DE1970306U - Rollmembrane als dichtungselement zwischen kolben und zylinder. - Google Patents

Description

Anmelder: Guide-Regelarmaturen KG, Ludwigshafen-Oggersheim,

Mannheimer Straße .63

Rollmembrane als Dichtungselement zwischen Kolben und Zylinder

Die Neuerung betrifft eine Rollmembrane als Dichtungselement zwischen Kolben und Zylinder.

Rollmembranen werden im allgemeinen aus Gummi pder anderen elastischen Stoffen, z.B. Kunststoffen, hergestellt. Zur Erhöhung ihrer Reißfestigkeit erhalten sie häufig Einlagen aus Gewebe.. Derartige Einlagen werden bei der Fabrikation aus ebenen Gewebestücken geformt, wobei sie im Bedarfsfall erwärmt werden. Danach werden die hutförmigen Rollmembranen ein- oder zweiseitig beschichtet und im Bedarfsfall vulkanisiert. Die fertigen Rollmembranen üblicher Bauart haben demgemäß im wesentlichen eine konische Hut- oder Topfform, wobei sich vorzugsweise am äußeren Rand ein Wulst befindet, doch kann man auch die Krempe selber zum Einspannen verwenden.

Da diese bekannten Formen aus einem ebenen Gewebe hergestellt werden, läßt es sich nicht vermeiden, daß sie^bei der Verformung stark beansprucht werden. Hieraus ergibt sich die Grenze der Verwendbarkeit bei der Gleichheit zwischen dem Hutdurchmesser und der Huttiefe. Zusätzlich zu der Tatsache, daß man die mechanische Beanspruchung der Einlage auch bei Erwärmung nicht über eine vorgegebene mechanische Grenze erhöhen kann, ist noch zu beachten, daß sich

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bei der Verformung Schuß und Kette eines Gewebes unterschiedlich verhalten. Hieraus ergeben sich weitere ungünstige Eigenschaften der bekannten hutförmigen Rollmembranen. Diese ungünstigen Eigenschaften werden umso schwerwiegender., je langer die Kolbenwege im Vergleich zum Zylinderdurchmesser bei hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylindern für Hub-., Zug-, Spann- und Haltevorrichtungen sind.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es,, diese Grenzen zu überwinden, d.h. Rollmembranen zu schaffen,, bei denen die Bewegungslän_De wesentlich größer sein kann als der Durchmesser des Zylinders oder des Kolbens.

Gemäß der Neuerung ist die Rollmembrane schlauchförmig ausgebildet und weist eine schlauchförmig geklöppelte oder klöppelähnlich verschweißte Fasereinlage auf ₃ die wenigstens einseitig mit einem dichten elastischen Werkstoff beschichtet ist. Man geht also nicht von einer ebenen Einlage auSj die nach Art eines Hutes verformt wird, sondern man nimmt eine schlauchförmige Einlage. Außerdem macht man von den Vorteilen des Klöppelverfahrens oder der klöppelähnlichen Verschweißung Gebrauch., wobei es keine mechanischen Unterschiede zwischen Schuß und Kette gibt. Bei schweißbaren Kunststoff -Fasern kann man auf eine echte Klöppelung oder eine gleichwertige Verarbeitung verzichten; es genügt., zwei gegenläufig gewundene Faserlagen an den Berührungspunkten zu verschweißen.

Es ist wünschenswert, daß sich die Einlage in der Querrichtung leicht verformen läßt (damit sie ohne Schwierigkeit von der Anlage an den Kolben zur Anlage an den Zylinder und umgekehrt übergehen kann), wogegen sie sich in Längsrichtung nur wenig dehnen

läßt (damit der auf die Ro11membraneη wirkende Druck diese möglichst wenig dehnt). Auf diese Weise erreicht man einen geringen Walkwiderstand,, wenn sich die Rollmembranen von der Im Durchmesser kleineren Kolbenwand auf die im Durchmesser größere Zylinderwand anlegen und umgekehrt. Diese zusätzliche Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Uberkreuzungspunkte der Pasern in Schlauchachenrichtung einen größeren Abstand haben als in Umfangsrichtung. Die Zwischenräume bilden also bevorzugt gleichseitige Parallelogramme oder Rauten, deren lange Diagonale parallel zur Schlauchachse liegt.

Die Pasern werden bevorzugt in üblicher Weise aus Kunststoff hergestellt.

Bei der Fabrikation kann man die Schläuche in beliebiger Länge herstellen und auch in beliebiger Länge beschichten. Vor dem Einbau werden dann die schlauchförmigen Ro11membraneη nach Bedarf

auf Länge beschnitten. Das Beschneiden kann sowhl vor als auch nach dem Beschichten erfolgen. In an sich bekannter Weise kann man an den Schlauchenden Ringwulste vorsehen, die" das Einspannen erleichtern.

In vielen Fällen bedient man sich zur abdichtenden Verbindung zwischen Kolben und Zylinder einer einseitigen Rollmembrane, im vorliegenden Pail also einer einseitigen Rollmembrane mit geklöppelter oder klöppelartig geschweißter Schlaucheinlage· In anderen Fällen verwendet man jedoch zwei Rollmembranen, von denen die eine an den einen Zylinderraum und die andere an den anderen Zylinderraum grenzt, wobei die beiden Zylinderräume durch den Kolben voneinander getrennt sind. Bei derartigen Anordnungen kann man nun

auch eine Schlauchmembrane verwenden,, die bei oder nach der Beschichtung mit einem mittleren Ringwulst versehen wurde und mit diesem Ringwulst in eine umlaufende Nut des Kolbens eingreift, in der sie durch eine Bindung, Kupplung oder Schelle gehalten werden kann. Eine einzige Schlauchmembrane dient in diesem Fall als zweiseitige Rollmembrane.

Bei der Herstellung wird die geklöppelte Fasereinlage vorteilhaft in Längsrichtung zunächst derart gedehnt, daß eine steile axiale Klöppelsteigung entsteht. Dann wird die Beschichtung aufgebracht, womit die Ausbildung der Endwulste und gegebenenfalls des Mittelwulstes verbunden werden kann. Demgemäß wird bei großer Längsdehnung beschichtet und im Bedarfsfall vulkanisiert.

In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Neuerung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Rollmembranschlauch,

Fig· 2 den Einbau einer einseitigen Schlauch-Rollmembrane _s

Fig. 3 einen Schlauch, der als zweiseitige Membrane verwendet werden kann und

Fig. 4 den eingebauten Zustand des Gegenstandes der Fig. J.

Gemäß Fig. 1 bilden sich kreuzende Kunststoff-Fasern 1 einen Schlauch, dessen Rauten parallel zur Achse ihre große Diagonale
haben. Der gesamte Schlauch ist, wie dies an der Grezlinie 2 angedeutet ist, mit Kunststoff beschichtet.

Gemäß Fig. 2 wird der Zylinder aus den beiden Teilen 10 und 11 gebildet, deren Flansche 12 und 13 in beliebiger Weise gegen-

einander gepreßt sind. Beim Zusammenpressen fassen die Plansche zwischen sich den nach außen umgebördelten, mit einem Wulst 14 versehenen Rand des beschichteten Schlauches. Der Schlauch liegt dann bei der wiedergegebenen Stellung zunächst auf die Innenseite des Zylinders 10 auf, kehrt bei I5 um und legt sich anschließend auf die Außenseite eines Hohlkolbens 16. Gegen den Boden dieses Hohlkolbens ist der nach inngfen gebogene Wulst I7 des beschichteten Schlauches durch einen Membranteller 18 gedrückt. Der Druck wird durch die Mutter 19 auf dem Gewindezapfen 2D der Kolbenstange 21 aufgebracht.

Bei der wiedergegebenen Ausführungsform wird der Arbeitsdruck auf der Seite des Membrantellers 18 aufgebracht und greift demgemäß in den zylindrischen Hohlraum der Membrane ein., so daß diese ge- $ streckt wird. Wenn durch eine Feder, durch .ein Gewicht oder ein anderes Hilfsmittel beim Nachlassen des Druckes die Kolbenstange

den Hohlkolben 16 zurückdrückt, so könnte die Schlauchmembrane umgestülpt werden; daher ist es meist nützlich, wenn in dem Raum, welcher an den Membranteller 18 grenzt, ein ausreichender Druck erhalten Dleibt, um die Schlauchmembrane gespannt zu halten.

Nach Fig. J5 ist die Schlauchmembrane JjO mit Endwulsten j51 und 32 sowie einem Mittelwulst j5J> versehen. BeJ/äem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen sämtliche Wulste auf der Innenseite. Demgemäß kann es zweckmäßig sein, die Wulste zunächst auf der Außenseite anzubringen und dann das ganze Schlauchgebilde nach Art * eines Strumpfes umzustülpen. ;'_

Beim Einbau der in Fig. ^ im axialen Schnitt wiedergegebenen

Rollmembrane gemäß Fig. 4 werden die Endwulste J1 und 32. zwischen den Planschen 40 und 41 der Zylinderteile k~5, 44 von außen und,-dem Zwischenring 45 von innen eingeklemmt. Beide anschließenden Teile des Schlauches liegen dann zunächst auf die Innenwand der ZyI Inder teij Ie auf ₃ wölben sich dann nach innen zum Kolben 46 und vereinigen sich auf diesem mit dem Wulst ^y.,\ der in eine Ringnut 4? des bei 48 geschlossenen Hohlkolbens eingreift. Der sich hierbei bildende zylindrische Hohlraum 49 ist zweckmäßig durch ein Ventil 50,, insbesondere ein Rückschlagventil,, an eine Leitung 51 oder an die Umgebung angeschlossen^ doch ist es meistens zweckmäßiger, über 5% 50 einen Druck zuzuführen, der gleich oder höher ist als der Drück in den Zylinderräumen.

Claims (4)

V S chutza n Sprüche

1. Rollmembrane als Dichtungselement zwischen Kolben und Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß sie schlauchförmig ausge-, .,...· bildet ist und eine schlauchförmig geklöppelte oder klöppelartig ^: ■ verschweißte Pasereinlage (1) aufweist, die wenigstens einseitig mit einem dichten, elastischen Werkstoff (2) beschichtet ist. /

2. Rollmembrane nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß die Überkreuzungspunkte der Pasern in Schlauchachsenrichtung - einen größeren Abstand haben als in Umfangsrichtung.

•3. Rollmembrane nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Kunststoff bestehen und an den Überkreuzungspunkten verschweißt sind.

4. Rollmembrane nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch ge-

kennzeichnet, daß sie an. den Schlauchenden Ringwulste (^1, 32) aufweist.

5· Rollmembrane nach Anspruch 1 oder f.-olgenden, dadurch gekennzeichnet, daß;sie.in der Mitte auf der Innenseite einen Ringwulst (33) aufweist. .. .,

-- _ö^ Verfahren zur Herstellung einer Rollmembrane nach Anspruci 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die geklöppelte oderl klüppelartijj verschweißte Pasereinlage (1) in Längsrichtung gedehnt und in diesem Zustand beschichtet sowie gegebenenfalls vulkanisiertv;ird.

(. Verfahren zur Herstellung einer Rollmembrane nach Anspruci ^;i odoi¹ ~j, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwulste (3>1 > 32, 33) auf, "öl...rächt werden, nachdem der Schlauch auf Länge geschnitten ist.