DE1072029B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

KL.47f 19/20

INTERNAT. KL. F 06 j

PATENTAMT

T 12979 XII/47f

ANMELDETAG: 12. DEZEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. DEZEMBER 1959

Die Erfindung betrifft Rollmembranen zur Verwendung in auf Druck ansprechenden Systemen. Derartige Membranen enthalten ein Verstärkungsgewebe, das entweder als Einlage beiderseitig, gegebenenfalls auch nur auf einer Seite mit einer gas- bzw. flüssigkeitsundurchlässigen, elastischen Schicht versehen ist. Die neue Dichtungs-Rollmembran ist gemäß Erfindung gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Einlagegewebes derart, daß ein Teil der Fäden in Längsrichtung der Wandung gestreckt oder nahezu gestreckt liegt, während der andere Teil der Fäden in Umfangsrichtung einen kurvenförmigen Verlauf in der Wandungsfläche hat.

Die seit längerer Zeit zur Umwandlung eines Flüssigkeit.?- oder Gasdrucks in Betätigungskraft verwendeten Rollmembranen haben verschiedene Nachteile. Es treten nämlich Änderungen der mittleren wirksamen Flächen der Membran während des Arbeitshubes auf und Schwierigkeiten bei der vollständigen Ausnutzung des gewünschten Hubes. Weiterhin haben die bekannten Rollmembranen wegen der Verstärkung des elastischen Materials, die vorgesehen ist, um ein Abreißen zu verhindern, nur eine begrenzte Flexibilität, und es wird, wenn das Material auf die gewünschte Membranform vorgeformt wird, ein Federgradient eingeführt. Auch ist die Abnutzung bekannter Membranen beträchtlich, und die Kosten ihrer Herstellung sind groß.

Die neue Rollmembran stellt sich frei ein mit vollständiger Entspannung an. allen ihren Stellen innerhalb der Grenzen ihres Arbeitshubes. Gemäß der Erfindung ausgebildete Membranen können mit einem längeren zylindrischen oder kegeligen Teil ausgeführt werden, die auch nach längerer Betriebszeit und Bewegung in einem verhältnismäßig großen Hub keine wesentliche Abnutzung erleiden. Die neue Membran rollt sich a.uch praktisch reibungsfrei ab. Wenn die neue Membran mit einem Befestigungsflansch versehen ist und in einer Vorrichtung Verwendung findet, in der ein in linearer Richtung wirkender Druck vorhanden.ist, ist sie so empfindlich, daß sie auf die geringsten Druckänderungen anspricht und ein konstantes Druckverhältnis während des gesamten Arbeitshubes schafft.

. Durch den besonderen Fadeiwerlauf des Verstärkungsgewebes in der fertigen Membran ist diese in Längsrichtung praktisch nicht dehnbar, während in Umfangsrichtung eine für ihre Funktion außerordentlich vorteilhafte begrenzte Dehnbarkeit vorhanden ist. Dadurch werden im Betrieb konstante Verhältnisse geschaffen, und die Entstehung unausgeglichener Kräfte auf den nicht belasteten Flächen wird verhütet, so daß ein Ab/eißen der Membran nicht zu befürchten ist.

Dichtungs-Rollmembran mit flexibler, gas- bzw. flüssigkeitsundurchlässiger

Wandung

Anmelder:

John Ferguson Taplin, ■ ; West Newton, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. G. W. Lotterhos und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte, .

Frankfurt/M., Lichtensteinstri 3 · ■, . ..

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 12. Dezember 1955 . '·

John Ferguson Taplin, West Newton, Mass. (V, St. A.}, ist als Erfinder genannt worden

Es sind schon Rollenmembranen bekanntgeworden, deren Einlagegewebe rautenförmige Maschen aufweisen, wodurch eine Dehnbarkeit der Rollmembran in Längsrichtung des konischen Teils wie: auch in dessen Umfangrichtung vorhanden ist, wobei, allerdings die Dehnung in der zuletzt genannten Richtung geringer ist als bei der neuen Rollmembran. Mit einem Verstärkungsgewebe, das rautenförmige ■ Maschen hat, sind die Eigenschaften und Vorteile der Membran gemäß der Erfindung nicht zu erreichen. Um einer Rollmembran in bestimmten, hinsichtlich der Formbeständigkeit wesentlichen Zonen eine gewisse Festigkeit zu geben, hat man das Einlagegewebe, ein Kloppelgcwc.be, das nicht die Struktur des Einlagegewebes der neuen Rollmembran hat, mit einem steif machenden Mittel behandelt, ein Vorschlag, der in Zielsetzung und Wirkung vom Erfindungsgedanken abweicht. . · ·■

Als Verstärkungsgewebe kann gemäß Erfindung ein vor der gemeinsamen Formung mit der elastischen Schicht zur Rollmembran im ebenen Zustand rechteckige Maschen enthaltendes Gewebe vorgesehen sein.

Die Wandung bzw. der Mantel des eingestülpten Teils der Rollmembran kann zylindrisch oder kegelförmig ausgebildet bzw. durch zwei ineinander übergehende Kegelstümpfe gebildet sein, von denen, der eine Kegel stumpf abschnitt einen kleineren öffnungs^ winkel hat als der andere.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen

909 690/321

Fig. 1 und 3 im Schnitt eine Vorrichtung zur Formung des Einlagegewebes,

Fig. 2 das Gewebe vor und
. .Fig. 4 das Gewebe nach der Formung, 'Fig. 5 scihematisch das Einlagegewebe nach der Formung, mit der Fadenstruktur gemäß Erfindung in Ansicht von unten und

Fig. 6 das. Einlagegewebe in schaubildlicher Darstellung nach der Formung.

In die zur Formung des Einlagegewebes dienende A^orrichtung (vgl. Fig. 1 und 3) wird die gewebte oder gewirkte Verstärkung 2 (vgl. Fig. 2) eingelegt. Vorzugsweise ist das Ausgangstück kreisförmig; es kann aber auch eine andere äußere Begrenzung haben. Der Durchmesser bzw. die Breiten- und Längenabmessungen des Ausgangsstückes hängen von der Größe der zu formenden hutförmigen Membran ab. Vorzugsweise ist der Durchmesser wenigstens gleich dem doppelten Durchmesser der zylindrischen Wand plus der zweifachen Höhe der Wand plus der zweifachen Breite des sich nach außen erstreckenden Flansches der Membran. Ein so bemessenes Ausgcngsstück wird in den Prägestock4 (vgl. Fig. 1) eingelegt. Dieser. Prägestock hat ein zylindrisches oder schwach kegeliges Loch 6, dessen Durchmesser etwa gleich dem äußeren Durchmesser der zylindrischen Wandung des hutförmigen Teils der Membran ist, und eine Versenkung 8, die so groß ist, daß sie das Ausgangsstück aufnehmen kann. Auf den Prägestock und das Ausgangsstück wird die Platte 10 gelegt mit Vorsprüngen 14, zwischen die Schraubenbolzen 16 geschwenkt werden können, welche mittels der Flügelmuttern 20 anzuziehen sind. Die Platte. 10 enthält eine runde öffnung 12, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der öffnung 6 und kleiner als der Durahmesser der Versenkung 8. Die Platte 10 wird nur so stark angeschraubt, daß das Gewebestück beim Prägevorgang eine Gleitbewegung ausführen kann, wenn der Prägestempel 22, der oben einen Flansch 24 hat, in das Loch 6 gedrückt wird, bis er die in Fig. 3 dargestellte Lage einnimmt. Der Durchmesser des Stempels 22 ist um die doppelte Stärke des Ausgangsstücks 2 kleiner als der Durchmesser des Loches 6. Dieser Durchmesserunterschied ist von Bedeutung, weil bei einem größeren als dem angegebenen Unterschiedsmaß das Gewebe dazu neigt, Falten zu ziehen, und wenn der Unterschied kleiner ist, Zerstörungen eintreten können. Unter Einwirkung von Wärme- und des Prägedruckes nimmt der Mittelteil des Gewebes die Form des Raumes an, der zwischen dem Prägestempel 22 und der Wandung des Loches 6 liegt.

Das fertiggeprägte Einlagegewebe, welches ursprünglich kreisförmig war (vgl. Fig. 2), hat einen etwa rechteckigen Randflansch 28 (vgl. Fig. 4) und einen zylindrischen oder kegelförmigen Teil 30, der durch die Fläche 32 oben abgeschlossen ist.

In den Fig. 5 und 6 ist der Abstand der Kett- und Schußfäden vergrößert veranschaulicht, um den Verlauf der Fäden nach der Formung zu verdeutlichen. Das Ausgangsstück 2 ist jedoch ein dichtes Gewebe.

Die Form des Hutes ergibt sich aus der Neuordnung der Fäden, und nicht infolge der Streckung der einzelnen Fasern, die sorgfältig zu vermeiden ist, damit diese ihre innere Elastizität beibehalten, um einer schnellen und starken Druckänderung widerstehen zu können. Die Neuordnung der Fäden beim Prägen bewirkt auch, daß die etwa quadratische Begrenzung des Randflansches 28 (vgl. Fig. 5 und 6) eines aus einem kreisförmigen Ausgangsstück geformten Einlagegewebes eingezogene Randteile (vgl. bei A und B) hat. Bei A verlaufen die Kettfaden 34 im wesentlichen gerade und sind nur in axialer Richtung etwas verlagert worden, während dort die Schußfäden 36 kurvenförmigen X^erlauf haben. Aus diesem Grund sind der Flanschteil bei A und der hutförmige Teil bei D in Richtung der Kette praktisch nicht dehnbar,

ίο während in Richtung des Schusses eine Dehnbarkeit vorhanden ist. Entsprechend liegen die Verhältnisse im Bereich B, der zum Bereich A um 90° versetzt ist.

Etwas anders sind die Verhältnisse bei C. Hier ist

das Gewebe durch eine Kraft gedehnt worden, die axial zum Loch 6 im Prägestock wirkt und durch eine Kraft zusammengepreßt worden ist, die in Umfangsrichtung des Loches 6 gegeben war. Dadurch sind sowohl die Kett- als auch die Schußfäden aus ihrer normalen, senkrecht zueinander verlaufenden Anordnung so neu geordnet worden, daß sie sich spitzwinklig schneiden. Im Bereich C des Flansches und im Bereich F des h.utförmigen Teils ist in radialer und axialer Richtung keine Dehnbarkeit, in Umfangsrichttuig aber Dehnbarkeit gegeben. Die Abschlußfläche 32 des hutförmigen Teils enthält das Einlagegewebe in seiner alten Struktur, und dieser Teil ist demgemäß in allen Richtungen nicht dehnbar, da die über die axiale Wand wirkenden Kräfte gleich sind, so daß der Endteil nicht verformt wird. Die Dehnung des Flanschteils in Umfangsrichtung des Hutes ist ebenfalls unbeträchtlich, weil die Membran in einer Betätigungsvorrichtung, in die sie eingebaut ist, mit ihrem Randflansch und mit ihrem Endteil derart befestigt ist, daß die Umfangswand frei bleibt, damit sie schnell auf Druck ansprechen kann. An Stelle eines geschlossenen Teils 32 kann auch ein nach innen gerichteter Flansch vorgesehen sein.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dichtungs-Rollmembran mit flexibler, gas- bzw. flüssigkeitsundurchlässiger Wandung, welche in oder auf einer elastischen Schicht mit einem Verstärkungsgewebe versehen ist, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Einlagegewebes derart, daß ein Teil der Fäden in Längsrichtung der Wandung gestreckt oder nahezu gestreckt liegt, während der andere Teil der Fäden in Umfangsrichtung einen kurvenförmigen Verlauf in der Wandungsfläche hat.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsgewebe ein von der gemeinsamen Formung mit der elastischen Schicht zur Rollmembran in ebenem Zustand rechteckige Maschen enthaltendes Gewebe vorgesehen ist.

3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung bzw. der Mantel zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

4. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die Wandung bzw. der Mantel nach zwei ineinander übergehenden Kegelstümpfen gebildet ist, von denen der eine Kegelstumpfabschnitt einen kleineren öffnungswinkel (Spitzenwinkel) hat als der andere.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 802 297, 803 505;
USA.-Patentschrift Nr. 2 317 869.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen