DE1072850B - Membranvorrichtung zur Trennung von zwei verschiedenen Medien m einem zylindrischen Behalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranvorrichtung zur Trennung von zwei verschiedenen Medien in einem zylindrischen Behälter und besteht aus einer glockenförmigen Membran, deren Stärke vom Boden zu ihrem äußeren, mit einer Wulst versehenem Randteil hin zunimmt und die zwischen zwei Teilen des Behälters eingespannt ist. Unter Medien im Sinn der Erfindung können z. B. ein Gas und eine Flüssigkeit zu verstehen sein, die jeweils unter dem gleichen Druck stehen.

Insbesondere bei Vorrichtungen zur teleskopischen Aufhängung von Teilen, beispielsweise Fahrzeugteilen, unter Benutzung einer Druckflüssigkeit und von Luft und bei denen der elastische Widerstand eines komprimierten Gases einer hydraulischen Dämpfung unterworfen ist, welche auf Grund des Flüssigkeitsdurchtritts durch enge Durchlässe erzeugt wird, ist es wesentlich, die Druckflüssigkeit von dem Gas durch eine Membran zu trennen, die auf besonders einfache und trotzdem wirksame Weise eine Druckübertragung von dem einen auf das andere Medium zuläßt und auch dann zur Anwendung kommen kann, wenn die Bewegungen der jeweiligen Teile der Vorrichtung relativ groß sind. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist jeweils der Rand der Membran zwischen zwei äußeren Flanschen eingespannt worden; dies hat nicht nur den Nachteil einer großen Sperrigkeit der gesamten Membranvorrichtung, sondern erfordert auch bedeutende Veränderungen der Zylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membranvorrichtung zu schaffen, die die eben angegebenen Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß eine ringförmige Randwulst des Randteiles der Membran in Randanschlägen mit rechteckigem Querschnitt eines Ringes, der in einer Ausnehmung des Zylinders angeordnet ist, und eines Teiles gehalten ist, welcher im Zylinder gleitbar und mit einem Gewinde versehen ist, um die Wulst auf dem Ring einzuspannen, derart, daß die Wulst zwischen dem Ring und dem Teil zusammengedrückt wird und sich dicht an der Wandung der Aushebung anschmiegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Ring eine Innenfläche auf, die sich von der Abstützungsfläche der Membranteile bis zur Zylinderwandung erstreckt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben, ohne daß die Erfindung auf dieses Beispiel beschränkt ist. Es zeigen

Fig. 1 und 2 schematisch einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Membranvorrichtung, bei -welcher sowohl eine Druckflüssigkeit wie auch Luft für die Dämpfung benutzt werden, und

Membranvorrichtung zur Trennung
von zwei verschiedenen Medien
in einem zylindrischen Behälter

Anmelder:
Fernand Stanislas Allinquant, Paris

Vertreter:
Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr,

München 5, Müllerstr. 31,

und Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 11. Juli 1956

Fernand Stanislas Allinquant, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit von Fig. 1.

Die in den Zeichnungen schematisch dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 1 und einem Tauchrohr 2, an welchem ein Kolben 3 befestigt ist, so daß die Teile 2 und 3 im Zylinder 1 gleiten können und in bekannter Art mit Durchlässen für den Flüssigkeitsdurchtritt und diesen zugeordneten Ventilen versehen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Kolben 3 Durchbrüche 4 und 5 vorgesehen, welche jeweils von Abdeckklappen 6 und 7 überdeckt bzw. freigegeben werden, so daß gegensinnige Durchlässe entstehen.

Das Tauchrohr 2 bildet die Kolbenstange und tritt am unteren Ende des Zylinders 1 durch eine beliebige, an sich bekannte Vorrichtung 8 zur Führung und Abdichtung des Rohres 2 hindurch. Der Zylinder 1 wird nach oben hin durch eine Kappe 9 abgeschlossen, deren unterer Rand, von einer Schulter 10 ausgehend, ein Außengewinde aufweist, mit welchem die Kappe in ein entsprechendes Innengewinde am oberen Ende des Zylinders 1 eingeschraubt werden kann. Der Boden der Kappe 9 hält die Befestigungs- bzw. Übertragungsstange 12 des Zylinders und ist mit einem Ventilteil 13 versehen, durch welchen Luft oder ein komprimiertes Gas in die Kappe 9 eingebracht werden kann, während der Zylinder 1 auf beiden Seiten des Kolbens 3 mit einer Ölfüllung 14 versehen ist.

90S 708/163

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Das öl 14 im Zylinder 1 ist von der Luft in der daß die Membran im Ruhezustand die in Fig. 2 dar-Kappe 9 durch eine allgemein mit 15 bezeichnete gestellte Form behält, ohne daß sich unterhalb der Membran getrennt, welche sich mit ihrem Rand an Membran Luft oder Gas befindet. Die Membran 15 der Wandung des Zylinders 1, etwa in Höhe der wird so eingesetzt, daß sich der Randteil 19 auf der Verbindungslinie zwischen Kappe 9 und Zylinder 1, 5 oberen Ringfläche des Stützringes 23 abstützt und der anschmiegt. Umfang der Verstärkungswulst 20, 21 die Wandung ' Diese Membran besteht aus einem Material, das der Bohrung 22 des Zylinders 1 berührt oder nahezu nicht nur ölbeständig, sondern auch möglichst bieg- berührt. Daraufhin wird die Kappe 9 mit dem Zylinsam bzw, geschmeidig ist. Es kann daher beispiels- der 1 verschraubt, bis sich die Schulter 10 dieser weise synthetischer Gummi auf Neoprenbasis zur An- io Kappe gegen eine entsprechende Anschlagfläche des wendung kommen. Die Form dieser Membran im oberen Zylinderrandes anlegt. In dieser Lage der Ruhezustand ist etwa diejenige der Darstellung gemäß Teile nehmen die einander gegenüberliegenden End-Fig. 2. Demnach besteht die Membran 15 aus einem flächen 29 der Kappe 9 bzw. 24 des Ringes 23 einen ebenen Boden 16, welcher über eine schalenförmige Abstand voneinander ein, der etwas geringer ist als Abrundung 17 zu einem etwa zylindrischen Abschnitt 15 die zwischen diesen beiden Flächen eingeschlossene 18 ständig verstärkt ist, dessen Stärke ebenfalls nach Zone des Randteiles 19. Auf diese Weise wird diese dem Rand der Membran hin zunimmt, so daß die Randteilzone zusammengepreßt. Eine gleiche Zusam-Glockenform entsteht. An seinem freien Ende ist der menpressung erfährt die Umfangswulst 20, 21 des zylindrische Wandungsteil 18 der Membran mit einem Randteiles. Nunmehr wird über den Ventilteil 13 in Randteil 19 versehen, der eine im wesentlichen durch- 20 die Kappe 9 der Vorrichtung Luft oder Druckgas eingehend gleich starke Außenfläche aufweist (Fig. 3). geleitet, bis sich der jeweils gewünschte Druck ein-Der Rand dieses Randteiles ist mit je einer ringför- gestellt hat.

migen Verstärkung 20 bzw." 21 versehen, deren Rän- Wenn nun der Kolben 3 beim Zusammendrücken

der abgerundet sind und die gemeinsam eine der Vorrichtung hochgeht, dann bewirkt die durch

Randwulst darstellen. 25 das Eindringen des Tauchrohres 2 in den Zylinder

Die Halterung der Membran 15 wird in folgender eintretende Verschiebung der Ölmenge oberhalb des

Weise bewirkt: In einer Bohrung 22 des Zylinders 1, Kolbens 3 eine Kompression der in der Kappe 9 ober-

deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Rand- halb der Membran 15 eingeschlossenen Luft bzw. des

teiles 19 entspricht und die sich nach dem oberen eingeschlossenen Gases über die Membran 15, welche

Zylinderende hin als Gewindeteil 11 fortsetzt, ist ein 30 in der Endstellung der Vorrichtung, d. h. bei Beendi-

Stützring23 mit einem an, dessen Außenumfang vor- gung der Kompression, die in Fig. 1 dargestellte Lage

stehenden Schulterteil eingesetzt, so daß letzterer und Form einnimmt. Durch die konische Ausbildung

sich im Boden der Bohrung 22 abstützt. Die obere des axialen Durchbruches 27 des Stützringes 23~sowie

Fläche 24 dieses Ringes 23, .deren radiale Ausdehnung durch die vorbeschriebene Verstärkung der Membran-

der unteren Fläche des Randteiles 19 entspricht, ist 35 wandungen wird eine gleichmäßige und symmetrische

mit einer, kreisförmigen Ausnehmung 25 versehen, Verformung der Membran in die Lage und Form der

deren Querschnitt die Form eines Rechtecks aufweist Fig. 1 gewährleistet. Umgekehrt wird am Ende der

und die den Verstärkungsteil 20 des Randwulstes des Rücklaufbewegung der Teile die Membran wieder im

Kragenteiles 19 aufnimmt. Die Innenfläche dieses wesentlichen die Form der Ruhelage gemäß Fig. 2

Stützringes 23"verläuft von der Auflagefläche 24 für 40 einnehmen, so daß die eigentliche Membran praktisch

den Randteil 19 der Membran nach unten zunächst in keiner Dehnungsbeanspruchung unterworfen ist. Diese

Zylinderform 26, an die sich eine konische, zur Innen- Tatsache ist für die erhöhte Lebensdauer der Membran

wandung des Zylinders 1 hin erweiternde Abschrägung außerordentlich wichtig.

27 anschließt. Das untere Ende dieser Abschrägung Bezüglich der Verformung des in Ruhe bleibenden 27 bildet eine Abrundung 28 mit kleinem Radius zur 45 Randteiles 19 der Membran ist darauf zu verweisen, Innenwandung des Zylinders 1 hin. Das mit dem daß beim Zusammenbau der Vorrichtung durch das Zylinder 1 verschraubte Ende der Kappe 9 bildet Zusammendrücken der zwischen den Flächen 24 und einen nach innen verstärkten Rand und weist einen 29 der Teile 23 und 9 liegenden Zone dieses Rand-Außendurchmesser auf, welcher demjenigen der Boh- teiles derselbe in einem bestimmten Maße in die Ausrung 22 des Zylinders 1 entspricht. Der verstärkte 50 sparungen 25 des Ringes 23 bzw. 30 der Kappe 9 hin-Rand der Kappe 9 bildet'eine im wesentlichen ebene eingedrückt wird, so daß die Randwulst 20, 21 am Druckfläche 29, deren "radiale Breite im wesentlichen Umfang des Kragenteiles 19 diese Aussparungen 25, der oberen Fläche des Randteiles 19 entspricht. Dieser 30 ausfüllt und sich darüber hinaus mit erhöhter verstärkte Rand der Kappe.9 ist wie der Stützring 23 Druckwirkung gegen die Wandung der Bohrung 22 mit einer kreisringförmigen Ausnehmung 30 versehen, 55 des Zylinders 1 anlegt, so daß eine Abdichtung am gewelche einen rechteckigen Querschnitt aufweist und samten Umfang der Membran sowohl gegenüber der die ringförmige Verdickting 21 der Randwulst des Flüssigkeit wie auch der Luft bzw. dem komprimierten Randteiles aufnimmt. Der Durchmesser dieser Aus- Gas gewährleistet ist und eine Mischung der beiden nehmung 30 soll etwas kleiner sein als der Durch- Medien keinesfalls eintreten kann,
messer der Ausnehmung25 des Stützringes 23. Die 60 Obwohl die Erfindung an dem Beispiel einer Vormit der Membran in Berührung tretenden Kanten der richtung zur teleskopischen Aufhängung von Teilen Aussparungen und der Ränder der Teile 9 und 23 unter Benutzung einer Flüssigkeit und eines Gases sind abgerundet. ..-.■ (Luft) erläutert worden ist, ergibt sich ohne weiteres

Für den Zusammenbau: der Vorrichtung wird zu- für den Fachmann die Möglichkeit einer ganz allge-

nächst der Stützring 23 mit'seinem Schulterteil in den 65 meinen Anwendung der Erfindung auch in solchen

Zylinder 1 eingeführt, bis"der Schulterteil am Boden Fällen, bei denen gewünscht wird, im Inneren eines

der Bohrung 22 des Zylinders 1 aufsitzt. Nunmehr zylindrischen Gefäßes die Trennung einer Flüssigkeit

wird der Zylinder 1 mit so viel Flüssigkeit, z. B. öl, und eines Druckgases bei sich ändernder Höhenlage

gefüllt, daß die im Anschluß daran eingesetzte Mem- der Trennfläche durchzuführen. Auch ist die Erfindung

bran 15 mit der ölfüllung derart in Berührung steht, 70 nicht auf zylindrische" Gefäße beschränkt, da ohne

weiteres eine Anpassung der beschriebenen und dargestellten Ausbildung, Anordnung und Halterung der trennenden Membran gemäß der Erfindung auch für abweichende Gefäße möglich ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Membranvorrichtung zur Trennung von zwei verschiedenen Medien in einem zylindrischen Behälter, bestehend aus einer glockenförmigen Mem- xo bran, deren Stärke vom Boden zu ihrem äußeren, mit einer Wulst versehenen Randteil hin zunimmt und die zwischen zwei Teilen des Behälters eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Randwulst (20, 21) des Randteiles (19) der Membran in Randanschlägen mit rechteckigem Querschnitt (25, 30) eines Ringes (23), der in einer Ausnehmung des Zylinders angeordnet ist, und eines Teiles (9) gehalten ist, welches im

Zylinder gleitbar und mit einem Gewinde versehen ist, um die Wulst auf dem Ring einzuspannen, derart, daß die Wulst zwischen dem Ring (23) und dem Teil (9) zusammengedrückt wird und sich dicht an die Wandung der Ausnehmung anschmiegt.

2. Membranvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (23) eine Innenfläche (27) aufweist, die sich von der Abstützungsfläche der Membranrandteile bis zur Zylinderwandung erstreckt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 274 753, 867 187;

USA.-Patentschrift Nr. 2 773 511;

französische Patentschrift Nr. 1 081 770;

Preisverzeichnis der Fa. Knorr-Bremse AG. Berlin, für Ersatzstücke und Werkstoffe der induktiven Zugbeeinflussung (1938), Zeichnung Nr. 1043.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©, 909 70&/163 12.59