Dichtungsmembran für in einem Zylinder bewegten Kolben sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung der Membran Das Patent betrifft eine Dichtungsmembran für in einem Zylinder bewegten Kolben sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung und die Verwendung der Mem bran.
Membranen werden seit langer Zeit verwendet, um zum Beispiel einen Druck auf einen Mechanismus zu übertragen. Der Anwendungsbereich von Membra nen ist jedoch aus verschiedenen Gründen begrenzt. Die hauptsächlichsten Gründe sind: Änderungen in der mittleren wirksamen Fläche der Membran wäh rend des Arbeitshubes, Schwierigkeiten bei der voll ständigen Ausnutzung des gewünschten Hubes, be trächtliche Abnutzung, begrenzte Flexibilität der Membran wegen der Verstärkung des Materials, um ein Abreissen zu verhindern, Entstehen von Nicht- linearität der Federkraft, wenn das Material in die (Yewünschte Membranform vorgeformt wird,
und be trächtliche Kosten auf Grund der umfangreichen Her stellungsmethoden.
Es soll daher eine Dichtungsmembran geschaffen werden, die diese Nachteile nicht aufweist.
Die erfindungsgemässe Dichtungsmembran ist da durch gekennzeichnet, dass sie Hutform und am offe nen Ende einen Randflansch aufweist und aus einem mit gasundurchlässigem Material versehenen Gewebe besteht, und dass der rohrförmige Teil der Membran in Umfangsrichtung dehnbar und in axialer Richtung annähernd nicht dehnbar ist.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungs gemässen Dichtungsmembran ist dadurch gekennzeich- net, dass man ein Gewebestück zu einem mit Rand flansch versehenen, hutförmigen Gebilde presst, und dass man dieses anschliessend derart behandelt, dass es für Gase undurchlässig wird.
Die Verwendung der erfindungsgemässen Mem bran ist dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Teil der Membran den Kopf des Kolbens umgibt, der äussere Teil am Zylinder befestigt ist und der flexible Zwischenteil der Membran, der eine Fläche darstellt, auf die der Gas- oder Flüssigkeitsdruck ein wirkt, gefaltet ist, um einen ersten ringförmigen Wandteil zu bilden, der die Seiten des Kolbens um gibt, und einen zweiten ringförmigen Wandteil, der koaxial zum ersten Wandteil liegt und mit diesem über die bewegliche Falte verbunden ist und an der inneren Wand des Zylinders anliegt, wobei der Zwi schenteil sich vom Kolben ab- und auf den Zylinder aufrollt,
wenn der Kolben sich in der einen Richtung bewegt, und sich vom Zylinder ab- und auf den Kol ben aufrollt, wenn letzterer sich in der entgegengesetz ten Richtung bewegt, ohne dass eine Änderung in der wirksamen Arbeitsfläche des Zwischenteils auftritt. Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung anschliessend erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 und 3 Schnitte einer Vorrichtung zum For men einer Membran, Fig. 2 einen Grundriss eines Gewebeausgangs stücks zur Verwendung in der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 3, Fig. 4 einen Grundriss des Gewebestücks nach der Formgebung vermittels der Vorrichtung nach Fig. 1 und 3, Fig. 5 einen vergrösserten Grundriss analog Fig.4. Fig.6 eine vergrösserte perspektivische Ansicht des Gewebestücks nach der Formgebung gemäss Fig. 5,
Fig. 7 und 8 Werkzeuge, um die Membran mit gasundurchlässigem Material zu versehen, Fig. 9 ein Werkzeug einer weiteren Art zum sel ben Zweck, Fig. 10 einen Grundriss der Membran, Fig. 11 einen Schnitt durch die Membran, Fig. 12 einen Schnitt durch eine in einem Zylin der und auf einem Kolben montierte Membran, Fig. 13 und 14 und 15 weitere Werkzeuge zum Formen von Membranen, Fig. 16 eine weitere Ausführungsform einer Mem bran.
In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 bis 11 die For mung und! die Form einer neuen Membran. In diesem Fall wird die Membran aus einem ebenen Ausgangs stück eines gewobenen Gewebes 2 gebildet (Fig. 2). Das Ausgangsstück ist kreisförmig. Es kann aber eine andere Form aufweisen. Der kleinste Wert des Durch messers des kreisförmigen Ausgangsstücks (oder die Seitenabmessung im Falle eines nicht kreisförmigen Ausgangsstücks) hängt von der Grösse der zu formen den hutförmigen Membran ab. Vorzugsweise ist dieser Durchmesser wenigstens gleich dem zweifachen Durchmesser der zylindrischen Wand plus der zwei fachen Höhe der Wand plus der zweifachen Breite des sich nach aussen erstreckenden Flansches der Mem bran.
Ein Ausgangsstück, das auf diese Grösse ge schnitten ist, wird in einen formgebenden Prägestock 4 eingelegt (Fig.1), der eine zylindrische oder schwach kegelige Öffnung 6 und eine Ausnehmung 8 besitzt. Der Durchmesser der Öffnung 6 ist annähernd gleich dem äusseren Durchmesser der zylindrischen Wand des zu formenden Hutes. Der Durchmesser der Aus- nehmung 8, in welche das Ausgangsstück 2 eingelegt wird, ist beträchtlich grösser.
Eine Platte 10 mit einer zentralen Öffnung 12, deren Durchmesser zwischen dem Durchmesser der Ausnehmung 6 und dem der Ausnehmung 8 liegt, wird dann auf das Ausgangs stück 2 aufgelegt. Die Platte 10 ist mit Schlitzen 14 versehen, zwischen denen Augenbolzen 16 Aufnahme finden, die schwenkbar an einem Ansatz des Randes des Prägestockes 4 befestigt sind. Die Bolzen 16 sind mit Gewinden versehen, auf die Flügelmuttern 20 auf geschraubt sind, um die Platte 10 mit dem Prägestock 4 zu verbinden.
Die Muttern 20 werden angezogen und die Platte 10 in innige Berührung mit dem Aus gangsstück 2 gebracht, das heisst derart, bis der Ab stand zwischen der Platte 10 und der Ausnehmung 8 gleich der oder etwas geringer als die Dicke des Aus gangsstückes vor dem Auflegen der Platte 10 ist. Der Druck der Platte 10 auf das Ausgangsstück ist jedoch nicht so gross, d'ass er das Ausgangsstück am Gleiten verhindert, wenn eine entsprechende Kraft auf dieses einwirkt.
Danach wird ein heisser zylindrischer Prägestem pel 22, der einen Randflansch 24 hat, mit dem Aus gangsstück 2 in Berührung gebracht und drückt es nach unten in die Ausnehmung 6 hinein in eine Stel lung, die in Fig. 3 gezeigt ist. Der Prägestempel 22 entspricht in der Form der Ausnehmung 6. Jedoch ist sein Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Ausnehmung 6. Er unterscheidet sich von diesem durch einen Betrag, der gleich der zweifachen Stärke des Ausgangsstückes 2 ist. Der Unterschied im Durch- messer ist eine sehr wichtige Grösse.
Falls der Unter schied im Durchmesser zwischen dem Prägestempel 22 und der Ausnehmung 6 grösser ist als zweimal die Dicke des Ausgangsstückes 2, wird das Gewebe dazu neigen, sich in Falten zu legen, wenn es nach unten in die Verengung der Ausnehmung 6 gepresst wird. Falls der Unterschied kleiner ist als zweimal die Stärke des Ausgangsstücks 2, lässt sich das Gewebe nur mit äusserster Schwierigkeit und möglicherweise unter Zerstörung in die Ausnehmung hineinpressen.
Während dieses Vorganges wird das Ausgangsstück von dem Prägestempel in die Ausnehmung hinein gezogen, und unter der Einwirkung der Wärme und des aufgewendeten Druckes durch den Prägestempel nimmt sein mittlerer Teil die Form des Raumes an, der zwischen dem Prägestempel 22 und der Ausneh- mung 6 gebildet wird.
Wie weiter oben beschrieben, wird die Platte 10 nur so weit gegen das Ausgangsstück 2 gedrückt, dass das Gewebe eben bleibt, während es gleichzeitig radial nach innen in Richtung auf die Ausnehmung 6 hin gezogen wird. Dieser Faktor in Verbindung mit dem Zwischenraum zwischen der Ausnehmung 6 und dem Prägestempel 22 bewirkt eine neue Orientierung der Fasern des Ausgangsstückes 2 in einer eigenartigen Weise.
Das Ausgangsstück, welches anfänglich kreisför mig war wie in Fig. 2, ist in die Form eines Hutes 26 gebracht worden, der, wie aus den Fig. 4, 5 und 6 zu sehen ist, nun einen annähernd quadratischen Randflansch 28, einen zylindrischen rohrförmigen oder kegelstumpfförmigen Teil 30 und einen Endteil 32 hat. In den Fig. 5 und 6 sind die Kett- und Schuss- fäden weit voneinander getrennt gezeigt, um die Ver lagerung der Fäden beim Formen des Hutes zu zeigen.
Selbstverständlich ist das Ausgangsstück 2 ein dicht gewobenes Gewebestück, in dem alle Fäden ein Mu ster formen, das durch die illustrativen Fäden 34 und 36 nach der Verformung in den Fig. 5 und 6 wieder gegeben ist.
Die Form des Hutes ergibt sich aus der Neuord nung der Fäden und nicht auf Grund der Streckung der einzelnen Fasern. Diese Streckung wird sorgfältig vermieden, damit die Fasern ihre innere Elastizität behalten, um einer schnellen und grossen Druckände rung widerstehen zu können.
An einem kreisförmigen Ausgangsstück ist die Neuordnung der Fäden am einfachsten ersichtlich. Es können auch Ausgangsstücke anderer Form verwen det werden, denn die anfängliche Umfangsform ist unwesentlich. Die gewünschte Umfangsform kann nach dem Pressen durch Beschneiden erreicht wer den.
Aus den Fig. 5 und 6 ist zu ersehen, dass der Randflansch 28 des aus einem ebenen, kreisförmigen Ausgangsstück 2 geformten Hutes im allgemeinen die Form eines Quadrates besitzt, wobei die Seiten in ihrer Mitte leicht bogenförmig nach innen laufen. Diese Form ergibt sich auf Grund der Tatsache, dass die mit wenig Zwischenraum ineinanderliegenden Stempel und Matrize des Prägestockes eine Dehnung des Ausgangsstücks in einer Richtung parallel zur Achse der Ausnehmung 6 bewirken,\ wodurch die Neuordnung der Fäden herbeigeführt wird.
Dä das Gewebe, das den zylindrischen Teil des Hutes bildet, in Umfangsrichtung zusammengepresst und axial durch die Neuordnung der Fasern gedehnt worden ist, sind die Kettfäden 34 im Abschnitt A im wesent lichen gerade. Sie sind nur in axialer Richtung etwas verlagert worden, während die Schussfäden 36 im Ab schnitt A in Kurven verlaufen und durch die Zusam menpressung in Umfangsrichtung des Zylinderteils des Gewebes neu geordnet worden sind, so dass sie unter einem spitzen. Winkel zu den Kettfäden liegen.
Aus diesem Grunde sind der Flansch im Ab schnitt<I>A</I> und der Zylinderteil im Abschnitt<I>D</I> im wesentlichen nicht dehnbar in Richtung der Kette, aber dehnbar in Richtung des Schusses.
Eine ähnliche, jedoch bezüglich der Art der Fäden entgegengesetzte Situation besteht im Abschnitt B, der im wesentlichen um 90 vom Abschnitt A entfernt liegt. In diesem Falle sind die Schussfäden 36 in ihrer ursprünglichen geraden Lage zueinander geblieben, während die Kettfäden 34 durch die Zusammenpres sung bogenföhnig neugeordnet sind. Demzufolge ist der Flansch im Abschnitt B und der Zylinderteil im Abschnitt E in Richtung der Kettfäden dehnbar, je doch nur unwesentlich in Richtung der Schussfäden.
Etwas anders ist die Lage im Abschnitt C. Hier ist das Gewebe durch eine Kraft gedehnt worden, die in axialparalleler Richtung zur Ausnehmung 6 wirkt, und zusammengepresst worden durch eine Kraft in Umfangsrichtung der Ausnehmung 6, wodurch so wohl die Kett- als auch die Schussfäden aus ihrer nor malen, zueinander senkrechten Anordnung in eine neue, schräg zueinander liegende Anordnung gezogen worden ist. Hier wieder ist der zylindrische Teil im Abschnitt F in axialer Richtung nicht dehnbar, jedoch in Umfangsrichtung.
Zusammenfassend kann man mit Bezug auf die zylindrische oder etwas kegelige Wand 30 des Hutes sagen, dass die Kett- und Schussfäden, die die zylin drische oder leicht kegelige Wand bilden, ebenfalls neu geordnet sind mit Bezug auf ihre ursprüngliche, senkrecht zueinander verlaufende Lage im flachen Ausgangsstück 2. Der Teil im Abschnitt D umfasst im wesentlichen gerade Kettfäden und bogenförmige Schussfäden. Die umgekehrte Anordnung besteht im Abschnitt E der Wand, wo die Schussfäden gerade verlaufen und die Kettfäden bogenförmig.
In dem ge pressten Abschnitt F liegen die Kett- und Schussfäden geneigt zueinander und sind in axialer Richtung ge dehnt und in Umfangsrichtung zusammengepresst. Demgemäss kann die zylindrische Wand 30 in Um fangsrichtung gedehnt werden, aber nicht in axialer Richtung. Die Dehnbarkeit der Wand hat ein Mini mum in der Nähe des oberen Endes und ein Maxi mum in der Nähe des Randes.
Es soll nun der obere oder Endteil 32 des Hutes betrachtet werden. Dieser weicht wesentlich vom Flansch und vom zylindrischen Teil ab. Der Endteil des Hutes umfasst Kett- und Schussfäden, die noch in ihrer ursprünglichen, senkrecht zueinander verlaufen den Anordnung verblieben sind. Demgemäss ist der Endteil des Hutes in allen Richtungen nicht dehnbar, und da die axialen Kräfte, die über den zylindrischen Teil wirken, alle gleich sind, wird dieser Endteil nicht verformt. Die Dehnung in Umfangsrichtung des Flanschenteils des Hutes ist ebenfalls nicht bemer kenswert.
Aus diesem Grund wird die Membran in einem Zylinder mit ihrem Randflansch und Endteil befestigt, während der Zwischenteil frei bleibt.
Nach dem Pressen des Gewebehutes 26 aus dem Ausgangsstück 2 wird dieser mit einem geeigneten Material behandelt, um ihn undurchlässig gegen Gase zu machen. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, dass ein ähnlicher Hut 40 aus einem geeigneten Thermoplast (Elastomer) getrennt hergestellt wird. Danach wird, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, dieser Hut 40 auf einen nach oben ragenden Zapfen einer ge heizten Form 42 aufgesetzt.
Der Gewebehut 26 wird über diesen ersten Thermoplasthut aufgesetzt, und eine entsprechend geformte Form 44 mit einer Innen aus nehmung 46 wird mit dem Gewebehut in Berüh rung gebracht, die diesen auf dem anderen Hut fest drückt und gegen die geheizte Form 42 presst. Auf Grund der Wärme und des Druckes der Form fliesst der Thermoplast in die Zwischenräume des Gewebes und bindet ab.
Danach wird die Membran entfernt und ihr sich nach aussen erstreckender Flansch auf die entsprechende Grösse zugeschnitten. Die fertige Membran, die allgemein mit 50 bezeichnet ist, ist in Fig. 10 und 11 gebrauchsfertig dargestellt. Die Be zugszeichen 52 und 54 bezeichnen die Gewebe- und die Thermoplastseiten der Membran, und 58 bezeich net den fertig zugeschnittenen Rand. Falls gewünscht, kann in den Endteilen ein kreisförmiges Loch ge schnitten werden, wie durch die gestrichelte Linie 56 in Fig. 11 gezeigt, so dass sich ein nach innen erstrek- kender Ringflansch ergibt.
Anstelle des Aufsetzens des Gewebehutes auf einen ähnlichen Hut aus einem Thermoplast und Zu sammenpressen desselben, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, kann ein anderes Verfahren angewendet wer den, welches anhand der Fig. 9 erläutert wird.
Eine Tablette 41 aus einem Thermoplast wird auf den Zapfen der Form 42 gelegt, und ein Gewebehut 26 wird über diese Tablette gestülpt. Danach wird eine geheizte Matrize 44 mit dem Gewebehut in Be rührung gebracht. Die geheizten Formen machen den Thermoplasten weich und bewirken, dass eir an den Seiten des Zapfens herab und in die Zwischenräume des Gewebes hineinfliesst. Danach lässt man den Thermoplasten abbinden. Wenn entfernt und zurecht geschnitten, sieht das fertige Produkt wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt aus.
Fig. 12 zeigt, wie die Membran verwendet wird. Der sich nach aussen erstreckende Flansch 58 der hutförmigen Membran ist zwischen entsprechende Flanschen 62 des Zylinders 60 einer durch Druck betätigten Vorrichtung eingeklemmt. Der mittlere, obere Teil des Hutes ist an einem Kolben 64 vermit tels einer Platte 66 befestigt, die einen Randflansch 68 besitzt, um die Membran am Kolben zu halten.
Die Gewebe- oder konvexe Seite 52 der Mem bran liegt gegen den Kolben. Die Seite mit dem Thermoplasten oder- die konkave Seite 54 der Mem bran liegt gegen die Platt. An der Stelle 70 des oberen Endes und am zylindrischen Teil ist der Hut umge wendet, so dass der zylindrische Teil um 180 in bezug auf sein;. ursprüngliche Stellung gewendet ist. Da durch wird eine Falte 71 gebildet.
Da diese Falte 71 nicht vorgeformt ist, wirkt sie im wesentlichen nicht als Feder, wenn sich die Mem bran über ihren Arbeitshub bewegt. Druckluft oder Druckflüssigkeit, die im Zylinder durch die Öffnung 73 eintritt, presst den mittleren Teil der Membran über die Platte gegen den Kolben und den äusseren Teil gegen die innere Wand 72 des Zylinders. Diese Anordnung beseitigt nahezu alle Reibung, wenn sich der Kolben im Zylinder bewegt, mit Ausnahme der inneren Reibung der Membran, wenn sich diese faltet, die entweder so gering ist. dass sie vernachlässigt oder durch entsprechende Dimensionierung von Zylinder und Kolben zum Teil kompensiert werden kann.
Da der Kolben, der den inneren Teil der Membran trägt, sich relativ zu dem Zylinder bewegt, der den äusseren Teil der Membran trägt, führt die im Zwischenteil gebildete Falte im Betrieb dauernd eine Rollbewe- gung in der einen oder anderen Richtung aus. Da die Membran nur in Umfangsrichtung dehnbar ist, bleibt die mittlere Wirkungsfläche der Membran während des Arbeitshubes konstant.
Der Druck auf der Membran wird zum grössten Teil von der Wand und dem Kopf des Kolbens und der Wand des Zylinders aufgenommen. Der restliche Druck wird von der Membran an ihrer Faltung 71 aufgenommen. Folglich ist die einzige Stelle, an der die Membran dem Druck ausgesetzt ist, der diese dehnen oder zerreissen kann, die Falte 71. Die hier erzeugte Spannung hängt ab von der Druckdifferenz, der Membrandicke und dem Biegeradius der Falte. Aus diesem Grunde wird die Stärke der Membran klein gehalten, nämlich in der Grössenordnung von 0,3 bis 0,46 mm. Da die Wandstärke klein ist, sind auch die Fläche der Falte und entsprechend die Ge webespannungen klein.
Die nicht gestützte Membranfläche ist im Bei spiel ein Ring von nur 2,5 mm Breite. Der Krüm- mungsradius der Falte ist somit ungefähr 1,3 mm. Man sieht, dass die Membran an dieser nicht gestütz ten Fläche noch einer Spannung ausgesetzt ist. Jedoch ist die Membran durchaus imstande, Drücke bis zu 350 at zu tragen, sogar dann, wenn der Krümmungs- radius der Falte grösser als 1,3 mm ist.
Dann, .wie vorstehend beschrieben, werden die Fäden des Aus gangsstückes 2, wenn das Ausgangsstück zwischen den Formen geformt wird, neu geordnet, aber nicht gespannt, und in eine Lage gebracht, in der sie in axialer Richtung nicht dehnbar sind. Demgemäss er- halten die Fasern ihre natürliche Elastizität, und da sie nicht bis in den Bereich ihrer Elastizitätsgrenze gedehnt sind und an dieser Stelle festgehalten wurden, sind sie noch gut imstande, dem Druck zu widerste hen, der auf sie an der nicht abgestützten Fläche ein wirkt.
Es hat sich gezeigt, dass Membranen aus textilien verstärktem Gummi oder gummiartigen plastischen Materialien, die wie oben beschrieben konstruiert sind und eine Wirkungsfläche haben, die innerhalb von 0,1 % oder darunter konstant ist, im wesentlichen eine unbegrenzte Lebensdauer haben, unter normalen Konstruktionsbedingungen im wesentlichen eine rei bungsfreie Abrollwirkung zeigen, Temperaturände rungen von -18,
3 bis -i--315 C standhalten und Drücke von 0 bis 350 at ertragen.
Obgleich der Gewebehut vorzugsweise so geformt wird, dass sein Umfang ausreichend gross ist, um über den Zylinder der Vorrichtung zu passen, ohne dass die Fäden des Gewebes wesentlich gedehnt werden müssen, soll doch darauf hingewiesen werden, dass er auch mit einem Umfang hergestellt werden kann, der kleiner ist als die Zylinderbohrung, indem feine, axial verlaufende Oberflächenwellungen in dem männlichen und weiblichen Teil 22 bzw. 6 in Fig. 1 und 3 ge macht werden können.
Dadurch kann der fertige Hut auf Grund der zu sätzlichen Wellungen, die parallel zur Längsachse ver laufen, in Umfangsrichtung mehr gedehnt werden als bei der früher beschriebenen Konstruktion.
Membranen, die die erfindungsgemässen Merk male haben, können auch aus einem Gewebeschlauch anstelle eines flach gewobenen Gewebes hergestellt werden. Der Gewebeschlauch erfordert besonders ge lagerte, in Umfangsrichtung verlaufende Schussfäden, so dass das Endprodukt einen bestimmbaren Betrag an Dehnbarkeit in Umfangsrichtung zeigt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass befriedigende Membra nen aus gewebten Schläuchen hergestellt werden kön nen, die in Umfangsrichtung verlaufende Schussfäden haben, die unter anderem aus einem geflochtenen Garn bestehen, das eine dehnbare, elastische Seele hat.
Hierbei verlaufen die Fäden in Form sinusarti- ger oder sägezahnartiger Kurven, wodurch das Garn kreppelastische Eigenschaften annimmt. Sie können in ihrer geringelten oder gewundenen Form durch die Zufügung eines oder mehrerer nicht dehnbarer, lös barer Seelen festgehalten werden oder durch über ziehen mit einem Kleister oder einem anderen geeig neten Material, das wie die Seelen aus dem Gewebe vor dem Verformen oder auch aus dem fertigen Ge genstand herausgelöst werden kann.
Die Oberflächen- oder eingebetteten Fäden können festgehalten wer den, um ein Ausdehnen in Umfangsrichtung über eine bestimmte Grenze hinaus zu verhindern.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Membranen aus gewebtem Nylonschlauch ist in den Fig. 13 bis 15 dargestellt. Ein Stück Nylonschlauch 80 mit entsprechender Länge und entsprechendem Durchmesser wird über einen Dorn 82 gezogen, des- sen Durchmesser nur etwas grösser ist als der des Schlauches, damit das Gewebe schön auf diesen passt. Dieses Stück Schlauch 80 wird auf den Dorn 82 nicht vollständig aufgezogen. Ein kurzes Stück 83 ragt über das Ende des Dornes hinaus, wie dies durch die ge strichelten Linien in Fig. 13 gezeigt ist.
Danach wer den die in Umfangsrichtung verlaufenden Schussfäden aus dem Teil 83 des Schlauches entfernt, das sich über das Ende des Dornes hinaus erstreckt, und die freien, nun nicht gewebten Enden der Kettfäden wer den auf die Stirnfläche des Dornes wie bei 85 auf gelegt, derart, dass sie einander nicht kreuzen. Dann wird eine dünne Scheibe Nylon 84 oben auf die Kett- fäden 85 gelegt. Diese Scheibe und die freien Kett- fäden'werden durch Auftragen eines Nylonlösungs- mittels miteinander verklebt.
Die Stärke der Nylon- scheibe ist in Fig. 13 zum Zwecke der Illustration etwas übertrieben. Die Scheibe verhindert, dass die Kettfäden während der Membranherstellung aus ihrer Stellung gezogen werden, und sie können, nachdem die Membran geformt worden ist, beibehalten oder teilweise entfernt werden, indem der Mittelteil der Membran, nachdem sie überzogen ist, herausgeschnit ten wird.
Danach wird das Schlauchstück vom Dorn abge nommen und über eine Matrize 86 gezogen (Fig. 14), die eine zylindrische oder etwas kegelige Ausdehnung 88 enthält.
Daraufhin wird der Stempel 90 mit seinem Zapfen 92, der den Hut 94 aus Thermoplast trägt, gegen die Scheibe 84 gepresst. Das geschlossene Ende drückt das Ende in die Ausnehmung der Matrize hinein und zieht den zylindrischen Gewebeschlauch 80 nach, der auf der äusseren Fläche 96 der Matrize 86 in Richtung auf die Ausnehmung hin entlang,-leitet, bis die Ausneh- mung vollständig ausgefüllt ist, wie in Fig. 15 gezeigt.
Der Stempel 90 wird erwärmt und die Wärme zusam men mit dem Druck, der aufgewendet wird, wenn sich der Stempel gegen die Scheibe 84 presst und letz tere den Boden der Matrize 86 erreicht (siehe Fig.15), bewirkt, dass der Hut aus Thermoplast in die Zwi schenräume des Gewebehutes hineinfliesst und dann abbindet. Danach werden Stempel und Matrize ge trennt und die überzogene Membran herausgenom men. Der sich nach aussen erstreckende Flansch 98 der Membran wird dann auf die gewünschte Grösse zugeschnitten, so dass eine Membran entsteht von der gleichen allgemeinen Form wie die in den Fig. 10 und 11 dargestellte.
Das geschlossene Ende der Membran, wie in den Fig. 13 bis 15 gezeigt, kann sich in Umfangsrichtung beträchtlich dehnen, wenn die Schussfäden entfernt worden sind. Der zylindrische Teil der Membran kann sich ebenfalls in Umfangsrichtung dehnen. Die Dehnung liegt in diesem Falle an der ihnen eigenen Dehnbarkeit der Schussfäd'en.
Der Randflansch 98 kann sich in Umfangsrich- tung etwas weniger ausdehnen als das obere Ende und der zylindrische Teil; denn das Gewebe, das die Flanschfläche bildet, ist in Umfangsrichtung durch die Pressform in einem grösseren Masse gedehnt wor den.
Da die Kettfäd'en im wesentlichen nicht dehnbar sind, lässt sich der zylindrische Teil nicht in axialer Richtung dehnen, und das obere Ende und die Flanschteile können nicht wesentlich radial gedehnt werden. Infolgedessen besitzt eine Membran, die auf diese Weise aus einem schlauchförmigen Gewebe ge bildet wird, im wesentlichen die gleichen Eigenschaf ten wie eine, die aus einem flachen Stück gewebten Gewebes in der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Weise gemacht ist.
In beiden Fällen besitzt die Mem bran einen zylindrischen Teil, der in Umfangsrichtung dehnbar ist, aber nicht in axialer Richtung, und der eine annähernd reibungsfreie Rollbewegung erlaubt, wenn sie in einem Zylinder angeordnet ist.
Fig. 16 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungs form einer neuen Membran. Wie vorstehend erwähnt, kann der Längsteil der Membran im wesentlichen zy lindrisch oder kegelig sein. Die kegelige Form kann so abgeändert sein, dass sie zwei Neigungen, wie in Fig. 16 gezeigt, aufweist. Das Gewebe 100 umfasst den Randflansch 104, das geschlossene Ende 108 und einen Längsteil, wobei die Änderung in der Neigung bei 110 und 112 zu ersehen ist. Zweck der zweifachen Neigung ist es, der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Membran dazu neigt, sich leichter zu dehnen als zusammenzuziehen.
Demgemäss ist der Teil der Mem bran, der dauernd von dem Kolben abrollt und auf ihn aufgerollt wird, im Durchmesser kleiner gemacht als jener Teil, der in der Nähe des Flansches liegt und sich an die zylindrische Wand anlegt.
In jedem Fall muss der Flansch der Membran zwi schen den Zylinderflanschen derart befestigt sein, dass die Thermoplastschichtseite der Membran dem offe nen Ende des Zylinders zugekehrt ist, und am Kol ben muss die Membran derart befestigt sein, dass die sem die Gewebeschichtseite zugekehrt ist.
Vorzugsweise werden die Membranen aus Nylon hergestellt, wenn sie für Temperaturen benötigt wer den, die unter 99 C liegen. Im Temperaturbereich von 99-126,6 C wird Orlon -Gewebe (eingetra gene Marke) bevorzugt. Bei höheren Temperaturen wird Glasgewebe verwendet. Die Maximaltemperatur wird in diesem Falle durch den Thermoplast be stimmt: Membranen, die aus Glasgewebe hergestellt und mit einem Silicon-Kunststoff überzogen sind, sind im Dauerbetrieb bis zu einer Temperatur von 60 C geeignet und arbeiten noch befriedigend, wenn sie für eine kurze Zeit Temperaturen bis zu 315,5 C aus gesetzt sind.
Es ist auch klar, dass irgendeine beulenartige Auf blähung der Membran im Bereich des Falzes durch die Anwesenheit der in Umfangsrichtung verlaufen den Fäden verhindert wird, die so wirken, dass irgend eine beginnende Trennung der in Längsrichtung ver laufenden Fäden gestoppt wird, ehe unausgeglichene Kräfte am Thermoplast angreifen können.
Der hierin verwendete Ausdruck Thermoplast soll jenes Material bezeichnen, wie beispielsweise Kautschuk, synthetischer Gummi oder dergleichen, das imstande ist, das Gewebe undurchlässig für Gase und Flüssigkeiten zu machen, während es zur gleichen Zeit der Membran eine Rollbewegung gestattet.
Das Gewebe muss in erster Linie ausreichende Reissfestigkeit und Biegsamkeit aufweisen, um dauern den und grossen Änderungen im Druck und in der Temperatur standzuhalten, und das überzugsmaterial muss undurchlässig für Gase und vorteilhaft elastisch sein.
Die neue Membran kann wiederholt über einen verhältnismässig langen Hub bewegt werden, ohne dass sie beträchtliche Abnutzungen erleidet. Sie gestattet unter der Einwirkung sich ändernder Drücke ein rei bungsfreies Abrollen, wenn sie sich zwischen Kolben und Zylinder oder umgekehrt hin und her bewegt.