DE812865C

DE812865C - Maschinenelement zur Aufnahme von Gas- oder Fluessigkeitsdruecken

Info

Publication number: DE812865C
Application number: DEP37687A
Authority: DE
Original assignee: BROWN
Current assignee: BROWN
Priority date: 1949-03-25
Filing date: 1949-03-25
Publication date: 1951-09-06

Description

Es ist schon oft versucht worden, Kompressoren, Pumpen u. dgl. kolbenfrei und stopfbüchsenfrei auszuführen. Dadurch wird ein den Betrieb oft sehr erschwerendes Auswechseln der Stopfbüchsen vermieden, und es erübrigt sich weiter eine Schmierung von Flächen, die mit dem Fördermittel in Berührung stehen, was oft von großer praktischer Bedeutung ist. Gegebenenfalls erübrigt sich auch die Verwendung von Leckwasserpumpen. Im Fall des Arbeitens mit schädlichen Gasen kann bei stopfbüchsenfreien Geräten das Entweichen auch kleinster Mengen dieser Gase verhindert werden. Zu diesen betriebstechnischen Vorteilen kommt in vielen Fällen noch derjenige einer verbilligten Konstruktion hinzu.
Die Erfahrung zeigt nun, das die, Maschinenelemente, etwa eine Membran oder ein Federungskörper, die die Kolben mit Stopfbüchse ersetzen sollen, nur unter sehr beschränkten Bedingungen verwendbar sind, so das für den Bereich größerer Drücke und größerer Förderleistungen stopfbüchsenfreie Kompressoren und Pumpen nicht verwirklicht werden konnten. Die Ursache hierfür liegt in der Schwierigkeit, die Maschinenelemente, welche die Zylinder, Kolben und Stopfbüchsen ersetzen sollen, so auszubilden, das sie gleichzeitig den von den Gas- oder Flüssigkeitsdrücken herrührenden Beanspruchungen und den durch die Federung bedingten hohen dynamischen Beanspruchungen gewachsen sind. Bei den bisher üblichen Membranformen bzw. Federkörperanordnungen führt die Dimensionierung für den Innen- bzw. Außendruck, meist zu Wandstärken, bei denen das notwendige Federungsmaß entweder überhaupt nicht erreichbar ist, oder aber es ergeben sich wirtschaftlich untragbare Federungskörperlängen.
Die erwähnten Nachteile treten nicht auf, wenn Maschinenelemente nach der Erfindung angewendet werden. Bei den hier verwendeten Federkörpern weisen die Membranen die Form zweirändriger Rotationsschalen auf, und zwar derart, das die Erzeugende der Membranmittelfläche zwischen den Anschlusstellen keine Wendepunkte hat und achsenparallel bzw. unter steilem Winkel in die Anschlusstellen einläuft, und bei der die Anschlusstellen am inneren und äußeren Rand der Rotationsschale angeordnet sind. Als Erzeugende der Rotationsschale kann eine Nodoide verwendet werden. In diesem Falle wird eine Membran gleicher Festigkeit für Innen- oder Außendruck und somit eine besondere wirtschaftliche, stopfbüchsenfreie Konstruktion geschaffen. Ferner können nach der Erfindung Federkörper mit mehreren ineinandergeschobenen Membranen verwendet werden, die jeweils an ihren Außen- und/oder Innenrändern paarweise miteinander fest verbunden sind und bei denen die Anschlusstellen sich an dem Innen- bzw. Außenrand der ersten und der letzten Membran befinden. Die Membranform nach der Erfindung erlaubt es, die Membranen so aufeinander abzustimmen, das die Rotationsschalen im zusammengepreßten Zustand nahezu satt aufeinanderliegen. Hierdurch ist es neben einer gleichgünstigen Bemessung sämtlicher Einzelmembranen ermöglicht, den schädlichen Raum zwischen den einzelnen Membranen auf ein Minimum herabzusetzen.
Die Abb. i bis 3 zeigen beispielsweise schematisch gezeichnete Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschinenelemente. In Abb. i ist eine rotationssymmetrische Membran a dargestellt. Die Anschluästellen sind bei b, c angedeutet. Abb. 2 veranschaulicht zwei ineinandergeschobene Membranen a, die an ihren Außenrändern fest miteinander verbunden sind; die Anschlusstellen c befinden sich jeweils an den Innenrändern der Membranen. In Abb. 3 sind vier Einzelmembranen ineinandergeschoben, bei denen auch die inneren Ränder der zwei mittleren Membranen fest miteinander verbunden sind. Die beiden Anschlusstellen c sind hier an den Innenrändern der ersten und vierten Membran angeordnet. Bei diesen Elementen wird eine geringere Steifigkeit der Gesamtanordnung erzielt.
Bei diesen erwähnten Federungskörpern können die Anschlusstellen c auch an den Außenrändern der Membranen angebracht sein. Wird eine ungerade Anzahl von Membranen verwendet, dann muß naturgemäß sich die eine Anschlusstelle am Innenrand und die andere am Außenrand der jeweiligen Membran befinden.
Alle diese Elemente, sei es eine Einzelmembran oder ein Federungskörper, lassen sich außer in Kompressoren, Pumpen usw. mit gleichem Vorteil auch mit Meßgeräten, Reglern u. dgl. und insbesondere bei Geräten verwenden, die im Gebiet höherer Drücke arbeiten.

Claims

PATENTANSPROCHE: i. Maschinenelement zur Aufnahme von Gas-oder Flüssigkeitsdrücken, dadurch gekennzeichnet, das es als Membran (a) ausgebildet ist, die die Form einer zweirändrigen Rotationsschale aufweist, deren Erzeugende zwischen den Anschlußstellen (b, c) keinen Wendepunkt hat und achsenparallel bzw. unter steilem Winkel in die Anschlusstellen (b, c) einläuft, und bei der die Anschlusstellen an dem Innen- und Außenrand der Rotationsschale angeordnet sind.
2. Element nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, das als Erzeugende eine Nodoide dient.
3. Element nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, das mehrere ineinandergeschobene Membranen (a) verwendet werden, die jeweils an ihren Außen- und/oder Innenrändern paarweise miteinander verbunden sind und bei denen die Anschlusstellen sich an dem Innen-bzw. Außenrand der ersten und der letzten Membran befinden.
4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das die Formen der Membranen (a) so aufeinander abgestimmt sind, das die Rotationsschalen im zusammengepreßten Zustand nahezu satt aufeinanderliegen.