DE2015203A1

DE2015203A1 - Vorrichtung mit zwei koaxial angeordneten, gegeneinander beweglichen Kiementen, wobei die Abdichtung zwischen diesen Elementen durch eine Rollmembran gebildet ist

Info

Publication number: DE2015203A1
Application number: DE19702015203
Authority: DE
Inventors: Gregorius Theodorus Maria Emmasingel Eindhoven Neelen (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-04-17
Filing date: 1970-03-28
Publication date: 1970-10-22
Also published as: NL6905901A; NL154311B; FR2043447A5; CH506008A; AT301959B; DK137692B; GB1313392A; BE749023A; JPS492203B1; DK137692C; SE358712B; US3667348A

Description

"Vorrichtung mit zwei koaxial angeordneten, gegeneinander beweglichen Elementen, wobei die Abdichtung zwischen diesen Elementen durch eine Rollmembran gebildet ist".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit zwei koaxial angeordneten, gegeneinander beweglichen Elementen, wie einem Kolben und einem Zylinder oder einer Stange und dem umgebenden Gehäuse, zwischen denen mindestens eine Rollmembran angeordnet is£, die einen ersten von einem zweiten Raum trennt, wobei der» erste Raum ein Gas enthält, während sich im zweiten Raum eine Flüssigkeit zur Unterstützung der Rollmembran befindet,

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und eine Regelvorrichtung vorhanden ist um an der Rollmembran einen wenigstens nahezu konstanten Druckunterschied aufrechtzuerhalten.

Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art sind u.a. aus der französischen Patentschrift Nr. I.326.O63 bekannt und werden.beispielsweise durch Heissgaskolbenmotoren, Gaskältemaschinen, Kompressoren usw. gebildet. In diesen bekannten Vorrichtungen ist der mit Gas gefüllte erste Raum meistens der Arbeitsraum, er kann jedoch auch, wie bei einer Heissgaskolbenmaschine vom Verdrängertyp, der Pufferraum sein.

Die Rollmembran ist vorhanden, damit vermieden wird, dass einerseits Gas aus dem Arbeitsraum wegleckt und andererseits Verunreinigungen, wie Schmiermittel, in diesen Raum gelangen.

Dem zweiten Raum, dem Flüssigkeitsraum, kann durch Purapmittel Flüssigkeit (Schmieröl) zugeführt werden, wobei die Regelvorrichtung dafür sorgt, dass soviel Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum abgeführt wird, dass bei einer Rollmembran, die mit ihrer hohlen Seite dem Gasraum zugewandt ist, der Druckunterschied an der Rollmembran einen bestimmten Mindestwert nicht unterschreitet und bei einer Rollmembran, diejmit ihrer konvexen Seite dem Gasraum zugewandt ist, dieser Druckunterschied einen bestimmten Höchstwert nicht überschreitet. Bei derartigen Vorrichtungen sind die Pumpmittel meistens

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unmittelbar mit der Welle der Vorrichtung verbünden, was bedeutet, dass nur im Betrieb der Vorrichtung dem Flüssigkeitsraum Flüssigkeit zugeführt wird. Bei stillstehender Vorrichtung leckt immer etwas Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum weg. Dies hat zur Folge, dass die Vorrichtung nicht sofort beim gewünschten Betriebsdruck gestartet werden kann, wenn man zu vermeiden wünscht, dass der Druckunterschied an der Rollmembran einen unzulässigen Wert erreicht bei der durch den Flüssigkeitsmangel entstandenen mangelhaften Unterstützung dieser Rollmembran. Bei einer Rollmembran, die mit ihrer hohlen Seite dem gasgefüllten Raum zugewandt ist, kann der Druckunterschied dann so gross sein, dass die Rollmembran zu sehr gespannt wird und dadurch zerreist-, während'· bei einer Rollmembran, die mit ihrer konvexen Seite dem Gasraum zugewendet ist, der Druckunterschied so klein sein kann, dass die Rollmembran nicht mehr gestreckt ist und durch Faltenbildung defekt gerät.

Nicht nur beim Starten, sondern auch im Betrieb der Vorrichtung ist es möglich, dass aus irgend·* einem Grunde, beispielsweise durch eine gestörte Flüssigkeitszufuhr, zu wenig Flüssigkeit im Flüssigkeitsraum vorhanden ist. Die Rollmembran wird dann den grossen und schnellen Druckänderungen im Arbeitsraum ausgesetzt, wo-

durch sie aus den obengenannten Gründen defekt geraten kann. Es sei bemerkt, dass in der zur Einsicht ausgelog-

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ten niederländischen Patentanmeldung Nr. 6.603.707 bereits vorgeschlagen wurde, dem Flüssigkeitsraum eine zusätzliche Mediummenge ztizufuhren, wenn der Druckunterschied an der Rollmembran infolge eines Flüssigkeitsmangels im Flüssigkeitsraum in unzulässigem Masse vom Nennwert abweicht. Dazu sind jedoch spezielle Konstruk-

fc tionsvorkehrungen erforderlich, welche die Vorrichtung verhältnisinässig teuer und vei^wickelt machen.

Die grossen und schnellen Druckänderungen im Arbeitsraum beeinträchtigen ebenfalls die Lebensdauer der Rollmembran, weil immer eine geringe Diffusion von Gas aus dem Arbeitsraum durch die Rollmembran zum Flüssigkeitsraum stattfindet, wodurch die Flüssigkeit etwas kompressibel wird und ihre Unterstützungsaufgabe nicht mehr einwandfrei erfüllt. Zugleich können, insbesondere bei Kompressoren mit einem hohen Verdichtungsverhältnis

™ Infolge der Kompression hohe Temperaturen im Arbelteraum auftreten. Dadurch wird auch die Rollmembran hohen Temperaturen ausgesetzt, was die Lebensdauer dieser Membran weiter verkürzt und die Diffusion von Gas au« dem Arbeitsraum durch diese Membran zunehmen lässt. '

Das bedeutet auch, dass aus den genannten Gründen die schnelle Steigerung des mittleren Gasdrucke im Arbeitsraum, wie dies beispielsweise bei faeiesgasmotoren üblich ist, im Rahmen der Leistungsregelung mit Hilfe von Gaszufuhr, die Lebensdauer der Rollmembran

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beeinträchtigen wird. .

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist, dass derjenige Teil des Arbeitsraumes, der sich über der Rollmembran befindet, nicht zur Kömpression bzw. Expansion beiträgt und daher schädlichen Raum bildet. ^ -

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine mit einer oder mehreren Rollmembranen versehene Vorrichtung der obengenannten Art zu schaffen, wobei die genannten Nachteile auf einfache Weise ausgeschaltet sind.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist dazu das Kennzeichen auf, dass an der dem erstem Raum zugewandten Seite der Rollmembran zwischen den genannten El eaten ten eine Abdichtung vorhanden ist, die den an die Rollmembran grenzenden Teil des ersten Raums vom übrigen Teil dieses Raums trennt und die auf einem Durchmesser wirksam ist» der dem wirksamen Durchmesser der Rollmembran entspricht 1

Unter dem wirksamen Durchmesser der Rollmembran muss in diesem Zusammenhang derjenige Abdichtungsdur chmesser verstanden werden, der denselben Effekt wie die Rollmembran haben würde und der etwa in der Mitte zwischen den Durchmessern der Ebenen, über die die Rollmembran abrollt, liegt,

Aul* diese Weise ist eine Verrichtung erhalten worden, bei der die Rollmembran gegen den grossen Druck-

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stoss, der im Arbeitsraum ein Starten der Vorrichtung auftritt und gegen die grossen und schnellen Druckänderungen und hohen Temperaturen im Arbeitsraum im Betrieb der Vorrichtung gesichert wird. Ein Flüssigkeitsmangel im Arbeitsraum und/oder das Vorhandensein von Flüssigkeit, die infolge der Gasdiffusion durch die Rollmembran Bx kompreseibel ist, spielt nun nahezu keine wesentliche Rolle mehr. Dadurch, dass die Rollmembran kühl bleibt, was die Lebensdauer fördert, ist auch die Gasdiffusion gering. Der schädliche Raum über der Rollmembran bildet jetzt keinen Teil des Arbeitsraumes mehr, so dass der Volumetrieehe Wirkungsgrad desselben und das Verdichtungsverhältnis verbessert sind.

Da der Durchmesser, auf dem die Abdichtung¹ ' wirksam ist, dem wirksamen Durchmesser der Rollmembran entspricht, wird bei relativer Bewegung der beiden zusam-

raenarbeitenden Elemente das Volumen des an die Rollmembran grenzenden Teils des ersten Raumes wenigstens nahezu konstant bleiben. Dies bietet den Vorteil, dass der Gasdruck über der Rollmembran auch pro Hub nahezu konstant ist* Es tritt also keine Kompression bzw. Expansion der Gasmenge in diesem Raum auf, so dass die' Rollmembran nicht nur einen konstanten Gasdruck empfindet, sondern auch eine konstante Temperatur hat, was für die Lebensdauer der Membran wieder günstig ist.

Ein weiterer Vorteil wird dadurch erhalten,

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dass die Regelvorrxchtung nun einerseits an den Flüssigr keitsraum und andererseits an den Raum zwischen der Rollmembran und der Abdichtung angeschlossen wird.

Dies hat nämlich zur Folge, dass auch die Regelvorrichtung in geringerem Masse grossen Druckschwankungen ausgesetzt ist, was den Verschleiss der beweglichen Teile verringert. Weiter kann gegebenenfalls eine weniger schnell reagierende Regelvorrichtung ausreichen.

Bei einer günstigen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Abdichtung durch einen oder mehrere Kolbenringe gebildet, die in je eine Nut in der Wand eines der beiden Elementen aufgenommen sind. Obsehon Kolbenringe immer eine geringe Undichtichkeit aufweisen, werden die grossen und schnellen Druokänderangen im Arbeite- bzw. Pufferraum in dem Raum zwischen der Rollmembran, und dem Kolbenring, in dem sich der mittlere Druck einstellen wird, der im Arbeitsraum bzw. Pufferrauin herrscht, nicht spürbar sein.

Unter Umständen kann es wichtig seiu, im Raum

zwischen der Rollmembran und der Abdichtung einen Druck zu haben, der dem im Arbeitsraum auftretenden Höchst- " oder iiindestdruck entspricht. Ein Höchstdruck im betreffenden Raum ist beispielsweise in dem Fäll erwünscht, wo die Rollmembran -als Dichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder eiises Kompressors vorhanden Is.t» dessen An» saugdruck niedriger ist als der atmosphärische Druck.

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Ein Mindestdruck im betreffenden Raum ist vorteilhaft wegen der Tatsache, dass in diesem Fall die Pumpmittel, die dem Flüssigkeitsraum Flüssigkeit zuführen, sowie die Regelvorrichtung weniger schwer belastet werden. Denn der Druck im Flüssigkeitsraum kann dann unter Einhaltung des vorhandenen Druckunterschiedes an fe der Rollmembran in gleichem Masse erniedrigt werden, so dass eine geringe Pumpwirkung ausreicht.

Damit sich im Raum zwischen der Rollmembran und dem Kolbenring im Betrieb ein Druck einstellt, der dem im übrigen Teil des ersten Raums auftretenden Mindest- oder Höchstdruck wenigstens nahezu entspricht, weist eine günstige Ausführungsforra der erfindungsgemässen Vorrichtung das Kennseichen auf, dass -"miner eine offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und einem der beiden durch den Kolbenring getrennten Räume vorhanden ist.

Falls die ständig offene Verbindung zwischen den Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem als Arbeitsraum wirksamen Teil des ersten Raumes vorhanden ist, wird sich infolge der Tatsache, dass die Kolbenringabdichtung Gasströmung in Richtung des als Arbeitsraum wirksamen Teils des ersten Raumes unbehindert zulässt, im Betrieb der Vorrichtung im Raum zwischen der Rollmembran und dem Kolbenring ein Druck einstellen, der dem im Arbeitsraum auftretenden Mindestdruck wonig-

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stens nahezu entsprechen wird.

Wenn .jedoch die offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem Raunt zwischen der Rollmembran und dem Kolbenring vorhanden ist, wird der Druck, der sich im letztgenannten Räum einstellen wird, infolge der Tatsache dass die Kolbenringabdichtungnun eine Gasströmung in der anderen Richtung i zulässt, dem im Arbeitsraum auftretenden Höchstdruck wenigstens nahezu entsprechen.

Die offene Verbindung kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass der Kolbenring mit sich radial erstreckenden Rillen versehen wird und zwar an einer Seite, die einem der beiden Teile des ersten Raumes zugewandt ist, oder dadurch, dass im Kolben bzw.. im Zy- + linder eine Bohrung vorgesehen wird.

Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform j

der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Abdichtung durch einen engen Spalt gebildet. Die groasen und schnellen Druckänderungen im Arbeiterau» bzw. Pufferraum werden nicht durch diesen Spalt hindurch nach dem Raum Über der Rollmembran gehen« Nur tritt ein Weglecken von Gas auf» *o daes sich im Betrieb der Vorrichtung im Raum über der Rollmembran ein Druck einstellen wird, der dem int Übrigen Teil des ereten Raumes auftretenden mittleren Druck wenigsten· nahezu entsprechen wird.' Auaführungsbeispiele der Erfindung sind in den

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Zeichnungen dargestellt und weirden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Hei-ss&asmotor vom Verdrängertyp mit Rollmembranabdichtunger., wobei der Raum innerhalb der Rollmembran durch eine Kolbenringabdichtung vom Arbeitsraum getrennt ist,

ρ Fig. 2a und 2b eine detaillierte Darstellung

der Kolbenringabdichtung nach Fig. 1 in zwei verschiedenen Stellungen des Kolbenringes in der zugehöronden Nut.

Fig. 3a und Jh ein anderes Ausführungsbeispiel einer Kolbenringabdichtung bei zwei verschiedener Stellungen des Kolbenringes in der Nut,

Fig. h einen Schnitt durch einen Heissgasmotor vom Verdrängertyp mit einem Pufferraum zwischen dem Kur- ^ belgehäuse und dem Arbeitsraum.

In Fig.! ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Zy linder angedeutet, in dem sich ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 bewegen können. Der Kolben ändert dabei mit seiner oberen Fläche das Volumen eines Kompressionsraums k, während der Verdränger mit seiner ober·» Seite das Volumen eines Expansionsraumes 5 ändert. Diese beiden Räume sind über einen Kühler 6, eine Regenerator 7 und einen Erhitzer 8 miteinander verbunden und mit einem Arbeitsmedium gefüllt. Der Kolben 2 ist durch eine hohle Kolbenstange 9 an einem Joch 10 befestigt, während der

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Verdränger 3 durch eine Verdrängerstange 11, die durch den Kolben.und die hohle Kolbenstange geführt ist, am Joch 12 befestigt ist. Die Joche 10 und 12 bilden einen Teil eines Rautengetriebes, das allgemein mit dem Bezugszeichen 13 angedeutet ist, und das in tjinem Kurbelgehäuse ]k, in dem sich Schmieröl befindet, angeordnet ist.

Zwischen dem Zylinder 1 und dtam Kolben 2 befindet sich eine Rollmembran 15» die einen mit einem Arbeitsmedium gefüllten Raum 16 von eine-m Flüssigkeitsraum I? trennt. Weiter ist eine Rollmembran 18 zwischen dem Kolben 2 und der Verdrängerstange 11 vorhanden, welche Membran einem mit Arbeitsmedium gefüllten Raum 19 von einem Flüssigkeitsraum 20 trennt.-Der Flüssigkeitsraum I? steht mit dem Flüssigkeitsraum 20 in offener Verbindung während der Gasraum 16 mit dem Gasraum 19 verbunden ist. Die Rollemembranen sorgen dafür, dass Arbeltsmedium nicht in das Kurbelgehäuse gelangen kann, und umgekehrt, dass Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse den .-JCompressionsraum nicht verunreinigen kann.

Mittels einer in einen Flussigkeitszuführungs- kanal aufgenommenen Pumpvorrichtung 22 kan Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse zum Flüssigkeitsraum 17 und 20 geführt werden, damit dort die Rollmembranen 15 und 18 unterstützt werden. Weiter gibt es eine Regelvorrichtung 23» die dafür sorgt, dass immer soviel Schmieröl

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aus den Flüssigkeitsräumen 17 und 19 abgeführt wird, dass an den Rollmembranen 15 und 18 ein wenigstens nahezu konstanter Druckunterschied herrscht. Da die Wirkungsweise und Konstruktion der Rollmembranen und der Regelvorrichtung bekannt sind, bedarf es keiner weiteren Erläuterung.

Zwischen der Kolben- und Zylinderwand bzw. Kolben- und Verdrängerstangenwand ist ein Kolbenring 2k b"zw. 25 vorhanden, der in eine Nut in der Kolbenwand aufgenommen ist. Diese Kolbenringe trennen die Gasräume 16 und 19 vom Kompressionsraum k. Da der Kolbenring 2k auf einem Durchmesser tätig ist, der dem wirksamen Durchmesser der Rollmembran 15 entspricht, wird bein Bewegen des Kolbens gegenüber dem Zylinders das Volumen des Gasraumes 16 konstant bleiben. Auf gleiche Weise wird, da der Kolbenring 25 auf einem Durchmesser wirksam ist, der dem wirksamen Durchmesser der Rollmembran 18 entspricht, das Volumen des Gasraumes 19 bei relativer Bewegung der Kolben- und Verdrängerstange nicht ändern.

Die Rollmembranen 15 und 18 werden nun durch die in Kompressionsraum k auftretenden Druckänderungen beim Starten und im Betrieb der Vorrichtung oder bei plötzlicher Steigerung des Drucks durch Gaszufuhr zur Vergrösserung der abgegebenen Wellenleistung nicht beeinträchtigt . Ebenso wenig werden die etwaigen hohen Temperaturen im Kompressionsraum belästigend wirken.

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Dadurch, dass die Räume über den Rollmembranen nicht mehr einen Teil des Kompressionsraums bilden, ist das schädliche Volumen des letztgenannten Raumes verringert und der volumetrische Wirkungsgrad und folglich das Verdichtungsverhältnis verbessert. '

Da sich das Volumen der Gasräume ΐ6 und 19 bei

relativer Bewegung des Kolbens und Zylinders bzw. der g

Verbrängerstange nicht ändert, wird der Gasdruck über der Rollmembran sogar pro Hub konstant bleiben. Die Regelvorrichtung 23 wird daher wesentlich weniger belastet werden als bei den bekannten Vorrichtungen*

Die Kolbenringe Zk und 25 sind an ihrer oberen Seite mit sich radial erstreckenden Rillen versehen. Da-

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durch 1st erreicht, dass es immer eine offene Verbindung zwischen den Räumen in den Nuten hinter den Kolbenringen

und dem Kompreaeionsraum k gibt, so dass im Betrieb / ~

der Vorrichtung ein Weglecken von Gas im wesentlichen aus den Räumen 16 und 19 zum Kompressionsraum Λ stattfinden wird. Dadurch wird sich in den Räumen 16 und 19 ein Druck einstellen, der dem im Kompresaionsraum k auftretenden Mindestdruck nahezu entsprechen wird. ,

Dies und (Jenes ist an Hand der Fig. 2 leicht ersichtlich, in der ein feil der Fig. T in vergröasertem Nasstab dargestellt ist und zwar für zwei verschiedene Stellungen des Kolbenringes Zk in der Nut in der Ko.lbenwfind*

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Wenn der Druck Im Kompressionsraum k grosser wird.als im Raum 16, wird der Kolbenring 2k mit ihrer unteren Seite gegen die untere Fläche dar Nut gedrückt werden und den Raum 16 „ ungeachtet eine:} geringen Vegleckens, abdichten. (Fig. 2a). Nimmt der Druck im Kompressionsraum jedoch ab und unterschreitet dieser den' Druck t| im Raum 16, so wird der Kolbenring mit seiner oberen Seite an der oberen Fläche der Nut anliegen (Fig. 2b). Dann wird jedoch immer Arbeitsmedium aus dem Raum 16 durch die sich radial erstreckenden Rillen an der Oberseite des Kolbenringes Zk zum Kompressionsraum k weglecken können. Dadurch wird der Druck im Raum 16 dem Mindest druck Im Kompressionsraum h entsprechen.

Dadurch, dass über der Rollmembran ein Druck herrscht, der niedriger ist als der im Kompressionsraum herrschende mittlere Druck, kann unter Einhaltung des no-

mine11en Druckunterschiedes an der Rollmumbran, auch der Flüssigkeitsdruck im Flüssigkeitsraum unter der Rollmembran minimal sein. Das bedeutet, dass die Pumpe 22 weniger schwer belastet wird bzw. dass weniger kräftige Pumpmittel ausreichen als wenn die Rollraembian den unmittelbaren Druck des Arbeitsraums fühlt. Selbstverständlich kann in den Räumen 16 und 19 auch ein Druck eingestellt werden, der dem im Kompressionsraum k auftretenden Höchstdruck praktisch entspricht. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass die Kolbenringe 2k und 25 an der Unterseite statt

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an der Oberseite mit sich radial erstreckenden Rillen versehen werden.

Die Höchstdruckeinstellung kann unter Umständen vorteilhaft sein, beispielsweise bei Kompressoren, wenn Medium unter atmosphärischem Druck in den Kompressionsraum angesaugt wird.

Wenn man in diesem Fall eine Rollmembran verwenden will, die mit ihrer konvexen Seite dem Arbeitsraum zugewandt ist, ist es um die Rollmembran gestreckt zu halten notwendig, dazu ein in Richtung der Flüssigkeit gerichteter Druckunterschied von einigen. Atmosphären, beispielsweise 6 Atmosphären, aufrechtzuerhalten. Steht der Raum innerhalb der Rollmembran mit dem Kompressionsraum in offener Verbindung, so fühlt die Rollmembran in einem bestimmten Augenblick einen Druck im Kompressionsraum, der niedriger ist als der gewünschte Druckunterschied an der Rollmembran. Wenn der Druck im Kompressionsraum |

noch niedriger wird, bleibt die Rollmembran nibhjb' im gewünschten Masse gestreckt. Diese Schwierigkeit lässt sich nun dadurch völlig vermeiden, dass der Höchstdruck im Raum innerhalb der Rollmembran auf die obenstehehd beschriebene Weise eingestellt wird.

Fig. 3 zeigt, dass die offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem Kompressionsraum (Raum 16 bzw. I9) auch auf eine andere Weise, nähnilich durch eine Bohrung 26 im Kolben verwirk-

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licht werden kann. Sowohl Im Falle, wo der Kolbenring mit der Unterseite an der unteren Seite der Nut anliegt (Fig. 3a), ale auch wenn dieser mit seiner oberen Seite

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an der oberen Seite an der Nut anliegt (Fig. 3b), wird die offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem oberen Raum aufrechterhalten. Was die Wirkung anbelangt, entspricht diese Abdichtung der in Fig. 2a und 2b dargestellten Abdichtung. Obschon sich in der Zeichnung die Kolbenringe in Nuten in der Kolbenwand befinden, ist es selbstverständlich auch möglich, diese Ringe in Nuten im Zylinder bzw. in der Verdrängerstangenwand anzuordnen und diese mir Bohrungen zu versehen.

In Fig. k ist eine andere Ausführungsform eines Heissgasmotors vom Verdrängertyp dargestellt, wobei für entsprechende Teile dieselben Bemugszeichen yie in Fig. 1 verwendet sind. Der Unterschied zwischen dieser Vorrichtung und der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung besteht im wesentlichen darin, dass zwischen dem Kompressionsraujn 4 und dem Kurbelgehäuse 14 ein Pufferraum 27 vet-handeftii-st, der mit Arbeltsmedium mit demselben Druck wie der des Arbeitemediums im Kompressionsraum gefüllt ist, so dass die durch das Medium im Kompressionsraum auf die obere Fläche des Kolbens 2 ausgeübten mittleren Druckkräfte durch die die durch das Medium im Pufferraum auf die untere Fläche des Kolbens ausgeübten

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mittleren Druckkräfte nahezu ausgeglichen werden.

Die Kolbenringe 2Jt und 25 sind hier in je eine Nute in der Zylinderwand'bzw. Verdrängerstangenwand aufgenommen und trennen nun Räume 1ό und 19 vom Pufferraum 27 bzw. von dem· mit diesem in offener Verbindung stehenden Raum 28 in der Kolbenstange· Hier werden die Rollmembranen durch die im Pufferraum auftretenden pruckän- | derungen beim Bewegen des Kolbens 2 und der Verdrängeret ange 1 1 nicht belästigt werden. Aus diesem Grunde kann jetzt ein kleinerer Pufferraum ausreichen, weil die dann in ihrer Grosse zugenommenen Druckänderungen keinen Einfluss auf* die Rollmembran ausüben·

Bei dieser Vorriptlturtg wird mittels der Pumpjringe 29 und 30 zwischen dem Kolben und dem Zylinder ■ bzw* der VerdrHngerstange Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse 1 4 den Flüssigkeit sräumen 17 und 20 zugeführt. -

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Zum Übrigen entspricht die Wirkungsweise und Konstruktion dieser Vorrichtung denen der Vorrichtung Mich Fig. 1, so dass es keiner weiteren Beschreibung ■

Obschon in der Zeichnung die Rollmerabranen «He in einer Lage dargestellt sind, Ln der ihre hohlen Seiten dem Gasraum.zugewandt sind ist es selbstverständlich auch WOgIiCh₁ unter Beibehaltung derselben Vorteile, die RoI!membranen mit ihrer konvexen Seite dem genannten Gasraum zuzuwenden» .

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In der Zeichnung ist weiter die Abdichtung zwischen dem Raum innerhalb der Rollmembran und dem Arbeitsraum bzw. Pufferraum durch nur einen Kolbenring gebildet· Ee dürfte jedoch einleuchten, dass diese Abdichtung gegebenenfalls auch durch mehrere Kolbenringe gebildet sein kann,

«w Unter Umständen kann die Abdichtung auch durch

" einen engen Spalt gebildet sein, wobei dann im Raum innerhalb der Rollmembran der mittlere Druck herrschen wird, der im Arbeitsraum bzw. Pufferraum herrscht.

Aus dem Obenstehenden dürfte es einleuchten, dass die Erfindung eine äusserst einfache und zweckdienliche Lösung schafft um bei Vorrichtungen mit Rollmembranen zwischen dem Kolben und dem Zylinder bzw. der Stange und dem umgebenden Gehäuse, welche Rollmembranθ einerseits an einem mit Gas gefüllten Raum, wie den Ar-™ beitsraum oder den Pufferraum grenzen und andererseits durch Flüssigkeit unterstützt werden, die genannten Membranen gegen in gasgefüllten Raum auftretende grosso und schnelle Druckunterschiede und hohe Temperaturen «u schützen.

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Claims

PHN 3961 Patentansprüche;

1. ) Vorrichtung mit zwei koaxial angeordneten, gegeneinander beweglichen Elementen, wie einem Kolben und einem Zylinder oder einer Stange und einem umgebenden Gehäuse, zwischen denen mindestens eine Rollmembran angeordnet ist, die einen ersten von einem zweiten Raum trennt, wobei der erste Raum ein Gas enthält, während ' f sich im zweiten Raum eine Flüssigkeit zur Unterstützung der Rollmembran befindet, und eine Regelvorrichtung vorhanden ist, um an der Rollmembran einen wenigstens nahezu konstanten Druckunterschied aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, dass/an der dem ersten Raum zugewandten Seite der Rollmembran zwischen den genannten Elementen eine Abdichtung vorhanden ist, die den an die Rollmembran grenzenden Teil des ersten Raumes vom übrigen Teil dieses Raumes trennt und die auf einem Durchmesser wirk-

sam ist, der dem wirksamen Durchmesser der Rollmembran entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung durch einen oder mehreren Kolbenringe gebildet ist, die Jn je eine Nüt in der Wand eines der beiden Elemente aufgenommen sind.

3. Vorrich_jtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und einem der beiden durch den Kolbenring getrennten Räume immer eine offene Verbindung vorhanden

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h. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzedchnet, dass die Abdichtung durch einen engen Spalt gebildet ist.

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