DE1525493C3

DE1525493C3 - Device with at least one seal formed as a rolling membrane between two coaxially arranged elements that can be moved relative to one another

Info

Publication number: DE1525493C3
Application number: DE1525493A
Authority: DE
Inventors: Henricus Cornelis Johannes Beukering; Albert August Dros; Herman Fokker; Roelf Jan Meijer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-01-14
Filing date: 1966-01-11
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DE1525493B2; US3487751A; ES321649A1; GB1138948A; DE1525493A1; BE675031A; AT261325B; DK118540B; NL6500403A; CH445220A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit mindestens einem Zylinder und einem in diesemThe invention relates to a device with at least one cylinder and one in this

axial bewegbaren Kolben, die gegeneinander durch eine Rollmembran abgedichtet sind, deren eine Seite einen Teil der Begrenzung eines Arbeitsraumes bildet und deren andere Seite zusammen mit den Wandteilen von Zylinder und Kolben einen Raum einschließt, der zur Abstützung der Rollmembran gegenüber dem Druck im Arbeitsraum mit einer nahezu inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist, und die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß an der Rollmembran eine wenigstens pro Hub hahezu konstante Druckdifferenz gewährleistet ist.axially movable pistons, which are sealed against each other by a rolling diaphragm, one side of which forms part of the boundary of a work area and the other side together with the Wall parts of the cylinder and piston encloses a space which is opposite to the support of the rolling diaphragm the pressure in the working space is filled with an almost incompressible liquid, and the The device is designed in such a way that an almost constant at least per stroke on the rolling diaphragm Pressure difference is guaranteed.

Solche aus der deutschen Patentschrift 1231980 bekannten Vorrichtungen werden bei Heißgaskolbenmaschinen, Verdichter und Expansionsmaschinen angewendet. Die Rollmembran ist dabei als Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder angebracht und bildet mit einer Seite einen Teil der Begrenzung des Arbeitsraumes. Mit der anderen Seite liegt sie an einer Flüssigkeit an, die als Unterstützung für die Rollmembran dient. Dabei ist es erwünscht, daß diese Flüssigkeit wenigstens nahezu unzusammendrückbar ist.Such from German patent specification 1231980 known devices are used in hot gas piston machines, compressors and expansion machines applied. The rolling diaphragm is attached as a seal between the piston and the cylinder and with one side it forms part of the boundary of the working area. With the other side if it lies against a liquid that serves as a support for the rolling membrane. It is desirable that this liquid is at least almost incompressible.

Es hat sich herausgestellt, daß im Betrieb eine gewisse Diffusion von Gas aus dem Arbeitsraum durch die Rollmembran hindurch zur Flüssigkeit auftritt. Diese Diffusion nimmt mit ansteigender Temperatur stark zu. Ein Nachteil der Diffusion ist, daß, wenn keine Maßnahmen getroffen werden, nach einiger Zeit die Konzentration des in der Flüssigkeit gelösten Gases die Sättigungskonzentration übersteigt. Dies bedeutet, daß Blasenbildung auftritt, wodurch die Flüssigkeit nicht länger unzusammendrückbar ist. Dies hat zur Folge, daß die Rollmembran sogar bei einer konstanten Druckdifferenz Längenänderungen aufweist. Dies beeinträchtigt die Lebensdauer der Rollmembran. It has been found that a certain diffusion of gas from the working space through during operation the rolling diaphragm occurs through to the liquid. This diffusion increases with increasing temperature strong too. A disadvantage of diffusion is that if no action is taken, it will take some time the concentration of the gas dissolved in the liquid exceeds the saturation concentration. This means, that bubbling occurs, whereby the liquid is no longer incompressible. this has with the result that the rolling diaphragm exhibits changes in length even at a constant pressure difference. This affects the life of the rolling diaphragm.

Es 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 Raum 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 Gas unterhalb der Sättigungskonzentration halten. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, daß das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas verlorengeht. Insbesondere für teuere Gasarten können so die Kosten erheblich werden.It is known to counteract the occurrence of bubble formation in the liquid in that the Fluid in the space under the rolling membrane is regularly renewed. Here the space becomes uninterrupted a certain liquid flow, in which there is little or no dissolved gas, is supplied, while at the same time an equal flow of liquid, but with a higher concentration of dissolved Contains gas, is discharged. In this way the concentration of dissolved gas can be kept below keep the saturation concentration. A disadvantage of this method, however, is that the The gas that has diffused through the rolling diaphragm is lost. In particular for expensive types of gas, the costs become significant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konzentration an gelöstem Gas im Flüssigkeitsraum unterhalb der Sättigungskonzentration zu halten und dafür zu sorgen, daß das durch die Rollmembran hindurchdiffundierte Gas nicht verlorengeht.The invention is based on the object of determining the concentration of dissolved gas in the liquid space below the saturation concentration and make sure that that through the rolling membrane diffused gas is not lost.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß wenigstens ein Teil der Wand des die Flüssigkeit enthaltenden Raumes oder eines mit diesem Raum verbundenen Raumes aus einem Material hergestellt ist, daß eine Diffusion des betreffenden Gases zuläßt, wobei dieser Wandteil mit seiner vom betreffenden Flüssigkeitsraum abgewandten Seite einen Teil der Begrenzung eines Gassammelbehälters bildet, in dem ein Druck herrscht, der niedriger als der im Flüssigkeitsraum herrschende Druck ist.This object is achieved in that at least part of the wall of the liquid containing Room or a room connected to this room is made of a material, that allows diffusion of the gas in question, this wall part with its from the relevant Side facing away from the liquid space forms part of the delimitation of a gas collecting container in which a pressure prevails which is lower than the pressure prevailing in the liquid space.

Das aus der Flüssigkeit abgeschiedene Gas kann dann wieder dem Arbeitsraum zugeführt werden, so daß auf diese Weise mit einer äußerst einfachen Bauart der gewünschte Zweck, d.h. die Wiedergewinnung des diffundierten Mittels, erreicht ist.The gas separated from the liquid can then be fed back into the working space, see above that in this way, with an extremely simple construction, the desired purpose, i.e. recovery of the diffused agent is reached.

Bei den eingangs genannten Vorrichtungen, wobei an den Flüssigkeitsraum eine Flüssigkeitsableitung und eine Flüssigkeitszuleitung angeschlossen sind, besteht die Erfindung darin, daß die Flüssigkeitsableitung und die Flüssigkeitszuleitung mit den vom Flüssigkeitsraum abgewendeten Enden in einen Flüssigkeitssammelbehälter einmünden, in dem wenigstens im Mittel ein niedrigerer Druck herrscht als im Flüssigkeitsraum unterhalb der Rollmembran, wobei die Mündung der erwähnten Flüssigkeitszuleitung in den Sammelbehälter durch eine oder mehrere Gazen von der Mündung der Flüssigkeitsableitung in diesen Behälter getrennt ist.In the case of the devices mentioned at the outset, there is a liquid drainage on the liquid space and a liquid feed line are connected, the invention consists in that the liquid discharge line and the liquid supply line with the ends facing away from the liquid space into a liquid collecting container open, in which at least on average there is a lower pressure than in the liquid space below the rolling diaphragm, wherein the opening of the mentioned liquid feed line into the collecting container through one or more gauzes is separated from the mouth of the liquid discharge in this container.

Dadurch, daß die Flüssigkeit im Sammelbehälter unter einem niedrigeren Druck steht, scheidet sich das in der Flüssigkeit gelöste Gas in Form von BIasen ab. Die Flüssigkeit muß, bevor sie zum Flüssigkeitsraum zurückgeführt wird, an den Gazen entlangströmen, wobei sich die Gasblasen auf der Gaze abscheiden und längs der Gaze aus der Flüssigkeit entweichen. Because the liquid in the collecting container is under a lower pressure, it separates the gas dissolved in the liquid is released in the form of biases. The liquid must before it goes to the liquid space is fed back, flow along the gauze, whereby the gas bubbles are deposited on the gauze and escape from the liquid along the gauze.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der an den Flüssigkeitsraum mindestens eine Flüssigkeitsableitung und mindestens eine Flüssigkeitszuleitung angeschlossen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider von einem aus mindestens zwei Teilen bestehenden Behälter gebildet wird, dessen Teile durch eine die Diffusion des betreffenden Gases erlaubende Wand voneinander getrennt sind, wobei die Flüssigkeitsableitung an den ersten Behälterteil angeschlossen ist, der mit einer weiteren Leitung versehen ist, die gegebenenfalls über einen Regelmechanismus an die Zuleitung zum Flüssigkeitsraum angeschlossen ist, während eine Pumpvorrichtung vorgesehen ist, um Flüssigkeit aus dem ersten Behälterteil zum Flüssigkeitsraum zu fördern, wobei im zweiten Behälterteil ein Druck herrscht, der niedriger als der Druck im ersten Behälterteil ist.Another advantageous embodiment of the device according to the invention, in which the Liquid space connected to at least one liquid discharge line and at least one liquid supply line is characterized in that the separator consists of at least two parts existing container is formed, the parts of which by a diffusion of the gas in question Wall are separated from each other, the liquid drainage connected to the first container part which is provided with a further line, possibly via a control mechanism is connected to the supply line to the liquid space, while a pumping device is provided, around liquid from the first container part to the liquid space to promote, with a pressure prevailing in the second container part which is lower than the pressure is in the first container part.

Bei dieser Ausführungsform wird somit stets Flüssigkeit von einer Pumpe umgewälzt, wobei die Pumpe nur den Strömungswiderstand der betreffenden Leitungen zu überwinden braucht. Wenn der Flüssigkeitsraum so ausgebildet ist, daß sein Rauminhalt beim Bewegen der Elemente gegeneinander konstant bleibt und keine Undichtigkeit auftritt, braucht weiter keine Regeleinrichtung oder Flüssigkeitsnachfüllvorrichtung vorgesehen zu sein. In der Praxis tritt jedoch stets eine geringe Leckage am Kolben entlang auf, so daß Flüssigkeit nachgefüllt werfen muß. Weil die nachgefüllte Menge jeweils größer als die Leckage ist, ist somit auch eine Regelvorrichtung erforderlich, um dafür zu sorgen, daß die Druckdifferenz über der Rollmembran nicht schwankt.In this embodiment, therefore, liquid is always circulated by a pump, the The pump only needs to overcome the flow resistance of the lines concerned. If the Liquid space is designed so that its volume when moving the elements against each other remains constant and no leakage occurs, further requires no control device or liquid refill device to be provided. In practice, however, there is always a slight leakage along the piston, so that liquid is refilled must throw. Because the amount refilled is always greater than the leakage, it is also a regulating device required to ensure that the pressure difference across the rolling diaphragm is not fluctuates.

Wenn der Druckpegel im Arbeitsraum regelbar ist, müssen Maßnahmen getroffen werden, um bei raschen Änderungen des Druckpegels die Flüssigkeitsmenge im Flüssigkeitsraum unter der Rollmembran rasch anzupassen.If the pressure level in the work area can be regulated, measures must be taken to prevent rapid Changes in the pressure level the amount of liquid in the liquid space under the rolling diaphragm adapt quickly.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, die der erwähnten Bedingung genügt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die an den ersten Behälterteil angeschlossene weitere Leitung mit dem anderen Ende in einen Flüssigkeits-Another advantageous embodiment of the device according to the invention, that of the mentioned Condition satisfies, is characterized in that the further connected to the first container part The other end of the line into a liquid

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sammelbehälter mündet, der über einen Regelmecha- dung findet und bei der ein Teil der Wand des Flüs-collecting tank opens, which takes place via a regular mechanism and in which part of the wall of the fluid

nismus mit dem Flüssigkeitsraum in Verbindung sigkeitsraumes unterhalb der Rollmembran ausnism with the liquid space in connection sigkeitsraumes below the rolling diaphragm

steht und in dem ein Druck herrscht, der höher als einem Material hergestellt ist, das eine Gasdiffusionand in which there is a pressure that is higher than a material that allows gas diffusion

der Druck im Flüssigkeitsraum unter der Rollmem- erlaubt.the pressure in the liquid space under the Rollmem- allowed.

bran ist. Auf diese Weise ergibt sich ein gewisser 5 In den F i g. 2 und 3 sind schematisch und nichtbran is. In this way, a certain 5 in FIGS. 2 and 3 are schematic and not

Puffervorrat an Flüssigkeit, aus dem Flüssigkeit zum maßstabgerecht Kolben-Zylinder-Einheiten darge-Buffer supply of liquid, from which the liquid is shown to the scale piston-cylinder units.

Flüssigkeitsraum unter der Rollmembran befördert stellt, bei denen für die Abdichtung gleichfalls eineLiquid space under the rolling membrane is conveyed, in which there is also one for sealing

werden kann, wenn sich der Druckpegel im Arbeits- Rollmembran Verwendung findet und bei denen wei-if the pressure level is used in the working rolling diaphragm and where there is

raum ändert. ter Mittel vorhanden sind, um Flüssigkeit aus demroom changes. ter means are in place to remove fluid from the

Wenn sich im Raum an der vom Flüssigkeitsraum io Flüssigkeitsraum unterhalb der Rollmembran durch abgewandten Seite der Rollmembran Wasserstoff be- einen Abscheider umzuwälzen, der aus zwei durch findet, ist bei einer weiteren Ausführungsform der eine Gasdiffusion erlaubende Wand voneinander geVorrichtung der eine Diffusion erlaubende Wandteil trennten Behälter besteht.When in the space at the from the liquid space io liquid space below the rolling diaphragm through side of the rolling diaphragm facing away from hydrogen being circulated through a separator consisting of two finds, in a further embodiment, the wall allowing gas diffusion is geVorrichtung from one another the wall part which allows diffusion consists of a separate container.

bzw. die eine Diffusion erlaubende Wand aus Palla- In den F i g. 4 und 5 sind schematisch und nichtor the wall made of Palla that allows diffusion. 4 and 5 are schematic and not

dium hergestellt. 15 maßstabgerecht Kolben-Zylinder-Einheiten darge-dium produced. 15 piston-cylinder units shown to scale

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der er- stellt, bei denen für die Abdichtung wiederum eineAnother advantageous embodiment of the creates, in which again a

findungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Rollmem- Rollmembran Verwendung findet und bei denen wei-inventive device in which the roll mem-

bran mit der Hohlseite an der Flüssigkeit anliegt, ist ter ein Flüssigkeitssammelbehälter mit in ihm ange-bran lies with the hollow side on the liquid, there is a liquid collecting container in it.

dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter ein brachten Gazen zum Abscheiden und Sammeln descharacterized in that a gauze brought in the collecting container for separating and collecting the

Druck herrscht, der wenigstens nahezu dem mittleren ao durch die Rollmembran hindurchdiffundierten GasesThe pressure prevails, which is at least almost the mean ao of the gas diffused through the rolling diaphragm

Druck entspricht, der im Raum an der vom Flüssig- vorhanden ist.Pressure corresponds to that in the space at that of the liquid.

keitsraum abgewandten Seite der Rollmembran In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Zylinder, in dem ein herrscht, wobei in der Flüssigkeitsableitung ein Re- Kolben 2 bewegbar ist. Der Kolben 2 ist über eine gelventil und in der Flüssigkeitszuleitung eine Pump- Pleuelstange 3 mit einem nicht dargestellten Triebvorrichtung vorhanden ist. Um die Rollmembran ge- 25 werk verbunden. Die Dichtung zwischen dem Kolben streckt zu halten, herrscht dabei im Flüssigkeitsraum und dem Zylinder besteht aus einer Rollmembran 4, ein höherer Druck als im Raum an der anderen Seite die mit einer Seite einen Teil der Begrenzung eines der Rollmembran. Der Druck der Flüssigkeit aus Arbeitsraums 5 bildet und mit der anderen Seite an dem letzteren Raum wird beim Durchgang durch das einer Flüssigkeit anliegt, die in einen Raum 6 aufge-Regelventil erniedrigt, wobei das diffundierte Gas in 30 nommen ist. Dadurch, daß der Kolben 2 und der Zy-Form von Blasen frei wird. Diese Blasen scheiden linder 1 stufenförmig ausgebildet sind, hat der sich auf der Gaze ab und entweichen aus der Flüssig- Raum 6 beim Bewegen des Kolbens 2 ein konstantes keit. Das abgeschiedene Gas kann wieder zum Gas- Volumen. Dies bedeutet, daß eine einmal eingestellte raum zurückgeführt werden. Druckdifferenz an der Rollmembran 4 aufrechterhal-side of the rolling membrane facing away from the space in FIG. 1 denotes 1 a cylinder in which a prevails, a Re piston 2 being movable in the liquid discharge line. The piston 2 is about a gel valve and in the liquid supply line a pump connecting rod 3 with a drive device, not shown is available. Worked around the rolling diaphragm. The seal between the piston to keep stretching, there is in the liquid space and the cylinder consists of a rolling diaphragm 4, a higher pressure than in the room on the other side which is part of the limitation of one side the rolling membrane. The pressure of the liquid from the working space 5 forms and with the other side on the latter space is applied when a liquid passes through it, which regulates valve open into a space 6 decreased, taking the diffused gas in 30. Because the piston 2 and the Zy-shape becomes free of bubbles. These bubbles divide linder 1 are stepped, the on the gauze and escape from the liquid space 6 when moving the piston 2 a constant speed. The separated gas can return to the gas volume. This means that once set space can be returned. Maintain the pressure difference at the rolling diaphragm 4

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform 35 ten wird. Die Rollmembran 4 ist aus einem nachgieder erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die bigen Stoff, z. B. einem Polyurethangummi, herge-Rollmembran mit der konvexen Seite an der Flüssig- stellt. Dieser Stoff läßt im allgemeinen eine gewisse keit anliegt, herrscht im Sammelbehälter ein Druck, Diffusion des im Arbeitsraum 5 befindlichen Gases der wenigstens nahezu gleich dem Mindestdruck ist, zum Raum 6 zu. Das durch die Rollmembran hinder im Raum an der vom Flüssigkeitsraum abge- 40 durchdiffundierte Gas wird in der Flüssigkeit gelöst, wandten Seite der Rollmembran auftritt, wobei in bis die Sättigungskonzentration erreicht ist. Dann der Flüssigkeitsableitung ein Regelventil und in der zeigt sich das Gas in Form von Blasen in der Flüssig-Flüssigkeitszuleitung eine Pumpvorrichtung vorgese- keit. Dies hat den Nachteil, daß die Flüssigkeit mehr hen sind. oder weniger zusammendrückbar ist, so daß beiIn another advantageous embodiment 35 th is. The rolling diaphragm 4 is made up of a following Device according to the invention, in which the bigen substance such. B. a polyurethane rubber, herge roll membrane with the convex side on the liquid side. This substance generally leaves a certain speed is applied, there is a pressure in the collecting tank, diffusion of the gas in the working space 5 which is at least almost equal to the minimum pressure, to space 6. That prevented by the rolling membrane in the space where the gas diffused 40 from the liquid space is dissolved in the liquid, turned side of the rolling diaphragm occurs, with in until the saturation concentration is reached. then the liquid discharge is a control valve and the gas appears in the form of bubbles in the liquid-liquid feed line a pumping device is provided. This has the disadvantage that the liquid is longer hen are. or less compressible so that at

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungs- 45 schwankendem Druck im Arbeitsraum 5 die Rollform enthält die Vorrichtung Mittel, um die Flüssig- membran Längenänderungen aufweist,
keit im ersten Behälter bzw. im Sammelbehälter, in Um das Auftreten von Gasblasen in der Flüssigdem die Gazen angeordnet sind, auf eine derartige keit zu verhindern, ist ein Teil 8 der Wände des Rau-Temperatur und/oder einen derartigen Druck zu mes 6 aus einem Material hergestellt, das eine Diffubringen, das die Sättigungskonzentration des betref- 50 sion des betreffenden Gases zuläßt. Dieser Wandteil fenden Gases in der betreffenden Flüssigkeit niedri- kann gegebenenfalls aus dem gleichen Material wie ger als die der Temperatur und dem Druck, die im die Rollmembran hergestellt sein. Wenn sich im Ar-Flüssigkeitsraum unterhalb der Rollmembran herr- beitsraum Wasserstoff befindet, kann der Wandteil sehen, entsprechende Sättigungskonzentration ist. z.B. aus Palladium hergestellt sein. Der Wandteil8 Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält die 55 bildet mit seiner vom Raum 6 abgekehrten Seite Vorrichtung ein oder mehrere Heizelemente, die die einen Teil der Begrenzung eines Behälters 10. Dieser Flüssigkeit im ersten Behälterteil bzw. im mit Gazen Behälter steht über eine Leitung 12, in der ein Rückversehenen Sammelbehälter erwärmen können. schlagventil 14 angebracht ist, mit dem Arbeits-Durch diese Erwärmung sinkt die Sättigungskonzen- raum 5 in Verbindung. Dies bedeutet, daß im Behältration ab, was bedeutet, daß das Gas in Form von 60 ter 10 höchstens der Mindestdruck, der im Arbeits-Blasen aus der Flüssigkeit entweicht, so daß dem raum auftritt, herrschen kann. Wenn jetzt Gas durch Flüssigkeitsraum eine »reinere« Flüssigkeit zugeführt die Rollmembran 4 in den Flüssigkeitsraum 6 eindifwird. fundiert ist, diffundiert es infolge des höheren Druk-According to a further advantageous embodiment, fluctuating pressure in the working space 5, the roll form, the device contains means to change the length of the liquid membrane,
In order to prevent the occurrence of gas bubbles in the liquid in which the gauzes are arranged, a part 8 of the walls of the room temperature and / or such a pressure is to be measured made of a material which diffuses the saturation concentration of the relevant gas. This wall part of the gas in the liquid in question can optionally be made of the same material as that of the temperature and pressure that are produced in the rolling membrane. If there is hydrogen in the Ar liquid space below the rolling diaphragm chamber, the wall part can see that the corresponding saturation concentration is. be made of palladium, for example. The wall part 8 According to a further embodiment, the 55 forms with its side facing away from the space 6 device one or more heating elements, which form part of the boundary of a container 10. This liquid in the first container part or in the gauze container is via a line 12, in which a back-fitted collecting container can heat up. Check valve 14 is attached, with the working. This heating causes the saturation concentration area 5 to decrease. This means that in the Behältration from, which means that the gas in the form of 60 ter 10 at most the minimum pressure that escapes from the liquid in the working bubbles, so that the space occurs, can prevail. If a "cleaner" liquid is now supplied to the gas through the liquid space, the rolling diaphragm 4 is diffused into the liquid space 6. is well-founded, it diffuses due to the higher pressure

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der kes im Raum 6 durch den Wandteil 8 zum BehälterThe invention is described below with reference to the kes in space 6 through the wall part 8 to the container

Zeichnung näher erläutert. 65 10. Aus diesem Behälter 10 kann das Gas wiederDrawing explained in more detail. 65 10. From this container 10 the gas can again

In F i g. 1 ist schematisch und nicht maßstabge- zum Arbeitsraum 5 zurückgeführt werden. Auf diese recht eine Kolben-Zylinder-Einheit dargestellt, bei Weise ist mit überraschend einfachen Mitteln erder für die Abdichtung eine Rollmembran Verwen- reicht, daß sich in der Flüssigkeit keine GasblasenIn Fig. 1 is shown schematically and not to scale to be returned to the working space 5. To this a piston-cylinder unit is shown, in the case of Weise, grounding is surprisingly simple A rolling membrane is used for the seal so that there are no gas bubbles in the liquid

bilden, während außerdem das diffundierte Gas wiedergewonnen wird.while also recovering the diffused gas.

F i g. 2 zeigt eine derjenigen in F i g. 1 ähnliche Kolben-Zylinder-Einheit. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern 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 Flüssigkeitsableitung 15 angeschlossen, deren anderes Ende an einen Behälter 17 angeschlossen ist. Der Behälter 17 ist durch eine Gasdiffusion erlaubende Wand 18 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.F i g. 2 shows one of those in FIG. 1 similar piston-cylinder unit. Corresponding parts are denoted by the same reference numerals. The walls of the liquid space 6 are in this embodiment but made entirely of a material that does not allow diffusion. To the fluid space 6, however, a liquid discharge line 15 is connected, the other end of which is connected to a container 17 is connected. The container 17 is built into the parts 16 by a wall 18 that allows gas diffusion and 19 divided. The part 16 is through a further line 20 in which a pump and a control device 21 are attached, connected to the liquid space 6 again.

Die Regeleinrichtung 21 enthält drei Räume 22, 23 und 24. Der Raum 22 steht durch eine enge Leitung mit dem Arbeitsraum 5 in Verbindung, 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 Räume 22 und 23 sind durch eine Membran 25 voneinander getrennt, mit der der Schaft eines Ventils 26 verbunden ist. Um eine bestimmte Druckdifferenz zwischen den Räumen 5 und 6 bzw. 22 und 23 aufrechtzuerhalten, ist eine Druckfeder 27 vorgesehen.The control device 21 contains three rooms 22, 23 and 24. The room 22 is through a narrow line with the working space 5 in connection, so that the same mean pressure prevails in this space like in the work room. The space 23 also communicates with the liquid space 6 through a narrow line in connection, so that the same mean pressure prevails in this space as in the liquid space 6. The spaces 22 and 23 are separated from one another by a membrane 25 with which the stem of a valve 26 is connected. By a certain pressure difference between rooms 5 and 6 or 22 and 23 To maintain, a compression spring 27 is provided.

Weiter enthält die Vorrichtung eine zweite Flüssigkeitspumpe 29, die über eine Leitung 30 dem Raum 6 Flüssigkeit zuführen kann.Furthermore, the device contains a second liquid pump 29, which via a line 30 to the Room 6 can supply liquid.

Infolge der Wirksamkeit der Flüssigkeitspumpe in der Leitung 20 fließt Flüssigkeit aus dem Raum 6 zum Teil 16 des Behälters 17.As a result of the effectiveness of the liquid pump in the line 20, liquid flows out of the space 6 in part 16 of the container 17.

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. Im Raum 16 ist weiter ein Heizelement 32 vorhanden, das die Flüssigkeit in diesem Raum erwärmen kann. Durch Erwärmen der Flüssigkeit wird die Sättigungskonzentration des betreffenden Gases in der Flüssigkeit niedriger, wodurch mehr Gas durch die Wand 18 hindurchdiffundiert. Aus dem Raum 16 fließt die Flüssigkeit durch die Leitung 20 zurück zum Flüssigkeitsraum 6.Because a pressure is maintained in the space 19, which is lower than the liquid pressure, diffuses allowing any gas in the liquid in space 16 through the gas diffusion Wall 18 to space 19. The gas diffused to space 19 can be discharged through line 31. In the space 16 there is also a heating element 32 which heats the liquid in this space can. By heating the liquid, the saturation concentration of the gas in question becomes in of the liquid is lower, as a result of which more gas diffuses through the wall 18. From room 16 the liquid flows back through the line 20 to the liquid space 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 weggeleckt 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 Flüssigkeitsraum 6 höher wird, als der erwünschten Druckdifferenz entspricht, biegt sich die Membran 25 nach oben durch, wodurch das Ventil 26 angehoben wird und Flüssigkeit aus dem Raum 24 durch Leitung 34 zum Kurbelgehäuse zurückfließen kann.Through the seal between the piston 2 and the cylinder 1, under certain circumstances Lick some liquid away from space 6 to the crankcase. The liquid pump 29 leads the space 6 liquid to compensate for the leakage losses. In practice, the pump 29 performs more Liquid closed when it was licked away. The excess of supplied liquid must be removed again, because otherwise the pressure difference across the rolling diaphragm 4 can change. Around a constant pressure difference To secure over the rolling diaphragm 4, the control device 21 is provided. When the pressure becomes higher in the liquid space 6 than corresponds to the desired pressure difference, the membrane bends 25 up through, whereby the valve 26 is raised and liquid from the space 24 can flow back through line 34 to the crankcase.

Auf diese Weise wird wieder erreicht, daß die Flüssigkeit im Raum 6 ufizusammendrückbar bleibt, während das durch die Rollmembran. hindurchdiffundierte Gas nicht verlorengeht.In this way it is achieved again that the liquid in space 6 remains compressible, while that through the rolling membrane. diffused through Gas is not lost.

F i g. 3 zeigt eine ähnliche Kolben-Zylinder-Einheit wie F i g. 2. Der einzige Unterschied ist, daß bei dieser Ausführungsform in der Leitung 20 zwischen dem Raum 16 und der Regeleinrichtung 21 ein Vorratsgefäß 35 angebracht ist. Dieses Vorratsgefäß ist oben durch eine enge Leitung mit dem Arbeitsraum 5F i g. 3 shows a similar piston-cylinder unit like F i g. 2. The only difference is that in this embodiment in line 20 between a storage vessel 35 is attached to the space 16 and the control device 21. This storage vessel is at the top through a narrow line with the work area 5

ίο verbunden, so daß im Vorratsgefäß 35 der mittlere Druck herrscht, der im Arbeitsraum 5 auftritt. Im Vorratsgefäß sind die Flüssigkeit und das Gas durch einen leichten, keine Gasdiffusion erlaubenden kolbenförmigen Körper 36 voneinander getrennt. Die Betriebslage dieses kolbenförmigen Körpers 36 wird von einem Auslaß 37 bestimmt. Im Vorratsgefäß ist eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge vorhanden, die es ermöglicht, den Druckpegel in der Vorrichtung verhältnismäßig rasch zu ändern, ohneίο connected, so that in the storage vessel 35 the middle There is pressure that occurs in the working space 5. In the storage vessel, the liquid and the gas are through a light, no gas diffusion allowing piston-shaped body 36 separated from each other. the The operating position of this piston-shaped body 36 is determined by an outlet 37. Is in the storage vessel a relatively large amount of liquid is present, which makes it possible to control the pressure level in the Device to change relatively quickly without

ao daß die Rollmembran 4 dadurch Schaden erleidet.ao that the rolling membrane 4 suffers damage as a result.

F i g. 4 zeigt eine Kolben-Zylinder-Einheit, bei der die als Dichtung dienende Rollmembran 4 dem Arbeitsraum 5 die konvexe Seite zukehrt. An den Flüssigkeitsraum 6 ist eine Flüssigkeitsableitung 40 angeschlossen, in der eine Regeleinrichtung 21 aufgenommen ist. Diese Regeleinrichtung gleicht hinsichtlich ihrer Bauart und Wirkungsweise den in den F i g. 2 und 3 dargestellten Regeleinrichtungen mit der Maßgabe, daß jetzt infolge der Tatsache, daß die RoIlmembran dem Arbeitsraum ihre konvexe Seite zuwendet, die Feder 27 als Zugfeder ausgebildet ist. Infolgedessen ist der mittlere Flüssigkeitsdruck in den Räumen 6 und 23 um einen bestimmten Betrag höher als der mittlere im Arbeitsraum herrschende Druck.F i g. 4 shows a piston-cylinder unit in which the rolling diaphragm 4 serving as a seal is attached to the working space 5 facing the convex side. A liquid discharge line 40 is connected to the liquid space 6, in which a control device 21 is added. This control device is the same with regard to their design and mode of operation as shown in FIGS. 2 and 3 shown control devices with the proviso, that now, as a result of the fact that the roll membrane turns its convex side towards the working space, the spring 27 is designed as a tension spring. As a result, the mean liquid pressure in the Rooms 6 and 23 higher by a certain amount than the mean pressure prevailing in the work area.

Die Leitung 40 ist über das Regelventil mit dem Flüssigkeitsbehälter 41 verbunden. Der Dampfraum dieses Behälters ist durch eine enge Leitung mit dem Arbeitsraum 5 verbunden, so daß in diesem Behälter der mittlere im Arbeitsraum herrschende Druck herrscht. Im Behälter 41 sind eine oder mehrere Gazewände 42 angeordnet. Der Behälter hat weiter eine Flüssigkeitsableitung 43, die innerhalb der Gazewand oder -wände mündet. In der Ableitung 43 befindet sich eine Pumpe 44, die die Flüssigkeit auf den im Raum 6 herrschenden Druck bringt. Durch 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 Form 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 Sättigungskonzentration zu erreichen, ist im Flüssigkeitsbehälter ein Heizelement 32 vorgesehen.The line 40 is connected to the liquid container 41 via the control valve. The steam room this container is connected by a narrow line with the working space 5, so that in this container the mean pressure prevailing in the work area is present. In the container 41 are one or more gauze walls 42 arranged. The container further has a liquid drainage line 43 which extends within the gauze wall or walls opens. In the discharge line 43 there is a pump 44 which transfers the liquid to the im Room 6 brings prevailing pressure. The liquid is circulated by the pump 44. It occurs a pressure decrease across the valve 26, from the mean liquid pressure to the mean Gas pressure. Any gas dissolved in the liquid separates out in the form of bubbles. These bubbles remain in the liquid container when the gauze flows through it and rise up. This way you get back into the work area. To lower the saturation concentration To achieve this, a heating element 32 is provided in the liquid container.

F i g. 5 zeigt eine der Vorrichtung nach F i g. 4 entsprechende Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform kehrt die Rollmembran 4 dem Arbeitsraum 5 jedoch ihre Hohlseite zu. Um eine Druckdifferenz über dem Ventil 26 zu erhalten, herrscht im Behälter 41 der Mindestdruck, der im Arbeitsraum 5 auftritt. Dies ist dadurch erzielbar, daß der Dampfraum über eine Leitung mit eingebautem Rückschlagventil mit dem Arbeitsraum 5 und auch mit einem Nachfüllbehälter, in dem der Mindestgasdruck herrscht, verbunden wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Flüssigkeit über dem Ventil 26 eine Druckerniedrigung erfährt,F i g. 5 shows one of the devices according to FIG. 4 corresponding device. In this embodiment however, when the rolling diaphragm 4 faces the working space 5, its hollow side. To a pressure difference above the To obtain valve 26, the minimum pressure that occurs in the working space 5 prevails in the container 41. This is achievable in that the vapor space via a line with a built-in check valve with the Working space 5 and also connected to a refill container in which the minimum gas pressure prevails will. This ensures that the liquid above the valve 26 experiences a pressure reduction,

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was eine Erniedrigung der Sättigungskonzentration mit sich bringt. Eine weitere Erniedrigung der Sättigungskonzentration ergibt sich auch hier dadurch, daß die Flüssigkeit auf eine höhere Temperatur gebracht wird. Auf diese Weise wird mit äußerst einfachen Mitteln eine große Menge des in der Flüssigkeitwhich brings about a lowering of the saturation concentration. Another decrease in the saturation concentration also results from the fact that the liquid is brought to a higher temperature will. In this way, with extremely simple means, a large amount of the is in the liquid

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befindlichen Gases abgeschieden. Die Flüssigkeit, die zum Flüssigkeitsraum zurückgeführt wird, enthält nur so wenig Gas, daß keine Gefahr einer Überschreitung der dem im Raum 6 herrschenden Druck und der in diesem Raum herrschenden Temperatur entsprechenden Sättigungskonzentration vorliegt.deposited gas. Contains the liquid that is returned to the liquid space only so little gas that there is 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device with at least one cylinder and a piston axially movable in this, which are sealed against each other by a rolling membrane, one side of which is part of the boundary of a work space and the other side together with the wall parts of Cylinder and piston encloses a space which is used to support the rolling diaphragm with respect to the Pressure in the working space is filled with an almost incompressible liquid, and the device is designed such that at least one almost constant per stroke on the rolling diaphragm Pressure difference is guaranteed, characterized in that at least one part (8) the wall of the space containing the liquid (16) or one connected to this space Space (16) is made of a material that allows diffusion of the gas in question, this wall part facing away from the relevant liquid space (6, 16) Side forms part of the boundary of a gas collecting container (10, 19) in which a pressure prevails, which is lower than the pressure prevailing in the liquid space.

2. Apparatus according to claim 1, wherein at least one liquid discharge line to the liquid space and at least one liquid feed line is connected, characterized in that that one of "at least two parts (16, 19) 'existing container (17) is provided, whose Parts separated from one another by a wall (18) allowing diffusion of the gas in question are, wherein the liquid discharge line (15) is connected to the first container part (16), which is provided with a further line (20) which, if necessary via a control mechanism (21), leads to the liquid space (6), and a pumping device is provided for liquid to reclaim from the first container part (16) to the liquid space, and the im second container part (19) prevailing pressure lower than that prevailing in the first container part (16) Pressure is (Fig. 2).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the to the first container part (16) connected further line (20) at the other end into a liquid collection container (35) opens, which is connected to the liquid space (6) via a control mechanism (21) and in which there is a pressure which is higher than the pressure in the liquid space (FIG. 3).

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, in which the space on the liquid space remote side of the rolling membrane is hydrogen gas, characterized in that the wall part that allows gas diffusion or the wall made of palladium that allows gas diffusion is made.

5. Device with at least one cylinder and a piston axially movable in this, which are sealed against each other by a rolling membrane, one side of which is part of the boundary of a work space and the other side together with the wall parts of Cylinder and piston encloses a space which is used to support the rolling diaphragm with respect to the Pressure in the working space is filled with an almost incompressible liquid, and the device is designed such that at least one almost constant per stroke on the rolling diaphragm Pressure difference is guaranteed, with a liquid discharge and to the liquid space a liquid feed line are connected, characterized in that the liquid discharge line (40) and the liquid feed line (43) with the ends facing away from the liquid space (6) open into a liquid collecting container (41) in which at least on average a lower Pressure prevails than in the liquid space (6) below the rolling diaphragm, whereby the mouth the mentioned liquid feed line into the collecting container through one or more gauzes (42) is separated from the mouth of the liquid discharge in this container.

6. The device according to claim 5, wherein the rolling membrane with the hollow side on the liquid applied, characterized in that there is a pressure in the collecting container (41) which is at least corresponds almost to the mean pressure in space (5) at that of the liquid space remote side of the rolling diaphragm prevails, with a control valve in the liquid discharge line (40) (26) and a pumping device (44) are present in the liquid feed line (43) (Fig. 4).

7. The device according to claim 5, wherein the rolling diaphragm with the convex side on the Liquid is present, characterized in that there is a pressure in the collecting container (41) which is at least almost the same as the minimum pressure in the space (5) on the one facing away from the liquid space Side of the rolling diaphragm occurs, with a control valve in the liquid discharge line (40) (26) and a pumping device (40) are present in the liquid feed line (43) (FIG. 5).

8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the device contains means for the liquid in the first container part or in the collecting container, in which the gauzes are arranged to bring to such a temperature and / or such a pressure that the saturation concentration of the gas in question in the relevant Liquid lower than the temperature and pressure in the liquid space prevail below the rolling membrane, the corresponding saturation concentration is.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that one or more heating elements (32) for heating the liquid in the first container part or in the one provided with gauze Collection containers are provided.