DE2008145C3 - - Google Patents

Description

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flußöffnungen enthaltende Ventilsitzplatte und die gewählt, so bleibt die von der Membran Λ/ über-

Füllkörper aus demselben Material hergestellt sind. deckle öffnung in der Ventilsüzplaite Z flächenmättig

Es sollte dabei ein gegenüber dem Meßgas bzw. der gleich groß wie bei den bisher üblichen Anordnungen.

Meßflüssigkeit beständiges Material, zweckmäßiger- erstreckt sich jedoch bei der Anordnung gemäß der

weise V2A- ader Y4A-Stahl, verwendet werden. 5 Erfindung über eine größere Teilfläche der Mctn-

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in vier bran M.

Figuren dargestellt und werden int folgenden näher Ist der muldenförmige Ventilraum V1 genügend

beschrieben. Es zeigt flach gestaltet, so kann auch die Bohrung L für die

F i g. 1 einen Schnitt durch ein pneumatisch ge- Steuerluft S mit einer membranseiü'gen Erweiterung

steuertes Membranventil mit in den Erweiterungen io versehen und in diese ein Füllkörper unter Wahrung

der Zu- und Abflußöffnungen liegenden zylin- eines Ringspaltes eingesetzt werden,

drischen Füllkörpern in Sperrstellung, F i g. 2 zeigt das Ventil nach F i g. 1 nach dem

F i g. 2 das Ventil nach F i g. 1 in Durchlaßstellung, Umschalten auf Durchgang. Das Meßgas G tritt nun

F i g. 3 einen zylindrischen Füllkörper mit Quer- aus der Öffnung B 1 in die Erweiterung A 1 und hebt

nuten in gegenüber der F i g. 1 vergrößerter, perspek- 15 dabei den Füllkörper 51 leicht an. Da an der Steuer-

tivischer Darstellung, luftseite kein Druck herrscht, wird die Membran M

F i g. 4 einen Querschnitt eines Teils des gesperrten an die Wand der Mulde in der Deckplatte D ange-

Membranventils mit einem in eine konische Erweite- drückt. Das Meßgas G verläßt den dadurch gebilde-

rung der Zuflußöffnung eingesetzten Kegelstumpf. ten Ventilraum V 2- über die Erweiterung A 2 und die

Die in den Figuren einander entsprechenden ao öffnung B 2.

Bauelemente sind mit denselben Bezugszeichen ver- Gegenüber den üblichen Anordnungen ist die Teilsehen, fläche der Membran Λί, auf die der Druck des MeH-

Nach F i g. 1 liegt eine Membran M zwischen einer gases G wirkt, größer. Daher wird auch bei gleichem

Deckplatte D und einer Ventilsitzplatte Z. Die Ventil- Druck des Meßgases G eine größere Kraft auf die

sitzplatte Z enthält eine Zuflußöffnung (Bohrung B 1), »5 Membran λί ausgeübt. Das Einlegen eines Füllkör-

die mit einer (nicht gezeichneten) Zuflußleitung, und pers S1 bzw. S 2 in die Erweiterung A 1 bzw. A 2 der

eine Abflußöffnung B 2, die mit einer (nicht gezeich- Ventilsitzplatte Z hat also zur Folge, daß ein Kleben

neten) Abflußleitung für ein Meßgas verbunden ist. der Membran M auf der Oberfläche der Ventilsitz-

Beide öffnungen fll, B 2 sind membranseitig erwei- platte Z verhindert wird.

tert, und in den zylindrischen Erweiterungen A 1 bzw. 30 Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist darin zu A 2 liegen zylindrische Füllkörper 51 bzw. S1. Der sehen, daß beim Umschalten des Membranveniils auf Durchmesser des Füllkörpers S1 bzw. S 2 ist etwas Durchlaß des Meßgases G zunächst die Berührungskleiner als der Durchmesser der Erweiterung A 1 stelle zwischen dem FüllkörperS1 bzw. 52 und der bzw. A 2, so daß ein Ringspalt vorhanden ist. Die Grundfläche der zugehörigen Erweiterung A 1 bzw. Bemessung des Ringspalts richtet sich nach der Art 35 A 2 in der Ventilsitzplatte Z gelöst wird. Das Ablösen der verwendeten Membran M und dem Querschnitt ist mit Sicherheit gegeben, wenn die Füllkörper S 1 der Zuflußöffrung B1 bzw. der Abflußöffnung B 2. und S 2 sowie die Ventilsitzplatte Z aus Metall be-Zweckmäßigerweise wird die Höhe des Füllkörpers stehen.

S 1 bzw. S 2 etwas geringer gewählt als die Höhe der F i g. 3 zeigt in vergrößerter, perspektivischer Dar-

Erweiterung A 1 bzw. A 2. 4° stellung den aus F i g. 1 und 2 bekannten Füllkörper

Die Deckplatte D enthält einen muldenförmigen S 2 mit zwei in der unteren, der öffnung B 2 zuge-Ventilraum VI, in den eine Bohrung L führt, die mit wendeten Auflagefläche angebrachten Nuten λ¹1 und einer (nicht gezeichneten) Steuerluftleitung verbunden N 2, die sicherstellen, daß das Meßgas in Durchlaßist. In der gezeichneten Stellung wirkt auf die Mem- stellung ohne Drosselwirkung passieren kann. Der bran M der Druck der Steuerluft S. Das ist durch die 45 Füllkörper S1 ist entsprechend dem Füllkörper S 2 nach unten weisenden Pfeile auf der Oberseite der ebenfalls mit Nuten versehen.
Membran M angedeutet. Die Membran M wird auf F i g. 4 zeigt, daß die membranseitige Erweitedie Erweiterungen A 1 und A 2 gedrückt und sperrt rung A der öffnung B 1 auch konusförmig ausgeführt dadurch den Durchfluß des Meßgases von der Zu- sein kann. Der in die Erweiterung A unter Wahrung fluB- zur Abflußöffnung. So eines Ringspaltes eingesetzte Füllkörper ist ein Kegel-

Wird die Ringspaltfläche etwa gleich der Quer- stumpf K, der in der unteren, der öffnung B 1 zuge-

schnittsfläche der zugehörigen öffnung ß 1 bzw. B 2 wendeten Auflagefläche mit Nuten versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ι 2 sicheres Abheben der Membran ist infolge dieser Patentansprüche: sogenannten StöpselwirkuBg nicht gewährleistet — Weiterhin kann die Membran bereits'bei Zunmer-

1. Membranventil, insbesondere Dosier- und temperatur auf der Oberfläche der die Zu- und Abömschaltventil für gaschromatographische AnIa- 5 flußöffnung enthaltenden Ventüsilzplatte auf Grund gen, mit in der Ventilsitzplatte vorgesehenen, von chemischen Einflüssen festkleben. Beim Umunter Mediendruck stehenden Zu- und Abfluß- . schalten auf Durchlaß wirkt der in der Zuflußöffnung öffnungen, die membranseitig Erweiterungen auf- herrschende Druck des Meßgases bzw. der Meßweisen, in die Füllkörper lose eingesetzt sind, flüssigkeit nur auf eine solche Teilfläche der an diedadurch gekennzeichnet, daß zwi- io ser öffnung anliegenden Membran ein, die gleich dem sehen den zylindrisch oder konisch ausgebildeten Querschnitt der Zuflußöffnung, also im Verhältnis zur Erweiterungen (A 1, A 2) und den entsprechend gesamten Membranfläche fast punktförmig ist Die an geformten zylindrischen oder kegelstumpfförmi- der Membran insgesamt angreifende Öffnungskraft gen Füllkörpern (51,5 2) Ringspalte vorgesehen ist daher sehr klein, und ein Abheben der Membran sind, deren Querschnittsfläche etwa gleich ist dem 15 bzw. ein Durchschalten des Membranventils ist nicht Strömungsquerschnitt der zugehörigen öffnung gewährleistet

(B I₁ B 2). Bei einem handbetätigten Membranventil ist es be-

2. MembraBventil nach Anspruch 1, dadurch kannt, die Zu- bzw. Abflußöffnung, die von der gekennzeichnet, daß in den den Bohrungen (Bl, Membran verschlossen wird, konisch zu erweitern B 2) zugewandten Stirnseiten der Füllkörper Nu- ao und in diese Erweiterung einen kegelförmigen Füllten (Nl, N 2) angebracht sind. körper einzusetzen, der mit einem an die Kegelspitze

3. Membranventil nach Anspruch 1 und 2, da- anschließenden Stift in die Zu- bzw. Abflußöffnung durch gekennzeichnet, daß die Ventüsitzplatte (Z) ragt und sich dort gegen eine Schraubenfeder ab- und die Füllkörper (51, 52) aus demselben Ma- stützt. Der Kegel paßt dabei genau in die kegelförterial hergestellt sind. 35 mige Erweiterung, und seine Basis bildet in der

4. Membranventil nach Anspruch 1 oder einem Schließstellung eine Ebene mit der Vemilsitzplatte. der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dieses bekannte Ventil ist verhältnismäßig kompli-Ventilsitzplatte (Z) und die Füllkörper (51,52) ziert aufgetaut, und in der Sperrstellung muß die aus V2A- oder V4A-Stahl hergestellt sind. Membran den Druck der Schraubenfedern der FuIl-

30 körpei überwinden. Besonders nachteilig ist dies bei

pneumatisch gesteuerten Ventilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pneumatisch steuerbares Membranventil so zu ge-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein stalten, daß bei einfachem Aufbau eine einwandfreie Membranventil, insbesondere für ein Dosier- und 35 Funktion auch bei hohen Temperaturen und unter Umschaltventil bei gaschromatographischen Einrich- Einwirkung von chemisch-aggressiven Substanzen und tungen. ein einwandfreies Abheben der Membran noch nach

Es ist bekannt, Membranventile zum Einschalten, einer großen Anzahl von Schaltvorgängen gewähr-Umschalten oder Dosieren von unter hohem Druck leistet ist.

stehenden Gasen oder Flüssigkeiten zu verwenden. 40 Dabei wird von der Maßnahme Gebrauch gemacht, Membranventile, die den speziellen Erfordernissen die unter Mediendruck stehenden Zu- und Abflußder Gas- oder Flüssigkeits-Chromatographie genügen, öffnungen mit membranseitigen Erweiterungen zu sind ζ B. aus den deutschen Gebrauchsmustern versehen und in diese Füllkörper lose einzusetzen. 1932 3.88 und 6 812 041 und aus den USA.-Patent- Gemäß der Erfindung sind zwischen den zylindrisch Schriften 2 865 402 und 3 077 766 bekannt. 45 oder konisch ausgebildeten Erweiterungen und den

Ein Membranventil weist eine oder mehrere An- entsprechend geformten zylindrischen oder kegelschlußstellen für die zu verbindenden Ga-J- bzw. stumpfförmigen Füllkörpern Ringspalte vorgesehen, Flüssigkeitsleitungen auf. Jede Anrchlußstelle umfaßt deren Querschnittsfläche etwa gleich ist dem Ströeinen Raum, zu dem eine öffnung für die Zufluß- mungsquerschnitt der zugehörigen öffnung, leitung und eine öffnung für die Abflußleitung des 5« Mit derartigen Füllkörpern wird erreicht, daß die Meßgases bzw. der Meßflüssigkeit führt. Der Gas- Auflagefläche der Membran an den Erweiterungen bzw. Flüssigkeitsdurchgang durch das Ventil kann größer ist als der Querschnitt der öffnungen. Der dadurch gesperrt werden, daß die Membran unter der beim Umschalten auf Durchgang an der Membran Wirkung des Druckes der Steuerluft von der Gegen- angreifende Druck wirkt daher auf eine größere Teilseite her gegen die Zu- und Abflußöffnungen ge- 55 fläche der Membran, und es stehen größere Kräfte drückt wird und diese abschließt. für das Abheben der Schaltmembran zur Verfugung.

Derartige Membranventil·; besitzen Nachteile, die . Um einen ungehinderten Durchgang des Meßgases sich insbesondere bei hohen Temperaturen oder ho- bzw. der Meßflüssigkeit durch die Erweiterungen zu hen Steuerdrücken bemerkbar machen: Bei hohen ermöglichen, sind nach einer weiteren Ausbildung Temperaturen wird die meist aus Kunststoff beste- 60 der Erfindung in den Erweiterungen und/oder in den hende Membran weich und kann in der Schließphase den Zu- und Abflußöffnungen zugewandten Seiten des Ventils von der Steuerluft in die Zu- bzw. Ab- der Füllkörper Nuten angebracht. Die Nuten sind so flußöffnung gedrückt werden. Wirü" das Membran- bemessen, daß keine Drosselwirkung auftritt ventil auf Durchlaß umgeschaltet, d. h., verschwindet Die Strömungsverhältnisse sollten auch bei einer

der Steuerdruck, so reicht der Druck des zu steuern- 65 Temperaturänderung und der damit verbundenen den Meßgases bzw. der Meßflüssigkeit oft nicht aus, Wärmeausdehnung des Membranventils erhalten bleiurfi die Verformung rückgängig zu machen und die ben. Daher ist eine weitere Ausbildung der Erfindung Membran aus den öffnungen herauszudrücken. Ein dadurch gekennzeichnet, daß die die Zu- und Ab-