DE19930787C2 - Membranventil - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Membranventil vorgeschlagen, daß mindestens eine zwischen zwei Gehäusekörpern (5, 4) definierte Ventilkammer (7) aufweist. Eine in die Ventilkammer (7) eingesetzte und zumindest partiell elastische Schaltmembran (16) unterteilt die Ventilkammer (7) unter Abdichtung in zwei Teilkammern (17, 18). Die Schaltmembran (16) ist derart ausgeführt, daß sie unter radialer Vorspannung an der umfangsseitigen Begrenzungsfläche (8) der Ventilkammer (7) anliegt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Membranventil, mit mindestens ei
ner zwischen zwei Gehäusekörpern definierten Ventilkammer, in
der eine zumindest partiell elastische Schaltmembran angeord
net ist, die die Ventilkammer unter Abdichtung in zwei Teil
kammern unterteilt und die als einzelnes Element in die Ven
tilkammer eingesetzt und derart ausgeführt ist, dass sie un
ter radialer Vorspannung an der umfangsseitigen Begrenzungs
fläche der Ventilkammer anliegt.
Ein aus der DE 196 38 965 C1 bekanntes Membranventil dieser
Art verfügt über ein Gehäuse, das eine Ventilkammer enthält,
in der eine partiell elastisch ausgebildete Schaltmembran an
geordnet ist. Die Schaltmembran unterteilt die Ventilkammer
unter anderem in zwei einander gegenüber abgedichtete Teil
kammern, die gesteuert mit Druckluft beaufschlagbar sind, um
die Schaltmembran zwischen zwei möglichen Positionen umzu
schalten. Am Außenumfang ist die Schaltmembran mit umlaufen
den Dichtlippen ausgestattet, die unter radialer Vorspannung
an der umfangsseitigen Begrenzungsfläche der Ventilkammer an
liegen. An einer radial weiter innenliegenden Stelle ist die
Schaltmembran zwischen zwei Dichtkanten fest eingespannt, wo
bei der Bereich der Einspannung quasi einen Drehpunkt defi
niert, um den die Schaltmembran verschwenkbar ist.
Bei dem bekannten Membranventil können zwischen der Schalt
membran und den Gehäusekörpern des Gehäuses Dichtheitsproble
me auftreten. Die durch die axiale Verspannung zwischen den
Gehäusekörpern und der Schaltmembran angestrebte Abdichtung
kann schon bei geringfügigen Oberflächenunregelmäßigkeiten an
einzelnen Stellen Leckage hervorrufen. Die Wahl einer grund
sätzlich sehr starken Einspannung zur Begegnung dieser Prob
lematik könnte die Schaltfunktion beeinträchtigen und die
Schaltmembran beschädigen.
Die Problematik wird in solchen Fällen noch verstärkt, bei
denen das Membranventil batterieartig mit mehreren Ventilein
heiten ausgestattet ist, wobei die Gehäusekörper über eine
entsprechend große Ausdehnung verfügen und es folglich
schwierig ist, die Einspannkräfte für die Schaltmembranen in
optimaler Verteilung aufzubringen. Dies insbesondere bei ei
ner Ausführung der Gehäusekörper aus Kunststoffmaterial. Als
Beispiel für eine derartige Anordnung kann auf die in der
WO 92/20942 beschriebene Ventilanordnung verwiesen werden,
bei der die Fixierung der Schaltmembranen und die Abdichtung
zwischen den jeweils benachbarten Teilkammern dadurch reali
siert ist, dass die Gehäusekörper fest miteinander verspannt
werden, wobei die außerhalb der Ventilkammern liegenden Be
reiche der als Bestandteile einer Membranschicht ausgeführten
Schaltmembranen eingespannt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Membran
ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem
Aufbau eine zuverlässige Dichtfunktion der Schaltmembran
gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den Oberbeg
riffsmerkmalen des Patentanspruches 1 vorgesehen, dass die
axialen Abmessungen der Schaltmembran derart geringer ausge
führt sind als diejenigen der Ventilkammer, dass die Schalt
membran als Ganzes axial schwimmend in der Ventilkammer gela
gert ist.
Auf diese Weise liegt ein Membranventil hervor, dessen
Schaltmembran ohne axiale Vorspannung eine zuverlässige Ab
dichtung zwischen den beiden benachbarten Teilkammern gewähr
leistet. Die radiale Vorspannung bewirkt eine radiale Abdich
tung zwischen der Schaltmembran und der diese radial außen
umgebenden umfangsseitigen Begrenzungsfläche der Ventilkam
mer, wobei die fehlende axiale Einspannung eine optimale An
passung an die Formgebung der Ventilkammer ermöglicht. Auf
Basis der erfindungsgemäßen Ausgestaltung lassen sich bei Be
darf neben Einzelventilen auch Mehrfachventile realisieren,
also Membranventile, bei denen zwischen den beiden Gehäuse
körpern mehrere nebeneinanderliegende und jeweils mit einer
Schaltmembran ausgestattete Ventilkammern vorhanden sind.
Selbst bei einer Ausgestaltung der Gehäusekörper aus Kunst
stoffmaterial mit entsprechend reduzierter Materialsteifig
keit und Fertigungsgenauigkeit, lässt sich somit eine optima
le Dichtheit gewährleisten.
Zwar ist es aus der FR 2 593 264 A1 bereits bekannt, eine zur
Abdichtung mehrerer Öffnungen verwendete elastische Scheibe
axial beweglich anzuordnen. Allerdings handelt es sich bei
dieser elastischen Scheibe um einen insbesondere bei Geträn
keverpackungen eingesetzten einfachen Verschlußteller, dessen
Funktionsfähigkeit nur dadurch gegeben ist, dass nicht
zugleich auch eine radiale Vorspannung und radiale Abdichtung
erfolgt. Entsprechendes gilt auch für die aus der
FR 2 625 544 A1 bekannte Verschlußvorrichtung. Bei aus der
DE 42 41 943 C2 und GB 2 069 664 A bekannten Verschlußvor
richtungen ist ein membranartiges Verschlußglied am äußeren
Rand fest gehalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un
teransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise sind die Gehäusekörper so ausgebildet, dass
der zwischen ihnen liegende Fügebereich die umfangsseitige
Begrenzungsfläche der Ventilkammer in zwei aufeinanderfolgen
de ringförmige Begrenzungsflächenabschnitte unterteilt. Dabei
ist die Schaltmembran so ausgebildet, dass sie insbesondere
bei jeder möglichen Schaltstellung der Schaltmembran an bei
den Begrenzungsflächenabschnitten mit radialer Vorspannung
anliegt und somit einen Fluidaustritt durch den Fügebereich
hindurch verhindert.
Bei einer besonders zweckmäßigen Realisierungsform verfügt
die Schaltmembran im radial außen liegenden Bereich über zwei
mit axialem Abstand koaxial zueinander angeordnete ringförmige
Dichtpartien, die beide unter radialer Vorspannung an der
umfangsseitigen Begrenzungsfläche der Ventilkammer anliegen.
Sie sind zweckmäßigerweise derart voneinander entkoppelt,
dass sie unabhängig voneinander radial verformbar sind, so
dass auch dann noch eine sichere Abdichtung gewährleistet
ist, wenn die beiden Teilkammern bedingt durch Fertigungsto
leranzen der Gehäusekörper mit einem geringen Achsversatz zu
einander angeordnet sind.
Eine optimale Zentrierung der Schaltmembran in der Ventilkam
mer ergibt sich, wenn die Schaltmembran einen Zentralab
schnitt und einen diesen Zentralabschnitt koaxial umgebenden
Halteabschnitt aufweist, wobei der Halteabschnitt mit der um
fangsseitigen Begrenzungsfläche der Ventilkammer zusammenar
beitet. Dabei besitzt der Halteabschnitt vorzugsweise eine im
Querschnitt U- oder V-ähnliche Konfiguration mit radial nach
außen orientierter U- bzw. V-Öffnung, wobei die den U- bzw.
V-Schenkeln entsprechenden ringförmigen Bestandteile des Hal
teabschnittes die Dichtpartien aufweisen. Diese ringförmigen
Bestandteile erstrecken sich zweckmäßigerweise ausgehend vom
Zentralabschnitt der Schaltmembran zu entgegengesetzten Axi
alseiten hin schräg nach radial außen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich
nung näher erläutert. In diese zeigen:
Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Membranven
tils in einer Draufsicht gemäß Pfeil I aus Fig. 2 in
einer Realisierungsform mit mehreren batterieartig
integrierten Ventileinheiten, Wobei das Gehäuse im
Bereich einer Ventileinheit aufgebrochen ist, und
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch das Membranventil aus
Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II.
Das abgebildete Membranventil 1 ist als Mehrfachventil ausge
führt und enthält eine Mehrzahl von Ventileinheiten 2, die
unabhängig voneinander betätigt werden können. Es wäre aller
dings auch eine Bauform mit mehreren fluidisch untereinander
verschalteten Ventileinheiten denkbar, insbesondere um höher
wertige Ventilfunktionen realisieren zu können. Die Ventil
funktion der beispielsgemäßen Ventileinheiten 2 ist eine 2/2-
Schaltfunktion.
Das Membranventil 1 verfügt über ein Ventilgehäuse 3, das
zwei vorzugsweise plattenartige Gehäusekörper 4, 5 aufweist,
die an einem insbesondere als Fügeebene ausgeführten Fügebe
reich 6 aneinandergesetzt sind. Die Ausdehnungsebenen der
beiden Gehäusekörper 4, 5 verlaufen dabei parallel zueinander
und zu dem Fügebereich 6.
Die einzelnen Ventileinheiten 2 sind zugunsten einer ratio
nellen Herstellungsweise identisch ausgebildet. Die nachste
hende Beschreibung einer der Ventileinheiten 2 gilt daher
entsprechend für die übrigen Ventileinheiten 2.
Jede Ventileinheit 2 verfügt über eine Ventilkammer 7, die
zwischen den beiden vorzugsweise unmittelbar aneinandergesetzten
Gehäusekörpern 4, 5 ausgebildet ist. Sie ist vorlie
gende dadurch realisiert, daß die beiden Gehäusekörper 4, 5
an den einander zugewandten Seiten mit jeweils einer Vertie
fung versehen sind, die bei aneinandergesetzten Gehäusekör
pern 4, 5 zur axialen Deckung gelangen und dadurch einen die
Ventilkammer 7 bildenden Hohlraum definieren.
Die Ventilkammer 7 hat radial außen eine ringsumlaufende um
fangsseitige Begrenzungsfläche 8, die durch den Fügebereich 6
in zwei koaxial aufeinanderfolgende ringförmige Begrenzungs
flächenabschnitte 12, 13 unterteilt ist, die jeweils an einem
der beiden Gehäusekörper 4, 5 ausgebildet sind. Die umfangs
seitige Begrenzungsfläche 8 ist zweckmäßigerweise zylindrisch
und dabei vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet.
Desweiteren wird die Ventilkammer 7 von zwei axialen Begren
zungsflächen 14, 15 begrenzt, die jeweils an einem der beiden
Gehäusekörper 4, 5 ausgeführt sind.
In die Ventilkammer 7 ist eine zumindest partiell, beim Aus
führungsbeispiel jedoch in ihrer Gesamtheit elastische
Schaltmembran 16 eingesetzt. Sie besteht beim Ausführungsbei
spiel aus gummielastischem Material, insbesondere aus einem
Elastomermaterial, wobei die Materialbeschaffenheit vorzugs
weise so gewählt ist, daß eine Shorehärte zwischen 60 und 80
vorliegt. Der besonders empfehlenswerte Härtebereich liegt
zwischen 70 und 75 Shore.
Die Schaltmenbran 16 unterteilt die Ventilkammer 7 axial in
eine erste und eine zweite Teilkammer 17, 18. Diese Teilkammern
17, 18 sind jeweils einem der Gehäusekörper 4, 5 zuge
ordnet und befinden sich insbesondere innerhalb der oben er
wähnten Vertiefungen der Gehäusekörper 4, 5.
Zwischen der Schaltmembran 16 und dem Ventilgehäuse 3 liegt
eine fluiddichte Verbindung vor. Sie ist dadurch realisiert,
daß die Schaltmembran als einzelnes, bezüglich den Gehäuse
körpern 4, 5 separates Element in die Ventilkammer 7 einge
setzt ist, wobei sie derart ausgeführt ist, daß sie unter ra
dialer Vorspannung mit Dichtkontakt an der umfangsseitigen
Begrenzungsfläche 8 der Ventilkammer 7 anliegt.
Die Schaltmembran 16 ist beim Ausführungsbeispiel so ausge
führt, daß sie die Fluidverbindung zwischen mindestens zwei
in die zweite Teilkammer 18 einmündenden Fluidkanälen 22, 23
steuern kann. Hierzu verfügt sie über einen mittig in der
Ventilkammer 7 plazierten Zentralabschnitt 24, der der Mün
dung des ersten (22) der beiden Fluidkanäle gegenüberliegt.
Durch geeignete Betätigungsmittel läßt sich der Zentralab
schnitt 24 zu einer durch Doppelpfeil angeordneten axialen
Schaltbewegung 25 veranlassen, um wahlweise eine Schließstel
lung oder eine Offenstellung zu erhalten. In der Schließstel
lung liegt die Schaltmembran 16 im Umfangsbereich der Mündung
des ersten Fluidkanals 22 am zugeordneten zweiten Gehäusekör
per 5 an und sperrt dadurch den ersten Fluidkanal 22 von der
zweiten Teilkammer 18 ab. In der Offenstellung ist der Zen
tralbereich 24 vom zweiten Gehäusekörper 5 abgehoben, so daß
der erste Fluidkanal 22 mit der zweiten Teilkammer 18 in Ver
bindung steht und über diesen eine Fluidverbindung zu dem
zweiten Fluidkanal 23 hergestellt ist, der radial außerhalb
des Zentralabschnittes 24 in die zweite Teilkammer 18 einmün
det.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Zentralabschnitt 24 über
einen koaxial zur Mündung des ersten Fluidkanals 22 angeord
neten ringförmigen Axialvorsprung 26 verfügen kann, der in
der Schließstellung den Dichtkontakt zur zugewandten Begren
zungsfläche 15 des zweiten Gehäusekörpers 5 herstellt. Alter
nativ könnte auch am zweiten Gehäusekörper 5 ein zum Zentral
abschnitt 24 ragender Ringvorsprung konzentrisch zur Mündung
des ersten Fluidkanals 22 vorgesehen sein.
Die Ventileinheit 2 läßt sich als reines Schaltventil oder
auch als Stetigventil betreiben. Durch Variation des Öff
nungsgrades in der Offenstellung über eine entsprechend va
riable Auslenkung des Zentralabschnitts 24 können veränderli
che Überströmquerschnitte zur Verfügung gestellt werden.
Es wäre prinzipiell denkbar, zur Betätigung der Schaltmembran
16 elektrische und/oder magnetische Betätigungsmittel vorzu
sehen. Das Ausführungsbeispiel ist für eine fluidische Betä
tigung ausgelegt. Dabei wird die Schaltstellung der Schalt
membran 16 durch variable Druckbeaufschlagung der ersten
Teilkammer 17 vorgegeben. Mit letzterer kommuniziert ein den
ersten Gehäusekörper 4 durchsetzender Steuerkanal 27, über
den mit variablem Druck ein fluidisches Druckmedium einge
speist werden kann. Es ist ein Betrieb möglich, der bei maxi
malem Steuerdruck die Schließstellung der Schaltmembran 16
und bei druckloser erster Teilkammer 17 die Offenstellung der
Schaltmembran 16 vorgibt.
Das zur Betätigung der Schaltmembran 16 herangezogene Fluid
ist wie das zu steuernde Fluid vorzugsweise gasförmiger Art,
wobei es sich insbesondere um Druckluft handelt. Allerdings
ist auch ein hydraulischer Betrieb möglich.
Die Schaltmembran 16 des Ausführungsbeispiels verfügt auch an
der dem Steuerkanal 27 zugewandten Seite über einen ringför
migen Axialvorsprung. Dies hängt insbesondere damit zusammen,
daß die Schaltmembran 16 bezüglich ihrer sich radial erstrec
kenden Mittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Dies
erleichtert insbesondere die Montage der Schaltmembran 16, da
auf keine besondere Orientierung geachtet werden muß.
Die durchgehend durchbrechungslos ausgebildete Schaltmembran
16 dichtet zwischen den beiden Teilkammern 17, 18 allein auf
grund der radialen Vorspannung gegenüber dem Ventilgehäuse
ab. Eine axiale Vorspannung ist nicht erforderlich und beim
Ausführungsbeispiel auch nicht vorgesehen. Dies hat den Vor
teil einer zuverlässigen Abdichtung auch dann, wenn die bei
den Gehäusekörper 4, 5 aufgrund von Fertigungstoleranzen
nicht durchweg gleichmäßig aneinander anliegen. Der Zusammen
halt der beiden Gehäusekörper 4, 5 kann im übrigen durch be
liebige mechanische Befestigungsmittel, beispielsweise
Schrauben, realisiert werden, aber auch durch Verkleben oder
Verschweißen.
Die Schaltmembran 16 des Ausführungsbeispiels verfügt über
einen scheibenähnlichen Zentralabschnitt 24 und einen diesen
Zentralabschnitt 24 koaxial umschließenden ringförmigen Halteabschnitt
28. Letzterer verfügt über eine im Querschnitt
gesehen U- oder V-ähnliche Konfiguration mit nach radial au
ßen orientierter U- bzw. V-Öffnung 32. Die den U- bzw. V-
Schenkeln entsprechenden ringförmigen Bestandteile des Halte
abschnittes 28, nachfolgend als ringförmige Haltepartien 33
bezeichnet, erstrecken sich ausgehend vom Außenumfang des
Zentralabschnittes 24 in Richtung zur umfangsseitigen Begren
zungsfläche 8 und sind im Bereich ihres äußeren Randes mit
jeweils mindestens einer ringförmigen Dichtpartie 34, 35 ver
sehen, die an der umgangsseitigen Begrenzungsfläche 8 an
liegt. Bevorzugt ist die Gestaltung so getroffen, daß die
ringförmigen Haltepartien 33 wie abgebildet ausgehend vom
Zentralabschnitt 24 zu entgegengesetzten Axialseiten hin
schräg nach radial außen verlaufen. Die Haltepartien 33 kön
nen dabei insgesamt die Gestalt ähnlich eines hohlen Kegel
stumpfes aufweisen.
Die beiden beidseits der Mittelebene 36 der Schaltmembran 16
plazierten ringförmigen Dichtpartien 34, 35 sind mit axialem
Abstand zu dem Zentralabschnitt 24 angeordnet. In Verbindung
mit der Biegeelastizität des Materials führt dies dazu, daß
die Dichtpartien 34, 35 in Verbindung mit den Haltepartien 33
über eine gewisse radiale elastische Nachgiebigkeit verfügen.
Die Anordnung ist nun zweckmäßigerweise so getroffen, daß der
Außendurchmesser der Schaltmembran 16 im Bereich der Dicht
partien 34, 35 vor dem Einsetzen in die Ventilkammer 7 ge
ringfügig größer ist als der durch die umfangsseitige Begren
zungsfläche 8 definierte Innendurchmesser der Ventilkammer 7.
Wird nun die Schaltmembran 16 eingesetzt, erfahren die Dicht
partien 34, 35 bzw. die Haltepartien 33 eine gewisse radiale
Verformung, so daß die resultierende Rückstellkraft eine An
lage der Dichtpartien 34, 35 mit radialer Vorspannung an der
umfangsseitigen Begrenzungsfläche 8 hervorruft.
Die eine Dichtpartie 34 kooperiert mit dem Begrenzungsflä
chenabschnitt 12 des ersten Gehäusekörpers 4, die andere
Dichtpartie 35 mit dem am zweiten Gehäusekörper 5 vorgesehe
nen weiteren Begrenzungsflächenabschnitt 13. Dadurch ist si
chergestellt, daß der radial außerhalb der Ventilkammer 7 be
findende Fügebereich 6 abgeschirmt ist und kein Druckmedium
entweichen kann.
Indem die Dichtpartien 34, 35 über die elastischen Haltepar
tien 33 bewegungsmäßig voneinander entkoppelt sind, lassen
sie sich unabhängig voneinander radial verformen. Dadurch
werden eventuell vorhandene Durchmesserdifferenzen der beiden
Teilkammern 17, 18 ausgeglichen. Außerdem ergibt sich eine
selbsttätige Kompensation eines eventuell auftretenden Achs
versatzes der Längsachsen der beiden Teilkammern 17, 18, der
beispielsweise durch eine ungenaue Relativpositionierung zwi
schen den beiden Gehäusekörpern 4, 5 hervorgerufen werden
kann. Das Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, daß bei einem
Fluiddruck von 6 bar selbst noch bei einem Achsversatz von
0,2 mm eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist.
Wenn im Betrieb des Membranventils 1 in einer der Teilkammern
17, 18 ein Überdruck ansteht, wirkt dieser auch auf die zuge
wandte Fläche der Haltepartien 33, die somit nach radial au
ßen hin beaufschlagt werden, so daß die daran vorgesehenen
Dichtpartien 34, 35 zusätzlich an die radial orientierte um
fangsseitige Begrenzungsfläche 8 angedrückt werden.
Um zu verhindern, daß durch die gegenseitige Befestigung der
beiden Gehäusekörper 4, 5 negative Einflüsse auf die Geome
trie der Schaltmembran 16 entstehen, ist letztere beim Aus
führungsbeispiel ohne jegliche axiale Vorspannung in der Ven
tilkammer 7 plaziert. Dabei sind die axialen Abmessungen der
Schaltmembran 16 geringer als diejenigen der axial benachbar
ten Bereiche der Ventilkammer 7, so daß die Schaltmembran 16
in ihrer Gesamtheit bezüglich der Ventilkammer 7 geringfügig
axial beweglich ist, man also von einer axial schwimmenden
Lagerung sprechen kann. Zur Begrenzung des möglichen Verlage
rungsweges sind die beiden Haltepartien 33, insbesondere in
der Nachbarschaft der Dichtpartien 34, 35, mit zweckmäßiger
weise ringförmigen Anschlagpartien 36 versehen, die konzen
trisch zur Schaltmembran 16 angeordnet sind und eine axiale
Orientierung hin zur benachbarten axialen Begrenzungsfläche
14, 15 aufweisen.
Durch die Anschlagpartien 36 wird der axiale Verlagerungshub
der Schaltmembran 16 auf ein Maß begrenzt, das geringer ist
als der dem Zentralabschnitt 24 zur Verfügung stehende maxi
male Schalthub. Auf diese Weise wird die Schaltbewegung des
Zentralabschnittes 24 nicht beeinträchtigt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, verfügt das Membranventil 1
über mehrere Ventileinheiten 2 des vorstehend erläuterten
Aufbaues. Dabei sind zwischen den beiden Gehäusekörpern 4, 5
mehrere in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander liegende
Ventilkammern 7 ausgebildet, die jeweils mit einer einzelnen
Schaltmembran 16 des geschilderten Aufbaus bestückt sind. Ein
Membranventil 1 mit einem solchen batterieartigen Mehrventil
aufbau läßt sich in Verbindung mit der erfindungsgemäßen
Bauform besonders vorteilhaft realisieren, insbesondere auch
in einem Falle, bei dem die beiden Gehäusekörper 4, 5 wie beim
Ausführungsbeispiel aus Kunststoffmaterial bestehen. Wäre die
Abdichtung zwischen den Schaltmembranen 16 und den Gehäuse
körpern 4, 5 maßgeblich durch einen axialen Dichtkontakt her
beizuführen, bedürfte es einer sehr exakten Vorspannung zwi
schen den beiden Gehäusekörpern 4, 5 im Bereich sämtlicher
Ventileinheiten 2. Speziell bei großflächigen Gehäusekörpern
und/oder bei aus Kunststoffmaterial bestehenden Gehäusekör
pern 4, 5 läßt sich diese Vorgabe jedoch nur sehr schwer ein
halten. Durch Verwendung der beschriebenen Schaltmembran 16
wird jedoch erreicht, daß auf eine axiale Abdichtung verzich
tet werden kann, so daß die Art und Weise der Verbindung zwi
schen den beiden Gehäusekörpern 4, 5 auf die Dichtheitspro
blematik keinen Einfluß hat.
Selbstverständlich kann das Membranventil 1 anstelle mit meh
reren auch nur mit einer Ventileinheit 2 ausgestattet sein,
also im Fügebereich 6 der beiden Gehäusekörper 4, 5 nur eine
einzige Ventilkammer 7 mit radial kraftschlüssig eingesetzter
Schaltmembran 16 aufweisen.
Claims (12)
1. Membranventil, mit mindestens einer zwischen zwei Gehäu
sekörpern (4, 5) definierten Ventilkammer (7), in der eine
zumindest partiell elastische Schaltmembran (16) angeordnet
ist, die die Ventilkammer (7) unter Abdichtung in zwei Teil
kammern (17, 18) unterteilt und die als einzelnes Element in
die Ventilkammer (7) eingesetzt und derart ausgeführt ist,
dass sie unter radialer Vorspannung an der umfangsseitigen
Begrenzungsfläche (8) der Ventilkammer (7) anliegt, dadurch
gekennzeichnet, dass die axialen Abmessungen der Schaltmemb
ran (16) derart geringer ausgeführt sind als diejenigen der
Ventilkammer (7), dass die Schaltmembran (16) als Ganzes axi
al schwimmend in der Ventilkammer (7) gelagert ist.
2. Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die umfangsseitige Begrenzungsfläche (8) der Ventilkam
mer (7) durch den zwischen den beiden Gehäusekörpern (4, 5)
befindlichen Fügebereich (6) in zwei axial aufeinanderfolgen
de ringförmige Begrenzungsflächenabschnitte (12, 13) unter
teilt ist, wobei die Schaltmembran (16) so ausgeführt ist,
dass sie gleichzeitig an beiden Begrenzungsflächenabschnitten
(12, 13) mit radialer Vorspannung anliegt.
3. Membranventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Schaltmembran (16) im radial außen liegen
den Bereich zwei mit axialem Abstand koaxial zueinander ange
ordnete ringförmige Dichtpartien (34, 35) aufweist, die beide
unter radialer Vorspannung an der umfangsseitigen Begren
zungsfläche (8) der Ventilkammer (7) anliegen.
4. Membranventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden ringförmigen Dichtpartien (34, 35) derart
voneinander entkoppelt sind, dass sie unabhängig voneinander
radial verformbar sind.
5. Membranventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Schaltmembran (16) einen Zentralabschnitt
(24) und einen diesen Zentralabschnitt (24) koaxial umgeben
den Halteabschnitt (28) aufweist, wobei der Halteabschnitt
(28) über eine im Querschnitt U- oder V-ähnliche Konfigurati
on mit radial nach außen orientierter U- bzw. V-Öffnung (32)
verfügt und die den U- bzw. V-Schenkeln entsprechenden ring
förmigen Bestandteile (33) des Halteabschnittes (28) die
Dichtpartien (34, 35) aufweisen.
6. Membranventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die ringförmigen Bestandteile (33) des Halteab
schnittes (28) ausgehend vom Zentralabschnitt (24) der
Schaltmembran (16) zu entgegengesetzten Axialseiten hin
schräg nach radial außen erstrecken.
7. Membranventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6 in Ver
bindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der
beiden Dichtpartien (34, 35) an einer der beiden Begrenzungs
flächenabschnitte (12, 13) anliegt.
8. Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schaltmembran (16) im Bereich der
Dichtpartien (34, 35) über axial orientierte Anschlagpartien
(36) verfügt, die mit den axialen Begrenzungsflächen (14, 15)
der Ventilkammer (7) zusammenarbeiten können.
9. Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schaltmembran (16) in ihrer Gesamt
heit aus Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht,
insbesondere aus einem Elastomermaterial.
10. Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die gummielastischen Materialbereiche
der Schaltmembran (16) über eine Härte im Bereich zwischen 60
und 80 Shore und dabei vorzugsweise etwa im Bereich zwischen
70 und 75 Shore verfügen.
11. Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (4, 5) mehrere
nebeneinanderliegende Ventilkammern (7) definieren, in denen
jeweils eine Schaltmembran (16) aufgenommen ist.
12. Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (4, 5) aus Kunst
stoffmaterial bestehen.
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|---|---|---|---|
| DE1999130787 DE19930787C2 (de) | 1999-07-03 | 1999-07-03 | Membranventil |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999130787 DE19930787C2 (de) | 1999-07-03 | 1999-07-03 | Membranventil |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| DE1999130787 Expired - Fee Related DE19930787C2 (de) | 1999-07-03 | 1999-07-03 | Membranventil |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11674408B1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-06-13 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Actively controlled bleed valve |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2069664A (en) * | 1979-02-06 | 1981-08-26 | Textron Inc | Liner for a fluid control valve |
| FR2593264A1 (fr) * | 1986-01-17 | 1987-07-24 | Verdol Sa | Perfectionnements aux valves de degazage |
| FR2625544A1 (fr) * | 1987-12-31 | 1989-07-07 | Rolland Gilbert | Conduit de forme particuliere destine a la micro-irrigation des sols par des appareils distributeurs ou goutteurs |
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1999
- 1999-07-03 DE DE1999130787 patent/DE19930787C2/de not_active Expired - Fee Related
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