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.Flat membranes, as they are, for. B. as pistons in control valves of air brakes
are used, were previously clamped between the housing parts surrounding them.
Such a membrane only has a relatively small stroke. Besides, she will
deformed when clamped, so that it is not free of tension even in the neutral central position
is and is not completely flat. This is all the more the case, the softer the rubber
is, so that the advantage of greater lifting mobility obtained by the greater softness per se
so that it is at least partially canceled.
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.The invention avoids these disadvantages primarily in that
the membrane is mounted in such a way that it slides in its bearing during lifting movements.
The sliding zone of the membrane is advantageous at least towards one side of the membrane
thickened towards, which realizes favorable tension and sealing conditions
permit.
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.The drawing shows three exemplary embodiments of the subject matter of the invention
shown, namely Fig. i shows a section through part of a flat membrane
and the associated bearing for the first example, FIG. 2 shows a corresponding section
for the second example, Fig. 3 is a section through part of the. Membrane of
FIG. 2 in the dismantled state, FIG. 4 shows a section corresponding to FIGS
for the third example, Fig. 5 is a section through part of the membrane of the
Fig. 4 in the dismantled state.
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.In all three exemplary embodiments, the diaphragms i receive are located
Housing parts 2, 3 with their outer edges 4, 5 firmly on one another. A centering bead
6 of the housing part 2 engages in an annular recess of the part 3 and
leaves an annular slot 7 for receiving the edge of the membrane i free.
Because the force with which the two housing parts are screwed together comes from the edges
4, 5 is recorded, the width of the slot 7 remains unchanged.
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.It is dimensioned so that the edge of the membrane i from the assembly forces
is slidably mounted in the slot 7 without being influenced. The membrane thus takes one
Completely flat and tension-free middle layer that is not affected by any deformations
a. Now performs the membrane under pressure a stroke z. B. in the in
Fig. I from a dashed line position, its edge zone slides around a corresponding one
Amount in the slot 7, thereby increasing the stroke while keeping the resulting small size
Membrane tension is achieved. In addition, there is a greater durability of the
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.In the embodiment shown in Fig. 2 has in the
Ring slot 7 slidingly mounted edge zone of the membrane i on its pressurized
Side a bead 8 from the height h. This carries one towards the middle of the membrane
pointing lip 9, which, as FIG. 3 shows, in the dismantled state of the membrane
is spread apart from the membrane i beyond the bead 8. As a result, lies
when the membrane is installed, it is attached to the wall of the housing part 2 with pretension.
The pressure acting on the membrane during operation exerts an additional contact pressure
on the lip 9, whereby the pressure chamber is securely sealed against the environment
will. In addition, the air pressure acts on the bead 8 in the radial direction outwards,
namely on an annular surface of the height h, whereby the membrane radial tensile stresses
receives who strive to keep the membrane in the extended position or in this
and the greater the height h, the greater. These radial stresses
also increase the resistance to deflection of the membrane and thus the elastic
Deformation with deflection. This reduces the amount of sliding movement in the
Bearing at a certain deflection, which is the result of appropriate measurements
the height h can be influenced.
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.If the membrane i is optionally on one or the other
Side can be pressurized, comes the version according to Fig. 4 and 5
in question. Here, the edge zone of the membrane has beads 8 and on both sides
io from the height h, the sealing lips 9 and io wear. In the case of annular diaphragms,
whose outer edge z. B. of housing parts and their inner edge tone of in the housing
Slidable parts can be either the outer or the inner
Edge zone or both are movably sealed according to the invention.