DE2017434A1 - Membran-Rückschlag-Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlag-Ventil mit einem zwischen Zulauföffnung und Ablauföffnung angeordneten, die Zulaufoffnung bei Strömungsumkehr verschließenden Absperrglied.

Derartige Rückschlag-Ventile werden häufig in Verbindung * , mit Gase oder Flüssigkeiten fördernden Pumpen, insbesondere mit selbstansaugenden Membran- oder Kolbenpumpen eingesetzt. Anwendungsgebiete sind beispielsweise gasanalytische, chroma.tographische und Abgas-Untersuchungen. Die Aufgabe ton Rückschlag-Ventilen ist es, den Durchfluß Ton Gasen oder Flüssigkeiten nur in einer Richtung zu gestatten und ihn in der Gegenrichtung, zu sperren.

Es sind Rückschlag-Ventile bekannt, in denen als Absperrglied eine bewegliche Scheibe oder Kugel die Zulaufoffnung bei Strömungsumkehr verschließt. Diese Rückschlag-Ventile sind weitgehend gegen ein Verkanten der Scheibe und gegen Verschmutzung anfällig. Dichtungsflächen und Dichtkanten müssen völlig plan und unbeschädigt sein» Schon geringe Verunreinigungen machen diese Art von Rückschlag-Ventilen weitgehend unbrauchbar. Es ist ferner ein Rückschlag-Ventil bekannt, in dem ein elastischer, beidseitig eingespannter Steg die ZulaufÖffnung bei Strömungsumkehr verschließt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser Steg während des Betriebes um seine Längsachse kippen oder einreißen kann. Dadurch kann die einwandfreie Funktion des Rückschlag-Ventils ganz erheblich beeinträchtigt werden. Schließlich ist ein Rückschlag-Ventil bekannt, bei dem zwischen

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Zulauföffnimg und Ablauföffnung eine mit einer elastischen Lippe versehene Scheibe angeordnet ist. Bei Strömungsdurchgang wird die Mppe in einen Druckraum gebogen, bei Strömungsumkehr verschließt sie die Zulauföffnung. Die Funktionsfähigkeit auch dieses Rücksohlag-Ventils wird bei Verschmutzung beeinträchtigt. Mechanische Veränderungen der stark beanspruchten Lippe, z. B. Verlust der Elastizität nach häufigen Schaltvorgängen, lassen das Rückschlag-Ventil unbrauchbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlag-Ventil zu schaffen, das auch nach langem Gebrauch eine sichere Punktion gewährleistet und das sich gegenüber bekannten Rückschlag-Ventilen durch einen besonders einfachen Aufbau und durch kurze Schaltzeiten auszeichnet. Ferner sollen die· Machteile der bisher üblichen Rückschlag-Ventile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird BTfin&vmgBgemM dadurch gelöet, daß als Absperrglied eine elastische Membran nahe ihrer äußeren Begrenzung von einer Einspannung festgehalten und außerhalb ihrer die Zulauföffnuag überdeckenden Fläche mit Durchbrüchen versehen ist.

Durch den vor der Membran anstehenden Druck eines Gases oder einer Flüssigkeit hebt sich diese von der Zulauföffnung ab. Die Teilflaohe der Membran, die die Eintrittsöffnung überdeckt, wird dabei in Richtung auf einen vor der Austrittsöffnung liegenden Druckraum ausgelenkt. Daher kann das Gas oder die Flüssigkeit durch die Durchbrüche in der Membran und durch den Druckraum in die Ablauföffnung strömen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die in einem Ventilkörper angebrachte Zulaufbohrung und die in einer Deckplatte angebrachte Ablaufböhrung eine gemeinsame Achse besitzen. Aus Gründen einer einfachen Anfertigung

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dee Rückschlag-Ventils ist es weiterhin zweckmäßig, eine kreisförmige Membran und einen zylindriecken Druokraum zu verwenden, die konzentrisch, zur Achse der Zulaufbohrung angeordnet sind. Me Einspannung der Membran kann dann mittels eines Klemmrings vorgenommen -werden. - Für eine große Anzahl von Gasen und Flüssigkeiten hat sich Silikon-Gummi als vorteilhaftes Membran-Material erwiesen.

Aus Gründen der gleichmäßigen Beanspruchung der Membran ist eine weitere Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche der Membran symmetrisch zum Durchstoßpunkt der Achse der Zulaufbohrung durch die Membran angeordnet sind. Im einfachsten Fall wird dazu die Membran mit zwei sich gegenüberliegenden, kreis- oder ellipsenförmigen löchern in gleichem Abstand vom Durchstoßpunkt versehen (zwoizählige Symmetrie).

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in drei Figuren dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In allen drei Figuren sind gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Rückschlag-Venti!.

Figur 2 zeigt eine Aufsieht auf dessen Deckplatte. " Figur 3 zeigt eine zügehörige Membran.

Nach Figur 1 ist ein Zulaufrohr 11 an eine Zulaufbohrung B1 in einem Ventilkörper E und ein Ablaufrohr 12 an eine Ablaufbohrung B2 in einer Deckplatte D angeschlossen. Deckplatte D und Ventilkörper K sind mit drei Schrauben Sl, S.2 und S3 fest miteinander verschraubt. Durch die beiden nach oben weisenden Pfeile in Figur 1 ist die Durchflußrichtung eines Gases oder einer Flüssigkeit angedeutet. Die Formen von Ventilkörper K und Deckplatte D sind rotationssymmetrisch in bezug auf die Achsen von Zulaufrohr 11, Zulaufbohrung B1, Ablaufbohrung B2 und Ablaufrohr 12.

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Der Ventilkörper K besteht aus einem Werkstück mit einer zylindrischen Ausnehmung, in die eine elastische Membran M eingelegt ist. Die Membran M besitzt drei Öffnungen 01, 02, 03. Diese sind außerhalb der die Zulaufbohrung B1 überdeckenden Teilfläche der Membran M angebracht, so daß lediglich das Zentrum der Membran M eine Dichtfläche bildet. In Figur 1 ist nur der Schnitt durch die Öffnung 02 zu sehen. . ,

Die Deckplatte D besteht aus einem Werkstück mit einem aus der Unterseite hervorstehenden Ring. Dieser Ring dient der Einspannung des Randes der Membran M. Er paßt genau in die zylindrische Ausnehmung des Ventilkörpers K.

Zwischen Deckplatte D und Ventilkörper K befindet sich ein Druckraum R, -in den sich die Membran M bei einem in der Zulaufleitung Li anstehenden Gas- oder Flüssigkeitsdruck hineinwölbt. Dabei werden die Öffnungen C1, 02 und 03 in der Membran M für den Eintritt des Gases oder der Flüssigkeit in den Druckraum R und für den Durchfluß durch die Ablaufbohrung B2 und das Ablaufrohr L2 freigegeben. Bei nachlassendem Druck senkt sich die Membran auf den Ventilkörper K, und bei verschwindendem Druck und bei Strömungsumkehr verschließt sie die Zulaufbohrung BI. - Die für den Betrieb erforderliche Dicke der Membran hängt von dem verwendeter) Material und von den verwendeten Drücken ab.

Figur 2 zeigt, daß die Schrauben S1, S2 und S3 am Rand der Deckplatte D um 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind, und daß der Innendurchmesser des Ablaufrohrs L2 etwas größer gewählt wurde als der Durchmesser der Ablaufbohrung B2.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß die Öffnungen 01, 02 und 03 der Membran M gleichfalls um 120° gegeneinander, jedoch um 60° gegenüber den Schrauben S1, S2 und S3 versetzt angeordnet sind. Alle Öffnungen 01, 02 und 03 befinden sich

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in demselben Anstand von dem Mittelpunkt der Membran M,

der identisch, ist mit dem Durchstoßpunkt der Achsen der

Bohrungen B1 und B2 und der Rohre 11 und 12 durch die Membran M.

Das in Figur 1 dargestellte Rückschlag-Ventil besteht, abgesehen von den beiden Anschlußrohren 11 und 12, insgesamt nur aus drei Bauteilen, wovon der Ventilkörper K und die Deckplatte D einfache Drehteile sind, die durch drei Normalschrauben zusammengehalten werden. Yentlikörper K und Deckplatte D können auch bereits bei ihrer Hereteilung mit Anschlußrohren 11 bzw. 12 versehen werden.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß aufgrund der geringen Auslenkung der Membran in dem Druelrraum eine sehr geringe Schaltzeit und daher eine schnelle Anspreohbarkeit des Rückschlagventils erzielt werden kann, daß eich Alterungserscheinungen der Membran aufgrund der vorzugsweise symmetrischen Anordnung der Membranöffnungen kaum auswirken können, und daß die Membran aufgrund ihrer festen Einspannung am Rande nicht verkippen kann. Weiterhin ist es von großem Vorteil, daß ein Rückschlag-Ventil gemäß der Erfindung nur ein geringes Eigenvolumen besitzt und auf einfache Weise hergestellt werden kann. ' '

4 Patentansprüche
3 Figuren: ._; .

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Claims (4)

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   Patentansprüche

   (1.) Ruckschiag-Yeηtil mit einem zwischen Zulauföffnung und Ablauföffnung angeordneten, die Zulauföffnung bei Strömungsumkehr verschließenden Absperrglied, dadurch gekennzeichnet, daß als Absperrglied eine elastische Membran (M) nahe ihrer äußeren Begrenzung von einer Einspannung festgehalten und außerhalb ihrer die Zulauföffnung überdeckenden Fläche mit Durchbrüchen (01, 02, 03) versehen ist.
2. 2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Ventilkörper (K) angebrachte Zulaufbohrung (B1) und die in einer Deckplatte (D) angebrachte Ablaufbohrung (B2) eine gemeinsame Achse besitzen.
3. 3. Rückschlag-Ventil üaoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dmrchbrüehe (01, 02, 03) symmetrisch zum Durchstoßpunkt der Achse der Zulaufbohrung (B1) durch die Membran (M) angeordnet sind.
4. 4. Rückschlag-Ventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zulauf bohrung (B1) ein Zulauf rohr (H) und an die Ablaufbohrung (B2)ein Ablaufrohr (12) angeschlossen ist, und daß das Zulaufrohr (11) und/oder das Ablaufrohr (12) mit einem Gewinde versehen sind/ist.

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