DE3124664C2 - Membrankapsel für thermisch gesteuerte Kondenswasserableiter - Google Patents

Description

a) der die Außenlamelle (13ft; und das Absperrorgan (9) durchdringende Niet (16) ein Senkniet ist, dessen kegelige Setzkopffläche (17) konkav gewölbt ist,

b) die der Außenlamelle (13ο; zugekehrte Seite des Absperrorganes im Bereich seiner Nietlochöffnung (18) der Wölbung des Setzkopfes (17) angepaßt ist,

c) die Außenlamelle (13d; im Bereich ihres Nietloches (15) zur Erzielung einer dichten Kraftverbindung in die kegelige Nietlochöffnung (18) des Absperrorganes (9) unter Preßpassung hineingezogen sind.

Die Erfindung betrifft eine nachbauende, mit Verdampfungsflüssigkeit gefüllte scheibenförmige Membrankapsel für thermisch gesteuerte Kondenswasserableiter, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches näher beschrieben ist Eine Membrankapsel dieser Art ist z. B. durch die DE-PS 26 30 038 bekanntgeworden.

Bei dieser bekannten Membrankapsel besteht das Membranglied aus zwei Membranlamellen, die beide für die Befestigung des Absperrorganes mit einer Zentralbohrung versehen sind. Durch diese Zentralbohrung greift von unten her eine Ringwulst des Absperrorganes hindurch, während auf der anderen Seite im Druckraum der Kapsel eine Klemmscheibe als Gegenlager vorgesehen ist, die in der Öffnungsposition auch als Hubbegren-

25

35

4. Membrankapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Wandungsteil (10) mit einer in den Aufnahmeraum (iOa) für die Verdampfungsflüssigkeit hineinragenden als Hubbegrenzer dienenden Einwölbung (19) versehen ist.

55

60

65 zer dient Klemmscheibe, Membranlamellen und Ringwulst des Absperrorganes sind an ihren Bohrungsrändern kegelstumpfförmig ausgebildet und hier miteinander verschweißt

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Ausbildung der Membrankapsel verschiedene Nachteile hat So muß zur Erzielung einer ausreichenden Lebensdauer die Schweißzone im Bereich des Absperrorganes von den Biegebeanspruchungen durch eine besondere Einklemmzone ferngehalten werden, da sonst die durch das Schweißen entstehenden nachteiligen Gefügeänderungen an den Membranlamellen schon bei geringer Beanspruchung zu Membranbrüchen führen. Abgesehen von diesen zusätzlichen Maßnahmen, erfährt die hubwirksame Fläche der Membrane, die einen Durchmesser von ca. 31 mm hat, durch die etwa 8 mm beanspruchende Einklemmzone eine erhebliche Einschränkung ihrer freien Wirkfläche, was zu einer nicht unerheblichen Beeinträchtigung der Flexibilität führt Dies scheint besonders einleuchtend, wenn man berücksichtigt, daß die Membrane mit dem Absperrorgan nur einen Hub von etwa 1 bis 1,2 mm macht

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht ferner darin, daß beide Membranlamellen, die vor dem Verschweißen eine zentrale Lochstanzung erhalten, auch noch durch kegelstumpfförmiges Aufbiegen der Lochränder zu einem Hals geformt werden müssen, um in Verbindung mit dem Ringwulst des Abjperrorganes und der Klemmscheibe eine für den Schweißstrahl erreichbare Schweißzone zu erhalten. Durch diese Verformung ergeben sich jedoch erhebliche Verwerfungen in der Membranebene, wodurch eine planparallele Hubbewegung des Absperrorganes gegenüber der Ventilsitzebene unterdrückt wird, was nicht nur störende Geräusche beim Schließ- und Öffnungsvorgang hervorruft, sondern auch eine mehr oder weniger einseitige Abnutzung am Absperrorgan und am Ventilsitz zur Folge hat, was wiederum zu Dampfdurchschlägen und dem damit verbundenen Strahlverschleiß führt

Schließlich bereitet die auf einen kleinen Bereich eng zusammengedrängte kreisförmige Schweißnaht gegenüber der gut beherrschbaren, leicht zugänglichen Außenrandverschweißung fertigungstechnisch erhebliche Schwierigkeiten, so daß hier auch die Ausschußquote in Bezug auf die absolute Dichtigkeit verhältnismäßig hoch liegt.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, die erwähnten Nachteile der bekannten Membrankapsel zu vermeiden sowie die Funktionsgenauigkeit und Lebensdauer zu erhöhen. Ferner wird angestrebt, die aus Undichtigkeiten an der zentralen Schweißnaht resultierende Ausschußquote auf Null herunterzudrücken sowie die Herstellkosten zu senken.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches zum Ausdruck kommenden Merkmale gelöst. Mit der Erfindung werden alle zuvor erwähnten Fertigungsschwierigkeiten und funktionsstörenden Momente ausgeschaltet, die sich bisher im Bereich der Befestigung des Absperrorganes an den Membranlamellen ergaben. Die den Aufnahmeraum für die Verdampfungsflüssigkeit verschließende innere Membranlamelle ist nach der Erfindung durchgehend unperforiert und ohne Verbindung zum Absperrorgan. Da die innere Lamelle somit weder eine Schwächung durch Lochstanzung noch eine Gefügeänderunß durch Schweißung erfährt, ist eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer der Steuer-

membran zu verzeichnen, zumal mit der vorgeschlagenen Maßnahme die Entstehung von Leckagen völlig ausgeschaltet wurde.

Während die unperforierte innere Lamelle sowohl eine hubübertragende als auch eine Dichtungsaufgabe zu erfüllen hat, braucht die Außenlamelle r.ur den Hub der inneren Lamelle an das Absperrorgan weiterzugeben. Die Außenlamelle braucht mit derr Absperrorgan nicht mehr verschweißt zu werden, da hier keine absolut druckdichte Verbindung erforderlich ist Die vorgeschlagene Nietverbindung ist daher voll ausreichend. Gefügeänderungen und Verwerfungen können somit nicht mehr auftreten.

Durch den Fortfall der Schweißverbindung konnte auch auf die bei der bekannten Ausführung erforderliche Klemmscheibe verzichtet werden. Die von der Klemmscheibe zusätzlich bewirkte Hubbegrenzung, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch eine besondere Ausbildung des den Aufnahmeraum für die Verdampfungsflüssigkeit begrenzenden Wandungsteiles erzielt.

Durch die FR-PS 8 58 916 ist es zwar bekannt geworden, Kondenswasserableiter durch eine Membrankapsel zu regeln, deren Membranlamellen aus jeweils zwei aufeinanderliegend angeordneten Membranlamellen bestehen und bei der das Absperrorgan ebenfalls durch Nietung befestigt ist Aber auch hier sind beide Membranlamellen durch die Nietlochung perforiert so daß der Erfinder dieses Ableiters empfiehlt, durch zusätzliches Verschweißen oder Verlöten die Nietstelle druckdicht zu machen (siehe F i g. 7 der FR-PS). Es treten hier somit die gleichen Nachteile auf wie bei der Membrankapsel nach der bereits genannisn DE-PS 26 30 038.

Zum Vorschlag gemäß vorliegender Erfindung, die innere Membranlamelle nicht mit dem Absperrorgan zu verbinden, sondern sie unter Ausnutzung aller damit verbundenen Vorteile unperforiert zu lassen und das Absperrorgan nur an der Außenlamelle durch Nietung zu befestigen, gibt die FR-PS keine Anregung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Kondenswasserableiter im Schnitt mit

der erfindungsgemäß ausgebildeten Membrankapsel,

F i g. 2 die Membrankapsel im Schnitt und

Fig.3 die Nietverbindung zwischen der äußeren Membranlamelle und dem Absperrorgan in vergrößerter Darstellung.

In einem Kondenswasserableitergehäuse 1, dessen Vordruckseite 2 von der Niederdruckseite 3 durch eine Zwischenwand 4 getrennt ist, ist eine als thermisches Steuerelement wirkende Membrankapsel 5 vorgesehen, welche einen Durchlaß 6 in der Zwischenwand temperatur- und druckabhängig steuert. Der Durchlaß 6 befindet sich in einer die Membrankapsel 5 halternden Ventilsitzbuchse 7, deren Sitzfläche 8 mit einem von der Membrankapsel 5 gesteuerten Absperrorgan 9 zusammenwirkt

Die Membrankapsel 5 besteht aus einem starren oberen Wandungsteil 10 und einem ebenfalls starren unteren Wandungsteil 11, das mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 12 für das Absperrorgan 9 versehen ist Zwischen den Wandungsteilen IO und 11 ist eine Steuermembran 13 mittels Randverschweißung 14 druck- und flüssigkeitsdicht eingespannt gehaltea Die Steuermembran 13 besteht nach dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Membranlamellen 13a und 13b. Während die innere Lamelle 13a mit dem ihr zugekehrten Wandungsteil 10 einen Aufnahmeraum 10a für die Verdampfungsflüssigkeit bildet, trägt die äußere Lamelle 13Z) zentral das Absperrorgan 9. Die lediglich an ihrem Außenrand verbundenen Membranlamellen sind in ihrer übrigen Ausdehnung voneinander völlig getrennt und unabhängig.

Die innere Lamelle 13a, die den Schließdruck der Verdampfungsflüssigkeit in eine Hubbewegung umwandelt und diese über die Lamelle 136 nach außen auf das Absperrorgan 9 überträgt, bleibt im zentralen Bereich unperforiert und somit leckagesicher. Die äußere

Membranlamelle 136, die gegenüber dem Aufnahmeraum 10a für die Verdampfungsflüssigkeit keine Abdichtungsaufgabe zu erfüllen hat, trägt das Absperrorgan 9, das durch eine Nietverbindung zentral an der Lamelle 136 befestigt ist Zu diesem Zweck weist die Lamelle 136 ein Nietloch 15 auf, durch welches ein Senkniet 16 eingezogen ist das mit seinem kegeligen Setzkopf 17 den Nietlochrand der Lamelle 13i> beim Nietvorgang in die dem Setzkopf des Nietes angepaßt geformte Nietlochöffnung 18 des Absperrorganes 9

unter Preßpassung hineinzieht. Um bei diesem Vorgang scharfe Abknickungen zu vermeiden, ist die kegelige Setzkopffläche 17 des Nietes 16 konkav gewölbt, wobei auch die Nietlochöffnung 18 im Absperrorgan 9 dieser Wölbung angepaßt ist. Hierdurch ergibt sich ein

abgerundeter Übergang von der ebenen Membranfläche zur senkrecht dazu verlaufenden Nietlochwandung. Da bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Membrankapsel die bei der bekannten Ausführung als Hubbegrenzer wirkende Klemmscheibe (siehe DE-PS 26 30 038) entfällt, ist der starre obere Wandungsteil 10 mit einer in den Aufnahmeraum 10a hineinragenden Auswölbung 19 versehen, welche die Aufgabe der Hubbegrenzung erfüllt.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei Membrankapseln anwendbar, deren Membranglied aus mehr als zwei aufeinanderliegenden Membranlamellen besteht. So können z. B. bei der Verwendung von drei Lamellen zwei unperforierte Innen- und eine perforierte Außenlamelle zur Anwendung kommen. In besonderen

so Fällen kann es aber auch von Vorteil sein, hierbei umgekehrt zu verfahren und nur eine unperforierte Innen- und zwei perforierte Außenlamellen zu verwenden.
Mit der Erfindung wurde eine Membrankapsel mit einer sicheren funktionsgenauen Arbeitsweise geschaffen. Eine höhere Lebensdauer sowie eine Verringerung der Verschleißerscheinungen an Absperrorgan und Ventilsitz wurde erreicht. Auch die Herstellkosten ließen sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen senken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flachbauende, mit Verdampfungsflüssigkeit gefüllte scheibenförmige Membrankapsel für thermisch gesteuerte Kondenswasserableiter, bestehend aus zwei starren Wandungsteilen mit dazwischenliegender, über ein Absperrorgan mit dem Ventilsitz zusammenwirkender Steuermembrane, die aus mindestens zwei übereinanderliegenden Einzellamellen besteht, wobei die Lamellen mit den Wandungsteilen an ihren äußeren Randzonen druck- und flüssigkeitsdicht verschweißt sind und der obere Wandungsteil mit der innenliegenden Membranlamelle einen Aufnahmeraum für die Verdampfungsflüssigkeit bildet, während der untere Wandungsteil mit einer Durchtrittsöffnung für das an der Steuermembrane befestigte Absperrorgan versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihrem Außenrand verbundenen Membranlamellen (13a, 136J in ihrer übrigen Ausdehnung voneinander völlig getrennt und unabhängig sind und daß allein die dem Aufnahmeraum (1Oa^ für die Verdampfungsflüssigkeit abgekehrte Außenlamelle (i3b) das zentral angeordnete Absperrorgan (9) trägt

2. Membrankapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (9) an der Außenlamelle durch Nietverbindung befestigt ist

3. Membrankapsel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß