DEV0000640MA - Metallmembrane, insbesondere für Gasfernzündungen und Gasdruckregler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallmembrane, wie sie hauptsächlich für die Gasfernzündung benutzt wird. Derartige Membranen bestehen bekanntlich aus einer oder mehreren runden Scheiben, die unter der Wirkung eines Gasdrucks stehen und je nach der Höhe dieses Gasdrucks einen bestimmten Hub ausführen, dessen Größe von der Verformung der Metallmembrane abhängt. Die Metallmembranen sind an ihrem äußeren Rande eingespannt. Das Zentrum der Membrane löst beim Entstehen einer gewissen Hubgröße eine Zündeinrichtung aus.

Die Schwierigkeiten bei der Herstellung derartiger Metallmembranen bestanden darin, dass bei einem verhältnismäßig geringen Gasdruck ein möglichst hoher Hub entstehen sollte; denn je mehr der Hub gesteigert werden konnte, umso sicherer arbeitete die Zündeinrichtung.

Man hat teilweise auch versucht, die Metallmembranen durch Gummi- oder Ledermembranen zu ersetzen. Membranen dieser Art haben sich jedoch als nicht genügend betriebssicher erwiesen.

Bei der Herstellung geeigneter Metallmembranen hat man zur Erreichung eines möglichst geringen Widerstandsmomentes bei noch ausreichender Montagefestigkeit zwei Wege beschritten. Der erste Weg bestand darin, dass zwischen der äußeren und inneren Einspannfläche ringförmige Stufen in dem Blech der Membrane vorgesehen wurden, die entweder in der gleichen Ebene mit den Einspannflächen lagen oder die von der äußeren Einspannfläche aus, in Richtung auf die innere Einspannfläche treppenförmig steigend oder fallend angeordnet waren. Es ist ferner die Anordnung eines Absatzes in der Membrane bekannt geworden, der unmittelbar nach der äußeren Einspann- fläche in einer Stufe nach unten führte, sich dann geradlinig bis kurz vor der inneren Einspannfläche fortsetzte, um schließlich nach einer aufwärts führenden Stufe wieder in die Ebene der Einspannflächen einzumünden. Der zweite Weg bestand darin, die Membrane in Balgteile aufzuteilen und diese Form gegebenenfalls auch in Verbindung mit den oben angegebenen Maßnahmen anzuwenden.

Mit den geschilderten Einrichtungen konnte ohne Zweifel ein verhältnismäßig großer Hub erreicht werden. Als ausreichend wurde die erzielbare Hubhöhe nicht angesehen, insbesondere dann nicht, wenn es sich um Gasnetze mit einem verhältnismäßig geringen Gashöchstdruck handelte.

Die Erfindung besteht demgegenüber darin, dass die Membrane von der äußeren Einspannfläche bis zum Mittelpunkt der Linie einer Kurve folgt, die dadurch charakteristisch ist, dass sie ganz oder teilweise gegen die Richtung des wirkenden Gasdrucks gewölbt ist, wobei im Bereich der inneren Einspannfläche und auch noch zusätzlich zwischen innerer und äußerer Einspannfläche Wölbungen in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen werden.

Unter Zugrundelegen von Kurven, die dieses Charakteristiken aufweisen, ist es zweckmäßig, in der Metallmembrane ringförmige Stufen anzuordnen, die einer derartigen Kurve folgen. Statt derartiger Stufen können auch Absätze anderer Art vorgetragen werden, mit dem Ziel, zwischen der äußeren und inneren Einspannfläche senkrechte oder geneigte kleine Absätze zu schaffen.

Zum Beispiel weist eine Metallmembrane nach der vorliegenden Erfindung ringförmige Stufen auf, die der Linie einer Kurve folgen, die dadurch charakteristisch ist, dass die Kurve von der äußeren Einspannfläche ausgehend, sich aus der Ebene dieser Einspannfläche gegen die Richtung des wirksamen Gasdrucks wölbt, etwa beim Erreichen der halben Radiuslänge den tiefsten Punkt der Auswölbung erreicht und dann allmählich wieder in die Ebene der äußeren Einspannfläche oder etwas oberhalb dieser Einspannfläche im Bereich der inneren Einspannfläche wieder in die Waagerechte übergeht. Eine der- artig ausgebildete Metallmembrane ist also im Ruhestand nicht eben, sondern wölbt sich gegen die Richtung des Gasdrucks. Steht die Metallmembrane unter Einwirkung des Gasdrucks, dann verformt sie sich derart, dass das Blech etwa in die Ebene der äußeren Einspannfläche gelangt oder sich sogar über diese hinaus nach der anderen Seite wölbt. Der mit einer derartigen Membrane erreicht Hub ist relativ viel größer als der mit den bekannten Bauarten einer Membrane erreichte Ausschlag. Wird die geschilderte Bauart einer Membrane mit der an sich bekannten Bauart einer Balgmembrane verbunden, dann wird die an sich erreichte Verbesserung vervielfacht.

Aus konstruktiven Gründen ist es vorteilhaft, eine derartige Balgmembrane auf einer GRundplatte anzuordnen, deren Außenrand eingespannt wird.

In den beiliegenden Zeichnungen sind eine Anzahl Kurven und eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Abb. 1-4 zeigen verschiedene Kurven, entsprechend deren Verlauf Membranen ausgeführt werden können.

Abb. 5 zeigt an einem Beispiel die Einspannungsverhältnisse bei einer Membrane.

Abb. 6 zeigt eine Metallmembrane, die unter der Einwirkung des Gasdrucks eine gewisse Formänderung durchgemacht hat.

Abb. 7 zeigt eine Metallmembrane in der Ruhelage.

Abb. 8 zeigt die Aufsicht der Metallmembrane gem. Abb. 1 u. 2.

Abb. 9 zeigt die Untersicht.

Abb. 10 zeigt in vergrößerter Darstellungsweise, wie die in der Metallmembrane angeordneten ringförmigen Stufen einer Kurve von besonderer Charakteristik folgen.

Die Abb. 1 bis 4 zeigen verschiedene Kurvenformen, die daurch charakteristisch sind, dass sie ganz oder teilweise gegen den wirkenden Gasdruck gerichtet sind. Die Sicherung des wirkenden Gasdrucks ist durch Pfeile angedeutet. Die Kurve nach Abb. 1 zeigt eine gleichförmige Wölbung gegen den Gasdruck.

Bei der Kurve nach Abb. 2 ist inzwischen der äußeren und inneren Einspannfläche jeweils eine Wölbung vorgesehen. Im Bereich der inneren Einspannfläche ist jedoch die Kurve wieder in die Ebene der äußeren Einspannfläche zurückgeführt. Bei der Kurve nach Abb. 3 ist diese im Bereich der inneren Einspannfläche über die Ebene der äußeren Einspannfläche hinaus nach der anderen Seite geführt. Die Kurve nach Abb. 4 zeigt zwischen äußerer und innerer Einspannfläche eine Wellenlinie in Form einer Sinus-Kurve.

Bei der Abb. 5, die die Kurve nach Abb. 2 nochmals darstellt, wird schematisch gezeigt, wie die Einspannung bzw. teilweise Einspannung der Membrane im Mittelpunkt derselben zustandekommt. Diese Darstellung gilt sinngemäß auch für die übrigen Kurven.

Die in Abb. 6 bis 10 dargestellten Metallmembrane besteht aus zwei Balgteilen 2. Jeder Balgteil ist um einen von unten bis oben durchgehenden Hohlraum 5 angeordnet, durch den das Gas in den Innenraum der Balgteile 2 einströmen kann. Die Balgteile 2 sind vorzugsweise auf einer Grundplatte 1 angeordnet, die am Außenrand eingespannt wird.

Auf den Balgteilen 2 sind ringförmige Stufen 3 angeordnet, die der Linie einer Kurve 6 folgen, deren Verlauf sich noch deutlicher aus der Darstellung in Abb. 5 ergibt. Eine Veränderung der Kurve würde die mit der beschriebenen Metallmembrane erzielte Wirkung so lange nicht oder nicht wesentlich verändern, als die Kurve ihre Charakteristik behält, die darin besteht, dass die Kurve 6 sich,von der äußeren Einspannfläche aus, aus der Ebene dieser Einspannfläche gegen die Richtung des wirkenden Gasdrucks wölbt und allmählich wieder in die Ebene der äußeren Einspannfläche oder etwas oberhalb dieser Einspannfläche in eine Waagerechte übergeht. Im letzteren Fall würde die Kurve etwa die Gestalt einer Wellenlinie annehmen.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Grundplatte lediglich mit kreisförmigen Rillen 4 versehen. Von einer Anordnung der Stufen 3 in dieser Grundplatte wurde Abstand genommen, weil für die Formänderung hauptsächlich die Verformung der Balgteile 2, dagegen nicht die der Grundplatte 1 wichtig ist. Falls eine besonders große Verformung erreicht werden soll, wäre es im Rahmen dieser Erfindung ohne weiteres möglich, die Grundplatte ebenfalls derart auszubilden, dass sie an der Verformung der Membrane einen gewissen Anteil übernimmt.

Es ist natürlich auch ohne weiteres ersichtlich, dass, je nach den Umständen, die Anzahl der Balgteile 2 kleiner oder größer sein kann.

Claims (6)

1. Metallmembrane, insbesondere für Gasfernzündgeräte und Gasdruckregler, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane im Querschnitt der Linie einer Kurve folgt, die ganz oder teilweise gegen die Richtung des wirksamen Gasdrucks gewölbt ist.

2. Metallmembrane nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve aus der Ebene der äußeren Einspannfläche gegen die Richtung des wirkenden Gasdrucks wölbt, ihren Wendepunkt etwa beim Erreichen der halben Radiuslänge erreicht und allmählich kurvenförmig in die Ebene der äußeren Einspannfläche oder etwas oberhalb dieser Einspannfläche im Bereich der inneren Einspannfläche wieder in die Waagerechte übergeht.

3. Metallmembrane nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve zwischen äußerer und innerer Einspannfläche einer Sinuslinie folgt.

4. Metallmembrane nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ringförmige Stufen (3) der Linie einer Kurve folgen, die von der äußeren Einspannfläche aus sich aus der Ebene dieser Einspannfläche gegen die Richtung des wirksamen Gasdrucks wölbt, ihren Wendepunkt etwa beim Erreichen der halben Radiuslänge erreicht, und allmählich kurvenförmig in die Ebene der äußeren Einspannfläche oder etwas oberhalb dieser Einspannfläche im Bereich der inneren Einspannfläche wieder in die Waagerechte übergeht.

5. Metallmembrane nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane aus einem oder mehreren balgförmigen Teilen (2) besteht, die derart zusammengesetzt sind, dass im Bereich der inneren Einspannfläche ein von unten nach oben durchgehender Hohlraum zum Einlassen des Gases entsteht und die balgförmigen Teile (2) übereinander und um diesen Hohlraum (5) angeordnet sind.

6. Metallmembrane nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Balgmembrane auf einer Membran- grundplatte (1) angeordnet ist, die an ihrem Außenrand eingespannt ist.