DE102021208274A1

DE102021208274A1 - Membranventil

Info

Publication number: DE102021208274A1
Application number: DE102021208274.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bühler; Bengt Erich Wunderlich; Tobias Schuster
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2023-02-02
Also published as: CN115681551A; US20230030052A1; US11959563B2

Abstract

Es wird ein Membranventil (1) vorgeschlagen, das ein Ventilgehäuse (2) aufweist, in dem eine Steuermembran (3) angeordnet ist, die mindestens einen Verschlussabschnitt (28a, 28b) aufweist, der mittels eines Antriebsstößels (35a, 35b) wahlweise in einer an einem Ventilsitz (31) anliegenden Schließstellung oder in einer von dem Ventilsitz abgehobenen Offenstellung positionierbar ist. Der Antriebsstößel (35a, 35b) hat einen Schaftkörper (37) mit einem Führungsabschnitt (45), der eine Führungsausnehmung (44) des Ventilgehäuses (2) linear verschiebbar durchsetzt. Die Außenmantelfläche (64) des Schaftkörpers (37) ist zumindest im Bereich des Führungsabschnittes (45) mehreckig konturiert, sodass er prismatisch geformt ist. Mit dieser prismatischen Außenmantelfläche (64) liegt der Führungsabschnitt (45) gleitverschieblich an einer ihn umschließenden Innenmantelfläche (68) der Führungsausnehmung (44) an. Die prismatische Formgebung des Führungsabschnittes (45) garantiert eine präzise und verschleißarme Linearführung des Antriebsstößels (35a, 35b).

Description

Die Erfindung betrifft ein Membranventil, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Gehäuseinnenraum ausgebildet ist, in dem eine flexible Steuermembran angeordnet ist, die gemeinsam mit einer ihr in einer Höhenrichtung des Ventilgehäuses gegenüberliegenden Bodenwand des Ventilgehäuses eine mit mehreren Ventilkanälen kommunizierende Steuerkammer begrenzt, wobei die Bodenwand von mindestens einem in die Steuerkammer einmündenden steuerbaren Ventilkanal der mehreren Ventilkanäle durchsetzt ist, dessen Kanalmündung in der Steuerkammer von einem Ventilsitz umrahmt ist, wobei dem Ventilsitz jedes steuerbaren Ventilkanals auf der der Bodenwand in der Höhenrichtung abgewandten Seite der Steuermembran ein Antriebsstö-ßel gegenüberliegt, der einen sich in einer Stößellängsrichtung erstreckenden Schaftkörper mit einer peripheren Außenmantelfläche aufweist, der mit einem Führungsabschnitt in einer von einer Innenmantelfläche begrenzten Führungsausnehmung des Ventilgehäuses in der Höhenrichtung linear verschiebbar geführt ist, wobei jeder Antriebsstößel durch eine Antriebseinrichtung zu einer in der Höhenrichtung des Ventilgehäuses hin und her gehenden Antriebshubbewegung antreibbar ist, wodurch ein zwischen einer der Bodenwand zugewandten vorderen Stirnfläche des Schaftkörpers und dem gegenüberliegenden Ventilsitz eines steuerbaren Ventilkanals angeordneter Verschlussabschnitt der Steuermembran wahlweise in eine an den zugeordneten Ventilsitz angedrückte Schließstellung oder in eine von diesem Ventilsitz abgehobene Offenstellung bewegbar ist.
Ein aus der DE 10 2019 212 062 A1 bekanntes Membranventil dieser Art enthält eine flexible Steuermembran, die in einem Ventilgehäuse eine Steuerkammer begrenzt, in die mehrere Ventilkanäle einmünden, wobei zwei dieser Ventilkanäle als steuerbare Ventilkanäle ausgebildet sind, die von einem Ventilsitz umrahmt sind, dem jeweils ein Verschlussabschnitt der Steuermembran gegenüberliegt. Jeder Verschlussabschnitt ist durch die Einwirkung eines eine lineare Antriebshubbewegung ausführenden Antriebsstößels wahlweise in eine an dem zugeordneten Ventilsitz angedrückte Schließstellung oder in eine von diesem Ventilsitz abgehobene Offenstellung bewegbar. Jedem Verschlussabschnitt ist ein eigener Antriebsstößel zugeordnet, der über einen sich entlang einer Stößellängsrichtung erstreckenden Schaftkörper verfügt, der parallel zu einer Höhenrichtung des Ventilgehäuses ausgerichtet ist und mit einem kreiszylindrischen Führungsabschnitt in einer ebenfalls kreiszylindrischen Führungsausnehmung des Ventilgehäuses linear verschiebbar geführt ist. Bedingt durch die Rückwirkung der Steuermembran auf die Antriebsstößel können zwischen dem Führungsabschnitt und der Führungsausnehmung asymmetrisch verteilte Querkräfte auftreten, was die Antriebshubbewegung beeinträchtigen und einen erhöhten Verschleiß hervorrufen kann.
Aus der WO 2013/135366 A1 sind mehrere Bauformen von Membranventilen bekannt, die entweder mit zwei Antriebsstö-ßeln oder mit nur einem einzigen Antriebsstößel ausgestattet sind. Auch hier kooperiert jeder Antriebsstößel über einen linear geführten Schaftkörper mit einem zu bewegenden Verschlussabschnitt einer Steuermembran.
Die EP 3 239 572 A1 beschreibt ein Membranventil mit einer Steuermembran, an der zwei Antriebsstößel befestigt sind, die über einen Schwenkhebel bewegungsgekoppelt sind.
Die US 2010/0043738 A1 offenbart ein Membranventil, bei dem an einer Steuermembran zwei Plunger angreifen, die über eine parallelogrammartige Hebelstruktur miteinander gekoppelt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Membranventil Maßnahmen zu treffen, die bei reduziertem Verschleiß eine exakte Führung des mindestens einen Antriebsstößels gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Membranventil in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Außenmantelfläche des Schaftkörpers des Antriebsstößels zumindest im Bereich des Führungsabschnittes eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung mit in der Umfangsrichtung des Antriebsstößels abwechselnder Aufeinanderfolge von sich jeweils in der Stößellängsrichtung erstreckenden äußeren Seitenkanten und äußeren Seitenflächen aufweist.
Auf diese Weise liegt ein Membranventil vor, das über mindestens einen Antriebsstößel verfügt, der durch eine bevorzugt als Bestandteil des Membranventils ausgebildete Antriebseinrichtung zu einer Antriebshubbewegung in der mit der Stößellängsrichtung zusammenfallenden Höhenrichtung des Ventilgehäuses antreibbar ist, um einen einem Schaftkörper des Antriebsstößels vorgelagerten Verschlussabschnitt der Steuermembran relativ zu einem gegenüberliegenden Ventilsitz zu verlagern und dadurch wahlweise in einer am Ventilsitz anliegenden Schießstellung oder in einer vom Ventilsitz abgehobenen Offenstellung zu positionieren. In der Schließstellung ist der dem Ventilsitz zugeordnete steuerbare Ventilkanal verschlossen, sodass ein Strömungsaustausch zwischen dem steuerbaren Ventilkanal und der Steuerkammer, der in der Offenstellung des Verschlussabschnittes möglich ist, verhindert ist. Der Antriebsstößel ist bei seiner Antriebshubbewegung relativ zum Ventilgehäuse linear verschiebbar geführt und dabei rechtwinkelig zur Höhenrichtung des Ventilgehäuses abgestützt. Diese Linearführung findet statt durch das Zusammenwirken eines als Führungsabschnitt bezeichneten Längenabschnittes des Schaftkörpers des Antriebsstößels mit einer bezüglich des Ventilgehäuses ortsfesten Führungsausnehmung, in der sich der Antriebsstößel mit seinem Schaftkörper erstreckt. Der Führungsabschnitt erstreckt sich zweckmäßigerweise nur über eine Teillänge des Schaftkörpers, kann sich allerdings auch über die gesamte Länge des Schaftkörpers hinweg erstrecken. Eine Besonderheit besteht darin, dass die sich um eine die Stößellängsrichtung definierende Stößellängsachse herum erstreckende Außenmantelfläche des Schaftkörpers zumindest im Bereich des mit der Führungsausnehmung kooperierenden Führungsabschnittes über eine prismatische Formgebung verfügt und dementsprechend mehreckig beziehungsweise polygonförmig konturiert ist. Diese Formgebung äußert sich in einer abwechselnden Aufeinanderfolge von sich jeweils in der Stößellängsrichtung erstreckenden äußeren Seitenkanten und äußeren Seitenflächen der Außenmantelfläche in der Umfangsrichtung des Antriebsstößels. Wie sich gezeigt hat, wird ein derart gestalteter Führungsabschnitt durch die ihn umschließende Innenmantelfläche der zugeordneten Führungsausnehmung unabhängig von im Betrieb auftretenden Querkräften zuverlässig und exakt abgestützt, woraus eine gleichmäßige und verschleißarme Antriebshubbewegung resultiert. Durch eine auf die prismatische Außenkontur des Führungsabschnittes abgestimmte Formgebung der Innenmantelfläche der Führungsausnehmung kann bei der Herstellung des Membranventils sehr einfach auf die gewünschte Abstützwirkung Einfluss genommen werden, was eine kostengünstige Adaption des Membranventils an die zu erwartenden Einsatzbedingungen ermöglicht. Besonders vorteilhafte Formgebungen für die Innenmantelfläche beziehungsweise den Querschnitt der Führungsausnehmung bestehen in einer zylindrischen Form und alternativ in einer Polygonform.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die äußeren Seitenkanten der Außenmantelfläche sind im Bereich des prismatischen Führungsabschnittes des Schaftkörpers bevorzugt konvex abgerundet. Dadurch kann abhängig von der Querschnittskontur der Führungsausnehmung erreicht werden, dass die äußeren Seitenkanten an der Innenmantelfläche der Führungsausnehmung entweder gar nicht anliegen oder mit einem schmalen Flächenkontakt und somit einer im Vergleich zu einem linienförmigen Kontakt reduzierten Flächenpressung und entsprechend reduziertem Verschleiß.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Membranventils ist die Innenmantelfläche der Führungsausnehmung zylindrisch geformt, wobei sie zweckmäßigerweise kreiszylindrisch geformt ist. Der prismatische Führungsabschnitt des Schaftkörpers des zugeordneten Antriebsstößels liegt dabei nur mit seinen äußeren Seitenkanten, die zweckmäßigerweise abgerundet sind, gleitverschieblich an der Innenmantelfläche der Führungsausnehmung an, während zwischen den mehreren äußeren Seitenflächen des Führungsabschnittes, die jeweils zwischen zwei Seitenkanten liegen, und der zylindrischen Innenmantelfläche der Führungsausnehmung jeweils ein Zwischenraum ohne gegenseitige Berührung vorliegt. Die Linearführung resultiert hier ausschließlich aus dem Kontakt zwischen den mehreren äußeren Seitenkanten des Führungsabschnittes und der zylindrischen Innenmantelfläche der Führungsausnehmung. Es liegen stets mehrere äußere Seitenkanten an der Innenmantelfläche der Führungsausnehmung an, deren Anzahl von der Anzahl der Ecken der polygonförmigen Profilierung des Führungsabschnittes abhängt. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr gute Abstützwirkung selbst in Fällen, in denen auf den Antriebsstößel ein Kippmoment einwirkt, beispielsweise hervorgerufen durch die zugeordnete Steuermembran oder die Antriebseinrichtung.
Bei einer alternativen und ebenfalls als besonders vorteilhaft angesehenen Ausgestaltung des Membranventils hat die Innenmantelfläche der Führungsausnehmung eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung, wobei sich in der Umfangsrichtung der Führungsausnehmung, also rings um den Schaftkörper des Antriebsstößels herum, innere Seitenkanten und innere Seitenflächen der Innenmantelfläche abwechseln, die sich jeweils in der Höhenrichtung des Ventilgehäuses erstrecken. Auf diese Weise sind sowohl der Führungsabschnitt als auch die Führungsausnehmung prismatisch geformt, wobei die Querschnitte so aufeinander abgestimmt sind, dass die inneren und äußeren Seitenflächen der Innenmantelfläche und der Außenmantelfläche jeweils paarweise gleitverschieblich aneinander anliegen. Auf diese Weise kann für jeweils eine bestimmte Verkippungsrichtung des Antriebsstößels eine flächige Abstützung mittels aneinander anliegender ungekrümmter innerer und äußerer Seitenflächen realisiert werden. Zudem hat man bei dieser Ausgestaltung die vorteilhafte Möglichkeit, ein gewünschtes Bewegungsspiel quer zur Stößellängsrichtung individuell anzupassen, um beispielsweise verschieden große Toleranzen in verschiedenen Bauteilen des Membranventils gut ausgleichen zu können. Ein weiterer wichtiger Aspekt der prismatischen Form der Führungsausnehmung besteht in einer Verdrehsicherung des Antriebsstößels in der Führungsausnehmung, was ungünstigen Beanspruchungen der Steuermembran entgegenwirkt, wenn selbige im Bereich ihres Verschlussabschnittes am Schaftkörper des Antriebsstößels befestigt ist. Besonders ausgeprägt sind die mit dem Verhindern eines Verdrehens des Antriebsstößels verbundenen Vorteile in Fällen, in denen die Steuermembran nicht konzentrisch zur Außenmantelfläche des Schaftkörpers am Ventilgehäuse fixiert ist.
Die dem Schaftkörper des Antriebsstößels zugewandten inneren Seitenkanten der Führungsausnehmung sind zweckmäßigerweise unabgerundet, was im Zusammenhang mit abgerundeten äußeren Seitenkanten des Führungsabschnittes den Vorteil bietet, dass zwischen den inneren und äußeren Seitenkanten ein Luftspalt verbleibt, der eine Berührung und dementsprechend einen Verschleiß verhindert.
Bevorzugt sind bei prismatischer Gestaltung des Führungsabschnittes und der zugeordneten Führungsausnehmung die Querschnitte des Führungsabschnittes und der Führungsausnehmung zumindest im Bereich der inneren Seitenflächen und der äußeren Seitenflächen kongruent zueinander geformt. Die Kongruenz kann durchaus auch die inneren und äußeren Seitenkanten einbeziehen, jedoch ist es hier wie schon erwähnt vorteilhaft, wenn die äußeren Seitenkanten abgerundet und die inneren Seitenkanten unabgerundet sind.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Führungsabschnitt des Schaftkörpers mindestens vier äußere Seitenkanten hat, also wenigstens viereckig konturiert ist. Als besonders vorteilhaft wird eine achteckige Außenkontur mit insgesamt acht äußeren Seitenkanten angesehen. Die gleiche Anzahl an Ecken beziehungsweise Seitenkanten gilt zweckmäßigerweise jeweils entsprechend für die Innenmantelfläche der Führungsausnehmung im Falle einer über einen polygonförmigen Querschnitt verfügenden Führungsausnehmung.
Es ist prinzipiell möglich, den Führungsabschnitt des Schaftkörpers mit einem unregelmäßigen Vieleckquerschnitt zu realisieren. Als wesentlich vorteilhafter wird es jedoch angesehen, den Führungsabschnitt als reguläres Prisma mit einem regelmäßigen Vieleck als Querschnittsfläche auszubilden. Gleiches gilt für die Innenkontur der Führungsausnehmung, die an die Außenmantelfläche des Führungsabschnittes zur Erzielung der gewünschten Abstützwirkung angepasst ist.
Bei einer günstigen Ausgestaltung des Membranventils erstreckt sich auf der der Bodenwand in der Höhenrichtung des Ventilgehäuses abgewandten Seite der Steuermembran eine Wand des Ventilgehäuses, die aufgrund ihrer Führungsfunktion als Führungswand bezeichnet wird und die in der Höhenrichtung des Ventilgehäuses von mindestens einer Wanddurchbrechung durchsetzt ist, die eine Führungsausnehmung bildet, durch die sich ein Antriebsstößel mit seinem Schaftkörper hindurch erstreckt. Die Wanddurchbrechung kann so gestaltet sein, dass sie über ihre gesamte Länge hinweg die Führungsausnehmung bildet oder dass die Führungsausnehmung nur eine Teillänge der Wanddurchbrechung belegt. Beispielsweise kann ein sich an die Führungsausnehmung anschließender Längenabschnitt der Wanddurchbrechung einen im Vergleich zur Führungsausnehmung größeren Querschnitt und keinen Kontakt zum Schaftkörper haben.
Als günstig wird es angesehen, wenn die Außenmantelfläche des Schaftkörpers in der Stößellängsrichtung mit einer sich rings um eine die Stößellängsrichtung definierenden Stößellängsachse herum erstreckenden Ringstufe abgestuft ist. Bevorzugt verfügt die Außenmantelfläche über nur eine einzige solche Abstufung. Die Ringstufe trennt den von der Führungsausnehmung quer abgestützten Führungsabschnitt von einem sich daran in Richtung zur vorderen Stirnfläche des Schaftkörpers anschließenden vorderen Längenabschnitt des Schaftkörpers ab, dessen Querschnittfläche geringer ist als diejenige des Führungsabschnittes. Auf diese Weise lässt sich der mögliche Führungskontakt zwischen dem Antriebsstößel und dem Ventilgehäuse sehr exakt definieren. Ferner ist eine dahingehende gestaltungsmäßige Abstimmung möglich, dass der Führungsabschnitt bei der Antriebshubbewegung zu keiner Zeit das der Steuermembran zugewandte Ende der Führungsausnehmung überfährt, in dessen Bereich das Ventilgehäuse möglicherweise einen fertigungsbedingten Grat aufweist, der die Außenmantelfläche des Führungsabschnittes beschädigen könnte.
In dem vorgenannten Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn die Wanddurchbrechung der Führungswand einen sich in Richtung zur Bodenwand an die Führungsausnehmung anschließenden unteren Durchbrechungs-Endabschnitt aufweist, der sich in Richtung zur Bodenwand allmählich erweitert, insbesondere mit einer konischen Erweiterung, wobei sich die das vordere Ende des Führungsabschnittes definierende Ringstufe des Schaftkörpers unabhängig von der Hubstellung des Antriebsstößels stets innerhalb der Führungsausnehmung befindet.
Bevorzugt geht die Außenmantelfläche des Schaftkörpers nicht direkt in die der Steuermembran zugewandte vordere Stirnfläche des Schaftkörpers über, sondern mittels einer sich konisch nach vorne hin verjüngenden Übergangsfläche eines vorderen Schaftkörper-Endabschnittes. Auf diese Weise kann sich die Steuermembran bei ihrer Verformung an den vorderen Schaftkörper-Endabschnitt ohne Beschädigungsgefahr anschmiegen. Der Übergang zwischen der konischen Übergangsfläche und der vorderen Stirnfläche des Schaftkörpers ist bevorzugt abgerundet.
Ein einfach und kostengünstig herstellbarer Antriebsstößel verfügt über einen Schaftkörper, dessen Außenmantelfläche über seine gesamte Länge hinweg eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung hat. Abweichend hiervon bestünde aber durchaus die Möglichkeit, die Außenmantelfläche des Schaftkörpers nur im Bereich eines kürzer als die Gesamtlänge des Schaftkörpers ausgebildeten Führungsabschnittes prismatisch zu gestalten und einen sich daran anschließenden vorderen Längenabschnitt des Schaftkörpers mit einer eine runde Außenkontur vorgebenden zylindrischen Formgebung zu versehen.
An seinem der vorderen Stirnfläche des Schaftkörpers entgegengesetzten hinteren Endbereich verfügt mindestens ein und bevorzugt jeder Antriebsstößel zweckmäßigerweise über einen radial abstehenden ringförmigen Abstützabschnitt, an dem sich eine Rückstellfeder abstützt, die sich des Weiteren auch noch am Ventilgehäuse abstützt, sodass der Antriebsstößel in eine von zwei Hubendstellungen vorgespannt ist, bei denen es sich um die eingangs erwähnte Schließstellung oder Offenstellung handelt. Bevorzugt ist jeder Antriebsstößel federnd in seine Offenstellung vorgespannt.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung begrenzt das Ventilgehäuse eine Antriebskammer, in der die Antriebseinrichtung des Membranventils mit einem oder jedem Antriebsstößel zusammenwirkt, um dessen Antriebshubbewegung hervorzurufen.
Die weiter oben schon angesprochene, von dem mindestens einen Antriebsstößel durchsetzte Führungswand ist zweckmäßigerweise bezogen auf die Höhenrichtung des Ventilgehäuses zwischen der Antriebskammer und einer die Steuermembran aufnehmenden Membranaufnahmekammer angeordnet. Die Membranaufnahmekammer ist durch die Steuermembran in die mit den mehreren Ventilkanälen kommunizierende Steuerkammer und in eine der Führungswand zugewandte Kraftübertragungskammer unterteilt. Die Kraftübertragungskammer ist ein Teilraum der Membranaufnahmekammer, in dem die kraftübertragende Kopplung zwischen dem mindestens einen Antriebsstößel und der Steuermembran stattfindet.
Zweckmäßigerweise ist die Steuermembran mit dem zugeordneten Antriebsstößel in der Kraftübertragungskammer fest verbunden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung und/oder formschlüssig, letzteres insbesondere mittels einer Rast- oder Schnappverbindung. Dadurch können von dem Antriebsstößel sowohl Drückkräfte als auch Zugkräfte auf den Verschlussabschnitt der Steuermembran ausgeübt werden. Es ist alternativ auch eine kraftübertragende Kopplung möglich, bei der die Steuermembran mit ihrem Verschlussabschnitt nur lose an der vorderen Stirnfläche des Schaftkörpers anliegt, sodass selbiger nur drückend, nicht jedoch ziehend auf den Verschlussabschnitt einwirken kann. Bevorzugt ist allerdings eine derart feste Verbindung, die sowohl eine drückende als auch eine ziehende Kraftübertragung vom Antriebsstößel auf den Verformungsabschnitt der Steuermembran zulässt, insbesondere wenn das zu steuernde Fluid unter Vakuum stehen kann.
Das Ventilgehäuse ist zweckmäßigerweise mehrteilig ausgebildet, wobei es über einen die Bodenwand bildenden ersten Gehäuseteil und einen die Führungswand bildenden zweiten Gehäuseteil verfügt, wobei die Steuermembran an ihrem Außenrand ringsum zwischen den beiden Gehäuseteilen dicht eingespannt ist.
Eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Membranventils hat nur einen einzigen Antriebsstößel und auch nur einen einzigen steuerbaren Ventilkanal. In die Steuerkammer mündet in diesem Fall mindestens ein weiterer, nicht steuerbarer Ventilkanal ein, der in ständiger Fluidverbindung mit der Steuerkammer steht und der abhängig davon, ob der Verschlussabschnitt der Steuermembran in der Offenstellung oder in der Schließstellung positioniert ist, durch die Steuerkammer hindurch mit dem steuerbaren Ventilkanal fluidverbunden ist oder diesbezüglich abgetrennt ist. Ein derartiges Membranventil hat insbesondere eine 2/2-Ventilfunktion.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Membranventils hat zwei quer zur Höhenrichtung des Ventilgehäuses nebeneinander angeordnete Antriebsstößel, die mittels eines von ihnen jeweils individuell antreibbaren Verschlussabschnittes der Steuermembran in der Lage sind, jeweils einen von zwei in die Steuerkammer einmündenden steuerbaren Ventilkanälen zur Fluidverbindung mit der Steuerkammer freizugeben oder zu verschließen. Ein solches Membranventil hat zweckmäßigerweise auch noch mindestens einen nicht steuerbaren Ventilkanal, der in ständig offener Fluidverbindung in die Steuerkammer einmündet. Dieser nicht steuerbare Ventilkanal kann dann beispielsweise abwechselnd wahlweise mit einem der beiden steuerbaren Ventilkanäle fluidisch verbunden werden.
Bei einem derartigen Membranventil ist die Bodenwand von zwei beabstandet zueinander in die Steuerkammer einmündenden steuerbaren Ventilkanälen durchsetzt, deren Kanalmündungen in der Steuerkammer jeweils von einem Ventilsitz umrahmt sind, wobei jedem der beiden Ventilsitze auf der der Bodenwand in der Höhenrichtung des Ventilgehäuses abgewandten Seite der Steuermembran einer von zwei Antriebsstößeln gegenüberliegt. Die beiden Antriebsstößel sind jeweils in einer von zwei quer zu der Höhenrichtung nebeneinander angeordneten Führungsausnehmungen des Ventilgehäuses linear verschiebbar geführt und können im Rahmen ihrer Antriebshubbewegung jeweils einen von zwei beweglichen Verschlussabschnitten der Steuermembran wahlweise in einer an den Ventilsitz eines der beiden steuerbaren Ventilkanäle angedrückten Schließstellung oder in einer von diesem Ventilsitz abgehobenen Offenstellung positionieren.
Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung eines über zwei Antriebsstößel verfügenden Membranventils so ausgebildet, dass die beiden Antriebsstößel ihre Antriebsbewegungen stets gegensinnig ausüben, sodass der jeweils eine Verschlussabschnitt eine Schließstellung einnimmt, wenn der andere Verschlussabschnitt in der Offenstellung positioniert ist. Um eine solche Kinematik besonders einfach zu realisieren, ist es zweckmäßig, wenn die Antriebseinrichtung eine Schaltwippe aufweist, die unter Ausführung einer Umschaltbewegung um eine zur Höhenrichtung des Ventilgehäuses orthogonale Schwenkachse relativ zum Ventilgehäuse hin und her verschwenkbar ist und die über zwei Wippenarme verfügt, die zum Hervorrufen der Arbeitsbewegungen der beiden Antriebsstößel jeweils mit einer von der Steuermembran abgewandten hinteren Stirnfläche eines der beiden Antriebsstößel zusammenwirken.
An einer in der Höhenrichtung orientierten, der Bodenwand abgewandten Oberseite des Ventilgehäuses befindet sich zweckmäßigerweise eine Betätigungseinheit der Antriebseinrichtung, durch die die Antriebshubbewegung jedes Antriebsstößels hervorrufbar ist. Bei der Betätigungseinheit handelt es sich insbesondere um eine Elektromagneteinheit. Bei einer mit einer Schaltwippe ausgestatteten Antriebseinrichtung kooperiert die Betätigungseinheit zweckmäßigerweise mit der Schaltwippe.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Membranventils bevorzugten Aufbaus,
2 das Membranventil aus 1 in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie II-II aus 1 und 3,
3 einen Querschnitt des Membranventils in einer zur Höhenrichtung rechtwinkeligen Schnittebene III-III aus 2,
4 eine Einzeldarstellung eines Antriebsstößels des Membranventils der 1 bis 3 in einer Seitenansicht und mit einem vergrößerten Detail,
5 eine isometrische Darstellung des Antriebsstößels aus 4,
6 einen Querschnitt analog dem Querschnitt der 3 durch eine alternative Bauform des Membranventils, das sich von demjenigen der 1 bis 5 nur in der Formgebung der Innenmantelfläche der Führungsausnehmung unterscheidet,
7 eine alternative Ausgestaltung eines Antriebsstö-ßels in einer Einzeldarstellung in Seitenansicht anlog der 4, und
8 eine isometrische Darstellung des Antriebsstößels aus 7.

Das in verschiedenen Ausführungsformen illustrierte Membranventil 1 hat ein Ventilgehäuse 2 mit einer sich in einer Höhenrichtung 8a erstreckenden Hochachse 8, die gleichzeitig eine Hochachse des gesamten Membranventils 1 definiert.
Das Membranventil 1 hat außerdem eine zu der Hochachse 8 rechtwinkelige, sich in einer Längsrichtung 12a erstreckende Längsachse 12 sowie eine zu der Hochachse 8 und zu der Längsachse 12 rechtwinkelige, sich in einer Querrichtung 13a erstreckende Querachse 13. Der in 2 illustrierte Längsschnitt erstreckt sich in einer durch die Hochachse 8 und die Längsachse 12 aufgespannten Ebene, während sich die Querschnitte der 3 und 4 in einer durch die Längsachse 12 und die Querachse 13 aufgespannten Ebene erstrecken.
Das Ventilgehäuse 2 hat bevorzugt einen mehrteiligen Aufbau. Es verfügt exemplarisch über ein an einer Unterseite 16 des Membranventils 1 angeordnetes und daher auch als Gehäuseunterteil bezeichenbares erstes Gehäuseteil 14 und hat ferner ein zweites Gehäuseteil 15, das sich in der Höhenrichtung 8a oben an das erste Gehäuseteil 14 anschließt und in einer nicht weiter illustrierten Weise mit dem ersten Gehäuseteil 14 fest verbunden ist, beispielsweise durch eine Schweißverbindung oder eine Schraubverbindung.
An einer Oberseite 22 des Membranventils 1 befindet sich die Betätigungseinheit 9 einer insgesamt mit Bezugsziffer 5 bezeichneten Antriebseinrichtung. Die Betätigungseinheit 9 ist an dem zweiten Gehäuseteil 15 befestigt. Gemeinsam begrenzen die beiden Gehäuseteile 14, 15 und die Betätigungseinheit 9 einen in dem Ventilgehäuse 2 ausgebildeten Gehäuseinnenraum 6.
Der Gehäuseinnenraum 6 ist durch eine Zwischenwand des Ventilgehäuses 2, die im Folgenden aufgrund ihrer noch zu erläuternden Funktion als Führungswand 17 bezeichnet wird, in der Höhenrichtung 8a unterteilt, und zwar in eine der Unterseite 16 zugeordnete Membranaufnahmekammer 18 und eine der Oberseite 22 zugeordnete Antriebskammer 19. Die Führungswand 17 ist bevorzugt ein einstückiger Bestandteil des zweiten Gehäuseteils 15. Die Antriebskammer 19 ist im Bereich der Oberseite 22 bevorzugt durch die an dem zweiten Gehäuseteil 15 angebrachte Betätigungseinheit 9 verschlossen.
In der Membranaufnahmekammer 18 ist eine Steuermembran 3 angeordnet, die sich im unverformten Zustand zumindest im Wesentlichen in einer Ebene erstreckt, die als Membranebene bezeichnet sei und sich rechtwinkelig zu der Hochachse 8 erstreckt. Bei der Steuermembran 3 handelt es sich um eine flexible Membran, die vorzugsweise aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht, insbesondere aus einem Elastomermaterial. Verschleißanfällige Bereiche können bei Bedarf mit Verstärkungsmaßnahmen versehen sein. An ihrem Au-ßenrand 21 ist die insgesamt fluidundurchlässig ausgebildete Steuermembran 3 ringsum zwischen den beiden Gehäuseteilen 14, 15 unter Abdichtung fest eingespannt, sodass sie die Membranaufnahmekammer 18 in eine der Unterseite 16 zugeordnete Steuerkammer 27 und eine der Oberseite 22 zugeordnete, im Folgenden als Kraftübertragungskammer 23 bezeichnete weitere Kammer fluiddicht unterteilt.
Die Steuerkammer 27 ist gemeinsam begrenzt von der Steuermembran 3 und einem von der Steuermembran 3 überdeckten Wandabschnitt des ersten Gehäuseteils 14, der im Folgenden als Bodenwand 32 des Ventilgehäuses 2 bezeichnet wird. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Steuermembran 3 in dem von ihrem Außenrand 21 umrahmten Bereich in einem geringfügigen Höhenabstand zu der Bodenwand 32.
Die Kraftübertragungskammer 23 ist gemeinsam begrenzt von der Steuermembran 3 und der schon erwähnten Führungswand 17, die der Bodenwand 32 mit in der Höhenrichtung 8a gemessenem Höhenabstand gegenüberliegt.
Die Bodenwand 32 ist von mehreren Ventilkanälen 33 durchsetzt, die jeweils einenends mit inneren Kanalmündungen in die Steuerkammer 27 einmünden und andernends mit äußeren Kanalmündungen an der Außenseite des ersten Gehäuseteils 14 ausmünden. An den äußeren Kanalmündungen der Ventilkanäle 33 sind weiterführende Fluidkanäle anschließbar, die beispielsweise in Fluidschläuchen oder in sonstigen Komponenten ausgebildet sind und durch die hindurch ein durch das Membranventil 1 zu steuerndes Fluid zuführbar und abführbar ist. Das zu steuernde Fluid kann unter Überdruck oder Unterdruck stehen.
Exemplarisch sind insgesamt drei Ventilkanäle 33 vorhanden, bei denen es sich um einen nicht steuerbaren beziehungsweise ungesteuerten Ventilkanal 33a und um zwei steuerbare Ventilkanäle 33b, 33c handelt, wobei letztere im Folgenden zur gegenseitigen Unterscheidung auch als erster und zweiter steuerbarer Ventilkanal 33b, 33c bezeichnet werden. Der ungesteuerte Ventilkanal 33a steht in einer ständig offenen Fluidverbindung mit der Steuerkammer 27. Die beiden steuerbaren Ventilkanäle 33b, 33c können abhängig vom Verformungszustand der Steuermembran 3 jeweils wahlweise für einen Fluiddurchtritt geöffnet oder zur Verhinderung eines Fluiddurchtrittes geschlossen werden.
Die inneren Kanalmündungen der beiden steuerbaren Ventilkanäle 33b, 33c sind jeweils von einem in der Steuerkammer 27 an der Bodenwand 32 ausgebildeten ringförmigen Ventilsitz 31 umrahmt. Bevorzugt sind die Ventilsitze 31 erhaben und dabei in Richtung zur Steuermembran 3 vorstehend ausgebildet.
Jedem Ventilsitz 31 liegt einer von zwei flächenmäßig begrenzten Membranabschnitten der Steuermembran in der Höhenrichtung 3 gegenüber, die im Folgenden als erster und zweiter Verschlussabschnitt 28a, 28b bezeichnet werden. Der erste Verschlussabschnitt 28a ist dem Ventilsitz 31 des ersten steuerbaren Ventilkanals 33b zugeordnet, der zweite Verschlussabschnitt 28b dem Ventilsitz 31 des zweiten steuerbaren Ventilkanals 33c.
Jeder Verschlussabschnitt 28a, 28b kann zur Einnahme einer Schließstellung an den zugeordneten Ventilsitz 31 angedrückt werden, sodass er eine Fluidverbindung zwischen der Steuerkammer 27 und dem zugeordneten ersten oder zweiten steuerbaren Ventilkanal 33b, 33c unterbricht. Ferner kann jeder Verschlussabschnitt 28a, 28b in mindestens einer vom zugeordneten Ventilsitz 31 abgehobenen Offenstellung positioniert werden, sodass eine offene Fluidverbindung zwischen der Steuerkammer 27 und dem zugeordneten ersten oder zweiten steuerbaren Ventilkanal 33b, 33c vorliegt.
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 5 so ausgebildet, dass eine mechanische Zwangskopplung zwischen den Verschlussabschnitten 28a, 28b besteht und immer dann, wenn einer der Verschlussabschnitte 28a, 28b in seiner Schließstellung positioniert ist, der jeweils andere Verschlussabschnitt 28b, 28a eine Offenstellung einnimmt.
Auf diese Weise kann wechselweise durch die Steuerkammer 27 hindurch ein Fluidübertritt zwischen dem ungesteuerten Ventilkanal 33a und entweder dem ersten steuerbaren Ventilkanal 33b oder dem zweiten steuerbaren Ventilkanal 33c ermöglicht werden.
Die Ventilsitze 31 der beiden steuerbaren Ventilkanäle 33b, 33c sind zweckmäßigerweise in der Längsrichtung 12a mit Abstand zueinander angeordnet, sodass ihre Mittelpunkte von einer durch die Längsachse 12 und die Hochachse 8 aufgespannten Hauptebene 34 geschnitten werden. Die innere Kanalmündung des ungesteuerten Ventilkanals 33a befindet sich zweckmäßigerweise dazwischen.
Die von den Verschlussabschnitten 28a, 28b beim Verlagern zwischen der Offenstellung und der Schließstellung ausgeführten Bewegungen seien im Folgenden als Steuerbewegungen bezeichnet und sind in der Höhenrichtung 8a orientiert. Bei den Steuerbewegungen findet eine elastische Verformung der Steuermembran 3 insbesondere im Übergangsbereich zwischen den Verschlussabschnitten 28a, 28b und den die Verschlussabschnitte 28a, 28b umrahmenden Membranabschnitten statt.
Jedem Verschlussabschnitt 28a, 28b ist zum Hervorrufen der zugeordneten Steuerbewegung einer von zwei Antriebsstößeln 35a, 35b des Membranventils 1 zugeordnet. Der dem ersten Verschlussabschnitt 28a zugeordnete Antriebsstößel 35a wird im Folgenden auch als erste Antriebsstößel 35a bezeichnet, der dem zweiten Verschlussabschnitt 28b zugeordnete Antriebsstö-ßel 35b auch als zweiter Antriebsstößel 35b.
Jeder Antriebsstößel 35a, 35b liegt einem der beiden Ventilsitze 31 auf der der Bodenwand 32 in der Höhenrichtung 8a abgewandten Seite der Steuermembran 3 gegenüber.
Jeder Antriebsstößel 35a, 35b hat eine sich in einer Stößellängsrichtung 36a erstreckende Stößellängsachse 36, die sich in der Höhenrichtung 8a erstreckt und mithin parallel zur Hochachse 8 ausgerichtet ist.
Jeder Antriebsstößel 35a, 35b hat einen sich in der Stößellängsrichtung 36a erstreckenden Schaftkörper 37 mit einer der Steuermembran 3 zugewandten vorderen Stirnfläche 38. Jeder Antriebsstößel 35a, 35b kann ausschließlich aus dem Schaftkörper 37 bestehen, verfügt zweckmäßigerweise aber an seinem der vorderen Stirnfläche 38 entgegengesetzten hinteren Endbereich über einen zu der Stößellängsachse 36 koaxialen, bezüglich des Schaftkörpers 37 radial abstehenden ringförmigen Abstützabschnitt 42, dessen Funktion weiter unten noch erläutert wird.
Die Führungswand 17 ist in ihren den beiden Ventilsitzen 31 in der Höhenrichtung 8a gegenüberliegenden Bereichen jeweils von einer in der Höhenrichtung 8a durchgehenden Wanddurchbrechung 43 durchsetzt. Jeder Antriebsstößel 35a, 35b erstreckt sich durch eine der beiden Wanddurchbrechungen 43 hindurch.
Ein Längenabschnitt jeder Wanddurchbrechung 43 ist als eine Führungsausnehmung 44 ausgebildet, in der sich der zugeordnete Antriebsstößel 35a, 35b mit einem als Führungsabschnitt 45 ausgebildeten Längenabschnitt seines Schaftkörpers 37 erstreckt. Durch das Zusammenwirken des Führungsabschnittes 45 mit der Führungsausnehmung 44 ist der Schaftkörper 37 und mithin der gesamte Antriebsstößel 35a, 35b in der Höhenrichtung 8a relativ zum Ventilgehäuse 2 linear verschiebbar geführt, sodass er in der Höhenrichtung 8a eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Antriebshubbewegung 46 ausführen kann, bei der er sich je nach Bewegungsrichtung an die Bodenwand 32 annähert oder von der Bodenwand 32 entfernt. Die Antriebshubbewegung 46 ist eine reine Linearbewegung, da der Schaftkörper 37 an seinem Führungsabschnitt 45 durch die Führungsausnehmung 44 in einer zu der Hochachse 8 rechtwinkeligen Ebene allseits quer abgestützt ist.
Die Antriebshubbewegung 46 der beiden Antriebsstößel 35a, 35b ist durch die Antriebseinrichtung 5 hervorrufbar. Hierzu wirkt die Antriebseinrichtung 5 exemplarisch in der Antriebskammer 19 antriebsmäßig mit den beiden Antriebsstößeln 35a, 35b zusammen.
Aus der Antriebsbewegung 46 jedes Antriebsstößels 35a, 35b resultiert die Steuerbewegung des dem jeweiligen Antriebsstö-ßel 35a, 35b zugeordneten Verschlussabschnittes 28a, 28b. Zweckmäßigerweise ist zu diesem Zweck jeder Antriebsstößel 35a, 35b in der weiter oben schon angesprochenen Kraftübertragungskammer 23 mit dem ihm zugeordneten Verschlussabschnitt 28a, 28b kraftübertragend gekoppelt.
Die kraftübertragende Kopplung ist bevorzugt und entsprechend dem illustrierten Ausführungsbeispiel so realisiert, dass der Antriebsstößel 35a, 35b sowohl Drückkräfte in Richtung zum gegenüberliegenden Ventilsitz 31 als auch vom gegenüberliegenden Ventilsitz 31 in der Höhenrichtung 8a weggerichtete Zugkräfte auf den jeweils zugeordneten Verschlussabschnitt 28a, 28b ausüben kann. Exemplarisch hat die Steuermembran 3 an jedem Verschlussabschnitt 28a, 28b einen an dessen dem benachbarten Antriebsstößel 35a, 35b zugewandter Rückseite einstückig angeformten und in Richtung zu der Oberseite 22 abstehenden Befestigungsfortsatz 47, der in eine zur vorderen Stirnfläche 38 des Schaftkörpers 37 ausmündende Befestigungsausnehmung 48 eingreift und in dieser fixiert ist. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsfortsatz 47 in die Befestigungsausnehmung 48 eingepresst und/oder eingeklebt. Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsfortsatz 47 in der Befestigungsausnehmung 48 formschlüssig fixiert, insbesondere durch eine Rastverbindung oder eine Schnappverbindung.
Wenn die Bewegungsrichtung der Antriebshubbewegung 46 eines Antriebsstößels 35a, 35b zu dem ihm gegenüberliegenden Ventilsitz 31 gerichtet ist, schiebt der Schaftkörper 37 den ihm vorgelagerten Verschlussabschnitt 28a, 28b mittels seiner vorderen Stirnfläche 38 vor sich her und drückt ihn letztlich unter Einnahme der Schließstellung an den Ventilsitz 31 an. Der Antriebsstößel 35a, 35b hat dann eine erste Hubendstellung erreicht. Bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung der Antriebshubbewegung 46 zieht der Antriebsstößel 35a, 35b den an ihm fixierten Verschlussabschnitt 28a, 28b vom gegenüberliegenden Ventilsitz 31 weg in eine Offenstellung. Eine maximale Offenstellung liegt vor, wenn der Verschlussabschnitt 28a, 28b einen maximalen Höhenabstand zu dem Ventilsitz 31 einnimmt. In der maximalen Offenstellung des Verschlussabschnittes 28a, 28b befindet sich der Antriebsstößel 35a, 35b in einer zweiten Hubendstellung.
Zweckmäßigerweise ist jeder Antriebsstößel 35a, 35b federnd in die zweite Hubendstellung vorgespannt. Exemplarisch ist hierzu dem ersten Antriebsstößel 35a eine als Druckfeder ausgebildete erste Rückstellfeder 52a und dem zweiten Antriebsstößel 35b eine ebenfalls als Druckfeder ausgebildete zweite Rückstellfeder 52b zugeordnet. Jede Rückstellfeder 52a, 52b, bei der es sich insbesondere um eine Schraubendruckfeder handelt, ist exemplarisch koaxial um den Schaftkörper 37 herum angeordnet, wobei sie sich mit ihrem einen Ende an dem Abstützabschnitt 42 und mit ihrem anderen Ende an der Führungswand 17 abstützt.
Die beiden Antriebsstößel 35a, 35b sind durch die Antriebseinrichtung 5 zweckmäßigerweise derart kinematisch gekoppelt, dass sie ihre Antriebsbewegungen 46 stets gegensinnig ausführen. Um diese Funktionalität zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Antriebseinrichtung 5 entsprechend dem illustrierten Ausführungsbeispiel über eine in der Antriebskammer 19 angeordnete Schaltwippe 4 verfügt, die bezüglich des Ventilgehäuses 2 um eine zur Hochachse 8 und insbesondere zu der Hauptebene 34 orthogonale Schwenkachse 53 verschwenkbar gelagert ist. Die in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil angedeutete Schwenkbewegung wird im Folgenden als Umschaltbewegung 54 bezeichnet. Die Umschaltbewegung 54 ist eine alternierende, abwechselnd im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn stattfindende Schwenkbewegung.
Die Schaltwippe 4 hat zwei bezüglich der Schwenkachse 34 in unterschiedliche und bevorzugt einander entgegengesetzte Richtungen abstehende erste und zweite Wippenarme 55a, 55b. Die Schwenkachse 53 erstreckt sich in einem Bereich, der in der Längsrichtung 12a zwischen den beiden Antriebsstößeln 35a, 35b liegt, wobei sich jeder Wippenarm 55a, 55b ausgehend von der Schwenkachse 53 in Richtung zu jeweils einem der beiden Antriebsstößel 35a, 35b erstreckt, und zwar in einen Bereich, der dem betreffenden Antriebsstößel 35a, 35b rückseitig, also zur Oberseite 22 hin, vorgelagert ist. An einer dort befindlichen, der vorderen Stirnfläche 38 entgegengesetzten hinteren Stirnfläche 56 des Antriebsstößels 35a, 35b liegt der jeweils zugeordnete Wippenarm 55a, 55b an.
Die Schwenkachse 53 ist beispielsweise dadurch realisiert, dass sich in der Antriebskammer 19 in der Querrichtung 13a ein Lagersteg 57 erstreckt, an dessen zur Unterseite 16 weisender Seite die Schaltwippe 4 von unten her anliegt, wobei sie exemplarisch durch die beiden Rückstellfedern 52a, 52b ständig an den Lagersteg 57 angedrückt ist.
Die Umschaltbewegung 54 der Schaltwippe 4 ist bevorzugt durch ein in der Höhenrichtung 8a bewegliches Betätigungsglied 58 der Betätigungseinheit 9 hervorrufbar, das zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten, hin und her gehenden Betätigungsbewegung 61 antreibbar ist, bei der es sich exemplarisch um eine zu der Hochachse 8 parallele Linearbewegung handelt.
Das Betätigungsglied 58, das insbesondere stößelartig ausgebildet ist, schließt sich in der Höhenrichtung 8a in bevorzugt koaxialer Ausrichtung mit Abstand oben an den ersten Antriebsstößel 35a an, wobei es von der dem ersten Antriebsstö-ßel 35a in der Höhenrichtung entgegengesetzten Oberseite her an dem ersten Wippenarm 55a anliegt und zweckmäßigerweise durch eine Betätigungsfeder 62 der Betätigungseinheit nach unten hin gegen den ersten Wippenarm 55a vorgespannt ist.
Eine elektrisch ansteuerbare Betätigungsstruktur 63 der Betätigungseinheit 9, bei der es sich bevorzugt um einen Elektromagnet handelt, kann bei entsprechender Ansteuerung eine Kraft auf das Betätigungsglied 58 ausüben, die das Betätigungsglied 58 unter Überwindung der Federkraft der Betätigungsfeder 62 vom ersten Wippenarm 55a weggerichtet nach oben verlagert. Insgesamt ist die Betätigungseinheit 9 entsprechend dem illustrierten Ausführungsbeispiel vorzugsweise als eine Elektromagneteinheit ausgebildet, deren beweglicher Anker das Betätigungsglied 58 bildet.
Die Federkräfte der Betätigungsfeder 62 und der zweiten Rückstellfeder 52b sind in Summe größer als die Federkraft der ersten Rückstellfeder 52a, deren Federkraft allerdings größer ist als die Federkraft der zweiten Rückstellfeder 52b. Im elektrisch deaktivierten Zustand der Betätigungseinheit 9 wird somit der erste Antriebsstößel 35a in die erste Hubendstellung gedrückt, während gleichzeitig der zweite Antriebsstößel 35b die zweite Hubendstellung einnimmt. Bei Aktivierung der Betätigungseinheit 9 wird das Betätigungsglied 58 unter Ausführung einer Betätigungsbewegung 61 nach oben verlagert, sodass die Betätigungsfeder 62 bezüglich der Schaltwippe 4 wirkungslos ist und letztere eine Umschaltbewegung 54 ausführt, die dazu führt, dass der erste Antriebsstößel 35a in die zweite Hubendstellung und der zweite Antriebsstößel 35b in die erste Hubendstellung verschoben wird.
Bei dem Membranventil 1 sind Maßnahmen realisiert, durch die jeder Antriebsstößel 35a, 35b sowohl bei der Antriebshubbewegung 46 als auch in jeder Hubstellung eine exakte Querabstützung in den zu der Hochachse 8a orthogonalen Richtungen erfährt. Jeder Antriebsstößel 35a, 35b ist somit auch bei ungünstigen externen Krafteinflüssen quer zur Stößellängsachse 36 sehr genau abgestützt und erfährt bei der Arbeitshubbewegung 46 eine präzise Linearführung.
Diese Abstütz- und Führungsmaßnahmen beinhalten, dass die bezüglich der Stößellängsachse 36 radial nach außen orientierte periphere Außenmantelfläche 64 des Schaftkörpers 37 jedes Antriebsstößels 35a, 35b zumindest im Bereich des Führungsabschnittes 45 eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung hat. Diese äußert sich in einer abwechselnden Aufeinanderfolge von sich jeweils in der Stößellängsrichtung 36a erstreckenden äußeren Seitenkanten 65 und äußeren Seitenflächen 66 in der durch einen Pfeil angedeuteten Umfangsrichtung 67 des betreffenden Antriebsstößels 35a, 35b, also in der Richtung um die mittige Stößellängsachse 36 herum. Der Führungsabschnitt 45 hat die Form eines geraden Prismas, wobei die äußeren Seitenflächen 66 als Rechteckflächen ausgeführt sind.
Die exemplarisch jeweils zumindest von einem Längenabschnitt einer Wanddurchbrechung 43 der Führungswand 17 gebildete Führungsausnehmung 44, durch die hindurch sich der Antriebsstö-ßel 35a, 35b mit seinem Schaftkörper 37 erstreckt, ist innen von einer nach radial innen weisenden Innenmantelfläche 68 begrenzt, die sich ebenfalls in der Umfangsrichtung 67 rings um die Stößellängsachse 36 herum erstreckt. Sie ist so an die Außenmantelfläche 64 des Führungsabschnittes 45 angepasst, dass letzterer ringsum entweder vollständig oder nur abschnittsweise gleitverschieblich an der Innenmantelfläche 68 anliegt.
Zwar ist es nicht zwingend, gleichwohl jedoch sehr vorteilhaft, wenn die äußeren Seitenkanten 65 der prismatischen Außenmantelfläche 64 des Führungsabschnittes 45 konvex abgerundet sind, wie dies in der vergrößerten Detaildarstellung der 6 gut ersichtlich ist.
Es ist ferner vorteilhaft und bei allen illustrierten Ausführungsbeispielen der Fall, wenn die prismatische Außenmantelfläche 64 entsprechend einem sogenannten regulären Prisma geformt ist, das über einen regelmäßigen polygonförmigen Querschnitt verfügt. Im Vergleich zu einer prinzipiell ebenfalls möglichen Formgebung mit einem unregelmäßigen Polygonquerschnitt hat die regelmäßige Vieleckkontur eine sehr vorteilhafte, gleichmäßige Querabstützung des Schaftkörpers 37 bezüglich der Führungsausnehmung 44 zur Folge.
Bevorzugt hat die Außenmantelfläche 64 zumindest im Bereich des Führungsabschnittes 65 eine wenigstens viereckige Profilierung, also mit mindestens vier Ecken und dementsprechend mit mindestens vier daraus resultierenden äußeren Seitenkanten 65. Diese Anzahl an Ecken bzw. Seitenkanten kann aber auch beliebig höher sein. Als ein optimales Verhältnis zwischen der erzielbaren Abstützwirkung und der auftretenden Reibung hat sich ein Führungsabschnitt 45 herausgestellt, der über eine achteckige Außenkontur verfügt und dementsprechend die Form eines Prismas mit insgesamt acht äußeren Seitenkanten und acht äußeren Seitenflächen hat. Die achteckige Außenkontur ist bei allen illustrierten Ausführungsbeispielen verwirklicht.
Eine bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 realisierte Führungsausnehmung 44 hat eine zylindrisch geformte Innenmantelfläche 68, wobei es sich bevorzugt um eine kreiszylindrische Formgebung handelt. Der prismatische Führungsabschnitt 45 liegt bei dieser Ausgestaltung nur mit seinen äu-ßeren Seitenkanten 65 gleitverschieblich an der Innenmantelfläche 68 an, während zwischen den bevorzugt ebenen, äußeren Seitenflächen 66 des Führungsabschnittes 45 und der Innenmantelfläche 68 der Führungsausnehmung 44 jeweils ein aus 3 gut ersichtlicher Zwischenraum 72 vorhanden ist, in dem der Führungsabschnitt 45 keinen Kontakt mit der Innenmantelfläche 68 hat.
Bei einem Membranventil 1 mit zwei Antriebsstößeln 35a, 35b sind die beiden Schaftkörper 37 in Verbindung mit einem kreiszylindrischen Führungsabschnitt 45 bevorzugt derart drehwinkelmäßig ausgerichtet, dass jeweils eine äußere Seitenkante 65 jedes Führungsabschnittes 45 dem Führungsabschnitt 45 des jeweils anderen Schaftkörpers 37 zugewandt ist. Diese beiden äußeren Seitenkanten 65 erstrecken sich zweckmäßigerweise in der weiter oben definierten Hauptebene 34.
Die prismatische Form des Führungsabschnittes 45 hat zweckmäßigerweise eine gerade Anzahl von äußeren Seitenkanten 65. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 hat dies zur Folge, dass jeweils zwei äußere Seitenkanten 65 jedes Führungsabschnittes 45 in der Hauptebene 34 liegen.
Bei einer ebenfalls sehr vorteilhaften Ausgestaltung des Membranventils, die der 6 zugrunde liegt, hat nicht nur die Außenmantelfläche 64 jedes Führungsabschnittes 45, sondern auch die Innenmantelfläche 68 der jeweils zugeordneten Führungsausnehmung 44 eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung. Dementsprechend setzt sich die Innenmantelfläche 68 aus einer in der Umfangsrichtung 67 abwechselnden Aufeinanderfolge von sich jeweils in der Höhenrichtung 8a erstreckenden inneren Seitenkanten 73 und inneren Seitenflächen 74 zusammen. Dabei liegt zweckmäßigerweise jeder äußeren Seitenfläche 66 der Außenmantelfläche 64 des Führungsabschnittes 45 eine innere Seitenfläche 74 der Innenmantelfläche 68 der Führungsausnehmung 44 gegenüber, wobei die sich jeweils paarweise gegenüberliegenden äußeren und inneren Seitenflächen 66, 74 gleitverschieblich aneinander anliegen, sodass der Schaftkörper 37 bei der Antriebshubbewegung 46 mit seinen äußeren Seitenflächen 66 an den inneren Seitenflächen 74 der Führungsausnehmung 44 entlanggleiten kann.
Die Anzahl an inneren Seitenkanten 73 entspricht zweckmäßigerweise der Anzahl an äußeren Seitenkanten 65 und die Anzahl der inneren Seitenflächen 74 entspricht zweckmäßigerweise der Anzahl der äußeren Seitenflächen 66.
Die Vieleckquerschnitte des Führungsabschnittes 45 und der Führungsausnehmung 44 sind vorzugsweise zueinander kongruent. Die Kongruenz bezieht sich dabei zumindest auf die Bereiche der äußeren und inneren Seitenflächen 66, 74, wobei es im Bereich der einander zugewandten äußeren und inneren Seitenkanten 65, 73 von Vorteil ist, wenn keine oder zumindest keine exakte Kongruenz vorliegt, indem nur die äußeren Seitenkanten 65 abgerundet sind, nicht jedoch die inneren Seitenkanten 73. Dadurch ergeben sich schmale Zwischenräume zwischen der Außenmantelfläche 64 und der Innenmantelfläche 68 zwischen den sich jeweils paarweise gegenüberliegenden äußeren und inneren Seitenkanten 65, 73, wodurch ein Verschleiß minimiert wird. Grundsätzlich ist es allerdings möglich, die Kongruenz auch auf die äußeren und inneren Seitenkanten 65, 73 zu erstrecken, indem sowohl die äußeren Seitenkanten 65 als auch die inneren Seitenkanten 73 jeweils abgerundet oder jeweils unabgerundet sind.
Bei prismatischer Formgebung sowohl des Führungsabschnittes 45 als auch der Führungsausnehmung 44 ist es bei einem über zwei Antriebsstößel 35a, 35b verfügenden Membranventil 1 vorteilhaft, wenn sich an den in der Längsrichtung 12a einander zugewandten Seiten jeweils ein Paar von äußeren und inneren Seitenflächen 66, 74 befindet, die sich bevorzugt jeweils in einer Querebene erstrecken, die rechtwinkelig zu der Längsachse 12 verläuft.
Bei einer besonders vorteilhaften Gestaltungsform, die aus den 2, 4 und 5 ersichtlich ist, ist die Außenmantelfläche des Schaftkörpers 37 eines jeweiligen Antriebsstößels 35a, 35b in der Stößellängsrichtung 36a abgestuft. Die Abstufung äußert sich in einer zur Stößellängsachse 36 konzentrischen Ringstufe 75, die sich in einem axialen Abstand zu der vorderen Stirnfläche 38 befindet. Sie definiert das in der Stößellängsrichtung 36a vordere Ende des sich ausgehend von dort in Richtung zu der hinteren Stirnfläche 56 erstreckenden Führungsabschnittes 45, der über seine Länge hinweg unabgestuft ist und über einen konstanten Querschnitt verfügt. An die Ringstufe 75 schließt sich vorne ein vorderer Längenabschnitt 76 des Schaftkörpers 37 an, der in einem Querschnitt rechtwinkelig zur Stößellängsachse 36 betrachtet eine geringere Querschnittsfläche hat als der Führungsabschnitt 45.
Bevorzugt ist ein zu dem vorderen Längenabschnitt 76 gehörender vorderer Schaftkörper-Endabschnitt 77 sich konisch beziehungsweise kegelförmig zur vorderen Stirnfläche 38 hin verjüngend ausgebildet. Im Bereich dieses vorderen Schaftkörper-Endabschnittes 77 hat der Schaftkörper 37 eine konische Übergangsfläche 78, die zwischen der Außenmantelfläche 64 und der vorderen Stirnfläche 38 angeordnet ist. Eine ringförmige Übergangskante 79 zwischen der konischen Übergangsfläche 78 und der vorderen Stirnfläche 38 ist zweckmäßigerweise abgerundet.
Wenn die Steuermembran 3 durch den Fluiddruck des zu steuernden Fluides verformt wird, kann sie sich rings um den Verschlussabschnitt 28a, 28b herum verschleißarm an die konische Übergangsfläche 78 anschmiegen.
Das zu steuernde Fluid steht üblicherweise unter einem gewissen Überdruck. Es kann sich bei diesem Fluid beispielsweise um Druckluft handeln, aber auch um ein anderes Druckgas oder um eine unter Überdruck stehende Flüssigkeit. Das zu steuernde Fluid kann allerdings auch unter einem Vakuum stehen.
Die Außenmantelfläche 64 des Schaftkörpers 37 ist zweckmäßigerweise über ihre gesamte Länge hinweg prismatisch geformt. Dementsprechend hat bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel der 2, 4 und 5 auch derjenige Längenabschnitt der Außenmantelfläche 64, der sich zwischen der Ringstufe 75 und der konischen Übergangsfläche 78 erstreckt, eine polygonförmige Außenkontur, allerdings mit einem im Vergleich zum Führungsabschnitt 45 geringeren Querschnitt. Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist dieser Längenabschnitt der Außenmantelfläche 64 zylindrisch und insbesondere kreiszylindrisch geformt.
Ein besonderer Vorteil der Abstufung der Außenmantelfläche 64 äußert sich in Verbindung mit einer Wanddurchbrechung 43, die entsprechend dem illustrierten Ausführungsbeispiel einen sich an die Führungsausnehmung 44 in Richtung zur Bodenwand 32 anschließenden unteren Durchbrechungs-Endabschnitt 82 hat, der sich in Richtung zur Bodenwand 32 erweitert, wobei es sich insbesondere um eine konische Erweiterung handelt. Dieser sich erweiternde untere Durchbrechungs-Endabschnitt 82 begünstigt die elastische Verformung der Steuermembran 3 im Bereich eines sich um einen jeweiligen Verschlussabschnitt 28a, 28b herum erstreckenden Membranabschnittes, wenn der betreffende Verschlussabschnitt 28a, 28b in die Offenstellung bewegt wird. Fertigungstechnisch ist in dem Übergangsbereich zwischen dem unteren Durchbrechungs-Endabschnitt 82 und der Führungsausnehmung 44 ein kleiner Grat kaum zu vermeiden, wenn man nicht einen hohen Nachbearbeitungsaufwand in Kauf nimmt. Bei dem Schaftkörper 37 ist nun die Ringstufe 75 so platziert, dass sie sich unabhängig von der Hubstellung des Antriebsstößels 35a, 35b stets innerhalb der Führungsausnehmung 44 befindet und folglich der Führungsabschnitt 45 zu keiner Zeit den eventuell scharfkantigen Übergangsbereich zwischen der Führungsausnehmung 44 und dem unteren Durchbrechungs-Endabschnitt 82 überfährt. Dadurch wird einer Beschädigung des Führungsabschnittes 45 beziehungsweise des daran ausgebildeten Längenabschnittes der Außenmantelfläche 64 vorgebeugt.
Insbesondere in Fällen, in denen der besagte Grat vermieden oder bei der Herstellung entfernt werden kann, kann der Schaftkörper 37 auch so gestaltet sein, dass die prismatische Außenmantelfläche 64 über ihre gesamte Länge hinweg unabgestuft ist und der Schaftkörper 37, abgesehen von dem optionalen vorderen Schaftkörper-Endabschnitt 77, über seine gesamte Länge einen konstanten Querschnitt hat. Eine solche Formgebung ist bei dem in den 7 und 8 illustrierten Ausführungsbeispiel eines Antriebsstößels 35a, 35b realisiert.
Während das in mehreren Ausführungsbeispielen illustrierte Membranventil 1 über zwei Antriebsstößel 35a, 35b verfügt, ist das Membranventil 1 bei einer nicht illustrierten alternativen Bauform mit nur einem einzigen Antriebsstößel und mit nur einem einzigen steuerbaren Ventilkanal ausgestattet, wobei die Steuermembran 3 über nur einen einzigen wahlweise in einer Offenstellung oder in einer Schließstellung positionierbaren Verschlussabschnitt verfügt. Die Antriebseinrichtung 5 ist in diesem Fall so ausgestaltet, dass sie nur auf den einzigen Antriebsstößel einwirkt. Hinsichtlich der Ausgestaltung einer Führungsausnehmung 44 und eines Führungsabschnittes 45 gelten die obigen Ausführungen entsprechend.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019212062 A1 [0002]
WO 2013135366 A1 [0003]
EP 3239572 A1 [0004]
US 20100043738 A1 [0005]

Claims

Membranventil, mit einem Ventilgehäuse (2), in dem ein Gehäuseinnenraum (6) ausgebildet ist, in dem eine flexible Steuermembran (3) angeordnet ist, die gemeinsam mit einer ihr in einer Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) gegenüberliegenden Bodenwand (32) des Ventilgehäuses (2) eine mit mehreren Ventilkanälen (33) kommunizierende Steuerkammer (27) begrenzt, wobei die Bodenwand (32) von mindestens einem in die Steuerkammer (27) einmündenden steuerbaren Ventilkanal (33, 33b, 33c) der mehreren Ventilkanäle (33) durchsetzt ist, dessen Kanalmündung in der Steuerkammer (27) von einem Ventilsitz (31) umrahmt ist, wobei dem Ventilsitz (31) jedes steuerbaren Ventilkanals (33, 33b, 33c) auf der der Bodenwand (32) in der Höhenrichtung (8a) abgewandten Seite der Steuermembran (3) ein Antriebsstößel (35a, 35b) gegenüberliegt, der einen sich in einer Stößellängsrichtung (36a) erstreckenden Schaftkörper (37) mit einer peripheren Außenmantelfläche (64) aufweist, der mit einem Führungsabschnitt (45) in einer von einer Innenmantelfläche (68) begrenzten Führungsausnehmung (44) des Ventilgehäuses (2) in der Höhenrichtung (8a) linear verschiebbar geführt ist, wobei jeder Antriebsstößel (35a, 35b) durch eine Antriebseinrichtung (5) zu einer in der Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) hin und her gehenden Antriebshubbewegung (46) antreibbar ist, wodurch ein zwischen einer der Bodenwand (32) zugewandten vorderen Stirnfläche (38) des Schaftkörpers (37) und dem gegenüberliegenden Ventilsitz (31) eines steuerbaren Ventilkanals (33, 33b, 33c) angeordneter Verschlussabschnitt (28a, 28b) der Steuermembran (3) wahlweise in eine an den zugeordneten Ventilsitz (31) angedrückte Schließstellung oder in eine von diesem Ventilsitz (31) abgehobene Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (64) des Schaftkörpers (37) des Antriebsstößels (35a, 35b) zumindest im Bereich des Führungsabschnittes (45) eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung mit in der Umfangsrichtung (67) des Antriebsstößels (35a, 35b) abwechselnder Aufeinanderfolge von sich jeweils in der Stößellängsrichtung (36a) erstreckenden äußeren Seitenkanten (65) und äußeren Seitenflächen (66) aufweist.
Membranventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Seitenkanten (65) des prismatischen Führungsabschnittes (45) des Schaftkörpers (37) des Antriebsstö-ßels (35a, 35b) konvex abgerundet sind.
Membranventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche (68) der Führungsausnehmung (44) zylindrisch geformt ist, wobei der prismatische Führungsabschnitt (45) des Schaftkörpers (37) des zugeordneten Antriebsstößels (35a, 35b) nur mit seinen äußeren Seitenkanten (65) gleitverschieblich an der Innenmantelfläche (68) der Führungsausnehmung (44) anliegt und wobei zwischen den äußeren Seitenflächen (66) des Führungsabschnittes (45) und der Innenmantelfläche (68) der Führungsausnehmung (44) jeweils ein Zwischenraum (72) vorliegt.
Membranventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche (68) der Führungsausnehmung (44) kreiszylindrisch geformt ist.
Membranventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche (68) der Führungsausnehmung (44) eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung mit in der Umfangsrichtung der Führungsausnehmung (44) abwechselnder Aufeinanderfolge von sich jeweils in der Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) erstreckenden inneren Seitenkanten (73) und inneren Seitenflächen (74) aufweist, wobei die äußeren Seitenflächen (66) des Führungsabschnittes (45) und die inneren Seitenflächen (74) der Führungsausnehmung (44) jeweils paarweise gleitverschieblich aneinander anliegen.
Membranventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Seitenkanten (73) der Führungsausnehmung (44) unabgerundet sind.
Membranventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte des Führungsabschnittes (45) und der zugeordneten Führungsausnehmung (44) zumindest im Bereich der inneren Seitenflächen (74) und der äußeren Seitenflächen (66) kongruent zueinander geformt sind.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (45) wenigstens viereckig und zweckmäßigerweise achteckig konturiert ist.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (64) des Schaftkörpers (37) des mindestens einen Antriebsstößels (35a, 35b) zumindest im Bereich des Führungsabschnittes (45) eine regelmäßige polygonförmige Außenkontur hat und entsprechend einem regulären Prisma geformt ist.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungsausnehmung (44) von zumindest einem Längenabschnitt einer sich in der Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) erstreckenden Wanddurchbrechung (43) gebildet ist, die eine sich auf der der Bodenwand (32) abgewandten Seite der Steuermembran (3) quer zur Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) erstreckende Führungswand (17) des Ventilgehäuses (2) durchsetzt und durch die sich der zugeordnete Antriebsstößel (35a. 35b) mit seinem Schaftkörper (37) hindurch erstreckt.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (64) des Schaftkörpers (37) in der Stößellängsrichtung (36a) abgestuft ist, wobei der Schaftkörper (37) einen sich über eine Ringstufe (75) an den unabgestuften Führungsabschnitt (45) anschließenden vorderen Längenabschnitt (76) aufweist, der eine geringere Querschnittsfläche hat als der Führungsabschnitt (45).
Membranventil nach Anspruch 11 in Verbindung mit Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddurchbrechung (43) einen sich in Richtung zur Bodenwand (32) an die Führungsausnehmung (44) anschließenden unteren Durchbrechungs-Endabschnitt (82) aufweist, der sich in Richtung zur Bodenwand (32) erweitert, wobei es sich zweckmäßigerweise um eine konische Erweiterung handelt und wobei sich die Ringstufe (75) des Schaftkörpers (37) unabhängig von der Hubstellung des Antriebsstößels (35a, 35b) stets innerhalb der Führungsausnehmung (44) befindet.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (64) des Schaftkörpers (37) über eine sich konisch verjüngenden Übergangsfläche (78) eines vorderen Schaftkörper-Endabschnittes (77) in die vordere Stirnfläche (38) des Schaftkörpers (37) übergeht.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (64) des Schaftkörpers (37) über ihre gesamte Länge hinweg eine mehreckig konturierte prismatische Formgebung aufweist.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstößel (35a, 35b) an seinem der vorderen Stirnfläche (38) des Schaftkörpers (37) entgegengesetzten hinteren Endbereich einen radial abstehenden ringförmigen Abstützabschnitt (42) aufweist, an dem sich eine andererseits am Ventilgehäuse (2) abgestützte Rückstellfeder (52a, 52b) abstützt, durch die der Antriebsstößel (35a, 35b) in eine Hubendstellung seiner Antriebshubbewegung (46) vorgespannt ist.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (2) eine Antriebskammer (19) begrenzt, in der die Antriebseinrichtung (5) des Membranventils (1) zum Hervorrufen der Antriebshubbewegung (46) mit dem Antriebsstößel (35a, 35b) zusammenwirkt.
Membranventil nach Anspruch 16 in Verbindung mit Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswand (17) in der Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) zwischen der Antriebskammer (19) und einer Membranaufnahmekammer (18) angeordnet ist, wobei sich die Steuermembran (3) in der Membranaufnahmekammer (18) erstreckt und wobei die Membranaufnahmekammer (18) durch die Steuermembran (3) in die mit den Ventilkanälen (33) kommunizierende Steuerkammer (27) und in eine der Führungswand (17) zugewandte Kraftübertragungskammer (23) unterteilt ist, wobei jeder Antriebsstößel (35a, 35b) in der Kraftübertragungskammer (23) kraftübertragend mit der Steuermembran (3) gekoppelt ist.
Membranventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermembran (3) an ihrem Außenrand (21) ringsum zwischen einem die Bodenwand (32) bildenden ersten Gehäuseteil (14) und einem die Führungswand (17) bildenden zweiten Gehäuseteil (15) des Ventilgehäuses (2) dicht eingespannt ist.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (32) von zwei beabstandet zueinander in die Steuerkammer (27) einmündenden steuerbaren Ventilkanälen (33, 33b, 33c) durchsetzt ist, deren Kanalmündungen in der Steuerkammer (27) jeweils von einem Ventilsitz (31) umrahmt sind, wobei jedem der beiden Ventilsitze (31) auf der der Bodenwand (32) in der Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) abgewandten Seite der Steuermembran (3) einer von zwei Antriebsstößeln (35a, 35b) gegenüberliegt, wobei die beiden Antriebsstößel (35a, 35b) jeweils in einer von zwei nebeneinander angeordneten Führungsausnehmungen (44) des Ventilgehäuses (2) linear verschiebbar geführt sind und im Rahmen ihrer Antriebshubbewegung (46) jeweils in der Lage sind, einen von zwei Verschlussabschnitten (28a, 28b) der Steuermembran (3) wahlweise in einer an den Ventilsitz (31) eines der beiden steuerbaren Ventilkanäle (33, 33b, 33c) angedrückten Schließstellung oder in einer von diesem Ventilsitz (31) abgehobenen Offenstellung zu positionieren.
Membranventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (5) eine unter Ausführung einer Umschaltbewegung (54) um eine zur Höhenrichtung (8a) des Ventilgehäuses (2) orthogonale Schwenkachse (53) relativ zum Ventilgehäuse (2) hin und her verschwenkbare Schaltwippe (4) aufweist, die über zwei Wippenarme (55a, 55b) verfügt, die zum Hervorrufen der Arbeitsbewegungen (46) der beiden Antriebsstößel (35a, 35b) jeweils mit einer von der Steuermembran (3) abgewandten hinteren Stirnfläche (56) eines der beiden Antriebsstößel (35a, 35b) zusammenwirken.
Membranventil nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass an einer in der Höhenrichtung (8a) orientierten, der Bodenwand (32) abgewandten Oberseite (22) des Ventilgehäuses (2) eine zweckmäßigerweise als Elektromagneteinheit ausgebildete Betätigungseinheit (9) der Antriebseinrichtung (5) angeordnet ist, durch die die Antriebshubbewegung (46) jedes Antriebsstößels (35a, 35b) hervorrufbar ist.