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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abdichten eines
Innenrandabschnittes einer metallenen Membran zur Verwendung in Membranventilen,
Membranscheibenventilen oder dergleichen einer Art, wie sie beispielsweise in
Fluidübertragungsleitungen von Halbleiterfertigungsanlagen eingebaut wird.
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Eine Anordnung zum Abdichten eines Innenrandabschnittes einer metallenen
Membran in einem Membranventil und dergleichen, wie sie beispielsweise in dem
U. S. Patent 4 750 709 beschrieben wird, ist bekannt.
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Bei einer derartigen Abdichtungsanordnung nach dem Stand der Technik, wie sie
in Fig. 5 der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist, ist ein Innenrandabschnitt einer
Membran 30 an einer Stelle W mit einer Sitzhaltevorrichtung 31 verschweißt und
der Innenrandabschnitt der Membran 30 wird in einem luftdichten Zustand
zwischen ein metallenes Halteanschlußstück 32 und die Sitzhaltevorrichtung 31
gedrückt und dort gehalten, wodurch ein Austreten von Fluid über den
Innenrandabschnitt der Membran 30 verhindert wird.
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In Fig. 5 bezeichnen die Bezugszeichen 33 ein Gehäuse, 33a eine Ventilkammer,
33b einen Ventilsitz, 33c einen Fluidkanal, 34 einen Ventildeckel, 35 einen Sitz, 36
eine Spindel und 36a einen mit einem Gewinde versehenen Abschnitt, der an
einem unteren Randabschnitt der Spindel ausgebildet ist.
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Bei dieser Anordnung zum Abdichten des Innenrandabschnittes einer
herkömmlichen metallenen Membran, wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein tiefer ringförmiger Spalt
zwischen einer Unterseite der Membran 30 und einer Oberseite der
Sitzhaltevorrichtung 31 ausgebildet, da der Innenrandabschnitt der Membran 30 zwischen das
ringförmige Halteanschlußstück 32 aus Metall und die Sitzhaltevorrichtung 31
gedrückt und dort gehalten wird, wobei eine Gesamtoberfläche der
Sitzhaltevorrichtung zu einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet ist. Demzufolge wurde Fluid
leicht in diesem Spalt eingeschlossen, und war das Fluid erst einmal in dem Spalt
eingeschlossen, war es nicht möglich, dieses leicht zu entfernen. Daher hatten
Ventile mit dieser herkömmlichen Dichtungsanordnung diesen Mangel hinsichtlich
der Fluidverlagerung.
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Da bei dieser herkömmlichen Dichtungsanordnung der Innenrandabschnitt der
Membran 30 über eine Gewindeanordnung zwischen das Halteanschlußstück 32
und die Sitzhaltevorrichtung 31 geklemmt ist, wurde darüber hinaus ein Gewinde
manchmal im Laufe eines fangen Verwendungszeitraumes locker, und ein
Drücken und Halten des Innenrandabschnittes der Membran 30 wurde dadurch
gelegentlich gelockert. Aufgrund des oben beschriebenen und der Tatsache, daß
das Drücken und Halten der Membran 30 gelockert wurde, ist eine hohe
Spannung an dem Innenrandabschnitt (Schweißzone) der Membran 30 aufgebracht
worden, wenn sich die Sitzhaltevorrichtung 31 auf und abwärts bewegt, wodurch
leicht ein Reißen des Innenrandabschnittes der Membran 30 und/oder ihrer
Schweißstelle verursacht worden ist. Weist der Innenrandabschnitt der Membran
30 Risse auf, kommt es zu einer herabgesetzten Dichtungsleistung, die äußerst
störend ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu
lösen, und daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum
Abdichten eines Innenrandabschnittes einer metallenen Membran vorzusehen, die
das Einschließen von Fluid verhindert, Rissen am Innenrandabschnitt der
Membran vorbeugt und eine ausgezeichnete Dichtungsleistung aufweist.
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Gemäß Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zum
Abdichten eines Innenrandabschnittes einer metallenen Membran so, daß der
Innenrandabschnitt der metallenen Membran, die in einem zentralen Bereich ein
Befestigungsloch hat, durch ein metallenes Schweißanschlußstück und ein metallenes
Halteelement gehalten wird, die beide ringförmige flache Abschnitte zum Kontakt
mit dem Innenrandabschnitt der Membran haben, wobei der
Innenrandendabschnitt oder der Innenrandabschnitt der metallenen Membran und Abschnitte des
Schweißanschlußstückes aus Metall und des Halteelementes aus Metall, die in
Kontakt mit dem Innenrandabschnitt der Membran stehen, über deren gesamte
Umkreise verschweißt sind, um diese drei Bestandteile zu einem Körper zu
verbinden.
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Da der Innenrandabschnitt der Membran durch die ringförmigen flachen
Abschnitte, die an dem Schweißanschlußstück aus Metall und dem Halteelement
aus Metall ausgebildet sind, eingespannt und gehalten wird, hat ein zwischen
einer Unterseite der Membran und einer Oberseite des metallenen
Halteelementes ausgebildeter Spalt eine relativ geringe Tiefe. Demzufolge wird ein
Einschließen von Fluid zwischen der Membran und dem Halteelement aus Metall
schwierig und dadurch verringert.
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Durch das Verschweißen des Innenrandabschnittes der Membran, des
Schweißanschlußstückes aus Metall und des Halteelementes aus Metall, und folglich des
Verbindens zu einem Körper besteht ferner keine Möglichkeit eines Austretens
von Fluid über den Innenrandabschnitt der Membran, und die Dichtungsleistung
ist stark verbessert.
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Außerdem wird selbst bei einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung des metallenen
Halteelementes und der anderen Elemente keine große Spannung an dem
Innenrandabschnitt (Schweißzone) der Membran aufgebracht, da der
Innenrandabschnitt der Membran durch die flachen Abschnitte des Schweißanschlußstückes
aus Metall und des Halteelementes aus Metall eingespannt und gehalten wird.
Demzufolge bilden sich an dem Innenrandabschnitt der Membran keine Risse,
und ein Lösen des Innenrandabschnittes der Membran findet nicht statt.
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Die Erfindung wird nachstehend detaillierter an Hand der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und erklärt. Die in weiteren
Ausführungsbeispielen der Erfindung beschriebenen und gezeichneten Merkmale
können einzeln oder in bevorzugten Kombinationen eingesetzt werden. Das oben
beschriebene und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus
der folgenden genaueren Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
der Erfindung, wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, deutlich, in denen
sich die Bezugszeichen in allen unterschiedlichen Ansichten auf die gleichen Teile
beziehen. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, sondern die
Betonung liegt auf der deutlichen Darstellung der Grundprinzipien der Erfindung.
In den Figuren zeigen:
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Fig. 1 einen vergrößerten vertikalen Querschnitt durch ein Membranventil mit
einer erfindungsgemäßen Abdichtungsanordnung für einen
Innenrandabschnitt einer metallenen Membran;
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Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt im Detail, der die wichtigsten
Bestandteile der Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 einen vergrößerten vertikalen Querschnitt durch ein
Membranscheibenventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Abdichtungs
anordnung der vorliegenden Erfindung für einen Innenrandabschnitt
einer metallenen Membran;
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Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt im Detail, der die wichtigsten
Bestandteile der Fig. 3 zeigt;
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Fig. 5 einen vergrößerten vertikalen Querschnitt durch die wichtigsten
Bestandteile eines Membranventils nach dem Stand der Technik mit einer
herkömmlichen Abdichtungsanordnung; und
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Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt im Detail, der die wichtigsten
Bestandteile der Fig. 5 zeigt.
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Die Fig. 1 ist ein vergrößerter vertikaler Querschnitt durch ein Membranventil mit
einer Abdichtungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung, bei dem ein
Innenrandabschnitt einer metallenen Membran 11, ein Schweißanschlußstück 8 aus
Metall und ein Halteelement aus Metall (in diesem Ausführungsbeispiel eine
Sitzhaltevorrichtung 6) zu einem Körper verbunden sind.
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Das vorstehend genannte Membranventil hat ein Gehäuse 1, das einen Fluidkanal
1a begrenzt, eine Ventilkammer 1b und einen Ventilsitz 1c, einen Ventildeckel 2,
der auf das Gehäuse 1 geschraubt ist, eine Ventilspindel 3, die höhenverstellbar
auf den Ventildeckel 2 geschraubt ist, und von ihm getragen wird, einen Griff 4,
der an einem oberen Endabschnitt der Spindel 3 angebracht ist, eine
Spindelbuchse 5, die drehbar an einem unteren Endabschnitt der Spindel 3 angebracht
ist, die Sitzhaltevorrichtung 6, die auf die Spindelbuchse 5 geschraubt ist, einen
Sitz 7 auf der Sitzhaltevorrichtung 6, das Schweißanschlußstück 8 aus Metall, das
auf der Sitzhaltevorrichtung 6 angebracht ist, eine in der Spindel 3 untergebrachte
Kugel 9 und die metallene Membran 11, deren Außenrandabschnitt mittels eines
Ventildeckeleinsatzes 10 zwischen das Gehäuse 1 und den Ventildeckel 2
gedrückt und dort gehalten wird und deren Innenrandabschnitt zwischen der
Sitzhaltevorrichtung 6 und dem Schweißanschlußstück 8 aus Metall gehalten und daran
befestigt wird.
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In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 12 einen Nippel, 13 einen O-Ring, 14
eine Befestigungsmutter und 15 einen Deckel.
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Bei diesem Membranventil werden Bestandteile, wie beispielsweise die
Spindelbuchse 5 und die Sitzhaltevorrichtung 6, auf- und abwärtsbewegt, wenn die
Spindel 3 durch Drehen des Griffes 4 auf- und abwärtsbewegt wird, so daß der Sitz 7
mit dem Ventilsitz 1c in Kontakt kommt oder sich von ihm entfernt, um den
Fluidkanal 1a zu öffnen oder zu schließen.
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Eine Abdichtungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 2
dargestellt, ist so aufgebaut, daß der Innenrandabschnitt der Membran 11 zwischen
den ringförmigen flachen Abschnitten 8a und 6a gehalten wird, die an dem
Schweißanschlußstück 8 aus Metall bzw. dem metallenen Halteelement (bei
diesem Ausführungsbeispiel die Sitzhaltevorrichtung 6) ausgebildet sind; wobei der
Innenrandabschnitt der metallenen Membran 11 und mit dem Innenrandabschnitt
der Membran 11 in Kontakt stehende Abschnitte des Schweißanschlußstückes 8
und der Sitzhaltevorrichtung 6 über deren gesamte Umkreise durch eine
Schweißnaht W' befestigt werden, um diese Bestandteile zu einem Körper zu
verbinden.
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Genauer gesagt ist die vorstehend genannte Membran 11 aus einer Vielzal sehr
dünner Metallplatten (ungefähr 0,1 bis 0,2 mm stark) aus rostfreiem Stahl
(SUS316L) gebildet, die tellerförmig ausgebildet und übereinander angeordnet
sind. Ein Befestigungsloch 11a, durch das sich ein Schaftabschnitt 6b der
Sitzhaltevorrichtung 6 erstreckt, ist in ihrem zentralen Bereich ausgebildet.
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Das metallene Schweißanschlußstück 8 ist zu einem ringförmigen Körper aus
metallenem Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl (SUS316L), geformt,
wobei der ringförmige flache Abschnitt 8a aus dessem Innenrandabschnitt
gebildet ist, um mit einer Oberseite des Innenrandabschnittes der Membran 11 in
Kontakt zu stehen. Das heißt, daß das Schweißanschlußstück 8 aus Metall ein
Loch hat, das beinahe den gleichen Durchmesser wie das Befestigungsloch 11a
der Membran 11 hat, und mit dem flachen Abschnitt 8a am Innenrand an seiner
Unterseite versehen ist. Ferner ist eine Stärke des Innenrandes des
Schweißanschlußstückes 8 aus Metall kleiner als eine Stärke seines Außenrandes, um
das Herstellen der Schweißnaht W' zu erleichtern.
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Ferner ist die Sitzhaltevorrichtung 6 in eine grob zylindrische Form aus
metallenem Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl (SUS316L), gebracht, und steht
mit dem ringförmigen flachen Abschnitt 6a auf ihrer Oberseite in Kontakt mit der
Unterseite des Innenrandabschnittes der Membran 11. Der Schaftabschnitt 6b ist
integral am Zentralabschnitt der Sitzhaltevorrichtung 6 vorgesehen, um mit der
Spindelbuchse 5 verschraubt zu werden.
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Der Innenrandabschnitt der Membran 11 wird durch die flachen Abschnitte Ba und
6a des metallenen Schweißanschlußstückes 8 und der Sitzhaltevorrichtung 6
gehalten und ist an beiden dieser Bestandteile befestigt. Der Innenrandabschnitt der
metallenen Membran 11 und die Abschnitte des metallenen
Schweißanschlußstückes 8 und der Sitzhaltevorrichtung 6, die in Kontakt mit dem
Innenrandabschnitt der vorstehend genannten metallenen Membran 11 stehen, sind nämlich
durch die Schweißnaht W' über ihre gesamten Umkreise miteinander verbunden,
um diese drei Bestandteile zu einem Körper zu verbinden.
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Der Außenrandabschnitt der Membran 11 ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem
Ventildeckeleinsatz 10 angeordnet und wird dort durch Festziehen des
Ventildeckels 2 in das Gehäuse 1 gehalten und gestützt.
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Ferner sind die Breiten der flachen Abschnitte 6a und 8a des
Schweißanschlußstückes 8 aus Metall und der Sitzhaftevorrichtung 6 so gewählt, daß sie
unterschiedlichen Bedingungen gerecht werden, z. B.: (1) der Innenrandabschnitt der
Membran 11 darf nicht stärker umgeformt werden als zum Drücken und Halten
des Innenrandabschnittes der Membran 11 notwendig ist; (2) eine gleichmäßige
und angemessene elastische Verformung der Membran 11 ist gestattet; und (3)
der Innenrandabschnitt der Membran 11 wird sicher und korrekt eingespannt und
gehalten.
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Bei einer Anordnung zum Abdichten des Innenrandabschnittes der metallenen
Membran 11, die in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, bildet sich
aufgrund des Einspannens und Haltens des Innenrandabschnittes der Membran 11
durch die flachen Abschnitte 8a und 6a des Schweißanschlußstückes 8 aus Metall
bzw. der Sitzhaltevorrichtung 6 zwischen der Unterseite der Membran 11 und der
Oberseite der Sitzhaltevorrichtung 6 ein Spalt relativ geringer Tiefe, wodurch Fluid
nur schwer zwischen der Membran 11 und der Sitzhaltevorrichtung 6
eingeschlossen wird. Demzufolge ist in einem Ventil mit einer erfindungsgemäßen
Abdichtungsanordnung die Fluidaustauschleistung verbessert, verglichen mit der eines
Ventiles mit einer herkömmlichen Abdichtungsanordnung.
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Da die drei Bestandteile am Innenrandabschnitt der Membran 11, einschießlich
des Schweißanschlußstückes 8 aus Metall und der Sitzhaltevorrichtung 6, durch
die Schweißnaht W' zu einem integrierten Körper verbunden sind, besteht darüber
hinaus keine Möglichkeit, daß Fluid über den Innenrandabschnitt der Membran 11
in die Ventilkammer 1b eintritt oder aus ihr austritt, und somit ist die
Dichtungsleistung stark verbessert.
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Ferner wird an dem Innenrandabschnitt (Schweißzone) der Membran 11 selbst
bei einem Aufwärts- und Abwärtsbewegen der Sitzhaltevorrichtung 6 keine große
Spannung aufgebracht, da der Innenrandabschnitt der Membran 11 durch die
flachen Abschnitte 8a und 6a des Schweißanschlußstückes 8 aus Metall und der
Sitzhaltevorrichtung 6 gedrückt und gehalten wird. Demzufolge bilden sich am
Innenrandabschnitt der Membran 11 kaum Risse, und ein Lösen des
Innenrandabschnittes der Membran 11 findet nicht statt.
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Die Fig. 3 ist ein vergrößerter vertikaler Querschnitt durch ein
Membranscheibenventil unter Verwendung eines zweiten Ausführungsbeispieles einer
Abdichtungsanordnung der vorliegenden Erfindung, bei welcher der Innenrandabschnitt der
Membran 11, ein Schweißanschlußstück 8' aus Metall und ein Halteelement aus
Metall (bei diesem Ausführungsbeispiel die Ventilhaltevorrichtung 17) zu einem
Körper verbunden sind.
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Dieses Membranscheibenventil hat ein Gehäuse 1', das einen Fluidkanal 1a'
begrenzt, eine Ventilkammer 1 b' und einen Ventilsitz 1c', einen Ventildeckel 2', der
an dem Gehäuse 1' gehalten wird, mehrere Schrauben und Muttern 16, eine
höhenverstellbar durch den Ventildeckel 2' geschraubte und von ihm gehaltene
Spindel 3', einen Griff 4', der an dem oberen Randabschnitt der Spindel 3'
angebracht ist, die Ventilhaltevorrichtung 17, die drehbar an dem unteren
Randabschnitt der Spindel 3' angebracht ist, eine Scheibe 18, die an die
Ventilhaltevorrichtung 17 geschweißt ist, eine Scheibendichtung 20, die an der Scheibe 18
mittels einer Dichtungshaltevorrichtung 19 angebracht ist, das Schweißanschlußstück
8' aus Metall, das an der Spindel 3' angeordnet und angebracht ist, und die
metallene Membran 11, die an ihrem Außenrandabschnitt über Dichtungsringe 21
zwischen dem Gehäuse 1' und dem Ventildeckel 2' gehalten und gestützt wird,
und an ihrem Innenrandabschnitt zwischen der Ventilhaltevorrichtung 17 und dem
Schweißanschlußstück 8' aus Metall gehalten und dort hinein gedrückt wird, und
dann an der Ventilhaltevorrichtung 17 und dem Schweißanschlußstück 8 aus
Metall befestigt wird.
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In Fig. 3 stellen die Bezugszeichen 13' einen O-Ring, 14' eine Befestigungsmutter
und 22 einen Flansch dar.
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Auch bei diesem Membranscheibenventil werden die Ventilhaltevorrichtung 17
und die Scheibe 18 sowie andere Teile aufwärts- oder abwärtsbewegt, wenn die
Spindel 3' durch Drehen des Griffes 4' aufwärts- oder abwärtsbewegt wird, so daß
die Scheibendichtung 20 in Kontakt mit dem Ventilsitz 1c' gebracht wird oder sich
davon entfernt, um den Fluidkanal 1a' zu öffnen oder zu schließen.
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Bei der Abdichtungsanordnung der vorliegenden Erfindung, wie im Detail in Fig. 4
gezeigt, wird der Innenrandabschnitt der Membran 11 zwischen den ringförmigen
flachen Abschnitten 8a und 17a, die am Schweißanschlußstück 8' aus Metall bzw.
am Halteelement aus Metall (bei diesem Ausführungsbeispiel die
Ventilhaltevorrichtung 17) ausgebildet sind, gehalten, und der Innenrandabschnitt der
metallenen Membran 11 und die Abschnitte des Schweißanschlußstücks 8' aus Metall
und der Ventilhaltevorrichtung 17, die in Kontakt mit dem Innenrandabschnitt der
metallenen Membran 11 stehen, sind entlang der gesamten Umkreise durch eine
Schweißnaht W" miteinander verschweißt, um diese drei Bestandteile zu einem
Körper zu verbinden.
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Genauer gesagt ist die vorstehend genannte Membran 11 durch
Übereinanderlegen einer Vielzahl sehr dünner Metallplatten (Außendurchmesser: 93 mm, Stärke:
0,1 bis 0,2 mm) gebildet, wobei jede Platte jeweils in eine tellerartige Form aus
rostfreiem Stahl (SUS316L) oder dergleichen gebracht wird und in ihrem zentralen
Bereich ein Befestigungsloch 11a (Innendurchmesser: 20 mm) hat.
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Ferner ist das metallene Schweißanschlußstück 8' in eine ringförmige Form aus
einem metallenen Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl (SUS316L),
gebracht, und der ringförmige flache Abschnitt 8a ist an der Unterseite des
Innenrandabschnittes ausgebildet, um mit der Oberseite des Innenrandabschnittes der
Membran 11 in Kontakt zu stehen.
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Darüber hinaus ist die Ventilhaltevorrichtung 17 in eine zylindrische Form aus
einem metallenen Material gebracht, wie beispielsweise rostfreiem Stahl
(SUS316L), und der ringförmige flache Abschnitt 17a ist auf deren Oberseite
ausgebildet, um mit der Unterseite des Innenrandabschnittes der Membran 11 in
Kontakt zu stehen.
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Ferner wird der Innenrandabschnitt der Membran 11 durch den flachen Abschnitt
8a des Schweißanschlußstückes 8' aus Metall und den flachen Abschnitt 17a der
Ventilhaltevorrichtung 17 gehalten und ist mit beiden dieser Bestandteile
verbunden. Anders ausgedrückt sind der Innenrandabschnitt der metallenen Membran
11 und die Innenrandabschnitte des Schweißanschlußstückes 8' aus Metall und
der Sitzhaltevorrichtung 17 über ihre gesamten Umkreise durch die Schweißnaht
W" verbunden, um diese drei Bestandteile zu einem Körper zu verbinden.
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Darüber hinaus ist die Membran 11 an ihrem Außenrandabschnitt an ein Paar
Dichtungen 21 aus Metallringen geschweißt. Anders ausgedrückt ist der
Außenrandabschnitt der Membran 11 zwischen den Dichtringen 21 angeordnet und die
in Kontakt stehenden Abschnitte dieser drei Schichten sind über ihre gesamten
Umkreise durch eine Schweißnaht W''' verbunden. Gemäß unterschiedlichen
Bedingungen, wie beispielsweise dem Durchmesser der Membran 11 und anderen
Dingen, sollte jeder Dichtring 21 einen gewünschten Bindedruck aufweisen und
ausreichend stark sein, um die Membran 11 zu verstärken, und sein Material so
gewählt sein, daß es zum Schweißen geeignet ist. Bei diesem
Ausführungsbeispiel werden für jeden Dichtring 21 ein NLCP-Ring und ein Ring aus rostfreiem
Stahl verwendet, deren Außendurchmesser ungefähr 93 mm und deren Stärke 3
mm beträgt.
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Die vorstehend genannte Membran 11 ist so aufgebaut, daß ein ringförmiger
Abschnitt der Dreischichtenanordnung umfassend deren Außenrandabschnitt und
die Dichtringe 21 zwischen dem Gehäuse 1' und dem Ventildeckel 2' gehalten
werden und durch Anziehen der Schrauben und Muttern 16 zwischen dem
Gehäuse 1' und dem Ventildeckel 2' eingespannt und dort gehalten werden.
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Bei einer Anordnung gemäß den oben zu den Fig. 3 und 4 gemachten
Ausführungen, weist die Anordnung zum Abdichten des Innenrandabschnittes der
metallenen Membran 11 im Membranscheibenventil die gleiche Funktion und
Wirkung wie die des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. 1 auf.
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Da eine Vielzahl sehr dünner Metallplatten, welche die Membran 11 bilden, zu
einem Körper verbunden werden, der am Außen- und am Innenrandabschnitt
untrennbar verbunden ist, kann beim Membranscheibenventil der Fig. 3 und 4 kein
Fluid zwischen den sehr dünnen Metallplatten durch das Befestigungsloch 11a
und dergleichen eintreten.
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Da der Außenrandabschnitt der Membran 11 zwischen dem Gehäuse 1' und dem
Ventildeckel 2' mit Hilfe von starken Dichtringen 21, die den Außenrandabschnitt
der Membran 11 halten, eingespannt und dort gehalten wird, kann ferner
ausreichend Spannungsflächendruck entlang dem Gesamtumfang aufgebracht
werden. Als Folge des oben genannten und auch aufgrund des Verbindens der in
Kontakt stehenden Abschnitte der Membran 11 und der Dichtringe 21 entlang
deren gesamter Umkreise durch die Schweißnaht W''', kann kein Fluid über den
Außenrandabschnitt der Membran 11 austreten.
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Darüber hinaus wird die Membran 11 insgesamt eine wesentlich verbesserte
Festigkeit durch die verstärkende Wirkung aufweisen, die durch die Dichtringe 21,
die an deren Außenrandabschnitt befestigt sind, erreicht wird. Demzufolge wird
die Membran 11 beim Gebrauch oder beim Einbau nicht verformt, so daß die
Membran 11 in geeigneter Form eingebaut und gehalten werden kann, und die
Funktionen der Membran 11 können voll und ganz ausgeführt werden.
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In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht die Membran 11 aus
einer Vielzahl sehr dünner Metallplatten, wobei die Membran 11 jedoch auch eine
einzige dünne Metallplatte sein kann. Auch in diesem Fall kann die Membran die
gleiche Funktion und Wirkung wie oben beschrieben haben.
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Wie oben erwähnt wurde, wird bei der Anordnung zum Abdichten des
Innenrandabschnittes der metallenen Membran gemäß der vorliegenden Erfindung der
zwischen der Membran und dem metallenen Halteelement ausgebildete Spalt im
Vergleich zu dem herkömmlicher Abdichtungsanordnungen weniger tief sein, da
der Innenrandabschnitt der Membran durch den flachen Abschnitt des
metallenenen Schweißanschlußstückes und den flachen Abschnitt des metallenen
Halteelementes eingespannt und gehalten wird. Demzufolge wird Fluid nur schwer
in einem Raum zwischen der Membran und dem metallenen Halteelement
eingeschlossen. Daher ist bei einem Ventil mit der Abdichtungsanordnung der
vorlie
genden Erfindung die Gasverlagerungsleistung im Vergleich zu der eines Ventils
mit einer herkömmlichen Abdichtungsanordnung verbessert.
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Da drei Bestandteile am Innenrandabschnitt der Membran, einschließlich der
Membran, dem metallenen Schweißanschlußstück und dem metallenen
Halteelement, durch Schweißen zu einem Körper verbunden werden, kann darüber
hinaus kein Fluid durch oder über den Innenrandabschnitt der Membran
austreten, und die Dichtungsleistung ist sehr hoch.
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Außerdem wird an dem Innenrandabschnitt (Schweißzone) der Membran selbst
bei einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des metallenen Halteelementes keine
große Spannung aufgebracht, da der Innenrandabschnitt der Membran durch die
flachen Abschnitte des metallenen Schweißanschlußstückes und des metallenen
Halteelementes eingespannt und gehalten wird. Folglich bilden sich im
Innenrandabschnitt der Membran kaum Risse aus. Ferner verhindert es ein Lösen des
Innenrandabschnittes der Membran von den flachen Abschnitten.