DE2333432A1 - Vorrichtung mit einer kombination zweier axial gegenueber einander hin- und herbeweglicher koaxial angeordneter elemente, zwischen denen eine rollmembran als dichtung vorhanden ist - Google Patents

Vorrichtung mit einer kombination zweier axial gegenueber einander hin- und herbeweglicher koaxial angeordneter elemente, zwischen denen eine rollmembran als dichtung vorhanden ist

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DE2333432A1 DE19732333432 DE2333432A DE2333432A1 DE 2333432 A1 DE2333432 A1 DE 2333432A1 DE 19732333432 DE19732333432 DE 19732333432 DE 2333432 A DE2333432 A DE 2333432A DE 2333432 A1 DE2333432 A1 DE 2333432A1
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Description

Df. Herfeer! Schot* Pcica(««waU . . . ' VIJ / WJM.
Akte No.; PHN- 6423
29. Juni 1973
"Vorrichtung mit einer Kombination zweier axial gegenüber einander hin- und herbeweglicher koaxial angeordneter Elemente, zwischen denen eine Rollmembran als Dichtung vorhanden ist".
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
mit einer Kombination zweier axial gegenüber einander hin- und herbeweglicher koaxial angeordneter Elemente, wobei das Innenelement einen Konstruktionsteil enthält, der einerseits an einen zweiten Konstruktionsteil mit grösserem Durchmesser grenzt und als Übergang zwischen den beiden Teilen eine Ringfläche gebildet ist, wobei zwischen den beiden Elementen eine Rollmembran als Dichtung vorhanden ist, deren eines Ende mit Hilfe eines ringförmigen Körpers, der den Konstruktionsteil umklemmt, am Innenelement befestigt ist.
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PHN. 6423.
Bekannte Vorrichtungen der Art, auf die sich'
die vorliegende Erfindung bezieht, sind beispielsweise Heiss gaskolbenmotoren, Gaskältemaschinen, Kompressoren, Kolbenexpansionsmaschinen und Verbrennungsmotoren.
Die Kombination koaxial angeordneter Elemente
besteht beispielsweise aus einer Stange und einem umgebenden Gehäuse, aus einem Kolben und einem Zylinder, aus einem Kolben bzw. einer Kolbenstange und einer durch diesen bzw. diese hindurchgeführten Verdrängerstange.
Bei einer aus der U.S. Patentschrift 3.568.^36
bekannten Vorrichtung ist die Rollmembran am Mittenteil einer Stange befestigt und zwar mittels einer um die Stange angeordneten Büchse. Das Rollmembranende befindet sich zwischen der Stange und der Büchse und wird durch die Büchse gegen die Stange geklemmt.
Ein Nachteil dieser Konstruktion ist die
schwierige und zeitraubende Montage und Demontage der Rollmembran. In der Praxis wird eine einteilige Metallbüchse verwendet, die über das Rollmembranende geschoben wird. Danach wird das ganze auf den betreffenden Stangenteil klemmend angeordnet. Die Büchse ist einteilig weil bei den meisten verhält nismässig geringen Stangendurchmessern Platzmängel die Verwendung zweiteiliger Büchsen unmöglich macht. Im letzteren Fall ist nämlich zusätzlicher Raum erforderlich um die Büchsenteile miteinander kuppeln zu können, beispielsweise durch Schrauben.
Die einteilige Metallbüchse kann nur über
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PHN. 6423.
einen Stangenteil, der einen gleichen oder einen kleineren Durchmesser hat als der Mittenteil, nach diesem Mittenteil geschoben werden. Bei der bekannten Konstruktion bedeutet dies, dass zunächst der Kolben, der mit dem verjüngenden oberen Stangenteil verbunden ist, entfernt werden muss, bevor Montage möglich ist. Der untere Stangenteil weist ja einen grösseren Durchmesser auf als der Mittenteil.
Demontage ist schwierig und nachteilig und
zwar dadurch, dass dies nur auf destruktivem Weg durch Aufschneiden der Klemmbüchse erfolgen kann, so dass die Büchse nicht länger verwendbar ist und beim Aufschneiden die Gefahr besteht, dass die Rollmembran beschädigt wird.
Weiter ist bei der bekannten Konstruktion die
Gefahr vorhanden, dass das Rollmembranende zusammen mit der' umgebenden Büchse über die Stangenoberfläche schieben wird, bzw. dass das Rollmembranende sich aus der Büchse löst. Bei den meisten Vorrichtungen herrscht auf beiden Seiten der Rollmembran ein Druckunterschied und dadurch wprden auf das Rollmembranende Zugkräfte ausgeübt, die das Lösen fördern.
Die Erfindung bezweckt nun, eine verbesserte Konstruktion zu schaffen, bei der die genannten Nachteile nicht auftreten. Dazu weist die erfindungsgemässe Vorrichtung das Kennzeichen auf, dass das verdickt ausgebildete Rollmembranende in eine Nut in der Wand der Ringfläche aufgenommen ist, wobei der ringförmige Körper ein unmittelbar an der Wand des Konstruktionsteils anliegender Ring aus elastischem Material ist, welcher Ring mit der der Ringfläche zugewandten Seite
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das verdickte Rollmembranende in der Nut sichert.
Montage und Demontage des elastischen Ringes
kann schnell und auf einfache Weise ohne Gefahr vor Beschädigung erfolgen, da dieser Ring leicht über einen dicken Konstruktionsteil nach einem dünneren Teil geschoben werden kann. Das Anordnen des Ringes über einen verdickten Stangenteil beispielsweise kann dann erfolgen ohne dass zuvor eine Demontage des Kolbens an dem vom verdickten Stangenteil abgewandten Stangenende erforderlich ist.
Der unmittelbar auf dem Konstruktionsteil geklemmte Ring sorgt mit einer Endfläche dafür, dass das verdickte Rollmembranende auf zuverlässige Weise in der Nut in der Ringfläche gesichert ist.
Eine günstige Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei der Konstruktionsteil mit der anderen Seite an einen dritten Konstruktionsteil grenzt, dessen Durchmesser von dem des Konstruktionsteils abweicht und als Übergang zwischen diesen beiden Teile eine zweite Ringfläche gebildet ist, weist das Kennzeichen auf, dass der dritte Konstruktionsteil einen grösseren Durchmesser hat als der Konstruktionsteil und der Ring sich über die ganze freie axiale Abmessung des Konstruktionsteils zwischen den beiden Ringflächen erstreckt.
Dadurch, dass der zweite sowie der dritte
Konstruktionsteil einen grösseren Durchmesser aufweisen als der Konstruktionsteil und der Ring sich über die freie axiale Abmessung des auf diese Weise gebildeten Ringkanals längs des
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Konstruktionsteils erstreckt, kann keine Verschiebung des Ringes am Innenelement auftreten und ist eine gute Sicherung des Rollmembranendes unter allen Umständen gewährleistet.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform
der erfindungsgemässen Vorrichtung hat der Ring einen Aussendurchmesser, der dem Durchmesser des dritten Konstruktionsteils entspricht und der Ring bildet mit dem dritten Konstruktionsteil eine kontinuierliche Zylindermantelwand, über die die Rollmembran abrollen kann.
Das Fehlen nicht kontinuierlicher Übergänge
beim Abrollen der Rollmembran ist für die Lebensdauer dieser Membran günstig. Die Lebensdauer der Rollmembran wird dadurch weiter begünstigt, dass diese Membran wenigstens teilweise am elastischen Ring statt an der starren Metallwand anliegt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1, 2 und 3 einen Längsschnitt durch Kombinationen aus einem Kolben/einer Kolbenstange und einem Zylinder, zwischen denen eine Rollmembran befestigt ist,
Fig. k einen Längsschnitt durch einen Zylinder mit einem darin beweglichen Kolben, wobei durch den Kolben hindurch eine Verdrängerstange geführt ist. Zwischen dem Kolben und dem Zylinder sowie zwischen dem Kolben und der durch diesen hindurchgeführten Verdrängerstange ist eine durch Flüssigkeit unterstützte Rollmembran befestigt.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein
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Zylinder angedeutet, in dem ein Kolben 2 und damit verbunden eine Kolbenstange 3 hin- und herbeweglich sind.
Die Kolbenstange 3 weist einen Konstruktionsteil 31» sowie einen angrenzenden zweiten Konstruktionsteil 311 mit grösserem Durchmesser auf. In der durch den Übergang zwischen den Teilen 3 und 3 gebildeten Ringfläche k befindet sich eine Nut 3, in der das verdickt ausgebildete Ende einer Rollmembran 6 angeordnet ist. Klemmen gegen den Konstruktionsteil 3 liegt ein elastischer Ring 7· Der Ring 7 hält mit der Unterseite das verdickte Rollmembranende in der Nut 5 gesichert.
Die Rollmembranbefestigung an der Kolbenstange 3 kann äusserst einfach und sehr schnell durchgeführt bzw. entfernt werden. Der elastische Ring 7 kann über den dickeren Konstruktionsteil 3 zum Teil 3 geschoben werden, so dass Demontage des Kolbens 2 nicht notwendig ist. Durch den direkten Kontakt und die grosse Kontaktoberfläche des klemmenden elastischen Ringes 7 und des Konstruktionsteils 3 bleibt der Ring gut am Platz und das verdickte Rollmembranende in der Nut gut gesichert.
In den Fig. 2 und 3 sind für entsprechende Teile aus Fig. 1 dieselben Bezugszeichen verwendet worden.
In Fig. 2 hat die Stange 3 einen dritten
Konstruktionsteil 3 mit grösserem Durchmesser als der des Konstruktionsteils 3 und es ist eine zweite Ringfläche 8 gebildet. Der elastische Ring 7 erstreckt sich über die ganze freie axiale Abmessung des Konstruktionsteils 3
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zwischen den Ringflächen 4 und 8, so dass eine Verschiebung des Ringes in axialer Richtung ausgeschlossen ist. Der Ring weist einen Aussendurchmesser auf, der dem Durchmesser des dritten Konstruktionsteiles 3 entspricht. Dies ist vorteilhaft, da in diesem Fall die Rollmembran teilweise über den elastischen Ring 7 und teilweise über den Teil 3 abrollt.
Es erfolgt nun ein kontinuierliches Abrollen ohne übergänge und zwar wegen des konstanten Durchmessers. Dies ist für die Lebensdauer der Rollmembran günstig.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ist die Rollmembran 6 mit der konkaven Seite dem Kolben 2 zugewandt und die Rollmembran wird durch Flüssigkeit im Flüssigkeitsraum 9 unterstützt. Der Flüssigkeitsraum 8 hat wegen der geeignet gewählten Oberflächen der Ringflächen 10 und 11 ein konstantes Volumen bei einer relativen Bewegung der Stange 3 und des Zylinders 1. An der Rollmembran wird ein konstanter Druckunterschied beibehalten und zwar mit Hilfe einer nicht dargestellten Regelvorrichtung, wie diese beispielsweise in der französischen Patentschrift I.326.O63 beschrieben worden ist.
Die Rollmembran 6 rollt im wesentlichen längs des elastischen Ringes 7 9-t>» der wieder nicht in axialer Richtung verschieben kann und zwar wegen der Begrenzung durch die Ringfläche 8.
Bei der Vorrichtung nach Fig. h sind zwei durch Flüssigkeiten unterstützte Rollmembranen 6 vorhanden, eine zwischen dem Kolben 2 und dem Zylinder 1 sowie eine zwischen dem Kolben 2 und einer durch diesen hindurchgeführten Ver-
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drängerstange 15» die mit einem Verdränger 16 verbunden ist.
Die Befestigung der zwischen dem Zylinder und dem Kolben liegenden Rollmembran am Kolben entspricht der Rollmembranbefestigung an der Kolbenstange, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Kolben 2 weist dazu einen Teil 2 und einen Teil 2 auf, die je einen grösseren Durchmesser aufweisen als der zwischenliegende Teil 2 .
Auf entsprechende Weise ist auch die zwischen
dem Kolben und der Verdrängerstange liegende Rollmembran an der Verdränger stange befestigt. Dazu weist die Verdrängerstange einen Teil 15 mit geringerem Durchmesser als der der angrenzenden Teile 15 und 15 auf.
3Q9885/iK5i

Claims (3)

  1. PHN. 6423. - 9 -
    PATENTANSPRÜCHE .
    Λΐ .\ Vorrichtung mit einer Kombination zweier axial
    gegenüber einander hin- und herbeweglicher koaxial angeordneter Elemente, wobei das Innenelement einen Konstruktionsteil aufweist, der einerseits an einen zweiten Konstruktionsteil mit grösserem Durchmesser grenzt und als übergang zwischen den beiden Teilen eine Ringfläche gebildet ist, wobei zwischen den beiden Elementen eine Rollmembran als Dichtung vorhanden ist, deren eines Ende am Innenelement befestigt ist und zwar mit Hilfe eines ringförmigen Körpers, der den Konstruktionsteil umklemmt, dadurch gekennzeichnet, dass das verdickt ausgebildete Rollmembranende in eine Nut in der Wand der Ringfläche aufgenommen ist, wobei der ringförmige Körper ein unmittelbar an der Wand des Konstruktionsteils anliegender Ring aus elastischem Material ist, welcher Ring mit der der Ringfläche zugewandten Seite das verdickte Rollmembranende in der Nut sichert.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Konstruktionsteil mit der anderen Seite an einen dritten Konstruktionsteil grenzt, dessen Durchmesser von dem des Konstruktionsteils abweicht und als übergang zwischen diesen beiden Teilen eine zweite Ringfläche gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Konstruktionsteil einen grösseren Durchmesser aufweist als der Konstruktionsteil und der Ring sich über die ganze freie axiale Abmessung des Konstruktionsteils zwischen den beiden Ringflächen erstreckt.
    309885/0451
    PHN. 6423.
    - 10 -
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring einen Aussendurchmesser hat, der dem Durchmesser des dritten Konstruktionsteils entspricht und der Ring mit dem dritten Konstruktionsteil eine kontinuierliche Zylindermantelwand bildet, über die die Rollmembran abrollen kann.
    303885/0451
DE2333432A 1972-07-21 1973-06-30 Vorrichtung mit einer Kombination zweier axial gegenüber einander hin- und herbeweglicher koaxial angeordneter Elemente, zwischen denen eine Rollmembran als Dichtung vorhanden ist Expired DE2333432C3 (de)

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