DE2216271A1

DE2216271A1 - Vorrichtung mit einer von Flüssigkeit unterstützten Rollmembranabdichtung

Info

Publication number: DE2216271A1
Application number: DE19722216271
Authority: DE
Inventors: Herman Henricus Maria van der; Giessel Robby van; Neelen Gregorius Theodorus Maria; Eindhoven Aa (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1972-04-05
Publication date: 1972-11-02
Also published as: JPS533022B1; SE386496B; NL7105348A; GB1387210A; CA970405A; IT953661B; FR2136559A5

Description

PHN.

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Anme'Jcr: N. V. Philips'GloeÜampenfabrieken

Akte No. PHN- 5542
Anmeldung vorn: 4. April 1972

"Vorrichtung mit einer von Flüssigkeit unterstützten Rollmembranabdichtung".

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die eine von Flüssigkeit unterstützte. Rollmembranabdichtung zwischen zwei koaxial angeordneten, in bezug aufeinander hin- und herbewegbaren Elementen enthält, wobei eines dieser Elemente eine ringförmige Metallbuchse trägt, die mit ihrer von diesem Element abgekehrten zylindrischen Oberfläche am anderen Element anliegt, und wobei auf die andere Oberfläche der Buchse, in einer Zone, die an der der Rollmembran zugekehrten Seite der Buchse liegt, Andruckmittel angreifen, die in der Richtung des anderen Elements Kräfte auf die Buchse ausüben.

Eine Vorrichtung der Art, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist aus der U.S.Patentschrift

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3.^21.379 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Rollmembran zwischen einem Kolben und dem damit zusammenwirkenden Zylinder vorhanden. Die Rollmembran trennt dabei einen Arbeitsraum von einem mit der Unterstützungsflüssigkeit gefüllten Raum. Diesem Raum wird mit Hilfe eines sogenannten Pumpsprings Flüssigkeit zugeführt, wobei eine Regelanordnung dafür sorgt, dass stets soviel Flüssigkeit aus dem Raum abgeführt wird, dass ein nahezu konstanter Druckunterschied an der Rollmembran aufrechterhalten wird.

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Der in der U.S.Patentschrift 3.ki9.8k6 ausführlicher

beschriebene Pumpring wird dabei durch eine Metallbüchse gebildet, die mit ihrer zylindrischen Innenseite an der Kolbenstange anliegt, und die ferner derart in eine ringförmige Ausnehmung in dem umgebenden Gehäuse aufgenommen ist, dass sich die Buchse in axialer Richtung nicht bewegen kann. Ferner wirken an derjenigen Seite der Buchse, zu der Flüssigkeit gepumpy wird. Andruckmittel auf die Aussenoberflache ein, welche Mittel jene Seite der Buchse an die Kolbenstange drücken. Bei dem bekannten Pumpring werden die Andruckmittel durch eine Kronenfeder gebildet, die die Nachteile hat, dass sie verhältnlsmässig viel Platz einnimmt, wodurch der Bau höher wird, und dass ihr.e Herstellung ziemlich teuer ist.

Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der diese Nachteile beseitigt sind, und sie ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckmittel durch einen Metallring gebildet werden, der auf die betreffende

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Zone angreift und der in demonstriertem Zustand einen derartigen Durchmesserunterschied im Vergleich zum Durchmesser der betreffenden Zone der Buchse aufweist, dass der Ring die Buchse an das andere Element drückt.

Ein erfindungsgemässe angewandter Klemme- oder Andruckring ist durch seine einfache Bearbeitung preisgünstig herzustellen, und er ragt in axialer Richtung nicht über den Pumpring hinaus, so dass in der Richtung kein zusätzlicher Raum erforderlich ist und die Bauhöhe auf ein Minimum beschränkt ist.

Wenn das Ringmaterial bei der Montage auf die Pumpbuchse über die Fliessgrenze hinaus belastet wird, so wird der Ring mit einer maximalen elastischen Streckfähigkeit versehen. Dies ist günstig, weil damit ein etwaiges Verschleissen der Buchse verhindert werden kann. Deshalb ist es günstig, für den Ring ein Material mit einer grossen elastischen Streckfähigkeit zu wählen, beispielsweise Messing.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dient die Buchse sowohl zum Pumpen von Flüssigkeit zum Raum unterhalb der Rollmembran als auch zum Abdichten dieses Raums. An diese letzte Funktion werden insbesondere im Ruhezustand der Elemente hohe Anofrderungen gestellt.

Die Buchse ist dabei aus einem Metall hergestellt, was für eine hermetische Abdichtung ungünstig ist, weil Kratzer und andere Unregelmässxgkeiten dauernde Leckwege bilden.

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Um diese zu vermeiden, ist bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung die den Ring tragenden Seite der Buchse mit einem ringförmigen Abdichtungsverschluss aus elastischem Material versehen, der mit einem ersten Teil mit einer zylindrischen Oberfläche an dem anderen Element anliegt und mit einem zweiten Teil mit einer gleichfalls zylindrischen Oberfläche an dem Ring oder der Buchse anliegt, wobei die zylindrischen Oberflächen verschiedene Durchmesser aufweisen, und wobei der erste Teil an der Stelle des Durchmesserübergangs eine kegelförmig verlaufende Abschrägung aufweist.

Da sich der elastische Abdichtungsverschluss besser an die Oberfläche des bewegenden Elements anpassen kann, ist auch im Ruhezustand eine gute hermetische Abdichtung gewährleistet. Wenn sich die Elemente bewegen, kann die Flüssigkeit in der Pumprichtung praktisch unbehindert den Abdichtungsverschluss passieren.

Die Erfindung wird an hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit der Bezugsziffer 1 eine Stange bezeichnet, die in einem sie umgebenden Gehäuse 2 bewegbar ist. Zwischen der Stange 1 und dem Gehäuse 2 befindet sich als Abdichtung eine Rollmembran 3, die einerseits einen abzudichtenden Raum k andererseits einen mit der Unterstützungsflüssigkeit gefüllten Raum 5 begrenzt.

Um die Stange 1 herum befindet sich eine Metallbuchse 6, deren Innenseite an der Stange anliegt, und

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die ferner derart in das Gehäuse 2 aufgenommen ist, dass eine Bewegung in axialer Richtung nicht möglich ist. An der Seite 7 der Buchse 6, die der Rollmembran 3 zugekehrt ist, ist ein Klemmring 8 vorgesehen, der in demontiertem Zustand einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Aussendurchmesser der Seite 7 ist. Ferner ist über die Seite 7 ein Abdichtungsverschluss 9 aus elastischem Material geschoben. Dieser Abdichtungsverschluss 9 besteht aus einem Teil 10 mit kleinerem Durchmesser, der an der Stange 1 anliegt, und einem Teil 11 mit grösseren Durchmesser, der am Klemmring anliegt. Um einen guten Andruck des Teiles 10 gegen die Stange 1 zu fördern, wirkt an der Aussenseite des Teils noch eine Ringfeder 12. Ferner ist zwischen dem Klemmring 8 und dem Teil 11 des Abdichtungsverschlusses noch ein O-Ring 13 angebracht, um die Abdichtung zu verbessern. Die Ringfeder 12 und der O-Ring 13 können unter Umständen entfallen. An der Stelle des Übergangs vom Teil 10 zum Teil 11 ist die Innenoberfläche des Teils 10 mit einer kegelförmigen Einlaufdüse 14 versehen.

Durch den einseitigen Andruck der Buchse 6 mit Hilfe des Klemmrings 8, wird beim Bewegen der Stange 1 in Aufwärtsrichtung auf der Stange befindliche Flüssigkeit nach oben gepumpt. Beim Abwärtshub der Stange 1 tritt keine hydrodynamische Pumpwirkung zwischen der Buchse 6 und der Stange 1 auf, und die Buchse 6 wirkt gleichsam als Rückschlagventil, das die Strömung von Flüssigkeit nach unten verhindert. Wie aus der Zeichnung hervorgeht,

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vergrössert ein derartiger Klemmring die Bauhöhe nicht. Im demonstrierten Zustand ist der Innendurchmesser des Klemmrings kleiner als der der Buchse, so dass der Klemmring nach der Montage die Buchse an die Stange drückt.

Um auch im Ruhezustand eine gute Abdichtung zu gewährleisten, ist ferner ein Abdichtungsverschluss 9 vorhanden, der aus elastischerem Material als die Buchse 6 hergestellt ist, so dass er sich besser der Oberfläche der Stange 1 anpassen kann. Das durch die Buchse 6 heraufgepumpte 01 kann u.a. durch die Einlaufdüse 1^ diesen Abdichtungsverschluss praktisch unbehindert passieren, während das öl vom Raum 5 aus praktisch keine Gelegenheit hat, entlang dem Abdichtungsverschluss nach unten zu strömen.

Die Vorrichtung ist ferner noch mit einer Regelanordnung 15 versehen, die dafür sorgt, dass die durch die Buchse 6 zum Raum 5 gepumpte Flüssigkeit derart wieder aus diesem Raum abgeführt wird, dass stets ein konstanter Druckunterschied an der Rollmembran 3 aufrechterhalten wird.

Es sei bemerkt, dass es unter Umständen möglich ist, die Buchse 6 in die Stange aufzunehmen, während in Figur eine Vorrichtung dargestellt ist, bei der die Buchse 6 mit Zubehör in das stillstehende Gehäuse aufgenommen ist. Der Klemmring 8 wirkt dann auf die Innenoberfläche der Buchse ein, wobei im demontierten Zustand der Aussendurchmesser des Rings 8 grosser ist als der Innendurchmesser der Buchse. Auf diese Weise wird die Buchse nach der Montage durch den Ring 8 an die Oberfläche des Gehäuses gedrückt.

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Claims

PATENTANSPRUCHE:

1. J Vorrichtung mit einer von Flüssigkeit unterstützten Rollmembranabdichtung zwischen zwei koaxial angeordneten, in bezug aufeinander hin- und herbewegbaren Elementen, wobei eines dieser Elemente eine ringförmige Metallbuchse trägt, deren von diesem Element abgekehrte zylindrische Oberfläche am anderen Element anliegt, und wobei auf die andere Oberfläche der Buchse, in einer Zone, die an der der Rollmembran zugekehrten Seite der Buchse liegt. Andruckmittel angreifen, die in der Richtung des anderen Elements Kräfte auf die Buchse ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckmittel durch einen Metallring gebildet werden, der auf die betreffende Zone angreift und der im demonstrierten Zustand einen derartigen Durchmesserunterschied im Vergleich zum Durchmesser der betreffenden Zone der Buchse aufweist, dass der Ring die Buchse gegen des andere Element drückt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Ring tragende Seite der Buchse mit einem ringförmigen Abdichtungsverschluss aus elastischem Material versehen ist, der mit einem ersten Teil mit einer zylindrischen Oberfläche am anderen Element und mit einem zweiten Teil mit einer gleichfalls zylindrischen Oberfläche am Ring oder der Buchse anliegt, wobei die zylindrischen Oberflächen verschiedene Durchmesser aufweisen, und wobei der erste Teil an der Stelle des Durchmesserübergangs eine kegelförmig verlaufende Absehrägung aufweist, Eindhoven, den 6. März.. 1972.

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