Die Patentschrift EP 0 585 810 B1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Membrananordnung mit einem ersten Halteelement und mit einem zweiten Halteelement. Die Membrananordnung ist zwischen den beiden Halteelementen eingespannt. Am Außenumfang der Membrananordnung ist ein umlaufender Wulst angeformt. Der Wulst liegt in einer in dem unteren Halteelement vorgesehenen umlaufenden Nut. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß der an die Membrananordnung angeformte umlaufende Wulst den Aufwand zum Herstellen der Membrananordnung beträchtlich erhöht, und bei dieser Membrananordnung ist ein mehrschichtiger Aufbau der Membrananordnung praktisch nicht möglich. Ein weiterer Nachteil ist, daß wegen der umlaufenden Nut das Herstellen des unteren Halteelements beträchtlich mehr Aufwand erfordert.

Die Patentveröffentlichung US 4,825,835 zeigt ein Druckventil mit einer zwischen zwei Halteelementen eingespannten Membrananordnung. Am Außenrand der Membrananordnung gibt es einen umlaufenden Wulst. Der Wulst liegt in einer an einem der beiden Halteelemente vorgesehenen umlaufenden Nut. Aufgrund der umlaufenden Nut ist die Herstellung des die Nut aufweisenden Halteelements sehr aufwendig, insbesondere muß das Halteelement sehr stark umgeformt und in eine komplizierte Form gebracht werden.

Wegen der komplizierten Form des Halteelements können keine sonst üblichen Werkstoffe verwendet werden, und es muß eine schnelle Abnützung des bei der Herstellung des Halteelements verwendeten Prägewerkzeugs befürchtet werden.

Die Patentveröffentlichung US 2,318,157 zeigt eine Vorrichtung mit einer zwischen zwei Halteelementen eingespannten Membrananordnung. Der Außenrand der Membrananordnung wird beim Auf bördeln des oberen Halteelements über den äußeren Rand des unteren Halteelements umgebogen. Allerdings muß bei dieser Anordnung befürchtet werden, daß während des Umbördeln des Halteelements die Membrananordnung an ihrer Einspannstelle beschädigt wird. Durch das Umbiegen der Membrananordnung kann keine aus mehreren Lagen bestehende Membrane verwendet werden.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE-OS 29 13 423 zeigt eine Vorrichtung mit einer zwischen zwei Halteelementen eingespannten Membrananordnung. Zusätzlich ist noch ein Dichtring vorgesehen. Weil der zusätzliche Dichtring nur sehr unzureichend gekammert ist, müssen Setzerscheinungen und dadurch hervorgerufene Undichtheiten befürchtet werden Dazu kommt, daß der Dichtring nicht unmittelbar im Bereich der eingespannten Membran abdichten kann.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE-OS 29 24 796 zeigt eine Vorrichtung mit einem an der Bördelverbindung eingespannten Dichtring. Der Dichtring befindet sich in einer Dichtringnut. Wegen der erforderlichen Dichtringnut kann keine einfach herstellbare Membrananordnung verwendet werden.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Membrananordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei sehr geringem Herstellungsaufwand, insbesondere bei Verwendung einer einfach zu handhabenden Bördelverbindung ein hervorragendes Einspannen der Membrananordnung und eine hervorragende Abdichtung der Bördelverbindung erreichbar ist.

Ein weiterer Vorteil ist, daß aufgrund dem hervorragenden Festhalten der Membrananordnung im Bereich der Bördelverbindung die Bauteilgröße der Vorrichtung im Bereich der Bördelverbindung ziemlich klein ausgeführt werden kann.

Insbesondere sind bei den Halteelementen nur relativ kleine Wandstärken erforderlich, ohne daß unzulässige Verformungen befürchtet werden müssen, beziehungsweise es kann der hydraulische Druck innerhalb der Vorrichtung ziemlich groß gewählt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung mit einer Membrananordnung möglich.

Häufig hat die Membrananordnung mindestens auf einer Seite eine aus einem Elastomer bestehende Oberfläche. Weil die Elastomeroberfläche der Membrananordnung zusammen mit dem in

dem Preßraum eingespannten Elastomerwerkstoff einen besonders hohen Reibwiderstand aufweist, ergibt sich dann, wenn die Oberfläche der Membrananordnung zumindest im Bereich des eingespannten Elastomerwerkstoffs aus einem Elastomer besteht, ein besonders gutes und sicheres Festhalten der Membrananordnung und damit eine besonders große und dauerhaltbare Betriebssicherheit der Vorrichtung.

Zeichnung Ein bevorzugt ausgewähltes, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel und die Figur 2 eine in der Figur 1 mit II markierte Einzelheit.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung mit einer Membrananordnung kann immer dann verwendet werden, wenn eine Membrananordnung zwischen zwei miteinander verbördelten Halteelementen eingespannt wird.

Bei der Vorrichtung handelt es sich beispielsweise um einen hydraulischen Druckspeicher, bei dem sich beispielsweise auf einer Seite der Membrananordnung eine Flüssigkeit und auf der anderen Seite der Membrananordnung ein unter Druck stehendes Gas befindet.

Die Vorrichtung kann beispielsweise aber auch ein Druckventil sein, bei dem sich auf einer Seite der Membrananordnung die Flüssigkeit befindet, deren hydraulischer Druck gesteuert werden soll, und auf der anderen Seite der Membrananordnung befindet sich

beispielsweise Atmoshärendruck oder ein Referenzdruck. Das Druckventil dient beispielsweise zum Steuern, bzw. zum Regeln eines Drucks von Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine. Als Brennkraftmaschine kann beispielsweise ein Otto-Motor in Frage kommen. Bei dem Kraftstoff handelt es sich beispielsweise um Benzin oder um Diesel.

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein bevorzugt ausgewähltes, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel.

Die Figur 2 zeigt eine in der Figur 1 mit II markierte, vergrößert dargestellte Einzelheit.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Sofern nichts Gegenteiliges erwähnt bzw. in der Zeichnung dargestellt ist, gilt das anhand eines der Figuren Erwähnte und Dargestellte auch bei den anderen Figuren. Sofern sich aus den Erläuterungen nichts anderes ergibt, sind die Einzelheiten der verschiedenen Figuren miteinander kombinierbar.

Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, wobei in dem ausgewählten Ausführungsbeispiel die Vorrichtung ein Druckventil 2 ist. Das Druckventil 2 hat ein Gehäuse 4. Das Gehäuse 4 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Halteelement 6 und einem zweiten Halteelement 8. Innerhalb des Gehäuses 4 gibt es eine Membrananordnung 10. Das Druckventil 2 hat einen Zulaufanschluß 12 und einen Weiterlaufanschluß 14. In ihrem mittleren Bereich ist die Membrananordnung 10 druckdicht mit einem Ventilkörper 16 verbunden. Der Ventilkörper 16 dient als Schließkörper.

Oberhalb der Membrananordnung 10 hat das Druckventil 2 eine Steuerkammer 18, und unterhalb der Membrananordnung 10 hat das Druckventil 2 einen Druckraum 20. Abhängig vom Druck des Druckmediums im Zulaufanschluß 12 hebt der Ventilkörper 16

mehr oder weniger weit von einem Ventilsitz ab, so daß das Druckmedium bei höherem Druck aus dem Druckraum 20 in den Weiterlaufanschluß 14 abströmen kann.

Die beiden Halteelemente 6 und 8 sind über eine Bördelverbindung 21 fest und druckdicht miteinander verbunden. Das erste Halteelement 6 hat eine zylinderförmige Mantelfläche 6.1. An dem dem zweiten Halteelement 8 zugewandten Ende ist die zylinderförmige Mantelfläche 6.1 umlaufend nach außen umgebogen, so daß sich dort ein im Wesentlichen radial verlaufender Flansch 6.2 bildet. Der Flansch 6.2 des ersten Halteelements 6 endet mit einer umlaufenden Endfläche 6.6. Die Endfläche 6.6 weist radial nach außen. Das erste Halteelement 6 wird vorzugsweise aus einem Stück Blech durch Ausstanzen und Umformen hergestellt.

In Längsrichtung des Druckventils 2 betrachtet, entspricht die Breite der Endfläche 6.6 ungefähr der Dicke des Blechs, aus dem das erste Halteelement 6 hergestellt ist.

Das zweite Halteelement 8 hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Mantelfläche 8.1. Dem ersten Halteelement 6 zugewandt ist die zylinderförmige Mantelfläche 8.1 nach außen umgebogen und bildet dort einen Gegenflansch 8.2. Im Bereich des äußeren Umfangs des Gegenflansches 8.2 ist das Halteelement 8 an einer umlaufenden Umbiegestelle 8.3 nochmals umgebogen. An der Umbiegestelle 8.3 ist das zweite Halteelement 8 um beispielsweise 160° (Grad) bis 180° (Grad) umgebogen ; im Idealfall sind es 180°. Der um bis zu 180° umgebogene Bereich des zweiten Halteelements 8 wird nachfolgend als Bördelüberschlag 8.4 bezeichnet. Der Bördelüberschlag 8.4 endet radial nach innen an einem umlaufenden Ende 8. 5. Auch das zweite Halteelement 8 wird vorzugsweise aus einem Stück Blech durch Ausstanzen und Umformen hergestellt. In Längsrichtung des Druckventils 2 betrachtet, entspricht die Breite des umlaufenden Endes 8.5

ungefähr der Dicke des Blechs, aus dem das zweite Halteelement 8 hergestellt ist.

Zwischen dem Flansch 6.2 und dem Gegenflansch 8.2 ist der äußere Umfangsbereich 10.4 der Membrananordnung 10 in der Bördelverbindung 21 fest und druckdicht eingespannt.

In radialer Richtung betrachtet, überragt die Membrananordnung 10 die Endfläche 6.6 des ersten Halteelements 6. Der die Endfläche 6.6 radial überragende Teil der Membrananordnung 10 wird nachfolgend als überstehender Bereich 10.6 bezeichnet. Der überstehende Bereich 10.6 bildet eine Fläche, die mit der Endfläche 6.6 einen Winkel von ungefähr 90° (Grad) bildet. Vor dem Umschlagen des Bördelüberschlags 8.4 über den Flansch 6.2 des ersten Halteelements 6 wird dort, wo die Endfläche 6.6 und der die Endfläche 6.6 überragende Bereich der Membrananordnung 10 zusammenstoßen, ein Elastomerwerkstoff 22 eingelegt. Beim Umschlagen des Bördelüberschlags 8.4 des zweiten Halteelements 8 über den Flansch 6.2 des ersten Halteelements 6 entsteht zwischen der Endfläche 6.6 und dem überstehenden Bereich 10.6 und einem Drückbereich 8.6 des zweiten Halteelements 8 wegen dem Elastomerwerkstoff 22 ein Preßraum 24. Im dem Preßraum 24 ist der Elastomerwerkstoff 22 eingepreßt, oder anders ausgedrückt, eingequetscht. Weil sich der Elastomerwerkstoff 22 auch mit großer Kraft nicht beliebig zusammenpressen läßt, ist bei ausreichender Dimensionierung des eingelegten Elastomerwerkstoffs 22 der Preßraum 24 größer als ein Raum, der ohne den Elastomerwerkstoff 22 entstehen würde. Das Volumen des Elastomerwerkstoffs 22 bestimmt die Größe des Preßraums 24.

Der Hebelarm zwischen dem Ende 8.5 des Bördelüberschlags 8. 4 und der Umbiegestelle 8.3 ist wesentlich größer als der mittlere Abstand zwischen dem Drückbereich 8.6 und der

Umbiegestelle 8.3. Dadurch entsteht eine Hebelübersetzung und eine Übersetzung der wirkenden Kräfte. Wenn beim Verbördeln der beiden Halteelemente 6 und 8 der Bördelüberschlag 8.4 im Bereich seines Endes 8.5 von oben her, bezogen auf die in der zu den Anmeldeunterlagen gehörenden Zeichnung dargestellten Figuren, gegen den Flansch 6.2 des ersten Halteelements 6 gedrückt wird, dann wird, weil der Hebelarm zwischen dem Ende 8.5 und der Umbiegestelle 8.3 wesentlich größer ist als der mittlere Hebelarm zwischen dem Drückbereich 8. 6 und der Umbiegestelle 8.3, der Elastomerwerkstoff 22 mit einer Kraft gedrückt, die wesentlich größer ist als die Kraft, mit der der Bördelüberschlag 8.4 im Bereich des Endes 8.5 gegen den Flansch 6.2 gedrückt wird. Dadurch entsteht innerhalb des Preßraums 24 eine sehr hohe Quetschung des Elastomerwerkstoffs 22. Wegen der hohen Quetschung füllt der Elastomerwerkstoff 22 den Preßraum 24 praktisch vollständig aus.

Aufgrund der starken Quetschung des Elastomerwerkstoffs 22 drückt der Elastomerwerkstoff 22 mit großer Kraft gegen die Fläche des überstehenden Bereichs 10.6 der Membrananordnung 10. Der Elastomerwerkstoff 22 drückt die Membrananordnung 10 an ihrem Umfang mit großer Kraft gegen den Gegenflansch 8. 2 des zweiten Halteelements 8.

Wenn bei bisher bekannten Vorrichtungen während des Betriebs ein großer und stark schwankender hydraulischer Druck in dem Druckraum auf die Membrananordnung wirkte, dann führte dies bei bisher bekannten Vorrichtungen häufig dazu, daß die Membrananordnung aus der Bördelverbindung herausgezogen wurde.

Wegen der starken Quetschung des Elastomerwerkstoffs 22 und wegen den dadurch hervorgerufenen großen Kräften

beziehungsweise wegen der großen Flächenpressung zwischen dem überstehenden Bereich 10. 6 und dem Elastomerwerkstoff 22 und gegenüberliegend zwischen dem äußeren Umfangsbereich 10.4 der Membrananordnung 10 und dem Gegenflansch 8.2, wird die Membrananordnung 10 wesentlich besser festgehalten und abgedichtet als bei bisher bekannten Vorrichtungen. Dies erlaubt das Zulassen besonders großer hydraulischer Drücke in dem Druckraum 20, auch dynamisch stark schwankender Drücke, auch bei Verwendung relativ kleiner Wandstärken bei den Halteelementen 6 und 8.

Ein besonders hoher hydraulischer Druck in dem Druckraum 20, wobei der hydraulische Druck ungefähr bis zu zehn mal so groß wie bisher üblich sein kann, führt allenfalls am Ende 8.5 des Bördelüberschlags 8.4 zu einer geringfügigen Aufweitung der Bördelverbindung 21. Im Bereich der Umbiegestelle 8.3 der Bördelverbindung 21 macht sich diese Aufweitung jedoch nicht bemerkbar. Deshalb sinkt auch bei hohem hydraulischen Druck in dem Druckraum 20 die Quetschung des Elastomerwerkstoffs 22 nicht bzw. praktisch nicht.

Deshalb bleibt auch bei sehr hohen hydraulischen Drücken in dem Druckraum 20 die durch den Elastomerwerkstoff 22 beabsichtigte Wirkung praktisch vollständig erhalten.

Die Membrananordnung 10 kann aus mehreren Lagen bestehen.

Beim bevorzugt ausgewählten Ausführungsbeispiel umfaßt die Membrananordnung 10 eine obere Schicht 10.1, eine mittlere Schicht 10.2 und eine untere Schicht 10.3. Die drei Schichten 10.1,10.2,10.3 sind beispielsweise durch Vulkanisieren fest miteinander verbunden. Weil jede der drei Schichten 10.1,10.2 und 10.3 durchgehend eine gleichbleibende Dicke hat, wobei jede Schicht eine andere Dicke haben kann, kann die Membrananordnung 10 beispielsweise durch Ausstanzen aus einer größeren ebenen Platte sehr leicht hergestellt werden. Das Ausstanzen der

Membrananordnung 10 aus einer leicht herstellbaren Platte wäre dann praktisch nicht möglich, wenn an die Membrananordnung ein umlaufender Wulst angeformt wäre.

Wie das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, bleibt die Membrananordnung 10 auch im Bereich der Bördelverbindung 21 praktisch eben. Mit anderen Worten, die Membrananordnung 10 muß im Bereich Bördelverbindung 21 nicht umgebogen werden.

Dies erlaubt die Verwendung auch einer Membrananordnung 10, die aufgrund ihrer Zusammensetzung ein stärkeres Biegen nicht unbeschadet aushalten würde.

An den der Membrananordnung 10 zugewandten Flächen des Flansches 6.2 und des Gegenflansches 8.2 können eventuell umlaufende Rillen 26 vorgesehen sein. Die Rillen 26 können das Festhalten der Membrananordnung 10 verbessern. Aufgrund des guten Halts über den Elastomerwerkstoff 22 kann häufig auf die Rillen 26 verzichtet werden, weshalb die Rillen 26 in der Figur 2 nicht voll ausgezogen, sondern gestrichelt dargestellt sind.

Die obere Schicht 10.1 besteht beispielsweise aus einem Elastomer. Wenn die Membrananordnung 10 zumindest dort wo der Elastomerwerkstoff 22 auf die Membrananordnung 10 drückt, aus einem Elastomer besteht, dann entstehen besonders hohe Reibwerte zwischen der Membrananordnung 10 und dem Elastomerwerkstoff 22 in dem Preßraum 24, so daß dadurch das Festhalten der Membrananordnung 10 innerhalb der Bördelverbindung 21 nochmals verbessert werden kann.