DE1525493A1 - Device with at least one seal designed as a rolling membrane between two coaxially arranged elements which can be moved relative to one another - Google Patents
Device with at least one seal designed as a rolling membrane between two coaxially arranged elements which can be moved relative to one anotherInfo
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- DE1525493A1 DE1525493A1 DE19661525493 DE1525493A DE1525493A1 DE 1525493 A1 DE1525493 A1 DE 1525493A1 DE 19661525493 DE19661525493 DE 19661525493 DE 1525493 A DE1525493 A DE 1525493A DE 1525493 A1 DE1525493 A1 DE 1525493A1
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Description
PatentanwaltPatent attorney
Kte/ITKte / IT
N. V. PHILIPS' GLOFILAMPENFABRIEKEN, EINDHOVEN / HOIJLANDN. V. PHILIPS 'GLOFILAMPENFABRIEKEN, EINDHOVEN / HOIJLAND
"Vorrichtung mit mindestens einer als Rollmembran ausgebildeten Abdichtung zwischen zwei gegeneinander bewegbaren koaxial angeordneten Elementen""Device with at least one seal designed as a rolling membrane between two mutually movable coaxially arranged elements "
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit mindestens einer ale Rollmembran abgebildeten Abdichtung zwischen zwei gegeneinander bewegbaren koaxial angeordneten Elementen, welche Abdichtung zwei Räume trennt, von denen einer mit einer Flüssigkeit und der andere mit einem uas gefüllt iat. . ' The invention relates to a device with at least one seal between two mutually movable coaxially arranged elements, which seal separates two spaces, one of which is filled with a liquid and the other with a liquid. . '
Bekannte Vorrichtungen von der Art, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, sind z.B. Helssgaskolbenmaschinen, Verdichter und Expansionsmaschinen. Die Rollmembran ist dabei als Abdichtun \ zwischen dem Kolben und de· Zylinder angebracht und bildet mit einer ^eIte einen Teil der Begrenzung des Arbeitsraumee. Mit der anderen Seite liegt al« an einer Flüssigkeit an, die al* Unterstützung fur die Rollmembran dient« Dabei Iat es erwünscht, dass diese FlüssigkeitKnown devices of the type to which the present invention relates are, for example, Helss gas piston machines, compressors and expansion machines. The rolling diaphragm is attached as Abdichtun \ between the piston and cylinder de · and forms a ^ AGE part of the boundary of the working Raumee. The other side is in contact with a liquid that acts as a support for the rolling membrane. It is desirable that this liquid
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wenigstens nahezu ^zusammendrückbar ist.is at least nearly ^ compressible.
Ks hat sich herausgestellt, dass im Betrieb eine gewisse Diffusion von «as aus dem Arbeitsraum durch die Rollmembran hindurch zur flüssigkeit auftritt, Diese Diffusion nimmt mit ansteigender Teaperatur stark zu. Ein Nachteil der Diffusion ist, dass, wenn keine Maasnahmen getroffen werden, nach einiger Zeit die Konzentration des in der Flüssigkeit gelösten Gases die Sättigun^skonzentration übersteigt. Dies bedeutet, dass Blasenbildung auftritt, wodurch die Flüssigkeit nicht langer unzusammendrückbar ist. Dies hat zur *Olge, dass die Rollmembran sogar bei einer konstanten Druckdifferenz Längenänderungen aufweist· Dies beeinträchtigt die Lebensdauer der Rollmembran.Ks has found that in operation a certain Diffusion of "as" from the working area through the rolling membrane to the liquid occurs, This diffusion increases with increasing temperature strong too. A disadvantage of diffusion is that when there is none Measures are taken, after some time the concentration of the gas dissolved in the liquid exceeds the saturation concentration. This means that bubbling occurs, as a result of which the liquid is no longer incompressible. This has to * olge that the rolling diaphragm shows changes in length even at a constant pressure difference · This affects the service life of the rolling diaphragm.
Ks ist bekannt, dem Auftreten von Blasenbildung in der Flüssigkeit dadurch entgegenzuwirken, dass die Flüssigkeit im Raum unter der Rollmembran regelmässig erneuert wird. Hierbei wird dem Raun ununterbrochen ein bestimmter Flüssigkeitsstrom, in dem sich kein oder nur wenig gelöstes Gas befindet, zugeführt, während gleichzeitig ein gleicher Flüssigkeitsstrom, der aber eine höhere Konzentration an gelöstem Gas enthält, abgeführt wird. Auf diese Weise lässt sich die Konzentration an gelöstem Ga3 unterhalb der Sättigungskonzentration halten. Kin Nachteil dieses Verfahrene ist jedoch, dass das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas verlorengeht. Insbesondere für teurere Gasarten können so die Kosten erheblich werden.Ks is known to occur in the blistering To counteract liquid by regularly renewing the liquid in the space under the rolling membrane. This is the roughness continuously a certain liquid flow, in which there is little or no dissolved gas, is supplied, while at the same time a the same flow of liquid, but containing a higher concentration of dissolved gas, is discharged. In this way, the Concentration of dissolved Ga3 below the saturation concentration keep. The disadvantage of this method, however, is that the The gas that has diffused through the rolling diaphragm is lost. The costs can be considerable, especially for more expensive types of gas.
Die Erfindung bezweckt, eine Lösung für das geschilderte Problem zu schaffen, bei der die Konzentration an gelöstes Gas la FiüBsigkeitsraum unterhalb der Sattigunrskonzentration bleibt und das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas nicht verlorengeht·The invention aims to provide a solution for the above To create problem in which the concentration of dissolved gas la Fluid space remains below the saturation concentration and that gas diffused through the rolling diaphragm is not lost
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dass sie einen Abscheider enthält, der das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas aus der Flüssigkeit beseitigt und auffängt.that it contains a separator that diffused through the rolling membrane Eliminates and collects gas from the liquid.
Bas aus der Flüssigkeit abgeschiedene Gas kann dann wieder dem Arbeitsraum zugeführt werden.The gas separated from the liquid can then be recovered be fed to the work area.
Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider aus wenigstens einem Teil der Wand des die Flüssigkeit enthaltenden Raumes besteht, welcher Wandteil aus einem Material hergestellt ist, das eine Diffusion der betreffenden Gases zulässt, wobei dieser Wandteil mit seiner vom Flüesigkeiterauui abgesandten öeite einen Teil der Begrenzung eines Sammelbehälters für Gas bildet, in welchem Behälter ein Druck herrscht, der niedriger als der im Flüesigkeitsraum herrschende Druck ist.The device is characterized in that the separator consists of at least consists of part of the wall of the space containing the liquid, which wall part is made of a material that allows diffusion of the gas in question, this wall part with its from Liquid erauui sent open part of the limitation of a Collecting container for gas forms, in which container there is a pressure, which is lower than the pressure prevailing in the liquid space.
diffundierte Gas verlässt dann durch den erwähnten «andteil den Flüssigkeitsraum wieder. Auf diese Weise ist mit einer äusserst einfachen Bauart der erwünschte Zweck, d.h. die tfieder^ewInnung des diffundierten Mittels, erreicht. Unter Umständen kann der die Diffusion erlaubende Wandteil aus einer zweiten Hollmembran bestehen, deren Hohlseite dem Flüesigkeitsraum zugewandt ist.diffused gas then leaves the liquid space through the aforementioned part again. In this way, with an extremely simple construction, the desired purpose is achieved, i.e. the lowering of the diffused By means of, achieved. Under certain circumstances, the one that allows diffusion Wall part consist of a second Hollmembran, the hollow side of which faces the liquid space.
&ine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der an den Flüesigkeitsraum mindestens ein·^, Flüssigkeitsableitung und mindestens eine Flüssigkeitsleitung angeschlossen sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider von einem aus mindestens zwei Teilen beetehenden Behälter gebildet wird, dessen Tolle durch eine die Diffusion des betreffenden Gases erlaubende Wand voneinander getrennt sind, wobei die Flüeeigkeitsableitung an den ersten Behälterte11 angeschlossen ist, der mit einer weiteren& a further advantageous embodiment of the device according to the invention, in which at least one ^, Fluid drainage and at least one fluid line connected is characterized in that the separator of a container consisting of at least two parts is formed, whose parts are separated from one another by a wall that allows the gas in question to diffuse, with the liquid discharge on the first container11 is connected, which is connected to a further
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Leitung versehen ist, die gegebenenfalls über einen Regelraechanismus an die Zuleitung zum Flüssigkeitsraum angeschlossen ist, während eine Pumpvorrichtung vorgesehen ist, um Flüssigkeit aus dem ersten Behälterteil zum Flüesigkeitsraum zu fördern, wobei im zweiten Behälterteil ein Druck herrscht, der niedriger als der Druck im ersten BehälterteilLine is provided, which may have a control mechanism is connected to the supply line to the liquid space, while a Pump device is provided to dispense liquid from the first container part to promote the liquid space, in the second container part there is a pressure which is lower than the pressure in the first container part
Bei dieser Aueführungsform wird 3omit stets Flüssigkeit von einer Pumpe umgewälzt, wobei die Pumpe nur den Strömungswiderstand der betreffenden Leitungen zu überwanden braucht. Wenn der Flüssigkeiteraum so ausgebildet ist, dass sein Rauminhalt beim Bewegen der Elemente gegeneinander konstant bleibt, und keine Undichtigkeit auftritt, braucht weiter keine Kegeleinrichtung oder Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung vorgesehen zu sein. In der Praxis tritt jedoch stets eine geringe Leckage am Kolben entlang auf, so dass Flüssigkeit nachgefüllt werden mues. Weil die nachgefüllte Menge jeweils grosser als die Leckage ist, ist somit auch eine Regelvorrichtung erforderlich, um dafür zu sorgen, dass die Druckdifferenz über der Rollmembran nicht schwankt.With this embodiment, 3o always becomes liquid circulated by a pump, the pump only providing the flow resistance of the lines concerned needs to be overcome. When the liquid room is designed so that its volume when moving the elements remains constant against each other, and no leakage needs further no cone device or liquid refill device to be provided. In practice, however, there is always a small amount of leakage along the piston so that liquid has to be refilled. Because the amount refilled is always greater than the leakage thus also a control device is required to ensure that the pressure difference across the rolling diaphragm does not fluctuate.
>'enn der Druckpegel im Arbeitsraum regelbar ist, müssen Maesnahmen getroffen werden, um bei raschen Änderungen des Druckpegels die Flüssigkeitemenge im Flüesigkeitsraum unter der Rollmembran rasch anzupassen·> 'hen the pressure level in the working area can be regulated, must Measures are taken to deal with rapid changes in the pressure level the amount of liquid in the liquid space under the rolling membrane rapidly to adapt
Eine weitere rorteilhafte Ausführungeform der Vorrichtung nach der Erfindung, die der erwähnten Bedingung genügt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die an den ersten Behälterteil angeschlossene «eitere Leitung mit dem anderen Ende in einen Flüealgkeltaeaauaelbehälter mündet, der über einen Regelfteohanieraus mit des Flüeeigkeiteraue in Verbindung steht und in de« ein Druok herreoht, der höher als der DruckAnother independent embodiment of the device according to the invention, which satisfies the mentioned condition, is thereby characterized in that the connected to the first container part The other end of the pus line into a Flüealgkeltaeaauael container that flows into There is a connection and in de «a pressure arises which is higher than the pressure
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im Flüssigkeitsraum unter der Rollmembran ist. Auf diese Weise ergibt sich ein gewisser Pufi'ervorrat an Flüssigkeit, aus dem Flüssigkeit zum Flüssigkeitsraum unter der Hollmembran befördert «erden kann, wenn sich der Druckpegel im Arbeitsraum ändert.is in the liquid space under the rolling diaphragm. That way results a certain puffy supply of liquid from which liquid transported to the fluid space under the Hollmembran, if the pressure level in the working area changes.
Wenn sich im Raum an der von Flüssigkeitsraum abgewandten Seite der Rollmembran Wasserstoff befindet, ist bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung der eine Diffusion erlaubende Wandteil bzw. die einer Diffusion erlaubende tfond aus Palladium hergestellt. % If there is hydrogen in the space on the side of the rolling membrane facing away from the liquid space, in a further embodiment of the device the wall part which allows diffusion or the base which allows diffusion is made of palladium. %
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsableitung und -zuleitung mit ihren vom Flüssigkeitsraum abgewandten Enden in einen Flüasigkeitssammelbehälter münden, in dem wenigstens im Mittel ein niedrigerer Druck herrscht als im Flüssigkeitsraum unter der Rollmembran, wobei die Mündung der erwähnten Flüssigkeitazuleitung in den Sammelbehälter durch eine oder mehrere Oasen von der Mündung der Flüssigkeitsableitung in diesen Behälter getrennt ist.Another advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that the liquid discharge and supply line with their facing away from the liquid space Ends open into a liquid collection container in which at least on average, the pressure is lower than in the liquid space below the rolling diaphragm, the mouth of the mentioned liquid supply line into the collecting tank through one or more oases from the mouth the liquid drainage in this container is separated.
Dadurch, duus die Flüssigkeit im Sammelbehälter unter J einem niedrigeren Druck steht, scheidet sich das in der Flüssigkeit gelöste uas in i'orm von Blasen ab. Di« Flüssigkeit muss, bevor si« zum Fiüssigkeltsraun zurückgeführt wird, an den Gazen entlangströmen, wobei sich die Uasblaeen auf der Gaze abscheiden und längs der Gaze aus der Flüssigkeit entweichen·As a result, the liquid in the collecting container under J If the pressure is lower, the uas dissolved in the liquid is separated in i'orm from bubbles. The liquid must be before is led back to the Fiüssigkeltsraun, flowing along the gauzes, whereby the uasblaeen deposit on the gauze and along the gauze escape from the liquid
Eine weitere vorteilhafte Ausführungevorm der erfindungsgeaässen Vorrichtung, bei der die Rollmembran mit der Hohleeite en der Flüssigkeit anliegt, ist dadurch gekennzeichnet, dass ie Sammelbehälter ein Druok herrscht, der wenigstens nahezu dem mittleren Druok ( entspricht, der in Raum an der vom Fiüesigkeitsraua ab/rewandten Seite ;A further advantageous embodiment of the device according to the invention, in which the hollow side of the membrane rests against the liquid, is characterized in that the collecting container is subject to a pressure which at least almost corresponds to the mean pressure ( which in space on the wall facing away from the liquid area Page ;
»09811/0993 bad»09811/0993 bathroom
der Rollmembran herrscht, wobei In der Flüssitfkeitsableitung ein Regelventil und in der Flüsaigkeitszuleitunft eine Pumpvorrichtung vorhanden ist. Um die Rollmembran gestreckt zu halten, herrscht dabei im Flüssigkeitsraum ein höherer Druck als im Raum an der anderen Seite der Rollmembran. Der Druck der Flüssigkeit aus dem letzteren Raum wird beim Durchgang durch das Regelventil erniedrigt, wobei das diffundierte Gas in Form von Blasen frei wird. Diese Blasen scheiden eich auf der Gaze ab und entweichen aus der Flüssigkeit. Das abgeschiedene Gas kann wieler zum Gasraum zurückgeführt werden.the rolling diaphragm prevails, whereby In the liquid discharge a Control valve and a pumping device in the liquid feed is. In order to keep the rolling membrane stretched, the The fluid space has a higher pressure than in the space on the other side the rolling membrane. The pressure of the liquid from the latter space will be decreased when passing through the control valve, whereby the diffused Gas is released in the form of bubbles. These bubbles separate on the Gauze off and the liquid will escape. The separated gas can also be returned to the gas space.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungagemäasen Vorrichtung, bei der die Rollmembran mit der konvexen •Seite an der Flüssigkeit anliegt, herrscht im Sammelbehälter ein Druck, der wenigstens nahezu gleich dem Mindestdruck ist, der im Raum an der vom Flüssigkeitsraum abgewandten Seite der Rollmembran auftritt, wobei in der Flüssigkeitsableitung ein Hegelventil und in der Flüssigkeitszuleitung eine Pumpvorrichtung vorgesehen sind.In another advantageous embodiment of the invention Device in which the convex side of the rolling diaphragm is in contact with the liquid, there is pressure in the collecting container, which is at least almost equal to the minimum pressure in the room at the from the liquid space facing away from the rolling diaphragm occurs, wherein a Hegel valve in the liquid discharge line and a Hegel valve in the liquid feed line a pumping device are provided.
Geraäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die Vorrichtung Mittel, um die Flüssigkeit im ersten Behälter bzw. im Sammelbehälter, in dem die Gazen angeordnet sind, auf eine derartige Temperatur und/oder einen derartigen Druck zu bringen, dass die Sätti,jungskonzentration des betreffenden Gases in der betreffenden Flüssigkeit niedriger als die der Temperatur und dem Druok, die im Flüssigkeitsraum unterhalb der Rollmembran herrschen, entsprechende Sättigungskonzentration ist. Qemäss einer weiteren Auaführunggform, enthält die Vorrichtung ein oder mehrere Heizelemente, die die flüssigkeit im ersten Behälterteil baw. im mit Gazen versehenen Sammelbehälter erwärmen können. Durch diese Erwärmung sinkt die SättigungskonsentratlonContains another advantageous embodiment the device means to the liquid in the first container or in the collecting container in which the gauzes are arranged on a to bring such a temperature and / or such a pressure that the saturation concentration of the relevant gas in the relevant Liquid lower than that of the temperature and pressure imposed by the Liquid space prevail below the rolling diaphragm, corresponding Saturation concentration is. According to another embodiment, the device contains one or more heating elements that baw the liquid in the first container part. in the collecting container provided with gauze can heat up. As a result of this warming, the saturation consistency decreases
äO98 11/0993 bad cwq/nai;O98 11/0993 bad cwq / nai;
ab, was bedeutet, dass das Gas in Form von Blasen aus der Flüssigkeit entweicht, so dass dem Flüesigkeitsraum eine "reinere" Flüssigkeit zugeführt wird.starting, which means that the gas is in the form of bubbles from the liquid escapes, leaving the liquid space a "cleaner" liquid is fed.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
In Fig. 1 ist schematisch und nicht massstabgerecht eine Kolben-Zylinder-Koebination dargestellt, bei der als Abdichtung eine Roll^embransbdichtung Verwendung findet und bei der ein Teil der Wand des Flüssigkeitsraumes unterhalb der Rollmembran aus einem Material hergestellt ist, das eine Gasdiffusion erlaubt.In Fig. 1 is a schematic and not to scale Piston-cylinder combination shown in which a seal is used Roll ^ embransbdichtung is used and in part of the Wall of the liquid space below the rolling diaphragm made of one material is made that allows gas diffusion.
In den Figuren 2 und 3 sind schematisch und nicht massstabgerecht zwei Kolben-Zylinder-Kombinationen dargestellt, bei denen als Abdichtung gleichfalls eine Rollmembranabdichtung Verwendung' findet und bei denen weiter Mittel vorhanden sind, um Flüssigkeit aus-dem Flüesigkeitsraum unterhalb der Rollmembran durch einen Abscheider umzuwälzen, der aus zwei durch eine Gasdiffusion erlaubende Wand voneinander getrennten Behältern besteht.In Figures 2 and 3, two piston-cylinder combinations are shown schematically and not to scale, in which as Sealing also a rolling membrane seal is used ' and where further means are available to remove fluid from the To circulate the liquid space below the rolling membrane by a separator, which consists of two containers separated from one another by a wall allowing gas diffusion.
In den Figuren 4 und 5 sind schematisch und nicht massstabgerecht zwei Kolben-Zylinder-Kombinationen dargestellt, bei denen als Abdichtung wiederum eine Rollmembranabdichtung Verwendung findet und bei denen weiter ein Flüssigkeitsaammelbehälter mit in ihm angebrachten Gazen zum Abscheiden und Sammeln des durch die Rollmembran hindurchdiffundierten Gasee vorhanden ist.Figures 4 and 5 are schematic and not to scale two piston-cylinder combinations are shown, in which a rolling diaphragm seal is used as a seal and in which further a liquid collecting container with gauzes attached to it for separating and collecting the through the rolling membrane diffused gas is present.
In Figur 1 bezeichnet 1 einen Zylinder, in dem ein Kolben bewegbar ist. Der Kolben 2 ist über eine Pleuelstange 3 mit einem nicht-dargestellten Triebwerk verbunden. Die Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder besteht aus einer RoI!membran 41 die mit einerIn Figure 1, 1 denotes a cylinder in which a piston is movable. The piston 2 is via a connecting rod 3 with a not-shown engine connected. The seal between the Piston and the cylinder consists of a RoI! Membrane 41 with a
909811/0993 Tv * pad original909811/0993 Tv * pad original
Seite einen Teil der Begrenzung eines Arbeitsrauas 5 bildet, und mit der anderen Seite θ an einer Flüssigkeit anliegt, die in einem Raum aufgenommen ist. Dadurch,- dass der Kolben 2 und der Zylinder 1 stufenförmig ausgebildet sind, hat der Raum 6 beim Bewegen des Kolbens 2 ein konstantes Volumen. Dies bedeutet, dass eine einmal eingestellte Druckdifferenz über der Kollmembran 4 aufrechterhalten wird. Die Rollmembran 4 ist aus einem nachgiebigen Stoff, z.B. einem ίο ljrur ethangummi, hergestellt. Dieser Stoff lässt im allgemeinen eine gewisse Diffusion des im Arbeitsraum 5 befindlichen Gases zum Raum 6 zu. Das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas wird in der Flüssigkeit gelost, bis die S&ttigkeitskonsentration erreicht ist· Dann zeigt sich das Gas in Form von Blasen in der Flüssigkeit· Dies hat den Hachteil, dass die Flüssigkeit mehr oder weniger zusammendruckbar ist, so dass bei schwankendem Druck im Arbeitsraum 5 die Rollmembran Längenänderungen aufweist.Page forms part of the boundary of a work area 5, and with the other side θ is applied to a liquid contained in a space. As a result, - that the piston 2 and the cylinder 1 are stepped are formed, the space 6 has a constant volume when the piston 2 is moved. This means that a once set Pressure difference across the Kollmembran 4 is maintained. The rolling membrane 4 is made of a flexible material, e.g. a ίο ljrur ethane rubber, manufactured. This substance generally allows a certain diffusion of the gas in the working space 5 to the space 6. The gas diffused through the rolling membrane is in the Liquid dissolved until saturation concentration is reached · Then The gas shows up in the form of bubbles in the liquid · This has the disadvantage that the liquid is more or less compressible is, so that when the pressure in the working space 5 fluctuates, the rolling diaphragm Has changes in length.
um das Auftreten von Gasblasen in der Flüssigkeit zu verhindern, ist ein Teil θ der Wände des Raumes 6 aus einem Material hergestellt, das eine Diffusion des betreffenden Gase« suläset. Dieser Wandteil kann gegebenenfalls aus dem gleichen Material wie die Rollmembran hergestellt sein. Venn sich im Arbeitsraum Wasserstoff befindet, kann der 'endteil «.B. aus Palladium hergestellt sein. Der Wandteil 8 bildet mit seiner rom Rc.um 6 abgekehrten Seite einen Teil der Begrenzung eines Behälters 10· Dieser Behälter steht aber ein· Leitung 12, in der ein Rückschlagventil 14 angebracht tat, alt dem Arbeltsraum 5 in Verbindung* Dl·· bedeutet, dass im Behälter 10 höchstens der Mindestdruck, der im Arbeitsraum auftritt, hwrrsohwn kann. Wenn Jetzt Gas durch dl· Rollmembran 4 in den Flü*slgk«ltsraumto increase the appearance of gas bubbles in the liquid To prevent this, a part θ of the walls of the space 6 is made of a material which facilitates diffusion of the gases in question. This wall part can optionally be made of the same material as the Roll diaphragm be made. When there is hydrogen in the work area is located, the 'end part' .B. be made of palladium. The wall part 8 forms a side facing away from its rom Rc.um 6 Part of the boundary of a container 10 · But this container is standing a · line 12 in which a check valve 14 was installed did old the work space 5 in connection * Dl · · means that in the container 10 at most the minimum pressure that occurs in the work area, hwrrsohwn can. Now when gas passes through the rolling diaphragm 4 into the air-conditioning room
9811/0993 .9811/0993.
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eindiffundiert ist, diffundiert es infolge des gegenüber dem Druck im Behälter θ Ib Mittel höheren Druckes im Kaum 6 durch den Wandteil θ zun Behälter 10. Aus diesem Behälter 10 kann dis Gas wieder zum Arbeitsraum 5 zurückgeführt werden. Auf diese Heise ist mit überraschend einfachen Mitteln erreicht, dass sich in der Flüssigkeit keine Gasblasen bilden» während ausserdem das diffundierte Gas wiedergewonnen wird.is diffused in, it diffuses due to the higher pressure than the pressure in the container θ Ib mean in the bar 6 through the wall part θ to the container 10. From this container 10 the gas can be returned to the working space 5. In this Heise is achieved with surprisingly simple means that in the liquid gas bubbles form "recovered the diffused gas while also.
Fig. 2 zeigt eine derjenigen in Fig. 1 ähnliche Kolben-Zylinder-Kombination. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezu :3ziffern bezeichnet. Die Wände des Flüssigkeitsraumes 6 sind bei dieser Ausführungsform jedoch völlig aus einem Material hergestellt, das keine Diffusion zulässt. An den Flüssigkeitsraum 6 ist aber eine Fiüssifjkeitsableitung 15 angeschlossen f deren anderes Ende an einen Behälter 17 angeschlossen ist. Der Behälter 17 ist durch eine Gasdiffusion erlaubende Wand 1Θ in die Teile 16 und 19 unterteilt. Der Teil 16 ist durch eine weitere Leitung 20, in der eine Pumpe und eine Regeleinrichtung 21 angebracht sind, wieder mit dem Flüssigkeitsraum 6 verbunden. FIG. 2 shows a piston-cylinder combination similar to that in FIG. Corresponding parts are denoted with the same reference: 3 digits. In this embodiment, however, the walls of the liquid space 6 are made entirely of a material that does not allow diffusion. To the liquid chamber 6 but Fiüssifjkeitsableitung f 15 is connected the other end to a reservoir 17 is connected. The container 17 is divided into parts 16 and 19 by a wall 1Θ allowing gas diffusion. The part 16 is connected again to the liquid space 6 by a further line 20 in which a pump and a control device 21 are attached.
Die Hegeleinrichtung 21 enthält drei Räume 22, 2' und Der Raum 22 steht durch eine enge Leitung mit dem Arbeitsraum 5 in V rbindung, so dass in diesem Raum der gleiche mittlere Druck herrscht wie im Arbeitsraum. Der Raum 23 steht ebenfalls durch eine enge Leitung mit dem Flüssigkeitsraum 6 in Verbindung, so dass in diesem Raum der gleiche mittlere Druck herrscht wie im Flüssigkeitsraum 6. Die Hause 22 und 23 sind durch eine Membran 25 voneinander getrennt, mit der der -chaft eines Ventilee 26 verbunden ist. Um eine bestirnte Druckdifferenz zwischen den Räumen 5 und 6 bzw. 22 undThe Hegel device 21 contains three rooms 22, 2 'and The space 22 is connected to the working space 5 by a narrow line, so that the same mean pressure in this space the same as in the work room. The space 23 is also connected to the liquid space 6 by a narrow line, so that in the same mean pressure prevails in this space as in the liquid space 6. The houses 22 and 23 are separated from one another by a membrane 25 separated, with which the shaft of a valve 26 is connected. Around a certain pressure difference between the spaces 5 and 6 or 22 and
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aufrechtzuerhalten, ist eine Druckfeder 27 vorgesehen.To maintain, a compression spring 27 is provided.
Weiter enthält die Vorrichtung eine zweite Flüssigkeitspumpe 29, die über eine Leitung 50 dem flaum 6 Flüssigkeit zuführen kann.The device also contains a second liquid pump 29, which feeds liquid to the fluff 6 via a line 50 can.
Infolge der Wirksamkeit der Flüssigkeitspumpe in der Leitung 20 fliesst Flüssigkeit aus dem Raum 6 zum Teil 16 des BehältersAs a result of the effectiveness of the liquid pump in the line 20 liquid flows from the space 6 to part 16 of the container
Weil im Raum 19 ein Druck aufrechterhalten wird, der niedriger ist als der Flüssigkeitsdruck, diffundiert etwaiges in der Flüssigkeit im Raum 16 befindliches Gas durch die Gasdiffusion erlaubende Wand 18 zum Raum 19. Das zum Raum 19 diffundierte Gas kann durch die Leitung 31 abgeführt werden. Io Raum 16 ist weiter ein Heizelement 32 vorhanden, das die Flüssigkeit in diesem Raum erwärmen kann. Durch Erwärmen der Flüssigkeit wird die Sättigungskonzentration de3 betreffenden Gases in der Flüssigkeit niedrirer, wodurch mehr Gas durch die Wand 18 hindurchdiffundiert. Aus dem Raum 16 fliesst-die Flüssigkeit durch die Leitung 20 zurück zum Flüssigkeitsraum 6. Durch die Abdichtung zwischen dem Kolben 2 und dem Zylinder 1 hindurch kann unter Umständen etwas Flüssigkeit aus dem Raum 6 zum Kurbelgehäuse weglecken. Die Flüssigkeitspumpe 29 führt dem Raum 6 Flüssigkeit zu, um die Leckverluste auszugleichen. In der Praxis führt die Pumpe 29 mehr Flüssigkeit zu,"als weggelockt ist· Das Zuviel an zugeführter Flüssigkeit muss wieder abgeführt werden, weil sich sonst die Druckdifferenz über der Rollmembran 4 ändern kann·. Um eine konstante Druckdifferenz über der Rollmembran 4 zu sichern, ist die Regeleinrichtung 21 vorgesehen. Wenn der Druck im Flüssigkeiten raum 6 höher wird als iler erwünschten Druckdifferenz entspricht, biegt sich die Membran 23 nach oben durch, wodurch das Ventil 26 angehobenBecause a pressure is maintained in the space 19 which is lower than the liquid pressure, any diffuses in the Liquid in the space 16 allowing gas through the gas diffusion Wall 18 to room 19. The gas diffused to room 19 can pass through the line 31 are discharged. Io room 16 is also a heating element 32 available, which heat the liquid in this space can. By heating the liquid, the saturation concentration becomes de3 gas in question in the liquid is lower, whereby more gas diffused through the wall 18. The flows from room 16 Liquid through line 20 back to the liquid space 6. By the seal between the piston 2 and the Cylinder 1 can under certain circumstances leak some liquid from space 6 to the crankcase. The liquid pump 29 leads to the Room 6 liquid to compensate for the leakage losses. In practice, the pump 29 supplies more liquid than is lured away. The excess of supplied liquid must be drained off again, because otherwise the pressure difference across the rolling diaphragm 4 can change ·. To ensure a constant pressure difference across the rolling diaphragm 4, the control device 21 is provided. When the pressure in the fluids Room 6 is higher than the desired pressure difference corresponds, bends the membrane 23 passes upwards, whereby the valve 26 is raised
äO9811/0993äO9811 / 0993
BADBATH
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wird und^ Flüssigkeit aus den Rau· 24 durch die Leitung 34 zum Kurbelgehäuse zuruckf Hessen kenn·and ^ liquid from the space 24 through the line 34 to the crankcase back Hesse know
Auf diese Weise wird wieder erreicht, dass die Flüssigkeit im Raum 6 unzusajuiendrückbar bleibt, wShrend das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas nicht verlorengeht.In this way it is achieved again that the liquid in the space 6 remains inappropriately compressible, while that through the rolling membrane diffused gas is not lost.
Fig. 3 zeigt eine ahnliche Kolben-Zylinder-Kombination wie Fig. 2. Oer einzige Unterschied ist, dass bei dieser Ausffinrungsform in der Leitung 20 zwischen dem Kaum 16 und der Regeleinrichtung 21 ein vbrratsgefäss 33 angebracht ist. Dieses Yorrategefäse ist oben durch eine enge Leitung mit dem Arbeitsraum 5 Terbunden, so dass im VorratsgefäseJ5 der mittlere Druck herrscht, der im Arbeitsraum 5 auftritt. Im Vorratsgefäss sind die Flüssigkeit und das Gas durch einen leichten, keine Casdiffusion erlaubenden kolbenfSrmigen Körper 36 voneinander getrennt. Die Betriebelage dieses kolbenförmigen Körpers 56 wird Ton einem Auslass 37 bestimmt. Im VorratsgefKss ist eine verhältnismassig groese Flussigkeitsmenge vorhanden, die es ermöglicht dem Druckpegel in der Torrichtung verhältnismSseig rasch zu andern, ohne dass die Rollmembran 4 dadurch Schaden erleidet.Fig. 3 shows a similar piston-cylinder combination like Fig. 2. The only difference is that in this embodiment in the line 20 between the bar 16 and the control device 21 a storage vessel 33 is attached. That Yor Rate is up through a close line with the work area 5 terbunden, so that in Storage vessel J5 the mean pressure prevails in the working area 5 occurs. The liquid and gas are through in the storage vessel a light, piston-shaped body that does not allow Casdiffusion 36 separated from each other. The operating position of this piston-shaped body 56 Ton an outlet 37 is determined. There is one in the storage vessel relatively large amount of liquid available, which makes it possible to change the pressure level in the door direction relatively quickly, without the rolling membrane 4 being damaged as a result.
Fig. 4 zeigt eine Kolben-Zylinder-Kombination, bei der die als Abdichtung dienende Rollmembran-4 dem Arbeitsraum 5 die konvexe Seite zukehrt. An den FlOssigkeiteraum 6 ist eine Flussifkeiteableitung 40 angeschlossen, in der eine Regeleinrichtung 21 aufgenommen ist. Diese Regeleinrichtung gleicht hinsichtlich ihrer Rauart und Wirkungsweise den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Regeleinrichtungen mit der Maasgabe, dass Jetzt infolge der Tatsache, dass die Rollmembran dem Arbeitsraum ihre konvexe Seite zuwendet, die Feder 27 · als Zugfeder ausgebildet ist. Infolgedessen ist der mittlere Flüssig*Fig. 4 shows a piston-cylinder combination in which serving as a seal roll membrane 4 to the working space 5 the facing convex side. At the liquid space 6 there is a liquid drain 40 connected, in which a control device 21 is added. This control device is the same in terms of their roughness and Operation of the control devices shown in FIGS. 2 and 3 with the measure that Now due to the fact that the rolling diaphragm its convex side faces the working space, the spring 27 is designed as a tension spring. As a result, the middle liquid *
909811/0"3 ' .ad J 909811/0 "3 '.ad J
keitsdruck in den Räumen 6 und 23 um einen bestiemten Betrag höher als der mittlere im Arbeitsraum herrschende Druck. Die Leitung 49 ist über das Regelventil mit dem Flüssigkeitsbehälter 41 verbunden. Der uampfraum dieses Behälter;: ist durch eine enge Leitung mit dem Arbeitsraum S~ verbunden, so dass in diesem Behälter der mittlere im Arbeitsraum herrschende Druck herrscht. Im Behälter 4I sind eine oder mehrere Gazewände 42 angeordnet. Der Behälter hat weiter eine Flüssigkeitsableitung 431 '*ie innerhalb der Gazewand oder -wände mündet. In der Ableitung 43 befindet sich eine Pvumpe 44» die die Flüssigkeit auf den im üaura 6 herrschenden Druck bringt. Jurch die Pumpe 44 wird die Flüssigkeit umgewälzt. Dabei tritt über dem Ventil 26 eine Druckerniedrigung auf, und zwar vom mittleren Flüssigkeitsdruck auf den mittleren Gasdruck. Dabei scheidet sich etwaiges in der Flüssigkeit gelöstes Gas in Forra von Blasen ab. Diese Blasen bleiben im Flüssigkeitsbehälter beim Durchfliessen der Gazen auf diesen zurück und steigen nach oben. So gelangen sie wieder in den Arbeitsraum, um eine Erniedrigung der Sätti,'?unc3konzentration zu erreichen, ist im Flüssigkeitsbehälter weiter ein Heizelement 32 vorgesehen.keitsdruck in the rooms 6 and 23 by a certain amount higher than the mean pressure prevailing in the work room. The line 49 is connected to the liquid container 41 via the control valve. The steam space of this container ;: is connected to the working area S ~ by a narrow line, so that the mean pressure prevailing in the working area prevails in this container. One or more gauze walls 42 are arranged in the container 4I. The container also has a liquid drainage line 431 ′ * i e which opens within the gauze wall or walls. In the derivative 43 is a P v ump 44 'which causes the liquid to the pressure prevailing in the pressure üaura 6. The liquid is circulated by the pump 44. In this case, a pressure decrease occurs above the valve 26, from the mean liquid pressure to the mean gas pressure. Any gas dissolved in the liquid separates from bubbles in Forra. These bubbles remain in the liquid container when the gauze flows through it and rise to the top. In this way they get back into the working space. In order to lower the saturation and concentration, a heating element 32 is also provided in the liquid container.
Fig. 5 zeigt eine der Vorrichtung nach Fig. 4 entsprechende Vorrichtung. Bei dieser Ausführung;;form kehrt die Hollmembran 4 dem Arbeitsraum 5 Jedoch ihre Hohlseite zu. Um ^ine Druckdifferenz über dem Ventil 26 zu erhalten, herrscht im Behälter 4"* <*βΓ ^indestdruck, der im Arbeitsraum 5 auftritt. Dies ist dadurch- ersielbar, dass der Dampfraum über eine Leitung mit eingebautem Rückschlagventil ait dem Arbeitsraum 5 und au-c'i mit einem Nachfüllbehälter, in dem der Kindeetgasdruck herrscht, verbunden wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Flüssigkeit über dem Ventil 26 eine Druckern« drigung erfahrt, was eineFIG. 5 shows a device corresponding to the device according to FIG. In this embodiment, the Hollmembran 4 turns to the working space 5, however, its hollow side. To obtain ^ ine pressure differential across the valve 26, prevails in the container 4 "* <* βΓ ^ indestdruck that occurs in the work area. 5 This is dadurch- ersielbar that the vapor space above a line with an integrated check valve ait the working chamber 5 and au -c'i is connected to a refill container in which the child gas pressure prevails. This ensures that the liquid above the valve 26 experiences a pressure pressure, which is a
9098 11/0993 s*°9098 11/0993 s * °
Erniedrigung der Sättigungskonzentration mit sich bringt. Eine weitere Erniedrigung der Sattigungskonzentration ergibt sich auch hier dadurch, dass die Flüssigkeit auf .eine höhere Temperatur gebracht ird. Auf diese •'eise wird mit äueaerot einfachen Mitteln eine grosse, Menge des in der Flüssigkeit befindlichen Gases abgeschieden. Die Flüssigkeit, die zum Flüssigkeitsraum zurückgeführt wird, enthält nur so wenig Gas, dass keine Gefahr einer Ueberschr -itung der den im Raum 6 herrschenden Druck und der in diesem Raum herrschenden Temperatur entsprechenden Sättigungskonzentration vorliegt. Brings lowering of the saturation concentration with it. Another A decrease in the saturation concentration results here as well, that the liquid is brought to a higher temperature. on This way, with extremely simple means, a large amount of the in the liquid located gas deposited. The liquid that is returned to the liquid space contains so little gas that no risk of the pressure prevailing in space 6 being exceeded and the saturation concentration corresponding to the temperature prevailing in this room is present.
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