DE2206561A1 - Ventil - Google Patents

Description

• Kennwort: Membrananordnung Ventil Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Abbsperrung von Behältern, insbesondere Plaschen, fiir unter hohem Druck stehende Medien mit einem Ventilgahäuse und einer darin angeordneten Gewindespindel, zwischen dere@n Druckstück und einem Ventilsitz des Auslaßkanals eine Membran angebracht ist.
• Ein Ventil der oben genannten Ausbildung ist bereits bekannt (US-PS 954 172). Bei dieser Konstruktion ist die Membran zum Absperren des Ventilsitzes a@ oberen Ende des Auslaßkanals 80 eingespannt, daß sie in ihrer Offenstellung waagerecht ausgerichtet ist Bs ist aber auch ein Ventil bekannt (DAS 1 002 579), bei dem die Membran mit Hilfe einer Ringfeder so vorgespannt ist, daß sie in ihrer Offenstellung nach oben gewölbt ist.
• Um diese Vorspannung zu erreichen, ist eine Feder erforderlich, die weiterhin der&rs angeordnet ist daß die Elnspannebene der Membran - wie auch bei dem zuerst genannten bekannten Ventil - oberhalb der Austritt@öffnung verläuft.
• Beim Schließen des Ventils mittels des die Membran beaufschlagenden Druckstückes wird diese aus ihrer vorgespannten, gewölbten Ruhestellung durch die Ei@nspannobene hindurch nach unten bis zur Auflage auf dem Ventilsitz bewegt.
• Durch die sich bei beiden Ventilen ergebende Wechselbelastung - Bewegung der Membran bis zur Einspannebene oder sogar darüber hinaus - besteht die Gefahr, daß die Membran bereits nach einigcr Hundert Ventilepielen an ihrer Einspannstelle reißt oder undicht wird und damit das Ventil nicht mehr gebrauchsfähig ist.
• Gemäß DN 471 ist eo Grundbedingung, daß bei jedem Ventil mindestens i 000 Doppelhübe durchführbar sind.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil zu schaffen, das einfach und sicher in seinem Aufbau ist und die in DIN 477 genannten Bedingungen erfüllt.
• Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Membran als ein vorgespanntes Verschlußglied ausgebildet ist, dessen Einspannebene unterhalb des Ventilsitzes des Auslaßkanals verläuft.
• Durch diese erfindungsgemäße Einspannung der Membran unterhalb des Ventilsitzee ist gewährleistet, daß beim Erreichen der Schließstellung des Ventile, d.h. das Druckstück der Gewindespindel drückt die Membran auf den Ventil sitz (Austrittsöffnung), die Membran weiterhin eine - wenn auch nur geringe - Wölbung aufweist. Durch die konstruktive Anordnung wird verhind.ert, daß die Nembran in oder über ihre Einspannebene hinbewegt wird. Dadurch wird die Wechselbelastung, welche eine frühzeitige Beschädigung der Membran zur Folge hat, wesentlich vexringerte Die Membranen bestehen in der Regel aus einem einzigen Werkstoff. Gemäß der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Material für die Membran eine Beryllium-Kupfer-Legierung vorgesehen ist.
• Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken wird vorgeschlagen, daß die Membran 9us sechs Lagen einer Beryllium-Kupfer-Legierung besteht.
• Versuche mit Ventilen der erfindungsgemäßen Ausbildung haben ergeben, daß keine Zerstörung der Membran selbst bei 3 000 Doppelhüben - also einer Zahl, die weit über dem gemaß DIN 477 geforderten Wert liegt - eingetreten ist.
• Um eine stets sichere Pixierung der Membran im Ventilgehäuse zu erzielen, ist es günstig, wenn die Randzone der Membran ugebördelt ist und die äußere Peripherie des Klemmabschnittes eines Kopfstückes umgibt. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Membran von einer Haube am Klemiabschnitt gehalten ist.
• Durch diese Anordnung der Membran ist gewährleistet, daß beim Einschrauben des Kopf stückes in das Ventilgehäuse die Membran bereits am Elemmabschnitt angeordnet ist, eo daß sich beim Festziehen des Kopfatückes keine Lageveränderung der Membran ergibt.
• Dieses vorteilhafte Ergebnis wurde weiterhin auch dadurch begWnstigt, daß am Druckstück eine die Membran beaufachlagende Gleitscheibe angeordnet ist. Diese Gleitscheibe ist vorzugsweise aus einem gleit und abziehfesten Kunststoff.
• Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung.
• Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ventil in Cchnittde rstellung und Fig. 2 ein Kopfstück des Ventils in vergrößerter Schnittansicht.
• In Fig. 1 ist ein Ventil 10 zum Verschließen von Flaschen dargestellt, in denen Gase oder korrodierende Flüssigkeiten mit einem Druck bis eu 300 atü gespeichert werden.
• Das Ventil 10 weist ein Ventilgehäuse 12 auf, an desnen unterem Ende ein Außengewinde 14 vorgesehen ist. Mittels dieses Gewindes wird das Ventil 10 in die Auslaßöffnung der (nicht dargestellten) Gasflasche gasdicht eingeschraubt.
• Zentrisch im Ventilgehäuse 12 ist ein Kanal 16 mit einem Filter 17 angeordnet. Durch diesen Kanal gelangt das aus der Flasche ausströmende Medium (Gas oder Flüssigkeit) bei geöffnete Ventil in einen Ventilraum 18 und von dort über einen zweiten Kanal 20 zu einem Auslaß 22. Dieser Auslaß besitzt ein Außengewinde 24, das z.B. zur Aufnahme eines Druckminderers dient, mit dessen Hilfe daß entnommene Gas vom Flaschendruck auf den erforderlichen Arbeitsdruck reduziert wird.
• In das in Fig. 1 obere Ende des Ventilgehäuses 12 ist ein Kopfstück 26 eingeschraubt. Das Kopf stück 26 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt und besltzt eine Innenbohrung 28, die in ihrem unteren Bereich in eine größere Bohrung 30 übergeht. Die Innenbohrung 28 weist auf dem größten Teil ihrer länge ein Gewinde 32 auf. Auf diesen Gewinde ist ein buchsenförmiger Einsatz 34, vorzugsweise aus Stahl, aufgeschraubt, der sich federnd so gegen das Gewinde 32 drückt, daß er fest und unverrückbar an Ort und Stelle genalten ist.
• Dieser Einsatz weist gleichfalls ein Innengewinde 36 auf und dient zur Aufnahme einer Gewindespindei 38, Durch den Einsatz 54 wird gewährleistet, daß die zum Drehen der Spindel 38 aufzubringende Kraft auf ein Minimum reduziert wird.
• Die Gewindespindel endet an ihrem aus dem Kopf stück 26 herausragenden Ende in einem Vierkant 40, auf welches ein in Fig. 1 gestrichelt dargestelltes Handrad 42 aufgesetzt ist.
• Dieses Handrad dient je nach Drehrichtung zum Öffnen oder Schließen des Ventils.
• Das dem Vierkant 40 abgewandte Ende der Spindel 38 weist ein Druck stück 44 auf, das in Offenstellung des Ventils an eirer Schulter 46 der Bohrung 30 anliegt. Das Druckstück ist a der dem Kanal 16 zugewandten Seite abgerundet, wobei sein Mittelteil 4d, wie aus Fig. 2 ersichtlich, abgeflacht ist.
• Das Druck stück 44 trägt an diesem abgerundeten und abgeflachten Ende eine Gleitscheibe 5O, die vorzugsweise aur einem Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften beateht.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Bohrung 30 länger als das von ihz aufgenommene DruckstücK 44. In diesem Teil ist die Membran angeordnet und liegt mit ihrer Randzone an der Stirnfläche des Kopfstückes an. Durch Einschrauben des Kopfstückes wird die Membran auf die Bodenfläche 56 gepreßt. Wie Fig. 2 weiterhin zeigt, ist über die Membran eine Haube 58 geschoben, die dazu dient, die Membran 54 beim Einschrauben des Kopfstückes 26 an diesem zu halten und zu verhindern, daß beim Bestzoehen des Kopfstückes im Ventilgehäuse 12 die Membran 54 verrutocht. Denkbar ist es auch, anstelle der Haube 58 die Randzone der Membran 54 anzubördeln und die Membran so einzuspannen.
• Die haube 58 besitzt eine Öffnung 62, durch die der Ventil Sitz hindurchragt, Der Ventilsitz 64 int, wie Fig. 1 zeigt, oberhalb der Bodenfläche 56 angeordnet. Da aber andererseitD die Membran 54 unter Zwischenschaltung der Haube 58 an die Bodenfläche 56 gepreßt wird, liegt somit erfindungsgemäß die Einspannebene unterhalb des Ventilsitzes 64. Der Abstand der Einspannebene vom Ventilsitz ist dabei so groß gewählt, daß die Membran in ihrer Schließstellung mit ihrem Mittelteil noch obeIharb dieser Finspannebene sich befindet. Dadurch ist verhindert, daß die Membran in oder über die E5nspannebene hinweg nach unten bewegt wird und einer starken Wechselbelastung ausgesetzt iEt, welche die Lebensdauer der Membran verkürzt.
• Die Membran 54 besteht im Ausführurgsbeispiel aus sechs Lagen aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung, Selbstverständlich sind auch eine andere Anzahl von Lagen sowie andere Materialien denkbar, jedoch hat sich der vorgenannte Membranaufbau für die Lebensdauer als optimal erwiesen.
• Die Membran kann, zusammen mit Haube, Gleitscheibe und Spindel, als eine leicht austauschbare Baueinheit im Be darfsfalle ohne Schwierigkeiten ausgewechselt werden.
• Die zuvor be3chriebene Membran besitzt aufgrund ihrer gewölbten Ausbildung eine Eigenstabilität, die ausreichend groß ist, um zu verhindern, daß beim Evakuieren einer Gasflasche die Membran auf den Ventilsitz gesaugt wird und so mit eine weitere Evakuierung unmöglich macht.

Claims (7)

A n a p r il c h e

1. Ventil 7ur Absperrung von Behältern, tnsbesondere Flaschen, für unter hohem Druck stehende Medien mit einem Ventilgehause und einer darin angeordneter Gewindespindel, zwischen deren Druckstück und einem Ventilsitz des Auslaßkanals eine Membran angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) als ein vorgespanntes Verschlußglied ausgebildet ist, dessen E@mspannebene unterhalb des Ventilsitzes (64) d£s Auslaßkanals (16) verläuft.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) zur Verspannung gewölbt aiusgebildet ist.

3. Ventil nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß daß als Material für die Membran eine Be-Cu-Legierung vorgesehen ist.

4. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) aus sechs Lagen einer Be-Cu-Legierung besteht.

5. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Randzone der Membran (54) die äußere Peripherie (60) des Klemmabschnittes (52) eines Kopfstückes (26) umgibt.

6. Ventil nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) won einer Haube (58) am Klemmabschnitt (52) gehalten ist.

7. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckstück (44) eine die Membran (54) beaufschlagende Gleitscheibe (50) angeordnet ist.

L e e r s e i t e