DE2161723A1

DE2161723A1 - SEALING A ROTATING CYLINDRICAL PART

Info

Publication number: DE2161723A1
Application number: DE19712161723
Authority: DE
Inventors: Karl-Wolfgang Dipl Huebschmann
Original assignee: Motoren Werke Mannheim AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1971-12-13
Publication date: 1973-06-14

Description

Abdichtung eines hin- und hergehenden zylindrischen Teils. Sealing a reciprocating cylindrical part.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung zwischen einem axial hin- und hergehenden Teil und der umgebenden Bohrung eines feststehenden Gehäuses, dessen Innenraum ein unter Druck, insbe= sondere unter wechselndem Druck stehendes Medium enthält, wobei das zylindrische Teil gegenüber der umgebenden Bohrung durch eine Balgdichtung und mindestens eine Gleitdichtung abgedichtet ist, von denen die Erstere zwischen dem Innenraum und der Gleitdichtung liegt, die ihrerseits als Pumpglied ausgebildet ist, das ein Druck= mittel in einen zwischen der Balgdichtung und der Gleitdichtung liegenden Unterstützungsraum fördert, so daß es die Balgdichtung an ihrer dem Unterstützungsraum zugewandten Seite abstützt.The invention relates to a seal between an axially reciprocating part and the surrounding bore of a fixed housing, the interior of which is under pressure, in particular under changing pressure Contains medium, the cylindrical part opposite the surrounding bore through a bellows seal and at least one sliding seal is sealed, of which the The former is located between the interior and the sliding seal, which in turn acts as a pumping element is designed that a pressure = medium in one between the bellows seal and the Sliding seal promotes lying support space, so that it connects to the bellows seal their side facing the support area is supported.

Abdichtungen dieser Art sind von Heißgasmotoren her bekannt z.B.Seals of this type are known from hot gas engines e.g.

durch die OS 2 061 965. Bei der bekannten Abdichtung ist das Druckmedium eine Flüssigkeit, deren Druck durch eine Regelvor= richtung so eingestellt werden muß, daß es möglich ist eine an= nähernd konstante kleine Druckdifferenz gegenüber dem Innenraum= druck an der Balgdichtung einzuhalten, damit diese keinen Schaden leidet. Das ist bei schnell wechselnden Innenraumdrücken und schnellen Bewegungen des zylindrischen Teils eine kaum lösbare Aufgabe, weshalb eine solche Abdichtung keine für den praktischen Betrieb eines Heißgasmotors genügende Lebensdauer hat. Die Auf= gabe der Erfindung besteht in der Vermeidung dieses Nachteils.by OS 2 061 965. In the known seal, the pressure medium is a liquid, the pressure of which can be adjusted by a control device must that it is possible to have an approximately constant small pressure difference in relation to it the interior pressure on the bellows seal must be observed so that it is not damaged suffers. That is with rapidly changing interior pressures and rapid movements of the cylindrical part a hardly solvable task, which is why such a seal does not have a sufficient service life for the practical operation of a hot gas engine. The task of the invention is to avoid this disadvantage.

Insbesondere soll die aufwendige und störanfällige Abstützung der Balgdichtung durch Druckflüssigkeit vermieden werden.In particular, the complex and failure-prone support of the Bellows seal can be avoided by hydraulic fluid.

Man hat zwar schon eine Abstützung einer Balgdichtung durch ein komprimierbares Medium vorgeschlagen (OS 2 016 542), wobei die in dem Innenraum auftretenden Druckschwankungen durch ein Drossel= glied nach Möglichkeit von der Balgdichtung ferngehalten werden, aber diese bekannte Abdichtung benötigt einen weiteren mit dem abzudichtenden Medium gefüllten Unterstützungsraum, der den An= trieb des hin- und hergehenden Teils enthält und nur unter Schwie= rigkeiten an den Wellenaustritten abgedichtet werden kann. Die Aufgabe der Erfindung besteht auch in der Vermeidung dieses Nach= teils.A bellows seal is already supported by a compressible Medium proposed (OS 2 016 542), the pressure fluctuations occurring in the interior be kept away from the bellows seal by a throttle element, if possible, but this known seal requires another one with the medium to be sealed filled support space, which contains the drive of the reciprocating part and can only be sealed with difficulty at the shaft outlets. The object of the invention is also to avoid this disadvantage.

Die genannten Aufgaben werden an einer Abdichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druck= mittel verdichtete Umgebungsluft ist. Dadurch wird es möglich in dem Unterstützungsraum zumindest so lange einen Druck aufzubauen, der die-Balgdichtung abstützt, als das zylindrische Teil in Be= wegung ist, da die Pumpdichtung nur in diesem Fall arbeitet. Die nachteiligen dynamischen Einflüsse der Flüssigkeitsabstützung sowie gasdicht zu haltende Wellenaustritte werden vollständig vermieden.The tasks mentioned are performed on a seal as described at the beginning Type solved according to the invention in that the pressure = medium compressed ambient air is. This makes it possible to stay in the support room for at least as long Build up pressure that supports the bellows seal than the cylindrical part in Be = movement because the pump seal only works in this case. The disadvantageous dynamic Influences of the liquid support as well as shaft exits to be kept gas-tight are completely avoided.

Wenn die Druckschwankungen im Innenraum erheblich sind, kann vor teilhaft zwischen dem Innenraum und der Balgdichtung mindestens ein Drosselglied liegen, das den Druck in dem zwischen Drossel= glied und Balgdichtung liegenden Pufferraum mindestens annahernd auf dem Mittelwert des wechselnden Druckes im Innenraum hält.If the pressure fluctuations in the interior are significant, can be before geous there is at least one throttle element between the interior and the bellows seal, the pressure in the buffer space between the throttle element and the bellows seal at least approximately at the mean value of the changing pressure in the interior.

Ein solches Drosselglied ist von der bereits erwähnten OS 2016542 her zwar an sich bekannt, kann aber dort wegen der geschilderten Abdichtungsschwierigkeiten nicht die vorteilhafte Gesamtwirkung des Erfindungsgegenstandes haben.Such a throttle element is from the OS 2016542 already mentioned Although known per se, it can there because of the sealing difficulties described do not have the beneficial overall effect of the subject matter of the invention.

Um zu vermeiden, daß in dem Unterstützungsraum eine über dem ab= zudichtenden Druck liegender Druckpegel entsteht, der die Balg= dichtung umstülpen könnte, ist vorteilhaft vorgesehen, daß der Druck in dem Unterstützungsraum durch eine Druckregelvorrichtung geringfügig unter dem mittleren Druck im Innenraum eingestellt wird, zumindest so lange das zylindrische Teil in Bewegung ist.In order to avoid that in the support room one over the from = to be sealed Pressure lying pressure level arises, which could turn the bellows seal inside out advantageously provided that the pressure in the support space by a pressure control device set slightly below the mean pressure in the interior will, at least as long as the cylindrical part is in motion.

Den Verhältnissen beim Stillstand des zylindrischen Teils, wenn der Druck im Unterstützungsraum infolge von Leckage von Druckmit= tel über die als Pumpglied ausgebildete Gleitdichtung nach außen fällt, wird vorteilhaft dadurch Rechnung getragen, daß die Balg= dichtung durch einen elastischen Rollbalg gebildet wird, der sich beim Absinken des Druckes im Unterstützungsraum im Stillstand des zylindrischen Teils ausdehnt und in diesem Zustand an einer Stütz wand des Gehäuses zur Anlage kommt. Dabei nimmt der Rollbalg kei= nen Schaden, da er in diesem Zustand nicht abrollen muß und be= wirkt weiterhin eine hermetische Abdichtung. Andererseits wird der Rollbalg, insbesondere wenn der Unterstützungsraum so kleinwie möglich ausgebildet wird, beim Anlaufen nach wenigen Hüben des zylindrischen Teils durch Aufpumpen des Unterstützungsraumes wieder entlastet und bleibt somit den dynamischen Anforderungen des Betriehes gewachsen.The conditions at standstill of the cylindrical part when the Pressure in the support space as a result of leakage of Druckmit = tel via the pump element formed sliding seal falls to the outside, is advantageously taken into account by that the bellows = seal is formed by an elastic roll bellows, which when the pressure in the support space drops when the cylindrical is at a standstill Partly expands and in this state on a support wall of the housing to the plant comes. The rolling bellows is not damaged, as it is not in this state must roll off and continues to produce a hermetic seal. On the other hand will the rolling bellows, especially if the support space is made as small as possible is, when starting after a few strokes of the cylindrical part by pumping up the Support space is relieved again and thus remains the dynamic requirements the company has grown.

Um zu vermeiden, daß der Rollbalg im Stillstand in den Spalt zwischen dem zylindrischen Teil und der Stützwand gequetscht wird, ist vorteilhaft an dem Spalt zwischen dem zylindrischen Teil und der Stützwand ein elastischer Lippenring angebracht, der durch den auf dem Rollbalg lastenden Druck derart deformierbar ist, daß er den Spalt schließt.In order to avoid the rolling bellows in the gap between the cylindrical part and the support wall is squeezed, is advantageous to the Gap between the cylindrical part and the support wall is an elastic lip ring attached, which is deformable by the pressure on the bellows, that he closes the gap.

Um eine Uberbeanspruchung des Rollbalges während der Periode zu vermeiden, in welcher der Unterstützungsraum aufgepumpt wird, kann die Stützwand mit Vorteil derart als bewegliches Stützglied ausgebildet sein, daß es den Bewegungen folgt, die der Umkehrbo= gen des Rollbalgs im druckabgestützten Zustand ausführt. Dadurch entfällt die vorstehend erwähnte Ausdehnung des Rollbalgs im Stillstand und somit jegliche Überbeanspruchung aus diesem Anlaß.To avoid overstressing the rolling bellows during menstruation, in which the support space is inflated, the support wall can with advantage be designed as a movable support member that it follows the movements, which the reversal arch of the rolling bellows executes in the pressure-supported state. Through this the above-mentioned expansion of the rolling bellows at a standstill is eliminated and thus any overuse on this occasion.

Zweckmäßig wird dabei das Stützglied durch mindestens einen ein= armigen Hebel bewegt, dessen eines Ende um einen Festpunkt am Gehäuse drehbar ist und dessen anderes Ende mit dem zylindrischen Teil oder mit einem an diesem befestigten Teil verbunden ist, wobei das Stützglied derart etwa in der Mitte des Hebels angelenkt ist, daß es etwa den halben Hub des zylindrischen Teils ausführt.The support member is expediently provided by at least one single arm Lever moved, one end of which around a fixed point on Housing rotatable is and the other end with the cylindrical part or with one on this attached part is connected, the support member so approximately in the middle of the Lever is hinged that it performs about half the stroke of the cylindrical part.

In besonders vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße Abdich= tung dadurch für die Verwendung an Kolbenstangen z.B. für Heißgas= motoren geeignet, daß die als Pumpglied ausgebildete Gleitdichtung aus einem das zylindrische Teil dichtend umgebenden ersten ring= förmigen Ventilglied besteht, das durch das Gehäuse nahezu voll= ständig daran gehindert ist, die Bewegungen des zylindrischen Teiles mitzumachen, sowie aus einem zweiten ringförmigen Ventil= glied, das die Bewegungen des zylindrischen Teiles nahezu voll= ständig mitmacht und an der umgebenden Gehäusebohrung dichtend anliegt, wobei das erste Ventilglied zwischen dem Unterstützungs= raum und dem zweiten Ventilglied liegt, das ebenso wie das erste Ventilglied das abstützende Druckmittel daran hindert, aus dem Unterstützungsraum nach außen zu fließen, eine Strömung in umge= kehrter Richtung jedoch zuläßt. Dadurch, daß die als Gleitdichtung wirkenden beiden Ventilglieder lediglich am Umfang des zylindri= schen Teiles liegen, sind die stirnseitigen Enden dieses Teiles z.B. zur Befestigung von Kolben oder Triebwerksteilen frei, d.h.In a particularly advantageous manner, the sealing according to the invention is This makes it suitable for use on piston rods, e.g. for hot gas engines, that the sliding seal designed as a pumping member consists of a cylindrical part sealingly surrounding the first ring = shaped valve member that passes through the housing almost completely = is constantly prevented from the movements of the cylindrical part to participate, as well as from a second ring-shaped valve = member that controls the movements of the cylindrical part almost completely = constantly participates and the surrounding housing bore rests sealingly, the first valve member between the support = space and the second valve member, which, like the first valve member, is the supporting one Prevents pressure medium from flowing out of the support space to the outside, a Flow in the opposite direction, however, allows. Because the as a sliding seal acting two valve members are only on the circumference of the cylindrical part, are the front ends of this part e.g. for fastening pistons or Engine parts free, i.e.

das zylindrische Teil kann mit Vorteil als Kolbenstange von Heiß gasmotoren oder für ähnliche Zwecke verwendet werden.the cylindrical part can be used with advantage as a piston rod of hot gas engines or used for similar purposes.

Ein baulich einfaches bewegliches Stützglied ergibt sich vorteil= haft dadurch, daß die Balgdichtung durch einen Faltenbalg gebil= det wird, dessen Falten ein fortlaufendes Gewinde bilden, in dem eine Schraubenfeder liegt.A structurally simple movable support member is advantageous = adhered in that the bellows seal is gebil = det by a bellows, whose Folds form a continuous thread in which a helical spring lies.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsarten der Erfindung dargestellt.Various embodiments of the invention are shown in the drawing shown.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Abdichtung in dem Zustand, in dem der Unterstützungsraum unter Druck steht.Fig. 1 shows the seal according to the invention in the state in which the support room is under pressure.

Fig. 2 zeigt die Balgdichtung auf der linken Seite bei aufge= pumptem Unterstützungsraum, während auf der rechten Seite der Zustand bei drucklosem Unterstützungsraum gezeigt ist, wobei gleichzeitig die Funktion des elastischen Lippenrin= ges veranschaulicht ist.Fig. 2 shows the bellows seal on the left when it is inflated Support room, while on the right-hand side the state when the support room is depressurized is shown, at the same time illustrating the function of the elastic lip ring = total is.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Abdichtung in einer Ausführung mit einer anderen Balgdichtung.Fig. 3 shows the seal according to the invention in an embodiment with another bellows seal.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsart, bei der die Stützwand als beweg= liches Stützglied ausgebildet ist, im Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5.Fig. 4 shows an embodiment in which the support wall as moving = Liches support member is formed, in section along the line IV-IV in FIG. 5.

Fig. 5 zeigt den Antrieb des beweglichen Stützgliedes in Ansicht in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4 gesehen.Fig. 5 shows the drive of the movable support member in view in The direction of the arrow V in FIG. 4 is seen.

Die Abdichtung des axial hin- und hergehenden zylindrischen Teils 1 gegenüber der umgebenden Bohrung des Gehäuses 2 geschieht durch eine Balgdichtung 3, der eine Gleitdichtung nachgeschaltet ist, die aus dem ersten ringförmigen Ventilglied 4 und dem zweiten ring= förmigen Ventilglied 5 besteht. Die Balgdichtung 3 liegt zwischen dem Innenraum 6 des Gehäuses 2, der mit einem Medium wechselnden Druckes z.B. mit dem Arbeitsmedium eines Heißgasmotors angefüllt ist, und den Ventilgliedern 4 und 5. Zwischen dem Ventilglied 4 und der Balgdichtung 3 liegt der Unterstützungsraum 7, der bei einer Hin- und Herbewegung des Teiles 1 in Richtung seiner Achse mit Umgebungsluft aufgepumpt wird. Zwischen dem Raum 6 und der Balgdichtung 3 liegt der Pufferraum 8, der von dem Raum 6 durch das Drosselglied 9, das wie dargestellt ein Kolbenring sein kann, getrennt ist. Das Drosselglied 9 bewirkt, daß sich im Raum 8 ein Druck einstellt, der etwa dem Mittelwert des wechselnden Druckes im Raum 6 entspricht. Da die Ventilglieder 4 und 5 das im Raum 7 befindliche abstützende Druckmittel infolge der Ausnehmungen 10 lediglich daran hindern von dem Raum 7 nach außen zu strömen, eine Strömung in umgekehrter Richtung jedoch zulassen, wirken sie als Pumpglieder, die den Raum 7 mit Umgebungsluft aufpumpen, so lange das Teil 1 in Bewegung ist. Bei diesem Vorgang arbeitet, wie weiter unten noch genauer erläutert ist, das Ventilglied 4 wie das Druckventil und das Ventilglied 5 wie das Saugventil bzw.The sealing of the axially reciprocating cylindrical part 1 opposite the surrounding bore of the housing 2 is done by a bellows seal 3, which is followed by a sliding seal, which consists of the first annular valve member 4 and the second ring = shaped valve member 5 consists. The bellows seal 3 is located between the interior 6 of the housing 2, the pressure changing with a medium e.g. is filled with the working medium of a hot gas engine, and the valve members 4 and 5. The support space is located between the valve member 4 and the bellows seal 3 7, which with a back and forth movement of the part 1 in the direction of its axis Ambient air is pumped up. Between the space 6 and the bellows seal 3 is located the buffer space 8, from the space 6 through the throttle member 9, which is as shown can be a piston ring, is separated. The throttle member 9 causes that in Room 8 sets a pressure that is approximately the mean value of the changing pressure in the room 6 corresponds. Since the valve members 4 and 5 located in the space 7 supporting Pressure medium due to the recesses 10 only prevent it from the space 7 to to flow outside, but allow a flow in the opposite direction, act she as pumping elements that pump up space 7 with ambient air, as long as part 1 is in motion. This process works as below is explained in more detail, the valve member 4 as the pressure valve and the valve member 5 like the suction valve resp.

der Kolbenring einer Kolbenpumpe. Von den Ventilgliedern 4 und 5, dem Teil 1 und dem Gehäuse 2 wird ein Pumpenraum 11 gebildet, der beim Hochgang des Teiles 1 verkleinert und bei Niedergang des Teiles 1 vergraßert wird. Die Ventilglieder 4 und 5 bestehen aus Ringen mit rechteckigem Querschnitt, die nach Art eines Kolben= ringes geschlitzt, aber auch ungeschlitzt sein können. Im letzte= ren Fall können sie etwas Übermaß gegenüber der Bohrung des Ge= häuses 2 haben, um den notwendigen Voranpreßdruck an ihrer zylin= drischen Dichtfläche zu erzeugen. Die Ventilglieder 4 und 5 kön= nen eigenfedernd wie normale Kolbenringe sein, können aber auch aus verformbarem Kunststoff, auch mit Selbstschmierungseigen= schaften bestehen und durch nicht dargestellte Spannringe zur Anlage an den abzudichtenden Flächen gebracht werden. Auch die Verwendung von Lippendichtungen für die Ventilglieder 4 und 5 an Stelle der dargestellten Rechteckringe ist möglich. Das erste Ventilglied 4 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, da es mit Spiel in der Ringnut 12 liegt, mit seiner dem Pumpenraum 11 zugewandten Seitenfläche an der entsprechenden Flanke der Ringnut 12 zur An= lage gebracht, wenn der Druck im Raum 7 höher ist als im Raum 11.the piston ring of a piston pump. From valve members 4 and 5, the part 1 and the housing 2, a pump chamber 11 is formed, which when going up of part 1 is reduced and in the decline of part 1 is increased. The valve members 4 and 5 consist of rings with a rectangular cross-section, which in the manner of a piston = ring can be slotted, but also unslotted. In the latter case, you can they have a little oversize compared to the bore of the housing 2 in order to obtain the necessary Generate pre-contact pressure on their cylindrical sealing surface. The valve members 4 and 5 can be self-resilient like normal piston rings, but can also be made of deformable plastic, also with self-lubricating properties, and brought into contact with the surfaces to be sealed by clamping rings, not shown will. Also the use of lip seals for the valve members 4 and 5 Place of the shown rectangular rings is possible. The first valve member 4 is as shown in Fig. 1, since it is with play in the annular groove 12, with his Pump chamber 11 facing side surface on the corresponding flank of the annular groove 12 brought into position when the pressure in room 7 is higher than in room 11.

Da dieser Zustand bei einer Bewegung des Teiles 1 in Abwärtsrich= tung eintritt, wirkt die Reibung des Ventilgliedes 4 an dem Um= fang des Teiles 1 im gleichen Sinne wie die Druckdifferenz zwi= schen den Räumen 7 und 11. Der Druck im Raum 7, der über die ab= gehobene obere Seitenfläche des Ventilgliedes 4 hinter dieses ge= hangt, wirkt auf den Außendurchmesser des Ventilgliedes 4 und preßt dieses dichtend an das Teil 1. Ist der Druck im Raum 11 höher als im Raum 7, so wird das Ventilglied 4 mit seiner unteren Seitenfläche durch die Druckdifferenz von der entsprechenden Flanke der Ringnut 12 abgehoben. Da dieser Zustand bei einer Auf= wärtsbewegung des Teiles 1 eintritt, wirkt die Reibung des Ventil= gliedes 4 an dem Teil 1 in gleichem Sinne wie die Druckdifferenz.Since this state when the part 1 moves in the downward direction = direction occurs, the friction of the valve member 4 acts on the circumference of the part 1 in the same sense as the pressure difference between rooms 7 and 11. The pressure in the space 7, which is behind the from = raised upper side surface of the valve member 4 this ge = hangs, acts on the outer diameter of the valve member 4 and presses it sealing to part 1. If the pressure in space 11 is higher than in space 7, it will Valve member 4 with its lower side surface by the pressure difference from the corresponding Flank of the annular groove 12 lifted off. Since this condition occurs with an upward movement of part 1 occurs, the friction of valve = member 4 acts on part 1 in same sense as the pressure difference.

Das Ventilglied 4 wird demnach auf seiner mit den Ausnehmungen 10 versehenen Seitenfläche an der entsprechenden Flanke der Ringnut 12 zur Anlage gebracht und das aus dem Raum 11 verdrängte Medium gelangt über die abgehobene untere Seite, den Spalt zwischen dem Ventilglied 4 und dem Grund der Ringnut 12 sowie über die Ausneh= mungen 10 in den Raum 7.. Das Ventilglied 4 wirkt demnach wie das Druckventil einer Kolbenpumpe. Das zweite Ventilglied 5 wird, da es ebenfalls mit Spiel in der Ringnut 13 liegt, mit seiner der Umgebungsluft zugewandten unteren Seitenfläche, wie in Fig. 1 ge= zeigt, an der entsprechenden Flanke der Ringnut 13 zur Anlage ge= bracht, wenn der Druck im Raum 11 höher ist als der Umgebungsluft= druck. Da dieser Zustand bei einer Aufwärtsbewegung des Teiles 1 eintritt, wirkt die Reibung des Ventilgliedes 5 an der Bohrung des Gehäuses 2 im gleichen Sinne wie der Differenzdruck. Der Druck im Raum 11, der über die abgehobene obere Seitenfläche des Ventil= gliedes 5 in den Spalt zwischen dem Grund der Ringnut 13 und dem Innendurchmesser des Ventilgliedes 5 gelangt und dort auf dieses wirkt, preßt das Ventilglied 5 dichtend an die Bohrung des Gehäu= ses 2. Ist der Umgebungsluftdruck höher als der Druck im Raum 11, so wird das Ventilglied 5 mit seiner unteren Seitenfläche von der entsprechenden Flanke der Ringnut 13 abgehoben. Da dieser Zustand bei einer Abwärtsbewegung des Teiles 1 eintritt, wirkt die Reibung des Ventilgliedes 5 an der Bohrung des Gehäuses 2 im gleichen Sin= ne wie die Druckdifferenz. Das Ventilglied 5 wird demnach auf der mit den Ausnehmungen 10 versehenen Seitenfläche an der entsprechen: den Flanke der Ringnut 13 zur Anlage gebracht und die aus der Um= gebung angesaugte Luft gelangt über die abgehobene Seitenfläche, den Spalt zwischen dem Innendurchmesser des Ventilgliedes 5 und dem Grund der Ringnut 13 sowie über die Ausnehmungen 10 in den Raum 11. Das zweite Ventilglied 5 wirkt demnach wie das Saugventil bzw. wie der Kolbenring einer Kolbenpumpe. Auf diese Weise wird der Raum 7 laufend aufgepumpt. Damit der Druck im Raum 7 nicht über den Druck im Raum 8 steigt, was zum Umstülpen der Balgdich= tung 3 führen konnte, kann durch die in Fig. f und 3 dargestellte im wesentlichen aus der Druckmeßeinrichtung 14 und dem Ventil 15 bestehende Regelvorrichtung bewirkt werden, daß Luft aus dem Raum 7 über die Leitung 18 abströmt, Hierzu öffnet die federbelastete Membran 16 das Ventil 15 über das Gestänge 17, so daß die Leitung 18 geöffnet wird. Auf diese Weise kann so lange Druckluft aus dem Raum 7 ins Freie fließen, bis im Raum 7 der gewünschte Druck ein= gestellt ist. Die bereits oben erwähnte Verbesserung gegenüber den bekannten Druckflüssigkeitsabstützungen besteht darin, daß der Rollbalg 3 nur von gasförmigen Medien umgeben ist, die selbst bei schnellen Bwegungen des Rollbalges keine nennenswerten Beschleuni= gungskräfte ergeben, die dem Rollbalg gefährlich werden-könnten.The valve member 4 is accordingly on its with the recesses 10 provided Side surface brought to bear on the corresponding flank of the annular groove 12 and the medium displaced from space 11 reaches the raised lower side, the gap between the valve member 4 and the bottom of the annular groove 12 and over the Ausneh = mungen 10 in the space 7 .. The valve member 4 thus acts like the pressure valve a piston pump. The second valve member 5 is, as it is also with play in the Annular groove 13 is located with its lower side surface facing the ambient air, as in Fig. 1 ge = shows, on the corresponding flank of the annular groove 13 to the plant brought when the pressure in room 11 is higher than the ambient air pressure. There this condition occurs when the part 1 moves upwards, the friction acts of the valve member 5 at the bore of the housing 2 in the same sense as the differential pressure. The pressure in space 11, which is over the lifted upper side surface of the valve = member 5 in the gap between the base of the annular groove 13 and the inner diameter of the valve member 5 arrives and acts there on this, the valve member 5 presses sealingly against the bore of the housing 2. If the ambient air pressure is higher than the pressure in room 11, then the valve member 5 is with its lower side surface from the corresponding flank the annular groove 13 lifted. Since this condition occurs with a downward movement of the part 1 occurs, the friction of the valve member 5 acts on the bore of the housing 2 in the same sin = ne as the pressure difference. The valve member 5 is therefore on the with the recesses 10 provided on the side surface correspond to: the flank of the Annular groove 13 brought into contact and the air sucked in from the surrounding area passes over the lifted side surface, the gap between the inner diameter of the valve member 5 and the bottom of the annular groove 13 and through the recesses 10 in the space 11. The second valve member 5 accordingly acts like the suction valve or like the piston ring of a Piston pump. In this way, the space 7 is continuously inflated. So that the pressure in space 7 does not rise above the pressure in space 8, which causes the bellows to turn inside out = device 3 could lead, by the one shown in Fig. F and 3 essentially caused by the pressure measuring device 14 and the valve 15 existing control device be that air out of the room 7 flows out via line 18, for this purpose the spring-loaded membrane 16 opens the valve 15 via the linkage 17, so that the line 18 is opened. This way, compressed air can leave the room for a long time 7 flow into the open air until the required pressure is set in room 7. The already Above-mentioned improvement over the known hydraulic fluid supports consists in the fact that the rolling bellows 3 is only surrounded by gaseous media, which itself with fast movements of the rolling bellows no significant acceleration forces result, which could be dangerous to the rolling bellows.

Aus Fig. 2 rechts ist das Verhalten des Rollbalgs 3 im Stillstand erkennbar. Die linke Seite von Fig. 2 zeigt den Zustandwährend des Betriebes, wenn der Druck im Raum 7 etwas unter dem Druck im, Raum 8 eingestellt ist, so daß der an dem Teil 1 und an dem Gehäuse se 2 an den Stellen 19 und 20 befestigte Rollbalg 3 frei abrollen kann, wobei der Umlenkbogen 21 nahezu während des gesamten Hubes des Teils 1 von der Stützwand 22 abgehoben ist. Die rechte Seite von Fig. 2 zeigt den Zustand, der eintritt, wenn der Druck im Raum 7 infolge von Leckage über die im Stillstand nicht mehr pum= penden Ventilglieder 4 und 5 auf den Umgebungsluftdruck abgefallen ist. Der Rollbalg 3 wird dann gedehnt und gegen die Stützwand 22 gepreßt, wobei der elastische Lippenring 23, wie im rechten Teil von Fig. 2 gezeigt, deformiert wird und den Spalt 24 zwischen dem Teil 1 und dem Gehäuse 2 schließt. Dadurch wird verhindert, daß der Rollbalg 3 in den Spalt 24 gequetscht wird,was zu seiner Be= schädigung beim Wiederingangkommen der Bewegung von Teil 1 führen würde. Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 folgt ein bewegliches Stütz= glied 25 den Bewegungen, die der Umlenkbogen 21 des Rollbalgs 3 im entlasteten Zustand ausführt, wobei eine der Form des Umlenk= bogens angepaßte Partie 26 in jeder Stellung des Teiles 1 eine Abstützung bewirken kann. Die Kanten 27 und 28 der Partie 26 kön= nen ebenso wie der Lippenring 23 derart elastisch ausgebildet sein, daß sie verhindern, daß der Rollbalg 3 in die Spalten zwischen den Teilen 1, 25 und 2 gequetscht wird. Die Stützfläche 26 kann mit Öl oder Fett geschmiert werden, damit der Umlenkbogen 21 möglichst leicht darauf läuft und damit die elastischen Kanten 27 und 28 möglichst reibungsfrei auf den Gegenflächen an den Teilen 1 und 2 gleiten. Auch bei den Ausführungsarten nach Fig. 1 und 2 kann die Außenseite des Rollbalgs 3 zum gleichen Zweck geschmiert werden. Der Antrieb des beweglichen Stützgliedes 25 ist aus Fig.From Fig. 2 on the right, the behavior of the rolling bellows 3 is at a standstill recognizable. The left side of Fig. 2 shows the state during operation when the pressure in space 7 is set slightly below the pressure in space 8, so that the on the part 1 and on the housing se 2 at the points 19 and 20 attached rolling bellows 3 can roll freely, the deflection curve 21 almost during the entire stroke of the part 1 is lifted from the support wall 22. The right side of Fig. 2 shows the state that occurs when the pressure in space 7 due to leakage over the valve members 4 and 5 no longer pump at standstill to the ambient air pressure has fallen off. The rolling bellows 3 is then stretched and pressed against the support wall 22, wherein the elastic lip ring 23, as shown in the right part of Fig. 2, deformed and the gap 24 between the part 1 and the housing 2 closes. This will prevents the rolling bellows 3 from being squeezed into the gap 24, which leads to its Be = Damage when the movement of Part 1 is restarted. In the 4, a movable support = member 25 follows the movements that the deflection bend 21 of the rolling bellows 3 executes in the relieved state, one of the Shape of the deflection = arc adapted part 26 in each position of the part 1 one Can cause support. The edges 27 and 28 of the part 26 can as well as the lip ring 23 be designed to be elastic that they prevent the Roll bellows 3 is squeezed into the gaps between parts 1, 25 and 2. The support surface 26 can be lubricated with oil or grease so that the deflection bend 21 is as light as possible running on it and thus the elastic edges 27 and 28 if possible Slide smoothly on the mating surfaces on parts 1 and 2. Even with the types of execution 1 and 2, the outside of the bellows 3 can be lubricated for the same purpose will. The drive of the movable support member 25 is shown in Fig.

5 erkennbar. Er besteht im wesentlichen aus den beiden einarmigen Hebeln 29, deren eines Ende 30 um den Festpunkt 31 am Gehäuse 2 drehbar ist und deren anderes Ende 32 über den Anlankbolzen 33 und die Stange 34 mit dem Kolben eines sonst nicht dargestellten Heißgasmotors verbunden ist. Der Kolben 35 ist in nicht sichtba= rer Weise mit der Kolbenstange 1 verbunden. Das bewegliche Stütz= glied 25 ist über die Bolzen 36 etwa in der Mitte der Hebel 29 angelenkt, so daß es etwa den halben Hub des Teiles 1 ausführt, was der Bewegung des Umlenkbogens 21 im entlasteten Zustand ent= spricht. Der Rollbalg 3 wird demnach während der Übergangsperiode des Aufpumpens des Raumes 7 in seinem gesamten Bewegungsbereich abgestützt und kann daher unter keinen Umständen überdehnt werden.5 recognizable. It essentially consists of the two one-armed ones Levers 29, one end 30 of which is rotatable about the fixed point 31 on the housing 2 and the other end 32 via the anchor bolt 33 and the rod 34 with the piston an otherwise not shown hot gas engine is connected. The piston 35 is in not visible = connected to the piston rod 1. The movable support = member 25 is hinged about the bolt 36 approximately in the middle of the lever 29, so that it performs about half the stroke of part 1, which is the movement of the deflection arch 21 in the unloaded state corresponds. The rolling bellows 3 is therefore during the Transitional period of pumping up the space 7 in its entire range of motion supported and can therefore not be overstretched under any circumstances.

Eine andere Ausführung des beweglichen Stützgliedes ist in Fig. 3 dargestellt. Die Balgdichtung wird durch den Faltenbalg 37 gebil= det, dessen Falten 38 ein fortlaufendes Gewinde bilden, in dem eine Schraubenfeder 39 liegt, die in diesem Fall die eigentliche bewegliche Abstützung darstellt. Der Faltenbalg 37 besteht aus einem gut biegsamen Werkstoff, der in der Lage ist die durch den Differenzdruck im Stillstand erzeugten Zugspannungen in Richtung des Umfanges zu ertragen, z.B. aus Gummi oder Kunststoff mit Ge= webeeinlagen oder auch aus einem geeigneten metallischen Werkstoff Die Anschlußpartien 40 und 41 können in geeigneter Weise verstärkt und ähnlich.,wie an den Stellen 19 und 20 des Rollbalges 3 gezeigt an den Teilen 1 und 2 befestigt sein. Die Schraubenfeder 39 kann wie dargestellt frei beweglich oder auch im Bereich der Anschluß partien .40 und 41 abgestützt sein.Another embodiment of the movable support member is shown in FIG. 3 shown. The bellows seal is formed by the bellows 37, the folds of which 38 form a continuous thread in which a helical spring 39 is located, which in in this case represents the actual movable support. The bellows 37 is made Made of a flexible material that is able to withstand the differential pressure to endure tensile stresses generated at standstill in the direction of the circumference, e.g. made of rubber or plastic with fabric inlays or a suitable metallic one Material The connection parts 40 and 41 can be reinforced and in a suitable manner similar., as shown at the points 19 and 20 of the rolling bellows 3 on the parts 1 and 2 be attached. The coil spring 39 can be freely movable or as shown also in the area of the connection parts .40 and 41 be supported.

Claims

ru seal between an axially reciprocating part and the surrounding bore of a stationary housing, the interior of which is a pressurized, in particular are under alternating pressure = the medium contains, the cylindrical Part opposite the surrounding hole through a bellows seal and at least one Sliding seal is sealed, the former of which is between the interior and the sliding seal, which in turn is designed as a pumping member, the one Pressure medium in a seal between the bellows and the sliding seal Support space promotes so that it the bellows seal on their the support space facing side is supported, characterized in that the pressure medium compressed Ambient air is.

2. Seal according to claim 1, characterized in that between = rule the interior space (6) and the bellows seal (3) have at least one throttle element (9), the pressure in the buffer space between the throttle element and the bellows seal (8) at least approximately on the mean value of the changing pressure in the interior holds.

3. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that that the pressure in the support space (7) is controlled by a pressure control device (14,15) is set slightly below the mean pressure of the interior (6), at least as long as the cylindrical part (1) is in motion.

4. Seal according to claim 1, characterized in that the bellows seal is formed by an elastic bellows (3), which when the pressure drops expands in the support space (7) when the cylindrical part (1) is at a standstill and in this state comes to rest on a support wall (22) of the housing (2).

5. Seal according to claim 4, characterized in that on to the Gap (24) between the cylindrical part (i) and the support = wall (22) is an elastic one Lip ring (23) is attached by the pressure on the rolling bellows (3) is so deformable = bar that it closes the gap.

6. Seal according to claim 4, characterized in that the supporting wall is designed as a movable support member (25) that it follows the movements, which the deflection bend (21) of the rolling bellows (3) executes in the pressure-supported state.

7. Seal according to claim 6, characterized in that the support member (25) is moved by at least one one-armed lever (29), one end of which (30) is rotatable about a fixed point (31) on the housing (2) and its other end (32) with the cylindrical part (1) or with a part (35) attached to this is connected, wherein the support member is articulated in such a manner approximately in the middle of the lever is that it performs about half the stroke of the cylindrical part.

8. Seal according to claim 1, characterized in that the as Pump member formed sliding seal from a the cylindri = cal part (1) sealing surrounding first annular valve member (4), which through the housing (2) is almost completely prevented from participating in the movements of the cylindrical part, and a second annular valve member (5) that controls the movements of the cylindrical Part almost completely participates and seals on the surrounding housing bore applied, the first valve member between the support space (7) and the second valve member is, like the first valve member from the supporting Pressure medium prevents it from flowing out of the support space to the outside, a Flow in the opposite direction, however, allows.

9. Seal according to claim 8, characterized in that the first Valve member consisting of a ring (4) with a rectangular cross-section consists, which lies with play in an annular groove (12) in the housing bore and at its the The side facing the support space (7) is provided with frontal recesses (10) is.

10. Seal according to claim 8, characterized in that the second Valve member consists of a ring (5) with a rectangular cross-section with play in an annular groove (13) of the cylindrical part (1) and on its the support space (7) facing side is provided with frontal recesses (10).

11. Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the bellows seal is formed by a bellows (37), the folds (38) of which a Form a continuous thread in which a helical spring (39) is located.