Abschliessung mit Membranabdichtung für die Spindel Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschliessung mit Membranabdichtung für die Spindel und einen teilweise von der Membran umhüllten Schliesskörper. Es haben sich Abschliessungen dieser Art bewährt, deren Schliesskörper in Schliessrichtung pyramiden förmig verjüngt und ebenflächig abgestumpft ist.
Im Querschnitt senkrecht zur Spindelachse zeigen solche Schliesskörper die Form eines länglichen Rechtecks, bei dem die kurze Achse in Durchflussrichtung der Abscbliessung und die lange Achse quer zu dieser Durchflussrichtung liegt. Bei ellipsoidal gehaltenen Schliesskörpern sind die kleine und die grosse Achse des Querschnittes in gleicher Weise verteilt.
Bei Druckabschliessüngen mit grossen Nennweiten wirkt sich die sonst vorteilhafte Gestaltung eines in Durchflussrichtung schmal gegenüber der anderen Richtung gehaltenen Schliesskörpersl insofern un, günstig aus, als die Einspannstelle der Membran zwischen den Gehäuseteilen infolge der ungleichen Abmessungen in Durchflussrichtung und quer dazu sich in verschiedenem Abstand von dem Schliess körper befindet.
Dadurch ergeben sich ungleiche Beanspruchungen, die auf die Membran wirken. Da die Membran durch das Öffnen und Schliessen der Abschliessung einer Bewegung unterworfen ist, durch die bei der Membran ungleiche Falten entstehen, erge ben sich in der Membran Spannungen, die durch das Hinzutreten der durch das Druckmedium, ausgeübten Kraft beträchtlich sind. Man könnte diese Ungleich heit der Beanspruchung dadurch herabsetzen, dass der Schliesskörper im Querschnitt kreisförmig aus gebildet wird.
Der kreisförmige Querschnitt, d. h. die halbkugelige Gestaltung des Schliesskörpers, hat je doch gerade bei grossen Nennweiten den Nachteil, dass die Abschliessung in Durchflussrichtung ausserordent lich breit ausfällt und unförmig wird, abgesehen davon, dass die Halbkugelform des Schliesskörpers noch andere Nachteile mit sich bringt.
Es wurde gefunden, dass man die geschilderten Mängel wirksam beheben kann, wenn der Querschnitt des Schliesskörpers über eine Einschnürung in die Kreisform oder nahezu in die Kreisform übergeht, und dass der zwischen der Einspannung und dem Schliess körper liegende Teil der Membran im Grundriss ge sehen kreisringförmig oder nahezu kreisringförmig ausgebildet ist.
Die Einschnürung befindet sich vor- teilhaft an der Stelle, an der die Membran den Schliess körper zu verlassen beginnt, d. h. an der die Membran in die Faltung übergeht. Vorzugsweise ist der Durch messer des eingezogenen Schliesskörpers gleich der Breite des Schliesskörpers. Der Durchmesser kann auch kleiner als diese Breite sein.
Auf diese Weise ist es möglich, Abschliessungen mit Membranabdichtung bei Druckmedien auch bei grossen bzw. grössten Nennweiten zu verwenden, ohne dass Gefahr besteht, dass die Membran unzulässig be- anspruch oder gefaltet wird. Die Abschliessung :selbst bleibt in Durchflussrichtung verhältnismässig schmal.
Es werden in wirksamer Weise die Vorteile eines schmalen und quer zur Durchflussrichtung länglichen Schliesskörpers mit denjenigen einer Abschliessung vereinigt, bei der die Entfernungen der Einspannstelle der Membran bis zum Kern des Schliesskörpers rings herum gleich sind. Die ungleiche Verteilung der Kraft- wirkung ist aufgehoben.
Es ist vor allem möglich, das Gehäuse der Abschliessung trotz der grossen Länge des Schliesskörpers quer zur Durchflussrichtung durch das Einziehen des Schliesskörpers in dieser Richtung gedrungen zu halten. Dadurch wird die Membranflä- ehe insgesamt kleiner. Die .durch das Druckmedium auf die Membranfläche wirkenden Kräfte werden ge ringer. Die Bedienungskräfte können kleiner sein.
Dies hat zur Folge, dass man bei Kraftantrieben für die Betätigung der Abschliessung einen kleineren Kol ben verwenden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Abschliessung gemäss der Erfin dung, im Schnitt quer zur Durchflussrichtung.
In Fig. 2 ist ein Schnitt in Durchflussrichtung dar gestellt.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Schliesskör per nach der Linie III-III der Fig. 1.
Fig. 4 ist ein der Fig. 1 entsprechender Schnitt bei vollständig geöffneter Abschliessung.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführung der Ab schliessung dargestellt.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen Einzelteile für die Ver bindung der nichtsteigenden Spindel mit dem Schliess körper im Schaubild, z. T. im Schnitt.
In den Fig. 10 und 11 ist die Membran für sich und zusammen mit der Spindelmutter und dem Ab stützring schaubildlich gezeigt.
Die Abschliessung besteht aus dem Gehäuseunter teil 1 mit den Befestigungsflanschen la und dem Ge häuseoberteil 2, in welchem die Spindel 3 nichtstei gend geführt ist. Zwischen Unterteil und Oberteil ist die Membran 4 eingespannt, die den Schliesskörper 5 zum grössten Teil umhüllt. Der Schliesskörper 5 ist so ausgebildet, dass er nach unten pyramidenförmig ver jüngt verläuft und einen flachen Boden 5a aufweist.
Im Querschnitt ist er als Rechteck ausgebildet, und zwar mit der kurzen Achse in Durchflussrichtung der Ab schliessung und mit der langen Achse quer dazu. Eine solche Ausbildung ist bekannt und hat mehrfache Vorzüge.
Der Schliesskörper wird von einem grössten Quer schnitt aus, der in der Höhe der Linie<I>A -B</I> liegen kann, nach oben in Richtung der Spindel eingezogen, und zwar so, dass der kleinste Querschnitt des ein gezogenen Teiles 5b des Schliesskörpers Kreisform oder nahezu eine Kreisform aufweist. Der Kreisdurch messer wird durch die Breite des Schliesskörpers 5 in Durchflussrichtung (Fig.2 und 9) bestimmt. In der Ebene quer zur Durchflussrichtung wird also der Schliesskörper nach oben hin bis zur Breite des Schliesskörpers in Durchflussrichtung eingezogen.
Bei dieser Ausbildung können trotz der pyramidenförmi- gen Gestaltung des Schliesskörpers 5 die Flanschteile 1b und 2a der Gehäuse kreisförmig gehalten werden. Die Bearbeitung nicht nur der Gehäuseteile, sondern auch der Pressform für die Herstellung der Membran wird einfach, da es sich um gedrehte Flächen han delt.
Diese Ausbildung gilt nicht nur für pyramiden förmig ausgebildete Schliesskörper, sondern für alle solche, die im Querschnitt in der einen Richtung kürzer sind als in der anderen. Bei Abschliessungen grösserer Nennweiten wirkt sich der Erfindungsge genstand besonders günstig aus. Er ist aber auch für Abschliessungen kleinerer Nennweiten vorteilhaft.
Zweckmässig wird die Membran 4 an der Stelle der Bildung der Wölbung mittels eines Ringes 6 ab- gestützt. Der Ring liegt auf der Membran 4 auf und wird durch diese gehoben. Er ist durch die längliche Öffnung 7 gegen Verdrehen gesichert. In einer be stimmten Stellung findet der Abstützungsring 6 an den Ansätzen 8 des Gehäuseoberteiles 2 einen An schlag. Die Höhenlage der Anschläge 8 ist so ge wählt, dass der Abstützungsring 6 zur Anlage kommt, bevor die Abschliessung geöffnet ist (Fig. 1 und 2).
Der Schliesskörper 5 kann jedoch zum vollständigen Öffnen der Abschliessung mittels der Spindel 3 weiter angehoben werden. Dies hat zur Folge, dass bei fest stehendem Abstützring 6 die gewölbten Teile bei Beginn der Wölbung aneinander zur Berührung kommen. Dadurch werden die in der Wölbung be findlichen Hohlräume 9 geschlossen (Fig.4). Die schädlichen Räume verschwinden und sind nicht dem Medium ausgesetzt.
In der Fig. 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Membran geteilt ist, und zwar in einen scheibenartigen Teil 4a, der im Gehäuse eingespannt wird und einen weiteren Teil 4b, der den Schliess körper 5 umhüllt. Die Verbindung erfolgt durch Ring flächen 10, die zur gegenseitigen Anlage kommen. Die Dichtung kann durch wulstartige Ausbildung 11 des einen Teils, der in eine entsprechende Ringnut des anderen Teils eingreift, unterstützt werden. Die Wulst kann im Querschnitt bogenförmig, z. B. halbkreisför mig, verlaufen.
Es kann aber auch eine im Quer schnitt spitz ausgeführte Wulst sein bzw. kann man mehrere Spitzkänune ineinandergreifen lassen. Die beiden Membranteile <I>4a</I> und<I>4b</I> werden unter Zwi schenlage eines Einsatzringes 12 fest gegeneinander geschraubt. Die Teilung der Membran in dieser Weise hat den Vorteil, dass man verschiedene Werkstoffqua litäten für die einzelnen Membranteile verwenden kann. Beispielsweise kann die Membran 4a als Scheibe eine härtere Gummiqualität aufweisen als die den Schliesskörper 5' umgebende Hülle 4b.
In den Fig. 6 bis 11 ist eine vorteilhafte Verbin dung des eingezogenen Schliesskörpers 5 mit einer nichtsteigend angeordneten Spindel 3 veranschaulicht. Der Schliesskörper, welcher am Ende der Einziehung eine Zylinderform 5c aufweist, erhält klauenartige Fortsätze <I>5d.</I> In dem von den Klauen gebildeten Maul 13 findet die Spindelmutter 14 Aufnahme.
Zwischen der Spindelmutter 14 und dem Absatz des zylinder- förmigen Teiles 5c befindet sich der Abstützring 6, wie aus der Fig. 11 zu entnehmen ist. Nach Ein schrauben der Spindel 3 in die Mutter 14 greift die Spindel in die zylindrische Ausnehmung 15. Die Spindel 3 sichert die Mutter 14 gegen seitliches Herausfallen. Die überstehenden Ränder der Mutter halten die Membran und den Abstützring 6 zu sammen (Fig. 11).
Dieser ist unterhalb der Mutter 14 in der<I>Höhe</I> verschieblich. Auf diese Weise wird ein einfacher Zusammenbau aller Teile erzielt.