Balgmembran für grossen Hub und hohen Druek. Die in. ,der Technik gebräuchlichen, Mem- branen können ,zwar für grossen Hub ge braucht werden., jedoch nur zur Übertragung von verhältnismässig geringen Drücken und zur Abdiohtung ,
gegen @solche geringen Drücke. Welleüförmige Federungskörper, d. h. in. der dehnbare Büch sen mit grosser Wandstärke, sind zwar gegen hohe Drücke beständig, lassen aber keinen grossen Hub zu,
weil- wegen der grossen Wandstärke ihre Elastizität und damit ihre Ausdehnungsmöglichkeit in der Längsrich- tung nur gering ist.
Zur Übertragung hoher Drücke unter Anwendung .grossen Hubes sind die genann ten Vorrichtungen sämtlich ungeeignet, weil sie nicht ;
gleichzeitig für hohen Druck und grossen Hub angewandt werden können. Hoch- druckmembrankolben mit @grossiem Hub zum Beispiel waren deshalb bisher praktisch noch nicht lierstellbar.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Balgmembran für grossen Hub und, hohen Druck, bei de die beschriebenen Mängel nicht auftreten. Die Ba bamembran ist so wohl für Hochdruckmembranpumpen, als auch für alle andern Zwecke geeignet,
bei denen trotz Auftretens hohen Druckes ein grosser Hub verlangt wird, z. B. bei Mem- brankolben, aber auch für andere Membran- körper, z. B. für - beliebige Abdichtungs-, Druckübertragungs- und Dämpfungszwecke.
Die Bälgmembran gemäss Erfindung be steht aus einer Anzahl hintereinander ge schalteter, gegeneinander beweglicher und miteinander verbundener Membranscheiben, von denen jede durch eine Anzahl sektor- förmiger Platten nach dar ,
Seite ödes gerin geren Druckes hin abgestützt ist, die in radiäler Richtung innen und aussen in Rin- gen beweglich gelagert sind.
Zweckmässig kommen die Membranschei- ben in gewellter Form. zur Anwendung. Zweckmässig lagern <B>je</B> zwei. benachbarte En den benachbarter Stützplattenreihen gemein- sam in je ,
einem Fasssungsming. Die -äussern dieser Fassungsringe können zwecks besseren Auseinandernehmens und besserer Reinigung aus mehreren Teilstücken bestehen, die durch einen geschlossenen Ring zusammengehalten werden.
Sind die Membranscheiben gewellt, so besitzen die Stützplatten auf :der den Mem- branscheiben benachbarten Seite zweckmässig ebenfalls: eine gewellte Oberfläche. Die Mem- branwellen können sich auch mittels zwi- schengelagerter Ringe, die sich diesen Wel len anschmiegen, gegen die Stützplatte ab stützen.
Die unter Druck befindlichen, einen gro ssen Hub ermöglichenden, hintereinander ge schalteten Membranen werden bei dieser Ausführung durch die Stützplatten und Fassungsringe gegen jeden Druck. abgestützt und gegen Platten geschützt, wobei die bei den Endmembranen zweckmässig um sie ab zustützen, durch eine feststehende, starre Stützwand, zum Beispiel durch Anliegen an dem Gehäuseboden g' und durch eine zu dieser immer parallel liegende bewegliche Stützwand, zum Beispiel durch Anliegen an der Kolbenwand h' gesichert. sind. Diese Endwände können einzelne Platten sein;
sie können aber auch durch die Ge häuse- oder Kolbenwand gebildet sein, wenn sich der Balgmembrankörper zur Sicherung gegen Verschmutzung, Schlag und :Stoss in einem Gehäuse befindet. Ein M.embrankol- bendieser Art kann sich infolge der Beweg lichkeit der Stützplatten mit grossem Radial spiel und grossem Hub m einem Führungs zylinder (Gehäuse) bewegen,
.der dem Kol ben eine Hubbegrenzung und ausserdem ein wechselseitiges Verschieben eines flüssigen oder gasförmigen Druckmittels und einer mechanischen Druckübertragg-ungsvorrichtung, z. B. eines Gestänges, ermöglicht. Ausserdem gestattet diese Ausführung der Fassungs ringe und Halteteile ein schnelleres Zusam menbauen und Auseinandernehmen eines Membrankolbens.
Da die ,den hohen Druck aufnehmenden beweglichen: Teile aus ektorförmigen, neben einander gereihten Platten bestehen, die in den Fassungsringen beweglich gelagert sind, stützen sich diese Platten mit den ebenfalls beweglichen Membranwänden gegenseitig derart ab, dass sich ihre Achsialdrücke auf heben.
Von den Fassungsringen sind zweck mässig die innern einteilig und die äussern zwecks einfacheren Zusammenbaues in Um fangsrichtung mehrteilig, und mit darum liegenden Halte- oder Schrumpfringen ver sehen; es ist natürlich auch umgekehrt mög lich, ,die äussern einteilig zu gestalten und die innern mehrteilig und die letzteren durch einen Ring zusammenzuhalten. Bei dieser Ausbildung können.
Gewinde vermieden wer den, so dass an Raum gespart und der Zu sammenbau wesentlich vereinfacht wird. Die Membran dient hierbei nur zur Abdichtung. Bei Membra.nkolben kann zum Beispiel der komplett zusammengebaute Membrankolben in !d-as Gehäuse (Zylinder) eingeschoben sein, wobei der am äussern Ende sitzende Fas sungsring durch den Gehäusedeckel mittels einer Distanzbüchse gegen den Gehäuseboden gepresst wird.
Die Hubbewegung eines solchen Mem- brankolbens wird zum Beispiel auf folgende einfache Weise bewirkt: Das Druckmittel wird durch ein mit der Druckkammer ver bundenes Rohr in diese geleitet und der Kol henhals ,gleitet soweit aus dem Gehäuse her aus, bis der Hub des Gehäuses bezw. des Kolbens abgefangen wird, respektive bis der Kolben am Gehäusedeckel anliegt.
Der Kol ben kann dann zum Beispiel durch entspre chende Umsteuerung,des Druckmittels in die Ausgangslage zurückgebracht werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung bei- spielsweise schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Abb. 1 die eine Hälfte eines Hochdruck- membrankolbens samt Gehäuse im Längs- schnitt und Abb. 2 ein Viertel desselben im Quer schnitt.
In Abb. 1 ist der Hochdruckmembran kolben. in nicht ganz ausgezogener Lage er sichtlich. Die an die Abstützwände ange schmiegte Membrane ist mit<I>a</I> bezeichnet, <I>a'</I> zeigt zum Beispiel eine wichtige Verstär- kung,dieser Membrane.
Die die Membrane a umschliessenden Stützwände sind edurch die sektorförmigen Platten c; die innern Fas- sungsringe <I>b,</I> den Gehäuseboden <I>g'</I> und die Kolbenwand h' gebildet.
Der Gehäuseboden g' stellt hierbei die oben erwähnte festste hende, starre Stützwand dar, auf der sich die eine Endmembran, d. h. ,die unterste Scheibe der Balgmembran abstützt. Die aademe End- membran, ed. h. die oberste,Scheibe der Balg- mem:
bran, stützt sich durch eine zu dem Ge häuseboden, g' immer parallel liegende, aber in senkrechter Richtung bewegliche Stütz wand in Gestalt der Kolbenwand h ab.
Die Lage der sektorförmigen Stützplatten: c ist aus Fig. '2. ezsichtlich. Die äussern, in Um fangsrichtung mehr tesligen Fassungsringe d und d' sind mit Halteringen e versehen, die als Schrumpfringe ausgebildet sein können,
und die ein. gegenseitiges Verschieben der Fassungsringteile verhindern. g ist das: Ge häuse mit dem ,dazugehörigen Gehäusedeckel i für den: Hoohdruckrnembmamkolben. Der eigentliche Kolben mit Kolbenhals eist mit h bezeichnet.
Durch den Kolben h führt .ein Druokrähr <I>k,</I> ,das mit der Kolbenwand <I>h'</I> durch eine Schraubenmutter fest verbunden ist;
die Schraubenmutter drückt einen Dichtungsring l gegen.,die Membran<I>a</I> und die Kolbenwand h', wodurch an,dieser .Stelle ein völlig dich ter Abs,chluss@ erzielt wird.
Zur Überdeckung des Spaltes der einzel- nen sektorförmigen: Platten c und dler Über gänge von den Platten: c zu den Pfsungs- ringen können bei sehr hohen: Drücken zur Verhinderung von Deformationen :des wei- oben Membranmaterials Stahlbleche oder dergl. n und :
bei den Wellen der Membran- scheibenStahlringe oder cdergl. m unterlegt werden. Die Auflageflächen der Stützwände könnten aber auch ,der Wellenform der -Mem bran entsprechend gewellt sein. Die drei obersten .Stützplatten und ,die,daraufliegen- den Membramscheiben sind in Abb. 1. glatt,
die folgenden: Membranscheiben jedoch sind gewellt, und dementsprechend zeigen auch die Stützplatten auf !der Seite, der Membran- seheiben hier eine wellenförmige Oberfläche.
Bellows diaphragm for large stroke and high pressure. The membranes commonly used in technology can be used for a large stroke, but only for the transmission of relatively low pressures and for sealing,
against @such low pressures. Wavy spring bodies, d. H. in. the expandable bushings with a large wall thickness, are indeed resistant to high pressures, but do not allow a large stroke,
because their elasticity and thus their possibility of expansion in the longitudinal direction is only slight because of the great wall thickness.
The devices mentioned are all unsuitable for the transmission of high pressures using large strokes because they are not;
can be used for high pressure and large stroke at the same time. High-pressure diaphragm pistons with @grossiem stroke, for example, have therefore not yet been practically releasable.
The present invention relates to a bellows diaphragm for a large stroke and high pressure, in which the deficiencies described do not occur. The ba bamembrane is suitable for high pressure diaphragm pumps as well as for all other purposes,
in which a large stroke is required despite the occurrence of high pressure, e.g. B. with diaphragm pistons, but also for other diaphragm bodies, z. B. for - any sealing, pressure transmission and damping purposes.
The bellows membrane according to the invention consists of a number of consecutively connected, mutually movable and interconnected membrane discs, each of which is represented by a number of sector-shaped plates,
Side dreary lower pressure is supported, which are movably mounted in radial direction inside and outside in rings.
The membrane disks expediently come in a corrugated shape. to use. It is practical to store <B> two </B> each. adjacent ends of adjacent rows of support plates together in each,
a Fasssungsming. The exterior of these mounting rings can consist of several parts which are held together by a closed ring for the purpose of better disassembly and better cleaning.
If the membrane disks are corrugated, then the support plates also have a corrugated surface on: the side adjacent to the membrane disks. The membrane shafts can also be supported against the support plate by means of intermediate rings which cling to these shafts.
The diaphragms connected one behind the other, which are under pressure and enable a large stroke, are counteracted by the support plates and mounting rings in this version. supported and protected against plates, with the end membranes expediently to support them from, by a fixed, rigid support wall, for example by resting on the housing base g 'and by a movable support wall that is always parallel to this, for example by resting on the Piston wall h 'secured. are. These end walls can be individual panels;
But they can also be formed by the housing or piston wall Ge if the bellows diaphragm body is located in a housing to protect against contamination, shock and: shock. A M. diaphragm piston of this type can move as a result of the mobility of the support plates with large radial play and large stroke in a guide cylinder (housing),
.der the Kol ben a stroke limiter and also a reciprocal displacement of a liquid or gaseous pressure medium and a mechanical Drucktransg-ungsvorrichtung, z. B. a linkage allows. In addition, this version of the socket rings and retaining parts allows a quicker assembling and disassembling a diaphragm piston.
Since the moving parts that absorb the high pressure consist of ector-shaped plates lined up next to one another, which are movably mounted in the mounting rings, these plates with the membrane walls, which are also movable, support each other in such a way that their axial pressures are canceled out.
Of the mounting rings, the inner one-piece and the outer, for the purpose of easier assembly, are made up of several parts in the circumferential direction, and see ver with surrounding retaining or shrink rings; It is of course also possible the other way around, to make the outer one-piece design and the inner multiple-piece design, and the latter to be held together by a ring. With this training you can.
Thread avoided who the, so that space is saved and the assembly is significantly simplified. The membrane is only used for sealing. In the case of diaphragm pistons, for example, the completely assembled diaphragm piston can be pushed into the housing (cylinder), with the mounting ring at the outer end being pressed against the housing base by means of a spacer sleeve through the housing cover.
The stroke movement of such a diaphragm piston is effected, for example, in the following simple manner: The pressure medium is passed through a pipe connected to the pressure chamber and the neck of the piston slides out of the housing until the stroke of the housing or of the piston is intercepted or until the piston rests on the housing cover.
The piston can then be returned to the starting position, for example by reversing the pressure medium accordingly.
The invention is shown schematically in the drawing, for example, and specifically shows: Fig. 1 one half of a high-pressure diaphragm piston including housing in longitudinal section and Fig. 2 a quarter of the same in cross section.
In Fig. 1 the high pressure diaphragm is piston. in a not fully extended position he is visible. The membrane nestled against the support walls is labeled <I> a </I>, <I> a '</I> shows, for example, an important reinforcement, this membrane.
The supporting walls surrounding the membrane a are e by the sector-shaped plates c; the inner mounting rings <I> b, </I> the housing base <I> g '</I> and the piston wall h' are formed.
The housing base g 'represents the above-mentioned festste existing, rigid support wall on which the one end membrane, d. H. , supports the bottom disc of the bellows membrane. The aademe end membrane, ed. H. the uppermost, disk of the bellows:
bran, is supported by a support wall in the shape of the piston wall h, which is always parallel to the housing bottom, g 'but is movable in a vertical direction.
The position of the sector-shaped support plates: c is from FIG. 2. obviously. The outer, more tesligen mounting rings d and d 'in the circumferential direction are provided with retaining rings e, which can be designed as shrink rings,
and the one. Prevent mutual displacement of the mounting ring parts. g is that: Ge housing with the corresponding housing cover i for the: high pressure internal piston. The actual flask with flask neck is marked with h.
A Druokrähr <I> k, </I> passes through the piston h and is firmly connected to the piston wall <I> h '</I> by a screw nut;
the nut presses a sealing ring l against., the diaphragm <I> a </I> and the piston wall h ', whereby a completely tight closure @ is achieved on this.
To cover the gap between the individual sector-shaped: plates c and the transitions from the plates: c to the Pfsungs rings, at very high pressures: To prevent deformation: of the white membrane material, sheet steel or the like. N and:
for the shafts of the diaphragm disks, steel rings or similar. m underlaid. The bearing surfaces of the support walls could also be corrugated according to the wave shape of the -Mem brane. The three uppermost support plates and the membrane disks on top are smooth in Fig. 1.
The following: Membrane disks, however, are corrugated, and accordingly the supporting plates on the side of the membrane disks also show a corrugated surface.