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Technisches Gebiet
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Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine Abwasserreinigungsanlage, beziehungsweise einen perforierter Membranbelüfter.
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Technischer Hintergrund
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Mit der ständigen Entwicklung des Aufbaus der Modernisierung ist die Verschmutzung der Wasserressourcen vor allen anderen einer Gefahr ausgesetzt. Um die Qualität der Umwelt erhöhen zu können, wird bei dem aeroben Behandlung des Abwassers durch die Belüftung der geeignete Sauerstoff in das Wasser eingetragen, damit das Vorhandensein der aeroben Bakterien bei der Behandlung des Wassers aufrechterhalten werden und sie wirksam funktionieren können. In der Gegenwart wird meinsten das Druckluftbelüftungssystem zur Erhöhung des Sauerstoffgehalts im Abwasser verwendet, und der Belüfter ist die notwendige Einrichtung für die Druckluftbelüftung.
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Und die vorhandenen Belüfter sind meistens die feinblasigen Membranbelüfter, die sich dadurch auszeichnen, daß die Durchmesser der Belüftungsblasen und Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche klein sind, die Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche groß ist, die Blasen gleichmäßig diffundiert werden, die Poren nicht verstopft werden können und die Korrosionsbeständigkeit stark ist. Dashalb werden diese Belüfter von Konsumenten allgemein beliebt.
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Und für die feinblasigen Membranbelüfter gibt es auch viele Varianten, darunter die Tellerbelüfter auch in der Fischerei- und Wasserkulturenindustrie die umfassende Anwendung finden. Die vorhandenen Tellerbelüfter umfassen einen Stützkörper und die Membran, die aus Silikon-Kautschuk hergestellt wird. An der Membran sind viele Feinschlitze vorgesehen und die gespannte Membran wird an einem Ende des Stützkörpers aufliegt. Indem das Luftrohr an der Luftzufuhröffnung des Stützkörpers angeschlossen wird, wird das Gas durch Austrittsöffnung austreten. Weil die Membran die Austrittsöffnung abdeckt, macht das Gas die Membran verformt, und werden dann die Feinschlitze an der Membran größer, dabei kann das Gas durch Feinschlitze austreten. Beim Abschalten der Belüftung wird die Membran in ursprünglichen Zustand wieder hergestellt, und die Feinschlitze werden wieder geschlossen, damit das Eindringen vom fremden Wasser in das Luftrohr wirksam verhindert werden kann. Weil die Membran nur auf dem Stützkörper aufgesetzt wird, sich der Luftdruck manchmal schwänkt, und aus anderen Gründen wie die Verstopfung des Belüfters in anderen Stellen des Abwasserteichs, wird bei der Überschreitung des normalen Luftdruckwertes die Membran des Belüfters außergewöhnlich expandiert und gezogen, damit die Membran gerissen oder abgelöst wird, das ganze Belüftungssystem nicht in Ordnung funktioniert und dadurch der größere Wirtschaftsverlust verursacht wird.
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Für dieses Problem offenbarte das
chinesische Patent mit der Anmeldenummer von 201120115544.4 einen reißfesten und ablössicheren Belüfter, umfassend die Stützplatte (nämlich Scheibe) und feinporöse Kautschukmembran. Durch die Anordnung einer gewölbelten Begrenzungseinrichtung auf der Stützplatte kann bei der außergewöhnlichen Erhöhung in der Belüftungsleitung und der Aufblähung der Membran in einem bestimmten Grad die gewörbelte Begrenzungseinrichtung die Membran berühren, damit die Aufblähung der Membran gestoppt wird. Aber diese Anordnung führt dazu, daß beim Design der Form der Stützplatte die Form schwer entformt wird, und führt damit dazu, daß die Struktur der Form kompliziert wird und die Kosten der Verarbeitung erhöht werden. Weil die Membran elastisch ist, kann dieser Teil nicht weiter expandiert werden, wenn ein Teil der Membran die gewörbelte Begrenzungseinrichtung berührt. Der Teil, der die gewörbelte Begrenzungseinrichtung nicht berührt, wird weiter expandiert, was dazu führt, wenn der Luftdruck im Belüftrohr groß genug ist, kann die Membran abgelöst werden.
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Inhalt des Gebrauchsmusters
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Für die Unzulänglichkeit des Stands der Technik ist das Ziel des vorliegenden Gebrauchsmusters, eine feinporige Kautschukmembran mit der einfachen Struktur, leichter Verarbeitung und Befähigung zur Verhinderung der Ablösung der Membran von der Scheibe anzugeben.
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Um den oben genannten Zweck zu verwirklichen, liefert das vorliegende Gebrauchsmuster folgende technische Konzepte: eines ist der perforierte Membranbelüfter, umfassend einen Stützkörper und eine am Stützkörper anliegende Membran. An solcher Membran ist ein ringsförmiger, elastischer Vorsprung, deren Innenwand an der Außenwand des Stützkörpers anliegt, vorgesehen. Auf der Innenwand solches ringsförmigen, elastischen Vorsprungs ist eine konzentrische ringsförmige Ausnehmung vorgesehen. In dieser ringsförmigen Ausnehmung sind mehrere Anschlußstücke, die mit der Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung fest verbunden und um die Achse der ringsförmigen Ausnehmung kreisförmig gleichmäßig verteilt sind. Auf der Seitenwand des Stützkörpers sind mehrere Spannblöcke, die in die ringsförmige Ausnehmung eingesteckt werden können, vorgesehen.
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Die bevorzugte, mehrere solche Anschlußstücke teilen die ringsförmige Ausnehmung in mehrere Spannschlitze, die die Spannblöcke passen, auf. Die Tiefen der bevorzugten, solchen Spannschlitze sind kleiner als die Längen der Spannblöcke sind, und die Seitenwände der Spannschlitze die Seitenwände der Spannblöck passen können.
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Zwischen zwei bevorzugten, benachbarten solchen Spannblöcken können die Bogenflächen, die die Seitenwände der Anschlußstücke passen können, gebildet werden.
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An dem bevorzugten, solchen Stützkörper ist eine Austrittsöffnung und ein ringsförmiger Vorsprung mit der Austrittsöffnung als Kreismittelpunkt angeordnet.
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Der ringsförmige Vorsprung stützt die Membran gegeneinander.
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Die bevorzugte Austrittsöffnung ist hupenförmig.
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Auf der bevorzugten Membran sind mehrere Belüftungsöffnungen um den ringsförmigen Vorsprung angeordnet. Die Durchmesser der solchen Belüftungsöffnungen betragen 3 bis 5mm.
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Die Dicke des bevorzugten, solchen Stützkörpers ist größer als die Dicke des Spannblocks, und das Ende des Stützkörpers mit Austrittsöffnung und das Ende des Spannblocks stehen auf eine gleiche Ebene.
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Der innere Ring des bevorzugten ringsförmigen elastischen Vorsprungs bildet auf der Membran abwendenden Seit das Bördeln.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik ist die vorteilhafte Effizienz des vorliegenden Gebrauchsmusters: durch das Einstecken des Spannblocks in die ringsförmige Ausnehmung bei der Montage wird die Befestigung der Membran auf dem Stützkörper ermöglicht. Wenn der perforierte Membranbelüfter in Betrieb ist, dehnt sich die Membran aus, dadurch zwischen der Membran und dem ringsförmigen Vorsprung eins Spalt vorhanden ist. Dabei kann der Sauerstoff durch diesen Spalt, dann durch Belüftungsöffnung austreten. Weil in der ringsförmigen Ausnehmung die Anschlußstücke angeordnet sind, kann während dem Ausdehnen der Membran die größere Verformung der Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung verhindert werden. Und die Spannblöcke werden kreisförmig gleichmäßig verteilt, damit an der verschiedenen Stellen der Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung sehr gute Zugkräfte entstehen, um das Ablösen der Spannblöcke von der ringsförmigen Ausnehmungen wirksam zu verhindern.
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Es zeigen
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1: Montageschema dieses Gebrauchsmusters perforierter Membranbelüfter;
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2: Explosionszeichnung des Ausführungsbeispiels 1 im vorliegenden Gebrauchsmuster perforierter Membranbelüfter;
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3: Querschnittsansicht der Membran im Ausführungsbeispiel 1;
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4: Strukturdarstellung des Ausführungsbeispiels 1 im vorliegenden Gebrauchsmuster perforierter Membranbelüfter;
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5: Querschnittsansicht des Stützkörpers;
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6: Strukturdarstellung des Ausführungsbeispiels 2 im vorliegenden Gebrauchsmuster perforierter Membranbelüfter;
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7: Querschnittsansicht der Membran im Ausführungsbeispiel 2.
- Bezugszeichen: 1. Stützkörper; 11. Austrittsöffnung; 2. ringsförmiger, elastischer Vorsprung; 21. Spannschlitz; 22. ringsförmige Ausnehmung; 3. Membran; 31. Belüftungsöffnung; 32. ringsförmige Einlegnut; 4. Bördeln; 5. Anschlußstücke; 6. Bogenfläche; 7. Spannblock; 8. ringsförmiger Vorsprung.
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Ausführung
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Nachstehend mit Bezug auf 1 bis 7 werden die Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
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Ausführungsbeispiel 1:
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Ein perforierter Membranbelüfter, umfassend einen Stützkörper 1 und eine an einem Ende des Stützkörpers 1 anliegende Membran 3, die die Austrittsöffnung 11 am Stützkörper 1 abdeckt. Und an einem Ende der Membran 3 ist ein ringsförmiger, elastischer Vorsprung 2 vorgesehen, der an der Außenwand des Stützkörpers 1 anliegt. Auf der Innenwand des ringsförmiges Vorsprungs ist eine konzentrische ringsförmige Ausnehmung 22 vorgesehen. In der ringsförmigen Ausnehmung 22 sind mehrere Anschlußstücke 5 angeordnet, die mit der Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung 22 fest verbunden und um die Achse der ringsförmigen Ausnehmung 22 kreisförmig gleichmäßig verteilt sind. Und dementsprechend sind auf der Seitenwand des Stützkörpers 1 mehrere Spannblöcke 7, die in die ringsförmige Ausnehmung 22 eingesteckt werden können, angeordnet. Natürlich sind diese Spannblöcke 7 vorzugsweise um die Achse des Stützkörpers 1 kreisförmig gleichmäßig verteilt sind. Durch die gleichmäßige Anordnung wird es beim Ausdehnen der Membran 3 gewährleistet, daß die Kräfte auf alle Stellen der Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung sehr gleichmäßig ausgeüben werden. Um die Kraft, die die Verbindung auf die Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung 22 wirkt, zu reduzieren, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spannblöcke 7 als Bogenwulst ausgebildet, damit die Konzentration der Spannung an der Kontaktstelle der Spannblöcke 7 mit der ringsförmigen Ausnehmung 22 verringert wird. Wenn der Luftdruck im Belüfter plötzlich erhöht wird, wird sich die Membran 3 stark ausdehnen. Und um die Membran 3 vom Stützkörper 1 zu trennen, ist die größere Verformung des ringsförmigen, elastischen Vorsprungs 2 zu erreichen, damit die Spannblöck 7 von der ringsförmigen Ausnehmung 22 ablösen. Weil in der ringsförmigen Ausnehmung 22 die Anschlußstücke 5, die kreisförmig gleichmäßig verteilt sind, angeordnet sind, kann das Vorhandensein der Anschlußstücke 5 für die Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung 22 eine sehr gute Rolle für den Zug spielen, dadurch wird es wirksam verhindert, daß auf der Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung 22 die größere Verformung entsteht, und die Ablösung der Spannblöcke 7 von der ringsförmigen Ausnehmung 22 verursacht wird, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine bevorzugte Ausgestaltung ist es wahlweise, daß zwischen zwei benachbarten Anschlußstücken 5 ein Spannschlitz 21, der den Spannblock 7 paßt, gebildet wird. Wenn der Spannblock 7 in den Spannschlitz 21 eingesteckt wird, können zwei Anschlußstücke 5 den Spannblock 7 halten, damit die Ablösung des Spannblocks 7 vom Spannschlitz 21 weiter verhindert wird. Das vorliegende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Verbesserung der Membran 3. Die Membran 3 ist aus Silikonkautschukscheibe hergestellt und hat bessere Zähigkeit. Bei der Spritzgußverarbeitung der Membran 3 wird nur die Verformung der Membran 3 benötigt, dann kann die Membran 3 entformt werden. Deshalb bezieht es sich dabei nicht auf dem zu komplizierten Entformungmechanismus, dadurch werden die Kosten reduziert, und die Montage der Membran 3 auf dem Stützkörper 1 ist sehr leicht.
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Die Durchmesser der Belüftungsöffnungen 31 auf der vorhandenen Membran 3 sind sehr klein. Wenn durch Ausdehen der Membran 3 die Belüftungsöffnung 31 geöffnet und die Membran 3 in den ursprünglichen Zustand wieder hergestellt wird, wird die Belüftungsöffnung 31 selbstätig geschlossen und ist die Struktur sehr geschickt. Aber diese Struktur ist nur geeignet für Gas oder Flüssigkeit ohne Fremdstoff. Wenn manche Flüssigkeiten mit schwebender Partikel dadurch fliessen sollen, ist es leicht, zur Verstopfung der Belüftungsöffnung 31 zu führen. Mit der Verstopfung der Belüftungsöffnung 31 wird größere Druckstärke im Belüfter benötig, so daß die größere Verformung der Membran 3 entsteht, und der Durchmesser der Belüftungsöffnung 31 entsprechend vergrößert wird, damit der Durchfluß der schwebenden Partikel ermöglicht wird. Wenn sich die Membran 3 in der Grenze der Ziehung befindet, steht der Durchmesser der Belüftungsöffnung 31 noch nicht für den Durchfluß der schwebenden Partikel zur Verfügung, was dazu führt, daß die Membran 3 zergerissen und damit die richtige Funktion des Belüfters beeinflußt wird. Um dieses Problem zu lösen, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf dem Stützkörper 1 ein ringsförmiger Vorsprung 8 mit der Austrittsöffnung 11 als Kreismittelpunkt vorgesehen. Durch den Ausgleich des ringsförmigen Vorsprungs 8 und der Membran 3 wird die Membran 3 verformt. Dabei kann der ringsförmige Vorsprung 8 an der Membran 3 anliegen, um das Eindringen vom fremden Wasser beim Abschalten des Belüfters durch Austrittsöffnung 11 zu vermeiden. Dadurch kann der Durchmesser der Belüftungsöffnung 31 etwas größer eingestellt werden. Weil das Volumen der schwebenden Partikel auch kleiner ist, kann der Durchmesser der Belüftungsöffnung 31 von mehr als 3mm eingestellt werden. Aber nachdem die Belüftungsöffnung 31 größer wird, wird die Spritzkraft des Gases oder der Flüssigkeit aus der Austrittsöffnung 11 verringert. Deshalb darf die Belüftungsöffnung nicht zu groß sein. Der Durchmesser der Belüftungsöffnung 31 kann 3 bis 5mm eingestellt werden.
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Um die Membran 3 mit dem Stützkörper 1 fester zu verbinden, soll der ringsförmige Vorsprung 8 fester an der Membran 3 anliegen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Tiefe des Spannschlitzes 21 kleiner als die Länge des Spannblocks 7 gewählt. Wenn der Spannblock 7 in den Spannschlitz 21 eingesteckt wird, um den Spannblock 7 vollständig in den Spannschlitz 21 aufnehmen zu können, drückt der Kopf des Spannblocks 7 das Ende des Spannschlitzes 21, damit die Tiefe des Spannschlitzes 21 länger wird. Dabei wird die Breite des Spannschlitzes 21 in einem bestimmten Grad verkleinert, d.h. der Abstand zwischen zwei benachbarten Anschlußstücke 5 wird kleiner. Weil früher die Anschlußstücke 5 eine Haltewirkung auf den Spannblock 7 haben, wird die Haltewirkung der Anschlußstücke 5 auf den Spannblock 7 größer, und die Seitenwand des Spannschlitzes 21 fest an der Seitenwand des Spannblocks 7 anliegen, dadurch wird die Auflagefläche zwischen dem Spannschlitz 21 und dem Spannblock 7 größer, die beiden werden enger verbunden, damit die Festigkeit der Verbindung zwischen der Membran 3 und dem Stützkörper 1 erreicht wird.
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Weil zwischen zwei benachbarten Spannblöcke 7 eine Bogenfläche 6, die an der Seitenwand der Anschlußstücke 5 anliegen kann, gebildet werden kann, werden die Anschlußstücke 5 auch an Spannblock 7 anliegen. Zwei Spannblöcke 7 halten die Anschlußstücke 5, damit die Verbindung zwischen der Anschlußstücke 5 und dem Spannblock 7 verstärkt wird. Wenn dabei der Kopf des Spannblocks 7 das Ende des Spannschlitzes 21 drückt, befindet sich die Membran 3 in dem gespannten Zustand. Und wegen des Vorhandenseins des ringsförmigen Vorsprungs 8 wird die Membran 3 durch den ringsförmigen Vorsprung 8 gewörbelt. Deshalb wenn die Membran 3 gespannt wird, wird die Widerstandskraft zwischen der Membran 3 und dem ringsförmigen Vorsprung 8 größer, wird die Verbindung zwischen dem ringsförmigen Vorsprung 8 und der Membran 3 enger, auch wenn die Membran 3 in einem bestimmten Grad elastisch verformt wird, kann auch die enge Verbindung zwischen der Membran 3 und dem ringsförmigen Vorsprungs 8 gewährleistet werden.
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Nachdem die Membran 3 verformt wird, entsteht eine Spalt an der Verbindungsstelle zwischen der Membran 3 und dem Stützkörper 1. Danach wird ein Teil Gas oder Flüssigkeit durch diese Spalt austreten. So wird das Gas oder die Flüssigkeit aus Belüfter nicht gerade sondern zerstreut gesprüht, dadruch wird es verursacht, daß die Distanz der geraden Sprühung der Flüssigkeit oder des Gases verkleinert wird, und die Arbeiter an mehreren Stellen die Belüftung durchführen müssen, damit die Arbeitskosten erhöht werden und die Arbeitsleistung reduziert wird. Deshalb wird dafür im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Dicke des Stützkörpers 1 größer als die Dicke des Spannblocks 7 gewählt, und das Ende des Stützkörpers 1 mit Austrittsöffnung 11 und ein Ende des Spannblocks 7 stehen in einer gleichen Ebene. Weil die Seitenwand des Stützkörpers 1 an der Innenwand des ringsförmigen, elastischen Vorsprungs 2 anliegt, übt der Spannblock 7 nach der Verformung der Membran 3 eine nach außen Druckkraft auf eine seitige Scheibe auf der Membran 3 abwendenden Seite der ringsförmigen Ausnehmung 22 aus. Weil der ringsförmige, elastische Vorsprung 2 dabei an der Seitenwand des Stützkörpers 1 anliegt, übt die Seitenwand des Stützkörpers 1 eine Kraft für die Verhinderung der Verformung auf die Seitenwand der ringsförmigen Ausnehmung 22 aus, damit die Krümmung einer Seite der ringsförmigen Ausnehmung 22 vermieden wird, und es gewährleist wird, daß bei der Aufblähung der Membran 3 zwischen dem ringsförmigen, elastischen Vorsprung 2 und dem Stützkörper 1 abdicht ist. Somit kann der Gas zwischen der Membran 3 und dem Stützkörper 1 nur durch Belüftungsöffnung 31 austreten, damit das Ziel und die Richtung des ausgesprühten Gases oder der Flüssigkeit deutlicher werden, unbenötige Verschwendung des Gases oder der Flüssigkeit reduziert wird.
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Bei der ständigen Montage und Demontage der Membran 3 und des Stützkörpers 1 wird der Stützkörper 1 durch den ringsförmigen, elastischen Vorsprung 2 mit dem Stützkörper 1 verbunden. Deshalb ist der Rand des ringsförmigen, elastischen Vorsprunges 2 sehr leicht abgebrochen. Um diese Situation vermeiden zu können, wird in diesem Ausführungsbeispiel wird ein Bördeln 4 auf der Membran 3 abwendenden Seit des inneren Rings des ringsförmigen, elastischen Vorsprungs 2 gebildet. Dieses Bördeln 4 erhöht die Dicke des Randes des ringsförmigen, elastischen Vorsprungs 2, damit der Bruch des ringsförmigen, elastischen Vorsprungs 2 vermieden wird.
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Die Form der Austrittsöffnung 11 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise hupenförmig. Wenn das Gas oder die Flüssigkeit durch Austrittsöffnung 11 austritt, wird die Austrittsöffnung 11 schrittweise größer und strömt deshalb die Flüssigkeit oder das Gas in aller Richtungen, dann stoßt auf der Membran 3, damit die Auflagefläche zwischen dem Gas oder der Flüssigkeit und der Membran 3 größer wird, um den Bruch der Membran 3 durch partielle zu große Kraft zu vermeiden.
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Ausführungsbeispiel 2:
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Der Unterschied zwischen Ausführungsbeispiel 2 und Ausführungsbeispiel 1 liegt darin, daß auf der Membran 3 die ringsförmige Einlegnut 32, die zum ringsförmigen Vorsprung 8 paßt, vorgesehen ist. Wenn die Membran 3 und der Stützkörper 1 zusammenbaut werden, wird ein Teil des ringsförmigen Vorsprungs 8 in die ringsförmige Nut 32 eingelegt, damit die Verbindung zwischen dem ringsförmigen Vorsprung 8 und der Membran 3 verstärkt und die Dichtigkeit erhöht wird. Die Tiefe der ringsförmigen Einlegnut 32 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise kleiner als die Höhe des ringsförmigen Vorsprungs 8 gewählt. Wenn die Membran 3 am Stützkörper 1 anliegt, kann durch den ringsförmigen Vorsprung 8 somit die Membran 3 verformt werden, und der ringsförmige Vorsprung 8 am Boden der ringsförmigen Einlegnut 32 enger anliegt.
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Die obige Beschreibung stellt nur eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Gebrauchsmusters dar. Der Schutzbereich des erfindungsgemäßen Gebrauchsmusters ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Das technische Kozept mit der Gedankengänge der erfindungsgemäßen Gebrauchsmusters gehören auch zum Schutzbereich. Für allgemeine Techniker in diesem technischen Bereich fällt jede andere Korrektur oder Verbesserung ohne eigene erfinderische Leistung auch unter den Schutzbereich des erfindungsgemäßen Gebrauchsmusters.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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