DE813161C

DE813161C - Membrane, insbesondere fuer Druckluftsteuergeraete

Info

Publication number: DE813161C
Application number: DEA157A
Authority: DE
Original assignee: ANC ETS F A SANSENS DIESEL MOT
Current assignee: ANC ETS F A SANSENS DIESEL MOT
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1951-09-10

Description

Flachmembranen, wie sie z. B. als Kolben in Steuerventilen von Druckluftbremsen verwendet werden, wurden bisher zwischen den sie umgebenden Gehäuseteilen eingespannt. Eine solche Membrane hat nur einen verhältnismäßig kleinen Hub. Außerdem wird sie beim Einspannen deformiert, so daß sie auch in der neutralen Mittellage nicht spannungsfrei ist und nicht völlig plan liegt. Dies ist um so mehr der Fall, je weicher der Gummi ist, so daß der durch die größere Weichheit an sich erlangte Vorteil größerer Hubbeweglichkeit damit wenigstens zum Teil wieder aufgehoben wird.
Diese Nachteile vermeidet die Erfindung in erster Linie dadurch, daß die Membrane derart gelagert wird, daß sie bei Hubbewegungen in ihrem Lager gleitet. Dabei wird vorteilhaft die gleitende Zone der Membrane mindestens nach einer Membranseite hin verdickt, womit sich günstige Spannungs- und Dichtungsverhältnisse verwirklichen lassen.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt durch einen Teil einer Flachmembrane und des zugehörigen Lagers für das erste Beispiel, Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt für das zweite Beispiel, Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil der. Membrane der Fig. 2 im ausgebauten Zustand, Fig. 4 einen der Fig. i und 2 entsprechenden Schnitt für das dritte Beispiel, Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil der Membrane der Fig. 4 im ausgebauten Zustand.
Bei allen drei Ausführungsbeispielen liegen die die Membrane i aufnehmenden Gehäuseteile 2, 3 mit ihren äußeren Rändern 4, 5 fest aufeinander. Ein Zentrierwulst 6 des Gehäuseteiles 2 greift in eine ringförmige Ausnehmung des Teiles 3 ein und läßt dabei einen ringförmigen Schlitz 7 zur Aufnahme des Randes der Membrane i frei. Da die Kraft, mit der die beiden Gehäuseteile zusammengeschraubt sind, von den Rändern 4, 5 aufgenommen wird, bleibt die Weite des Schlitzes 7 unverändert.
Sie ist so bemessen, daß der Rand der Membrane i von den Zusammenbaukräften unbeeinflußt in den Schlitz 7 gleitend gelagert ist. Die Membrane nimmt somit eine durch keinerlei Verformungen beeinträchtigte, völlig plane und spannungsfreie Mittellage ein. Führt nun die Membrane unter Druckbeaufschlagung einen Hub z. B. in die in Fig. i gestrichelt gezeichnete Lage aus, so gleitet ihre Randzone um einen entsprechenden Betrag in dem Schlitz 7, wodurch eine Hubvergrößerung unter Kleinhaltung der entstehenden Membranspannungen erzielt wird. Außerdem ergibt sich eine größere Haltbarkeit der Membrane.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die in den Ringschlitz 7 gleitend gelagerte Randzone der Membrane i auf ihrer druckbeaufschlagten Seite einen Wulst 8 von der Höhe h. Dieser trägt eine nach der Membranmitte hin weisende Lippe 9, welche, wie Fig. 3 zeigt, im ausgebauten Zustand der Membrane über den Wulst 8 hinaus von der Membrane i abgespreizt ist. Infolgedessen liegt er bei eingebauter Membrane mit Vorspannung an der Wand des Gehäuseteiles 2 an. Der im Betrieb auf die Membrane wirkende Druck übt eine zusätzliche Anpreßkraft auf die Lippe 9 aus, wodurch der Druckraum sicher gegen die Umgebung abgedichtet wird. Außerdem wirkt der Luftdruck auf den Wulst 8 in radialer Richtung nach außen, und zwar auf eine Ringfläche von der Höhe h, wodurch die Membrane radiale Zugspannungen erhält, die bestrebt sind, die Membrane in der Strecklage zu halten oder in diese zurückzuführen, und um so größer sind, je größer die Höhe h ist. Diese Radialspannungen erhöhen auch den Widerstand gegen Durchbiegung der Membrane und damit die elastische Verformung bei Durchbiegung. Dadurch verringert sich das Maß der Gleitbewegung im Lager bei einer bestimmten Durchbiegung, das infolgedessen durch entsprechende Bemessungen der Höhe h beeinflußt werden kann.
Falls die Membrane i wahlweise auf der einen oder auf der anderen Seite von Druck beaufschlagt werden kann, kommt die Ausführung nach Fig.4 und 5 in Frage. Hierbei weist die Randzone der Membrane auf beiden Seiten Wülste 8 und io von der Höhe h auf, die Dichtungslippen 9 und io tragen. Bei ringförmigen Membranen, deren äußere Randzone z. B. von Gehäuseteilen und deren innere Randtone von im Gehäuse verschiebbaren Teilen eingeschlossen ist, können entweder die äußere oder die innere Randzone oder auch beide gemäß der Erfindung beweglich abdichtend gelagert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Membrane, insbesondere für Druckluft-Steuergeräte, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen den sie einschließenden Gehäuse- oder sonstigen Teilen (2, 3) abdichtend, aber so beweglich gelagert ist, daß sie bei Hubbewegungen in ihrem Lager (7) gleitet.
2. Membrane nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gleitende Zone der Membrane (i) mindestens nach einer Membranenseite hin verdickt ist.
3. Membrane nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (8, io) eine Dichtungslippe (9, 1i) aufweist, die sich unter dem die Membrane (i) beaufschlagenden Druck gegen die Wand des Lagers (7) legt.
4. Membrane nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslippe (9, 1i) bei ausgebauter Membrane (i) über die Verdickung (8, 1 o) hinaus von der Membrane abgespreizt ist.