DE2341508C3 - Membran für Gasmesser aus einem mit Elastomer beschichteten Textilmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Membran für Gasmesser aus einem mit Elastomer beschichteten Textilmaterial der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung. Eine solche Membran ist aus der DE-OS 14 547 bekannt. Bei dieser bekannten Membran reicht die Dichtung mit ihrem inneren Rand an den geneigten Wandungsbereich heran, was zur Folge hat, daß dann, wenn die Dichtung mit Hilfe von Druck und Wärme mit dem Umfangsflansch verbunden worden ist, in dem Grenzbereich zwischen der geneigten Wandung und dem Flansch eine Materialverdickung oder -anschwellung zu beobachten ist, die die Geometrie der Membran so beeinträchtigt, daß für genaue volumetrische Messungen untolerierbare Meßfehler entstehen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Membran der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß durch die Befestigung der Dichtung keine störende Beeinträchtigung der Membran herbeigeführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Der mit Hilfe der Erfindung erzieibare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß dank des dünnwandigen freistehenden Abschnitts nach Art einer Lippe, welcher nicht mit dem -Flansch verbunden ist, gewährleistet ist, daß der empfindliche Grenzbereich zwischen der geneigten Seitenwandung und dem Flansch nicht durch das Befestigen der Dichtung beeinträchtigt wird. In dieser Grenzfläche ist die Dichtung ausreichend weit sowohl von der geneigten Seitenwandung als auch vom Umfangsflansch entfernt, so daß keine störende Beeinflußung der Membranbeweglichkeit auftreten kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Gasmesser mit einer sich ideal verhaltenden Membran,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung einer Membran nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2,

Fig.4 einen Längsschnitt durch einen Gasmesser, wobei die in den Fig.2 und 3 dargestellte Membran in die Meßschalen eines Gasmessers eingebaut ^St,

Fig.5 eine perspektivische Darstellung einer Membran nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie A -A in F i g. 5, Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein zur Herstellung der Membran benutztes Formwerkzeug,
Fig.8 einen Längsschnitt durch ein zur Herstellung einer anderen Ausführungsform der Membran benutztes Formwerkzeug,

Fig.9 einen Längsschnitt durch ein zur Herstellung einer anderen Ausführungsform der Membran benutztes Fonnwerkzeug und

F i g. 10 einen Längsschnitt durch ein zur Herstellung noch einer weiteren Ausführungsform der Membran benutztes Formwerkzeug.

In F i g. 1 ist zu erkennen, wie eine Membran in einem Gasmesser angeordnet ist. Der Gasmesser besitzt zwei Meßschalen 7, 7', zwischen deren einander gegenüberliegenden Kanten 8,8' ein Flansch 4 und eine Dichtung 5 der Membran 1 eingeklemmt sind. Ein oberer Bereich 2 und eine geneigte Wandung 3 der Membran sind frei j5 beweglich.

Im Bereich einer Grenzfläche 9 erfährt die Membran eine Biegebeanspruchung, wenn sie aus der in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Stellung in die gestrichelt dargestellte Stellung bewegt wird. In F i g. 1 ist der Grenzbereich 9 unbehindert, d. h. idealisiert dargestellt. Bei herkömmlichen Membranen ist jedoch in diesem Bereich die bereits erwähnte Verdickung oder Anschwellung zu finden, die die Biegeachse 10 der Membran so verlagert, daß sich die Membran nicht mehr unbehindert hin- und herzubewegen vermag. Es entstehen dann zwischen den inneren Wandungen 11, W der Meßschalen und der Membran tote Räume, die volumetrische Messungen fehlerhaft gestalten, da davon auszugehen ist, daß solche Räume nicht völlig identische Volumina enthalten. Ist jedoch, wie in F i g. 1 dargestellt, der Grenzbereich 9 zwischen der geneigten Wandung 3 und dem Flansch 4 bzw. der Dichtung 5 der Membran unbehindert, so gelangt die Wandung 3 der Membran 1 in feste Anlage an die innere Wandung 11, W der Meßschalen 7, 7', was das Ausbilden von störenden Toträumen unterschiedlicher Volumina verhindert. Ist die Meßeinrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt, frei von Hohlräumen unterschiedlicher Volumina, so werden bei der wiederholten abwechselnden Bewegung der Membran keine Meßfehler hervorgerufen.

Wie bereits erwähnt, ist es jedoch bei herkömmlich ausgebildeten Membranen praktisch unmöglich, die Ausbildung von störenden Hohlräumen als Folge von Behinderungen im Grenzbereich 9 zu verhindern.
Die in Fig. 2 dargestellte Membran besteht aus inem gewebten Textilerzeugnis oder aus einem aus Kunstfaser hergestellten Erzeugnis, wobei sich Kunstfasern nur dann eignen, wenn sie beim Erhitzen

schrumpfen. Eine oder beide Seiten des Textilerzeugnisses sind mit einem hochöibeständigen Elastomer, wie Acrylonitril-Butadien-Gummi (NBR) beschichtet, um das Textiierzeugnis gasundurchlässig zu mhchen.

Eine Dichtung 5 aus einem Elastomer-Werkstoff ist fest mit dem Flansch 4 der Membran verbunden, wobei das Textilmaterial der Membran bei einer Wärmebehandlung geschrumpft und das Dichtungsmateria! bei dieser Wärmebehandlung fest mit dem Membnn-Werkstoff verbunden wurde. ι ο

Die Dichtung 5 besitzt somii an ihrer der Membran abgewandten Seite sowie am inneren, der geneigten Wandung 3 benachbarten· Rand einen dünnwandigen, freistehenden Abschnitt 13 nach Art einer Lippe, der nicht mit dem Flansch 4 verbunden ist, sondern von diesem Flansch entfernt gehalten ist. Wenn die Membran 1 in den Schalen des Gasmessers fixiert wird, so wird der dünnwandige Bereich der Dichtung 5 durch die einander gegenüberliegenden Kanten von paarweise vorgesehenen Gasmesserschalen 7, T in der gleichen Weise festgeklammert, wie auch der übrige dickwandige Abschnitt 13', wie in F i g. 4 dargestellt. Obgleich die Darstellungsweise in der Zeichnung übertrieben ist, so als ob ein sichtbarer Raum zwischen dem dünnwandigen Bereich 13 und dem Flansch 4 vorlage, verschwindet in Wirklichkeit dieser Raum, um die gleiche funktionale Wirkung hervorzurufen, wie bei der in Fig. 1 dargestellten Membran. Auf diese Weise wird die in der Zeichnung gebogen dargestellte Achse 10 der Membran 1 in keiner Weise durch die Dichtung 5 beeinflußt, die mit Hilfe der gegenüberliegenden Kanten 8, 8', eiiics Paars von Gasmesserschalen 7, T festgeklammert ist und verbleibt somit auch nach dem Einbau in der gezeichneten Stellung. Aus diesem Grunde entsteht während der wiederholten und abwechselnden Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Membran kein Raum zwischen der Membran und den inneren Wandungen der Gasmesserschalen 7, T und es entsteht auch keine Einflußgröße, die Meßfehler beim Gebrauch der Einrichtung hervorrufen könnte. Die Membran nach dieser Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß selbst in dem Fall, daß ein Fließen des die Dichtung bildenden Elastomers während des Warmformgebungsprozesses auftreten sollte, was eine Aufschwellung 6 aus dem dickwandigen Bereich 13' in einem dicht bei dem dickwandigen Bereich liegenden Abschnitt zwischen dem dünnwandigen Bereich 13 und dem Flansch 14 zur Folge hätte, ein? derartige Aufschwellung zwischen dem dünnwandigen Bereich 13 und dem Flansch 4 aufgefangen würde, da die Dichtung 5 in zusammengedrückter Weise durch die Kanten 8, 8' festgeklammert ist und demzufolge keine Aufschwellung aus der Dichtung 5 in Richtung auf die geneigte Wand 3 auftreten kann.

Im folgenden wird eine Membran nach einer anderen Ausführungsform sowie ein Verfahren zu deren Herstellung unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben.

Die in den Fig. 5 und 6 beschriebene Ausführungsform stimmt mit Ausnahme des besonderen Aufbaues der Dichtung 5 vollständig m^;t cU.; 7uvor beschriebenen Ausführungsform überein. Die mit dem Flansch 4 zu verbindende Dichtung 5 besteht aus einem Elastomer, welches getrennt von der Formgebung der Membran hergestellt und gehärtet worden ist. Bei der Formgebung der Membran wird derjenige Teil der Dichtung 5, der dicht an der geneigten Wandung 3 zu liegen kommt, entweder frei von Klebstoff gehalten oder mit einer leicht entfernbaren Flüssigkeit behandelt, wozu beispielsweise eine Silikoi-Flüssigkeit dienen kann. Die Behandlung mit einer derartigen Flüssigkeit erfolgt vor dem Einfügen der Membran in die Preßformen, während die anderen Teile der Dichtung 5 mit einem Klebstoff versehen werden. Im Anschluß daran w ird die Warmformgebung vorgenommen, um eine fertiggestellte Membran 1 zu erzielen. Obgleich di^se Dichtung 5 der Membran 1 eine gleichförmige Wandstärke besitzt, ist der sich dicht an der geneigten Wendung 5 befindende Endbereich 20 nicht an dem Flansch 4 befestigt, sondern frei von diesem gehalten, während das übrige Teil 20' der Dichtung 5 an dem Flansch 4 mit Hilfe eines Klebstoffes befestigt ist, wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Da bei dieser Ausführungsform der Teil 20 der Dichtung 5, welches dicht an der geneigten Wandung 3 angeordnet ist, mit Hilfe geeigneter Maßnahmen nicht an dem Flansch 4 befestigt worden ist, wird mit Sicherheit keine Aufschwellung des Elastomers veranlaßt, welches die Dichtung 5 bildet. Demzufolge werden bei dem Einbau dieser Membran in die Schalen des Gasmessers die gleichen höchst vorteilhaften Effekte hervorgerufen wie diese bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 9 beschrieben.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist die Dichtung 5 mit der Oberfläche des Flansches 4 verbunden, was heißt, daß die Dichtung dort angeordnet ist, wo der obere Bereich 2 und die geneigte Wandung 3 vorgesehen sind. Demgegenüber wird bei der jetzt beschriebenen Ausführungsform eine Dichtung 5 der in den Fig. 2 —4 und 7 beschriebenen Gestalt an der Unterseite des Flansches 4 befestigt. Wie in den Fig. 2—4 und 7 dargestellt, besitzt diese Dichtung 5 einen dünnwandigen Bereich 13 und einen dickwandigen Bereich 13'. Nach dem Einbau in die Schalen des Gasmessers bewährt sich diese Membran genausogut wie die in F i g. 4 dargestellte.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird im folgenden eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform sind gleichartige Dichtungen 5 an beiden Seiten der Oberfläche des Flansches 4, wo der obere Bereich 2 und die geneigte Wandung 3 vorgesehen sind, und auch an der Unterseite des Flansches angeordnet. Nach dem Einbau in die Betätigungsorgane eines Gasmessers und bei der Verwendung zur Gasmessung zeigt diese Membran ebenso gute Wirksamkeit wie die Membran der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Obgleich bei dieser Ausführungsform jede der an den beiden Seiten des Flansches 4 angeordneten Dichtungen 5 aus einem dickwandigen Bereich 13' und einem dünnwandigen Bereich 13 zusammengesetzt sind, ist es möglich, die beiden genannten Dichtungen mit gleichförmiger Wandstärke auszubilden, wobei ihre in der Nähe der geneigten Wandung 3 angeordneten Endbereiche nicht an dem Flansch befestigt sind, wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 5 und 6. Auch eine derartige Anordnung führt zu ausgezeichneten Ergebnissen.

Die Membrane können wie folgt hergestellt werden:

Eine Patrize 14 und eine Matrize 15 werden derart angei.rdnet, daß. wie in F i g. 7 dargestellt, der obere Bereich 2 und die geneigte Wandung 3 der Membran lediglich durch die konvexe Patrize 14 geformt werden, wodurch die entsprechenden Teile der Membran nicht in zusammengedrückter Weise während der Formge-

bung fesgeklemmt werden, wobei die Membran, die zwischen die beiden Preßformen angepaßt ist einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um das thermisch bedingte Schrumpfen der synthetischen Fasern in Übereinstimmung mit dem oberen Bereich 2 und der geneigten Wandung 3 der Patrize hervorzurufen. Gleichzeitig wi~ 1 das Elastomer gehärtet aus welchem die Membran .usteht. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß die in der Wärme ausgelöste Verformung der synthetischen Fasern durch das Aushärten des Elastomers dauerhaft gestaltet wird. Dank dieser Arbeitsweise sind spürbare Verbesserungen der Π haftigkeit der Membran erzielt worden.

Unter dem in der Beschreibung verwandten E »Elastomer« ist ein Werkstoff wie Nalurg synthetisches Gummi od. dgl. zu verstehen, der sondere bei Verwendung als Bestandteil der Mei dazu geeignet ist, das gewebte oder gest Textilerzeugnis gasundurchlässig zu machen un dererseits auch imstande ist, die Membran bew

ίο oder flexibel zu gestalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnuncen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Membran für Gasmesser aus einem mit Eiastomer beschichteten Textilmaterial, welches in einem geeigneten Formgebungsverfahren behandelt wurde, bestehend aus einem Umfangsflansch und einem mittleren Bereich, die in zueinander parallelen Ebenen liegen, sowie einem dazwischen liegenden geneigten Wandungsbereich, und einer wenigstens an einer Seite des Umfangsflansches befestigten Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) an ihrer der Membran (1) abgewandten Seite und am inneren, der geneigten Wandung (3) benachbarten Rand einen dünnwandigen, freistehenden Abschnitt (13) nach Art einer Lippe aufweist, der nicht mit dem Flansch (4) verbunden ist.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem dünnwandigen Randabschnitt (13) versehene Dichtung (5) an der Oberseite des Umfangsflansches (4) vorgesehen ist.

3. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem dünnwandigen Randabschnitt (13) versehene Dichtung (5) an der Unterseite des Umfangsflansches (4) vorgesehen ist.

4. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem dünnwandigen Randabschnitt (13) versehene Dichtung sowohl an der Oberseite des Umfangsflansches (4) als auch an der Unterseite des Umfangsflansches vorgesehen ist.

5. Membran nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) einen mit dem Umfangsflansch (4) fest zu verbindenden dickwandigen Abschnitt(13') aufweist.