DE1828572U

DE1828572U - Membranventil.

Info

Publication number: DE1828572U
Application number: DED21524U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-11-16
Filing date: 1960-11-16
Publication date: 1961-03-23

Description

DAN F 0 S S ved. Ing. M. Clausen, Nordborg (Dänemark) Membranventil Die Neuerung betrifft ein Membranventil, insbesondere ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil. Ventile dieser Art besitzen üblicherweise eine Membran, die am Rande festingespannt ist. Diese Randeinspannung hat eine ganze Reihe von Nachteilen. Insbesondere wird das Membranmaterial beim Austritt aus der Pestspannstelle besonders stark beansprucht. Ausserdem ist infolge der durch die Bewegung auf die Membran ausgeübten Kräfte ein Fliesen des Membranmaterials in der Festspannstelle nicht zu vermeiden. Infolge dieser Dünnung lässt die Einspannkraft nach.
Aus diesen Gründen erstrebt man Ventile mit freischwebender Keimbran, d. h. mit einer Membran, die am Rand nicht fest eingespannt ist, sondern frei in eine Ringnut hineinragt. Bei diesen Ventilen muss die Membrangrösse, das Membranmaterial und die Ringraumgrösse so genau auf einander abgestimmt sein, dass zumindest im geschlossenem Zustand des Ventils keine Undichtigkeit am Membranrand vorhanden ist, weil normalerweise der Raum auf der dem Sitz abgewandten Seite der Membran über eine Öffnung in der Membranmitte mit dem Ventilauslass in Verbindung steht. Diese Abdichtung ist umso schwieriger, weil das Membranmaterial in sich relativ steif sein muss, weil sonst die Gefahr besteht, dass die Membran bei ihrer Bewegung aus der Ringnut herausgezogen wird.
Demgegenüber besteht die Neuerung darin, dass der Membranrand in einen Ringspalt ragt, dessen Höhe grösser ist als die Membrandicke, und Mittel zum Anpressen an wenigstens eine Begrenzungswand aufweist.
Mit Hilfe der Anpressmittel ist eine dauernde konstante Dichtung gewährleistet. Die Einspannkraft bleibt auch konstant, wenn das Material etwas fliesen sollte. Sie bleibt ferner konstant, wenn sich das Material bei der Dehnung dünnt. Eine genaue Anpassung von Membrandicke, Membranmaterial und Ringnutdimension ist nicht mehr erforderlich. Man kommt also mit einer billigeren, weniger genauen Bearbeitung aus. Trotzdem ist weder im offenen noch im schlossenen Zustand des Ventils die Dichtung am Rand gefährdet.
Diese gesonderten Anpressmittel vermögen Membranen aus relativ weichem Material festzuhalten, wie sie sonst im allgemeinen nur mit einer ringsum festen Einspannung verwendet werden konnten.
Sie eignen sich aber auch für Membranen aus einem weniger elastischen Material, weil diese Anpressmittel Radbewegungen der Membran zu folgen vermögen.
Weitere Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigen : Fig. 1 ein Ventil, dessen Membran eine Lippenringdichtung aufweist, Fig. 2 ein Ventil, dessen Membran eine Tellerringfeder zugeordnet ist, und Fig. 3 ein Ventil, dessen Membran gespalten ist.
In allen drei Ausführungsbeispielen besitzt das Gehäuse 1 einen Einlaßstutzen 2 und einen Auslaßstutzen 3 und trägt den Ventilsitz 4.
Ein Deckel 5 hält die Führung 6 für den Ventilschaft 7, der von Hand, mittels eines Elektromagneten oder eines hydraulischen Servomotors betätigt werden kann. In jedem Fall befindet sich die Membran 8 mit ihrem Rand 9 in einer Ringnut 10, die von Deckel und Gehäuse gebildet wird. Sie ist in der Mitte durch eine untere Platte 11 und eine obere Platte 12 gefasst, wobei alles durch den Hohlniet 13 zusammengehalten ist. In Figur 3 ist an der unteren Platte 11 ausserdem noch ein dreiarmiger Zentrieransatz 14 vorgesehen.
Die Unterehiede in der Ausbildung des Membranrandes und der Anpressmittel sind folgende : Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist eine etwa senkrecht zur Membranebene stehende Ringlippe 15 am Rand 9 der Membran 8 angebracht. Diese Lippe hat eine kleine Neigung nach aussen.
Sie vermag den Druck des Deckels 5 einmal durch ihre Eigenelastizität und zum anderen durch eine Ausweichbewegung in eine grössere Schräglage auszugleichen. Der dadurch hervorgerufene Druck reicht vollständig aus, um sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite der Ringnut 10 eine Abdichtung hervorzurufen, die in sämtlichen Betriebszuständen vorhanden ist, sei es der Öffnungszustand auf der linken Seite, sei es der geschlossen Zustand auf der rechten Seite der Figur. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Membran aus relativ weichem elastischen Material verwendet werden, da diese Art der Lippenringdichtung eine übliche feste Einspannung vollwertig ersetzt.
In Fig. 2 wird der Membranrand 9 durch eine zweiteilige Tellerringfeder 16 an die Ringleiste 17 des Deckels 5 angepreßt. Zumindest an dieser Leiste ist während aller Betriebszustände eine einwandfreie Abdichtung gegeben. Dies gilt auch unter den erschwerenden Bedingungen, die vorliegend durch die relativ steife Membran 8 gegeben sind, bei der der Rand eine Eigenbewegung durchführt, wie es deutlich ein Vergleich zwischen der rechten und linken Seite der Fig. 2 zeigt. Eine solche Bewegung kann aber die Tellerringfeder 16 ausgleichen.
In Fig. 3 ist eine aus zwei Platten 8'und 8"bestehende, also gespaltene, Membran verwendet, bei der zwischen die Ränder der Einzelmembranen ein Ring gelegt ist. Schon ein einfacher Ring 18 vermag zwischen den beiden Membranteilen 8'und 8"eine solche Federspannung zu erzeugen, dass für eine genügende Abdichtung gesorgt ist. Noch günstiger ist die Verwendung eines in sich federnden Ringes 19, der hier U-förmigen Querschnitt besitzt. Auch in diesem Fall ist sowohl im offenen wie im geschlossenen Zustand des Ventils eine einwandfreie Dichtung am Membranrand gewährleistet.

Claims

Schutzansprüche : 1. Membranventil, insbesondere elektromagnetisch gesteuertes Ventil, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranrand in einen Ringspalt ragt, dessen Höhe grösser als die Membrandicke ist, und Mittel zum Anpressen an wenigstens eine Begrenzungswand aufweist.
2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran am Rand eine mit ihr ausgeformte, etwa senkrecht zur Membranebene stehende Rippe aufweist.
3. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Membranrand eine Tellerringfeder als Anpressmittel zugeordnet ist.
4. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran aus zwei aufeinanderliegenden Scheiben besteht, zwischen deren Ränder ein vorzugsweise in seiner Höhenrichtung federnder Ring gelegt ist.