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Rollmembran und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Rollmembran und ein Verfahren zur Herstellung derselben, und zwar
insbesondere auf eine Verbesserung der in der schweizerischen Patentschrift 358
294 beschriebenen Rollmembran und eine Verbesserung des in dieser Patentschrift
beschriebenen Herstellungsverfahrens.
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Die obengenannte schweizerische Patentschrift bezieht sich auf Rollmembranen
mit Gewebeeinlagen und die Herstellung der Gewebeeinlage. Dabei wird von einem Gewebe
ausgegangen, dessen Kett- und Schußfäden sich unter rechten Winkeln kreuzen. Dieses
Gewebe wird in einer besonderen Form einem besonderen Tiefziehverfahren unterworfen,
wodurch dem Gewebe eine hutförmige Gestalt verliehen wird.
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Dabei ergibt sich im Bereich der Rollwand eine Fadenverdichtung, wobei
acht Sektoren entstehen, von denen ein jeder einen Winkel von 45° umfaßt. Diese
schließen vier Hauptsektoren ein, von denen ein jeder durch einen Kett- oder Schußfaden
in zwei symmetrische Hälften unterteilt wird.
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Infolge der Fadenverdichtung der Gewebeeinlage weist die Rollwand
dieser bekannten Rollmembran, die in Längsrichtung praktisch nicht dehnbar ist,
eine geringe Dehnbarkeit in Umfangsrichtung auf. Diese ermöglicht es, Änderungen
des Umfangs der Rollwand auszugleichen, wenn diese z. B. von der Mantelfläche eines
Kolbens auf die Mantelfläche eines Zylinders abgerollt wird. Derartige Gewebeeinlagen
haben im Bereich der Diagonalsektoren eine größere Dehnbarkeit in Umfangsrichtung
als im Bereich der Hauptsektoren der Rollwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollmembran zu schaffen,
die eine geringe Masse, geringe elastische Rückstellkräfte und eine lange Lebensdauer
aufweist, und darüber hinaus eine gleichmäßige Dehnbarkeit im gesamten Abrollbereich
gewährleistet.
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Die Lösung dieser Aufgabe soll dadurch erfolgen, daß die Fäden des
Gewebes der Gewebeeinlage innerhalb der Hauptsektoren der Rollwand eine stärkere
Verdichtung in Umfangsrichtung haben als innerhalb der Diagonalsektoren, dergestalt,
daß in Umfangsrichtung verlaufende Fadenabschnitte innerhalb der Hauptsektoren einen
wellenförmigen Verlauf aufweisen.
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Dadurch wird die Dehnbarkeit aller Teile der Rollwand in Umfangsrichtung
weitgehend ausgeglichen. Dieser Ausgleich der Dehnbarkeit in Umfangsrichtung wäre
unvollständig, wenn die Fadenverdichtung in Umfangsrichtung in den Hauptsektoren
derjenigen in den Diagonalsektoren nur angeglichen wäre, erstere aber nicht überwiegen
würde. Der wellenförmige Verlauf von in Umfangsrichtung verlaufenden Fadenabschnitten
innerhalb der Hauptsektoren ist ein Maß dafür, daß die Verdichtung der Fäden in
den Hauptsektoren in Umfangsrichtung genügend weit getrieben ist.
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Gewebeeinlagen für erfindungsgemäße Rollmembranen können auf verschiedene
Weise hergestellt werden. Vorzugsweise werden derartige Gewebeeinlagen in der Weise
hergestellt, daß zwei oder mehrere, mit orthogonal verlaufenden Kett- und Schußfäden
versehene Gewebe mit jeweils 45° zueinander verdrehten Hauptachsen aufeinandergelegt
und in einem Gesenk gleichzeitig geprägt werden. Unter Hauptachsen sind hierbei
die Richtungen der Kett-und Schußfäden vor Prägung der Gewebe zu verstehen.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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F i g.1 stellt ein erstes Gewebestück in Ansicht dar; F i g. 2 stellt
ein zweites Gewebestück in Ansicht dar; F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie
3-3 der Fig.2; F i g. 4 stellt im Schrägriß die zur Ausführung des Verfahrens benutzten
Teile dar; F i g. 5 ist ein Schnitt durch ein Gesenk und den zugehörigen Druckstempel
sowie die im Gesenk befindlichen, bereits verformten Gewebestücke, und
F
i g. 6 ist ein Schrägriß, teilweise abgebrochen, einer Rollmembran.
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In F i g. 1 ist ein erstes Gewebestück 10 schematisch veranschaulicht,
das aus sich kreuzenden Kett-und Schußfäden besteht, die in geringem Umfang die
Möglichkeit einer gegenseitigen Verschiebung haben. In F i g. 2 ist ein zweites
verformbares Gewebestück 12 dargestellt, welches zweckmäßigerweise ebenso wie das
Gewebestück 10 ausgebildet ist, nur reit dem Unterschied, daß in den Sektoren 14
vulkanisiertes Gummimaterial die Kett- und Schußfäden bedeckt und die Maschen zwischen
ihnen ausfüllt, so daß während des nachfolgenden Prägvorgangs die Verdichtung der
Fäden in Umfangsrichtung in diesen Sektoren vernachlässigbar ist und diese Sektoren
eine Oberfläche haben, die einen höheren Reibungskoeffizienten aufweist. Selbst
wenn man das Gummimaterial wegläßt, haben die Sektoren 14 in Umfangsrichtung eine
beträchtlich niedrigere Verdichtbarkeit im Vergleich mit den Diagonalsektoren 16,
welche abwechselnd mit den Sektoren 14 vorgesehen sind. Man kann die beiden Gewebestücke
10,12 derart aufeinanderlegen, daß sie hinsichtlich ihrer Gewebestruktur um 45°
gegeneinander versetzt sind, d. h., daß die Hauptsektoren 32 des Gewebestücks 10
auf die Diagonalsektoren 16 des Gewebestücks 12 zu liegen kommen.
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Das in den Sektoren 14 benutzte Gummimaterial kann beliebiger Art
sein, beispielsweise Naturgummi oder Kunstgummi. Praktisch kann man statt Gummi
ein jedes Material verwenden, das in den Diagonalsektoren 30 des Gewebes 10 die
Verdichtbarkeit der Fäden in Umfangsrichtung herabsetzt, wenn beide Gewebe 10,12
um 45° gegeneinander versetzt gemeinsam in einem Gesenk geprägt oder tiefgezogen
werden.
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Gemäß F i g. 4 wird das Gewebestück 10 auf das Gesenk 20 gelegt.
Die Tiefe der Vertiefung 22 entspricht der Dicke der aufeinanderliegenden Gewebe
10 und 12. Nach Auflegen des Gleitrings 24 und Niederdrücken des Stempels 26 nehmen
alle Teile die in F i g. 5 veranschaulichte Lage an. Der Gleitring 24 ist ein Mittel
zur Verhinderung von Faltenbildung beim Prägen. Der ringförmige Zwischenraum zwischen
dem Gesenk 20 und dem Stempel 26 entspricht ebenfalls der Dicke des Stapels, der
aus den beiden Gewebestücken 10,12 gebildet wird. Dies ist wichtig, um im Gesenk
Faltenbildung zu vermeiden. Die lichte Weite zwischen Gesenk 20 und Stempel
26 und die Vertiefung 22 dürfen nicht die dreifache Dicke des Stapels 10,12
betragen. Es sei bemerkt, daß der Stapel auch aus zwei Gewebestücken und einem gemäß
F i g. 2 imprägnierten Gewebestück bestehen kann, wobei letzteres zwischen den beiden
Gewebestücken liegt. Auch mehr als drei Lagen von Gewebestücken können gleichzeitig
und gemeinsam verformt werden.
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Wie aus F i g. 4 ersichtlich, werden die in Umfangsrichtung nicht
verdichtbaren Sektoren 14 des Gewebes 12 über die am stärksten in Umfangsrichtung
verdichtbaren Diagonalsektoren 30 des Gewebes 10 gelegt, während die in Umfangsrichtung
am stärksten verdichtbaren Diagonalsektoren 16 des Gewebes 12 über den in Umfangsrichtung
weniger verdichtbaren Hauptsektoren 32 des Gewebes 10 liegen. Wenn das Gewebe
10 und das Gewebe 12, die gemeinsam einen Stapel bilden, gleichzeitig
zwischen dem Stempel 26 und dem Gesenk 20 gezogen werden, leisten die Sektoren 14
des Gewebes 12 Widerstand gegen die Verdichtung der Fäden. innerhalb der Diagonalsektoren
30 des Gewebes 10 in Umfangsrichtung. Die Sektoren 14 des Gewebes
12 verstärken die Verdichtung der Fäden in Umfangsrichtung der schwerer zu verdichtenden
Hauptsektoren 32. Infolgedessen ist in der fertigen Rollmembran eine gleichmäßigere
Dehnbarkeit in Umfangsrichtung des ganzen Rollwandteils vorhanden, mit geringerer
zusätzlicher Verdichtung in den Diagonalsektoren 30 des Gewebes 10, welche weniger
Verdichtung nötig haben, und mit stärkerer Verdichtung in anderen Sektoren 32, in
denen sie erforderlich ist.
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Das Gewebestück 10 soll in der Gestalt, die es durch das Gesenk erhalten
hat (vgl. F i g. 5), fixiert werden. Die Fixierung kann in verschiedener Weise erfolgen,
z. B. durch Wärmeanwendung oder unter Benutzung eines Imprägnierungsmittels, z.
B. Stärke. Die Rollmembran wird dann fertiggestellt durch Aufbringen einer dünnen
flüssigkeits- bzw. gasdichten Schicht 42 aus einem gummiartigen Stoff, der in flüssigem
Zustand auf die Rollwand 44 vom oberen Flanschteil 46 hinweg aufgebracht wird. Als
Imprägnierungsmittel für die Gewebeeinlage kann Natur-oder Kunstgummi, z. B. Silikongummi,
dienen. Die gummiartige Schicht kann auf der Innen- oder auch gewünschtenfalls auf
der Außenseite der Gewebeeinlage aufgebracht werden, In beiden Fällen ist es vorzuziehen,
daß die gummiartige Schicht die Mascheu des Gewebes ausfüllt. Dez untere Flansch
48 der Membran kann in gewünschter Weise zugeschnitten werden. Es besteht die Möglichkeit,
mehrere Gewebestücke in der schon geschilderten Weise hinsichtlich ihrer Gewebestruktur
um 45° versetzt aufeinanderzulegen, wobei das eine Gewebestück für das andere als
Steuerungsmittel hinsichtlich der Fadenverdichtung des anderen Gewebestücks dient.
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In F i g. 6 ist im vorderen mittleren Bereich der Rollwand, d. h.
im Hauptsektor 32, der wellenförmige Fadenverlauf veranschaulicht, der durch Stauchung
der Fäden in diesem Bereich, die annähernd parabelförmig verlaufen, eintritt.