DE1175052B - Valve driven by a pressure medium and plate-shaped structure - Google Patents

Description

Ventil mit Antrieb durch ein Druckmittel und plattenförmigem Aufbau Die Erfindung betrifft ein Ventil mit Antrieb durch ein Druckmittel mit einer Grundplatte, die die Anschlüsse für das zu steuernde Druckmittel trägt, einer Membran, die sowohl als Verschlußteil als auch als Antriebsmittel dient, und einer Verteilerplatte mit den Kanälen für das Antriebsdruckmittel.Valve driven by a pressure medium and a plate-shaped structure The invention relates to a valve driven by a pressure medium with a base plate, which carries the connections for the pressure medium to be controlled, a membrane that has both serves as a closure part as well as a drive means, and a distributor plate with the channels for the drive pressure medium.

Die Erfindungsaufgabe besteht darin, einen baukastenartigen Aufbau zu schaffen, der durch Auswechslung einzelner Teile an, verschiedene Anwendungsfälle angepaßt werden kann.The task of the invention is to create a modular structure to create different use cases by replacing individual parts can be customized.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vereinigung der folgenden Merkmale gelöst: a) Eine an sich bekannte Deckplatte mit dem bzw. den Anschlüssen für das Antriebsdruckmittel; b) sämtliche Platten sind auf beiden Seiten eben; c) sämtliche Platten sind zumindest annähernd gleich dünn: d) die Verteilerplatte hat Verteilerkanäle nur in einer einzigen Ebene, welche Kanäle nach beiden ObeTfiächen hin offen sind; e) zwischen der Membran und der Grundplatte ist eine rahmenförmige Platte eingelegt, und f) zwischen der rahmenförmigen Platte und der Grundplatte sind eine oder mehrere Platten mit Löchern und,/oder nach beiden Oberflächen hin offenen Kanälen zur Herstellung der Druckmittelwege eingelegt.According to the invention, this object is achieved by a combination of the following Features solved: a) A cover plate known per se with the connection or connections for the drive pressure medium; b) all panels are flat on both sides; c) all plates are at least approximately equally thin: d) the distributor plate has Distribution channels only in a single level, which channels to both surfaces are open to; e) between the membrane and the base plate is a frame-shaped Plate inserted, and f) between the frame-shaped plate and the base plate are one or more plates with holes and / or on both surfaces inserted into open channels for producing the pressure medium paths.

Hierbei bilden die einzelnen Platten Baukastenelemente, so daß der Austausch einzelner Elemente, d. h. Platten untereinander, zwecks rascher Umstel-Iung wesentlich erleichtert ist. Der Anwendungsbereich dieses Ventils ist stark vergrößert, trotzdem ist der Aufbau noch relativ einfach, z. B. auch die Bauhöhe recht gering, und die einzelnen Platten sind auch leicht und billig herstellbar.Here, the individual panels form modular elements, so that the Replacement of individual elements, d. H. Plates under each other, for the purpose of quick conversion is much easier. The area of application of this valve is greatly enlarged, nevertheless, the structure is still relatively simple, e.g. B. the overall height is also quite low, and the individual plates are also easy and inexpensive to manufacture.

Es ist ein Absperrmembranventil .bekannt, bei dein über eine Öffnung im Deckel ein Antriebsdruckmittel einfuhrbar ist. Diese Konstruktion ist für eine Umstellung auf verwickelte Steuerverhältnisse nicht geeignet, seine einzelnen Bauteile sind nur auf den speziellen Absperrzweck zugeschnitten. Eine bekannte aus mehreren Platten aufgebaute Einrichtung dient als Steuerschieber mit mechanischem Antrieb.A shut-off diaphragm valve is known, with an opening a drive pressure medium can be introduced in the cover. This construction is for a Conversion to complex tax relationships not suitable for its individual components are only tailored to the specific blocking purpose. One well-known of several Device built on plates serves as a control slide with a mechanical drive.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Ventils gemäß der Erfindung dargestellt.The drawing shows, for example, embodiments of the valve shown according to the invention.

F i g. 1. zeigt schematisch in auseinandergezogener Darstellung den für eine einfache Ventileinheit erforderlichen Plattenstapel; F i g. 2 und 3 zeigen schematisch in auseinandergezogener Darstellung den Plattenstapel eines zusammengesetzten Ventils mit den Druckmittelwegen in verschiedenen Betriebsstellungen.F i g. 1. shows the schematic exploded view stacks of plates required for a simple valve unit; F i g. 2 and 3 show schematically, in an exploded view, the stack of plates of an assembled one Valve with the pressure medium paths in different operating positions.

Gemäß F i g. I umfaßt das Ventil eine Deckplatte 1, eine Verteilerplatte 2, eine Membran 3, eine rahmenförmige Platte 4, eine Lochplatte 5, eine mit offenen Kanälen versehene Platte 6 und eine Grundplatte 7.According to FIG. The valve comprises a cover plate 1, a distributor plate 2, a membrane 3, a frame-shaped plate 4, a perforated plate 5, a plate 6 provided with open channels and a base plate 7.

Die Deckplatte 1 ist mit einem Rohr 8 versehen, durch welches z. B. Luft eingeführt wird. Die Verteilerplatte 2 weist einen Längsschlitz 9 auf, durch welchen der Luftdruck gleichmäßig auf der Oberseite der Membran 3 zur Wirkung komm. Die Platte 4 ist mit einer breiten rechteckigen Öffnung 10 versehen, durch die hindurch die Membran 3 durch den Luftdruck verformt wird, um die Löcher 11 und 12 in der Lochplatte 5 zu verschließen. Die Platte 6 ist mit einem Loch 13 versehen, das mit dem Loch 11 verbunden ist und mit einem Kanal 14, der mit dem Loch 12 in Verbindung steht. Die Grundplatte 7 trägt Rohre 15 und 16, die mit dem Loch 13 und dem Kanal 14 ausgerichtet sind und die zum Eintritt und Austritt des zu steuernden Gases dienen.The cover plate 1 is provided with a tube 8 through which, for. B. Air is introduced. The distributor plate 2 has a longitudinal slot 9 through which the air pressure comes into effect evenly on the upper side of the membrane 3. The plate 4 is provided with a wide rectangular opening 10 through which the membrane 3 is deformed by the air pressure in order to close the holes 11 and 12 in the perforated plate 5. The plate 6 is provided with a hole 13 which is connected to the hole 11 and with a channel 14 which is connected to the hole 12. The base plate 7 carries tubes 15 and 16 which are aligned with the hole 13 and the channel 14 and which serve for the entry and exit of the gas to be controlled.

Wenn im Betrieb in dem Rohr 8 kein ausreichender Luftdruck vorhanden ist, kann das zu steuernde Medium aus dem Rohr 15 durch die Löcher 13, Il, 12 und den Kanal 14 in das Rohr 16 gelangen. Ist aber im Rohr 8 ein ausreichender Luftdruck vorhanden, werden die Löcher 11 und 12 durch, die Membran 3 abgedichtet, und das Ventil wird geschlossen. If there is insufficient air pressure in the pipe 8 during operation, the medium to be controlled can get out of the pipe 15 through the holes 13, 11, 12 and the channel 14 into the pipe 16. If, however, there is sufficient air pressure in the tube 8 , the holes 11 and 12 are sealed through the membrane 3, and the valve is closed.

Zu der in F i g. 1 veranschaulichten Unterbrechung nur eines einzigen Stromes des Mediums ist die Platte 6 überflüssig. Sie ist jedoch in F i g. 1 dargestellt, um im Prinzip zu zeigen, wie erforderlichenfalls die Verbindungen hergestellt werden, wenn das Ventil in einem komplizierteren System verwendet wird.To the in F i g. 1 only interruption illustrated With the flow of the medium, the plate 6 is superfluous. However, it is shown in FIG. 1 shown, to show in principle how, if necessary, the connections are made, when the valve is used in a more complicated system.

Das in den F i g. 2 und 3 dargestellte Ventil ist besonders geeignet für die Verwendung in der Gas-Chromatografie, um eine Probe bekannten Volumens in einen Gasstrom einzuführen. Dieser Vorgang wurde bisher gewöhnlich mit sechs getrennten Ventilen ausgeführt. Durch Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden diese sechs Ventile durch eine einzige Einheit ersetzt, und außerdem wird der tote Raum,,: der normalerweise zwischen den getrennten Ventilen eines Systems vorhanden ist, beträchtlich verringert.The in the F i g. The valve shown in FIGS. 2 and 3 is particularly suitable for use in gas chromatography to convert a sample of known volume into introduce a gas stream. This operation was previously common with six separate ones Valves running. By using the device according to the invention these six valves are replaced by a single unit, and besides, the dead one Space ,,: that normally exists between the separate valves of a system is reduced considerably.

Gemäß den F i g. 2 und 3 besteht der Plattenstapel aus einer Deckplatte 20, einer Verteilerplatte 21, einer Stützplatte 22, einer Membran 23, einer rahmenförmigen Platte 24, einer Lochplatte 25, einer mit Kanälen versehenen Platte 26, einer Lochplatte 27, einer weiteren rahmenförmigen Platte 28, einer Membran 29, einer weiteren Stützpläne 30, einer Verteilerplatte 31 und einer Grundplatte 32. According to FIGS. 2 and 3, the plate stack consists of a cover plate 20, a distributor plate 21, a support plate 22, a membrane 23, a frame-shaped plate 24, a perforated plate 25, a plate 26 provided with channels, a perforated plate 27, a further frame-shaped plate 28, a Membrane 29, a further support plan 30, a distributor plate 31 and a base plate 32.

Das Ventil ist für den gleichzeitigen Durchgang von zwei Strömen des Mediums eingerichtet. Die gestrichelte Linie bezeichnet den Weg, den das Probegas nimmt, und die strichpunktierte Linie bezeichnet den Weg, den das steuernde Gas nimmt.The valve is designed for the simultaneous passage of two streams of the Medium set up. The dashed line indicates the path taken by the sample gas takes, and the dash-dotted line indicates the path that the controlling gas takes takes.

Gemäß F i g. 2 kommt der Luftdruck auf die untere Membran 29 zur Wirkung, während gemäß F i g. 3 der Luftdruck auf. die obere Membran 23 einwirkt.According to FIG. 2, the air pressure acts on the lower membrane 29 , while according to FIG. 3 the air pressure. the upper membrane 23 acts.

Das Probegas tritt gemäß F i g. 2 fortlaufend durch das Loch 33 ein und strömt durch die Löcher 34 bis 38 nach unten in den Uförmigen Kanal 39 der Platte 26, von wo es durch das Loch 40 in die rechteckige Öffnung 41 der Platte 24 gelangt. Die Öffnung 41 stellt die Verbindung zwischen den Löchern 40 und 42 der Platte 25 her, und das Probegas strömt daher durch das Loch 42 weiter nach unten in den Kanal 43 der Platte 26 und von dort auf dem Weg 44, 45 und 46 in den L-förmigen Kanal 47 der Platte 26, aus dem es dann durch die Löcher 48 bis 53 austritt.The sample gas occurs according to FIG. 2 continuously through the hole 33 and flows down through the holes 34 to 38 into the U-shaped channel 39 of the plate 26, from where it passes through the hole 40 into the rectangular opening 41 of the plate 24. The opening 41 establishes the connection between the holes 40 and 42 of the plate 25 , and the sample gas therefore flows further down through the hole 42 into the channel 43 of the plate 26 and from there on the path 44, 45 and 46 into the L -shaped channel 47 of the plate 26, from which it then exits through the holes 48 to 53.

Das zu steuernde Gas tritt fortlaufend durch das Loch 54 in der Deckplatte 20 ein und strömt durch die Löcher 55 bis 59 in den L-förmigen Kanal 60 der Platte 26, von wo es durch den Weg 61 bis 63 in den L-förmigen Kanal 64 gelangt, aus dem es durch die Löcher 65 bis 70 austritt.The gas to be controlled enters continuously through the hole 54 in the cover plate 20 and flows through the holes 55 to 59 into the L-shaped channel 60 of the plate 26, from where it passes through the path 61 to 63 into the L-shaped channel 64 reaches, from which it exits through the holes 65 to 70.

Nachdem so alle Durchlässe durch Strömung des Probegases und des zu steuernden Gases gereinigt worden sind, wird Luftdruck auf die Membran 22 zur Wirkung gebracht, wodurch die Löcher 40, 42, 44, 61 und 63 verschlossen werden.After all the passages have been cleaned by the flow of the sample gas and the gas to be controlled, air pressure is applied to the membrane 22 , whereby the holes 40, 42, 44, 61 and 63 are closed.

Der bisher auf die Membran 29 wirkende Luftdruck wird nun aufgehoben, wodurch das untere Ventil geöffnet wird. Infolgedessen strömt nun nach F i g. 3 das Probegas durch die Löcher 33 bis 38, den Kanal 39, den Weg 71, 72, 73, den Kanal 47 und die Löcher 48 bis 53, während das zu steuernde Gas durch die Löcher 54 bis 59, den Kanal 60, den Weg 74 bis 76, den Kanal 43, den Weg 77, 78 und 79, den Kanal 64 und die Löcher 65 bis 70 strömt. Infolge der Umleitung des Probegases und des zu steuernden Gases strömt das zu steuernde Gas durch den Kanal 43 hindurch, der vorher mit Probegas gefüllt wurde, wodurch ein bekanntes Volumen des Probegases in den Strom des zu steuernden Gases eingeführt wird.The air pressure previously acting on the membrane 29 is now canceled, as a result of which the lower valve is opened. As a result, it now flows to FIG. 3 the sample gas through the holes 33 to 38, the channel 39, the path 71, 72, 73, the channel 47 and the holes 48 to 53, while the gas to be controlled through the holes 54 to 59, the channel 60, the path 74 to 76, channel 43, path 77, 78 and 79, channel 64 and holes 65 to 70 flows. As a result of the diversion of the sample gas and the gas to be controlled, the gas to be controlled flows through the channel 43 which has been previously filled with sample gas, whereby a known volume of the sample gas is introduced into the flow of the gas to be controlled.

Die obere Membran 23 wird durch die Luft betätigt, die durch das Loch 80 in der Deckplatte 20 in den Kanal 81 in der Verteilerplatte 21 eingeführt wird, wobei der Druck auf die Oberseite der Membran 23 durch die Löcher 82, 83 und 84 zur Wirkung kommt.The upper diaphragm 23 is actuated by the air introduced through the hole 80 in the cover plate 20 into the channel 81 in the manifold plate 21 , the pressure on the top of the diaphragm 23 being applied through the holes 82, 83 and 84 .

In ähnlicher Weise wird der Luftdruck auf die andere Membran 29 ausgeübt, indem Luft durch das Loch 85 in der Deckplatte 20 eingeführt wird. Die Luft strömt dann durch die Löcher 86 bis 95 in den Kanal 96 der Verteilerplatte 31 und gelangt über die Löcher 97, 98 und 99 in der Stützplatte 30 zur Unterseite der Membran 29. Similarly, the air pressure is applied to the other diaphragm 29 by introducing air through the hole 85 in the top plate 20 . The air then flows through the holes 86 to 95 into the channel 96 of the distributor plate 31 and reaches the underside of the membrane 29 via the holes 97, 98 and 99 in the support plate 30.

Zweckmäßig sind die Platten 20, 22, 25, 27, 30 und 32 aus Metall und die Platten 21, 23, 24, 26, 28, 29 und 31 aus dem unter dem Markennamen »Neopren« bekannten Kunststoff hergestellt.The plates 20, 22, 25, 27, 30 and 32 are expediently made of metal and the plates 21, 23, 24, 26, 28, 29 and 31 are made of the plastic known under the brand name "neoprene".

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Ventil mit Antrieb durch ein Druckmittel mit einer Grundplatte, die die Anschlüsse für das zu steuernde Druckmittel trägt, einer Membran, die sowohl als Verschlußteil als auch als Antriebsmittel dient, und einer Verteilerplatte mit den Kanälen für das Antriebsdruckmittel, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Vereinigung folgender Merkmale: a) Eine an sich bekannte Deckplatte mit dem bzw. den Anschlüssen für das Antriebsdruckmittel; b) sämtliche Platten sind auf beiden Seiten eben; c) sämtliche Platten sind zumindest annähernd gleich dünn; d) die Verteilerplatte hat Verteilerkanäle nur in einer einzigen Ebene, welche Kanäle nach beiden Oberflächen hin offen sind; e) zwischen der Membran und der Grundplatte ist eine rahmenförmige Platte eingelegt, und f) zwischen der rahmenförmigen Platte und der Grundplatte sind eine oder mehrere Platten mit Löchern und/oder nach beiden Oberflächen hin offenen Kanälen zur Herstellung der Druckmittelwege eingelegt. Claims: 1. Valve driven by a pressure medium with a Base plate that carries the connections for the pressure medium to be controlled, a membrane, which serves both as a closure part and as a drive means, and a distributor plate with the channels for the drive pressure medium, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h the combination of the following features: a) A cover plate known per se with the connection or connections for the drive pressure medium; b) all panels are even on both sides; c) all panels are at least approximately equally thin; d) the distribution plate has distribution channels only in a single plane, which channels are open on both surfaces; e) between the membrane and the base plate a frame-shaped plate is inserted, and f) between the frame-shaped plate and the base plate are one or more plates with holes and / or after both Surfaces are inserted channels open to the production of the pressure medium paths. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Plattensätzen aufgebaut ist, wobei jeder Satz beiderseits der mit offenen Kanälen versehenen und in der Mitte angeordneten Platte (26) über- bzw. untereinanderliegend die Lochplatten (25, 27), die rahmenförmigen Platten (24, 28), die Membranen (23, 29), Stützplatten (22, 30), die Verteilerplatten (21, 31) und die Deckplatte (20) bzw. die Grundplatte (32) aufweist. 2. Valve according to claim 1, characterized in that it is composed of two sets of plates, each set on both sides of the plate (26) provided with open channels and arranged in the middle, one above the other, the perforated plates (25, 27), the frame-shaped plates (24, 28), the membranes (23, 29), support plates (22, 30), the distributor plates (21, 31) and the cover plate (20) or the base plate (32) . 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten abwechselnd aus starrem und aus elastischem Werkstoff bestehen. 3. Valve according to claim 2, characterized in that that the plates consist alternately of rigid and elastic material. 4. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Probegas, das zu steuernde Gas und das auf die Membran (23 oder 29) einwirkende Antriebsdruckmittel an der gleichen Seite des Ventils zugeführt sind. 4. Valve according to claim 2, characterized in that a sample gas, the gas to be controlled and the drive pressure medium acting on the membrane (23 or 29) are supplied to the same side of the valve. 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittlerer Kanal (43) in der mit offenen Kanälen versehenen Platte (26) als Speicherraum für ein bestimmtes Volumen des Probegases ausgebildet ist, das nach erfolgter Umsteuerung der Strömungen des Probegases und des steuernden Gases in die Strömung des zu steuernden Gases einführbar ist. 5th valve after Claim 4, characterized in that a central channel (43) in the with open Channels provided plate (26) as a storage space for a certain volume of the sample gas is designed that after reversing the flows of the sample gas and of the controlling gas can be introduced into the flow of the gas to be controlled. 6. Anwendung des Ventils nach Anspruch 4 oder 5 für die Gas-Chromatografie. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 106 835, 937 503; deutsche Auslegeschrift Nr. 1023 939; britische Patentschriften Nr. 320 778, 719 405; USA.-Patentschrift Nr. 2 875 782.6th Use of the valve according to Claim 4 or 5 for gas chromatography. Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 106 835, 937 503; German Auslegeschrift No. 1023 939; British Patent Nos. 320 778, 719 405; U.S. Patent No. 2,875,782.