Überzug f r flexible Membran
Die vorliegende Erfindung betrifft einen ¯berzug f r eine flexible Membran, wie sie zum Beispiel in Membranventilen Verwendung findet.
Nach der vorliegenden Erfindung ist der ¯berzug f r eine flexible Membran, die mit Flüssigkeiten in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer flexiblen Schicht aus einem Polymerisationsprodukt eines mindestens teilweise halogenierten unge- sättigten Kohlenwasserstoffes besteht.
In der Zeichnung sind einige Ausführungs- beispiele der vorliegenden Erfindung in Zusammenbau mit der flexiblen Membran ver- anschaulicht.
Fig. 1 ist ein Querschnitt einer ersten Ausf hrungsform der Membran mit ¯berzug.
Fig. 2 ist, ein Schnitt, gemϯ Linie II-II in Fig. 3, einer andern Ausf hrungsform der Membran mit Uberzug.
Fig. 3 ist ein Grundriss gemϯ Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Membran mit ¯berzug.
Fig. 5 ist ein Schnitt gemäss der Linie \tV in Fig. 4.
Fig. 6 bis 9 sind Schnitte von vier weiteren Ausführnngsformen der Membran mit ¯berzug.
Fig.10 zeigt die Herstellungsweise eines Überzuges.
Fig. 11 stellt ein ähnliehes Verfahren wie Fig. 10 dar, das eine etwas abgewandelte Ausf hrungsform des ¯berzugs ergibt.
Fig. 12 ist ein Querschnitt, gemäss der Linie XII-XII in Fig. 13, einer weiteren Ausf hrungsform der Membran mit Tuber- zug und
Fig. 13 ein Grundriss versehiedener Teile naeh Fig. 12 im Stadium teilwe. isen Zusam- menbaues.
In den dargestellten Ausführungsbeispie len soll der Grundkorper 1 der Membran hauptsächlich aus nat rlichem oder synthe tischem Kautschuk hergestellt sein, welch letzterer im wesentliehen nach den gleichen Verfahren wie natiirliche Eautschukmisehun- gen verarbeitet und vulkanisiert wird. Im allgemeinen ist der Grundkorper in bekannter Weise durch eingebettetes Gewebe oder der-. gleichen verstärkt. Der Überzug kann in einem halogenierten Polyäthylen, z. B. einem poly merisierten TetrafluorÏthylen (PTF¯) oder dem Markenprodukt Kel-F (= einem teilweise durch Fluor und teilweise durch Chlor vollstÏndig substituierten Polyäthylen), bestehen.
Nachfolgend wird dieses Material kurz als PHPÄ angegeben und darunter aucli das mit einer der blichen Beimengungen versehene Material verstanden. Ein solcher Überzug aus PHP. ist in allen FÏllen mit 4 bezeichnet.
Die Beispiele zeigen alle eine Membranform, wie sie zum Beispiel in Ventilen verwendet werden kann. Eine solche Membran ist gew¯hnlich in die Form gebracht, die der voll geöffneten Stellung des Ventils entspricht und besitzt dementsprechend einen sch sself¯rmigen Mittelteil und einen Rand zum Einklemmen in den Ventilkörper. Dieser Rand kann flach oder kegelförmig sein. Die Mem- branen können jedoch auch völlig flaeh (eben) oder auch in ihrer Mitte in wesentlich tiefere Form, z. B. flach konisch, gepresst sein. In den dargestellten Ausf hrungsbeispielen besitzt der Grundk¯rper 1 der Membran einen mit ihm aus einem Stück bestehenden Ansatz 2, der aber auch fortfallen kann.
Gewöhnlich dient dieser Ansatz bei Membranventilen zur Befestigung eines Kopfbolzens 3, mit dessen Hilfe die Membran von ihrem Sitz bei der Íffnung des Ventils abgezogen wird. Ein solcher Bolzen ist in den Fig. 4, 5, 9, 12 und 13 dargestellt.
Nach Fig. 1 besitzt der Überzug 4 aus PHPÄ auf seiner Rüekseite mehrere, beispielsweise miteinander fluchtende Vorsprünge 5, die durch in die Grundmembran 1 eingepresste Schlitze hindurchtreten und zwar symme- trisch zum Mittel. punkt ; in der erhaltenen Stellung werden sie durch Metallstifte oder Splinte 6 gehalten, die durch die Vorsprünge unmittelbar an der Rückseite der Grundmem- bran hindurchgesteekt sind.
Gemäss Fig. 2 besitzt der Überzug 4 eine Reihe von mit ihm aus einem Stüek bestehenden Schnüren oder Bändern, die zweckmässi- gerweise, wie dargestellt, paarweise vorhanden sind, so dass sie, nach dem Hindurehführen durch entsprechende Löcher in der Grundmembran 1, wie bei 8 gezeigt, zusammengeknüpft oder auf andere Weise miteinander verbunden werden k¯nnen. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, können diese Schn re 7 beispielsweise in einem Kreis um den Mittelpunkt der Membran herum angeordnet sein.
Die Fig.4 und 5 zeigen einen Bolzen 3, dessen Kopf 3a im Ansatz 2 eingebettet ist.
DerÜberzug4besitztVorsprünge9vonge- krümmtem Querschnitt (s. Fig. 5), die durch entsprechend gebogene Sehlitze in der Grundmembran 1 knapp au¯erhalb der Basis des Ansatzes 2 hindurehtreten, wobei die Ende 9a oberhalb des Ansatzes umgebogen sind und über den Bolzen 3 herübergreifen, f r dessen Aufnahme sie eine Öffnung besitzen. Die Gesamtanordnung ist durch eine Metallkappe 10 verstärkt, die in ihrer lIitte eine Öffnung besitzt, durch die der Bolzen 3 hindurchtritt.
Die nach unten geriehtete Kante oder Wandung 10a der Kappe umsehliesst die Vorsprünge 9 und den Ansatz 2.
Da PHPSi hohen Temperaturen wider- stehen kann, kann der Überzug mit der Grund- membran vor der Vulkanisation vereinigt werden. So können gemäss Fig. 6 Schn re 11 oder AnsÏtze 12 des ¯berzuges 4 durch die unterste Sellieht la der Grundmembra und die Ver StÏrkung hindurchgef hrt, dort befestigt bzw. umgebogen werden, worauf dann die obere Schicht lb aufgebracht wird. Hiernaeh erfolgt dann das Vulkanisieren der ganzen Anord nung.
Wie in Fig. 7 dargestellt, kann der tuber- zug 4 auch AnsÏtze 13a von schwalben scbwanzformigem Qnerschnitt oder13 & mit T-f¯rmigem Quersehnitt besitzen, die mit dem Überzug aus einem Stüek bestehen. Diese werden dann in die Grundmembran 1 vor dem Vulkanisieren eingebettet.
Naeh Fig. 8 kann der ¯berzug 4 aber auch einen Vorsprung 14 von kreisringformiger oder anderer Gestalt besitzen der Öffnungen 15 aufweist, und in gleicher Weise vor dem Vulkanisieren eingebettet wird, so dal3 der Kautschuk durel1 die Öffnungen hindureh- tritt und dadurch eine feste Verbindung herstellt.
Bei einer andern Ausf hrungsform gemϯ Fig. 9 ist der Kopf 3a des Bolzens 3 in einer Mittelverstärkung 4a eingebettet, die auf der RückseitedesÜberzuges4mitdiesemaus einem Stüek hergestellt ist. Diese Mittelverstärkung 4a ragt in den Ansatz 2 an der Grundmembran 1 hinein.
SelbstvcrstÏnd1ich k¯nnen auch verschiedene der besehriebenen Ansatzformen gleich zeitig Anwendung finden. In den FÏllen, in denen die Vorsprünge mit den Bolzen verbm- den sind, sind sie notwendigerweise auch an der Grundmembran befestigt. Zusätzlich k¯n nenaberauchnochandereBefestigungen vor4 sein, die nieht mit dem Bolzen, sondern nur mit der Grundmembran eine feste Verbindung ergeben. Ebenso können die ersteren Vorsprünge mit den letzteren abweeh- selon.
Die ohen beschriebemn Formen von Überz gen mit aus einem Stüek hergestellten Vorspr ngen k¯nnen durch mechanische Bearbeitung g von festem PHP¯ hergestellt werden, wobei allerdings ein unzulässig hoher Anteil des Materials zu Abfällen zerschnitten würde ; daher ist Pressen, Spritzen oder Giessen in der Regel vorteilhafter. An Hand der Fig. 10 und 11 wird nun im folgenden je ein Verfahren zur Herstellung- eincs ¯berznges durch maschinelle Bearbeitung aus einer Stange er lantert. Bei diesen Verfahren entstehen keine allzu gro¯en Mengen von Abfällen und sie ergeben eine sehr zweckmϯige Form des ¯berzuges mit einem Stüek mit ihm bestehenden Vorspr ngen. Selbstverständlich können diese Formen auch dureh Pressen oder Gtiessen hergestellt werden.
Wie in Fig. 10 dargestellt ist, wird zuerst eine tut 16 in die Stange 17 eingeschnitten.
Diese Nut ist gen gend nahe am Ende 17a angeordnet, so dass ein Flaehstück 18 von der gewünschten Dicke entsteht. Weiterhin ist sie tief genug geführt, um einen Mittelkern 19 stehen zu lassen, der eine Mittelverstärkung vom gew nschten Durchmesser ergibt. Dann wird die Stange bei 20 abgeschnitten, so dass ein Flachst ck 21 in der gew nschten Dicke entsteht und der ganze Abschnitt eine Form Ïhnlich einer Selmurrolle erhält. Die Dicken der FIachstüeke 18 und 21 sind normalerweise gleich.
Eines von ihnen, beispielsweise 18, bildet den eigentlichen ¯berzug und das andere, i'l, wird so beschnitten, ausgestanzt oder bearbeitet, dass es Vorsprünge bildet, die normalerweise eine geringere radialc LÏnge als der Radius des ersten Flachst ckes betrÏgt, besitzen. Zusätzlich werden die Vorsprünge durchbohrt. Das Flachstüek 18 muss m¯g lieherweise ebenfalls beschnitten werden, um die gewünschte äussere Form zu erhalten, wenn der Querschnitt der Stange nicht die notwendige Gestalt besitzt.
In Fig. 10 sind l) eide Flaehstücke 18 und 21 eben. Wie oben erwähnt wurde, besitzt die G-rundmembran in manchen Fällen normalerweise Sch sselform, entspreehend der vollgeöffneten Stellung eines Membranventils. Fig. 1 1 zeigt eine Abwand- long, in cler eine der voll geöffneten oder geschlossenen Stellung eines Membranventils cntsprechende Gestalt angenÏhert erreicht werden kann.
In diesem Falle wird die Stange 17c zuerst am Ende, wie bei 17a angedeutet, ausgehöhlt, dann die Nut l6a im wesentlichen parallel zum Boden der Aushöhlung ausgearbeitet und der Schnitt 20a ebenfalls im wesentlichen parallel zur Nut 16a gelegt. Es kann jede geeignete Hohlform gewählt werden, die masehinell herzustellen ist. Die dargestellte flach konisehe Form ist lediglieh ein Beispiel. Wie zu ersehen ist, höhlt der Schnitt 20a automatisch das Ende der Stange f r das nächste Abdeekstück aus, so dass sich nach dem ersten Aushöhlen bei diesem Verfahren kein zusätzliches Abfallmaterial ergibt.
Selbstverständlich kann man mit der gleichen Wirkung aueh in der umgekehrten Weise arbeiten, indem man zuerst das Ende der Stange konvex ausarbeitet und die Nut 16a und den Sehnitt 20a im wesentlichen parallel hierzu legt.
Die Fig. 12 und 13 zeigen einen Überzug, der nach dem Verfahren gemäss Fig. 10 oder 11 hergestellt wurde, verbunden mit einer Grundmembran 1. Wie sich aus Fig. 13 ergibt, ist der eigentliche ¯berzug 4 durch Beschneiden eines Flaehstückes des schnurrollenförmi- gen Körpers am Umfang hergestellt ; das an dere Flachstüek ist durch V-förmige Einsehnitte unterteilt, so dass abwechselnd mehr oder weniger sektorförmige Vorsprünge 22 und Vorsprünge 23 mit parallelen Kanten entstehen, die alle in ihrer radialen Länge beschnitten sind, so dass sie innerhalb des Umfanges des Überzuges 4 liegen. Ausserdem besitzt jeder Vorsprung ausgestanzte Locher 24.
Der Kopf 3a des Bolzens 3 wird auf einer Seheibe 25 aus Kautschukgemisch in die gew nschte Lage gebracht ; über den Kopf a greift ein Stüek gummiertes Gewebe mit einer mittleren Fläche 26a uncl radialen Streifen- armen 26b. Die Arme werden dureh die innern Locher 24 der Vorspr nge 22 hindurchgesteckt. Eine weitere Schicht von Kautschukgemisch wird dann auf die Gewebe- schicht gebracht und die vier Vorsprünge 23 mit parallelen Kanten bereinandergefaltet, das heisst mit ihren äussern Löchern über den Bolzen gesehoben werden (s.
Fig. 12) Schlie¯lieh wird eine metallische Unterlegseheibe 27 über den Bolzen gesehoben. Die Unterlegscheibe kann auch mit Gewinde auf den Bolzen aufgeschraubt sein, so dass sie fest in ihrer Stellung gehalten wird. Dann wird die Grundmembran in üblicher Weise aufgebaut, wobei nun Sorgfalt darauf zu verwenden ist, da¯ die Zwischenvorsprünge 22 des Überzuges und die Gewebestreifen 26b eingebettet wer den und das Kautschukgemiseh alle Öffnun- gen 24 ausfüllt. Der eigentliche Überzug wird erforderlichenfalls so beschnitten, da¯ er die gewünschte Form erhält, und das Ganze dann in einer Pressform vulkanisiert.