DE2619004A1

DE2619004A1 - Absperrorgan

Info

Publication number: DE2619004A1
Application number: DE19762619004
Authority: DE
Inventors: Gabriel J C Banon
Original assignee: SIERS
Current assignee: SIERS
Priority date: 1975-04-29
Filing date: 1976-04-29
Publication date: 1976-11-11
Also published as: DE2619004C2; FR2309773A1; FR2309773B1; US4072292A; ES447103A1

Description

PATEf 4TANWÄLTE: SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS

MÜNCHEN 9O, MARIAHILFPLATZ 2*3 POSTADRESSE: D-8 MÜNCHEN 95, POSTFACH 95 O1 6O

SOCIETE INDUSTRIELLE D'ETUDES ET DE REALISATIONS SCIENTIFIQUES S. I.E.R. S.

DIPL. CHEM. DR. OTMAR DITTMANN (t1O7B) KAFRL LUDWIQ SCHIFF DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. Fi)NER₁ DIPL. INS. PETER STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF DIPL. INQ. DIETER EBBINGHAUS

TELEFON (Ο89) 48 30 54 TELEX 6-23 565 AURO D

TELEQRAMME auromarcpat München

29. April 1976 DA/G-16884

Priorität: 29. April 1975 - Frankreich - Nr. 75.13372

Absperrorgan

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan, insbesondere ein Membran-Absperrorgan mit einem Absperrorgan-Gehäuse, in dem ein Fluidkanal ausgebildet ist, einer elastischen Membran,, die mit ihrem Rand zwischen das Gehäuse und einen Absperrorgan-Deckel eingespannt ist und eine.m beweglichem geeignet geformten Absperrorgan-Kern, der an einer im Deckel drehbar angebrachten Spindel befestigt ist, um die Membran zwischen einer Stellung3 in der der Fluidkanal geöffnet ist und einer Stellung, in der der Eluidkanal abgesperrt ist, zu versetzen*

Bei Absperrorganen dieses Typs ist es erforderlich, die elastische Membran abzustützen, um die Eigenschaften für die Druckaufnahme zu verbessern. Zu diesem Zwecke wurden bereits verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen, die jedoch nur teilweise eine Unterstützung ermöglichen. Es treten dabei freie, grosse Zwischenräume auf, in denen sich die Membran verschieben

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und lagemässig versetzen kann, so dass der Werkstoff, aus dem die Membran entsteht, zusätzlichen Belastungen unterliegt und die Lebensdauer dadurch beträchtlich verringert wird. "

Der Erfindung liegt daher unter anderem die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Absperrorgan des eingangs erwähnten Typs zu schaffen, das eine längere Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Auf Grund der erfindungsgemässen Anordnung liegt der Kragen der Membran ständig an der aus diesen beweglichen Teilen gebildeten Wandung an. Daher tritt an der Membran keine Belastung, Dehnung oder Verzerrung auf und infolgedessen wird die Lebensdauer der Membran und damit des Absperrorgans wesentlich verlängert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Teile am Deckel drehbar angebracht sind und mit dem anderen Ende zwischen einem einer Spindel befestigten oberen Anschlagglied und einem sich auf der Spindel freidrehenden unteren Anschlagglied mit der Spindel in Verbindung steht.

Unter- Einwirkung des Druckss drückt der Kragen der Membran aas unterej sick drehende Anschlagstück ständig gegen die beweglichen Seile, so dass zwischen diesem Anschlagstück und den beweglichen Teilen kein Zwischenraum auftreten kann, in dem sich die Membran in ihrer Lage ändern oder verschieben könnte.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch möglichj dass die beweglichen Teile sich teilweise überlappen und so geferst sind, dass zwischen ihnen in den extremen Stellungen, die der- geöffneten bzw. der geschlossenen Stellung des

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Fluidkanals entsprechen,kein Zwischenraum auftritt.

Mit dem erfindungsgemassen Absperrorgan lässt sich der Durchfluss verschiedener Fluids und insbesondere korrosiver !fluids steuern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein Membran-Absperrorgan der herkömmlichen Bauart in geöffneter bzw. geschlossener Stellung gemäss einer schematischen Darstellung,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Membran-Absperrorgans gemäss der Erfindung in offener Stellung

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, die dasselbe Absperrorgan in geschlossener Stellung wiedergibt,

Fig. 5 die bewegliche Auflagewandung gemäss der Erfindung in Aufsicht,

Fig. 6 eines der !Teile, aus denen die in Fig«, 5 dargestellte Wandung besteht, in perspektivischer Darstellung und

Fig. 7 eine schematische Schnittaarstellung, die eine v/eitere Ausführungsform der beweglichen Wandung gemäss der Erfindung wiedergibt.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Absperrorgan ist von herkömmlicher Art und besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, durch das ein Fluidkanal 2 führt, und das durch einen geeigneten Yentildeckel 3 abgeschlossen ist. Zwischen dem Gehäuse

1 und dem Deckel 3 ist der Rand einer elastischen Membran 4-eingespannt, die beispielsweise aus Elastomer-Kunststoff besteht und einen Spindelkern 5 umgibt, dessen Form der Form des Ventilsitzes 6 entspricht, der im Innern des Gehäuses 1 im Fluidkanal

2 ausgebildet ist.

Der Spindelkern 5 ist an einer Spindel 7 befestigt, die im kel 3 drehbar angebracht ist. Dsr Spindelkern kann daher durch Betätigen irgendeiner, in ä®n !Figuren durcb. das Besugsaeichen δ

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angegebenen Bedienungseinrichtung, beispielsweise von Hand, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden, wobei der Fluidkanal 2 geöffnet oder abgesperrt ist. Die beiden Ventilstellungen sind in den Pig. 1 und 2 jeweils dargestellt.

Der Teil der Membran, der den Spindelkern 5 umgibt, stellt die Abdichtung in der in Fig. 2 dargestellten Ventilstellung sicher, während der obere Teil oder der Kragen 9 das Absperrorgan nach aussen hin abdichtet und auf diese Weise das Fluid von der Bedienungseinrichtung trennt, was insbesondere bei korrosiven Fluids wichtig ist.

In der in Fig. 1 dargestellten geöffneten Ventilstellung ist der Kragen 9 der Membran 4 auf Grund des Druckes des durch den Kanal 2 strömenden Fluids gegen den Deckel 3 gedrückt. Derselbe Druck herrscht auch in dem Hohlraum, der durch den Spindelkern 5i den Deckel 3 un'd den oberen Teil des Gehäuses 1 umschlossen wird. Der Kragen 9 wird daher also sicher in seiner Lage gehalten.

Wenn der Spindelkern 5 bei Betätigung der Bedienungseinrichtungen. 8 in die in Fig. 2 dargestellte Absperr-Stellung kommt, bleibt der Kragen 9 auf Grund des Fluiddruckes am Deckel 3 angedrückt. Das Material, aus dem der Kragen 9 besteht, ist dabei gedehnt, was schnell wieder aufgehoben und rückgängig gemacht werden kann.

Ss gibt Elastomer-Kunststoffe, die sich stark dehnen lassen. Solche Elastomer-Kunststoffe sind Jedoch nicht immer geeignet, Fluids zu steuern bzw. abzusperren. Darüberhinaus wird die Lebensdauer der Membran auf Grund der Arbeitsbelastung, die auf den Elastomer-Kunststoff ausgeübt wird, wesentlich verringert, so dass dadurch insbesondere die Zahl der Betätigungen, äie mit einem selchen Absperrorgan möglich sind« begrenzt ist.

Die vorliegende Erfindung hat daher insbesondere zur Aufgabe,

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ein Membranventil zu schaffen, bei dem eine Dehnung oder Strekkung des Kragens 9 nicht auftritt. Zu diesem Zweck sind, wie in den Fig. 3 und 4- dargestellt ist, eine Anzahl beweglicher Teile 10 radial und nebeneinander über dem Kragen 9 der Membran 4- angeordnet. Die Gesamtheit dieser Teile 10 bildet auf diese Weise eine verformbare, ringförmige Wandung, wie dies in Fig. dargestellt ist.

Wie aus Fig. 6 am deutlichsten zu ersehen ist, besitzt jedes Teil 10 ein wulstförmiges, zylindrisches Ende-11, das drehbar in einer Lage angebracht ist, welches zwischen der Kappe J und einer über dem Rand der Membran 4· liegenden festen Stützscheibe 12 liegt. Die Ausbildung dieser Lagen bzw. dieser Halterungen ist derart gewählt, dass die Teile 10, wenn sie einmal eingesetzt sind, nicht mehr aus dieser Halterung herausgleiten können.

Die andere Seite der Teile 10 ist zwischen einem oberen, mit der Spindel 7 des Spindelkerns verbundenen Stützglied 13 und einem unteren, konischen Stützglied 14- eingeschlossen, das sich frei auf dieser Spindel dreht. Auf diese Weise drehen sich die.beweglichen Teile 10 bei einer Bewegung des Spindelkerns um Achsen, die durch die zylindrischen Wülste 11 gebildet werden.

Auf Grund dieser Anordnung wird der Kragen 9 durch den Druck, des durch den Fluidkanal 2 im Gehäuse fliessenden Fluids immer gegen die bewegliche, aus den Teilen 10 gebildete Wandung angedrückt wird, die der Lage des Spindelkerns 5 entspricht. Da diese Wandung 10 den Bewegungen des Spindelkerns 5 folgt, tritt am Kragen ersichtlich überhaupt keine Spannung bzw. Beanspruchung auf. Da das sich drehende Stützglied 14- vom Kragen 9 ständig gegen die Teile 10 gedrückt wird, kann sich zwischen den Teilen 10 und dem Stützglied 14- kein Zwischenraum bilden, so dass die Membran 4- unter Einfluss des Fluiddruckes nicht verschoben werden kann.

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Durch, diese Merkmale wird die Lebensdauer der Membran 4- wesentlich erhöht und es lassen sich daher auch wesentlich mehr Bewegungsvorgänge mit dem Absperrorgan durchführen.

Natürlich, könnte man auch Teile 10 mit einer anderen Form oder einem anderen Gelenk- oder Gliederungssystem verwenden und es sind auch sowohl ein anderer Deckel als auch eine andere Spindel verwendbar. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, könnte man beispielsweise auch Teile 10 verwenden, die sich, teilweise überlappen oder übereinander greifen, und deren Form so gewählt ist, dass zwischen ihnen kein Zwischenraum in ihren beiden extremen Arbeitsstellungen auftritt, wobei diese Arbeitsstellungen dem geöffnet und geschlossenen Pluidkanal 2 des Absperrorgans entsprechen. Auf diese Weise lässt sich das Dehnen oder Verschieben der Membran 9 auch bei hohem Fluiddruck noch weiter verringern.

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Claims

Patentansprüche

Membran-Absperrorgan mit einem Absperrorgan-Gehäuse, in dem ein Fluidkanal ausgebildet ist, einer elastischen Membran, die mit ihrem Rand zwischen das Gehäuse und einen Absperrorgan-Deckel eingespannt ist und einen beweglichen, geeignet geformten Absperrorgan-Kern, der an einer im Deckel drehbar angebrachten Spindel befestigt ist, um die Membran zwischen einer Stellung, in der der Fluidkanal geöffnet ist und einer Stellung, in der der Fluidkanal abgesperrt ist, zu versetzen, gekennz eichnet durch eine bestimmte Zahl von beweglichen Teilen CiO), die radial und nebeneinander über dem Kragen (9) der Membran (4) angeordnet sind, und deren Enden einerseits am Deckel (3) und andererseits an einer Spindel (7) gelagert sind,derart dass die beweglichen Teile (10) eine bewegliche, zusammenhängende Auflagewandung für den Kragen (9) bilden.
2. Membran-Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Teile (10) am Deckel (3) drehbar angebracht sind und mit dem anderen Ende zwischen einem einer Spindel (7) befestigten oberen Anschlagglied . ' (13) und einem sich auf der Spindel (7) freidrehenden unteren Anschlagglied (14) mit der Spindel (7) in Verbindung steht.

3· Membran-Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Teile (10) sich teilweise überlappen und so geformt sind, dass zwischen ihnen in den extremen Stellungen, die der geöffneten bzw. der geschlossenen Stellung des Eluidkanals (2) entsprechen ,kein Zwischenraum auftritt.

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