventil mittels eines mit ihm verbundenen Kolbens zu betätigen, der sich in einem Zylinder bewegt, in welchem das von dem Ventil .abzusperrende Druckmittel auf den Kolben wirkt.. Einige solche Vorrichtungen hängen, völlig von der Dichtigkeit des Kolbens ab. Andere 'haben ein vom Hauptventil unabhängiges Gleitventil, das selbst und dessen Kolben dem Druck zwecks Regelung des Zuflusses zum Zylinder ausgesetzt sind: Bei Ventilen, die in und mit staubhaltiger Luft arbeiten, sollte man sich aber nicht auf gleitende Teile zur Aufrechterhakung einer Verbindung verlassen, und der das Ventilbetätigende Kolben sollte normalerweise nicht unter dem. Luftdruck liegen.
• Erfindungsgemäß wird das Memb:ranventil durch einen. mit der Membran verbundenen Kolben geschlossen, der größeren Durchmesser hat als die Membran und der bei, nachlassendem Druck in der abzusperrenden Leitung vom Druck darin .im Schließsinn beaufschlagt wird, und zwar mittels eines Hilfsventils, das sich unter Federdruck gegen den Druck des Druckmittels öffnet und offen bleibt, bis der Druck auf den Kolben durch Handbetätigung aufgehoben wird.
• Bei der unten näher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der Teil des Zylinders zwischen dem Kolben und der Membran zur Außenluft hin geöffnet. Die Kolbenstange, durch welche der Kolbendruck der Membran mitgeteilt wird, ist so lang, daß sie mit ihrem Stirnende auf einer Öffnung aufsitzt, durch welche der von der Membran entfernte Teil- des Zylnnders mit der von dem Mernbranvantil abzusperrenden Druckleitung verbunden ist und so ein Hilfsstößebventil bildet, das eine kleine Oberfläche hat und beim Öffnen des Membranventilsvon -der Kolbenstange geschlossen wird.
• Es ist Vorsorge getroffen, daß der Druck, unter dem sich das Membranventii schließt, reguliert und der Schlfießdruck der Membran auf dien Sitz. begrenzt wird.
• Die Erfindung ist in den Zeichnungen folgendermaßen dargestellt-.
• Abb. i ist ein Achsschnitt durch das. Ventil und Abb. a ein Aufr,iß mit einem Einzelteil im Schnitt.
• Das Ventil enthält eine Membran i, die auf einem Gehäuse :2 in einer mehr oder weniger parallel zu einem Roihrdur.chgang durch das Gehäuse verlaufenden Lage befestigt ist. Darunter weist das Gehäuse eine Trennwand 3 auf, die sich quer über den Rohrdurchgang erstreckt. Es sind Mittel vorgesehen, di,e Membran bei Unterdruck über ihren gesamten Durchmesser an die Trennwand anzupressen und.,dadurch den Flüssigkeitsdurchgang zu sp"rxen.
• Das Ventil wird .normalerweise durch den Druck in der Leitung auf seiner Unterseite entgegen. der Wirkung einer ,Feder4 ;geöffnet gehalten. Inein-. andergreifende radiale Stege 5, 6, einer davon an der Wand des Gehäuses 7 der Ventilbetätigung befindlich und der andere das Federwiderlager bildend; verteilen den mechanischen Druck und die Wirkung des Leitungsdrucks über die Membran, so daß sie nicht über Gebühr gedehnt wird. In einem zylindrischen Teil des Ventilbetätigungsgehäuses 7 bewegt sich ein Kolben 8 von größerem Durchmesser als die Membran. Ein Hilfsventil, dessen Verschlußstück vom Stirnende 9 des Schafts ii, der an der Membran i befestigt ist, gebildet wird, öffnet sich, zu Anfang der Bewegung des Hauptventils in Richtung auf die geschlossene Stellung. Den Sitz dieses Hilfsventils bildet eine Muffe 12, die :durch ein Rohr 13 mit der Zufiu:ßseite der durch das Hauptventil zu regelnden Leitung verbunden ist, wie z. B. in Abb. 2 in gestrichelter Linie gezeugt wird. In dem, Rohr 13 befindet sich ein handbetätigter Dreiwegehahn 1q., der im Schnitt in Abb: 2 dargestellt ist.
• Der Raum im Gehäuse. 7 unterhalb des Kolbens 8 hat Verbindung mit der Außenluft durch eine Bohrung 15, welche 'klein @genug ist, um spritzwasserdicht zu sein. Der Kolben 8 ist .mittels einer Ledermanschette 16 in seinem Zylinder und mittels einer Lederkappe 17 am Schaft ii abgedichtet. Zu dieser Kappe hat die Flüssigkeit durch Kanäle 18 Zugang. Der Schaft ii ist mit dem Federwiderlager, das die Stege 6 bildet, fest verbunden. In die untere Seite dieses. Widerlageris ist eine Mernbranbefestigurngsstiftschraube geschraubt, deren Kopf ig in den Gummi der Membran i eingebettet und durch einen Ring .2i gehalten äst, der ebenfalls eingebettet ist und dadurch verhindert, daß,der Mem:.bwanteil über dem Kopf ig nach außen nachgibt, ohne abzuscheren. Ein Bund 22 auf dem Schaft ii befähigt den Kolben 8; den Druck auf die Membran zu übertragen. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 8 wird von der Muffe 23 begrenzt, die im Deckel 24 des Gehäuses, 7 eingestellt werden kann. Durch entsprechendes Einstellen der Muffe 23 kann der Druck der Felder q. auf .die Membran auf jeden gewünschten Wert unterhalb des reinen normalen Leitungsdruckes eingestellt werden, wenn die Teile sich in der in Abb. i gezeigten Stellung befinden. Dieser reine Leitungsdruck, d. h. die Differenz zwischen dem Druck auf die Membran und dien auf das Ventifi 9, ist bestreabt, die Membran offen zu halten. Der Druck der Membran auf die Trennwand 3 in geschlossener Stellung wird. durch die Vorspannung der Feder q. und die Stellung einfies Ansatzes 25 im Gehäuse 7 bestimmt, durch den die Abwärtsbewegung tdes Kolbens 8 aufgehalten wird. Die Muffe'i2 ist nn der Muffe-:23 einstellbar, so daß das Ende 9 des. Schaftes ri fest an ihr anliegen kann, ohne die Membran .daran zu hindern, auf dem Kämm zu ruhen: Öffnungen 26 in der Muffe 23 gewähren freie Verbindung zwischen der Bohrung der Muffe 12 und dem Raum über dem Kolben B.
• Wenn der reinelLeitungsdruck, der die Membran i offen hält, unter den von der Feder q. in der in Abb,, i gezeigten Stellunig der- Teile erreichten Druck fällte beginnt .die Membran niederzugehen und führt dabei den Schaft ii mit. Das Ventil 9 wird daher geöffnet, und Flüssigkeit dringt von der Zufiußseite des Hauptventils durch das Röhr 13 und den Hahn 1q. in den Raum über dem, Kalben. Das Hauptventil schließt sich dann sofort unter dem Einfluh der Differenz der auf den Kolben und auf die Membran wirksamen Drücke. Dieser Differenzdruck ändert sich mit dem Leitungsdruck, aber der Höchstdruck, der die Membran auf die Trennwand drückt, wird, wie oben erwähnt, durch die Feder 4 und die Stellung des Ansatzes 25 bestimmt. Wenn der Leitungsdruck wächst, nachdem das Ventil geschlossen wurde, wird der Kolben B. nur um so fester auf dem Ansatz 25 gehalten., und das Ventil kann sich nicht öffnen. Das Ventil kann nur durch Handbetätigung des Hahnes 14 gebffnet werden. Wenn man den Hahn um einen rechten Winkel dreht, so wird der Raum über dem Kolben 8 von der Zuflußseite des Hauptventils abgeschnitten und mit der Außenluft verbunden. Daher kann der Druck in der Anlage die Membran i heben und damit den Kolben 8 und somit das Ventil 9 schließen. Der Hahn 14 möge unter der Wirkung einer Feder .in seine ursprüngliche Stellung zurücklkeh.ren, wenn er freigegeben wird. Wenn dies geschieht, wird das Ventil 9 nicht wieder geöffnet, vorausgesetzt, d-aß der Druck auf die kleine Fläche des Ventils. und der Druck der Feder 4 zusammen weniger betragen, als der Druck auf der Unterseite der Membran..

Claims (7)

1. PATEN TA NS PRIICHE: i. :Selbsttätig schließendes und selbsttätig sperrendes Membranventil, gekennzeichnet durch einen Kolben,, der das Ventil beim Absinken des. Druckes in der von letzterem abzusperrenden Leitung schließt und geschlossen hält, indem der Kolben größeren Durchmesser hat als die Membran und bei nachlassendem Druck in der abzusperrenden Leitung vom Druck darin im Schließsinn beaufschlagt wird, und zwar mittels eines Hilfsventils, das sich unter Federdruck g'e'gen den Leitungsdruck auf die Membran öffnet und offenbleibt, ungeachtet der Wiederherstellung normalen Druckes in der Leitung, bis der Druck auf den Kolben durch ein von Hand zu betätigendes Absperrorgan aufgehoben wird.
2. 2. Meimbranventil nacih Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil die gesch'los,sene Stellung einzunehmen bestrebt ist und normalerweise durch den Druck des Druckmittels auf die Membran offen gehalten wird, wobei der Kolbenschaft, durch den der Kolbendruck der Membran mitgeteilt wird, so lang ist, daß er auf einer Öffnung aufsitzt, durch die der der Membran abgewandte Teil des Zylinders mit ider vom Ventil abzusperrenden Leitung verbunden ist, so daß. auf diese Weise ein Stößelven.til mit kleiner Oberfläche gebildet wird, das bei geöffneter Stellung des Membranventils geschlossen ist.
3. 3. Membranventil nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch ein von Hand betätigtes Absperrorgan in der Verbindung zwischen dem Sitz des Stößelventils und der Druckleitung, das in Absperrstellung eine Verbindung von der Druckleitung über den Ventilsitz mit der Außenluft herstellt.
4. 4. Membranventil nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet .durch einen Anschlag für den die Membran betätigenden Kolben bzw. den Kolbenschaft sowie durch eine zwischen Kolben und Membran eingefügte vorgespannte Feder, die die Membran in Richtung auf die geschlossene Stellung beaufschlagt. Membiran.ventil nach den Ansprüchen i bis 4, gekennzeichnet durch einen Anschlag., der die Bewegung des Kolbens in der Ventilschlußrichtung begrenzt, so daß der Schließ,druc!k der Membran auf den Sitz von einer Feder und der ,Stellung des.
5. Anschlages bestimmt wird.
6. 6. Membran.ventil nach Anspruch.-4, gekennzeichnet durch ein verstellbares Widerlager, das ,die Bewegung des Kolbens in der Vent.ilöffnungsrichtung und daher auch die Ausdehnung der Feder begrenzt und somit den Druck bestimmt, unter dem sich das, Ventil: schließt.
7. 7. Ventil nach den Ansprüchen i bis 6, gekennzeichnet durch eine Muffe mit Gewinde, die als Widerlager die Bewegung des. Kolbens in Ventilöffnunggsrichtung begrenzt und in den Geh.äused,eclke.l eingeschraubt ist, sowie durch eine Muffe, die den Sitz des Stößelventils bildet und in das Widerlager eingesetzt bzw. eingeschraubt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 503 77o.