DE2907581A1 - Membrane seal for pneumatic cylinder - has connecting plate with air feed nozzle inserted into cylinder bore - Google Patents

Membrane seal for pneumatic cylinder - has connecting plate with air feed nozzle inserted into cylinder bore

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DE2907581A1 DE19792907581 DE2907581A DE2907581A1 DE 2907581 A1 DE2907581 A1 DE 2907581A1 DE 19792907581 DE19792907581 DE 19792907581 DE 2907581 A DE2907581 A DE 2907581A DE 2907581 A1 DE2907581 A1 DE 2907581A1
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    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type

Abstract

The membrane seal is for a pneumatic cylinder. A connecting plate (15) with an air feed nozzle is inserted into a housing (11) of the cylinder (10). It can move in a limited fashion axially and has an intermediate chamber between itself and the housing. The membrane (19) is arranged in this intermediate chamber at an edge beading (16) to create a self-sealing when there is pressure feed into a chamber sealed by the membrane (17). The edge bead has a first diameter and the connecting plate (15) has a second diameter larger than the first to form an overlapping seat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membranabdichtung nachThe present invention relates to a membrane seal according to

dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. Sie findet Anwendung bei pneumatischen Einrichtungen und insbesondere bei pneumatischen Antrieben, bei denen eine Membran eine Abdichtung zwischen einem Gehäuse des Antriebs und einer Luftkammer bildet.the generic term of claim 1. It is used in pneumatic Devices and especially in the case of pneumatic drives in which a membrane forms a seal between a housing of the drive and an air chamber.

Bekannte Abdichtungen dieser Art verwenden eine Membran mit einem Ringwulst am Außenumfang der Membran, wobei dieser Ringwulst gegen das Gehäuse gedrückt wird, um eine Abdichtung des Mediums in dem Gehäuse herbeizuführen. Das Andrücken des Ringwulstes gegen das Gehäuse erfolgt entweder durch das Anziehen einer Mutter oder durch die Verwendung einer Feder bzw. einer anderen geeigneten Vorspanneinrichtung. Auf Grund der erforderlichen Einrichtung zum Andrücken des Ringwulstes der Membran gegen das Gehäuse sind die bekannten Anordnungen relativ aufwendig und kostspielig. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Membranabdichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auf gesonderte Vorspanneinrichtungen verzichtet werden kann.Known seals of this type use a membrane with a Annular bead on the outer circumference of the membrane, this annular bead being pressed against the housing is to bring about a seal of the medium in the housing. The pressing the annular bead against the housing is done either by tightening a nut or by using a spring or other suitable biasing device. Due to the necessary device for pressing the annular bead of the membrane against the housing, the known arrangements are relatively complex and expensive. It is therefore the object of the present invention to provide a membrane seal To improve the aforementioned type so that on separate pretensioning devices can be dispensed with.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the one characterized in claim 1 Invention. Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims removable.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in das Gehäuse des Antriebs eine Verbindungsplatte eingesetzt, wobei die Verbindungsplatte eine Luftzufuhrtülle aufweist. Die Verbindungsplatte weist einen geringen axialen Bewegungsspielraum in dem Gehäuse auf, wobei ein Abstand zwischen dem Gehäuse und der Verbindungsplatte gebildet wird. Eine eine Luftkammer abdichtende Membran ist mit ihrem Randwulst am Außenumfang in dem Zwischenraum zwischen Verbindungsplatte und Boden des Gehäuses angeordnet. Wenn über die Zufthrtülle der abzudichtenden Kammer ein Medium zugeführt wird, so wird die Membran mit ihrem Randwulst in dem Zwischenraum zwischen der Verbindungsplatte und dem Gehäuseboden eingespannt.According to the present invention is in the housing of the drive Connection plate used, wherein the connection plate has an air supply nozzle. The connecting plate has little axial freedom of movement in the housing on, whereby a gap is formed between the housing and the connecting plate. A membrane sealing an air chamber is with its bead on the outer circumference arranged in the space between the connecting plate and the bottom of the housing. If a medium is supplied to the chamber to be sealed via the supply spout, so the membrane with its edge bead in the space between the connecting plate and clamped to the case back.

Die Verbindungsplatte, das Gehäuse und der Randwulst der Membran sind so dimensioniert, daß ohne eine Mediumzuführung der Randwulst in dem Zwischenraum beweglich ist.The connecting plate, the housing and the bead of the membrane are dimensioned so that without a medium supply the edge bead in the space is movable.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt eines pneumatischen Antriebs im nicht-aktivierten Zustand; Fig. 2 den Antrieb gemäß Fig. 1 in seinem aktivierten Zustand; und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Boden des Antriebsgehäuses.Based on one shown in the figures of the accompanying drawing Exemplary embodiment, the invention is described in more detail below. Show it 1 shows an axial section of a pneumatic drive in the non-activated state; FIG. 2 shows the drive according to FIG. 1 in its activated state; FIG. and Fig. 3 is a plan view on the bottom of the drive housing.

Der pneumatische Antrieb 10 gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein zylindrisches topfförmiges Gehäuse 11 auf, dessen Boden 12 in Form von Zungen 13 nach innen gezogen ist, wobei die Zungen 13 gemäß Fig. 3 mit ihren Enden einen kreisförmigen Ausschnitt 14 in dem Boden bilden. Über eine im wesentlichen tassenförmige Verbindungsplatte 15 ist ein Randwulst 16 einer Rollmembran 17 gezogen. Nachdem die Membran über die Verbindungsplatte15 gezogen ist, wird die Verbindungsplatte 15 über die öffnung 14 im Boden 12 des zylindrischen Gehäuses 11 so eingesetzt, daß der Randwulst 16 in dem Zwischenraum 18 zwischen zylindrischem Gehäuse 11 und Verbindungsplatte 15 liegt. Die Verbindungsplatte 15 besitzt eine ringförmige Außennut 19 und einen Ringflansch 20.The pneumatic drive 10 according to FIGS. 1 and 2 has a cylindrical shape cup-shaped housing 11, the bottom 12 of which is drawn inwardly in the form of tongues 13 is, the tongues 13 according to FIG. 3 with their ends having a circular cutout 14 form in the soil. Via a substantially cup-shaped connecting plate 15, an edge bead 16 of a rolling membrane 17 is drawn. After the membrane over the Connection plate 15 is pulled, the connection plate 15 is over the opening 14 inserted in the bottom 12 of the cylindrical housing 11 so that the edge bead 16 in the space 18 between the cylindrical housing 11 and the connecting plate 15 lies. The connecting plate 15 has an annular outer groove 19 and an annular flange 20th

Wenn die Verbindungsplatte 15 durch die öffnung 14 in dem Boden 12 des Gehäuses 11 eingesetzt wird, so schnappen die Zungen 13 des zylindrischen Gehäuses 11 über den Ringflansch 20 und greifen in die Ringnut 19 ein.When the connecting plate 15 through the opening 14 in the base 12 of the housing 11 is inserted, the tongues 13 of the cylindrical housing snap 11 over the annular flange 20 and engage in the annular groove 19.

Die Zungen 13 des Gehäuses 11 und der Flansch 20 der Verbindungsplatte 15 verhindern, daß die Verbindungsplatte 15 beim Aufziehen einer Anschlußleitung auf die Tülle 21 in das Gehäuse 11 hineingestoßen wird. Andererseits sind jedoch die Verbindungsplatte 15, der Boden 12 des Gehäuses 11 und der Randwulst 16 der Membran 17 so ausgebildet, daß die Verbindungsplatte 15 und die Membran 17 mit dem Randwulst 16 innerhalb des Gehäuses 11 in begrenztem Maß axial beweglich sind. Dies bedeutet, daß keine Kraft auf die Verbindindungsplatte 15 ausgeübt wird, um den Randwulst 16 zwischen Verbindungsplatte 15 und Gehäuse 11 einzuspannen. Durch die schwimmende Lagerung der Verbindungsplatte 15 und der Membran 17 in dem Gehäuse 11 wird der Aufbau des Antriebs 10 einfacher und es entfällt das Erfordernis einer getrennten, den Randwulst einspannenden Vorrichtung.The tongues 13 of the housing 11 and the flange 20 of the connecting plate 15 prevent the connecting plate 15 when pulling up a connection line is pushed onto the spout 21 in the housing 11. On the other hand, however the connecting plate 15, the bottom 12 of the housing 11 and the edge bead 16 of the membrane 17 designed so that the connecting plate 15 and the membrane 17 with the bead 16 within the housing 11 axially movable to a limited extent are. This means that no force is exerted on the connecting plate 15, to clamp the bead 16 between the connecting plate 15 and the housing 11. By the floating mounting of the connecting plate 15 and the membrane 17 in the housing 11, the structure of the drive 10 is simpler and there is no need for a separate device clamping the edge bead.

Luft wird über die Tülle 21 in der Verbindungsplatte 15 einer durch die Membran 17 eingegrenzten Kammer 40 zugeführt, woraufhin die Kammer 40 ausgedehnt wird und das Medium innerhalb der Membran 17 denRandwulst 16 in dem Zwischenraum 18 zwischen Verbindungsplatte 15 und Gehäuse 11 einspannt.Air is passed through the grommet 21 in the connecting plate 15 the membrane 17 is supplied to the confined chamber 40, whereupon the chamber 40 is expanded becomes and the medium within the membrane 17 the edge bulge 16 in the space 18 clamped between connecting plate 15 and housing 11.

Um Leckverluste bei geringen Eingangsdrücken von beispielsweise weniger al 0,13 bar zu vermeiden, kann es erforderlich sein, den Durchmesser des Randwulstes 16 der Membran 17 geringfügig kleiner als den Durchmesser der Verbindungsplatte 15 zu machen, so daß die Membran mit ihrem Randwulst 76 beim Zusammenbau über die Verbindungsplatte 15 gezogen werden muß. Es wird somit eine überlappende Abdichtung zwischen der Membran 17 und der Verbindungsplatte 15 dergestalt gebildet, daß bei geringen Eingangsdrücken von beispielsweise weniger al 0,13 bar dieser Druck innerhalb der Membran 17 nicht ausreichend ist, um den Randwulst 16 von der Verbindungsplatte 15 hinwegzubewegen.To avoid leakage losses at low inlet pressures of, for example, less To avoid al 0.13 bar, it may be necessary to adjust the diameter of the edge bead 16 of the membrane 17 is slightly smaller than the diameter of the connecting plate 15 to make so that the membrane with its bead 76 during assembly over the Connection plate 15 must be pulled. It thus becomes an overlapping seal formed between the membrane 17 and the connecting plate 15 in such a way that at low inlet pressures of, for example, less than 0.13 bar within this pressure the membrane 17 is not sufficient to remove the bead 16 from the connecting plate 15 to move away.

Zur Vervollständigung des Aufbaus des Antriebs 10 ist ein topfförmiges Zwischenglied 30 in das Gehäuse 11 eingesetzt und stützt sich an der Membran 17 ab, um diese zurückzurollen, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht. Eine erste Vorspannfeder 31 ist zwischen einem Federteller 32, der auf dem Antriebstößel 34 verschiebbar ist, und einem Gegenlager 33, das mit dem Antriebsstößel 34 verbunden ist, angeordnet. Eine zweite Vorspannfeder 35 ist zwischen dem Federteller 32 und einem Deckel 36 des Gehäuses 11 angeordnet. Das zylindrische Gehäuse 11 umbördelt an der Stelle 37 den Deckel 36, und der Antriebsstößel 34 erstreckt sich durch den Deckel 36. Die Vorspannfedern 31 und 35 drücken den Antriebsstößel 34, das topfförmige Zwischenglied 30 und die Membran 17 in eine nichtaktivierte Stellung, in welcher kein Medium über die Tülle 21 zugeführt wird. Diese nicht-aktivierte Stellung ist jedoch nicht in der Lage, irgendwelchen Druck auf den Randwulst 16 in dem Zwischenraum 18 zwischen Verbindungsplatte 15 und Gehäuse 11 auszuüben. Nach dem endgültigen Zusammenbau bilden die Verbindungsplatte 15 und die Membran 17 tatsächlich eine schwimmmende Anordnung in dem Gehäuse 11, was bedeutet, daß im nichtaktivierten Zustand des Antriebs 10 keine Kräfte gegen den Randwulst 16 ausgeübt werden.To complete the structure of the drive 10 is a cup-shaped Intermediate member 30 is inserted into the housing 11 and is supported on the membrane 17 to roll it back, as shown in FIG. A first preload spring 31 can be displaced between a spring plate 32 which is slidable on the drive tappet 34 is, and a counter bearing 33, which is connected to the drive plunger 34, is arranged. A second preload spring 35 is between the spring plate 32 and a cover 36 of the housing 11 is arranged. The cylindrical housing 11 is beaded at the point 37 the cover 36, and the drive plunger 34 extends through the Cover 36. The biasing springs 31 and 35 press the drive tappet 34, the cup-shaped one Intermediate member 30 and the membrane 17 in a non-activated position in which no medium is fed through the spout 21. This non-activated position is however, unable to put any pressure on the bead 16 in the gap 18 exercise between connecting plate 15 and housing 11. After the final When assembled, the connecting plate 15 and the diaphragm 17 actually form one floating arrangement in the housing 11, which means that in the non-activated State of the drive 10 no forces are exerted against the edge bead 16.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art wurde es als erforderlich angesehen, irgendwelche Mittel zu verwenden, um den Randwulst 16 in dem Zwischenraum 18 zwischen Gehäuse 11 und Verbindungsplatte 15 einzuspannen. In einem bekannten Ausführungsbeispiel wurde die Vorspannfeder 31 so ausgelegt, daß sie das Zwischenglied 30 gegen die Membran 17, die Membran 17 gegen die Verbindungsplatte 15 und die Verbindungsplatte 15 so gegen das Gehäuse 11 vorspannt, daß der Randwulst 16 seinerseits in dem Zwischenraum 18 eingespannt wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel wurde eine Mutter verwendet, um die Verbindungsplatte 15 gegen das Gehäuse 11 zu ziehen und auf diese Weise den Randwulst 16 einzuspannen.In known arrangements of this type it was considered necessary to use any means to the edge bead 16 in the space 18 between Clamp housing 11 and connecting plate 15. In a known embodiment the bias spring 31 was designed so that it the intermediate member 30 against the Diaphragm 17, the diaphragm 17 against the connecting plate 15 and the connecting plate 15 so biased against the housing 11 that the edge bead 16 in turn in the space 18 is clamped. In another embodiment, a nut was used, to pull the connecting plate 15 against the housing 11 and in this way the To clamp the edge bead 16.

Der vorliegende erfindungsgemäß Antrieb 10 ist hingegen sehr viel einfacher als die bekannten Anordnungen zusammenzubauen.The present drive 10 according to the invention, on the other hand, is very large easier to assemble than the known arrangements.

Auf Spannschrauben und starke Federn kann verzichtet werden, wobei darauf zu achten ist, daß bei starken Federn der Zusammenbau gegen die Kraft dieser Federn zu erfolgen hätte.Tensioning screws and strong springs can be dispensed with, whereby Care must be taken that with strong springs the assembly against the force of this Springs would have to be done.

Claims (8)

Membranabdichtung für pneumatische Antriebe Patentansprüche: Membranabdichtung für pneumatische Antriebe, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine in ein Gehäuse (11) des Antriebs (10) eingesetzte, mit einer Luftzufuhrtülle (21) versehene Verbindungsplatte (15), die begrenzt axial beweglich ist und einen Zwischenraum zwischen sich und dem Gehäuse aufweist, wobei die Membran (17) mit einem Randwulst (16) in diesem Zwischenraum angeordnet ist, um bei einer Druckzuführung in eine durch die Membran (17) abgedichtete Kammer eine Selbstabdichtung hervorzurufen. Diaphragm seal for pneumatic drives Patent claims: Diaphragm seal For pneumatic drives, g e k e n n n -z e i h n e t d u r c h one in a housing (11) of the drive (10) inserted, provided with an air supply nozzle (21) connecting plate (15), which is axially movable to a limited extent and a gap between itself and the housing, wherein the membrane (17) with an edge bead (16) in this Intermediate space is arranged to with a pressure supply in one through the membrane (17) sealed chamber to cause self-sealing. 2. Abdichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Randwulst (16) einen ersten und die Verbindungsplatte (15) einen zweiten Durchmesser aufweist, wobei der erste Durchmesser kleiner als der zweite Durchmesser ist, um einen überlappenden Sitz zu bilden und bei kleinen Drücken eine Abdichtung hervorzurufen, 2. Seal according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the edge bead (16) has a first and the connecting plate (15) having a second diameter, the first diameter being smaller than the second Diameter is to form an overlapping fit and for small pressures one To create a seal, 3. Abdichtung nach Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen mit der Membran 17 über ein Zwischenglied (30) gekoppelten, sich durch das Gehäuse (11) erstreckenden Antriebskolben (34).3. Seal according to claim 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h one coupled to the membrane 17 via an intermediate member (30), drive piston (34) extending through the housing (11). 4. Abdichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Zwischenglied (30) eine tassenförmige Form aufweist.4. Seal according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c Note that the intermediate member (30) has a cup-shaped shape. 5. Abdichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e tp daß das Gehäuse (11) im Boden eine Öffnung (14) aufweist und daß die Verbindungsplatte (15) einen Durchmesser besitzt, der zwischen dem Innend.rehmesser des Gehäuses (11) und dem Durchmesser der Oeffnung (14) liegt 5. Seal according to claim 1 or one of the following d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e tp that the housing (11) has an opening (14) in the bottom and that the connecting plate (15) has a diameter between the inner rotary knife of the housing (11) and the diameter of the opening (14) 6. Abdichtung nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Vorspanzfeder (31, 32), um den Antriebskolben (34) in einer ersten Stellung vorzuspannen, wobei diese Vorspannkraft nicht ausreichend ist, um den Randwulst (6) der Membran (17) zwischen dem Gehäuse (119 und der Verbindungsplatte (15) einzuspannen.6. Sealing after Claim 4, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h a pretensioning spring (31, 32) to bias the drive piston (34) in a first position, this biasing force is not sufficient to the edge bead (6) of the membrane (17) between the housing (119 and the connecting plate (15) to be clamped. 7. Abdichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Gehäuse (11) durch einen Deckel (36) verschlossen ist, durch welchen sich der Antriebskolben (34) erstreckt, wobei sich die Vorspannfeder (31,32) einerseits an dem Deckel (36) und andererseits an dem tassenförmigen Zwischenglied (30) abstützt.7. Seal according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the housing (11) is closed by a cover (36) through which the drive piston (34) extends, the pretensioning spring (31, 32) extending on the one hand on the cover (36) and on the other hand on the cup-shaped intermediate member (30). 8. Abdichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Verbindungsplatte (15) eine auf die Öffnung (24) abgestimmte Ringnut (19) und einen Flansch (20) mit dem gegenüber leicht vergrößertem Durchmesser aufweist.8. Seal according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the connecting plate (15) has an annular groove matched to the opening (24) (19) and a flange (20) with a diameter that is slightly larger than that. . Abdichtung nach Anspruch 8 g e k e n n z e i c h n e t d Q r zu c h von der Öffnung (14) radial nach außen verlaufende Einschnitte, um flexible Zungen (13) zu bilden.. Sealing according to claim 8 g e k e n n n z e i c h n e t d Q r zu c h from the opening (14) radially outwardly extending incisions to flexible To form tongues (13).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3145756A1 (en) * 1981-11-19 1983-05-26 Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover Diaphragm cylinder, especially for hydraulically operated vehicle brake systems
WO1983002135A1 (en) * 1981-12-08 1983-06-23 EGELIUS, Göran Fluid drive means for a linear reciprocating motion
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