DE1550316A1

DE1550316A1 - Membranventil

Info

Publication number: DE1550316A1
Application number: DE19661550316
Authority: DE
Inventors: Lang Dr Erich; Franz-Josef Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-10-25
Filing date: 1966-10-25
Publication date: 1969-01-23
Also published as: DE1550316B2; US3495804A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein durch ein Hilfsventil druckmittelbetätigtea Membranventil mit einem als Ventilschließglied ausgebildeten und einen Tentil-Ausgang überwachenden Membran-Mittelteil und einer ständig dem Einlaßdruck unterliegenden, dem Ventilschlie'ßglied gleichgerichteten Hingfläche, sowie einem Membranrücken, auf den das Druckmittel unter Zwischenschaltung einer Drosselsteile ständig einwirkt, das sich über einen größeren Querschnitt eines Hilfsventiles in den Abgang abbauen kann.

Derartige Ventile sind bekannt. Sie haben den Machteil, BAD ORIGINAL

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daß sioh die Drosselstelle sehr leicht mit im Druckmittel mitgeführten Fremdkörpern, wie Staubteilchen, Schmutz, Metallspänen, Kalkteilchen bei Wasser als Druckmittel, zusetzt oder verengt, so daß das Ventil nicht mehr zuverlässig arbeitet.

Es iyt Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Membranventil mit einer Drosselstelle zu schaffen, die frei von Störungen ist. Dabei soll der Aufbau des Ventils nicht vergrößert werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drosselstelle ein ringzylindrischer Durchgang zwischen der Wand einer Bohrung und der Mantelfläche eines an der Membran befestigten und in die Bohrung hineinragenden , zylindrischen Btößels ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung dient diese Drosselstellenausbildung auch als Dämpfung der Membranbewegungen, da zusätzlich von dem Stößel aus ein kolbenartiges Dämpfungsglied betätigt werden kann. Die Stößelbewegungen in der Bohrung, die vorzugsweise als elaatiaohe Büchse oder Scheibe ausgebildet ist, werden nicht immer gleichmäßig erfolgen, d.h. der Stößel legt sich während des Betriebes an verschiedenen Stellen auf dem Innenumfang der Büchse an und der Durchgang wird so freigehalten. Weitere Merkmale ergeben sich auä den Unteransprüchen» .

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

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Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Membranventil im Schnitt, mit einer unveränderlichen Drosselstelle und

Pig. 2 eine weitere Ausführung eines.Memhranventilee im Schnitt.

Das Membranventil besteht aus einem z. B. elektromagnetisch zu betätigenden Hilfsventil 2 und einem Membranventil 3. Das Membranventil 3 besitzt ein Ventilgehäuse, dae aus einem öehäusekörper 4 und einem G-ehäusedeokel 5 besteht · Der Ventilgehäusekörper 4 hat unten einen Ventil-Eingang 6 und rechtwinkelig .zu diesem einen waagreohten Ventil-Ausgang 7. Mittig zum Auegang ist im Ventilgehäusekörper 4 ein Einghuleenanaatz β vorgesehen, der den Ventilsitz bildet. Zwischen dem Ventilgehäusekörper 4 wid dem G-ehäusedeokel 5 iet ein Randteil 9 einer Membran 10 "eingespannt, die in ihrem Mittelteil als Ventilschließglied 11 ausgebildet let oder ein Versohlußetüok trägt und eine das Ventilschließglied umgebende Ringflache 12 hat»die dem Ysntilsohließglied gleichgerichtet ist.

SIn Mtmbrinrücktn 13 trägt mittig einen Federteller H, auf dsm eint stob. an. einer Innenfläohe des Deckels 5 abstutzende Membranfedsr 15 anliegt. Zwischen dem Membranruoksn 13 und der Deokeliimenflache befindet eich ein Druokraum 17 des Hauptventils 3« ■

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Der Federteller 14 hat einen zylindrischen Stößel 16, der duroli eine DeckeITdohrung in einen im Deckel 5 angeordneten Raum 18 hineinragt, der nach außen durch eine kappenförmige Schraube 19 abgeschlossen ist. In einer Saokbohrung 20 der Schraube 19 liegt eine Feder 21, die über ein als Kolben zur zusätzlichen Dämpfung ausgebildeten Druokstiick auf den Stößel 16 einwirkt.

In die Deckelbohrung ist eine mit einer Längsbohrung 23 versehene Büchse 24 eingesetzt und zwischen der Wand der Bohrung 23 und der zylindrischen Mantelfläche des Stößels 16 ist ein enger Ringspalt 25 als Drosselstelle gebildet. Der Deokelraum 18 ist über einen Kanal 26 mit einem Ventilraum 27 verbunden, der einen in den Ventilgehäusekörper 4 eingesetzten Ventilsitz 28 des Hilfsventiles 2 umgibt. Der Ventilsitz 28 ist zur Zusammenarbeit mit einem Ventilsohließkörper 29 bestimmt, der am Ende eines einseitig unter Federeinwirkung stehenden Magnetankere 30 des Hllfsventils 2 vorgesehen ist. Das Elektromagnetventil ist an einer Hohlsohraube 31 befestigt, die in den Ventilraum 27 von außen eingeschraubt ist. Der Ventilsitz 28 ist als Büchse ausgebildet, die in einen in den Ventilausgang führenden Kanal 32 eingesetzt ist. In den Ventilraum 27 mündet eine enge Bohrung 33, die von einem den Ringhülsenansatz 8 des Hauptventils 3 umgebenden Einlaßraum 34 zu. dem Ventilraum 27 geführt ist und Druckmittel zur Membranrüokselte ständig gelangen läßt. Die Bohrung 33 iet kleiner ' als der Durchgang am Ventilsitz 28» . ·

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Die beschriebene Ventileinrichtung wirkt wie folgt:

In der dargestellten lage ist das Hilfsventil 2 geschlossen. Der über den Ventil-Eingang 6, den Einlaßraum 34, die Bohrung 33, den Kanal 26, den Deckelraum 18 und den engen Ringspalt 25 in den hinter der Membran 10 liegenden Druckraum 17 des Hauptventils 3 gelangte Einlaßdruck und die Membranfeder 15 drücken die Membran 10 fest auf ihren Ringhülsen-Ventilsitz 8. Der Durchgang durch das Hauptventil 3 ist verschlossen.

Wird nun der Strom für den Elektromagneten eingeschaltet, so zieht der Elektromagnet den Anker 30 an und der Ventilschließkörper 29 hebt sich von seinem Ventilsitz 28 ab. Der im Druckraum 17 herrschende Druck baut sich über den engen Hingspalt 25 langsam in den Deckelraum 18 ab und von dort über den Kanal 26, den Ventilraum 27, den Ventilsitz 28 und den Kanal 32 zum Ventil-Ausgang 7 hin ab, weil bei der. kleineren Bohrung 33 weniger Druckmittel zufließt als am größeren Ventilsitz 28 abfließen kann. Daraufhin übßrwiegt der im Einlaßraum 34 auf die Membran-Ringfläche 12 einwirkende Druck, der das Ventilschließglied 11 der Membran 10 gegen die Kraft der Membranfeder 15 von seinem Ventilsitz 8 abhebt. Damit ist dann der Durchgang durch das Hauptventil 3 freigegeben.

Wird der Elektromagnet wieder abgeschaltet, so schließt der inker 30 mit seinem Ventilschließkörper 29 das Vorsteuer-

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ventil. Mit einer von der Größe des engen Ringspaltes abhängigen Geschwindigkeit "baut sich in dem Druckraum am Membranrücken 13 wieder der volle Einlaßdruck auf, der schließlich das Ventilschließglied 11 der Membran 10 wieder in Schließlage bewegt. Außer der Feder 15 wirkt auf die Membran 10 auch die Feder 21 ein, die durch Verdrehen der Schraube 19 verstellbar ist, so daß die Federbeeinflussung der Membran 10 von außen verändert werden kann.

Bei jedem Schaltvorgang der Membran 10 wird der an der Membran befestigte Stößel 16 in der Bohrung 23 der Büchse 24- axial bewegt und er liegt sich an immer einer anderen Stelle an. Br hält dadurch den die Drosselstelle des Ventils bildenden Ringspalt 25 frei von Verunreinigungen. Dies ist vor allem wichtig bei Ventilen, die auf Grund notwendiger langer .Ansprechzeiten von z. B. mehreren Sekunden mit einer besonders engen, düsenartigen Drosselstelle versehen sind. Auch derartige Kleinstöffnungen sind auf die beschriebene Weise sicher frei zu halten.

In der Fig. 2 ist eine der Ausführung nach der Fig. 1 ähnliche Ventileinrichtung 41 dargestellt, dabei tragen übereinstimmende Teile die gleichen Bezugszahlen. Hier liegt jedoch eine Rlfcngspalt-Drosselstelle 42 zwischen einer Bohrung 43 einer den Stößel 16 mit Spiel umgebenden Scheibe 44 und der Mantelfläche des Stößels 16. Die Scheibe 44 ist aus einem elastischen Stoff hergestellt, wie er z. B.

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unter der Bezeichnung Perbun.au oder Teflon im Handel ist. Die Scheibe 44 liegt am Grund des Deckelraumes 18 und es ' ist auf sie ein Druckstüok 45 aufgesetzt, das mit seitlichen Durohbrüohen für den Druokmitteldurchgang versehen ist. Das Druokstück 45 umgibt den Stößel 16 mit größerem Spiel als die Scheibe 44. Auch eine den Stößel 16 durchlassende Deokelbohrung 36 hat einen größeren Durchmesser als das Loch der Scheibe 44.

Die den Decljüraum 18 nach außen abschließende Schraube wirkt über das Druokstüok 45 auf die Scheibe 44 ein. Beim Verdrehen der Sohraube 19 wird die Scheibe 44 derart verformt, daß ih"»* Innendurchmesser kleiner odär größer wird. Damit ist dann der Querschnitt der Ringspalt-Drosseistslle veränderlich. Die übrige Wirkungsweise der TentIleinrichtung 41 entspricht der nach der fig. 1 und "braucht deshalb nioht noch einmal beschrieben zu werden. ,

Patentansprüche t

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Claims

H. J. ZILKEN Brich Herion - PA 268 Patent-ing. Stuttgart 1550316 Stitzenbeigstr.l Tel. 246522 Patentansprüche

1. Durch ein Hilfsventil druckmittelbetätigtes Membranventil, mit einem als Ventilschließglied ausgebildeten und einen Ventil-Ausgang überwachenden Membran-Mittelteil und einer ständig dem Einlaßdruck unterliegenden, dem Ventilschließglied gleichgerichteten Ringfläche, auf dessen Membranrücken das Druckmittel unter Zwischenschaltung einer Drosselstelle einwirkt, das sich über den größeren Querschnitt des Hilfsventiles in den Abgang abbaut, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (25, 42) ein ringzylindrischer Durchgang !zwischen der Wand einer Bohrung (25, 43) und der Mantelfläche eines an der Membran (10) befestigten und in die Bohrung (23, 43) hineinragenden, zylindrischen Stößels (16) ist.

2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (23» 43) in einem gleichachsig zur Membran (10) im Ventilgehäuse (4, 5) angeordneten Einsatz (24_f 44) liegt.

3. Membranventil nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß der Einsatz (24) eine in das Ventilgehäuse (4» 57 eingepreßte Büohse ist.

4. Membranventil nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß der Einsatz (44) eine mit einer Bohrung (43) versehene Scheibe aus elastischem Werkstoff ist, die zum Verändern

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ihres BohrungsdUÄhmesseri? zusammendrückbar ist.

5-· Membranventil nach, einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (24, 44) im Deckel (5) des v"entilgehäuses (4, 5) angeordnet und mit dem Druckmittelzulauf verbunden ist.

6. Membranventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den elastischen Einsatz (44) ein Druckstück (45) aufgesetzt ist, das den Einsatz (44) durch eine Schraube (19) verformend verstellt.

7. Membranventil nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (16) einteilig mit einem mittig an der Membran (10) befestigten Federteller (14) verbunden ist.

8. Membranventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeiohnet, daß auf den Rücken (13) der Membran (10) eine Federkraft (Feder 21) einwirkt, die von außen durch eine Schraube (19) veränderbar ist.

9. Membranventil nach einem der Ansprüche 1 - 8,. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stößel in bekannter Weise ein Dämpfungskolben als Druckstüok (22) verbunden ist und daß dieses in einer Ausnehmung der Einstellschraube (19) unter Federeinfluß verschiebbar gelagert ist.

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