DE2016542A1 - / device with at least one cylinder in which a piston-like body can be moved, the seal between the piston and the cylinder wall being formed by a rolling diaphragm - Google Patents

/ device with at least one cylinder in which a piston-like body can be moved, the seal between the piston and the cylinder wall being formed by a rolling diaphragm

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DE2016542A1
DE2016542A1 DE19702016542 DE2016542A DE2016542A1 DE 2016542 A1 DE2016542 A1 DE 2016542A1 DE 19702016542 DE19702016542 DE 19702016542 DE 2016542 A DE2016542 A DE 2016542A DE 2016542 A1 DE2016542 A1 DE 2016542A1
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Description

Dr. Herfeert SchollDr. Herfeert Scholl

PatentanwaltPatent attorney

Anmelder: 'N.γ. Philips' G!oei!a.,.penfabriekeoApplicant: 'N.γ. Philips' G! Oei! A.,. Penfabriekeo

Akte Na., PHN- 3962 .File Na., PHN- 3962.

Anmeldung vomi 6. April 1970Registration dated April 6, 1970

N.V.PHILIPS·GLOEILAMPENFABRIEKEN, EINDHOVEN/HOLLANDN.V. PHILIPS GLOEILAMPENFABRIEKEN, EINDHOVEN / HOLLAND

"Vorrichtung mit mindestens einem Zylinder, in dem ein kolbenartiger Körper bewegbar ist, wobei die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderwand durch eine Rollmembrane gebildet wird""Device with at least one cylinder in which a piston-like body is movable, the seal between the piston and cylinder wall through a rolling membrane is formed "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mindestens einem Zylinder, in dem ein kolbenartiger Körper hin- und herbewegbar ist, um mittels der einen Seite das Volumen eines ein Arbeitsmedium enthaltenden Arbeitsraum zu ändern, während die andere Seite dieses Körpers einen weiteren Raum begrenzt, in I dem ein komprimierbares Medium vorhanden ist, wobei zwischen Kolben und Zylinderwand mindestens eine Rollmembrane vorgesehen ist, die einen ersten Raum von einem zweiten Raum trennt und über der ein nahezu konstanter Druckunterschied vorherrscht. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und werden z.B. durch Heißgaakolbenmotoren, Kaltgas-Kühlaaschinen, Kompressoren und dergleichen gebildet.The invention relates to a device with at least one cylinder in which a piston-like body can be moved back and forth is to change the volume of a working space containing a working medium by means of the one side, while the other side of this body delimits a further space in which a compressible medium is present, with between Piston and cylinder wall at least one rolling diaphragm is provided, which separates a first space from a second space separates and over which there is an almost constant pressure difference. Devices of this type are known and are e.g. by hot gas piston engines, cold gas cooling machines, Compressors and the like formed.

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Bel einer aus der französischen Patentschrift I.326.O63 bekannten Vorrichtung bildet der erste Raum einen Teil des Arbeitsraums, während der zweite Raum mit einer Abstützungsflüssigkeit gefüllt ist. Die Rollmembrane dient dazu, einerseits ein Weglocken von Gas aus dem Arbeitsraum und andererseits die Eindringung von Verunreinigungen wie Schmiermittel in diesen Raum zu verhüten.Bel a device known from the French patent I.326.O63, the first space forms one Part of the work space, while the second space with a support fluid is filled. The rolling diaphragm serves to lure gas away from the working area on the one hand and on the other hand prevent contaminants such as lubricants from entering this space.

Dem zweiten Raum, dem Flüssigkeitsraum, kann durch Pumpmittel Flüssigkeit (Schmieröl) zugeführt werden, wobei eine Regelvorrichtung dafür sorgt, dass eine solche Menge Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum abgeführt wird, dass der Druckunterschied an einer die hehle Seite dem Gasraum zuwendenden Rollmembrane nicht einen bestimmten Minimalwert unterschreitet und an einer die konvexe Seite dem Gasraum zuwendenden Rollmembrane einen bestimmten Maximalwert nicht V ^rschreitet· The second space, the liquid space, can be supplied with liquid (lubricating oil) by pumping means, a control device ensuring that such an amount of liquid is discharged from the liquid space that the pressure difference on a rolling diaphragm facing the hollow side of the gas space does not reach a certain minimum value below and at a convex side the gas space zuwendenden rolling diaphragm a certain maximum value is not V ^ rschreitet ·

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, deren Konstruktion einfacher ist als die der in der franzöeischenPPateaftschrift I.326.O63 veröffentlichten Vorrichtung»The present invention aims to provide a device of the type mentioned in the opening paragraph, its construction is simpler than that in the French patent specification I.326.O63 published device »

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurchThe device according to the invention is thereby

gekennzeichnet, dass zwischen Kolben- und Zylinderwand auf der Arbeitsraumseite der Rollmembrane mindestens eine erste Abdichtung vorgesehen ist, die den ersten Raum von dem Arbeitsraum trennt, während der zweite Raus ebenfalls ein komprimierbares Medium unter einem Druck enthält, der stets um einen nahezu konstanten Wert von dem Druck im ersten Raum verschiedencharacterized in that between the piston and cylinder wall on the working space side of the rolling diaphragm at least one first seal is provided, which separates the first space from the work space, while the second Raus is also a compressible one Contains medium under a pressure which always differs by an almost constant value from the pressure in the first space

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ist« Durch die erste Abdichtung zwischen dem ersten Raum und dem Arbeiteraue werden die in Betrieb der Vorrichtung im Arbeitsraum auftretenden Druckänderungen nicht in den ersten Raum Übertragen· Der Druckverlauf im ersten Raum ist somit unabhängig von dem im Arbeitsraum.is «through the first seal between the first room and The pressure changes occurring in the operation of the device in the working area are not reflected in the first Transfer room · The pressure curve in the first room is thus regardless of the one in the work area.

Der zweite Raum ist hier auch mit einem k-omprimierbaren Medium (Gas) gefüllt, dessen mittlerer Druck« wenn die konkave Seite der Rollmembrane dem ersten Raun zugewandt ist, niedriger ist als der mittlere Druck im ersten Raum« Umgekehrt , «renn die konvexe Seite der Rollmembrane dem ersten Raum zugewandt ist, ist der mittlere Druck im zweiten Raum höher als der im ersten Raum.The second space is here also filled with a compressible medium (gas), the mean pressure of which «if the concave side of the rolling membrane facing the first roughness is, is lower than the mean pressure in the first space. "The other way round," run the convex side of the rolling diaphragm to the first Facing the room, the mean pressure in the second room is higher than that in the first room.

Der Druck im ersten Raum weist stets einen Unterschied von dem Druck im zweiten Raum auf. Weil dafür gesorgt wird, data· wie weiter unten erläutert wird keine Druckänderungen weder im ersten noch im zweiten Raum auftreten können, oder da die Amplituden und Phsen der in diesen Räumen auftretenden Druckänderungen einander gleich sind, weist der Druck im ersten Raum stets den gleichen Unterschied von dem Druck im zweiten Raum auf· Auf diese Weise ergibt sich also eine Vorrichtung, bei der die Rollmembrane nicht von einer Flüssigkeit sondern von einem Gas abgestützt wird, während dafür gesorgt wird, dass der Gasdruck auf einer Seite der Rollmembrane stets um einen konstanten Wert von dem Gasdruck auf , deren aaderer Seite verschieden ist*The pressure in the first space always shows a difference from the pressure in the second space. Because it was taken care of will, data as explained below, no pressure changes can occur in either the first or the second space, or since the amplitudes and phases of the pressure changes occurring in these spaces are equal to one another, the pressure in the first room always the same difference from the pressure in the second room Device in which the rolling membrane is not supported by a liquid but by a gas, while for it it is ensured that the gas pressure on one side of the rolling diaphragm is always at a constant value from the gas pressure, whose other side is different *

Diese Vorrichtung hat den groseen Vorteil, dass die vorerwähnten Pumpmittel und die Fludregelvorrichtung nichtThis device has the great advantage that the aforementioned pumping means and the flow control device do not

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mehr notwendig sind und sich somit erübrigen, wodurch eine sehr einfache und billige Konstruktion der Vorrichtung erhalten wird.more are necessary and thus superfluous, thereby obtaining a very simple and inexpensive construction of the device will.

Bei einer vorteilharten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung steht der zweite Raum in offener Verbindung mit dem weiteren Raum, während die Abdichtung zwischen Kolben- und Zylinderwand über einen Durchmesser wirksam ist, der von dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane derart verschieden ist, dass die dadurch im Volumen des ersten Raums auftretenden Änderungen Druckänderungen in diesem Raum hervorrufen, die wenigstens nahezu gleich und gleichphasig mit den DruckänderungeH π dem weiteren, und damit verbundenen zweiten Raum sind, wobei der mittlere Druck im ersten Raum von dem im weiteren und zweiten Raum abweicht.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the second space is open Connection with the wider space, while the seal between the piston and cylinder wall is effective over a diameter is, which is so different from the effective diameter of the rolling diaphragm that the volume of the first Changes occurring in the room cause pressure changes in this room that are at least almost the same and in phase with the pressure changes eH π the further, and associated second space, the mean pressure in the first space differs from that in the further and second room.

Unter einem effektiven Durchmesser der Rollmembrane soll der Abdichtungsdurchmesser verstanden werden, der die gleiche Wirkung wie die Rollmembrane hat und der etwa halbwegs zwischen den Durchmessern der Flächen liegt, denen die Rollmembrane entlang rollt.An effective diameter of the rolling diaphragm should be understood to mean the sealing diameter, the has the same effect as the rolling membrane and is roughly halfway between the diameters of the surfaces that the rolling membrane rolls along.

Die dem weiteren Raum zugewandte Seite des kolbenartigen Körpers wird bei Bewegung dieses Körpers im Zylinder das Volumen des weiteren Raums und somit den Druck im weiteren und in dem damit verbundenen zweiten Raum in einem Masse ändern, das unter anderem durch die wirksame Oberfläche der erwähnten Seite und durch den Schlag des kolbenartigen Körpers bestimmt wird. Durch passend gewähltes Volumen des ersten Raums und durch passende Wahl des Durchmessers, überThe side of the piston-like body facing the wider space becomes in the cylinder when this body moves the volume of the further space and thus the pressure in the further and in the second space connected to it in one Change mass, among other things by the effective surface of the mentioned side and by the stroke of the piston-like Body is determined. By appropriately choosing the volume of the first room and by choosing the appropriate diameter, about

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den die Abdichtung wirksam ist, wird erreicht, dass bei einem bestimmten unterschiedlichen Druckpegel im ersten und im zweiten Raum die im letztgenannten Raum auftretenden Druckänderungen den Druckänderungen dim ersten Raum nahezu gleich und gleichphasig sind.that the seal is effective, it is achieved that at one certain different pressure levels in the first and in the second space the pressure changes occurring in the last-mentioned space the pressure changes in the first space are almost the same and in phase.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in Form einer Heissgaskolbenmaschine des Verdrängertyps, wobei die Verdrängertreibstange durch den Kolben hingeführt ist und ausser der zwischen Kolben- und Zylinderwand vorhandenen, den ersten von dem zweiten Raum trennenden Rollmembrane mindestens eine weitere Rollmembrane zwischen Kolben und Verdrängertreibstange vorgesehen ist, die einen dritten Raum von einem vierten Raum trennt, ist zwischen den Teilen des Kolbens und der Verdrängertreibstange zwischen der weiteren Rollmembrane und dem Arbeitsraum mindestens eine zweite Abdichtung vorgesehen, die den dritten Raum von dem Arbeitsraum trennt, welcher dritte Raum mit dem ersten Raum und welcher vierte Raum mit dem weiteren Raum ver- | bunden sind, wobei ferner die erste und die zweite Abdichtung über je einen Durchmesser wirksam sind, der von dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane bzw. dem effektiven Durchmesser der weiteren Rollmembrane derart abweicht, dass die infolgedessen bei der Bewegung des Kolbens und des Verdrängers auftretenden Volumenänderungen Druckänderungen im erstem und im dritten Raum hervorrufen, die den ±Ea weiteren Hatoa xmd ±n den damit verbundenen zweiten und vierten Räumern aufteetaadsm Druckänderungen wenigstens nahezu gleich wad gleicliplaasig s±nds wobei der mittlere Druck im ersten und im dritten Raum vonIn an advantageous embodiment of the device according to the invention in the form of a hot gas piston machine of the displacement type, the displacement drive rod being guided through the piston and, in addition to the rolling diaphragm between the piston and cylinder wall and separating the first from the second space, at least one further rolling diaphragm between the piston and the displacement driving rod is provided, which separates a third space from a fourth space, at least one second seal is provided between the parts of the piston and the displacement drive rod between the further rolling diaphragm and the working space, which separates the third space from the working space, which third space with the first Room and which fourth room joins the other room are bound, the first and the second seal each being effective over a diameter that deviates from the effective diameter of the rolling diaphragm or the effective diameter of the further rolling diaphragm in such a way that the changes in volume resulting from the movement of the piston and the displacer change in pressure in the first and third room, which cause the ± Ea further Hatoa xmd ± n the associated second and fourth clearers on teetaadsm pressure changes at least almost equally wad equal wad s ± nd s where the mean pressure in the first and third room of

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dem im zweiten und vierten Raum abweicht.which differs in the second and fourth room.

Die im weiteren Raum und den damit verbundenenThe ones in the wider room and those associated with it

zweiten und vierten Räumen auftretenden Druckänderungen infolge der Bewegungen des kolbenartigen Körpers und der Verdrängertreibstange , welche Teile sich mit einem bestimmten Phasenunterschied bewegen, werden somit durch im ersten und im dritten Raum auftretende Druckänderungen bei einem Druckpegel im zweiten und im vierten Raum verschieden von dem Druckpegel im ersten und im dritten Raum kompensiert. Bei angemessenen Volumen des ersten und des dritten Raums und ihres (ihrer) Verbindungskanals (Kanäle) und bei passend gewähltem Durchmesser der Wirkung der Abdichtungen zwischen dem ersten bzw. dem dritten Raum und dem Arbeitsraum wird über die Rollmembranen stets ein nahezu konstanter Druckunterschied vorherrschen.second and fourth spaces occurring pressure changes as a result of the movements of the piston-like body and the displacement drive rod which parts move with a certain phase difference are thus determined in the first and in the third Pressure changes occurring at a pressure level in the second and fourth space different from the pressure level in the room first and third room compensated. With adequate volumes of the first and third room and their (their) connecting channel (Channels) and with a suitably chosen diameter of the effect of the seals between the first and the The third room and the working room will always have an almost constant pressure difference across the rolling diaphragms.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den den zwischen Rollmembran und weiterem Raum liegenden Teilen der Kolben- und Zylinderwand mindestens eine dritte Abdichtung vorgesehen ist, die den zweiten Raum gegen den weiteren Raum trennt, wobei die erste und die dritte Abdichtung über den gleichen Durchmesser wirksam sind wie der effektive Durchmesser der Rollmembrane.Another advantageous embodiment of the Device according to the invention is characterized in that that between the parts of the piston and cylinder wall lying between the rolling diaphragm and the wider space, at least one Third seal is provided, which separates the second space from the further space, the first and the third Seals are effective over the same diameter as the effective diameter of the rolling diaphragm.

Die im weiteren Raum bei Bewegung des kolbenartigen Körpers auftretenden Druckänderungen machen sich dabei nicht mehr im zweiten Raums infolge der dritten Abdichtung fühlbar· Da sowohl de erste ale auch die dritte Abdichtung über einen Durchmesser gleich dem effektiven Durchmesser derThe changes in pressure that occur in the wider space when the piston-like body moves are made here no longer in the second room as a result of the third seal palpable · As both the first and the third seal over a diameter equal to the effective diameter of the

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BAD ORfQINALBAD ORfQINAL

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Rollmembrane wirksam sind, bleiben bei Bewegung des Kolbens im Zylinder die Volumen des ersten und des dritten Raums nahezu konstant. Es treten in diesen Räumen somit nahezu keine Druckänderungen auf, so dass da der Druckpegel im ersten Raum von dem im zweiten Raum abweicht, über die Rollmembrane ein nahezu stets konstanter Druckunterschied vorherrscht.Rolling diaphragms are effective, remain when the piston moves in the cylinder the volumes of the first and third spaces are almost constant. There are thus almost none in these rooms Changes in pressure, so that the pressure level in the first room differs from that in the second room, via the rolling diaphragm an almost constant pressure difference prevails.

Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform derAnother advantageous embodiment of the

Vorrichtung nach der Erfindung in Form einer Heissgas-Kolben- j| maschine des Verdrängertyps, wobei die Verdrängertreibstange durch den Kolben geführt ist und ausser der Rollmembrane zwischen Kolben- und Zylinderwand, die den ersten Raum gegen den zweiten Raum abtrennt, mindestens eine weitere Rollmembrane zwischen Kolben und Verdrängertreibstange vorhanden ist, die einen dritten Raum gegen einen vierten Raum abtrennt, ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Teilen des Kolbens und der Verdrängertreibstange zwischen der weiteren Rollmembrane und dem Arbeitsraum mindestens eine zweite Abdichtung vorgesehen ist, die den dritten Raum gegen den Arbeitsraum abtrennt, wobei zwischen den Teilen des Kolbens und der Verdrängertreibstange zwischen der weiteren Rollmembrane und dem weiteren Raum mindestens eine vierte Abdichtung vorhanden ist, die den vierten Raum gegen den weiteren Raum abtrennt, wobei die erste und die dritte Abdichtung über den gleichen effektiven Durchmesser wirksam sind wie die Rollmembrane und die zweite und die vierte Abdichtung über den gleichen Durchmesser wirksam sind wie die weitere Rollmembrane.Device according to the invention in the form of a hot gas piston j | displacer-type machine, the displacer drive rod is guided by the piston and apart from the rolling diaphragm between the piston and cylinder wall, which the first space against the separates the second space, there is at least one further rolling diaphragm between the piston and displacement drive rod, which separating a third space from a fourth space is characterized in that between the parts of the piston and the displacer drive rod between the further rolling diaphragm and at least one second seal is provided in the working space, which seals the third space against the working space separates, with between the parts of the piston and the displacement drive rod between the further rolling diaphragm and the further space there is at least a fourth seal that separates the fourth space from the further space, wherein the first and third seals are effective over the same effective diameter as the rolling diaphragm and the second and fourth seals are effective over the same diameter as the further rolling diaphragm.

Die im Arbeitsraum auftretenden DruckänderungenThe pressure changes occurring in the work area

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bei der Bewegung des Kolbens und des Verdrängers Im Zylinder machen sich dabei infolge der Anwesenheit der ersten bzw. zweiten Abdichtung weder im ersten noch im dritten Raum bemerkbar. Ebensowenig werden die im weiteren Raum auftretenden Druckänderungen bei gegenseitiger Bewegung des Kolbens und der Verdrängerstange im Zylinder zum zweiten bzw, vierten Raum durchgelassen infolge der Anwesenheit der dritten bzw. vierten Abdichtung. Da ferner die erste und die zweite Abdichtung über einen Durchmesser wirksam sind, der gleich dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane ist, während die dritte und die vierte Abdichtung über einen Durchmesser wirksam sind, der gleich dem effektiven Durchmesser der weiteren RoIlmembrane ist, bleiben die Volumen des ersten, zweiten, dritten und vierten Raums bei gegenseitiger Bewegung des Kolbens der Verdrängerstange im Zylinder konstant.during the movement of the piston and the displacer in the cylinder due to the presence of the first or second seal, are not noticeable either in the first or in the third room. The pressure changes occurring in the wider space with reciprocal movement of the piston and the displacement rod in the cylinder to the second or fourth space allowed through due to the presence of the third or fourth waterproofing. Furthermore, since the first and second seals are effective over a diameter equal to that effective diameter of the rolling diaphragm, while the third and fourth seals are effective over a diameter are equal to the effective diameter of the further roll membrane is, the volumes of the first, second, third and fourth space remain with reciprocal movement of the piston the displacement rod in the cylinder constant.

In den erwähnten Räumen treten somit keine There are therefore none in the rooms mentioned

Druckänderungen auf, so dass sowohl die Rollmembrane und die weitere Rollmembrane stets einen konstanten Druckunterschied erfahren bei den konstanten, aber unterschiedlichen Druckpegeln im ersten und zweiten bzw. im dritten und im vierten Raum.Pressure changes so that both the rolling diaphragm and the further rolling diaphragm always have a constant pressure difference experienced at the constant but different pressure levels in the first and second or in the third and fourth Space.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsforra der Vorrichtung nach der Erfindung steht der erste Raum in offener Verbindung mit dem dritten Raum und der zweite Raum mit dem vierten Raum. Dies hat den Vorteil, dass bei etwaigen geringen Druckänderungen in einem der Räume z.B. infolge Massungenauigkeiten der Bauteile (Toleranzen), dieseIn a further advantageous embodiment the device according to the invention, the first space is in open communication with the third space and the second Room with the fourth room. This has the advantage that if there are any slight changes in pressure in one of the rooms, e.g. as a result of Dimensional inaccuracies of the components (tolerances), these

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Druckänderungen in dem grösseren Gesamtvolumen des Raums, in dem die geringen Druckänderungen auftreten und des damit verbundenen Raums ausgeglichen werden.Changes in pressure in the larger total volume of the room in where the slight changes in pressure occur and the associated space is compensated for.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Raum durch ein luftdicht verschlossenes Kurbelgehäuse gebildet wird, in "dem ein mit dem kolbenartigen Körper (bzw. kolbenartigen Körper und Verdränger) verbundenes f Triebwerk sowie ein damit gekuppelter Generator oder Elektromotor untergebracht sind.Another advantageous embodiment of the Device according to the invention is characterized in that the further space is provided by an airtight crankcase is formed in "in which a with the piston-like body (or piston-like body and displacer) connected f Engine and a generator or electric motor coupled to it are housed.

Die in Form eines Heissgasmotors ausgebildete Vorrichtung, die im Kurbelgehäuse einen mit dem Triebwerk gekuppelten Generator enthält, wobei die an den Generator angeschlossenen elektrischen Leitungen durch die ¥and des Kurbelgehäuses herausgeführt sind, eignet sich vorzüglich dazu, während einer langen, ununterbrochenen Periode als selbstständig wirksamer Generator elektrischer Energie wirksam zu sein, wobei durch die stark vereinfachte Konstruktion der Vorrichtung Wartung kaum oder gar nicht notwendig ist.The device, designed in the form of a hot gas engine, which connects to the engine in the crankcase contains coupled generator, the electrical lines connected to the generator through the ¥ and of the crankcase are brought out, is ideally suited to be independent during a long, uninterrupted period efficient generator of electrical energy to be effective, thanks to the greatly simplified construction of the device Maintenance is hardly or not at all necessary.

Wenn im Kurbelgehäuse der in Form einer Kaltgas-Kühlmaschine ausgebildeten Vorrichtung nach der Erfindung ein Elektromotor angeordnet ist, wird eine Einheit erhalten, die sich bequem transportieren lässt und jede erwünschte Freiheit bei der Anordnung von z.B. Messapparatur in Laboratorien bei Tieftemperaturuntersuchurigen ergibt.If in the crankcase in the form of a cold gas cooling machine trained device according to the invention an electric motor is arranged, a unit is obtained, which can be easily transported and any desired freedom in the arrangement of e.g. measuring equipment in laboratories results in low-temperature investigations.

Bei einer weiteren vorteilhaften AusfÜhrungsform der Vorrichtung nach der Erfindung werden die AbdichtungenIn a further advantageous embodiment of the device according to the invention are the seals

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BAD:QBHQINAt *BATHROOM: QBHQINAt *

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durch Kolbenringe gebildet, die in je einer Nut in der Wand des Kolbens oder Zylinders bzw, in der Verdrängertreibstange untergebracht sind, wobei stets eine offene Verbindung zwischen dem Raum in der betreffenden Nut hinter dem Kolbenring und einem der beiden auf je einer Seite des Kolbenrings liegenden und an diesen grenzenden Räume vorhanden ist.formed by piston rings, each in a groove in the wall of the piston or cylinder or in the displacement drive rod are housed, with an open connection between the space in the relevant groove behind the piston ring and one of the two spaces located on each side of the piston ring and adjoining them is present.

Wenn eine ununterbrochene offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem Arbeitsraum bzw. dem weiteren Raum vorhanden ist, wird sich, da die Kolbenringabdichtung eine unbehinderte Gasströmung in Richtung auf den Arbeitsraum bzw. den weiteren Raum erlaubt, im Betrieb der Vorrichtung in dem Raum zwischen Rollmembrane und Kolbenring ein mittlerer Druck einstellen, der niedriger ist als der im Arbeitsraum bzw. im weiteren Raum auftretende, mittlere Druck und dem in diesem Raum auftretenden Minimaldruck nahekommt.When there is an uninterrupted open connection between the space in the groove behind the piston ring and the working space or the further space is available, since the piston ring seal allows an unhindered gas flow in Direction of the working space or the further space allowed during operation of the device in the space between the rolling diaphragm and piston ring set a mean pressure that is lower than that occurring in the working space or in the wider space, mean pressure and the minimum pressure occurring in this space.

Venn jedoch eine offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem Raum zwischen Rollmembrane und Kolbenring vorhanden ist, wird der sich im letzteren Raum einstellende mittlere Druck, da die Kolbenringabdichtung dabei eine Gasströmung in der anderen Richtung erlaubt, höher sein als der im Arbeitsraum bzw. im weiteren Raum auftretende, mittlere Druck und annähernd dem Maximaldruck in dem betreffenden Raum gleichkommen.Venn however an open connection between the space in the groove behind the piston ring and the space between If the rolling diaphragm and piston ring are present, the mean pressure that is established in the latter space is due to the piston ring seal a gas flow in the other direction allowed, be higher than that in the working space or in the further The mean pressure occurring in the room and approximately equal to the maximum pressure in the room in question.

Einstellung eines mittleren, den mittleren Druck im Arbeitsraum überschreitenden Drucks im ersten Raum ist erwünscht z.B. in dem Falle, in dem die Rollmembrane als Ab-Setting a mean pressure in the first space that exceeds the mean pressure in the work space desirable e.g. in the case where the rolling diaphragm is used as a

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dichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder eines Kompressors mit einem Ansaugdruck geringer als der atmosphärische Druck vorhanden ist. Einstellung eines mittleren, den mittleren Druck im Arbeitsraum unterschreitenden Drucks im ersten Raum ist vorteilhaft, wenn der zweite Raum in offener Verbindung mit dem weiteren Raum steht, so dass im zweiten und im weiteren Raum bei einem bestimmten Druckunterschied an der Rollmembrane ein niedrigerer Druckpegel genügen wird. Λ seal between the piston and cylinder of a compressor with a suction pressure less than atmospheric pressure. Setting a mean pressure in the first space that is below the mean pressure in the working space is advantageous if the second space is in open connection with the other space, so that a lower pressure level is sufficient in the second and in the further space with a certain pressure difference on the rolling diaphragm . Λ

Die offene Verbindung kann z.B. dadurch hergestellt werden, dass der Kolbenring mit radialen Nuten auf einer einem der von dem Kolbenring voneinander getrennten Räume zugewandten Seite versehen wird' oder dass im Kolben bzw. Zylinder oder in der Verdrängertreibstange eine Bohrung vorgesehen wird.The open connection can be established, for example, by opening the piston ring with radial grooves a side facing one of the spaces separated from one another by the piston ring is provided 'or that in the piston or cylinder or in the displacement drive rod a bore is provided.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung sind die Abdichtungen durch enge Spalte gebildet. Die Druckänderungen im Arbeitsraum bzw. im weiteren Raum werden durch diese Spalte nicht · \ zu den Räumen zwischen den Rollmembranen und den Spalten durchgelassen. Es tritt nur Gasleckage auf, so dass sich im Betrieb der Vorrichtung in den an die Rollmembrane grenzenden Räumen ein mittlerer Druck einstellen wird, der wenigstens nahezu gleich dem im Arbeitsraum bzw. im weiteren Raum auftretenden, mittleren Druck sein wird.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the seals are formed by narrow gaps. The pressure changes in the working area or in another room are allowed to pass through these gaps not · \ to the spaces between the rolling membranes and the columns. Only gas leakage occurs, so that when the device is in operation, a mean pressure will be set in the spaces adjacent to the rolling diaphragm, which will be at least almost the same as the mean pressure occurring in the working space or in the further space.

Eine weitere, vorteilhafte Ausfuhrungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierbare Medium in dem zweiten, vierten undAnother advantageous embodiment of the Device according to the invention is characterized in that that the compressible medium in the second, fourth and

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weiteren Raum dasselbe ist wie im Arbeitsraum.further room is the same as in the work room.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist ein Kanal vorgesehen, der sich einerseits an den Arbeitsraum und andererseits an den weiteren Raum anschliesst und in dem ein gegebenenfalls federbelastetes Rückschlagventil untergebracht ist, das sich in Richtung auf denjenigen Raum öffnet, dem die konkave(n) Seite(n) der Ro3lmombrane(n) zugewandt ist (sind).In a further, advantageous embodiment the device according to the invention, a channel is provided, which is on the one hand on the work space and on the other hand the other room connects and in which one if necessary spring-loaded check valve is housed, which opens in the direction of the space to which the concave side (s) of the Ro3lmombrane (s) is (are) facing.

In der Praxis wird immer eine gewisse DiffusionIn practice there will always be some diffusion

durch die Rollmembrane von einer Seite (mit dem höheren Druck, der konkaven Seite) zur anderen Seite (mit dem niedrigeren Druck, der konvexen Seite) auftreten. Falls die konkave Seite der Rollmembrane dem Arbeitsraum zugewandt ist, wird somit Medium aus dem Arbeitsraum in den weiteren Raum lecken odor falls die konvexe Seite der Rollmembrane dem Arbeitsraum zugewandt ist, wird Modium aus dem weiteren Raum in den Arbeitsraum diffundieren. Im Laufe der Zeit erfolgt somit eine Nivellierung der Druckpegel in dem Arbeitsraum und im weiteren Raum, was mit sich bringen kann, dass der Druckunterschied an der Rollmembrane zu gering wird, so dass die Rollmembrane durch die Bildung von Falten schadhaft werden kann.through the rolling diaphragm from one side (with the higher pressure, the concave side) to the other side (with the lower Pressure, the convex side). If the concave side of the rolling diaphragm faces the working area, then The medium leaks from the working area into the other room or if the convex side of the rolling diaphragm faces the working area is, Modium is transferred from the wider room to the work room diffuse. In the course of time, a leveling takes place the pressure level in the working space and in the wider space, which can result in the pressure difference on the rolling diaphragm is too low, so that the rolling diaphragm can be damaged by the formation of wrinkles.

Bei passend gewählten Anfangsdrücken im Arbeitsraum und im weiteren Raum bzw. in den an die Ober- und Unterseite der Rollmembranen angrenzenden Räumen lässt sich dann in einfacher Weise mittels des Kanals mit dem Rückschlagventil das Medium, das von dem Raum mit dom höheren Druckpegel durch die Rollmembrane in den Raum mit dem niedrigeren DruckpegolWith suitably selected initial pressures in the work area and in the further room or in the top and bottom The spaces adjoining the rolling diaphragms can then be opened in a simple manner by means of the channel with the check valve the medium that flows from the room with the higher pressure level through the rolling diaphragm into the room with the lower pressure level

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diffundiert ist, in den erstgenannten Raum zurückführen.is diffused, return to the first-mentioned space.

Es wird dabei die im Arbeitsraum bzw* dem weiteren Raum auftretende Druckänderung benutzt. Nach Diffusion von Medium von dem Hochdruckraum in den Niederdruckraum kann während eines bestimmten Bruchteils einer Periode der Druck im Niederdruckraum höher sein als der gleichzeitig im Hochdruckraum auftretende Druck. Während dieses Bruchteils derThe pressure change occurring in the working space or the other space is used. After diffusion of medium from the high pressure space in the low pressure space can during a certain fraction of a period of pressure be higher in the low-pressure chamber than the pressure occurring at the same time in the high-pressure chamber. During this fraction of the

Periode kann somit Medium durch das Rückschlagventil aus dem Niederdruckraum in den Hochdruckraum zurückfliessen, so dass der ursprüngliche Druckunterschied an der Rollmembrane wiederhergestellt wird.Period, medium can thus flow back through the check valve from the low-pressure chamber into the high-pressure chamber, so that the original pressure difference at the rolling diaphragm is restored.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die beispielsweise einige Ausführungsformen von Vorrichtungen mit Rollmembranenäbdichtungen schematisch und nicht masstäblich darstellt. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawing explains, for example, some embodiments of Devices with rolling membrane seals schematically and not to scale. Show it:

Fig. 1 im Schnitt eine Vorrichtung mit einerFig. 1 shows in section a device with a

von einem Gas abgestützten Rollmembranabdichtung, wobei der ί a gas-supported rolling diaphragm seal, where the ί

Raum innerhalb der Rollmembrane durch eine Kolbenringabdich— tung von dem Arbeitsraum getrennt ist,Space inside the rolling diaphragm by means of a piston ring seal is separated from the work area,

Fig. 1a den Druckverlauf in den unterschiedlichen Räumen dieser Vorrichtung,1a shows the pressure curve in the different rooms of this device,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Heissgasmotor des Verdrängertyps mit Rollmembranabdichtungen mit Gasabstützung, wobei die Räume innerhalb der beiden Roilmerabranen durch i2 shows a section through a hot gas motor of the displacement type with rolling membrane seals with gas support, where the spaces within the two Roilmerabranen are characterized by i

Kolbenringabdichtungen von dem Arbeitsraum getrennt sind, ;Piston ring seals are separated from the working space;

Fig. 3 im Schnitt eine Vorrichtung mit einer Rollmembranabdichtung mit Gasabstützung, wobei der Raum ober-Fig. 3 shows in section a device with a Rolling membrane seal with gas support, with the space above

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BAD ORIGINAL .BATH ORIGINAL.

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halb bzw. unterhalb der Rollmembrane durch eine Kolbenringabdichtung von dem Arbeitsraum bzw. dem weiteren Raum getrennt ist,halfway or below the rolling diaphragm by means of a piston ring seal is separated from the work room or the other room,

Fig. k im Schnitt einen Heissgasmotor des Verdrängertyps mit von Gas abgestützten Rollmembranabdichtungen, wobei die Räume innerhalb der beiden Rollmembranen durch Kolbenringabdichtungen von dem Arbeitsraum getrennt sind, während der an die untere Seite der Rollmembranen grenzende Raum durch Kolbenringabdichtungen von dem Kurbelgehäuse getrennt sind.Fig. K shows in section a hot gas engine of the displacement type with gas-supported rolling diaphragm seals, the spaces within the two rolling diaphragms being separated from the working space by piston ring seals, while the space bordering the lower side of the rolling diaphragms is separated from the crankcase by piston ring seals.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Zylinder, in demIn Fig. 1, 1 denotes a cylinder in which

ein Kolben 2 bewegbarίist, dessen obere Seite das Volumen eines Arbeitsraums 3 ändern kann, in dem Arbeitsmedium vorhanden ist. Der Kolben 2 ist durch eine Kolbenstange k mit einem nicht dargestellten Triebwerk verbunden und hat auf der Unterseite eine ringförmige Oberfläche 9· Zwischen dem Zylinder 1 und dem Kolben 2 befindet sich als Abdichtung eine Rollmembrane 5» die einen auch mit Arbeitsmedium gefüllten Raum 6 von einem Raum 7 trennt, in dem ein komprimierbares Medium (Gas) unter einem mittleren Druck vorhanden ist, der niedriger ist als der mittlere Druck im Raum 6, so dass die Rollmembrane 5 mit ihrer konkaven Seite dem Raum 6 zugewandt ist. Zwischen Kolben- und Zylinderwand befindet sich ferner ein Kolbenring 8 in einer Nut in der Kolbenwand, der den Arbeitsraum 3 von dem Raum 6 trennt.a piston 2 is movable, the upper side of which can change the volume of a working space 3 in which the working medium is present. The piston 2 is connected to a drive mechanism (not shown) by a piston rod k and has an annular surface 9 on the underside Space 7 separates in which a compressible medium (gas) is present at a mean pressure which is lower than the mean pressure in space 6, so that the concave side of the rolling membrane 5 faces the space 6. A piston ring 8 is also located in a groove in the piston wall between the piston and cylinder walls and separates the working space 3 from the space 6.

Ferner let eine Rücklaufleitung 31 vorgesehen, die sich einerseits an den Arbeitsraum 3 und andererseits an den Raum 7 anschliesst. Diese Leitung enthält ein federbelas-Furthermore, a return line 31 is provided, which adjoins the work space 3 on the one hand and space 7 on the other. This line contains a spring-loaded

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BAD ORIGiNAl.ORIGINAL BATHROOM.

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tetes Rückschlagventil 32, das sich in Richtung auf den Arbeitsraum 3 öffnet. Der Kolbenring 8 ist auf der Unterseite mit radialen Nuten versehen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass stets eine offene Verbindung zwischen-dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und dem Raum 6 vorliegt, so dass im Betrieb der Vorrichtung Leckage von Arbeitsmedium im wesentlichen vom Arbeitsraum 3 in den Raum 6 erfolgen wird. Infolgedessen stellt sich im Raum 6 ein mittlerer Druck ein, f der annähernd gleich dem im Arbeitsraum 3 auftretenden Maximaldruck gleich sein wird.tetes check valve 32, which is in the direction of the work space 3 opens. The piston ring 8 is provided with radial grooves on the underside. This ensures that that there is always an open connection between the space in the groove behind the piston ring and the space 6, so that when the device is in operation, the working medium will leak essentially from the working space 3 into the space 6. As a result, a mean pressure is established in space 6, f which is approximately equal to the maximum pressure occurring in working space 3 will be the same.

Dies kann vorteilhaft sein z.B. bei Kompressoren, wenn Medium atmosphärischen Drucks in den Arbeitsraum eingesaugt wird.This can be advantageous, e.g. with compressors, if the medium at atmospheric pressure is sucked into the working space will.

Venn in diesem Falle eine Rollmembrane verwendet werden soll, deren konkave Seite dem Arbeitsraum zugewandt ist, so ist es zum Sichern einer gestreckten Lage der Rollmembrane notwendig, einen auf den Raum 7 gerichteten Druckunter- Λ schied von einigen Atmosphären z.B. 5 Atm. aufrechtzuerhalten. Steht der Raum 6 im Gegensatz zu der Konstruktion nach Fig. in offener Verbindung mit dem Arbeitsraum, so erfährt die Rollmembrane in einem bestimmten Augenblick einen Druck im Arbeitsraum, der niedriger ist als der erwünschte Druckunterschied an der Rollmembrane. Bei weiterer Verringerung des Drucks im Arbeitsraum, bleibt die Rollmembrane nicht in der erwünschten, gestreckten Lage. Diese Schwierigkeit wird hier vollständig durch die vorstehend beschriebene Einstellung des im Arbeitsraum 3 auftretenden Maximaldrucks im Raum 6 behoben.Venn to be used in this case, a rolling diaphragm with its concave side facing the working space, so it is necessary to back up a stretched position of the rolling diaphragm, a directed to the space 7 Druckunter- Λ difference of several atmospheres, for example, 5 atm. maintain. If, in contrast to the construction according to FIG. 6, the space 6 is in open connection with the working space, the rolling diaphragm experiences a pressure in the working space at a certain moment which is lower than the desired pressure difference on the rolling diaphragm. If the pressure in the working area is reduced further, the rolling diaphragm does not remain in the desired, stretched position. This difficulty is completely eliminated here by the above-described setting of the maximum pressure occurring in work space 3 in space 6.

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Dass sich der Maximaldruck einstellt, lässt sich wie folgt verstellen:The maximum pressure can be adjusted as follows:

Wenn der Druck im Arbeitsraum 3 den im Raum 6 überschreitet, wird der Kolbenring 8 mit seiner Unterseite gegen die untere Fläche der Nut gedrückt. Es kann dann jedoch stets Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 3 durch die radialen Nuten auf der Unterseite des Kolbenrings 8 in den Raum 6 abfliessen. Nimmt der Druck im Arbeitsraum jedoch ab und unterschreitet er den Druck im Raum 6, so gelangt der Kolbenring mit seiner Oberseite an dio obere Fläche der Nut, so dass er den Arbeitsraum 3 mit Ausnähme einer geringen Leckage abdichtet. Infolgedessen wird der mittlere Druck im Raum 6 den mittlerem Druck im Arbeitsraum 3 überschreiten und annähernd gleich dem Maximaldruck in diesem Raum sein.When the pressure in the working space 3 exceeds that in the space 6, the piston ring 8 with its underside pressed against the lower surface of the groove. However, it can then always work medium from the working space 3 through the radial Grooves on the underside of the piston ring 8 flow into the space 6. However, if the pressure in the work area decreases and falls below it he the pressure in space 6, the piston ring reaches the upper surface of the groove with its upper side, so that it the working space 3 seals with the exception of a small leakage. As a result, the mean pressure in space 6 will exceed the mean pressure in working space 3 and will be approximately the same the maximum pressure in this room.

Die offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring 8 und dem Raum 6 kann noch auf andere Weise hergestellt werden, z.B. indem eine Bohrung im Kolben vorgesehen wird.The open connection between the space in the groove behind the piston ring 8 and the space 6 can also be applied to others Way, e.g. by providing a bore in the piston.

Der Kolbenring 8 liegt auf einem wirksamenThe piston ring 8 is on an effective

Durchmesser D.., der grosser ist'als der effektive Durchmesser der Rollmembrane 5,Diameter D .., which is greater than the effective diameter the rolling diaphragm 5,

Bewegt sich der Kolben 2 über einen Abstand y nach unten, so sinkt die Rollmembrane durchschnittlich über einen Abstand 1/2 y herunter.If the piston 2 moves down over a distance y, the rolling diaphragm sinks down over a distance of 1/2 y on average.

Der Raum 7 erfährt dann eine Volumenverringe- rxing, die nahezu gleich y χ S ist, wobei S die Oberfläche der Ringfläche 9 des Kolbens 2 bezeichnet.The space 7 then undergoes a RXING Volumenverringe-, almost equal χ y S, where S is the surface area of the annular surface of the piston 9 denotes second

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Da der wirksame Durchmesser der Kolbenringabdichtung 8 grosser ist als der effektive Durchmesser der Roll membrane, erfährt während der Herunterbewegung des Kolbens 2 über den Abstand y der Raum 6 auch eine VolumenverringeringSince the effective diameter of the piston ring seal 8 is larger than the effective diameter of the roll membrane, the space 6 also experiences a volume reduction during the downward movement of the piston 2 over the distance y

Diese Volumenverringerung beträgt:This volume reduction is:

Ϊ ft - »I)? - Vfe - °§) ('"*) - J (»ι - "ST--3-Ϊ ft - »I)? - Vfe - ° §) ('"*) - J (» ι - "ST-- 3 -

wobei D den Aussendurchmesser des die Rollmembrane haltenden ™ Spaltes und D„ den Innendurchmesser bezeichnen. Bei der Herunterbewegung des Kolbens 2 tritt somit sowohl im Raum 7 als auch im Raum 6 eine Druckzunahme auf infolge der Volumenverringerung. Umgekehrt bringt eine Heraufbewegung des Kolbens eine Volumenvergrösserung der Räume 6 und 7 und eine Druckerniedrigung in diesen mit sich.where D denotes the outside diameter of the gap holding the rolling membrane and D denotes the inside diameter. When the piston 2 moves downward, an increase in pressure occurs both in space 7 and in space 6 as a result of the reduction in volume. Conversely, an upward movement of the piston brings about an increase in volume of the spaces 6 and 7 and a decrease in pressure in them.

Der Druckpegel im Raum 6 ist höher als der im Raum 7· Durch passende Wahl des Nominalvolumens des Raums 6 und des wirksamen Durchmessers des Kolbenrings 8 wird dann er- Λ reicht, dass die bei der Bewegung des Kolbens im Zylinder im Raum 6 erzeugten Druckänderungen den Druckänderungen im Raum 7 gleich und zu diesen gleichphasig sind. Über die Rollmembrane wird somit auch pro Schlag ein wenigstens nahezu konstanter Druckunterschied vorherrschen.The pressure level in the chamber 6 is higher enough than that in the space 7 · By suitable choice of the nominal volume of the space 6 and the effective diameter of the piston ring 8 is then ER- Λ that the pressure changes generated during the movement of the piston in the cylinder in the space 6 the Changes in pressure in space 7 are the same and are in phase with these. An at least almost constant pressure difference will therefore also prevail over the rolling diaphragm per stroke.

In der Praxis findet stets eine gewisse Diffusion von Medium aus dem Raum 6 mit dem höheren, mittleren Druck durch die Rollmembrane in den Raum 7 mi* dem niedrigeren, mittleren Druck statt. Aus dem Raum 6 verschwindendes Medium wird durch Medium aus dem Arbeitsraum 3 auf die vorstehendIn practice, there is always a certain diffusion of medium from the space 6 with the higher, mean pressure through the rolling membrane into the space 7 with the lower, mean pressure. Medium disappearing from the space 6 is replaced by the medium from the working space 3 on the above

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geschilderte Weise ergänzt. Nach bestimmter Zeit kann eine solche Menge Medium aus dem Arbeitsraum 3 und dem Raum 6 durch die Rollmembrane in den Raum 7 diffundiert sein, dass der Druckunterschied an der Rollmembrane unzulässig gering wird und die Membrane durch Bildung von Falten schadhaft werden kann. Durch die Rücklaufleitung 31 mit dem Rückschlagventil kann Medium aus dem Raum 7 in den Arbeitsraum 3 zurückgeführt werden, wenn die Nominaldruckpegel in diesen beiden Räumen passend gewählt sind. Dies wird an Hand der Fig. 1a näher erläutert. Dabei bezeichnet ρ den Druckverlauf im Arbeitsraumdescribed way supplemented. After a certain time, such an amount of medium can pass through from the working space 3 and the space 6 the rolling diaphragm must have diffused into space 7 so that the pressure difference on the rolling diaphragm becomes impermissibly low and the membrane can be damaged by the formation of wrinkles. Through the return line 31 with the check valve Medium can be returned from the room 7 to the work room 3 if the nominal pressure levels in these two rooms are selected appropriately. This is explained in more detail with reference to FIG. 1a. Here, ρ denotes the pressure curve in the working area

3 während einer Periode; die Kurven für p, zeigen zwei verschiedene Druckeinstellungen im Raum 7·3 during a period; the curves for p show two different ones Pressure settings in room 7

Der Druck im Raum 7 ist zum Druck im Arbeitsraum 3 gegenphasig. Der Druckpegel im Raum 7 ist niedriger als im Arbeitsraum. Der in diesem Raum auftretende Maximaldruck ist gleich dem Minimaldruck im Arbeitsraum 3 und im Betrieb der Vorrichtung treten diese Druckwerte gleichzeitig auf.The pressure in space 7 is for the pressure in the work space 3 out of phase. The pressure level in room 7 is lower than in the work room. The maximum pressure occurring in this space is equal to the minimum pressure in the working space 3 and when the device is in operation, these pressure values occur simultaneously.

Der Druckverlauf ρ im Raum 6 ist in bezug aufThe pressure curve ρ in space 6 is with respect to

Phase und Amplitude gleich dem im Raum 7» während der Druckpegel annähernd glei-ch dem Maximaldruck im Arbeitsraum 3 ist infolge der beschriebenen Wirkung des Kolbenrings 8.Phase and amplitude equal to that in space 7 »during the pressure level is approximately the same as the maximum pressure in working space 3 as a result of the described effect of the piston ring 8.

Tritt Mediumdiffusion vom Arbeitsraum 3 und vom Raum 6 durch die Rollmembrane in den Raum 7 auf, so dass der Druckpegel im Arbeitsraum 3 herabsinkt und der im Raum 7 höher wird, so können sich die Kux^ven p^ und p, in der Nähe desIf medium diffusion occurs from the working space 3 and from the space 6 through the rolling diaphragm into the space 7, so that the If the pressure level in the working space 3 drops and that in the space 7 becomes higher, the Kux ^ ven p ^ and p, in the vicinity of the

a Da D

Punktes A schneiden, p. ist dann momentan höher als ρ , soIntersect point A, p. is then currently higher than ρ, so

D aThere

dass Medium durch das Rückschlagventil 32 von dem Raum 7 inthat medium through the check valve 32 from the space 7 in

0098A6/107A0098A6 / 107A

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den Arbeitsraum 3 zTirückge führt werden kann. Das Rückschlagventil 32 ist jderart angeordnet,, dass es lediglich Medium vom Raum 7 i» Richtung auf den Arbeitsraum 3 durchlässt.the work area 3 can be led back. The check valve 32 is arranged in such a way that there is only medium from Room 7 in the direction of work room 3 lets through.

In Fig* la veranschaulicht die volle Kurve von p. die Lage, in der das Rückschlagventil 32 nicht von einer Feder belastet wird, so dass der Druck im Raum 7 niemals den des Arbeitsraums 3 überschreiten kann. Der Druckunterschied an der Rollmembrane ist dann von der Grössenordiiung des Unter- g schieds zwischen den Maximal- und Minimaldrücken im Arbeitsraum 3» der unter Umständen verhältnismässig gross sein kann. Soll e±n geringerer Druckunterschied an der Rollmembrane vorherrschen, so kann, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, das Rückschlagventil von einer Feder belastet werden, so dass es sich erst«öffnet, wenn der Druckunterschied am Ventil einen bestimmten Minimalwert überschreitet, der dem von der Feder ausgeübten Gegendruck entspricht. Der resultierende Druckverlauf im Raum 7 ist in Fig. 1a durch eine Strichlinie angedeutet. I In Fig * la illustrates the full curve of p. the position in which the check valve 32 is not loaded by a spring, so that the pressure in the space 7 can never exceed that of the working space 3. The pressure difference on the rolling diaphragm is then of the Grössenordiiung of the difference g between the maximum and minimum pressures in the working chamber 3 'can be relatively large in certain circumstances. If a lower pressure difference is to prevail on the rolling diaphragm, the check valve can be loaded by a spring, as shown in FIG corresponds to the counter pressure exerted by the spring. The resulting pressure curve in space 7 is indicated in Fig. 1a by a dashed line. I.

Bei der so erhaltenen Vorrichtung herrscht stets ein konstanter Druckunterschied über die Rollmembrane im Betrieb vor ohne die bei bekannten Vorrichtungen üblichen Flüssigkeit sabStützungen der Rollmembrane, Pumpmittel und Regelvorrichtung. Obgleich also die nicht komprimierbare Flüssigkeitsabstützung durch eine Abstützung der Rollmerabrane mittelsIn the device obtained in this way, there is always a constant pressure difference across the rolling diaphragm during operation before without the usual liquid sabstützungen of the rolling diaphragm, pumping means and control device in known devices. So although the incompressible liquid support by supporting the Rollmerabrane by means of

eines komprimierbaren Mediums erfindungsgemäss ersetzt ist, wird dennoch dank den vorerwähnten Massnahmen sichergestellt, dass die Rollmembrane keinen Längenänderungen unterworfen wirda compressible medium is replaced according to the invention, Nevertheless, thanks to the aforementioned measures, it is ensured that the rolling diaphragm is not subjected to any changes in length

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und somit eine lange Lebensdauer hat.and thus has a long service life.

Fig. 2 zeigt im Schnitt einen Heissgasmotor; für die Einzelteile entsprechend denen nach Fig. 1 sind die gleichen Bezugsziffern verwendet.Fig. 2 shows in section a hot gas engine; for the items corresponding to those of FIG. 1 are the the same reference numbers are used.

In einem Zylinder 1 sind ein Kolben 2 und ein Verdränger 10 bewegbar.A piston 2 and a displacer 10 can be moved in a cylinder 1.

Der Kolben 2 ändert dabei durch seine obereThe piston 2 changes through its upper

Fläche das Volumen eines Kompressionsraums 11, während der Verdränger 10 mit seiner oberen Seite das Volumen eines Expansionsraums 12 ändert. Diese beiden Räume stehen durch einen Kühler 13» einen Regenerator 14 und einen Erhitzer 15 miteinander in Verbindung und sind mit Arbeitsmedium gefüllt. Der Kolben 2 ist durch eine hohle Kolbenstange k an einem Joch 16 befestigt, während der Verdränger 10 durch eine Verdrängerstange 17» die durch den Kolben 2 und die hohle Kolbenstange k geführt ist, an einem Joch 18 befestigt 1st. Die Joche 16 und 18 bilden einen Teil eines Rhombustriebwerkes 19, das in dem als Kurbelgehäuse ausgebildeten Raum 7 untergebracht ist, in dem. ebenfalls Arbeltsmedium vorhanden ist.Area the volume of a compression space 11, while the displacer 10 changes the volume of an expansion space 12 with its upper side. These two spaces are connected to one another by a cooler 13, a regenerator 14 and a heater 15 and are filled with working medium. The piston 2 is fastened to a yoke 16 by a hollow piston rod k , while the displacer 10 is fastened to a yoke 18 by a displacement rod 17 which is guided through the piston 2 and the hollow piston rod k. The yokes 16 and 18 form part of a rhombus engine 19, which is housed in the space 7 designed as a crankcase, in which. Working medium is also available.

Zwischen dem Zylinder 1 und dem Kolben 2 befindet sich eine Rollmembrane 5, die den Raum 6 gegen den Raum 7 abtrennt. Ferner ist eine Rollmembrane 20 zwischen dem Kolben 2 und der Verdrängerstange 17 vorgesehen, die einen RaumBetween the cylinder 1 and the piston 2 there is a rolling diaphragm 5 which separates the space 6 from the space 7 separates. Furthermore, a rolling diaphragm 20 is provided between the piston 2 and the displacement rod 17, which has a space

21 von dem Raum 7 trennt* Der Raum 6 steht durch einen Kanal21 separates from room 7 * Room 6 is through a canal

22 in offener Verbindung mit dem Raum 21. Die Rollmembranen sorgen dafür, dass Arbeitsmedium aus dem Kompressionsraum nicht in das Kurbelgehäuse 7 gelangen kann und umgekehrt Verunreinigungen wie Schmiej-öl aus dem Kurbelgehäuse 7 nicht den22 in open connection with room 21. The rolling diaphragms ensure that the working medium is removed from the compression room cannot get into the crankcase 7 and, conversely, impurities such as Schmiej oil from the crankcase 7 cannot

■ PHN. 3962.■ PHN. 3962.

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Kompressionsraum 11 erreichen können.Compression space 11 can reach.

Zwischen Kolben- und Zylinderwand bzw. Kolben-Between the piston and cylinder wall or piston

und Verdrängerstangenwand ist ein Kolbenring 8 bzw. 23 vorgesehen, die in je einer Nut in der Kolbenwand untergebracht " sind. Diese Kolbenringe trennen die Räume 6 und 21 von dem Kompressionsraum 11.and a piston ring 8 or 23 is provided on the displacer rod wall, which are each accommodated in a groove in the piston wall ". These piston rings separate the spaces 6 and 21 from the Compression room 11.

Die Kolbenringe 8 und 23 sind auf der Unterseite mit radialen Nuten versehen. Es wird auf diese Weise sichergestellt, dass stets eine offene Verbindung zwischen den Räumen in den Nuten hinter den Kolbenringen und den Räumen 6 und 21 vorhanden ist, so dass im Betrieb Gasleckage im wesentlichen aus dem Kompressionsraum 11 in die Räume 6 und 21 auftreten wird. Infolgedessen stellt sich in den Räumen 6 und 21 ein mittlerer Druck ein, der höher ist als der im Kompressionsraum 11 auftretende mittlere Druck und annähernd gleich dem Maximaldruck im Kompressionsraum ist. Im Betrieb der Vorrichtung bewegen sich der Kolben 2 mit der Kolbenstange k und der Verdränger ΊΟ mit einem bestimmten Phasenunterschied im Zylinder 1.The piston rings 8 and 23 are provided with radial grooves on the underside. This ensures that there is always an open connection between the spaces in the grooves behind the piston rings and spaces 6 and 21, so that gas leakage will essentially occur from compression space 11 into spaces 6 and 21 during operation. As a result, a mean pressure is established in the spaces 6 and 21 which is higher than the mean pressure occurring in the compression space 11 and is approximately equal to the maximum pressure in the compression space. When the device is in operation, the piston 2 moves with the piston rod k and the displacer ΊΟ moves with a certain phase difference in the cylinder 1.

Das Mass der resultierenden Volumenänderung im Raum 7 wird im wesentlichen durch die Oberfläche der Ringfläche 9 des Kolbens 2 und durch die Schlaglänge des Kolbens bestimmt.The extent of the resulting change in volume in space 7 is essentially determined by the surface of the annular surface 9 of the piston 2 and determined by the stroke length of the piston.

Ausserdem treten noch geringe Volumenänderungen infolge der Bewegung der Kolben- und Verdrängerstangen auf, die durch die Oberflächen der Unterseiten dieser Stangen und durch die betreffenden Schlaglängen dieser Stangen bestimmtIn addition, there are still slight changes in volume due to the movement of the piston and displacer rods caused by the surfaces of the undersides of these rods and determined by the relevant lay lengths of these rods

009846/1074009846/1074

PHN. 3962,PHN. 3962,

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werden. Die durch die Verdrängerstange hervorgerufene Volumenänderung hat eine andere Grosse und Phase als die Änderung infolge der Kolben Kolbenstangenkombination.will. The change in volume caused by the displacer rod has a different size and phase than the change due to the piston piston rod combination.

Die Summiexmng dieser Volumenänderungen ergibt einen bestimmten Verlauf des Volumens des Raums 7 und somit einen bestimmten Druckverlauf des Mediums in diesem Raum, in dem der mittlere Druckpegel niedriger ist als der mittlere Druckpegel in den Räumen 6 und 21,The summation of these volume changes results in a specific course of the volume of the space 7 and thus a certain pressure curve of the medium in this space, in which the mean pressure level is lower than the mean Pressure level in rooms 6 and 21,

Durch passende Wahl der Volumen der Räume 6 und 2 1 und der wirksamen Durchmesser der Kolbenringe 8 und 23 ist nunmehr erreicht, dass bei den bestimmten Druckpegeln diesen Räumen während der Bewegung des Kolbens und des Verdrängers im Zylinder ein Druckverlauf auftritt, der stets um einen konstanten Wert von dem Druckverlauf im Raum 7 verschieden ist» Die Druckänderungen in den beiden Räumen sind somit einander gleich und gleichphasig, Durch die Rollmembranen 5 und 20 diffundiertes Medium wird wieder auf gleiche Weise wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 durch das Regelventil 32 in den Kompressionsraum 11 zurückgeführt.By suitable choice of the volume of the spaces 6 and 2 1 and the effective diameter of the piston rings 8 and 23 is now achieved that at the certain pressure levels these spaces during the movement of the piston and the displacer a pressure curve occurs in the cylinder which is always different by a constant value from the pressure curve in space 7 » The pressure changes in the two spaces are thus the same and in phase with each other, due to the rolling diaphragms 5 and 20 diffused medium is restored in the same way as with the device of FIG. 1 through the control valve 32 in the Compression chamber 11 returned.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, die in grossen Zügen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung entspricht; entsprechende Einzelteile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.FIG. 3 shows a device which broadly corresponds to the device shown in FIG. 1; Corresponding items are given the same reference numbers designated.

Ausser dem Kolbenring 8, der den Raum 6 vom Arbeitsraum 3 trentt, enthält diese Vorrichtung noch einen Kolbenring Zh t der einen Raum 25 von dem Raum 7 trennt.In addition to the piston ring 8, which separates the space 6 from the working space 3, this device also contains a piston ring Zh t which separates a space 25 from the space 7.

Die Kolbenringe 8 und Zh haben beide einen wirk-The piston rings 8 and Zh both have an effective

009846/ 10 7 Λ009846/10 7 Λ

20185422018542

PHN. 3962* PHN. 3962 *

~ 23 -■ ~ 23 - ■

samen Durchmesser gleich; dem effektivem Durehmesser der RoIlrwembraiie 5* Sei der" Bewegung' des Kolbens 2 im Zylinder T bleibt dabei das VolUMten des Raums 6 sowie das des Raums 25 konstant, so dass keine Druckänderungen infolge Volumenänderungen in diesen Räumen auftreten, während die Druckänderungen im Arbeitsraum 3 und iro Raum 7 von den Kolbenringen 8 bzw. Zk nicht auf den Raum 6 bzw. 25. übertragen werden. Über die RoIlmeinbrane wird daher auch pro Schlag stets ein nahezu konstanter Druckunterschied vorherrschen. Durch die Rollmembrane 5 in den Raum 7 diffundiertes Medium wird wieder über das Rückschlagventil 32 in den Arbeitsraum 3 zurückgeführt. seed diameter equal; the effective diameter of the RoIlrwembraiie 5 * Be the "movement" of the piston 2 in the cylinder T, the volume of the space 6 and that of the space 25 remains constant, so that no pressure changes due to volume changes occur in these spaces, while the pressure changes in the working space 3 and iro space 7 are not transferred from the piston rings 8 or Zk to space 6 or 25. A nearly constant pressure difference will therefore always prevail per stroke via the roller diaphragm the check valve 32 is returned to the working chamber 3.

Fig. k zeigt eine Ausführungsforra eines Heissgasmotors des Verdrängertyps, der in grossen Zügen der Vorrichtung nach Fig. 2 entspricht, so dass entsprechende Bezugsziffern verwendet sind.FIG. K shows an embodiment of a hot gas motor of the displacement type, which broadly corresponds to the device according to FIG. 2, so that corresponding reference numerals are used.

Ausser den Kolbenringen 8 und 23, die die Räume 6 und 21 von dem Kompressionsraum 11 trennen, 4st hier zwischen Kolben- und Zylinderwand ein Kolbenring Z6 vorgesehen, ^ der einen Raum 27 unter der Rollmembrane 5 von dem Raunt 7 trennt, während ein Kolbenring 28 zwischen Kolben- und Verdrängerwand vorhanden ist, der einen Raum 29 unter der Rollmembrane 20 vom Raum 7 trennt«In addition to the piston rings 8 and 23, which separate the spaces 6 and 21 from the compression space 11, a piston ring Z6 is provided between the piston and cylinder walls, which separates a space 27 under the rolling diaphragm 5 from the space 7, while a piston ring 28 is present between the piston and displacer wall, which separates a space 29 under the rolling diaphragm 20 from space 7 «

Die Kolbenringe 8 und 26 sind« Bälde über denThe piston rings 8 and 26 are «pictures over the

gleichen Durchmesser wirksam wie die Rollmembrane 5* während die Kolbenringe 23 und 28 beide über einen Durchmesser wirksam sind, der gleicht dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane 20 ist. Dies bedeutet, dass bei gegenseitiger Bewegungsame diameter effective as the rolling diaphragm 5 * during the piston rings 23 and 28 both operate over a diameter equal to the effective diameter of the rolling diaphragm 20 is. This means that with mutual movement

0098A6/107/»0098A6 / 107 / »

PHN. 3962.PHN. 3962.

des Kolbens und des Zylinders bzw. des Verdrängers die Volumen der Räume 6, 21, 7 und 29 konstant bleiben, so dass in diesen Räumen keine Druckänderungen auftreten. Die Druckänderungen im Kompressionsraum 11 werden von den Kolbenringen 8 bzw. 23 nicht zum Raum 6 bzw. 21 durchgelassen, während die Druckänderungen im Raum 7 nicht in den Raum 27 bzw. 29 eindringen können, da sie von den Kolbenringen 26 bzw. 28 zurückgehalten werden..of the piston and the cylinder or the displacer, the volumes of the spaces 6, 21, 7 and 29 remain constant, so that in these No pressure changes occur. The pressure changes in the compression chamber 11 are determined by the piston rings 8 and 23 not allowed to pass through to space 6 or 21, while the pressure changes in space 7 do not penetrate into space 27 or 29 can, since they are held back by the piston rings 26 and 28 ..

Das Resultat ist somit, dass beiderseits der Rollmembrane stets konstante, aber unterschiedliche Drücke vorherrschen. Die Räume 6 und 21 sind durch einen Kanal 22 miteinander verbunden, während die Räume 27 und 29 durch einen Kanal 30 in offener Verbindung miteinander stehen. Dies hat den Vorteil, dass falls in einem der Räume dennoch geringe Druckänderungen auftreten würden im Betrieb der Vorrichtung z.B. infolge Toleranzen der miteinander zusammenwirkenden Teile diese Druckänderungen dadurch ausgeglichen werden, dass der betreffende Raum mit einem anderen Raum verbunden ist.The result is that both sides of the rolling diaphragm always have constant but different pressures prevalence. The rooms 6 and 21 are connected by a channel 22, while the rooms 27 and 29 by a Channel 30 are in open communication with each other. this has the advantage that if small changes in pressure would nevertheless occur in one of the rooms during operation of the device e.g. due to tolerances of the interacting parts, these pressure changes are compensated for by the room in question is connected to another room.

Auch diese Vorrichtung hat wieder eine Rückfuhrleitung 31 mit Rückschlagventil 32, so dass durch die RoIlmembranen 5 und 20 diffundiertes Medium im Raum 7 dem Kompressionsraum 11 zurückgeführt wird.This device also has a return line 31 with a check valve 32, so that the medium diffused through the roll membranes 5 and 20 in the space 7 is returned to the compression space 11.

Obgleich in der Zeichnung die Rollmembranen alle in einer Lage dargestellt sind, in der ihre konkaven Seiten dem Arbeitsraum bzw. Kompressionsraum zugewandt sind, lassen sich selbstverständlich unter Aufrechterhaltung der gleichen Vorteile die Rollmembranen auch mit ihrer konvexenAlthough in the drawing the rolling diaphragms are all shown in a position in which their concave Sides facing the work space or compression space can of course be maintained while maintaining the the same advantages as the rolling diaphragms with their convex ones

00 9 8 ώ 6/107A00 9 8 ώ 6 / 107A

PHN. 3962. - 25 -PHN. 3962. - 25 -

Seite den erwähnten Räumen zuwenden.Turn the page to the rooms mentioned.

In der Zeichnung ist weiterhin die Abdichtung zwischen dem Raum, der an der Rollmembrane anliegt und dem Arbeitsraum bzw. Kompressionsraum bzw. dem weiteren Raum nur durch einen Kolbenring gebildet. Es wird einleuchten, dass diese Abdichtung gegebenenfalls durch mehrere Kolbenringe gebildet werden kann.The drawing also shows the seal between the space that rests against the rolling diaphragm and the Working space or compression space or the further space formed only by a piston ring. It will be evident that this seal can optionally be formed by several piston rings.

Es ist weiterhin, angegeben, dass der Kolbenring jeweils mit der mit radialen Nuten versehenen Seite der Rollmembrane zugewandt ist, so dass in dem an die Rollmembrane angrenzenden Raum ein Druck eingestellt wird, der annähernd gleich dem Maximaldruck in dem anderen, an den Kolbenring angrenzendem. Raum ist. Selbstverständlich lässt sich der Kolbenring auch in der Weise in der Nut anbringen, dass die mit radialen Nuten versehene Seite der Rollmembrane abgewandt ist. Der sich in dem Raum zwischen Röllmembrane und Kolbenring einstellende Druck ist dann annähernd gleich dem Minimaldruck in dem an die mit radialen Nuten versehene Seite des Kolbenringes angrenzenden Raum.It is further specified that the piston ring facing with the side of the rolling diaphragm provided with radial grooves, so that in the case of the rolling diaphragm adjoining space a pressure is set which is approximately equal to the maximum pressure in the other, on the piston ring adjacent. Space is. Of course, the piston ring can also attach in the groove in such a way that the side provided with radial grooves faces away from the rolling diaphragm is. The pressure that is established in the space between the rolling diaphragm and the piston ring is then approximately equal to the minimum pressure in the space adjacent to the side of the piston ring provided with radial grooves.

Die offene Verbindung zwischen dem Raum in der Nut hinter dem Kolbenring und einem der beiden durch diesen Kolbenring getrennten Räume kann auch durch radiale Schlitze oder Bohrungen in der Ober- oder XJnterfläche der Nut in der Kolben-, bzw. Zylinder- bzw. Verdrängerwand gebildet werden.The open connection between the space in the groove behind the piston ring and one of the two through it The piston ring can also be separated by radial slots or bores in the upper or lower surface of the groove in the Piston or cylinder or displacement wall are formed.

Unter Umständen kann die Abdichtung auch durchUnder certain circumstances, the seal can also through

einen engen Spalt gebildet werden, wobei in dem Raum zwischen ί Rollmembrane und Abdichtung der mittlere Druck vorherrecht, a narrow gap can be formed, with the mean pressure prevailing in the space between the ί rolling membrane and the seal,

009846/1074009846/1074

PHN. 3962PHN. 3962

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der auf der anderen Seite der Abdichtung im Arbeitsraum, Kompressionsraum bzw. weiteren Raum vorhanden ist.the one on the other side of the seal in the work space, compression space or another room is available.

Aus vorstehenden wird einleuchten, dass die Erfindung eine äusserst einfache Konstruktion einer Vorrichtung mit Rollmembranen zwischen Kolben und Zylinder bzw. Stange schafft, wobei diese Rollmembranen, die auf einer Seite an einen mit Gas gefüllten Raum z.B. einen Arbeitsraum grenzen, auf der anderen Seite von einem Gas abgestützt werden und über diese Rollmembranen stets ein konstanter Druckunterschied vorherrscht.From the above it is evident that the invention is an extremely simple construction of a device with rolling diaphragms between the piston and cylinder or rod, with these rolling diaphragms attached to one side a space filled with gas, e.g. border a work space, be supported on the other side by a gas and There is always a constant pressure difference across these rolling diaphragms.

009846/1074009846/1074

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 2 Vorrichtung mit mindestens einem Zylinder, in dem kolbenartiger Körper hin- und herbewegbar ist, um durch die eine Seite das Volumen eines ein Arbeitsmedium enthaltenden Arbeitsraums zu variieren, während die andere Seite dieses Körpers einen weiteren Raum begrenzt, in dem ein komprimierbares Medium vorhanden ist, wobei zwischen Kolben- und Zylinderwand mindestens eine Rollmembrane befestigt ist, die einen ersten Raum von einem zweiten Raum trennt und über der ein nahezu konstanter Druckunterschied vorherrscht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Teilen der Kolben- ■ und Zylinderwand, die zwischen Rollmembrarie und Arbeitraum liegen, mindestens eine erste Abdichtung vorgesehen ist, die den ersten Raum von dem Arbeitsraum trennt, wobei der zweite Raum auch ein komprimierbares Medium unter einem Druck enthält, der stets einen nahezu konstanten Unterschied von dem Druck im ersten Raum aufweist.2 device with at least one cylinder in which the piston-like body can be moved to and fro to vary the volume of a working space containing a working medium by one side, while the other Side of this body delimits a further space in which a compressible medium is present, whereby between piston and at least one rolling membrane is attached to the cylinder wall and separates a first space from a second space over which an almost constant pressure difference prevails, characterized in that between the parts of the piston ■ and cylinder wall, which are located between the roll diaphragm and the working space, at least one first seal is provided which separates the first space from the work space, the second space also having a compressible medium under one Contains pressure which always has an almost constant difference from the pressure in the first space. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Raum in offener Verbindung steht mit dem weiteren Raum und die Abdichtung zwischen Kolben- und Zylinderwand über einen Durchmesser wirksam ist, der von dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane derart abweicht, daß j die dadurch auftretenden Volumenänderungen des ersten Raums Druckänderungen in diesem Raum hervorrufen, die wenigstens nahezu gleich und gleichphasig mit den Druckänderungen in dem weiteren und damit verbundenen zweiten Raum sind, wobei der mittlere Druck im ersten Raum von dem in dem weiteren und im zweiten Raum abweicht.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second space is in open communication with the more space and the seal between the piston and cylinder wall is effective over a diameter that of the effective diameter of the rolling diaphragm deviates in such a way that j the resulting changes in volume of the first space Cause pressure changes in this space that are at least almost the same and in phase with the pressure changes in the further and connected second space, the mean pressure in the first space of that in the further and in the second room deviates. 009846/10009846/10 PHN. 3962.PHN. 3962. - 28 -- 28 - 3. Vorrichtung nach Anspruch 2 in Form einer Heiss-3. Device according to claim 2 in the form of a hot gas-Kolbenmaschine des Verdrängertyps wobei die Verdrängertriebstange durch den Kolben hingeführt ist und ausser der den ersten Raum von dem zweiten Raum trennenden Rollmembrane zwischen Kolben- und Zylinderwand mindestens eine weitere Rollmembrane zwischen Kolben und Verdrängertriebstange vorhanden ist, die einen dritten von einem vierten Raum trennt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Teilen des Kolbens und der Verdrängertriebstange zwischen der weiteren Rollmembrane und dem Arbeitsraum mindestens eine zweite Abdichtung vorhanden ist, die den dritten Raum von dem Arbeitsraum trennt, wobei der dritte Raum mit dem ersten Raum und der vierte Raum mit dem weiteren Raum verbunden sind und wobei weiterhin die erste und die zweite Abdichtung über je einen Durchmesser wirksam sind, der von dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane bzw. von dem effektiven Durchmesser der weiteren Rollmembrane derart abweicht, dass die infolgedessen auftretenden Volumenänderungen bei Bewegung des Kolbens und des Verdrängers Druckänderungen im ersten und im dritten Raum hervorrufen, die wenigstens nahezu gleich und gleichphasig mit den Druckänderungen in dem weiteren Raum und dem damit verbundenen zweiten und vierten Raum sind, wobei der mittlere Druck im ersten und im dritten Raum von dem im zweiten und im vierten Raum abweicht. gas piston machine of the displacement type wherein the displacement drive rod is guided through the piston and, in addition to the rolling diaphragm between the piston and cylinder walls, which separates the first space from the second space, there is at least one further rolling diaphragm between the piston and displacement drive rod, which separates a third from a fourth space, characterized in that between the parts of the piston and the displacement drive rod between the further rolling diaphragm and the working space there is at least one second seal which separates the third space from the working space, the third space with the first space and the fourth space with the other Space are connected and wherein the first and the second seal are each effective over a diameter that deviates from the effective diameter of the rolling diaphragm or from the effective diameter of the further rolling diaphragm in such a way that the volume changes that occur as a result when the piston moves ens and the displacer cause pressure changes in the first and third space that are at least almost the same and in phase with the pressure changes in the further space and the associated second and fourth space, the mean pressure in the first and third space being different from that in the second and deviates in the fourth room. k. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwischen Rcllmerabrane und weiterem Raum liegenden Teilen der Kolben- und Zylinderwand mindestens eine dritte Abdichtung vorgesehen ist, die den zweiten Raum von drin k. Device according to Claim 1, characterized in that at least one third seal is provided between the parts of the piston and cylinder wall lying between the cylinder and the further space, which seal the second space from inside 0Q98A6/ 1 0740Q98A6 / 1 074 BAD ORIGINAL ( ^1 BAD ORIGINAL ( ^ 1 PHN. 3962,PHN. 3962, weiteren Raum trennt, wobei die erste und die dritte Abdichtung über einen Durchmesser wirksam sind, der gleich dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane ist', separates further space, wherein the first and the third seal are effective over a diameter which is equal to the effective diameter of the rolling diaphragm ', 5. Vorrichtung nach Anspruch h in Form einer Heissgas-Kölbenmaschine des Verdrängertyps, wobei die Verdrängertriebstange durch den Kolben hingeführt ist und ausser der Rollmembrane zwischen Kolben- und Zylinderwand, die den er- g sten Raum von dem zweiten Raum trennt, mindestens eine weitere Rollmembrane zwischen Kolben und Verdrängertriebstange vorhanden ist, die einen dritten von einem vierten Raum trennt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwischen der weiteren Rollmembrane und dem Arbeitsraum liegenden Teilen des Kolbens und der Verdrängertriebstange mindestens eine zweite Abdichtung vorgesehen ist, die den dritten Raum von dem Arbeitsraum trennt, wobei zwischen den zwischen der weiteren Rollmembrane und dem weiteren Raum liegenden Teilen des Kolbens und der Verdrängertriebstange mindestens eine vierte Ab- " dichtung vorgesehen ist, die den vierten Raum von dem weiteren Raum trennt und wobei die erste und die dritte Abdichtung über einen Durchmesser wirksam sind, der gleich dem effektiven Durchmesser der Rollmembrane ist und die zweite und liierte Abdichtung über einen Durchmesser wirksam sind, der gleich dem effektiven Durchmesser der weiteren Rollmembrane ist.5. Device according to Claim h in the form of a hot gas Kölbenmaschine of the displacement type, wherein the Verdrängertriebstange is executed through the piston and out of the rolling diaphragm between the piston and cylinder wall that separates the ER- g th space from the second space, at least one further rolling diaphragm between the piston and displacement drive rod, which separates a third from a fourth space, characterized in that at least one second seal is provided between the parts of the piston and the displacement drive rod between the further rolling diaphragm and the working space, which seal the third space from the working space separates, wherein between the lying between the further rolling diaphragm and the further space parts of the piston and the displacement drive rod at least one fourth seal is provided, which separates the fourth space from the further space and wherein the first and the third seal over a diameter are effective, the same is the effective diameter of the rolling diaphragm and the second and liierte seal are effective over a diameter which is equal to the effective diameter of the further rolling diaphragm. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Raum in offener Verbindung mit dem drit-6. The device according to claim 5, characterized in that the first space is in open communication with the third . ten Raum und der zweite Raum mit dem vierten Raum steht« i. th room and the second room with the fourth room is «i 7. Vorrichtung naph einem oder mehreren άβν vorher- j7. Device naph one or more άβν before- j 009846/1074009846/1074 BADORJGfNAt *BADORJGfNAt * PHN. 3962. - 30 -PHN. 3962. - 30 - gehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Raum durch ein luftdicht verschlossenes Kurbelgehäuse gebildet wird, in dem ein mit dem kolbenartigen Körper (bzw. Kolben und Verdränger) verbundenes Triebwerk sowie ein damit gekuppelter Generator oder Elektromotor untergebracht sind. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungen durch Kolbenringe gebildet werden, die in je einer Nut in der Wand des Kolbens oder des Zylinders bzw. der Verdrängertriebstange untergebracht sind, wobei stets eine offene Verbindung zwischen dem Raum in der zugehörenden Nut hinter dem Kolbenring und einem der beiden auf je einer Seite des Kolbenringes liegenden und an diesen angrenzenden Räume vorhanden ist. 9« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8going claims characterized in that the further Space is formed by an airtight crankcase in which a piston-like body (or piston and displacer) connected engine and a generator or electric motor coupled to it are housed. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the seals by Piston rings are formed, each in a groove in the wall of the piston or the cylinder or the displacement drive rod are housed, with an open connection between the space in the associated groove behind the piston ring and one of the two spaces located on each side of the piston ring and adjoining them is present. 9 «Device according to one of claims 1 to 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungen durch enge Spalte gebildet werden.characterized in that the seals are formed by narrow gaps. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das komprimierbare Medium in dem zweiten, vierten und weiteren Raum das gleiche Medium wie das Medium im Arbeitsraum ist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compressible medium the same medium as the medium in the work area is in the second, fourth and further room. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal sich einerseits an den Arbeitsraum und andererseits an den weiteren Raum anschliesst und der ein gegebenenfalls federbelastetes Rückschlagventil enthält, das sich In Richtung auf denjenigen Raum öffnet, dem die hohle(n) Seite(n) der Rollmembrane(n) zugewandt 1st (sind),11. Device according to one of the preceding claims characterized in that a channel connects on the one hand to the work space and on the other hand to the further space and an optionally spring-loaded check valve which opens in the direction of the space to which the hollow side (s) of the rolling diaphragm (s) facing 1st (are), 009846/1074009846/1074
DE19702016542 1969-04-17 1970-04-07 / device with at least one cylinder in which a piston-like body can be moved, the seal between the piston and the cylinder wall being formed by a rolling diaphragm Pending DE2016542A1 (en)

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