Мембранный блок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК 3 0(51) ЫЙ КОМИТЕТИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ СС БРЕТЕН ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 2 конструкторскоеГ,Ф.Волобоев и во СССР1988 (непубл о- и пневмосистеия: эластичная с ии мембрана разИзобретение относится к авт скому управлению и может быть и вано в гидро- и пневмосистемах,Известна эластичная мембра ставляющая собой мембранное.по крепленное между двух уплотн колец, которые установлены в коль навке одной из двух скрепленнь собой деталей посредством винта,уплотнительные кольца мембрань альном направлении установлень гом, Зажим уплотнительны мембраны ограничивается контак рирующего бурта одной детали в навки другой детали, при эт мембрана между крепежными дет зажима ется. Недостатком такого устройств ся низкая надежность закрепления ны между крепежными деталями, т осуществлен только между уплотноматиче- спользо х дав е монен ельнь льны м мколец ы, на ия для по ок- дения ду уп-дь склемежду х элеузлов к, при а являет- мембрак, зажим ительны(21) 4852280/29(57) Использование: в гидмах. Сущность изобретеотверстиями по перифер на, предлотно, за" ительных, цевой ках между при этом 1 в ради С НатЯ- х кале ц том цент- торец каом сама алями не мещена между двух проставок, н . которых напротив отверстий обр кольцевые канавки. Выполнен н ые вого вещества штыри размещены стиях мембраны и приклеены к к проставок, герметично соединеннь риферии. Ширина канавок превыш метр отверстий. Штыри выполнен заклепок. Высота проставок умень периферии и на их торцах, контакт с мембраной, на участке между шт внутренним диаметром проставок ны дополнительные канавки. 7 ил,а торцах азованы из клее- в отверанавкам 1 Х ПО ПЕ- ает диа- ц в виде шается к ирующих ырями и выполнеми кольцами и при больших перепадалений рабочей среды на мембранежет быть вырвана из них.Известна также мембрана с уплатем по торцам элаСтичными уплотнитми кольцами. содержащая уплотните. кольца, между которыми расположенбрана. На одном из уплотнительныхвыполнены штыреобразные выступдругом - воспринимающие отверстштырей, а мембрана имеет выемкиружности, которые служат для прохожштырей.Мембрана, расположенная межлотнительными кольцами, может бытена с нИми, после чего зажимаетсядвух деталей посредством крепежньментов.Недостатком таких мембранныхявляется их низкая надежность, т.склеивании эластичных колец с томембраны клей выступает за поверхность контакта кольца с мембраной, а после высыхания на мембране создаются жесткие концентраторы напряжений, из-за чего мембранное полотно при работе рвется,Кроме того, в таком мембранном узле можно закрепить мембрану из материала, который или приклеивается к эластичным кольцам, или обеспечивает с ними герметичность без применения клея, Такими свойствами обладает резина-тканевое полотно. Однако резино-тканевые мембраны неудовлетворительно работают как при температуре окружающей среды ниже минус 40 С, так и выше плюс 90 С, что также снижает надежность и область применения мембран, а также техники, в которой применяются такие мембраны.В настоящее время применяется новый, более прочный материал для мембран - полиимидная пленка, например, ПМ-С ТУ 6- 19-117-79 с рабочим диапазоном температур от минус 60 С до плюс 300 С,Известен мембранный блок, содержащий закрепленную между двух проставок мембрану с отверстиями по периферии, в которых размещены штыри, выполненные из клеевого вещества и неподвижно соединенные с обеими проставками, На торцах проставок, контактирующих с мембраной, напротив штырей выполнены кольцевые канавки,Недостатком такого мембранного блока является низкая надежность, обусловленная тем, что мембрана в нем закреплена посредством штырей и силами трения между торцами проставок и торцами мембран. Дополнительно к этому, если после закрепления мембранного блока между корпусом и крышкой устройства окажется, что блок контактирует с ними на периферийном его участке, то за счет усиления сжатия от крепежных элементов прбставки могут так упруго сформироваться, что на участке от штырей до внутреннего диаметра проставок появится зазор между торцами мембраны и проставок., Это уменьшает силу закрепления мембраны между проставками при сборке устройства, где мембранный блок применен, что снизит надежность этого уатройства,Кроме того, т.к. штыри выполнены.из клеевого вещества, а при закреплении мембранного блока в устройстве между корпусом и крышкой к крепежным элементам может быть приложеноусилие большее, чем при изготовлении блока, то за счет наличия деформации мембраны по толщине можно поломать клеевые штыри, что так же снижает надежность мембранного блока.Мембранный блок содержит эластичную мембрану 1, расположенную между 55 проставками 2 и 3. На торцах проставок 2 и3, контактирующих с мембраной, выполнены кольцевые канавки 4 и,5. В мембране 1 напротив канавок 4 и 5 выполнены сквозныеотверстия 6, в которых расположены штыри 7 из клеевого вещества, Штыри 7 выполне 1015 202530404550 Недостатком является также малая площадь контакта торцов штырей с проставками, что может привести к отрыву штырей от проставок,Цель изобретения - повышение надежности мембранного блока.Поставленная цель достигается тем, что в мембранном блоке, содержащем закрепленную между двух проставок эластичнуюмембрану,"по периферии которой выполнены отверстия, контактирующие со штырями из клеевого вещества, соединенными с проставками, герметично соединенными междусобой по периферии, на торцах проставок, контактирующих с мембраной, напротив штырей вь 1 полнены кольцевые канавки, проставки по высоте выполнены уменьшающимися по крайней мере на участке над канавкой к периферии, а штыри выполнены в виде заклепок с головками, размещенными в канавках, и приклеены к дну канавокторцами головок заклепокВ патентной и технической литературене обнаружены технические решения, содержащие отличительные признаки заявленного мембранного блока.По сравнению с прототипом, заявленный блок обеспечивает более высокую его надежность, а следовательно, и надежность устройства, где он применен. Это достигается за счет исключения раскрытия стыка между проставками и мембраной, увеличе- . ния силы трения между их поверхностями, уменьшения вероятности поломки штырейпри закреплении блока в устройствах путем выполнения проставок по высоте уменьшающимися к периферии, а также увеличения площади скрепления штырей с проставками эа счет выполнения шты рей в виде заклепокс головками, размещенными в канавках иприклеенных к их дну торцами головок заклепок. На фиг, 1 показан мембранный блок,разрез; на фиг. 2 - вариант исполнения мембранного блока; на фиг. 3-5 - варианты установки мембранного блокав устройствах;на фиг. 6 - приспособление для центрирования и фиксации слоев мембраны между собой; на фиг, 7 - центрирование проставок блока относительно сжатой мембраны сосхемой сжатия мембранного блока передсушкой клея,ны в виде заклепок с головками 8, разме- щенными в канавках 4 и 5 и приклеенными к дну 9 канавок торцами головок 8 заклепок.Проставки 2 и 3 по высоте выполнены уменьшающимися, по крайней мере на участке над канавками 4 и 5 к периферии, при этом они могут быть ступенчатыми 10 или конусными 11. Проставки 2 и 3 по периметру герметично соединены между собой, например, паяным или сварным швом 12.В устройствах, где применяется предложенный мембранный блок, он установлен между корпусом 13 и крышкой 14 с уплотнениями 15 и закреплен крепежными элементами 16. В качестве уплотнителей 15 могут быть применены резиновые прокладки, уплотнительные кольца, слой фторопласта, нанесенный на торцы корпуса и крышки и т.д.Приспособление для осуществления центрирования и фиксации слоев мембраны 1 содержит корпус 17 и крышку 18, выполненные, из немэгнитного материала и снабженные центральными отверстиями 19. Корпус 17, крышка 18 и слои мембраны 1 ориентированы относительно друг друга штифтами 20, запрессованными в корпус 17 и соединяющимися с крышкой 18 по скользящей посадке. В отверстия 19 корпуса 17 и крышки 18 вставлены оправки 21, выполненные из магнитного сплава. Диаметры отверстий 19 справок 21 и отверстий проставок 2 и 3 выполнены одинакового размера по скользящей посадке.Изготовление мембранного блока и его сборка осуществляются следующим образом.Укладывают слои мембраны на корпус 17, совмещая отверстия со штифтами 20 и тем самым центрируя их между собой и относительно корпуса 17, Устанавливают нэ корпус 17 крышку 18 с центрированием по штифтам 20. В центральные отверстия 19 корпуса 17 и крышки 18 вставляют магнитные оправкй 21 до их соприкосновения с мембраной 1. При этом оправки 21 притягиваются друг к другу магнитными силамии сжимают слои мембраны 1, фиксируя их относительно друг друга. Удерживая корпус 17, снимают крышку 18 и мембрану 1 с Оправками 21. На оправки 21 надевают проставки 2 и 3, канавки 4 и 5 которых предварительно заполняют клеевым веществом, При этом проставки 2 и 3 сцентрированы относительно друг друга и относительно мембраны 1. Сжимают проставки 2 и 3 сначала на участкеот внутреннего диаметра О до кзнавок силой Р, а затем сжимают из нэ участкеот канавок до периферии проставок 2, 3 силой Р 2, При сжатии блока мембрана 1 будетдеформироваться в поперечном сечении научасткахи, а в зоне канавок 4 и 5 велична деформации будет значительно меньшет,е. мембра 5 на прогнется в канавки 4 и 5 за счет чегоклеевое вещество, обладая текучестью, особенно нагретое, заполнит отверстие 6 мембраны 1, Т,к, сжатие блока на участкепроизводят при сжатом положении участка10 , то при наличии излишков клеевого вещества (из-за технологических допусков на канавки и их заполнения клеем) последнеебудет выдавливаться только через участокна периферию блока, откуда его можно уда 15 лить перед сваркой, После этого производятсушку клея.Отвердевая, клеящее вещество образует штыри 7 в виде заклепок с головками 8,размещенными в канавках 4 и 5 и приклеен 20 ными к дну 9 торцами головок 8 заклепок,Затем осуществляют герметичное соединение проставок 2 и 3. между собой по периметру, например, сварным швом 12. Есликлеящее вещество, нанесенное в канавки 425 и 5, густой консистенции, то перед сушкоймембранный блок нагревают и подвергаютвибрациидля лучшего заполнения клеящимвеществомотверстий 6 мембраны 1,Для ускорения процесса сушки клеяще 30 го вещества и лучшего его сцепления с поверхностями канавок 4 и 5 проставок 2 и 3сушку производят с нагревом блока до определенной температуры,При сборке устройства, в котором при 35 менен описанный мембранный блок, его устанавливают между корпусом 13 и крышкой14 с уплотнителями 15 и закрепляют крепежными элементами 16. При атом происходит зажатие мембранного блока между40 деталями 13 и 14 и тем самым мембраны 1между проставками 2 и 3 на участке ,Такое выполнение мембранного блокаповышает его надежность за счет повышения прочности штырей и обеспечения сжэ 45 тия мембраны на участкепри закрепленииблока в устройствах, где он применен,Предварительное сжатие мембранымежду проставками.на участкев процессеизготовления блока по предложенному спо 50 сабу также повышает надежность блока, т.к,блокировка участкапрепятствует выдавливанию клеевого вещества на внутренний диаметр проставок, что предотвращаетобразование концентраторов напряжений55 на мембране в зоне ее возможных перемещений,Формула изобретения Мембранный блок, содержащий эластичную с отверстиями по периферии мембрану, размещенную между двух и ростдвок, на торцах которых напротив отверстий образованы кольцевые канавки, а также выполнецные из клеевого вещества штыри. размещенные в отверстиях мембраны и 5 прикрепленнь 1 е к канавкам проставок, которые герметично соединены по периферии, о т л и ч а ю щ и й с я тем., что ширина канавок превышает диаметр отверстий, а штырИ выполнены в виде заклепок, при этом высота проставок уменьшается к периферии и на их торцах, контактирующих с мембраной, на участке между штырями и внутренним диаметром проставок выполнены дополнительные канавки;1783208Составитель В.Черноедактор С.Козлова Техред М.Моргенталорректор Н МилюковаЗаказ 4501 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно издательский комбинат "Патент", г. Ужгорогарина, 10