DE2109443A1

DE2109443A1 - Valve block

Info

Publication number: DE2109443A1
Application number: DE19712109443
Authority: DE
Inventors: Horst 7100 Heilbronn. P Weller
Original assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Current assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Priority date: 1971-02-27
Filing date: 1971-02-27
Publication date: 1972-09-14
Also published as: IT947839B

Description

Venti lblock Die Erfindung betrifft einen Ventilblock bestehen aus einem Gehäuse mit einer Einlaß- und einer Auslaßkammer und mindestens einem die beiden Kammern miteinander verbindenden Membranventil, dessen Membran auf der einen Seite abhebbar gegen einen Ventilsitz anliegt und auf der anderen Seite mit der Innenwand des Ventilgehäuses und/ oder einem Membrandeckel eine Kammer bildet, die mit einem Anschlußstutzen für eine Steuerleitung versehen ist. Venti lblock The invention relates to a valve block consist of a housing having an inlet and an outlet chamber and at least one die Both chambers interconnecting membrane valve, the membrane on the one Liftable side rests against a valve seat and on the other side with the Inner wall of the valve housing and / or a membrane cover forms a chamber which with a Connection piece for a control line is provided.

Bei Flüssigkeitsventilen dieser Art ist der Membranquerschnitt meist erheblich größer als der durch den Ventil sitz begrentze Querschnitt. Dies trifft insbesondere für differenzdruckgesteuerte Ventile zu, deren beide Membranseiten mit dem dae Ventil durchströmmenden Medium beaufschlagt sind. In diesem Fall steht ein Ringbereich der Membran über den Ventilsitz über und erstreckt sich in die Einlaßkammer hinein. Wegen der großen erforderlichen Membranfläche sind die Gehäuseabmessungen derartiger VenZ tile verhältnismäßig groß. Ferner müssen für Ventile mit unterschiedlichen Nennweiten Membranen mit verschiedenen Größen verwendet werden. Dies bedeutet einmal einen Mehraufwand bei der Herstellung der Membranen und gegebenenfalls der Membrandeckel, da unterschiedliche Werkzeuge verwendet werden müssen und für jede Membrangröße jeweils verhältnismäßig kleine Stückzahlen anfallen. Zum anderen muß der Benutzer, falls in seinen Anlagen Ventile mit unter schiedlichen Größen eingesetzt sind, eine Vielzahl unterschiedlicher Ersatzmembranen auf Lager halten.In liquid valves of this type, the diaphragm cross-section is usually considerably larger than the cross-section limited by the valve seat. This is true especially for differential pressure controlled valves, both sides of which have diaphragm are acted upon by the medium flowing through the valve. In this case it stands an annular portion of the diaphragm over the valve seat and extends into the inlet chamber into it. Because of the large membrane area required, the housing dimensions are such valves are relatively large. Also need for valves with different Nominal diaphragms of different sizes can be used. This means once an additional effort in the production of the membranes and, if necessary, the membrane lids, as different tools have to be used and for each diaphragm size relatively small numbers of items are incurred. On the other hand, the user must if valves of different sizes are used in his systems, one Keep a large number of different replacement membranes in stock.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilblck der eingangs beschriebenen Art so zu konstruieren, daß bei kleinem Bauvolumen ein geringer Druckverlust auftritt, daß ferner in Ventilblöcken mit unterschiedlichen Nennweiten Membranen gleicher Größen verwendet werden können und daß zudem eine steuerbare Drosselung vorgenol-en werden kann.The invention is based on the object of a valve block the To be constructed in such a way that with a small construction volume a small one Pressure loss occurs that also occurs in valve blocks with different nominal sizes Membranes of the same size can be used and that also a controllable one Throttling can be provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb das Ventilgehäuses mehrere parallelgeschaltete X.mbranventile angeordnet sind. In einer besondere rauwsparenden Konstruktion dieser Art sind die Membranventile innerhalb des Ventilgehäuses sternnförmig angeordnet. Dabei weist der Ventilblock in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein etwa kubische Gehäuse auf, an dessen zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Ein- bzw. Auslaßstutzen angeordnet ist und dessen übrigen Seiten jeweils ein Membranventil zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that within the Valve housing several parallel-connected X.mbranventile are arranged. In a The membrane valves inside are a special, space-saving construction of this type of the valve housing arranged in a star shape. The valve block has in one preferred embodiment of the invention on an approximately cubic housing on which two opposite sides of the inlet and outlet nozzle is arranged and the other sides of which are each assigned a diaphragm valve.

Un die inneren Druckverluste des Ventilblocks so klein wie möglich zu halten, muß der gesamte Strömungsquerschnitt der Membranventile mindestens gleich dem Strömungsquerschnitt der Ein- bzw. Auslaßöffnung des Ventilgehäuses sein.The internal pressure loss of the valve block is as small as possible To maintain, the total flow cross-section of the diaphragm valves must be at least the same the flow cross-section of the inlet or outlet opening of the valve housing.

Das die Plansche für die Membranen und die Ein und Aus paß Öffnungen aufweisende Ventilgehäuse wird vorteilhafterweise zusammen mit den die Ventilsitze tragenden Zwischenwänden als einstückiges, beispielsweise aus Kunststoff bestehendes Gußstück hergestellt.That the splash for the membranes and the in and out pass openings having valve housing is advantageously together with the valve seats supporting partition walls as a one-piece, for example made of plastic Cast made.

Der Strömungsquerschnitt des Ventils kann zu Drosselungszwecken in einem gewissen Bereich eingestellt werden, wenn die einzelnen Membranventile unabhängig voneinander ansteu erbar sinde Soll die Steuerung der Einzelventile mit Hilfe des Eigenmediums erfolgen, so ist zwischen den Membrankammern und der Einlaßkammer eine Verbindung mit einer im Vergleich zum Steuerleitungsquerschnitt kleinen Querschnittefläche vorzusehen. Beim Durchströmen des Mediums durch diese Verbindungsleitung, die Membrankammer und die Steuerleitung tritt in der Verbindungsleitung der haupteächliche Druckabfall auf. Dadurch entsteht bei geöffneter Steuerleitung in der Membrankammer gegenüber der Einlaakammer ein Unterdruck, wodurch de Membran vom Ventilsitz abgehoben wird Bei geschlossener Steuerleitung dagegen baut sich in der Membrankammer der in der Einlaßkammer herrschende Druck auf.The flow cross-section of the valve can be used for throttling purposes in a certain range can be set when the individual diaphragm valves are independent Should the control of the individual valves be controlled with the help of the Own medium take place, so is one between the membrane chambers and the inlet chamber Connection with a small cross-sectional area compared to the control line cross-section to be provided. When the medium flows through this connecting line, the membrane chamber and the control line occurs in the connecting line of the main pressure drop on. This occurs in the diaphragm chamber opposite when the control line is open the inlet chamber a negative pressure, whereby the membrane is lifted from the valve seat When the control line is closed, on the other hand, the in the diaphragm chamber builds up in the Inlet chamber prevailing pressure.

Sofern membrankammerseitig die Wirkfläche der Membran größer ist als einlßkammerseitig, ergibt sich in diesem Fall eine die Membran auf den Ventilsitz drückende resultierende Kraft.If on the side of the membrane chamber the effective area of the membrane is greater than On the inlet chamber side, in this case there is a the membrane on resulting force pushing the valve seat.

Der aus wehreren Einzelventilen bestehende Ventilblock lsann Uber eine einzelne 5teuerleitung angesteuert werden, wenn die Membrankammern beispielsweise durch Bohrungen innerhalb der Gehäusewände untereinander verbunden sind.The valve block, which consists of several individual valves, can be used a single control line can be controlled if the membrane chambers, for example are connected to one another by bores within the housing walls.

In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ventilblock; Fig. 2 eine Ansicht des Ventilgehäuses ohne Membrandeckel und Membran; Fig. 3 ein Schaltungsbeispiel für die Ventilsteuerung.The drawing shows an exemplary embodiment in a schematic manner of the invention shown. 1 shows a section through a valve block; 2 shows a view of the valve housing without the membrane cover and membrane; Fig. 3 a Circuit example for the valve control.

Der Ventilblock besteht aus einem im wesentlichen würfelförmigen Gehäuse 2, welches an zwei einander gegenüberliegenden Seiten einen einlaufstutzen 4 und einen Auslaufstutzen 6 und an den übrigen vier Seiten jeweils einen einen kreisförmigen Durchbruch 8 begrenzenden Flansch 1c aufweist. In den Durchbruch 8 ist eine kreisförmige Membran 12 eingesetzt, die an ihrem Randbereich zwischen den Flansch lo und eiaen an des Membrandeckel 14 vorgesehenen Gegenflansch eingeklemmt ist. Der Membrandeckel 14 ist mittels in die Gewindebohrungen 16 eingedrehter Schrauben an dem Gehäuse 2 befestigt und bildet zusammen mit der Membran eine Kammer 18. Das Ventilgehäuse 2 ist durch die Zwisohenwände 20 in eine Einlaßkammer 22 und eine Auslaßkammer 24 unterteilt, die über vier zueinander sternförmig angeordnete kreisförmige Öffnungen 26 miteinander verbunden sindo Die Umrandungen der kreisfdrmigen Öffnungen 26 bilden jeweils einen Ventilsitz 28, gegen den der an der zugehörigen Membran 12 aqeformte im Querschnitt kreisförmige Verschlußkörper 3c bei geschlossenem Ventil dicht anliegt. In Fig. 1 ist das obere Ventil in geschlossener und das untere Ventil in geöffneter Stellung dargestellt. Die Pfeile 92 deuten die Strömungsrichtung des duroh das geöffnete Ventil geleiteten flüssigen Mediums an.The valve block consists of an essentially cube-shaped housing 2, which has an inlet connection 4 and on two opposite sides an outlet nozzle 6 and one on each of the other four sides a having circular opening 8 delimiting flange 1c. Into the breakthrough 8 a circular membrane 12 is used, which at its edge area between the Flange lo and eiaen clamped on the mating flange provided on the membrane cover 14 is. The membrane cover 14 is secured by means of screws screwed into the threaded bores 16 attached to the housing 2 and forms a chamber 18 together with the membrane Valve housing 2 is through the partition walls 20 in an inlet chamber 22 and a Outlet chamber 24 divided over four circular ones arranged in a star shape to one another Openings 26 are interconnected o The borders of the circular openings 26 each form a valve seat 28 against which the one on the associated membrane 12 aqeformte in cross-section circular closure body 3c with the valve closed fits tightly. In Fig. 1, the upper valve is closed and the lower valve shown in the open position. The arrows 92 indicate the direction of flow of the liquid medium passed through the open valve.

Zur Steuerung das Ventils ist an dem Membrandeckel 14 ein Anschlußstutzen 34 für eine Steuerleitung vorgesehen. Dieser kann z.B. mit dem Stutzen 36 eines Steuerventils 38 verbunden werden. Soll die Steuerung des Hauptventils mit Hilfe des Eigenmediums erfolgen, so muß zusätzlich eine die Einlaßkammer 22 mit der Membrankammer 18 verbindende enge Leitung vorgesehen sein, die in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel als Bohrung 40 in den Gehäusekörper 2 und dem Membrandeckel 14 ausgebildet ist, Zur Erläuterung der Punktion der Steuerung des in der Zeichnung dargestellten differenzdruckgesteuerten Membranventils mit Hilfe des Eigenmediums sei zunächst angenommen, daß sich die auf den Stößel 42 einwirkende Nokkensoheibe 44 in der in Fig. 3 dargestellten Stellung befindet, in der das aus dem Ventilsitz 46 und der Membran 4 gebildete Steuerventil 38 geöffnet ist0 Das durch die Bohrungen 40 in die Membrankammer 18 einströmende Medium kann Ueber den Ausgangsstutzen So des Steuerventils in einen beispielsweise unter Atmosphärendruck stehenden Raum abfließen. Sofern der Querschnitt der Bohrungen 40 im Vergleich zum Querschnitt der Steuerleitung genügend klein iet, tritt dort der hauptsächliche Druckabfall des über das Steuerventil 38 geleiteten Nebenstromes aut0 Dadurch bildet sich in der Membrankammer 18 gegenüber der Einlaßkammer 22 ein Unterdruck aus, der bewirkt, daß die Membran 12 von dem Ventilsitz 28 abgehoben wird.To control the valve, a connection piece is on the membrane cover 14 34 intended for a control line. This can e.g. with the nozzle 36 one Control valve 38 can be connected. Should control the main valve take place with the help of the own medium, an inlet chamber 22 with the diaphragm chamber 18 connecting narrow line may be provided in the in Fig. 3 illustrated embodiment as a bore 40 in the housing body 2 and the membrane cover 14 is formed, to explain the puncture of the control of the differential pressure controlled diaphragm valve shown in the drawing With the help of the internal medium, it is initially assumed that the one acting on the plunger 42 Nokkensoheibe 44 is in the position shown in Fig. 3, in which the off the valve seat 46 and the membrane 4 formed control valve 38 is open through the bores 40 in the membrane chamber 18 flowing medium can about the Outlet nozzle So of the control valve in a, for example, under atmospheric pressure drain the standing room. If the cross section of the bores 40 compared to The cross-section of the control line is sufficiently small that the main one occurs there Pressure drop of the secondary flow aut0 passed through the control valve 38 thereby forms opposite each other in the diaphragm chamber 18 the inlet chamber 22 a negative pressure which causes the membrane 12 to be lifted from the valve seat 28.

Wird dagegen die Nockenscheibe 44 im Uhrzeigersinn weitergedreht, so wird der Stößel 42 nach unten gedrückt, die Membran 48 auf den Ventilsitz 46 gepreßt und damit die Steuerleitung verschlossen0 In diesem Fall baut sich in der Membrankammer 18 der in der Einlaßkammer 22 herrschende Druck auf. Da membrankammerseitig die ganze Membranfläche, einlaßkammerseitig jedoch nur der außerhalb des T tilsitzes 28 befindliche Ringbereich mit dem hohen BinlaB-druck beaufschlagt ist, wird die Membran 12 mit einer gewissen Kraft auf den Ventilsitz 28 gepreßt. Um die Membran 12 von der geöffneten zur geschlossenen Stellung des Ventils zu bringen, kann diese mit einer zusätzlich in Richtung aur Schließstellung wirkenden Federkraft beaufschlagt werden. Dies kann entweder durch eine gewisse Vorspannung der Membran 12 oder durch eine auf die Membran wirkende, in den Membranraum 18 eingesetzte Druckfeder erreicht werden.If, on the other hand, the cam disk 44 is rotated further clockwise, in this way the plunger 42 is pressed down, the membrane 48 onto the valve seat 46 pressed and thus the control line closed 0 In this case, builds up in the Diaphragm chamber 18, the pressure prevailing in the inlet chamber 22. Because on the membrane chamber side the entire membrane surface, but only the outside of the valve seat on the inlet chamber side 28 is acted upon by the high BinlaB pressure, the The membrane 12 is pressed onto the valve seat 28 with a certain force. Around the membrane Bringing 12 from the open to the closed position of the valve can do this acted upon by an additional spring force acting in the direction of the closed position will. This can either by a certain bias of the membrane 12 or by a compression spring which acts on the diaphragm and is inserted into the diaphragm chamber 18 is achieved will.

Ventile der obenbeschriebenen Art werden beispielsweise zur Steuerung des Wasserkreislaufs in Schwimmbad-Filteranlagen verwendet0Valves of the type described above are used for control purposes, for example of the water cycle used in swimming pool filter systems0

Claims

A n p r ü c h e 1. Valve block consisting of a housing with an inlet and an outlet chamber and at least one of the two chambers together connecting diaphragm valve, the diaphragm of which can be lifted off against a floor side Valve seat rests and on the other side with the inner wall of the valve housing and / or a membrane cover forms a chamber which is connected to a connecting piece a control line is provided, which means that that within the valve housing (2) several diaphragm valves connected in parallel (12, 28, 30) are arranged.

2. Valve block according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t that the diaphragm valves (12, 28, 30) within the valve housing (2) are star-shaped are arranged.

3. Valve block according to claim 1 or 2, g e k e n n -S e i o h n e t d u r c h an approximately cubic housing (2), on the two opposite one another pages and inlet or outlet connection (4, 6) is arranged and the other sides of which are each assigned a diaphragm valve (12, 28, 30).

40 valve block according to one of claims 1 bia 3, d a -d u r c h g e k e n n n e i n e t t t that the entire flow cross-section of the diaphragm valves (12, 28, 30) at least equal to the flow cross-section of the inlet or Outlet opening (4, 6) of the valve housing (2) is 0

5. Valve block according to one of claims 1 to 4, that the flanges (10) for the membranes (12) and the inlet and outlet openings (4, 6) having valve housing (2) and the partition walls (20) between the inlet and outlet chambers carrying the valve seats (28) (22, 24) are integrally connected to one another.

6. Valve block according to one of claims 1 to 5, d a -d u r e h g e k e n u z e i o h n e t that the individual diaphragm valves (12, 28, 30) are independent are controllable from each other.

70 valve block according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n æ e i c h n e t that the membrane chambers (18) are connected to one another.

8. Valve block according to one of claims 1 to 7, d a -d u r c h g It is not noted that between the membrane chambers (18) and the inlet chamber (22) a connection (40) with a small control line cross-section in comparison Cross-sectional area, L e r s e i t e