DE102013211987A1

DE102013211987A1 - Seal for axial piston machine with vibration damping

Info

Publication number: DE102013211987A1
Application number: DE201310211987
Authority: DE
Inventors: Matthias Greiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-22
Also published as: WO2014206714A1

Abstract

Es wird eine Dichtung (40) mit mechanischer Dämpfung für eine Axialkolbenmaschine (10) vorgeschlagen, die aus einem flachen Ring (42) aus einem ersten Material besteht, wobei der Ring (42) mindestens eine Auswölbung (64) in Richtung hin zu einer der Dichtflächen (52, 54) aufweist. Die Auswölbung (64) ist ausgestaltet, sich an einer der beiden Dichtflächen (52, 54) unter Druck auf die jeweils andere Dichtfläche unter einer mechanischen Spannung federnd abzustützen. Die Dichtung (40) ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ring (42) auf seiner Oberseite und/oder Unterseite eine über eine gesamte umfängliche Erstreckung des Ringes (42) umlaufende Verdickung (44) aus einem zweiten Material aufgebracht ist. Dabei ist eine Elastizität des zweiten Materials größer als eine Elastizität des ersten Materials.A mechanical damping gasket (40) is proposed for an axial piston machine (10) consisting of a flat ring (42) of a first material, the ring (42) having at least one bulge (64) towards one of the first Has sealing surfaces (52, 54). The bulge (64) is configured resiliently supported on one of the two sealing surfaces (52, 54) under pressure on the respective other sealing surface under a mechanical stress. The seal (40) is characterized in that on the ring (42) on its top and / or bottom over a total circumferential extent of the ring (42) encircling thickening (44) made of a second material is applied. In this case, an elasticity of the second material is greater than an elasticity of the first material.

Description

Stand der TechnikState of the art

Eine Axialkolbenmaschine, die auch Hydrostat genannt werden kann, kann zur Förderung von Flüssigkeit, beispielsweise Hydrauliköl, dienen und/oder als Antrieb, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit Hybrid-Antrieb, genutzt werden. Es gibt beispielsweise Kraftfahrzeuge, bei denen überschüssige Energie, die z.B. beim Bremsen umgewandelt wird, mit Hilfe der Axialkolbenmaschine in einem Druckspeicher gespeichert wird und dann später mittels der Axialkolbenmaschine wiederum zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzt werden kann.An axial piston machine, which can also be called a hydrostatic device, can be used to convey fluid, for example hydraulic oil, and / or can be used as a drive, for example in a motor vehicle with a hybrid drive. For example, there are motor vehicles where excess energy, e.g. is converted during braking, with the help of the axial piston engine is stored in a pressure accumulator and then later by means of the axial piston machine can be used to drive the vehicle again.

Während des Betriebes einer Axialkolbenmaschine kann in einem Innenbereich der Maschine ein Druck von bis zu beispielsweise 15 bar gegenüber einem Umgebungsdruck entstehen. Um ein Austreten von Gas oder Flüssigkeit aus dem Innenbereich zu verhindern, kann ein Zwischenraum zwischen einem Gehäuse und einer Anschlussplatte beim Verbinden zusätzlich mit einer Dichtung versehen werden. Dabei können häufig O-Ringe zum Einsatz kommen, die eine ausreichende Abdichtung auch bei vergleichsweise hohen Werten des Innendrucks sicherstellen können.During operation of an axial piston machine, a pressure of up to, for example, 15 bar relative to an ambient pressure can arise in an inner region of the machine. In order to prevent leakage of gas or liquid from the inner region, a gap between a housing and a connection plate can be additionally provided with a seal during connection. In this case, O-rings can often be used, which can ensure a sufficient seal even at relatively high levels of internal pressure.

Neben der Druckbeanspruchung können Axialkolbenmaschinen, beispielsweise bei Anwendung in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, auch Vibrationsbelastungen ausgesetzt sein. Diese können in manchen Fällen unerwünschte Geräusche und zusätzliche mechanische Belastung verursachen. Für die Auslegung und Gestaltung der Dichtung im Bereich solcher Axialkolbenmaschine können sich daraus zusätzliche Anforderungen ergeben, die in manchen Fällen Kompromisse beim Erfüllen der Vielzahl von Anforderungen erforderlich machen können.In addition to the compressive stress axial piston machines, for example, when used in vehicles with internal combustion engines, be exposed to vibration loads. These can in some cases cause unwanted noise and additional mechanical stress. For the design and design of the seal in the field of such axial piston machine, this may result in additional requirements, which may in some cases make compromises in meeting the variety of requirements may be required.

DE 165 33 90 A1 beschreibt ein Beispiel einer Axialkolbenmaschine mit einem Kolben aufnehmenden Zylinderkörper, der mit Hilfe einer formschlüssigen und lösbaren Verbindung mit einer ihn mindestens teilweise durchdringenden Triebwelle verbunden ist. DE 165 33 90 A1 describes an example of an axial piston machine with a piston-receiving cylinder body, which is connected by means of a positive and releasable connection with an at least partially penetrating drive shaft.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Mithilfe der vorgeschlagenen Dichtung können eine Verbesserung einer Gehäusedichtigkeit und einer Dämpfung von Vibrationen sowie eine Verringerung der Geräuschentwicklung einer Axialkolbenmaschine erreicht werden.By means of the proposed gasket, an improvement of a housing density and a damping of vibrations as well as a reduction of the noise development of an axial piston machine can be achieved.

Der nachfolgend beschriebenen Erfindung liegen unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde: Beim Einsatz von Axialkolbenmaschinen können je nach Einsatzgebiet Vibrationen auftreten. Diese können zum einen durch die Eigendynamik der Axialkolbenmaschine, beispielsweise durch den Betrieb der Maschine selbst, aber auch durch externe Einflüsse, wie beispielsweise mechanisch mit der Axialkolbenmaschine gekoppelte Verbrennungsmotoren, entstehen. Die Vibrationen können geringfügige Verschiebungen zwischen einer Dichtungsfläche des Gehäuses gegenüber einer Dichtungsfläche einer Anschlussplatte der Axialkolbenmaschine verursachen. The invention described below is based inter alia on the following considerations: When using axial piston machines, vibrations may occur depending on the field of use. These can arise on the one hand by the inherent dynamics of the axial piston machine, for example by the operation of the machine itself, but also by external influences, such as mechanically coupled to the axial piston engine combustion engines. The vibrations may cause slight displacements between a sealing surface of the housing and a sealing surface of a connecting plate of the axial piston machine.

Darüber hinaus können Wärmeausdehnungseffekte auftreten, bei denen es aufgrund verschiedener Materialen von Gehäuse und Anschlussplatte zu verschieden starker Ausdehnung und damit zu einer Verschiebung der Dichtflächen gegeneinander kommen kann. Besteht beispielsweise eine Grundplatte aus Aluminium und ein Gehäuse aus Stahl, so ist zu berücksichtigen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium etwa doppelt so hoch ist wie der Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl. Beispielsweise ergibt sich dadurch bei einem Durchmesser eines runden Gehäusequerschnitts von 200 mm und einer Erwärmung um 50 Kelvin zwischen dem Gehäuse und der Anschlussplatte eine parallele Verschiebung der Dichtflächen von etwa 0,2 mm.In addition, thermal expansion effects may occur in which, due to different materials of housing and connecting plate to different degrees of expansion and thus to a displacement of the sealing surfaces can come together. For example, if an aluminum base plate and a steel case are used, it should be noted that the coefficient of thermal expansion of aluminum is about twice the coefficient of thermal expansion of steel. For example, this results in a diameter of a round housing cross-section of 200 mm and a heating of 50 Kelvin between the housing and the connection plate, a parallel displacement of the sealing surfaces of about 0.2 mm.

Werden zur Abdichtung eines Zwischenraumes zwischen dem Gehäuse und der Anschlussplatte einer Axialkolbenmaschine beispielsweise O-Ringe verwendet, kann eine solche Verschiebung oder Relativbewegung durch den Aufbau der O-Ring-Dichtung, beispielsweise in Kombination mit Nuten in den jeweiligen Dichtflächen, unter Aufrechterhaltung der Dichtwirkung ausgeglichen werden. Dabei sind bei ausschließlicher Verwendung eines O-Ringes die Dichtflächen meist direkt miteinander in mechanischem Kontakt, beispielsweise miteinander verschraubt.If, for example, O-rings are used to seal off a gap between the housing and the connection plate of an axial piston machine, such a displacement or relative movement can be compensated for by the construction of the O-ring seal, for example in combination with grooves in the respective sealing surfaces, while maintaining the sealing effect become. In this case, with the exclusive use of an O-ring, the sealing surfaces are usually directly in mechanical contact with each other, for example screwed together.

Durch den direkten mechanischen Kontakt können allerdings Vibrationen oder mechanische Stöße ohne oder mit nur sehr geringer Dämpfung übertragen werden. Durch die Vibrationen können im gesamten Bereich der Axialkolbenmachine unerwünschte Geräusche entstehen. Daher ist es wünschenswert, zusätzlich zur Dichtungsfunktion eine Dämpfung dieser Vibrationen oder Stöße beim Übergang zwischen den Dichtflächen zu erreichen. Due to the direct mechanical contact, however, vibrations or mechanical shocks can be transmitted without or with only very little damping. The vibrations can cause unwanted noise in the entire range of axial piston machines. Therefore, it is desirable to achieve in addition to the sealing function, a damping of these vibrations or shocks at the transition between the sealing surfaces.

Daher wird eine Dichtung zur Abdichtung und mechanischen Dämpfung von zwei sich gegenüberliegenden ringförmigen Dichtflächen von miteinander verbindbaren Gehäuseteilen vorgeschlagen. Die Dichtung weist einen ersten flachen Ring aus einem ersten Material auf, der ausgestaltet ist, über eine gesamte umfängliche Erstreckung der Dichtflächen der Gehäuseteile mit seiner Oberseite und seiner Unterseite zwischen den Dichtflächen anliegend eingebracht zu werden. Der Ring weist mindestens eine Auswölbung zumindest teilweise in Richtung hin zu einer der Dichtflächen auf. Die Auswölbung ist ausgestaltet, sich an einer der beiden Dichtflächen unter Druck auf die jeweils andere Dichtflächen unter einer mechanischen Spannung federnd abzustützen, wenn die Gehäuseteile miteinander verbunden sind. Die Dichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ring an seiner Oberseite und/oder Unterseite eine über eine gesamte umfängliche Erstreckung des Ringes umlaufende Verdickung aus einem zweiten Material derart aufgebracht ist, dass bei miteinander verbundenen Gehäuseteilen ein Zwischenraum zwischen dem Ring und einer angrenzenden Dichtfläche durch mechanischen Kontakt druckdicht abgedichtet wird. Dabei ist eine Elastizität des zweiten Materials größer als eine Elastizität des ersten Materials. Therefore, a seal for sealing and mechanical damping of two opposing annular sealing surfaces is proposed by interconnectable housing parts. The seal has a first flat ring of a first material, which is configured, over an entire circumferential extent of the sealing surfaces of the housing parts with its upper side and its underside fitting between the sealing surfaces to be introduced. The ring has at least one bulge at least partially in the direction of one of the sealing surfaces. The bulge is configured resiliently supported on one of the two sealing surfaces under pressure on the respective other sealing surfaces under a mechanical stress when the housing parts are connected together. The seal is characterized in that on the ring at its top and / or bottom over a total circumferential extent of the ring encircling thickening of a second material is applied such that in interconnected housing parts, a gap between the ring and an adjacent sealing surface mechanical contact is sealed pressure-tight. In this case, an elasticity of the second material is greater than an elasticity of the first material.

Ein Vorteil kann darin gesehen werden, dass durch die Kombination einer Dichtungsfunktion der Verdickung mit einer mechanischen Dämpfungsfunktion des flachen Ringes beide Aspekte in einer Dichtung verwirklicht werden können. An advantage may be seen in that by combining a sealing function of the thickening with a mechanical damping function of the flat ring both aspects in a seal can be realized.

Eine Dichtfläche kann als die Oberfläche eines Gehäuseteils verstanden werden, die zur Verbindung mit einem zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist und an der kein Gas oder keine Flüssigkeit aus dem Gehäuse nach außen gelangen darf. Dies kann beispielsweise eine Stirnseite oder Stirnfläche eines zylinderförmigen Gehäuseteils sein. Ein Gehäuseteil kann dabei beispielsweise ein Gehäusedeckel bzw. Gehäuseoberteil oder eine Anschlussplatte bzw. Grundplatte einer Axialkolbenmaschine sein.A sealing surface can be understood as the surface of a housing part which is provided for connection to a second housing part and at which no gas or liquid is allowed to escape from the housing to the outside. This can be, for example, an end face or end face of a cylindrical housing part. A housing part may be, for example, a housing cover or housing upper part or a connection plate or base plate of an axial piston machine.

Ein flacher Ring kann eine aus einem oder auch aus mehreren Materialien bestehendes Band sein, das beispielsweise über seine Erstreckung eine gleiche Höhe und Breite aufweist. Dabei kann der Ring kreisförmig ausgebildet sein, aber auch verschiedene andere Formen, beispielsweise elliptisch oder oval, annehmen. Der Ring kann sich in einem Beispiel innerhalb einer Ebene erstrecken. In einem weiteren Beispiel erstreckt sich der Ring in sich geschlossen innerhalb eines dreidimensionalen Raumes. A flat ring can be a band consisting of one or more materials which, for example, has the same height and width over its extent. In this case, the ring may be circular, but also assume various other shapes, for example elliptical or oval. The ring may extend within a plane in one example. In another example, the ring is self-contained within a three-dimensional space.

Das Anliegen des Ringes mit seiner Oberseite und seiner Unterseite zwischen den Dichtflächen kann so verstanden werden, dass die Dichtfläche parallel zu einer Fläche der Oberseite bzw. Unterseite des Ringes angeordnet ist und die Flächen zumindest teilweise in direktem mechanischen Kontakt stehen.The concern of the ring with its top and bottom between the sealing surfaces can be understood that the sealing surface is arranged parallel to a surface of the top or bottom of the ring and the surfaces are at least partially in direct mechanical contact.

Eine Auswölbung des Ringes kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass der Ring entlang seiner Erstreckung im Zwischenraum zwischen den Dichtflächen jeweils abwechselnd eine der beiden Dichtflächen mechanisch kontaktiert, wenn die Gehäuseteile miteinander verbunden sind. In einem Beispiel kann bei Ausüben eines mechanischen Druckes einer Dichtfläche in Richtung der jeweils anderen Dichtfläche die Auswölbung des Ringes in Richtung dieses Druckes elastisch einfedern und so beispielsweise eine Vibration dämpfen. Der Ring mit den Auswölbungen kann im verbundenen Zustand der Gehäuseteile mechanisch vorgespannt sein. Mit einem Grad der Vorspannung kann zum Beispiel eine Dämpfungseigenschaft des Ringes beeinflusst werden.A bulge of the ring can for example be designed so that the ring along its extension in the space between the sealing surfaces alternately contacted one of the two sealing surfaces mechanically when the housing parts are connected together. In one example, upon exerting a mechanical pressure of a sealing surface in the direction of the respective other sealing surface, the bulge of the ring in the direction of this pressure elastically compress and thus damp a vibration, for example. The ring with the bulges may be mechanically biased in the connected state of the housing parts. With a degree of bias, for example, a damping property of the ring can be influenced.

Unter einer Verdickung kann ein Bereich mit größerer Materialdicke im Querschnitt als radial weiter innen oder radial weiter außen liegende Bereiche verstanden werden. Dabei kann die Verdickung auf der Oberfläche des Ringes eine beispielsweise wulstähnliche Form aufweisen. Die Verdickung sollte dabei vorzugsweise in einer Richtung zur Dichtfläche höher sein als eine Tiefe der Auswölbung in Richtung zur Dichtfläche, um eine Dichtwirkung der Verdickung zu erreichen. A thickening may be understood to mean a region with a greater material thickness in cross section than regions located radially further inward or radially further outside. In this case, the thickening on the surface of the ring have an example bead-like shape. The thickening should preferably be higher in one direction to the sealing surface than a depth of the bulge in the direction of the sealing surface in order to achieve a sealing effect of the thickening.

Die Verdickung kann beispielsweise eine Vielzahl von wulstähnlichen Verdickungen aufweisen, die beispielsweise auf ihrer Erstreckung entlang des Ringes parallel nebeneinander angeordnet sind. Die Verdickung kann in ihrem Querschnitt verschiedene weitere Formen aufweisen, beispielsweise dreieckig, rechteckig, rund bzw. halbrund oder omegaförmig.The thickening can, for example, have a multiplicity of bead-like thickenings, which are arranged parallel to one another, for example, along their extent along the ring. The thickening may have various other shapes in its cross section, for example triangular, rectangular, round or semicircular or omega-shaped.

In einer Ausführungsform weist das erste Material ein Metall auf. Ein Vorteil kann darin gesehen werden, dass Metalle eine vorteilhafte Stabilität und Dämpfungseigenschaften aufweisen können, die eine effektive Dämpfung von Schwingungen und Vibrationen ermöglichen können. Vorteilhafterweise kann der Ring vollständig aus Metall bestehen.In an embodiment, the first material comprises a metal. An advantage may be seen in the fact that metals can have advantageous stability and damping properties that can enable effective damping of vibrations and vibrations. Advantageously, the ring may be made entirely of metal.

In einer Ausführungsform weist der Ring ein Stahlblech auf bzw. besteht aus solchem. Hierbei können auch Federstahlmaterialien oder entsprechende Legierungen verwendet werden. Dies kann eine für die zu dämpfenden Vibrationsfrequenzen und Vibrationsstärken vorteilhafte Dämpfungseigenschaft bei gleichzeitiger mechanischer Stabilität des Ringes ermöglichen.In one embodiment, the ring comprises or consists of a steel sheet. Here also spring steel materials or corresponding alloys can be used. This can allow a damping characteristic which is advantageous for the vibration frequencies and vibration intensities to be damped with simultaneous mechanical stability of the ring.

In einer Ausführungsform ist das zweite Material ein Elastomer. Insbesondere kann die Verdickung vollständig aus Elastomer bestehen. Ein Vorteil einer Verwendung von Elastomeren kann darin gesehen werden, dass die Verdickung in gewissen Grenzen ihre Form elastisch verändern kann und sich dadurch den Konturen der abzudichtenden Oberflächen besser anpassen kann. Darüber hinaus kann ein elastomerbasiertes Material temperaturbedingte Relativbewegungen zwischen den Dichtflächen zumindest teilweise ausgleichen und durch Verformung oder Verpressung unter einem anliegenden Druck auch bei Vibrationen oder Schwingungen Dichtheit zwischen den Dichtflächen erreichen. In one embodiment, the second material is an elastomer. In particular, the thickening may consist entirely of elastomer. An advantage of using elastomers can be seen in the fact that the thickening can, within certain limits, elastically change its shape and thereby better adapt to the contours of the surfaces to be sealed. In addition, an elastomer-based material at least partially compensate for temperature-related relative movements between the sealing surfaces and by deformation or compression under an applied pressure even at Vibrations or vibrations reach tightness between the sealing surfaces.

In einer Ausführungsform ist das Elastomer auf das erste Material aufvulkanisiert. Durch das Vulkanisieren kann eine stabile und/oder dauerhafte mechanische Verbindung zwischen dem Elastomer und dem ersten Material erreicht werden.In one embodiment, the elastomer is vulcanized onto the first material. By vulcanizing a stable and / or permanent mechanical connection between the elastomer and the first material can be achieved.

In einer Ausführungsform ist das zweite Material auf das erste Material aufgeschmolzen. Vorteil des Aufschmelzens kann eine haltbare und druckdichte Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Material sein.In one embodiment, the second material is melted onto the first material. Advantage of the reflow may be a durable and pressure-tight connection between the first and second material.

In einer Ausführungsform weist der Ring mit den Auswölbungen in einem radialen Querschnitt des Ringes ein welliges Profil auf. Mit anderen Worten kann der Ring mehrere Auswölbungen aufweisen. Ein Vorteil kann sein, dass durch die Anzahl an Auswölbungen in einem radialen Querschnitt des Ringes eine Elastizität des Ringes und damit ein Einfederverhalten oder Dämpfungsverhalten hinsichtlich der Dämpfung von Schwingungen und Vibrationen beeinflusst werden kann. Darüber hinaus kann eine vorteilhaftere Kräfteverteilung der jeweiligen auf die Dichtflächen wirkenden Abstützkräfte erreicht werden.In one embodiment, the ring with the bulges in a radial cross section of the ring on a wavy profile. In other words, the ring may have a plurality of bulges. An advantage may be that the number of bulges in a radial cross section of the ring elasticity of the ring and thus a jounce behavior or damping behavior with respect to the damping of vibrations and vibrations can be influenced. In addition, a more advantageous distribution of forces of the respective forces acting on the sealing surfaces supporting forces can be achieved.

In einer Ausführungsform weist der Ring eine erste Verdickung an der Oberseite und eine zweite Verdickung an der Unterseite auf. Die erste Verdickung liegt vorzugsweise an jeweils gleicher Radial- und Umfangsposition des Ringes der zweiten Verdickung gegenüber. Ein Vorteil kann darin gesehen werden, dass hierdurch eine wirkungsvolle Abdichtung sowohl eines Zwischenraumes zwischen einer ersten Dichtfläche und der Oberseite des Ringes sowie eines Zwischenraumes zwischen einer zweiten Dichtfläche und der Unterseite des Ringes erreicht werden kann. In one embodiment, the ring has a first thickening at the top and a second thickening at the bottom. The first thickening is preferably opposite in each case the same radial and circumferential position of the ring of the second thickening. An advantage can be seen in the fact that an effective sealing of both a gap between a first sealing surface and the top of the ring and a gap between a second sealing surface and the underside of the ring can be achieved thereby.

In einem Beispiel weisen die Dichtflächen zusätzlich Nute oder Eintiefungen auf, die ein effektives dichtendes Eingreifen der Verdickung in die Dichtfläche erlauben. Diese Nute oder Eintiefungen können beispielsweise ringförmig umlaufend über die Erstreckung des Ringes in die Dichtfläche eingebracht sein und so angeordnet sein, dass die Verdickungen jeweils den Eintiefungen gegenüber liegen und die Verdickungen in die Eintiefungen zumindest teilweise hineinragen, wenn die Gehäuseteile miteinander verbunden sind.In one example, the sealing surfaces additionally include grooves or recesses that allow effective sealing engagement of the thickening in the sealing surface. These grooves or recesses may be introduced, for example, annularly encircling the extent of the ring in the sealing surface and be arranged so that the thickenings each lie opposite the recesses and the thickenings protrude into the recesses at least partially, when the housing parts are interconnected.

In einem Aspekt der Erfindung wird eine Axialkolbenmaschine vorgeschlagen, die eine Dichtung, wie oben beschrieben, aufweist. In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Fahrzeug eine solche Axialkolbenmaschine auf.In one aspect of the invention, an axial piston machine is proposed which has a seal as described above. In a further aspect of the invention, a vehicle has such an axial piston machine.

Es ist zu verstehen, dass Merkmale der Dichtung, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, auch Merkmale der Axialkolbenmaschine oder des Fahrzeugs sein können und umgekehrt.It should be understood that features of the gasket as described above and below may also be features of the axial piston engine or vehicle, and vice versa.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Weder die Beschreibung noch die Figuren sollen als die Erfindung einschränkend ausgelegt werden.Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Neither the description nor the figures are to be construed as limiting the invention.

1 zeigt beispielhaft einen Querschnitt eines schematischen Aufbaus einer Axialkolbenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Dichtung in einer Schnittdarstellung. 1 shows by way of example a cross section of a schematic structure of an axial piston machine with a seal according to the invention in a sectional view.

2 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Dichtung mit einer seitlichen Erweiterung. 2 schematically shows a section of a plan view of a seal according to the invention with a lateral extension.

3 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung entlang der Linie A-A der in 2 dargestellten Dichtung. 3 shows a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG 2 illustrated seal.

Die Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The drawings are only schematic and not to scale. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments

In 1 ist eine Axialkolbenmaschine 10 in schematischer Schnittdarstellung gezeigt. Die Axialkolbenmaschine 10 besteht im Wesentlichen aus einem Zylinderkörper 12 mit mehreren Kolbenbohrungen 14, die um eine Welle 16 herum angeordnet sind. Ferner umfasst die Axialkolbenmaschine 10 eine Schwenkwiege 18, die um ein Schwenkwiegenlager 20 schwenkbar gelagert ist. In den Kolbenbohrungen 14 befindet sich jeweils ein Förderkolben 22, der beweglich angeordnet ist und sich mit einem Gleitschuh 24 auf einer Gleitfläche 26 der Schwenkwiege 18 abstützt. In 1 is an axial piston machine 10 shown in a schematic sectional view. The axial piston machine 10 consists essentially of a cylinder body 12 with several piston bores 14 that is about a wave 16 are arranged around. Furthermore, the axial piston machine comprises 10 a pivoting cradle 18 who are looking for a pivoting cradle bearing 20 is pivotally mounted. In the piston bores 14 there is a delivery piston in each case 22 , which is arranged movably and with a sliding shoe 24 on a sliding surface 26 the pivoting cradle 18 supported.

Bei Rotation des Zylinderkörpers 12 werden die Förderkolben 22 in ihrer Kolbenbohrung 14 entlang der Gleitfläche 26 geführt, wobei jeder der Förderkolben 22, wenn die Schwenkwiege 18 verschwenkt ist, periodische Bewegungen parallel zur Welle 16 ausführt. Wird eine Rotationsbewegung über beispielsweise einen externen Antrieb auf die Welle 16 und somit auf den Zylinderkörper 12 übertragen, kann die Axialkolbenmaschine 10 zum Beispiel als Pumpe betrieben werden.Upon rotation of the cylinder body 12 become the delivery pistons 22 in their piston bore 14 along the sliding surface 26 guided, with each of the delivery pistons 22 when the pivoting cradle 18 is pivoted, periodic movements parallel to the shaft 16 performs. Is a rotational movement about, for example, an external drive to the shaft 16 and thus on the cylinder body 12 transferred, the axial piston machine 10 For example, be operated as a pump.

Die zuvor beschriebenen Elemente sind im Inneren eines Gehäuses 28 angeordnet, das die beschriebenen Elemente unter anderem vor äußeren mechanischen Einflüssen schützen kann. Das Gehäuse 28 ist mit einer Anschlussplatte 30 verschraubt. Zwischen der Anschlussplatte 30 und dem Gehäuse 28 wird ein Dichtungsbereich 32 gebildet. Dieser Dichtungsbereich 32 dient zur druckdichten Abdichtung eines Innenbereiches 34 des Gehäuses 28 gegenüber einer äußeren Umgebung der Axialkolbenmaschine 10. Im Innenbereich 34 kann gegenüber der äußeren Umgebung ein erhöhter Druck vorherrschen. Dieser kann beispielsweise im Bereich von bis zu 15 bar über einem Druck in der äußeren Umgebung liegen. Um den druckerhöhten Innenbereich 34 abzudichten, ist der Dichtungsbereich 32 ausgestaltet, mögliche geringfügige Bewegungen des Gehäuses 28 relativ zur Anschlussplatte 30 in einer Weise zu kompensieren, dass keine Flüssigkeit oder Gase durch einen Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 28 und der Anschlussplatte 30 austreten können und dabei eine mechanische Übertragung von Vibrationen oder Schwingungen zwischen dem Gehäuse 28 und der Anschlussplatte 30 gedämpft werden.The elements described above are inside a housing 28 arranged that the Among other things described elements can protect against external mechanical influences. The housing 28 is with a connection plate 30 screwed. Between the connection plate 30 and the housing 28 becomes a sealing area 32 educated. This sealing area 32 serves for pressure-tight sealing of an interior area 34 of the housing 28 to an external environment of the axial piston machine 10 , Indoor 34 can prevail over the external environment increased pressure. This may be, for example, in the range of up to 15 bar above a pressure in the external environment. To the pressure-increased interior area 34 seal is the sealing area 32 designed, possible minor movements of the housing 28 relative to the connection plate 30 compensate in such a way that no liquid or gases through a gap between the housing 28 and the connection plate 30 can escape and thereby a mechanical transmission of vibrations or vibrations between the housing 28 and the connection plate 30 be steamed.

In 2 ist dieser Dichtungsbereich 32 detaillierter in einer Draufsicht dargestellt. Der Dichtungsbereich 32 weist eine hier teilweise dargestellte Dichtung 40 auf, die einen flachen Ring 42 und eine Verdickung 44 aufweist. Der Ring 42 weist eine ringförmige, flache Struktur auf, die aus einem ersten Material, beispielsweise Stahlblech oder Federstahlblech, gefertigt ist. Auf der Oberseite des Ringes ist eine Verdickung 44 in Form einer Wulst aufgebracht, die aus einem zweiten Material besteht. Die Elastizität dieses zweiten Materials ist dabei größer als eine Elastizität des ersten Materials. Die Verdickung oder Wulst 44 erstreckt sich über eine gesamte umfängliche Erstreckung des Ringes 42, wobei das Material des Ringes 42 mit dem Material der Verdickung 44 verbunden ist. In 2 is this sealing area 32 shown in more detail in a plan view. The sealing area 32 has a seal partially shown here 40 put on a flat ring 42 and a thickening 44 having. The ring 42 has an annular, flat structure which is made of a first material, for example steel sheet or spring steel sheet. On top of the ring is a thickening 44 applied in the form of a bead, which consists of a second material. The elasticity of this second material is greater than an elasticity of the first material. The thickening or bead 44 extends over an entire circumferential extent of the ring 42 , where the material of the ring 42 with the material of thickening 44 connected is.

Die Dichtung 40 weist im hier gezeigten Beispiel weiterhin eine seitliche Erweiterung 46 auf, die hier dazu dient, einen Bereich für eine Durchführung 48 abzudichten. Mit anderen Worten erstreckt sich der Ring 42 nicht exakt in Form eines Kreisbogens gleichmäßig über die gesamte Länge, sondern weist eine lokale seitliche Erweiterung 46 zur Integration der Durchführung 48 auf. Die Durchführung 48 kann zur Aufnahme einer Schraube oder eines ähnlichen Befestigungselements zur mechanischen Fixierung des Gehäuses 28 an der Anschlussplatte 30 dienen. Dabei ist das Gehäuse 28 im Dichtungsbereich 32 gegenüber den Seitenflächen um 90° abgewinkelt, um einen parallelen Verlauf der Dichtflächen von Gehäuse 28 und Anschlussplatte 30 zu erreichen.The seal 40 in the example shown here also has a lateral extension 46 which serves here, an area for an implementation 48 seal. In other words, the ring extends 42 not exactly in the form of a circular arc evenly over the entire length, but has a local lateral extension 46 to integrate the implementation 48 on. The implementation 48 can accommodate a screw or similar fastener for mechanical fixation of the housing 28 on the connection plate 30 serve. Here is the case 28 in the sealing area 32 Angled at 90 ° to the side surfaces to a parallel course of the sealing surfaces of housing 28 and connection plate 30 to reach.

Zum weiteren besseren Verständnis ist in 3 eine Schnittdarstellung in A-A-Richtung 50 (siehe 2) dargestellt, die den detaillierten Aufbau des Dichtungsbereichs 32 zeigt. For further better understanding is in 3 a sectional view in the AA direction 50 (please refer 2 ) showing the detailed structure of the sealing area 32 shows.

3 zeigt den Dichtungsbereich 32 mit den miteinander verbindbaren Gehäuseteilen Gehäuse 28 und Anschlussplatte 30. An der zur Anschlussplatte 30 gerichteten Seite des Gehäuses 28 befindet sich die Dichtfläche 52 des Gehäuses 28. Analog bildet die Anschlussplatte 30 an der zum Gehäuse 28 gerichteten Seite eine Dichtfläche 54 der Anschlussplatte 30 aus. Zwischen der Dichtfläche 52 des Gehäuses 28 und der Dichtfläche 54 der Anschlussplatte 30 ist die Dichtung 40 eingebracht. Die Dichtung 40 besteht aus dem flachen Ring 42, auf den die erste Verdickung 56 auf der Unterseite des Ringes 42 aufgebracht ist. Weiterhin ist die zweite Verdickung 58 auf der Oberseite des Ringes 42 aufgebracht. Die erste Verdickung 56 ragt in eine Nut 60 der Dichtfläche 52 hinein. Analog ragt die zweite Verdickung 58 in eine Nut 62 der Dichtfläche 54 hinein. Wie hier dargestellt, liegen sich die erste Verdickung 56 und die zweite Verdickung 58 an jeweils gleicher Radial- und Umfangsposition des Ringes 42 gegenüber. Durch das Eingreifen der Verdickungen 56, 58 in die jeweils gegenüberliegenden Nute 60, 62 wird eine Dichtwirkung erreicht, die ein Austreten von unter Druck stehender Flüssigkeit oder Gas durch einen Zwischenraum zwischen den Dichtflächen 52, 54 verhindert. 3 shows the sealing area 32 with the housing parts which can be connected together 28 and connection plate 30 , At the to the connection plate 30 directed side of the housing 28 is the sealing surface 52 of the housing 28 , Analog forms the connection plate 30 at the to the housing 28 directed side a sealing surface 54 the connection plate 30 out. Between the sealing surface 52 of the housing 28 and the sealing surface 54 the connection plate 30 is the seal 40 brought in. The seal 40 consists of the flat ring 42 on which the first thickening 56 on the bottom of the ring 42 is applied. Furthermore, the second thickening 58 on the top of the ring 42 applied. The first thickening 56 protrudes into a groove 60 the sealing surface 52 into it. Analogously, the second thickening protrudes 58 in a groove 62 the sealing surface 54 into it. As shown here, are the first thickening 56 and the second thickening 58 at each same radial and circumferential position of the ring 42 across from. By the intervention of the thickenings 56 . 58 in the opposite groove 60 . 62 a sealing effect is achieved, which is a leakage of pressurized liquid or gas through a gap between the sealing surfaces 52 . 54 prevented.

Der Ring 42 weist im hier gezeigten Beispiel drei Auswölbungen 64 auf. Die Auswölbungen 64 führen zu einem Abstand zwischen den Dichtflächen 52, 54, der größer ist als eine Materialdicke des Ringes 42. Dies kann den Vorteil haben, dass die Auswölbungen 64 des Ringes 42 bei einem Druck der Anschlussplatte 30 gegen das Gehäuse 28 bei entsprechend geeignetem ersten Material des Ringes 42 elastisch einfedern können, und damit zu einer Dämpfung von Schwingungen oder Vibrationen des Gehäuses 28 bzw. der Anschlussplatte 30 führen können. The ring 42 has three bulges in the example shown here 64 on. The bulges 64 lead to a distance between the sealing surfaces 52 . 54 which is larger than a material thickness of the ring 42 , This can have the advantage that the bulges 64 of the ring 42 at a pressure of the connection plate 30 against the case 28 in accordance with suitable first material of the ring 42 can spring down elastically, and thus to a damping of vibrations or vibrations of the housing 28 or the connection plate 30 being able to lead.

Der Ring 42 kann auch eine größere Anzahl derartiger Auswölbungen 64 aufweisen, aber auch nur eine einzige Auswölbung 64 ausbilden. The ring 42 can also a larger number of such bulges 64 have, but also only a single bulge 64 form.

Durch die Kombination aus Verdickungen 56, 58 und Auswölbungen 64 des Ringes 42 können vorteilhaft Dichtungseigenschaften und Dämpfungseigenschaften in einer Dichtung 40 kombiniert werden. Due to the combination of thickening 56 . 58 and bulges 64 of the ring 42 can advantageously sealing properties and damping properties in a gasket 40 be combined.

Ergänzend weist der Dichtungsbereich 32 eine Aussparung oder Bohrung 66 zur Aufnahme von Befestigungselementen (nicht gezeigt), beispielsweise einer Schraubverbindung auf. Der Ring 42 kann dazu eine entsprechende Aussparung oder Durchführung 48 aufweisen, um das Durchführen oder Durchstecken eines Befestigungselementes, beispielsweise einer Schraube oder eines Niets, zu ermöglichen. In addition, the sealing area indicates 32 a recess or hole 66 for receiving fastening elements (not shown), for example a screw connection. The ring 42 can do this a corresponding recess or implementation 48 have to allow the passage or insertion of a fastener, such as a screw or a rivet.

In einem Beispiel besteht der Ring 42 aus einem Federstahlblech und die erste Verdickung 56 und die zweite Verdickung 58 bestehen aus einem Elastomer, das auf den Ring 42 aufvulkanisiert ist. Der Ring 42 mit den Auswölbungen 64 kann dabei unter einer mechanischen Vorspannung stehen, womit eine Elastizität des Ringes 42 und damit Dämpfungseigenschaften der Dichtung 40 beeinflusst und verändert werden können. Unter einem erhöhten Innendruck in einem Innenbereich 34 (siehe 1) können die Verdickungen 56, 58 unter begrenzter Formveränderung in die Nut 60 der Dichtfläche 52 bzw. in die Nut 62 der Dichtfläche 54 dichtend verpresst werden, um so eine effektive Abdichtung zwischen den Dichtflächen 52, 54 zu erreichen. In one example, the ring exists 42 from a spring steel sheet and the first thickening 56 and the second thickening 58 consist of an elastomer, which is on the ring 42 vulcanized. The ring 42 with the bulges 64 can be under a mechanical bias, bringing an elasticity of the ring 42 and thus damping properties of the seal 40 can be influenced and changed. Under an increased internal pressure in an indoor area 34 (please refer 1 ) can the thickening 56 . 58 under limited shape change in the groove 60 the sealing surface 52 or in the groove 62 the sealing surface 54 be pressed sealingly, so as an effective seal between the sealing surfaces 52 . 54 to reach.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1653390 A1 [0004]

Claims

Poetry ( 40 ) for sealing and mechanical damping of two opposing annular sealing surfaces ( 52 . 54 ) of connectable housing parts ( 28 . 30 ), comprising a flat ring ( 42 ) of a first material, which is configured over an entire circumferential extent of the sealing surfaces ( 52 . 54 ) of the housing parts ( 28 . 30 ) with its top and bottom between the sealing surfaces ( 52 . 54 ) to be introduced; where the ring ( 42 ) at least one bulge ( 64 ) at least partially towards one of the sealing surfaces ( 52 . 54 ) having; the bulge ( 64 ) is configured, on one of the two sealing surfaces ( 52 . 54 ) resiliently under pressure to the respective other sealing surface under a mechanical stress, when the housing parts ( 28 . 30 ) are interconnected; characterized in that on the ring ( 42 ) at its top and / or bottom one over an entire circumferential extent of the ring ( 42 ) circumferential thickening ( 44 ) is applied from a second material such that in interconnected housing parts ( 52 . 54 ) a space between the ring and an adjacent sealing surface ( 52 . 54 ) is sealed pressure-tight by mechanical contact; wherein an elasticity of the second material is greater than an elasticity of the first material.

Poetry ( 40 ) according to claim 1, wherein the first material comprises a metal.

Poetry ( 40 ) according to claim 2, wherein the ring comprises a steel sheet.

Poetry ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the second material is an elastomer.

Poetry ( 40 ) according to claim 4, wherein the elastomer is vulcanized onto the first material.

Poetry ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the second material is melted onto the first material.

Poetry ( 40 ) according to any one of the preceding claims, wherein the ring ( 42 ) with the bulges ( 64 ) in a radial cross-section of the ring ( 42 ) has a wavy profile.

Poetry ( 40 ) according to any one of the preceding claims, wherein the ring ( 42 ) a first thickening ( 44 ) at the top and a second thickening ( 44 ) at the bottom, and wherein the first thickening ( 44 ) at the same radial position and circumferential position of the ring ( 42 ) of the second thickening ( 44 ) is opposite.

Axial piston machine ( 10 ) with a seal ( 40 ) according to one of claims 1 to 8.

Vehicle with an axial piston machine ( 10 ) according to claim 9.