DE2213633C3 - Vorrichtung mit einer von Flüssigkeit unterstützten Rollmembranabdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer von Flüssigkeit unterstützten Rollmembranabdichtung zwischen einem Zylinder und einer t darin hin und her bewegbaren kolbenstangeturugen Element, welches unterhalb der Rollmembran einen Turchmesserunterschied aufweist, wobei Flüssigkeitspumpmittel vorgesehen sind, die Flüssigkeit von einer Flüssigkeitszufuhr zu einem Raum für die Unterstützungsflüssigkeil fördern, und innerhalb des Zylinders ein das kolbenartige Element umgebendes buchsenförmiges Element.

Eine Vorrichtung der betreffenden Art ist aus der BE-PS 7 54 726 bekannt. In dieser Vorrichtung ist die Rollmembran zwischen einer Kolbenstange und einem Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse noch eine Büchse trägt, die die Kolbenstange umgibt.

Eine weitere bekannte Vorrichtung ist beschrieben in der US-PS 32 41 379. Bei dieser Vorrichtung ist die Rollmembran zwischen einem Kolben und dem damit zusammenwirkenden Zylinder vorhanden.

In den beiden bekannten Vorrichtungen trennt die Rollmembran einen Gasraum von einem mit der Unterstützungsflüssigkeit gefüllten Raum. Diesem Raum wird mit Hilfe eines sogenannten Pumprings Flüssigkeit zugeführt, wobei eine Regelvorrichtung dafür sorgt, daß stets so viel Flüssigkeit aus dem Raum abgeführt wird, daß ein nahezu konstanter Druckunterschied an der Rollmembran aufrecht erhalten wird. Dieses Durchspülen des Unterstützungsflüssigkeitsraums mit Flüssigkeit hat den Vorteil, daß zugleich mit dem abgeführten öl auch durch die Rollmembran hindurch in die Flüssigkeit diffundiertes Gas regelmäßig abgeführt wird, so daß keine Blasenbildung im Unterstützungsraum auftreten kann.

Der in der US-PS 31 49 846 ausführlicher beschriebene Pumpring ist durch eine Metallbuchse gebildet, deren zylindrische Innenseite an der Kolbenstange anliegt und die ferner derart in eine ringförmige Ausnehmung im umgebenden Gehäuse aufgenommen ist, daß sich die Buchse in axialer Richtung nicht bewegen kann. Ferner wirken an der Seite der Buchse, zu der Flüssigkeit gepumpt wird, auf die Außenoberfläche Andruckmittel ein, welche die Seite der Buchse an die Kolbenstange drücken. Hierdurch findet beim Bewegen der Stange ein hydrodynamischer Druckaufbau zwischen dem Ring und der Stange statt, wodurch eine Flüssigkeitsmenge in Richtung d«;s Unterstützungsraums erhalten wird. Der Nachteil des Pumprings ist der, daß die Flüssigkei^menge besonders bei niedriger Drehzahl, kurzer Hublänge und kleinem Stangendurchmesser zu gering ist, so daß die Anwendung einer Hochdruck-ÖIpumpe notwendig wird.

is Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der oben erwähnten Art zu schaffen, bei der die Flüssigkeitspumpmittel so ausgebildet sind, daß auch bei niedrigen Drehzahlen, kurzer Hublänge und kleinem Stangendurchmesser genügend Flüssigkeit an den

μ Unterstützungsraum unter der Rollmembran zugeführt wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flüssigkeitspumpmittel durch einen weiteren Obergang zu einem größeren Durchmesser des kolbenstangenartigen Elements gebildet sind, der von dem buchsenförmigen Element mit einem dem Außendurchmesser des kolbenstangenartigen Elements mit dem größten Durchmesser entsprechenden Innendurchmessers umgeben ist, wobei das buchsenförmige Element an seinem dem dünneren Kolbenstangenteil umgebenden Ende ein ringförmiges Element mit einem Klemmring trägt, der das ringförmige Element an die Stange drückt, und im Abstand von dem das ringförmige !Element tragenden Ende mit wenigstens einer ver-

js schließbaren Zufuhr-Bohrung versehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bei einer Stellung der Stange, bei der die Bohrung im buchsenförmigen Element frei ist, Flüssigkeit in den Raum zwischen der Stange und der Buchse eingeführt, wobei die Flüssigkeit beim Bewegen der Stange unter Druck gesetzt wird und entlang dem ringförmigen Element in den Unterstützungsreum strömt. Bei zurückgehendem Hub der Stange wirkt das ringförmige Element als Abdichtung. Ohne Zuordnung zusätzlicher Einzelteile ist nun bei einer richtigen Dimensionierung der Stange und des buchsenförmigen Elements die richtige ölmenge bei jeder Drehzahl gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit der Bezugsziffer 1 eine hin und her bewegbare Stange bezeichnet. Diese Stange kann beispielsweise die Kolbenstange eines Heißgasmotors oder eines Kompressors sein. Die Stange 1 wird dabei von einem Gehäuse 2 umgeben. Zwischen dem Gehäuse 2 und der Stange 1 ist als Abdichtung eine Rollmembran 3 vorhanden, die den Raum 4, in dem sich ein gasförmiges Medium befindet, von einem Raum S trennt, in dem sich eine Unterstützungsflüssigkeit für die Rollmembran 3 befindet Ein Regelelement 6 sorgt

μ dafür, daß an der Rollmembran 3 ein konstanter Druckunterschied von einigen Atmosphären aufrecht erhalten wird. Um dieses Ziel zu erreichen, ist das Regelelement 6 durch ein Gehäuse 7 gebildet, das durch eine Membran 8 in zwei Teile 9 und 10 unterteilt ist. Der Teil 9 steht über einen Kanal Il mit dem Raum 4 in Verbindung, während der Teil 10 über einen Kanal 12 mit dem Raum 5 unterhalb der Rollmembran 3 in Verbindung steht. Die Membran 8 steht unter Einfluß

einer Druckfeder 13, die ein SchlieQelement 14, das eine Flüssigkeitsabfuhr 15 verschließen oder freigeben kann, trägt. Die Stange 1 ist an der Stelle 16 gestuft ausgeführt, wobei sich um den gestuften Teil herum ein buchsenförmiges Element 17 befindet. Das buchsenförmige Element 17 hat einen dem Außendurchmesser des Teils der Stange 1 mit dem größten Durchmesser entsprechenden Innendurchmesser. Das buchsenförmige Element 17 trägt an seinem den dünneren Stangenteil umgebenden Ende 18 ein ringförmiges Element 19, dessen Innenoberfläche an der Außenoberfläche der Stange anliegt Das ringförmige Element 19 ist durch ein konisch verlaufendes Teil 20 mit dem Ende 18 des buchsenförmigen Elements 17 verbunden. Auf die Außenseite des ringförmigen Elements 19 wirkt ein is Klemmring 21 ein, der das ringförmige Element 19 gegen die Stange drückt Das buchsenförmige Element 17 ist ferner mit einer mit einer Flüssigkeitszufuhr 23 in Verbindung stehenden Bohrung 22 versehen. Beim Bewegen der Stange 1 in Aufwärtsrichtung wird die im Raum 24 zwischen der Stange und der Buchse befindliche Flüssigkeit unter Druck gebracht, wobei die Flüssigkeit zwischen dem ringförmigen Element 19 und der Stange hindurch zum Raum 5 für die Untersiötzungsflüssigkeit strömen kann. Bei der Abwärtsbewegung der Stange 1 wird das ringförmige Element 19 durch den Klemmring 21 fest gegen die Stange gedrückt, und es bildet auf diese Weise eine Abdichtung für im Raum 5 befindliche Flüssigkeit, In dem Moment, in dem die Bohrung 22 frei wird, strömt Flüssigkeit von der Flüssigkeitszufuhr 23 aus in den Raum 24, wonach sie beim folgenden Hub wieder in den Raum 5 gedrückt werden kann. Die dem Raum 5 zugeführte Flüssigkeit verschwindet dann über das Regelelement 6 zur Flüssigkeitsabfuhr 15. Auf diese Art und Weise ist eine Flüssigkeitszufuhrpumpe erhalten, deren Produktivität durch eine geeignete Wahl des Abstands zwischen der Bohrung 22 und der Oberseite des buchsenförmigen Elements 17 pro Hub genau eingestellt werden kann. Die Flüssigkeitsmenge ist dabei von der Bewegungsgeschwindigkeit der Stange 1 und mithin von der Drehzahl der Vorrichtung, von der diese Stange einen Teil bildet, unabhängig. Auf diese Art und Weise wird mit sehr einfachen Mitteln eine ausreichende F'üssigkeitszufuhr zum Raum 5 unterhalb der Rollmembran bei jeder Drehzahl gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung mit einer von Flüssigkeit unterstützten Rollmembranabdichtung zwischen einem Zylinder und einem darin hin und her bewegbaren kolbenstangenartigen Element, welches unterhalb der Rollmembran einen Durchmesserunterschied aufweist, wobei Flüssigkeitspumpmittel vorgesehen sind, die Flüssigkeit von einer Flüssigkeitszufuhr zu einem Raum für die Unterstützungsflüssigkeit fördern, und innerhalb des Zylinders ein das kolbenartige Element umgebendes buchsenförmiges Element, dadurch- gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitspumpmittel durch einen weiteren Obergang (16) zu einem größeren Durchmesser des kolbenstangenartigen Elements (1) gebildet sind, der von dem buchsenförmigen Element (17) mit einem dem Außendurchmesser des kolbenstangenartigen Elements mit dem größten Durchmesser entsprechenden Innendurchmesser umgeben ist, wobei das buchsenfön»ige Element an seinem dem dünneren Kolbenstangenteil umgebenden Ende ein ringförmiges Element (19) mit einem Klemmring (21) trägt, der das ringförmige Element an die Stange drückt, und im Abstand von dem das ringförmige Element tragenden Ende mit wenigstens einer verschließbaren Zufuhr-Bohrung(22) versehen ist