CH624748A5

CH624748A5 - Diaphragm shut-off valve in a vacuum line

Info

Publication number: CH624748A5
Application number: CH1414677A
Authority: CH
Inventors: Harald Michael
Original assignee: Electrolux Gmbh
Priority date: 1976-11-20
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1981-08-14
Also published as: NO148757C; AU508916B2; DK512977A; DE2652878B2; DE2652878A1; NO773950L; NL7712406A; FR2371622A1; CA1066255A; DE2652878C3; JPS5380826A; AU3075077A; FI773501A7; GB1538820A; FR2371622B1; FI68111B; SE7712885L; SE431784B; NO148757B

Description

Die Erfindung betrifft ein Membran-Absperrventil gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Absperrventil ist in der DT-PS 1 609 245 beschrieben und kann u. a. bei Unterdruck-Abwasserlei-tungen Verwendung finden. Bei dem bekannten Ventil muss der Antrieb des Öffnungsmechanismus verhältnismässig kräftig ausgebildet werden, um die durch den Unterdruck in der Leitung auf die Membran ständig in Schliessrichtung wirkende Kraft überwinden zu können. Wenn der Antrieb eine an das Unterdrucksystem anschliessbare Zylinder-Kol-ben-Einheit ist, muss die Kolbenfläche grösser sein als die wirksame Fläche der Membran, d. h., es ergibt sich im Verhältnis zum Leitungsquerschnitt immer eine grossvolumige Ventileinheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil der genannten Art zu schaffen, welches nur einen verhältnismässig schwachen und entsprechend klein dimensionierten Antriebsmechanismus braucht, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale in der Nennzeichnung des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung führt dazu, dass beim Öffnen des Ventils durch Unterdruck im Hohlraum die Wirkung des Unterdrucks in der Leitung auf die Membran ganz oder teilweise ausbalanciert wird, so dass durch den Öffnungsmechanismus nur noch eine geringe zusätzliche Kraft aufzubringen ist, um die vorhandenen Reibungs- und Verformungskräfte sowie eine eventuell in Schliessrichtung wirkende Schwerkraftoder Federvorbelastung zu überwinden und die Membran in die geöffnete Stellung zu bewegen. Im Falle eines mit Unterdruck beaufschlagbaren Steuerkolbens kann dieser einen wesentlich kleineren Durchmesser haben als bisher notwendig war, und auch die Halterung und Abstützung seines Zylinders kann entsprechend schwächer dimensioniert werden.

Da die durch den Öffnungsmechanismus aufzubringende zusätzliche Kraft bei dem erfindungsgemässen Absperrventil weitgehend unabhängig von der Grösse der Membran ist, kann er in gleicher Grösse und Ausführung für Absperrventile an unterschiedlich grossen Leitungsquerschnitten verwendet werden, wodurch sich beträchtliche Vorteile für Produktion und Lagerhaltung ergeben.

Ein weiterer Vorteil des neuen Ventils ist darin zu sehen, dass es wegen der mit einfachen Mitteln zu erzielenden grösseren in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft schneller öffnen kann, wodurch die Gefahr, dass sich feste Bestandteile des Abwassers im Ventil festsetzen, vermieden wird.

Die Erfindung ist im wesentlichen unabhängig von der Ausbildung der Membran und des mit ihr zusammenwirkenden Sitzes, der Art des Öffnungsmechanismus und einer eventuellen Vorbelastung in Schliessrichtung anwendbar. Aus praktischen Gründen kann man einen mit Unterdruck beaufschlagbaren Kolben, z. B. einen Membrankolben, als Antrieb des Öffnungsmechanismus vorsehen, weil vom System her Unterdruck an Ort und Stelle zur Verfügung steht und lediglich eine Zweigleitung erforderlich ist, um den Hohlraum und den Antriebskolben des Öffnungsmechanismus gleichzeitig zu beaufschlagen. In der von der Abwasser-leitung stromabwärts des Ventils ausgehenden Unterdruck-Steuerleitung, welche zum Hohlraum und dem Antriebskolben führt, können ausserdem für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Steuermittel, z. B. Handventile oder selbsttätig auf die Füllstandshöhe eines über das Ventil abzusaugenden Flüssigkeitsvorrats ansprechende Steuerventile, wie z. B. in der DT-OS 24 55 551 beschrieben, angeordnet sein. Eine Verzögerung der Schliessbewegung des Ventils, um z. B. jeweils nach der abzusaugenden Flüssigkeit ein bestimmtes Luftvolumen in die Abwasserleitung einzulassen, kann mittels einer beim Schliessen des Absperrventils wirksamen Drossel in der Steuerleitung erreicht werden.

Wenn man bei dem vorgeschlagenen Absperrventil einen Öffnungsmechanismus mit einem mit der Membran verbundenen Gestänge benutzt, so muss dieses durch den mit Unterdruck beaufschlagbaren äusseren Hohlraum hindurchgeführt werden, d. h., es muss zwischen dem Gestänge und der Aussenwand des Hohlraums eine Dichtung angebracht sein. Vorzugsweise wird diese Dichtung als Membrandichtung ausgeführt. Diese mindert zwar im Grössenverhältnis zur Membran des Absperrventils die darauf in Öffnungsrichtung wirkende Kraft, bietet aber gegenüber gleitenden Dichtungen den Vorteil geringerer Störungsanfälligkeit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Unterdruckleitung 10, z. B.

eine Abwasserleitung, dargestellt, die an ihren äusseren An5

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schlüssen, z. B. Klosettbecken oder Abwassersammelstellen an Hausanschlüssen, durch ein Absperrventil normalerweise geschlossen gehalten werden muss. Das Absperrventil wird durch einen geeigneten Steuermechanismus jeweils kurzzeitig geöffnet, um das Abwasser, welches sich am Anschluss an- 5 gesammelt hat, sowie bei jedem Absaugvorgang auch eine bestimmte Luftmenge, in die Unterdruckleitung einzusaugen.

Für derartige Aufgaben sind Membranventile vorteilhaft. Bei ihnen wird die in der Zeichnung mit 12 bezeichnete Membran durch den Unterdruck in der Leitung 10 sicher 10 in Schliessstellung gehalten. Zum Öffnen des Membranventils bedarf es eines Kraftantriebs, für den vorzugsweise ebenfalls der Unterdruck in der Leitung 10 herangezogen wird. Bei dem bekannten Membranventil der DT-PS 1 609 245 ist beispielsweise eine mit Unterdruck beaufschlagbare Zy- 15 linder-Kolben-Einheit 14 vorgesehen, welche in diesem Fall aus einem fest abgestützten Zylinder 16 und einem mit diesem über eine Membran 18 verbundenen beweglichen Kolben 20 besteht. Letzterer kann, wie im Beispielsfall, durch ein Gewicht 22 oder eine Feder in Schliessrichtung be- 20

lastet sein. Über eine Kolbenstange 24 und geeignete Befestigungsmittel 26 ist der Antriebskolben 20 mit der Membran 12 fest verbunden.

Wenn der Antriebskolben 20, wie bei der bekannten Ausführung, die gesamte zum Umstellen der Membran 12 in die 25 geöffnete Stellung erforderliche Kraft aufzubringen hat,

muss er verhältnismässig gross sein. Bei dem dargestellten Absperrventil genügt hingegen ein im Vergleich sehr viel kleinerer Antriebskolben 20, da die Aussenseite der Membran 12 einen Hohlraum 28 begrenzt, der durch eine äusse- 30 re Wand 30 zur Aussenatmosphäre hin dicht abgeschlossen ist und mit Unterdruck beaufschlagt werden kann. Auf diese Weise wird die durch den Unterdruck in der Leitung 10

auf die Membran 12 in Schliessrichtung wirkende Kraft im wesentlichen ausgeglichen.

Zur Abdichtung zwischen der Wand 30 und der Kolbenstange 24 zeigt die Zeichnung zwei verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Auf der linken Seite ist eine Lippendichtung 32 angedeutet, bei der eine Gleitbewegung an der Kolbenstange 24 stattfindet. Die rechte Seite zeigt dagegen eine Membrandichtung 34, welche in der gezeigten Anwendung eine möglichst kleine Fläche haben sollte.

Bei der gezeigten Ausführung sind der Zylinder 16 und der Hohlraum 28 über Zweigleitungen 36, 38 an eine gemeinsame Unterdruck-Steuerleitung 40, die ein Steuerventil 42 enthält, angeschlossen. In der dargestellten Lage verbindet das letztere den Zylinder 16 und den Hohlraum 28 mit einem Anschluss 44 zur Aussenatmosphäre, so dass durch den Unterdruck in der Leitung 10 das Absperrventil in der gezeigten geschlossenen Stellung gehalten wird. Dreht man hingegen den Drehschieber des Steuerventils 42 im Beispielsfall um etwa 45° im Uhrzeigersinn, so werden der Zylinder 16 und der Hohlraum 28 über die Steuerleitung 40 mit dem Unterdruck in der Leitung 10 in Verbindung gebracht und dadurch das Ventil geöffnet.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel müssen der Zylinder 16 und der Hohlraum 28 nicht notwendigerweise gleichzeitig mit Unterdruck beaufschlagt bzw. mit der Aussenatmosphäre in Verbindung gebracht werden. Um den Öffnungsvorgang zu beschleunigen, könnte z. B. auch zunächst der Hohlraum 28 mit dem Unterdruck der Leitung 10 in Verbindung gebracht werden, wobei das Absperrventil wegen der Vorbelastung 22 und sonstiger innerer Kräfte immer noch geschlossen bleibt. Wird dann danach der Antriebskolben 20 mit Unterdruck beaufschlagt, so kann er die Membran 12 sdir schnell in die geöffnete Stellung ziehen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Membran-Absperrventil in einer Unterdruckleitung, mit einer Membran, welche durch den Unterdruck in der Leitung in Schliessstellung und durch einen mit der Membran verbundenen Öffnungsmechanismus in die Öffnungsstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussanseite der Membran (12) einen mit Unterdruck beaufschlagbaren Hohlraum (28) begrenzt.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus ein über ein Gestänge (24) mit der Membran (12) verbundener, mit Unterdruck beaufschlagbarer Kolben (20) ist, wobei dieser und der Hohlraum (28) im wesentlichen gleichzeitig wahlweise mit Unterdruck oder dem Umgebungsdruck beaufschlagbar sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) und der Hohlraum (28) mit demselben Unterdruck beaufschlagbar sind.

4. Absperrventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Hohlraum (28) und/

oder den Zylinder (16) des Kolbens (20) mit der Aussen-atmosphäre verbindende Leitung (36, 38, 40) eine während der Schliessbewegung der Membran (12) wirksame Drosselstelle aufweisen.

5. Absperrventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle einstellbar ist.

6. Absperrventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Wand (30) des Hohlraums (28) einstückig mit einem Leitungsabschnitt (10) ausgebildet oder fest mit diesem verbunden ist.

7. Absperrventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (16) des Kolbens (20) an dem Leitungsabschnitt (10) und/oder der äusseren Wand (30) des Hohlraums (28) abgestützt ist.

8. Absperrventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (24) des Kolbens (20) durch Dichtungen (32, 34) in der äusseren Wand (30) des Hohlraums (28) geführt ist.

9. Absperrventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (24) des Kolbens (20) über eine schmale Membrandichtung (24) dicht mit der äusseren Wand (30) des Hohlraums (28) verbunden ist.

10. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus ein über ein Gestänge (24) mit der Membran (12) verbundener, mit Unterdruck beaufschlagbarer Kolben (20) ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass zunächst der Hohlraum (28) und dann der Kolben (20) mit Druck beaufschlagbar sind.