137793. lajstromszámú szabadalom • Membrán

Megjelent: 1962. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 137.793 SZÁM 47. a. 9-20. OSZTÁLY — L-9443. ALAPSZÁM Membrán Lévai Gyula gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1944. március 1. A membrán kerületén szilárdan befogott, kör alakú vagy más idomú, vékony fém- vagy rugalmas műanyagból való tárcsa vagy lap. Ha a membránt megterheljük, vagy az edény peremére erősítve hidraulikai nyomás alá helyezzük, akkor a terhelésinek és a membrán seerkezeti anyaga szilárdságának megfelelő mértékben kidomborodik, azaz behajlik. Ha a maximális igénybevétel a rugalmassági határ alatt marad, a membrán, a terhelés megszűnésével, eredeti helyzetébe tér vissza. A megterhelt membrán behajlása, átmérőjéhez viszonyítva, csekély ugyan, de minden esetben a membrán vastagságának többszöröse, azzal a megszorítással, hogy a behajlás nagyságrendje a membrán vastagságának nagyságrendjével azonos. Körkerületű, sík membrán középpontjának behajlása tudvalevőleg f 0.662 4 / P_a E ö ahol p a fajlagos terhelés a a membránkör sugara, ő a membrán vastagsága és E rugalmassági modulusz. Fenti képletből kitűnik, hogy a membrán behajlása a terhelés köbgyökével arányosan növekszik és így a fajlagos behajlás növekvő terheléssel rohamosan csökken. A sík membránok e hátrányának kiküszöbölésére hullámos membránok alkalmazását javasolták, mert ezeknél a behajlás nagyjában a terheléssel arányosan, tehát lineárisan növekszik. A hullámos membránok hátránya azonban, hogy sokkal merevebbek, mint a sík membránok és behajlásuk, egyenlő méreteket és terhelést feltételezve, a sík membrán behajlásának csak tört része. ' Az 1. ábra — Eck Bruno kísérletei nyomán — 108 mm átmérőjű, 0,32 mm vastag, négy a—d hullámos és egy e sík sárgaréz membrán behajlásait szemlélteti. A középen 25 mm-es átmérő körzetében sík, hullámos membránok hullámhossza 8 mm, a hullámmagasság pedig, rendre, 3,3, illetve 3,5, 0,9, 0,6 mm. Az abseisszatengelyre a nyomás kg/cm2

-ben, az ordinátára a behajlás mm-ben van felrakva. Az 1. ábra mutatja, hogy a sík membrán behajlása növekvő terhelésnél, rohamosan csökken. A sík membrán tehát, a terhelés növekedésénél, mind merevebbé, érzéketlenné válik. Ezzel szemben az a—d hullámos membránoknál a terhelési görbék annál jobban közelítik meg az egyenest, minél nagyobb a membránok hullámmagassága. Legnagyobb a behajlás a legkisebb és legkisebb a legmagasabb hullámú tárcsánál. Minél nagyobb tehát a hullámmagasság, annál arányosabban változik a behajlás a terheléssel, de viszont annál merevebb, érzéketlenebb a membrán. Míg 0.23 kg/cm2

. terhelés esetére az e síktárcsa behajlása 128 mm (100%), addig a d hullámos tárcsáé csak 0,99, azaz 77,3% a c hullámos tárcsáé csak 0,82, azaz 64,1% a b hullámos tárcsáé csak 0,57, azaz 44,5% és az a hullámos tárcsáé csak 0,44, azaz 34.4%. Ez okból a hullámos membránok alkalmatlanok a sík membránok pótlására. A találmány a fenti hátrányok kiküszöbölését és oly sík- vagy hullámmembrán létesítését célozza, amelynek behajlása, azonos terhelésnél, lényegesen nagyobb az eddigi sík-, illetve hullámmembránok behajlásánál és mely egyúttal azoknál érzékenyebb és rugalmasabb is. A találmány lényege az, hogy a sík vagy hullámos meoibrántárcsa célszerűen sugárirányban be van hasítva. Több sugárirányú hasíték esetén ezek egyenlő központi szögeket zárnak be egymással. A hasítékok általában nem terjednek a tárcsa középpontjáig, hanem csupán a tárcsa középpontja körül rajzolt kör kerületéig, sem pedig a tárcsa külső kerületéig. Ezáltal megmarad a tárcsa folytonossága, ellenállóképessége sem csökken lényegesen és a tárcsa közepe mozgás- és erőátvitelre is alkalmas. A hasított membrán csak mechanikai erő, valamint rezgések átvitelére alkalmas, de hidraulikus nyomások felvételére nem.. E célra alkalmassá teendő, két vagy több, hasi tékáival egymáshoz képest eltoltam, egymás fölé helyezett membrán közé nem hasított fémfóliát vagy rugalmas hártyát, pl. gumi- vagy papírhártyát he-