DE102007027147B4

DE102007027147B4 - Drehdurchführung für ein unter Druck durchführbares Medium

Info

Publication number: DE102007027147B4
Application number: DE102007027147A
Authority: DE
Inventors: Mario Springer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2027-06-14
Also published as: DE102007027147A1

Abstract

Drehdurchführung für ein unter Druck durchführbares Medium für eine Reifenfüllanlage, mit einem festsetzbaren Gehäuse (1), das eine Zuführleitung (2) aufweist, und einer im Gehäuse (1) drehbar gelagerten, mit einem konzentrischen Ausgang (4) versehenen Drehbuchse (3), wobei zwischen dem Gehäuse (1) und der Drehbuchse (3) mindestens eine umlaufende Dichtung (5) vorgesehen ist, die am Gehäuse (1) oder der Drehbuchse (3) ständig und bei der Durchführung des Mediums unter Mediumdruck bedingter Verformung an der sich ihr gegenüber drehenden Drehbuchse (3) bzw. dem sich ihr gegenüber drehenden Gehäuse (1) dichtend anliegt und bei Nichtdurchführung des Mediums freiliegt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verformung der Dichtung (5) in dem Gehäuse (1) ein gegenüber der Drehbuchse (3) axial verschiebbarer Kolben (6) gelagert ist, der durch das zugeführte Medium gegen die Dichtung (5) pressbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung für ein unter Druck durchführbares Medium nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Drehdurchführung kommt beispielsweise in einer Reifenfüllanlage zum Einsatz, wobei sie im Bereich einer Radnabe angeordnet ist. Die Zuführleitung des Gehäuses ist dabei über einen angeklemmten Schlauch mit einem Kompressor verbunden, während in den Ausgang der Drehbuchse ein Rohr oder Schlauch eingepresst ist, das oder der mit einem Reifenventil in Verbindung steht.
Charakteristisch für die Funktionsweise einer solchen Reifenfüllanlage ist das intervallartige Durchführen von Druckluft, je nach ermitteltem Bedarf, d. h. je nach Reifendruck.
Durch die Anbindung der Drehbuchse über das Rohr oder den Schlauch an den sich drehenden Reifen, muss sich die Drehbuchse gegenüber dem Gehäuse drehen, das verdrehsicher mit der zugeordneten Fahrzeugachse oder ähnlichen Bauteilen verbunden ist.
Zur Abdichtung zwischen der Drehbuchse und dem insoweit feststehenden Gehäuse kommen Wellendichtungen zum Einsatz, die sowohl am Gehäuse wie auch an der Drehbuchse anliegen. Hierdurch wird der Austritt von Leckageluft verhindert.
Durch die beidseitige ständige Anlage der Wellendichtungen an der Außenseite der Drehbuchse einerseits und der Gehäusewandung andererseits verschleißen die Wellendichtungen relativ schnell, so dass dann die Drehdurchführung in ihrer Funktionsfähigkeit eingeschränkt ist, d. h., die Standzeit einer solchen Drehdurchführung kann nur als unbefriedigend bezeichnet werden. Naturgemäß hat dies insofern vor allem wirtschaftliche Konsequenzen, als für eine durchzuführende Reparatur das jeweilige Fahrzeug entsprechend lange nicht betriebsbereit ist, abgesehen von den Kosten, die durch eine solche Reparatur an sich schon entstehen.
Der vorbeschriebene Einsatz einer gattungsgemäßen Drehdurchführung ist nur beispielhaft zu sehen. Selbstverständlich können Drehdurchführungen dieser Art auch in anderen Bereichen Verwendung finden, wobei anstelle von Druckluft auch ein anderes gasförmiges oder flüssiges Medium zur Durchführung vorgesehen sein kann.
Eine gattungsgemäße Drehdurchführung ist aus der DE 3120115 C2 bekannt, bei der zur Abdichtung zwischen einem Gehäuse und einer Drehbuchse Dichtringe vorgesehen sind, die sich unter Mediumdruck derart verformen, dass sie dann sowohl am Gehäuse wie auch an der Drehbuchse dichtend anliegen, während in Nicht-Funktionsstellung, also in einem drucklosen Zustand, die mit der Drehbuchse umlaufenden Dichtringe gegenüber dem Gehäuse frei laufen.
In der DE 10303816 A1 ist eine Drehdurchführung geoffenbart, bei der eine Ringdichtung zwischen einem Stator und einer als fest stehendes Gehäuse anzusehenden Achse angeordnet ist und eine zweite Ringdichtung einen Übergang zwischen dem Stator und einem Rotor abdichtet. Allerdings werden beide Ringdichtungen bei einem aufgebrachten Mediumdruck nicht so verformt, dass sie dichtend an den sich relativ zueinander drehenden Bauteilen anliegen.
Die DE 10019641 A1 zeigt und beschreibt eine Drehdurchführung, bei der eine Dichtung durch eine separate Mediumzufuhr an eine Gehäusewandung gedrückt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehdurchführung entsprechend der Gattung so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktionssicherheit verbessert und ihre Standzeit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Drehdurchführung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese Ausbildung der Drehdurchführung wird der Verschleiß der Dichtung erheblich gesenkt, da diese tatsächlich beidseitig nur dann dichtend anliegt, wenn unter Druck stehendes Medium durchgeführt wird. Sobald die Durchführung beendet ist, entspannt sich die Dichtung so, dass sie gegenüber dem sich drehenden Teil freiliegt.
Voraussetzung dafür ist, dass die Dichtung aus einem entsprechend deformierbaren, d. h. elastischen Material besteht, beispielsweise aus Gummi oder einem geeigneten Kunststoff.
Dabei kann die Dichtung verdrehsicher mit dem Gehäuse verbunden sein und demzufolge in Nichtfunktionsstellung gegenüber der Drehbuchse frei liegen. Denkbar ist aber auch die Dichtung verdrehfest an der Drehbuchse anzuschließen und in nicht deformierter, also entspannter Stellung mit Spiel zum Gehäuse zu positionieren. Bevorzugt wird jedoch die erstgenannte Variante zur Ausführung kommen.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, in dem Gehäuse einen axial verschiebbaren Kolben zu lagern, der mit der Zuführleitung korrespondiert, und der gegenüber der Drehbuchse ebenfalls verschiebbar ist.
Bei Zuführung des Mediums wird dies zunächst auf die Kolbenfläche geführt, wodurch der Kolben in Richtung der Dichtung gedrückt wird und die Dichtung sich im Sinne der Erfindung verformt.
Danach kann das Medium in den Innenraum der Drehbuchse strömen und über den Ausgang dem beispielsweise Reifen zugeführt werden.
Zweckmäßigerweise weist die Drehbuchse zumindest einen Durchgang auf, der sich in gespannter Endstellung des Kolbens von einem Druckraum, der einerseits vom Kolbenboden und andererseits vom Gehäuse begrenzt ist, in das Innere der Drehbuchse erstreckt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 und 2 eine erfindungsgemäße Drehdurchführung, jeweils in verschiedenen Funktionsstellungen in einem Längsschnitt.
In den Figuren ist eine Drehdurchführung für ein unter Druck durchführbares Medium, vorzugsweise Druckluft dargestellt, die beispielsweise Bestandteil einer Reifenfüllanlage sein kann.
Diese Drehdurchführung besteht aus seinem festsetzbaren Gehäuse 1, das eine Zuführleitung 2 aufweist, sowie einer in dem Gehäuse 1 drehbar gelagerten Drehbuchse 3, die mit einem der Zuführleitung 2 gegenüberliegenden konzentrischen Ausgang 4 versehen ist.
Zur Abdichtung im Fall einer Mediendurchführung zwischen der Drehbuchse 3 und dem Gehäuse 1 ist eine Dichtung 5 vorgesehen, die aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise Gummi oder einem geeigneten Kunststoff besteht. Dabei liegt die Dichtung 5 ständig an einer Innenwandung des Gehäuses 1 an, während sie bei Nichtdurchführung des unter Druck stehenden Mediums gegenüber der Drehbuchse 3 freiliegt. Diese „Nichtgebrauchs-Stellung” ist in der 1 dargestellt.
Bei Beaufschlagung der Drehdurchführung mit dem Medium wird dies über die Zuführleitung 2, einen sich axial anschließenden Axialkanal 8 und davon abzweigende Querkanäle 9 in einen Druckraum 7 geleitet, der einerseits von der Gehäusewandung und andererseits von einer Stirnfläche eines Kolbens 6 begrenzt ist, der axial verschiebbar auf der Drehbuchse 3 gelagert ist.
Bei Beaufschlagung des Kolbens 6 mit dem Druck-Medium wird der Kolben 6 gegen die Dichtung 5 gepresst, wobei diese zwischen zwei Scheiben 13 liegt.
Dabei verformt sich die als Ring ausgebildete Dichtung 5 derart, dass sie mit ihrer Innenfläche dichtend an der Drehbuchse 3 zur Anlage kommt.
Durch den Hub des Kolbens 6 wird eine umlaufende Nut 15 der Drehbuchse 3 freigegeben, von der aus Querbohrungen 10 in den Innenraum der Drehbuchse 3 münden, so dass das Medium hindurchströmen und aus dem Ausgang 4 austreten kann. Diese „Gebrauchs-Stellung” ist in der 2 gezeigt.
Bei einem Abschalten der Zuführung des Mediums wird der Kolben 6 durch die der Dichtung 5 innewohnenden Rückstellkräfte wieder in seine Ausgangsposition entsprechend der 1 verschoben, wobei die Nut 15 vom Kolben 6 überdeckt wird und die Dichtung 5 sich derart entspannt, dass sie gegenüber der Drehbuchse 3 freiliegt.
Zur Lagerung der Drehbuchse 3 in dem Gehäuse 1 sind als Gleitlager Gleitbuchsen 12 vorgesehen, während die Abdichtung des Kolbens 6 zum Gehäuse 1 hin über O-Ringe 14 erfolgt.
Zur Verdrehsicherung des Kolbens 6 und der Dichtung 5 gegenüber dem Gehäuse 1 sind Arretierstifte 11 vorgesehen, die sich axial erstrecken und einerseits in das Gehäuse 1 und andererseits in den Kolben 6 bzw. die Dichtung 5 eingreifen.

1: Gehäuse
2: Zuführleitung
3: Drehbuchse
4: Ausgang
5: Dichtung
6: Kolben
7: Druckraum
8: Axialkanal
9: Querkanal
10: Querbohrung
11: Arretierstift
12: Gleitbuchse
13: Scheibe
14: O-Ring
15: Nut

Claims

Drehdurchführung für ein unter Druck durchführbares Medium für eine Reifenfüllanlage, mit einem festsetzbaren Gehäuse (1), das eine Zuführleitung (2) aufweist, und einer im Gehäuse (1) drehbar gelagerten, mit einem konzentrischen Ausgang (4) versehenen Drehbuchse (3), wobei zwischen dem Gehäuse (1) und der Drehbuchse (3) mindestens eine umlaufende Dichtung (5) vorgesehen ist, die am Gehäuse (1) oder der Drehbuchse (3) ständig und bei der Durchführung des Mediums unter Mediumdruck bedingter Verformung an der sich ihr gegenüber drehenden Drehbuchse (3) bzw. dem sich ihr gegenüber drehenden Gehäuse (1) dichtend anliegt und bei Nichtdurchführung des Mediums freiliegt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verformung der Dichtung (5) in dem Gehäuse (1) ein gegenüber der Drehbuchse (3) axial verschiebbarer Kolben (6) gelagert ist, der durch das zugeführte Medium gegen die Dichtung (5) pressbar ist.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben (6) und dem Gehäuse (1) ein konzentrischer Druckraum (7) vorgesehen ist, in den das Medium führbar ist.
Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbuchse (3) Querbohrungen (10) aufweist, die bei Nichtdurchführung des Mediums durch die Innenfläche des Kolbens (6) verschlossen sind.
Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbuchse (3) eine umlaufende Nut (15) aufweist, in die die Querbohrungen (10) münden.
Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in axialer Richtung an die Zuführleitung (2) ein Axialkanal (8) der Drehbuchse (3) anschließt, der in Querkanäle (9) abzweigt, die in den Druckraum (7) münden.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) und/oder die Dichtung (5) gegenüber dem Gehäuse (1) verdrehgesichert gehalten sind.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) gegenüber der zugeordneten Wandung des Gehäuses (1) abgedichtet ist.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (5) aus einem Gummi oder elastisch verformbaren Kunststoff besteht.