DE2821136A1 - Doppelmembrankoerper - Google Patents

Description

R. 45 1 * Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Doppelmembrankörper nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher Doppelmembrankörper ist bekannt (DE-OS 26 06 199).

Bei dieser bekannten Bauart sind die Membranen flache Scheiben mit einem dichtenden Einspannrand. Ein Mittenbereich leistet die Schaltarbeit^ und ein zwischen dem Mittenbereich und dem Einspannrand liegender Ringbereich ist dabei Spannungen und Verformungen ausgesetzt. Der Verformungswiderstand ist verhältnismäßig hoch. Es ist in folgedessen ein hoher Druckunterschied erforderlich, um einen solchen Doppelmembrankörper zur Schaltarbeit zu bewegen. Außerdem ist durch die auftretenden Spannungen seine Lebensdauer begrenzt. Schließlich ist sein Mittenbereich als Schließkörper für einen Ventilsitz nicht immer -verwendbar, weil er durch Spannungen entstehende Verformungen erleidet.

Vorteile der Erfindung

Der Doppelmembrankörper mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber die Vorteile, daß er flexibler ist und die Schaltarbeit nicht wesentlich durch Eigenkräfte beeinflußt.

Desweiteren ist er in seinem vorgeformten Ringbereich nur geringen Verformungen ausgesetzt. Dadurch ist seine Lebensdauer erhöht. Dazu kommt, daß die einzelne Schaltmembran bei ihrer Verwendung als Schließkörper bereits bei kleinen Druckunterschieden und bei niedrigem Druckniveäu sicher abdichtet ohne

■2t/ H*frc>lj

zu großen Wirkdurchmesser/f""cTer bei großer Druckdifferenz eine zu hohe Belastung der Schaltmembran ergäbe. Darüber hinaus

309846/046$

R.

4 6 ·> f

weist jede Schaltmembran im Bereich eines von ihr abgedeckten Ventilsitzes nur geringe Verspannungen auf, so daß sie den Ventilsitz leicht völlig abdeckt. Schließlich sind für den Doppelmembrankörper zwei gleiche Membranen verwendbar, die mit einander in entgegengerichteter Lage zusammengebaut sind.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des Doppelmembrankörpers bei Schaltventilen von Brems-Blockierschutzanlagen, weil dort geringe Schaltkräfte und schnelles Schalten bei niedrigem Druckniveau und trotz hohem Druckniveau eine hohe Lebensdauer erforderlich sind.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figure, 1«.'den eingebauten Doppelmembrankörper in seinen beiden Endstellungen, Figur 2 eine Neutralstellung des Doppelmembrankörpers und Figur 3 die Ausgangs-Form der nicht eingebauten, einzelnen Membranen des Doppelmembrankrpers.

Beschreibung der Erfindung

Ein Doppelmembrankörper 1 ist unter Zwischenlage eines ringförmigen Abstandstücks 2 in einem Ventilgehäuse 3 festgespannt. Das Abstandsstück 2 hat in Achsrichtung an einer Anlagefläche 18 an ei'werMembran einen größerem Durchmesser und an einer Anlagefläche 19 an a/jer Membran einen kleineren Durchmesser. Auf der einen Seite des Doppelmembrankörpers 1 ist im Ventilgehäuse 3 ein Ventilsitz 4 vorgesehen, der zum Durchgang von Druckmittel von einem nicht dargestellten Hauptventil zu einem aussermittig angeordneten Bremszylinderanschluß 4' bestimmt ist;

SO98A6/04S8

- Ir- R. <6" Γ

der Druckmitteldurchgang ist vom Doppelmembrankörper 1 überwachbar. Auf der anderen Seite des Doppelmembrankörpers 1 ist ein Steuerraum 5 vorgesehen, der mit Steuer-Druckmittel beschickbar ist. Der Doppelmembrankörper 1 besteht aus zwei Membranen 6 und 7, die mittig je eine Verdickung 8 und 9 haben, und zwischen den Membranen 6 und 7 liegt ein ringförmiges Zwischenstück 20, damit sie einen gewissen Abstand voneinander beibehalten. Das Zwischenstück 20 hat in Achsrichtung an einer Anlagefläche 21 an der einen Membran 7 einen größeren Durchmesser und an einer Anlagefläche 22 an der anderen Membran 6 einen kleineren Durchmesser. Es ist damit umgekehrt eingebaut wie das Abstandsstück 2.

Wie in der Figur 1b dargestellt ist, liegt der Doppe lmembrankör per 1 in seiner einen Endstellung an einem etwas erhöhten Boden 10 auf der einen Seite des Steuerraums 5 an. Der Ventilsitz 4 ist geöffnet. Wenn Druckmittel in den Steuerraum 5 eingesteuert wird, bewegt sich der Doppelmembrankörper 1 in seine andere.Endstellung, in welcher er den Ventilsitz 4 abschließt. Diese Stellung des Doppelmembrankörpers 1 ist In Fig-* Xa gezeichnet.

Es ist zu erkennen, daß an je einem Übergang 11 und 12 der beiden Membranen 6 und 7 nur eine geringe Verformung und damit eine geringe Walkarbeit stattfindet.

Die Figur 2 zeigt eine Neutral- oder unbetätigte Stellung des Doppelmembrankörpers 1. Es ist zu erkennen, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Abstand des Doppelmembrankörpers 1 zum Ventilsitz 4 kleiner ist als zum Boden 10 des Steuerraumes 5. Auf diese-Weise ist ein erleichtertes Schließen des Ventilsitzes 4 gewährleistet.

— 5 —

909846/0461

- 5 - R 4^{r; :}

Die Figur 3 zeigt die Ausgangsformen der nicht eingebauten beiden Membranen 6 und 7. Sie läßt erkennen, daß beide Membranen tellerförmig ausgebildet und gleich sind und lediglich in ihrer Anordnung zueinander spiegelbildlich sind. Jede Membran hat einen verdickten Außenrand 13, 13', an dem sie unter Zwischenlage des Abstandstückes 2 festgespannt ist. Nach innen folgen dann ein Ringbereich 14, 14' und ein Mittenbereich 15, 15', der die Verdickung 8 bzw. 9 trägt.

Jeder Ringbereich 14, 14" ist bei der Schaltarbeit des Doppelmembrankörpers 1 einer Walkbeanspruchung ausgesetzt. Um diese besser zu ertragen, sind die Membranteile 13, 13' (Außenrand) und 14, 14' (Ringbereich) bzw. 14, 14' (Ringbereich)und 15, 15' (Mittenbereich) im Winkel zueinander angeordnet und mit einem vorgeformten Übergang 16, 16' versehen. Damit ist erreicht, daß die im Anlieferungszustand tellerförmige Membran 6 bzw. 7 mit ihrem Übergang 16, 16' zwischen planem zum konischen Teil im radialen Ringspalt zwischen dem Zwischenstück 20 und dem Abstandsstück 2 liegt.

Wird in den Steuerraum 5 Druck eingelassen, dann ist der Verformungswider stand des Doppelmembrankörpers 1 sehr klein. Eine wesentliche Verformung des vorgeformten Übergangs 16, 16' ist dabei nicht notwendig. Auch eine bei bekannten Membranen übliche Verwerfung des Doppelmembrankörpers 1 im Bereich des Ventilsitzes 4 ist hier wesentlich vermindert, weil der Krümmungsradius der Membran 6 beibehalten wird. Durch den großen übergang im Ringbereich 14 bzw. 14' kann die gleiche Membran sowohl ventilsitz- als auch steuerraumseitig verwendet werden, ohne daß eine der beiden Membranen überdehnt wird. Es kann also die gleiche Membran bei verschiedenen Wirkdurchmessern verwendet werden.

§09846/0468

R. *S

Die Membran 6, die als Schließkörper für den Ventilsitz 4 eingesetzt ist, wird lediglich im Bereich ihrer Vorformung bewegt. Sie ist dadurch sehr flexibel und dichtet bei niedrigem Druckniveau auch kleine Druckdifferenzen sicher ab. Durch ihre geringe Verspannung im Bereich des Ventilsitzes ist sie bereits bei kleiner Anlagekraft dicht. Schließlich hat sie eine große Lebensdauer und ihre Dauerfestigkeit.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des beschriebenen Doppelmembrankörpers bei Schaltventilen von Brems-Blockierschutzanlagen, weil dort geringe Schaltkräfte und schnelles Schalten bei niedrigem Druckniveau und trotz hohem Druckniveau eine hohe Lebensdauer gefordert werden.

809846/0461

Claims (6)

R. 46 N 1 17.4.1978 He/Ht ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

1. Doppelmembrankörper als Schalt- und Schließkörper eines Ventils, der unter Zwischenlage eines Abstandstückes mit seinen beiden Außenrändern in einem Ventilgehäuse festgespannt ist, der ferner einen gegebenenfalls mit einer Verdickung versehenen Mittenbereich hat, mit der er sich zum Betätigen des Ventils aus einer Ausgangsstellung herausbewegen kann, und der zwischen Einspannrand und Mittenbereich einen Ringbereich aufweist, der bei der Schaltarbeit des Doppelmembrankörpers Walkbeanspruchungen ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membran (6, 7) des Doppelmembrankörpers (1) im ausgebauten, spannungslosen Zustand zwischen zwei im Winkel zueinander angeordneten Membranteilen (13, 13', 14, 14') einen im Sinne ihrer Druckbetätigung vorgeformten übergang (16, 16') hat und daß jede der beiden Membranen (6, 7) mit jeweils der anderen entgegengerichteter Lage zusammengebaut ist.

2. Doppelmembrankörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine beiden Membranen (6, 7) gleich sind.

909846/0461

ORIGINAL INSPECTED

2821138

3. Doppelmembrankörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zwischen einem Ventilsitz (4) und einem Steuerraum (5) angeordnet und zwischen dem Ventilsitz (4) und einem Boden (10) des Steuerraumes (5) bewegbar ist und daß der Doppelmembrankörper (1) in seiner unbetätigten Ausgangslage
zum Ventilsitz (4) einen kleineren Abstand hat als zum Boden (10) des Steuerraumes (5) (Figur 2).

4. Doppelmembrankörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Membranen ein
Zwischenstück angeordnet ist, das zur Erlangung unterschiedlicher Membran-Wirkflächen in Achsrichtung an seiner Anlagefläche (21) an der einen Membran (7) einen größeren Durchmesser und seiner Anlagefläche (22) an der anderen Membran (6)
einen kleineren Durchmesser aufweist.

5. Doppelmembrankörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück ( 2) und das Zv/ischenstück (20) je eine Anlagefläche (19 bzw. 21) größeren Durchmessers und je eine Anlagefläche (18 bzw. 22) kleineren Durchmessers haben und daß Abstandsstück und Zwischenstück entgegengesetzt eingebaut
sind.

6. Doppelmembrankörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Membranübergänge (16, 16') im

909846/0461

Ringspalt zwischen dem Abstandsstück (2) und dem Zwischenstück (20) angeordnet sind.

909846/0461