DE3221416A1 - Pressure-medium-controlled shut-off member for flowing media - Google Patents
Pressure-medium-controlled shut-off member for flowing mediaInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
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Abstract
Description
322U16322U16
Anmelderin: GAWA Gesellschaft für automatischeApplicant: GAWA Society for Automatic
Wasseraufbereitung mbH 5014 Kerpen-TürnichWater treatment mbH 5014 Kerpen-Türnich
Bezeichnung: Druckmittelgesteuertes AbschlußorganDesignation: Pressure medium-controlled closing organ
für strömende Medienfor flowing media
Die Erfindung betrifft ein druckmittelgesteuertes Abschlußorgan für strömende Medien, mit einem vom Medium durchflossenen Gehäuse, einem darin geführten, von einem Sitz abhebbaren Verschlußteil zur Trennung der Zuflüßseite von der Abflußseite, einem Antrieb mittels Kolben oder Membran für das Verschlußteil mit einer der Länge nach durchbohrten Spindel, welche das Verschlußteil mit dem Kolben der Membran verbindet, und einem am Gehäuse befindlichen, unterhalb des Kolbens bzw. der Membran einmündenden Anschluß für das Druckmittel.The invention relates to a pressure medium-controlled closure member for flowing media, with one from Medium-flowing housing, a closure part guided therein, which can be lifted off a seat, for separation the inflow side from the outflow side, a drive by means of a piston or membrane for the closure part with a longitudinally pierced spindle, which connects the closure part with the piston of the membrane, and one located on the housing, below the Piston or the membrane opening connection for the pressure medium.
Abschlußorgane, die druckmittelbeaufschlagte Kolben oder Membranantr3.ebe enthalten, sind bekannt. Auch der Einsatz von Federn zur Erzeugung von Schließe oder Öffnungskräften ist bekannt.Closing organs which contain pistons or membranes acted upon by pressure medium are known. Even the use of springs to generate locking or opening forces is known.
In Abhängigkeit von der Art des Systems,in dem derartige Abschlußorgane eingebaut werden, insbesondere auch in Abhängigkeit von den Sicherheitsforderungen bei Ausfall des Stromes, des Druckes des Druckmittels fürDepending on the type of system in which such closure organs are installed, in particular also depending on the safety requirements in the event of a power failure, the pressure of the pressure medium for
Aa die Betätigung des Kolben- oder Membranantriebs und beim Auftreten von betriebsablaufmäßig nicht normalen Druckverhältnissen im System, wird eine entsprechende Auslegung der Wirkflächen, der Art der Druckmittelbeaufschlagung und der Größe und Wirkrichtung der Federn Aa the actuation of the piston or diaphragm drive and the occurrence of non-normal pressure conditions in the system, a corresponding design of the effective areas, the type of pressure medium application and the size and direction of action of the springs
■"'- vorgenommen, um ungewollte oder gefährliche Betriebszustände zu vermeiden.■ "'- made to avoid unwanted or dangerous operating conditions to avoid.
Eine häufig vorkommende sicherheitsraäßige Aufgabenstellung ist die, daß bei Ausfall des Druckes des Druckmittels, z.B. durch Defekte am Leitungssystem oder an der Druckerzeugungsvorrichtung, oder durch Stromaus-A frequently occurring security-related task is that if the pressure of the pressure medium fails, e.g. due to defects in the pipeline system or at the pressure generating device, or by power
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T fall und dadurch bewirkter Abschaltung des Druckes durch Schließen eines Magnetventils in der Druckmittelleitung, das Abschlußorgan für das strömende Medium schliessen muß, weil sonst gefährliche Betriebszustände eintreten können.T fall and the resulting shutdown of the pressure Closing a solenoid valve in the pressure medium line, closing the closing element for the flowing medium must, because otherwise dangerous operating conditions can occur.
Es sind Abschlußorgane für derartige Zwecke bekanntgeworden, bei denen die notwendige Schließkraft gegen den Druck des strömenden Mediums allein durch ein entsprechend stark dimensioniertes Federpaket erzeugt TO wird.There are closing organs for such purposes become known, in which the necessary closing force against the pressure of the flowing medium is generated solely by a suitably dimensioned spring assembly TO will.
Derartige Federpakete bestehen oft aus drei bis vier konzentrisch zueinander angeordneten Einzelfedern. Nachteile
dieser Lösung des Problems der Erzeugung ausreichender Schließkräfte sind;
T5 - Aufwendige Bauweise,Such spring assemblies often consist of three to four individual springs arranged concentrically to one another. Disadvantages of this solution to the problem of generating sufficient closing forces are;
T5 - complex construction,
- Aufwendige Montage bei der Herstellung,- Elaborate assembly during production,
- Aufwendige und gefährliche Demontage bei Reparaturen, da beim Zusammenbau große mechanische Energiemengen gespeichert werden müssen,- Complicated and dangerous dismantling for repairs, as large amounts of mechanical energy are used during assembly need to be saved,
^O - Relativ niedrig liegende maximale Arbeitsdrücke des strömenden Mediums, weil Packungsdichte der Federn und damit Energiespeichervermögen aus praktischen Gründen begrenzt sind.^ O - Relatively low-lying maximum working pressures of the flowing medium, because the packing density of the springs and thus energy storage capacity is practical Reasons are limited.
Es sind auch Ausführungsformen von druckmittelge-There are also embodiments of fluid pressure
steuerten Abschlußorganen für strömende Medien bekanntgeworden, bei denen diese Schwierigkeiten dadurch umgangen werden, daß die Oberseite eines Kolben- oder Membranantriebs mit dem Druck des strömenden Mediums beaufschlagt wird und die Öffnungskräfte durch Beauf-■*" schlagung der Unterseite des Kolbens oder der Membran mit dem Druck eines Druckmittels erzeugt werden. Obwohl bei diesen Armaturen der vom Prinzip her richtige Weg beschritten wurde, weisen sämtliche bekanntgewordenen Ausführungsformen den Nachteil auf, daß ein relativ hoch liegender Mindestdruck des strömenden Mediums gewähr-controlled closing organs for flowing media become known, in which these difficulties are circumvented in that the top of a piston or Diaphragm drive is acted upon by the pressure of the flowing medium and the opening forces are activated by ■ * " impact of the underside of the piston or the diaphragm can be generated with the pressure of a pressure medium. Although at These valves, the correct way in principle, show all known embodiments the disadvantage that a relatively high minimum pressure of the flowing medium ensures
leistet sein muß, damit die geforderte Sicherheitsfunktion tatsächlich gegeben ist. Dieses mangelhafte Arbeitsverhalten hängt damit zusammen, daß die bei kleinen Drücken des strömenden Mediums erzeugbaren KoI-ben- oder Membrankräfte gegenüber den Reibungskräften zu klein werden und daß keine ausreichenden Schließkräfte bzw. Flächenpressungen am Verschlußteil erzeugt werden.must be performed so that the required safety function is actually given. This inadequate Working behavior is related to the fact that the collapse that can be generated at low pressures of the flowing medium or membrane forces are too small compared to the frictional forces and that there are insufficient closing forces or surface pressures are generated on the closure part.
Da die Ursache des Druckabfalls beim Druckmittel oft auch Ursache des Druckabfalls im strömenden Medium ist (Stromausfall), ist deshalb bei den bekanntgewordenen Ausführungsformen die erfindungsgemäße Aufgabenstellung nur unvollkommen verwirklicht.Since the cause of the pressure drop in the pressure medium is often also the cause of the pressure drop in the flowing medium (Power failure), is therefore the task according to the invention in the embodiments that have become known only imperfectly realized.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform dagegen "'S wird durch die relativ schwach bemessene Schließfeder eine zur Überwindung der Reibungskräfte und zur Erzeugung der erforderlichen Flächenpressung am Verschlußteil ausreichende Kraft erzeugt, wodurch z.B. das Leerlaufen des nachgeschalteten Leitungssystems oder vonIn the embodiment according to the invention, on the other hand, "S is due to the relatively weakly dimensioned closing spring one to overcome the frictional forces and to generate the necessary surface pressure on the closure part sufficient force is generated, as a result of which, for example, the downstream piping system or of
Behältern auch dann vermieden wird, wenn der Druck des strömenden Mediums auf der Zuflußseite unter dem statischen Druck des nachgeschalteten Systems absinkt.Containers is also avoided if the pressure of the flowing medium on the inflow side is below the static Downstream system pressure drops.
Auch bei einem Druck auf der Zuflußseite des strömenden Mediums, der innerhalb der physikalischen Grenzen beliebig weit unter dem atmosphärischen Druck liegt, ist bei der erfindungsgeiräßen Ausführungsform eine einwandfreie Schließstellung gewährleistet, wenn unterhalb des Kolbens oder der Membran atmosphärischer Druck herrscht, d.h., wenn durch das Druckmittel kein öffnungsdruck auf die Kolben- bzw. Membranunterseite gegeben wird.Even if the pressure on the inflow side of the flowing medium is within the physical limits is arbitrarily far below atmospheric pressure, is a flawless embodiment in the case of the embodiment according to the invention Closed position guaranteed when there is atmospheric pressure below the piston or diaphragm, i.e., when no opening pressure is applied by the pressure medium the piston or membrane underside is given.
Dieses Funktionsverhalten ist bei den bekanntgewordenen Ausführungsformen ohne die Feder nach Anspruch 1 nicht möglich, weil dem oberhalb des Kolbens oder der Membran ebenfalls herrschenden Unterdruck, wie er auf der Zuflußseite des strömenden Mediums gegeben ist, bzw.This functional behavior is in the known embodiments without the spring according to claim 1 not possible because of the negative pressure also prevailing above the piston or the diaphragm, as it did the inflow side of the flowing medium is given, or
der daraus resultierenden Öffnungskraft, keine Schließkraft entgegengesetzt wird.the resulting opening force, no closing force is opposed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben:An embodiment of the invention is shown in The following description is described in more detail with reference to the drawing:
Das Abschlußorgan weist ein Gehäuse 1 auf mit einem Membrankammer-Unterteil 2 und einem Membrankammer-Oberteil 3, zwischen daren Flansche der äußere Rand der Membran 4 eingespannt ist. Im zentralen Bereich ist die Membran 4 zwischen den beiden Membrantellern 5 und 6 eingespannt. Die Membranteller 5 und 6 sind über eine Spindel 7 mit dem Verschlußteil 8 verbunden. Die Spindel 7 ist axial durchbohrt. Die Bohrung 17 verbindet die Zuflußseite vor dem Verschlußteil 8 mit dem Raum oberhalb der Membran 4. An der Unterseite des Verschlußteils 8 ist ein Dichtring 9 angeordnet, der beim Schließen auf die ebene Ringfläche des Sitzes aufsetzt. Unterhalb der Membran 4 ist der Anschluß 10 für das Druckmittel angeordnet, über den entweder der Druck eines fremden Druckmittels oder der Druck des strömenden Mediums oder der atmosphärische Druck auf die Unterseite der Membran 4 gegeben wird. Die Spindel 7 ist in einer Führungshülse 11 gelagert, die über die beiden Dichtringe 12 und 13 gegen die Spindel 7 und über die beiden Dichtringe 14 und gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. Die als Druckfeder ausgebildete Feder 16 sitzt gegenüber dem strömenden Medium abgedichtet auf der Spindel 7 und ist gegen diese und gegen die Führungshülse 11 so abgestützt, daß die Kraft der Feder 16 auf die Spindel 7 in Schließrichturig wirkt.The closure member has a housing 1 with a diaphragm chamber lower part 2 and a diaphragm chamber upper part 3, the outer edge of the membrane 4 is clamped between the flanges. In the central area the membrane 4 is clamped between the two membrane plates 5 and 6. The diaphragm plates 5 and 6 are connected to the closure part 8 via a spindle 7. The spindle 7 is pierced axially. The hole 17 connects the inflow side in front of the closure part 8 with the space above the membrane 4. At the A sealing ring 9 is arranged on the underside of the closure part 8, which upon closing on the flat annular surface of the seat touches down. Below the membrane 4, the connection 10 for the pressure medium is arranged over either the pressure of an external pressure medium or the pressure of the flowing medium or the atmospheric pressure on the underside of the membrane 4 is given will. The spindle 7 is mounted in a guide sleeve 11, the over the two sealing rings 12 and 13 against the spindle 7 and sealed against the housing 1 via the two sealing rings 14. Trained as a compression spring Spring 16 is seated on the spindle 7 in a sealed manner with respect to the flowing medium and is against it and supported against the guide sleeve 11 so that the force of the spring 16 on the spindle 7 in the closing direction works.
Das Gehäuse 1 und die Führungshülse 11 können aus Kunststoff, insbesondere Polyvenylchlorid, hergestellt sein. Vorteilhafterweise wird die Feder 16 aus nichtrostendem Stahl hergestellt, so daß auch bei Undichtig-The housing 1 and the guide sleeve 11 can be made of plastic, in particular polyvinyl chloride be. Advantageously, the spring 16 is made of stainless steel, so that even with leaks
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keiten, beispielsweise am Dichtring 13 und beim Betrieb des Abschlußorgans mit einem aggressiven Medium die Funktionssicherheit des Abschlußorgans gewährleistet bleibt.opportunities, for example on the sealing ring 13 and during operation of the closure organ with an aggressive medium ensures the functional reliability of the closure organ remain.
Das Abschlußorgan arbeitet wie folgt:The closing body works as follows:
Infolge der Bohrung 17 herrscht unterhalb des Verschlußteils 8 und oberhalb der Membran 4 stets der gleiche Druck. Weil die Fläche der Membran 4 größer ist als die des Verschlußteils 8, erzeugt dieser Druck eine resultierende Kraft in Schließrichtung. Diese Schließkraft wird umso größer, je größer der Druck auf der Zuflußseite des strömenden Mediums ist. Unterhalb der Membran 4 herrscht atmospharxscher Druck, wenn sich das Abschlußorgan in geschlossener Betriebsstellung befindet.As a result of the bore 17 prevails below the closure part 8 and above the membrane 4 always the same pressure. Because the area of the membrane 4 is larger is than that of the closure part 8, this pressure generates a resultant force in the closing direction. These The greater the pressure on the inflow side of the flowing medium, the greater the closing force. Below the membrane 4 is atmospheric pressure when the closing element is in the closed operating position is located.
Soll das Abschlußorgan geöffnet werden, wird die Unterseite der Membran mit dem Druck eines Druckmittels beaufschlagt.If the closure member is to be opened, the underside of the membrane is exposed to the pressure of a pressure medium applied.
Kommt es in geschlossener Betriebsstellung zu einem Abfall des Druckes auf der Zuflußseite unter dem atmosphärischen Druck, wird die erforderliche SchlieB-kraft durch die Druckfeder 16 erzeugt.If there is a drop in pressure on the inflow side below the in the closed operating position atmospheric pressure, becomes the required closing force generated by the compression spring 16.
Integration bett fchsn Gefc2d5b scheibe cios Kt c;;e an c&r. /■ ng gegenüber 31.1·? ranz- und/oder werden.Integration bed fchsn Gefc2d5b washer cios Kt c ;; e an c & r. / ■ ng compared to 31.1 ·? ranz and / or become.
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Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823221416 DE3221416A1 (en) | 1982-06-05 | 1982-06-05 | Pressure-medium-controlled shut-off member for flowing media |
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DE19823221416 DE3221416A1 (en) | 1982-06-05 | 1982-06-05 | Pressure-medium-controlled shut-off member for flowing media |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3221416A1 true DE3221416A1 (en) | 1983-12-08 |
Family
ID=6165515
Family Applications (1)
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DE19823221416 Withdrawn DE3221416A1 (en) | 1982-06-05 | 1982-06-05 | Pressure-medium-controlled shut-off member for flowing media |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3221416A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0978654A3 (en) * | 1998-08-03 | 2000-09-27 | Yamada Corporation | Safety valve apparatus for air pressure operable diaphragm pump |
CN116808879A (en) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 安徽建筑大学 | Water purifier structure |
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1982
- 1982-06-05 DE DE19823221416 patent/DE3221416A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0978654A3 (en) * | 1998-08-03 | 2000-09-27 | Yamada Corporation | Safety valve apparatus for air pressure operable diaphragm pump |
CN116808879A (en) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 安徽建筑大学 | Water purifier structure |
CN116808879B (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-28 | 安徽建筑大学 | Water purifier structure |
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