DE3143898A1 - Klemmventil - Google Patents

Description

Klemmventil

Die Erfindung richtet sich auf ein Klemmventil bzw. eine Schlauchklemme.
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Obwohl solche Klemmventile im allgemeinen als ein relativ wenig aufwendiger Ventiltyp bekannt sind, finden sie in erster Linie nur für einige wenige bestimmte Anwendungszwecke Verwendung» Leider eignen sich die dem Stand der Technik zugehörigen Schlauchklemmen nicht für bestimmte praktische Anwendungsfälle»

Wie aus Fig» 1 hervorgeht, weist eine typische Schlauchklemme einen elastischen Schlauch (z.B. aus Gummi, Kunststoff od.dgl) auf, welcher einen Durchgang für einen Flüssigkeitsstrom gewährleistet, und darüber hinaus einen Verschlußmechanismus, der den Flüssigkeitsdurchgang in dem elastischen Rohr dann absperrt, wenn das Rohr oder der Schlauch zusammengepreßt wird.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Schnitt den zusammengekrümmten Randbereich 2, der sich an einer Seite eines zusammengepreßten Schlauches ergibt» An der Innenfläche dieses gekrümmten Winkels 2 verbleibt ein kleiner Hohlraum 1. Dieser Hohlraum 1 ermöglicht einen unerwünschten Durchlaß von Flüssigkeit durch den Schlauch. Es ist außerordentlich schwierig, diesen kleinen Hohlraum 1, der sich an beiden Seiten des Schlauches bildet, völlig zu vermeiden. Wird versuchsweise ein sehr großer Druck auf den elastischen Schlauch ausgeübt, um die Hohlräume zu vermeiden, können sich dauernde Beschädigungen oder Brüche an den umgebogenen Enden 2 oder 3 des elastischen Schlauchs ergeben, die die Haltbarkeit des Klemmventils beeinträchtigen können.

Im Hinblick darauf finden solche Schlauchklemmen üblicherweise besonders in Verbindung mit unter niedrigem Druck

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stehenden Flüssigkeiten und unter Bedingungen Anwendung, bei denen ein Durchsickern der Flüssigkeit vernachlässigbar ist. Verschiedene bekannte Schlauchklemmen sind unter Anwendung eines elastischen Schlauchs von einem in spezieller Weise geformten Querschnitt bekanntgeworden. Obwohl solche Schlauchklemmen dauerhaft sind und kein Durchsickern gestatten, erfordern sie einen sehr dicken* elastischen Schlauch und eine große Kraft zum Zusammenquetschen des Schlauchs und Absperren des Durchlasses.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schlauchklemme zu schaffen, die eine hohe Dichtigkeitsfunktion aufweist. Von besonderem Vorteil ist es, daß die Erfindung eine kostengünstige Schlauchklemme herzustellen gestattet, die mit einer geringen Anpreßkraft gehandhabt werden kann. Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Schlauchklemme ein weites Anwendungsgebiet.

Verschiedene Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Schlauchklemme weisen eine ringförmige Rippe an der Innenwand des elastischen Schlauchs auf. Diese ringförmigen Rippen sind schräg zur Achse des elastischen Schlauchs angeordnet und gestatten den Durchtritt der Flüssigkeit dann, wenn der Schlauch nicht deformiert wird. Bei jeder zunehmen Deformation des Schlauches durch entsprechende Absperrmittel verhindert die ringförmige Rippe den Flüssigkeitsdurchtritt durch den Schlauch.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Hauptteil einer üblichen Schlauchklemme;

Fig. 2 einen, vergrößerten Schnitt durch einen Teil der Schlauchklemme nach Fig. 1;
Fig. 3 die Draufsicht auf einen elastischen Schlauch, wie er

bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Verwendung findet; Fig. 4 einen Längsschnitt zur Fig. 3;

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Fig. 5 in Draufsicht eine Ausführungsform, bei welcher der elastische Schlauch in eine Schließstellung gepreßt ist, wobei jedoch das obere Druckelement entfernt ist, um den zusammengepreßten elastischen Schlauch nicht zu verbergen;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig.. 5j

Fig= 7 einen vergrößerten Schnitt durch den zusammengedrückten Seitenbereich eines elastischen Schläuche?

Fig» 8 einen vertikalen Schnitt durch einen elastischen Schlauch einer anderen Ausführungsform?

Fig, 9 einen vertikalen Schnitt durch die Ausführung nach Fig» 8 im zusammengedrückten Zustand?

Fig»10 in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Klemme in ihrer Anwendung als Sicherheitsventil und Fig.11 in perspektivischer Darstellung eine andere Ausführungsform bei teilweise aufgebrochenem Schlauch.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4_r 5, 6 und 7 weist die Schlauchklemme einen elastischen Schlauch 4 auf. In dem Schlauch 4 ist eine ringförmige Rippe 5 angeordnet, die sich von der oberen Innenfläche oder Wand des Schlauches bis zu einer unteren Innenfläche oder Wand desselben erstreckt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht,, erscheint die Rippe 5 im wesentlichen als kreisförmiger oder elliptischer Ring bzw« als Toroid.

Wie aus der Seitenansicht in Fig. 4 hervorgeht, erscheint die Rippe als im wesentlichen schräge gerade Linie.

Die Schlauchklemme der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 7 weist den elastischen Schlauch mit der oben beschriebenen schräg verlaufenden Rippe 5 und zwei Druckelemente 6 u. 7 auf. Diese Druckstücke 6 und 7 werden wahlweise abwärts oder aufwärts gegenüber dem Schlauch 4 bewegt„ und sie bilden einen Teil der nicht dargestellten Klemmeinrichtung. Wenn die Druckstücke 6 und 7 den elastischen Schlauch mit einem entsprechenden Druck belasten,, wird dieser Schlauch 4 zeitweise verformt, um den Flüssigkeitsdurchtritt abzusperren.

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Die Draufsicht und der vertikale Schnitt durch den zeitweise verformten elastischen Schlauch sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Im zusammengepreßten Zustand berührt die an der Innenfläche des Schlauches 4 angeordnete Rippe 5 die Schlauchinnenfläche und verschließt damit den Flüssigkeitsdurchtritt durch den Schlauch 4. Der Durchlaß in dem Schlauch 4 wird durch die Rippe 5 zweifach versperrt, da sowohl der Vorderteil 5a wie der rückwärtige Teil 5b der Rippe 5 bewirken, daß der Durchlaß unabhängig voneinander verschlossen wird.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform und wie sich aus Fig. 7 ergibt, verbleiben zwei kleine Hohlräume 8 und 9 über und unter der Rippe 5 an den beiden umgebogenen Seiten des Schlauchs 4. Diese Hohlräume 8 und 9 bewirken allerdings keinen Flüssigkeitsdurchtritt. Die Hohlräume 8 und 9 kommunizieren entweder mit einem stromaufwärtigen Schlauchbereich 10 oder einem stromabwärtigen Schlauchbereich 11. Steht beispielsweise der obere Hohlraum 8 mit dem stromaufwärtigen Segment nach Fig. 7 in Verbindung, kommuniziert der stromabwärtige Bereich 11 mit dem unteren Hohlraum 9. Dabei stehen das stromaufwärtige Teil 10 und das stromabwärtige Teil 11 des Schlauches trotz der Hohlräume 8 und 9 an den umgebogenen Schlauchseiten nicht miteinander in Verbindung. Die Schlauchteile 10 und 11 sind durch den Vorderteil 5a und den Hinterteil 5b der Rippe 5 voneinander getrennt.

Eine andere Ausführungsform der Schlauchklemme mit einem elastischen Schlauch 4¹ und einer Rippe 5^r ist in den Fig. 8 und 9 wiedergegeben. Die Rippe 5¹ der Ausführungsform nach Fig. 8 weist einen im wesentlichen toroidalen Ringteil 12 von kreisförmigem Querschnitt und einen dünnen Verbindungsteil 13 an dem Außenumfang dieses Ringteils 12 auf. Der Verbindungsteil 13 hält den ringförmigen Teil 12 an der Innenfläche des elastischen Schlauchs. Da die Rippe 5¹ der Ausführungsform nach Fig. 8 eine größere Oberfläche in dem Innenhohlraum des Schlauches 4' bei undeformiertem Zustand gegenüber der Rippe bei der Ausführungsform nach Fig. 4 aufweist, bewirkt diese

Rippe 5' einen geringfügig größeren Druckverlust bei offenem bzw, nicht deformiertem Zustand der Klemme wiederum gegenüber der Ausführungsform der Rippe 5„

Bei der Ausführungsform nach Fig„ 8 führt eine Verformung an beiden zusammengedrückten Seitenteilen noch leichter zu dem Ergebnis, daß selbst eine relativ geringe Kraft einen perfekten Abschluß der Schlauchklemme bewirkt. In dem Schließzustand ist keine starke Kraft auf die umgeschlagenen Rand-Seiten des elastischen Schlauchs erforderlich, so daß eine örtliche und schädliche Verformung vermieden wird« Dadurch wird die Lebensdauer des Ventils beträchtlich vergrößert=

Bei der Ausführungsform nach Fig» 11 sind die zusammengepreßten Teile 14 und 15 des elastischen Schlauchs 4'¹ im wesentlichen flach geformt. Die Ansätze 16 und 17 erstrecken sich seitlich von dem Zentrum der zusammengepreßten Bereiche 14 und 15„ Diese Ansätze 16 und 17 sind in die Ausnehmungen 18 und 19 in den Druckstücken 6" und 7'" angebracht= Die Schlauchklemme nach Fig_o 7 gewährleistet eine exakte Übereinstimmung des Verlaufs der Rippe 5'' und der Richtung der Druckstücke 6' ' und 7", die die Verschließwirkung im Schließzustand der Klemme noch erhöhen.

Die Schlauchklemme nach den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann als Sicherheitsventil Verwendung finden. Die Fig. 10 gibt ein Beispiel eines solchen Sicherheitsventils wieder. Es besteht aus dem elastischen Schlauch 4, den Druckstücken 6 und 7,einer*Unterlage 20 an der Außenseite des elastischen Schlauchs 4, einem gelenkig an der Unterlage 20 angeordneten Hebel 21,, einem Verbindungsteil 24, der beide Seitenplatten 20 u= 23 der Unterlage 20 überbrückt, einer Stellschraube 25 in diesem Verbindungsteil 24 und einer Druckfeder 26 zwischen der Stellschraube 25 und dem Hebel Die Druckstücke 6 und 7 sind an den vorderen Enden des Hebels 21 und der Unterlage 20 angebracht.

In Gebrauch drückt bei der Ausführungsform nach Fig. 10 die Druckfeder 26 den Hebel 21 nach unten, was bewirkt, daß die Druckstücke 6 und 7 auf die Außenfläche des elastischen Schlauches drücken. Gleichzeitig wirkt durch den statischen Druck der Flüssigkeit in dem Schlauch eine Dehnungskraft auf die Innenfläche des elastischen Schlauchs.

Ist in normalem Zustand der Flüssigkeitsdruck geringer als der durch die Druckstücke 6 und 7 von der Feder 26 ausgeübte Druck₇ überwindet die Kraft der Feder 26 den von dem Flüssigkeitsdruck ausgehenden Widerstand. In diesem Zustand ist der Durchgang in dem Schlauch 4 völlig abgesperrt.

übersteigt der Druck im stromaufwärtigen Bereich 10 den von der Druckfeder 4 ausgeübten Druck, übersteigt die an den zusammengedrückten Bereichen 27,28 auf die Innenfläche wirkende Kraft die elastische Kraft der Druckfeder 26. Daraufhin werden die Druckstücke 6 und 7 nach außen gedrückt, so daß der innere Durchgang des elastischen Rohres freigegeben wird. Auf diese Weise wirkt die Schlauchklemme als Sicherheitsventil.

Konventionelle Sicherheitsventile, die mehrere Metallteile aufweisen, leiden oft unter verschiedenen Unregelmäßigkeiten. Beispielsweise leiden solche bekannten Sicherheitsventile unter einem Durchsickern infolge chemischer oder mechanischer Schäden an dem metallischen Ventilteil oder dem Ventilkörper, oder es ergeben sich Funktionsstörungen durch Anhaften von Rückständen an dem Ventilstössel. Dagegen weisen die oben erläuterten Ausführungsformen des Sicherheitsventils einen relativ einfachen Aufbau auf. Störungen wie z.B. ein Durchsickern oder FunktionsSchwierigkeiten werden ausgeschlossen, da die in dem Flüssigkeitsdurchgang angeordneten Elemente aus Gummi, synthetischem Gummi oder Kunststoff bestehen, die weder unter Rost, noch Korrosionserscheinungen durch chemische Reaktionen leiden. Dies ist von großem Vorteil bei Sicherheitsventilen, die bei Geräten oder Warmwasser-

kreislaufen Verwendung finden.

Das Klemmventil nach den vorbeschriebenen Ausführungsformen
kann als handbetätigtes Ventil Verwendung finden» Darüber
hinaus lassen sich diese Ventile ohne weiteres auch in selbsttätiger Funktion verwenden, beispielsweise als angetriebenes
Ventil, wobei eine Antriebseinrichtung das Ventil öffnet oder schließt. Bei diesem Beispiel kommt zu den o.g. Vorzügen hinzu; daß die Erfindung ein stabiles^ dauerhaftes und leicht zu betätigendes Ventil ermöglicht/ da das Klemmventil keinen mit einem Gewinde versehenen Ventilstössel aufweist, der zu Dichtungszwecken mit einer Packung versehen ist, die infolge hoher Reibung zu einem Energieverlust führt»

Die oben beschriebenen Ausführungsformen von Klemmventilen
mit elastischem Rohr weisen eine schrägstehende ringförmige
Rippe an der Innenfläche und eine Schließeinrichtung auf, die den elastischen Schlauch in einem Bereich zusammendrücken, wo an der Innenseite die Rippe angeformt ist. Dadurch kann dieses Ventil für die verschiedensten Zwecke als aufwendiges Ventil
mit hoher Abdichtwirkung Verwendung finden.

Üblicherweise besteht das elastische Rohr aus Gummi, synthetischem Gummi oder den verschiedensten Kunststoffenο Es können die verschiedensten Faserstoffe zur Verstärkung des elastischen Rohrs gegen hohe Innendrück Verwendung finden.

Selbstverständlich ist die„Erfindung nicht auf die im Vorstehenden beschriebenen und in der Zeichnung wiedergegebenen
Ausfuhrungsformen beschränkt. Sie umfaßt vielmehr zahlreiche
Abänderungen, soweit diese unter den Grundgedanken der Erfindung fallen.

Claims (13)

1. Patentansprüche

   ιΊ .;Klemmventil, gekennzeichnet durch ein hohles, kompressibles Rohrelement (4), eine ringförmige Rippe (5) an der Innenwand dieses Rohrelements (4), die in einer Ebene

   schräg zu der Radialebene des Rohrelements (4) verläuft, und durch eine Absperreinrichtung zum wahlweisen Zusammenpressen des Rohrelements (4) in einem Bereich? in welchem die ringförmige Rippe (5) an der Innenwand angeordnet ist. 10
2. 2. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (5) als im wesentlichen kreisförmiges Toroid ausgebildet ist.
3. 3. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Rippe (5) als im wesentlichen elliptisches Toroid ausgebildet ist.
4. 4. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (5) einstückig mit dem Rohrelement (4) ausgebildet ist.
5. 5. Klemmventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Rippe (5) mit dem Rohrelement (4) durch ein ringförmiges Verbindungsteil (13) verbunden ist, welches dünner ist als die ringförmige Rippe (5).
6. 6. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende äußere Wandbereiche des Rohrelements (4) im wesentlichen flach ausgebildet sind, wobei diese flachen äußeren Wandbereiche (14,15) mit Ansätzen (16,17) versehen sind, die im wesentlichen senkrecht dazu stehen, und wobei die Schließeinrichtung an diesen Ansätzen (16,17) angreift.

   - r- 2-
7. 7. Klemmventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an der Außenwand des Rohrelements (4) anliegende Lagerteile (20) , einen an seinem einen Ende schwenkbar an diesen Lagerteilen (20) angeordneten und mit dem anderen Ende an dem Schließelement (6) angreifenden Hebel (21) sowie mit

   einem Spannelement (26), welches mit dem Träger in Verbindung steht und den Hebel (21) beaufschlagt, so daß die Schließeinrichtung das Rohrelement (4) mit der erforderlichen Kraft beaufschlagt.
   10
8. 8. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (4) aus Gummi besteht.
9. 9. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (4) aus synthetischem Gummi besteht.
10. 10. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (4) aus Kunststoff besteht.
11. 11. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (4) eine FaserverStärkung aufweist.
12. 12. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (4) in einem Warmwasser-Kreislauf angeordnet ist.
13. 13. Klemmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung wahlweise automatisch wirkt.