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Die Erfindung betrifft eine hütförmige Dichtungs-Rollmembran mit flexibler, gas-bzw. flüssigkeits- undurchlässiger Wandung, welche aus einem elastischen Material besteht, in welchem oder auf welchem ein Verstärkungsgewebe angeordnet ist. Derartige Rollmembranen finden in auf Druck ansprechenden
Systemen Anwendung. i EineDichtungs-Rollmembran der oben geschilderten Art ist gemäss Erfindung derart gestaltet, dass die in der Axialrichtung verlaufenden Fäden des Einlagegewebes, wie an sich bekannt, gestreckt oder nahe- zu gestreckt liegen, wogegen die in der Umfangsrichtung liegenden Fäden einen kurvenförmigen Verlauf in der Wandungsfläche aufweisen.
Die seit längerer Zeit zur Umwandlung eines Flüssigkeits- oder Gasdruckes in eine Betätigungskraft verwendeten Rollmembranen haben verschiedene Nachteile. Es treten nämlich Änderungen der mittleren wirksamen Flächen der Membran während des Arbeitshubes auf und Schwierigkeiten bei der vollständigen
Ausnutzung des gewünschten Hubes. Weiterhin haben die bekannten Rollmembranen wegen der Verstär- kung des elastischen Materiales, die vorgesehen ist, um ein Abreissen zu verhindern, nur eine begrenzte
Flexibilität, und es wird, wenn das Material auf die gewünschte Membranform vorgeformt wird, ein Fe- dergradient eingeführt. Auch ist die Abnutzung bekannter Membranen beträchtlich und die Kosten ihrer
Herstellung sind gross.
Die neue Rollmembran stellt sich frei ein, mit vollständiger Entspannung an allen ihren Stellen inner- halb der Grenzen ihres Arbeitshubes. Gemäss der Erfindung ausgebildete Membranen können mit einem längeren zylindrischen oder kegeligen Teil ausgeführt werden, sie erleiden auch nach längerer Betriebs- zeit und Bewegung in einem verhältnismässig grossen Hub keine wesentliche Abnutzung. Die neue Mem- bran rollt sich auch praktisch reibungsfrei ab. Wenn die neue Membran mit einem Befestigungsflansch versehen ist und in einer Vorrichtung Verwendung findet, in der ein in linearer Richtung wirkender Druck vorhanden ist, ist sie so empfindlich, dass sie auf die geringsten Druckänderungen anspricht und ein kon- stantes Druckverhältnis während des gesamten Arbeitshubes schafft.
Es sind zwar schon Rollmembranen bekannt geworden, welche eine Anzahl gestreckter Fäden in
Längsrichtung der Wandung haben. Mit den gestreckten Fäden allein lässt sich aber der mit der Erfindung erstrebte Erfolg nicht erreichen, sondern es sind die in Umfangsrichtung einen bogenförmigen Verlauf aufweisenden Fäden erforderlich, welche die begrenzte Dehnbarkeit in Umfangsrichtung ergeben. Ausser- dem hat die gemeinsame Verwendung gestreckter Fäden in Längsrichtung der Wandung bzw. Achsenrich- tung und der in Umfangsrichtung mit bogenförmigem Verlauf vorgesehenen Fäden, die vor der Fertigung als Gewebe vorliegen, gegenüber der bekannten Dichtung, die nur gestreckte Einzelfäden in Längsrichtung hat, fertigungstechnische Vorteile ; denn Einzelfäden lassen sich bei der Fertigung nur schwer in das Ma- terial der Rollwandung einbringen.
Im Betrieb hat die neue Rollmembran den Vorteil, dass konstante Ver- hältnisse geschaffen sind und die Entstehung unausgeglichener Kräfte auf den nicht belasteten Flächen verhütet wird. Es ist also ein Abreissen der Membran nicht zu befürchten.
Als Verstärkungsgewebe kann gemäss der Erfindung ein vor der gemeinsamenFormung mit der elasti- schen Schichte zur Rollmembran im ebenen Zustand rechteckige Maschen enthaltendes Gewebe vorgesehen sein.
Die Wandung bzw. der Mantel des eingestülpten Teiles der Rollmembran kann zylindrisch oder kegel- förmig ausgebildet bzw. durch zwei ineinander übergehende Kegelstümpfe gebildet sein, von denen der eine Kegelstumpfabschnitt einen kleineren Öffnungswinkel hat als der andere.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt : Fig. l und 3 im Schnitt eine Vorrichtung zur Formung des Einlagegewebes ; Fig. 2 das Gewebe vor und Fig. 4 das
Gewebe nach der Formung ; Fig. 5 schematisch das Einlagegewebe nach der Formung mit der Fadenstruktur
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gemäss Erfindung in Ansicht von unten und Fig. 6 das Einlagegewebe in schaubildlicher Darstellung nach der Formung.
In die zur Formung des Einlagegewebes dienende Vorrichtung (vgl. Fig. l und 3) wird die gewebte oder gewirkte Verstärkung 2 (vgl. Fig. 2) eingelegt. Vorzugsweise ist das Ausgangsstück kreisförmig ; es i kann aber auch eine andere äussere Begrenzung haben. Der Durchmesser bzw. dieBreiten- und LÅangenab- messungen des Ausgangsstückes hängen von der Grösse der zu formenden hutförmigen Membran ab. Vor- zugsweise ist der Durchmesser wenigstens gleich dem doppelten Durchmesser der zylindrischen Wand plus der zweifachen Höhe der Wand plus der zweifachen Breite des sich nach aussen erstreckenden Flansches der Membran. Ein so bemessenes Ausgangsstück wird in den Prägestock 4 (vgl. Fig. l) eingelegt.
Dieser
Prägestock hat ein zylindrisches oder schwach kegeliges Loch 6, dessen Durchmesser etwa gleich dem äusseren Durchmesser der zylindrischen Wandung des hutförmigen Teiles der Membran ist, und eine Ver- senkung 8, die so gross ist, dass sie das Ausgangsstück aufnehmen kann. Auf den Prägestock und das Aus- gangsstück wird die Platte 10 gelegt, mit Vorsprüngen 14, zwischen die bei 18 am Prägestock angelenkte
Schraubenbolzen 16 geschwenkt werden können, welche mittels der Flügelmuttern 20 anzuziehen sind.
Die Platte 10 enthält eine runde Öffnung 12, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der Öffnung
6 und kleiner als der Durchmesser der Versenkung 8. Die Platte 10 wird nur so stark angeschraubt, dass das Gewebestück beim Prägevorgang eine Gleitbewegung ausführen kann, wenn der Prägestempel 22, der oben einen Flansch 24 hat, in das Loch 6 gedrückt wird, bis er die in Fig. 3 dargestellte Lage einnimmt.
Der Durchmesser des Stempels 22 ist um die doppelte Stärke des Ausgangsstückes 2 kleiner als der Durch- messer des Loches 6. Dieser Durchmesserunterschied ist von Bedeutung, weil bei einem grösseren als dem angegebenen Unterschiedsmass das Gewebe dazu neigt, Falten zu ziehen, und wenn der Unterschied klei- ner ist, Zerstörungen eintreten können. Unter Einwirkung von Wärme und des Prägedruckes nimmt der
Mittelteil des Gewebes die Form des Raumes an, der zwischen dem Prägestempel 22 und der Wandung des Loches 6 liegt.
Das fertig geprägte Einlagegewebe 26, welches ursprünglich kreisförmig war (vgl. Fig. 2), hat einer etwa rechteckigen Randflansch 28 (vgl. Fig. 4) und einen zylindrischen oder kegelförmigen Teil 30, der durch die Fläche 32 oben abgeschlossen ist.
In den Fig. 5 und 6 ist der Abstand der Kett- und Schussfäden vergrössert veranschaulicht, um den
Verlauf der Fäden nach der Formung zu verdeutlichen. Das Ausgangsstück 2 besitzt jedoch ein dichtes Ge- webe.
Die Form des Hutes ergibt sich aus der Neuordnung der Fäden und nicht infolge der Streckung der einzelnen Fasern, die sorgfältig zu vermeiden ist, damit diese ihre innere Elastizität beibehalten, um einer schnellen und starken Druckänderung widerstehen zu können. Die Neuordnung der Fäden beim Prä- gen bewirkt auch, dass die etwa quadratische Begrenzung des Randflansches 28 (vgl. Fig. 5). bei aus einem kreisförmigen Ausgangsstück geformten Einlagegeweben, eingezogene Randteile (vgl. bei A und B) hat.
Bei A verlaufen die Kettfäden 34 im wesentlichen gerade und sind nur in axialer Richtung etwas verlagert worden, während dort die Schussfäden 36 kurvenförmigen Verlauf haben. Aus diesem Grund sind der Flanschteil bei A und der hutförmige Teil bei D in Richtung der Kette praktisch nicht dehnbar, während in Richtung des Schusses eine Dehnbarkeit vorhanden ist. Entsprechend liegen die Verhältnisse im Bereich B, der zum Bereich A um 90 versetzt ist.
Etwas anders sind die Verhältnisse bei C. Hier ist das Gewebe durch eine Kraft gedehnt worden, die axial zumLoch 6 im Prägestock wirkt und durch eine Kraft zusammengepresst worden ist, die in Umfangsrichtung des Loches 6 gegeben war. Dadurch sind sowohl die Kett- als auch die Schussfäden aus ihrer normalen, senkrecht zueinander verlaufenden Anordnung so neu geordnet worden, dass sie sich spitzwinkelig schneiden. Im Bereich C des Flansches und im Bereich F des hutförmigenTeiles ist in radialer und axialer Richtung keine Dehnbarkeit, in Umfangsrichtung aber Dehnbarkeit gegeben. Die Abschlussfläche 32 des hutförmigen Teiles enthält das Einlagegewebe in seiner alten Struktur, und dieser Teil ist demgemäss in allen Richtungen nicht dehnbar, da die über die axiale Wand wirkenden Kräfte gleich sind, so dass der Endteil nicht verformt wird.
Die Dehnung des Flanschteiles in Umfangsrichtung des Hutes ist ebenfalls unbeträchtlich, weil die Membran'in einer Betätigungsvorrichtung, in die sie eingebaut ist, mit ihrem Randflansch und mit ihrem Endteil derart befestigt ist, dass die Umfangswand frei bleibt, damit sie schnell auf Druck ansprechen kann. An Stelle eines geschlossenen Teiles 32 kann auch ein nach innen gerichteter Flansch vorgesehen sein.