DE1196032B - Membran mit beidseitig aufgelegten elastischen Dichtringen - Google Patents

Description

• Membran mit beidseitig aufgelegten elastischen Dichtringen Die Erfindung bezieht sich auf eine Membran mit beidseitig auf den Stirnflächen-im Bereich ihres Umfanges aufgelegten elastischen Dichtringen. Die elastischen Dichtringe haben Flachseiten, welche auf den Stirnseiten der Membran aufliegen.
• Die Einspannung von Membranen an pneumatischen Stellmotoren oder Aufsätzen an Membranventilen ist in der Regel als Flanscheinspannung ausgebildet. Der einzuspannende Außenteil längs des Umfanges der Membran wird in die Flanschverschraubung einbezogen. Es ist dabei nicht möglich, die Einspannkraft für die Membrandichtung genau zu bemessen, wodurch diese leicht durch überhöhte Flanschspannung zerdrückt werden kann. Außerdem können sich durch diese Flanscheinspannung Spannungswirkungen ergeben, die den beweglichen Teil der Membran ungünstig beeinflussen. Bei zu geringer Flanschspannung ist die Dichtstelle undicht.
• Eine Verbesserung wird erreicht, wenn der Einspannflansch in zwei Ringzonen geteilt wird und der Membranflansch nur einen vorberechneten Einspanndruck in der inneren Ringzone zwischen den Flanschen erhält. Die äußere Flanschzone mit der Flanschverschraubung wird bis zur gegenseitigen Anlage der Flanschflächen gepreßt. Diese Handhabung ist möglich, wenn dickwandige Membranen zur Einspannung vorgesehen sind oder die Randhalterung der Membran eine Profilierung aufweist. Bei Membranen, die durchweg aus einem dünnen, flächigen Gebilde, z. B. aus beschichtetem Gewebe, bestehen, das entweder in flacher oder geformter Ausführung zur Anwendung kommt, läßt sich diese Handhabung nicht anwenden. Zur Erzielung einer guten Dichtheit war es hier bisher möglich, entweder beidseitig eine verstärkende, elastische, flache Dichtung beizulegen oder einen Profildichtring an einem der beiden Flansche in einer Nut anzuordnen.
• Die Beilage flacher Dichtungen macht die Vorausberechnung der Spannung unter Berücksichtigung der technisch einhaltbaren Abweichungen möglich, bedingt jedoch nur begrenzte Verwendbarkeit hinsichtlich der möglichen Druckhöhe im Gerät selbst. Bei Anwendung höherer Drücke, z. B. ab 10 atü, wird mit dieser Art Dichtung keine Dichtheit erreicht. Durch die Beilegung von Profildichtungen in eine Flanschnut ist es möglich, höhere Drücke als 10 atü auf die Membran wirken zu lassen. Es entsteht dabei jedoch die Gefahr, daß die dünnflächige Membran bei der einseitigen Wirkung eines hohen Druckes aus der Einspannung heraus in das Gehäuse hineingezogen wird.
• Dieser Nachteil wird bei Membranen mit beidseitig auf den Stirnflächen im Bereich ihres Umfanges aufgelegten elastischen Dichtungsringen erfindungsgemäß dadurch behoben, daß an einem der Dichtringe stiftförmige Vorsprünge, am anderen Aufnahmeöffnungen für die Stifte angeordnet sind und die Membran mit Ausnehmungen im Bereich ihres Umfanges versehen ist, die zum Durchtritt der Stifte dienen. Die Stifte können balkenartig, kegelig oder halbkegelförmig ausgebildet sein, wobei die Aufnahmeöffnung dieser Form jeweils angepaßt ist.
• Die Ringe können zusätzlich mit der Membran verklebt sein, um zusätzlich eine Sicherung gegen das Herausziehen des Membranrandes aus den Dichtringen zu erzielen.
• Um gleiche Herstellungsformen für die beiden Dichtringe verwenden zu können und um die Lagerhaltung zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, daß jeder Dichtring stiftförmige Vorsprünge und Aufnahmeöffnungen im Wechsel auf dem Umfang aufweist, wodurch Dichtring und Gegendichtring gleich ausgebildet sind.
• Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt A b b. 1 eine Membran mit den beiden Dichtungsringen, A b b. 2 die Membran in eingebautem Zustand, A b b. 3 verschiedene Querschnittsformen der Dichtungsringe, A b b. 4 Dichtungsringe mit verschieden geformten Stiften.
• Die Membran 1 ist auf ihrem Umfang mit Löchern 2 versehen. Der Dichtring 3 weist auf seiner flachen, der Membran 1 zugewandten Seite stiftförmige Erhöhungen 4 oder Vorsprünge auf; der Gegendichtring 5 erhält Aufnahmeöffnungen 6 für diese stiftförmigen Vorsprünge. Der Zusammenbau der

  Membran 1 mit den Dichtringen 3, 5 erfolgt so, daß

  der Dichtring 3 mit seinen stiftförmigen Erhöhungen 4

  in die vorgesehenen Löcher 2 der Membran 1 ein-

  greift und die Stifte ein Gegenlager in den Ausneh-

  mungen 6 des Gegendichtringes 5 finden.

  In der A b b. 2 ist die Membran mit Dichtringen

  in einer flanschartigen Gehäuseeinspannung darge-

  stellt. Zwischen den beiden Flanschen 7, 8 werden

  die Dichtringe 3, 5 mit der eingeschlossenen Mem-

  bran 1 in die an den Flanschen vorgesehenen

  Nuten 9, 10 eingelegt und gepreßt. Die Membran

  selbst ist nur an den elastischen Dichtring gepreßt,

  kann bei der Wirkung eines Druckes nicht in das Ge-

  häuse eingezogen werden und besitzt, weil sie an der

  Flanschstelle 11 nicht gedrückt wird, große Beweg-

  lichkeit. An der Verschraubungszone 12 berühren

  sich die Flansche mit ihren Auflageflächen gegen-

  seitig, so daß nur der genau vorberechnete Flansch-

  spannungsdruck auf die Dichtringe wirken kann. Die

  Einspannung erfolgt zweckmäßig so, daß der Quer-

  schnitt der im Flansch vorgesehenen Nuten 9, 10

  etwa 5 bis 10 % kleiner ist als der Querschnitt beider

  Dichtringe 3, 5 einschließlich der eingespannten

  Membranringzone. Der sich ergebende allseitige Ein-

  schluß der elastischen Dichtung gewährleistet, selbst

  bei hohen Innendrücken im Membrangehäuse, ab-

  solute Dichtheit der Einspannung.

  In Anlehnung an die in A b b. 1 dargestellten

  Dichtringe 3, 5 mit halbkreisförmigem Querschnitt-

  profil lassen sich diese in anders profilierter Fora

  in gleicher Weise anwenden. In A b b. 3 sind andere

  Ausführungsbeispiele dargestellt. So können die

  Profilirrungen von rechtwinkligen 13, 14 quadra-

  ti:,cliein, ketlförllligem 15 oder ovalem 16 Querschnitt

  @ciii. Weiterhin- önnen die im Wechsel auf dem Um-

  f<ttlii an gebracllten lneinandersteckbaren Vertiefungen

  und Erhöhungen neben der in A il b. I dargestellten

  Art balkellartitre Höcker 17, kef,cligc Aufsätze 18

  oder Noppen 149 Sein. die i11 IeweIls entsprechende

  Gc=cw.-@rtiefungcn itll zugeordneten zweiten Dlcht-

  :"iil- _t_'i"c:acll. D11: @'ei"Ielltitl@@ auf deal Unlfano 11t

  l:.:eckinäß1`_ gleichmäßig" kann aber auch rille andet'e

  Ltil(ciitill!' aufs@.elsen, So z. B. dtü paarweise Ver-

  setzun ' , : , '. nie: Entscheidung, welche zu w;.illlende

  Forst: für dein Einsatzfall güiiltiii. ist, wird sich auf

  Crund der Siltiation oil-eben. Außer der A;,oi"dllun,-,.

  daß jeweils die stiftartigen Erilöllungeil an einem und

  dir Gegenöffnung am anderen Dichtring angeordnet

  sind. kann auch ein jeder Dichtring EI"ilöflun,w,en und

  Vertieitingen haben, wenn der Gegendichtring ent-

  sprechende Anordnun @(Ten aufweist.

  Membranen, die mit den beschriebenen zwei= teiligen Dichtringen ausgerüstet sind, finden Verwendung in pneumatischen Steuergeräten, Vofumenmeßgeräten mit Membranen und überall dort, wo die Membranen hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind. Ferner dort, wo es auf hohe Dichtheit des Membrangehäuses ankommt. Bei Membranen für Membranpumpen, die hohen Belastungen durch die Walkungen des Pumpenstößels unterliegen, wirkt sich die Ineinandersteckung der beiden Dichtungsteile besonders günstig aus, weil durch diese ein Einziehen der flächigen Membranen in den Pumpeninnenraum verhindert wird.
• Eine Verklebung der beiden Dichtringe mit der Membran ist besonders für die Montage der Membran von besonderem Vorteil, da die Verklebung ein Lösen der ineinandergesteckten Dichtringe verhindert.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Membran mit beidseitig auf ihren Stirn- flächen im Bereich ihres Umfanges aufgelegten elastischen Dichtringen, . die Flachseiten auf- weisen, welche auf den Stirnseiten der Membran aufliegen, dadu r ch gekennzeichnet, daß an einem der Dichtringe (3, 5) stiftförmige Vor- sprünge (4), am anderen Aufnahmeöffnungen (6) für die Stifte angeordnet sind und die Membran (1) mit Ausnehmungen (2) im Bereich ihres Um- fanges versehen ist, die zum Durchtritt der Stifte dienen. . ?. Membran mit zwei Dichtringen nach An- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte balkenartig (17), kegelig (18) oder halbkugelför- mig (19) ausgebildet sind, "Nobel die Aufnahme- Öffnungen diesen 1#orrnen angept:ot sind. _i. Membran mit Dichtringen nach Allspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Riil£e (3, 5@ 111i1, der Membran (1) verklebt 1111(l. -1. Mcinbran mit Diclitrin"cil nach Anspruch 1 bis 3. dadurch e:,cl#.ellili.e:i;llllet. da" ein Dichtring Sliltfürml@#e Vorsprung (4) und Allfnalimeöf- nnnge'.li (6) für die stiftförmigen Vorsprünge im Weciisel asst dein Umfan, verteilt tlui @velst und der GL-endichtrlü`g i11 gleicher Weise hassend zu dicwill atls::ebildct ist. In Betracht gezogene Drtickselirifteil: Deutsche Patentschrift Nr. 858 77.'; deutsche Ausle@@eschrift Nr. 1 t1561)25; britische Patentschrift Nr. 793 71i7.