DE1450540A1 - Membran zum Getrennthalten zweier benachbarter Raeume - Google Patents

Description

OFFENIEGUNGSSCHRIFT

DR.-ING. VON KEEiSLLR DR.-LNG. SCH0NWÄLD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

KOlN 1, DEICHMANNHAUS

31. 7- 1968 P 14 50 540.9 Sch/ek

Hochdruck-Dichtungsfabrik Schmitz & Schulte, 5673 Burscheid Bez. Düsseldorf.

Membran zum Getrennthalten zweier benachbarter Räume.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membran zum Getrennthalten zweier benachbarter Räume gleichen oder verschiedenen Druckes, die am Umfang und in der Mitte zwischen Maschinenbzw. Geräteteilen fest eingespannt ist.

Bei Stellgliedern für Ventile oder bei sonstigen als Membranzylinder ausgebildeten Verstelleinrichtungen kennt man einerseits die Verwendung von plattenförmigen Membranen. Diese lassen im allgemeinen nur einen verhältnismäßig kleinen Hub zu. Bei größeren Hüben wird die Membran durch Dehnung zum Teil erheblich beansprucht. Andererseits ist es bekannt, sogenannte Rollmembranen zu verwenden. Bei der Rollmembran ist zwar ein größerer Hub möglich. Wenn jedoch die Membran an der inneren oder äußeren Einspannung im wesentlichen zylinderförmig verläuft, wird beim Abrollen die innere Umfangsflache des Zylinders nach außen gestülpt.

Neue g

BAD ORIGINAL.

009813/0470

Dies führt zu einer erheblichen Dehnung.der-Membran. Diese Beanspruchung ist der Membran dann sehr unzuträglich, wenn diese verhältnismäßig dick ist und/oder eine Gewebeeinlage aufweist, die erforderlich ist, um höheren .Betriebsdrücken standhalten zu können. Zur Behebung dieses "Nach-? . ■ teiles hat man schon vorgeschlagen, die Rollmembran -in der Weise in kegelstumpfTö'rmiger Form zu verwenden, daß die Membran sowohl von der inneren als auch von der äußeren Einspannebene im scharfen Winkel in die Kegelstumpfform übergeht. flierbei erhält eine solche Membran eine Abstützung einerseits unmittelbar an einer zylinderförmigen Gehäusefläche und andererseits an einem kegelförmigen Mittelteil. Eine solche Ausbildung der Membran und der Abstützung führt dazu, daß die Membran unter Bildung einer Umkehrschleife von einem verhältnismäßig spitzen Winkel bewegt wird. Der Winkel ist dadurch begrenzt, daß die Membran an einer parallel zur Längsachse des Verstellteils' laufenden Abstützwand zur Anlage kommt. Dadurch ergibt sich ein scharfer Knick in der Umkehrschleife. Diese Ausführungsform ist nur für Membranen von geringer Dicke, z»B. dünn beschichtetem Gewebe möglich. Solche dünnen Membranen sind hohen Betriebsdrücken nicht gewachsen.

Es ist weiterhin bekannt, Membranen der genannten Art, darunter solche von verhältnismäßig großer Dicke, in der Weise zwischen den Maschinenteilen einzuspannen, daß die Membran zwischen der äußeren und der zentralen Einspannstelle einen mehr oder weniger gekrümmten Bogen in einer Richtung hin beschreibt. Hierbei ist die Gesamtanordnung der Konstruktion so gehalten, daß der nach einer Richtung verlaufende Bogen in der Membran zwischen den Einspann-

BAD ORIGINAL

8098 13/0 4 70

.. 3 —

stellen in der obersten und untersten Wirkstellung der Konstruktion verbleibt. Dies bedeutet, daß die durch die Membran gegebene Möglichkeit des Hubes nur zu einem Bruchteil ausgenutzt wird. Dadurch ergibt sich eine Beschränkung in der Anwendung der Membran und auch bei der Ausbildung der die Membran aufnehmenden Teile. Wenn man einen größeren Hub bei einer solchen Konstruktion verwirklichen will, würde die Membran hinsichtlich des Bogenverlaufs zwischen den Einspannstellen umschlagen. Ein solches Umschlagen in der Richtung des Membranverlaufes verursacht eine hohe Walkarbeit in der Membran und damit eine übermäßige Beansxiruchung, die zur Zerstörung führt und sieh insbesondere bei dicken Membranen bald ungünstig, bemerkbar macht. Es ist also keine Vorkehrung getroffen, wenn die betreffende Membran für .Anwendungsfälle eingesetzt wird, bei denen der volle oder nahezu volle Hub der Membran auszunutzen ist. ■ -

Aufgabe der Erfindung ist, eine verbesserte Ausbildung von Membranen , insbesondere von solchen mit ν 3rhältnis~ mäßig großer Dicke und mit oder ohne Gewebeeinlage vorzusehen, die sich auch unter hohem Betriebsdruck und ohne Beschränkung des Hubes ohne merkliche Dehnung bzw. Stauchung bewegen läßt. Die Membran gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß diese - im Querschnitt gesehen im Anschluß an die Einspannflächen formstexfe Schrägteile aufweist, die nach derselben Achsrichtung der Membran von den Einspannflächen abgehen. Vorteilhaft verläuft der Winkel der formsteifen Schrägteile der Membran zwischen etwa ^o ° und 60 ° , vorzugsweise unter 45 ° .

BAD ORIGINAL

809,813/0470

Auf diese Weise erhält man eine Membran, vornehmlich eine dicke Membran., die einen großen Hub der Membran im Verhältnis zum Durchmesser zuläßt, wobei ein Umschlagen der' Membran an den Einspannstellen ausgeschaltet ist. Der in der Membran durch die formsteifen Schrägteile gebildete Bogen bleibt hinsichtlich.der Richtung des Bogens beibehalten. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß eine schädliche Dehnung bzw. Stauchung der Membran bei der Hubänderung nicht eintritt, "ohne daß man auf einen bestimmten. Hub bzw. auf eine enge Bauweise des von der Membran eingenommenen Querschnitts beschränkt ist. Die Membran kann zum Standhalten gegen hohe Betriebsdrücke eine verhältnismäßig große Dicke aufweisen urd unterliegt keiner schädlichen Walkung. Die ^l bei der Herstellung in die Membran hineingebrachte Krümmung des eingeformten Bogens bleibt im wesentlichen konstant. Die Ein- und Austrittswinkel des Bög,ens verändern sich nicht. Es ist eine hohe Betriebssicherheit und Dauerhaftigkeit für , solche Membranen gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels nachstehend erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Membran gemäß der Erfindung im Schnitt sehematisch. »

Die in der Figur dargestellte Membran 1 weist eine äußere \ Einspannfläche 2 und eine innere Einspannfläche J auf. Die Membran ist so geformt, daß sie im Anschluß an die beiden Einspannflächen 2 und J Schrägteile 4 und 5 aufweist, die formsteif sind. Die beiden Schrägteile 4 und 5 verlaufen nach derselben Seite der Membran von den Einspannflächen,

BAD

809813/0470

d.h. bei der Darstellung der Figur nach oben. An den einen formsteifen Schrägteil, z.B. den Schrägteil 4, schließt sich ein bogenförmiger Verlauf 6 der Membran u. dgl. mit Ein- und Austrittswinkeln 7 an, worauf die Membran mit dem Teil 8 in entsprechender Kegelform in den Schrägteil 5 der Einspannstelle j5 mündet·. Bei einem Arbeitshub der Membran bewegt sieh der bogenförmige Teil 6 der Membran von der Einspannstelle 2 zu der Einspannstelle > bei oberster Stellung der Hubhöhe der Membran, die mit strichpunktierten Linien veranschaulicht ist. Durch die formsteifen Schrägteile 4 und 5 bleiben die Ein- und Austrittswinkel 7 beim Sichfortpflanzen des Bogenteils 6 in Querrichtung konstant. Die Membran verbleibt in jeder Zwischensbellung, ohne daß ein Umschlagen in die Extremlage stattfindet. Dadurch läßt sich die Walkarbeit auch einer dicken Membran auf ein Minimum reduzieren. Vorzugsweise beträgt der Winkel J

809813/0470

Claims (2)

U5054Ö Ansprüche

1. Membran aus elastischem Material, z.B. Gummi, zum Getrennttialten zweier benachbarter Räume gleichen oder verschiedenen Druckes, die am Umfang und in der Mitte zwischen Maschinen- bzw. Geräteteilen fest eingespannt ist , dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (l) - im Querschnitt gesehen - im Anschluß an die Einspannflächen (2,3) ibrmstelfe Schrägteile (4,5) aufweist, die nach derselben Achsrichtung der Membran von den Einspannflachen (2,3)abgehen. .

2., Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der formsteifen Schrägteile (4,5) der Membran zwischen etwa 3°° und 6o° , vorzugsweise unter 45 ° verläuft.

Neue Unterlagen tsatZSdetXnderuno^V;^^^

'■■, - '""I "-. ; BAD.ORlGWAL

809813/Θ470