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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung mit einem Vorspannelement, einer Drehmomentübertragung und einem axialen Ausrückschutz, insbesondere, um vor einer Montage der Gleitringdichtungsanordnung ein Auseinanderfallen der Einzelteile zu vermeiden. Ferner betrifft die Erfindung eine Hydraulikeinrichtung und eine Gleitringbaugruppe, welche unverlierbar vormontierbar ist.
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Gleitringdichtungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Da die Gleitringdichtungsanordnungen üblicherweise in einem größeren Bauteil, z.B. einer Pumpe, eingebaut werden, ist es bevorzugt, dass wenige einzelne Baugruppen oder eine komplette Baugruppe an den Kunden lieferbar sind, um eine einfache Montage zu gewährleisten. Grundsätzlich können die Bauteile einer Gleitringdichtungsanordnung auch als Einzelteile angeliefert werden, jedoch besteht dann bei der Montage der Gleitringdichtung beim Kunden eine erhöhte Gefahr einer Beschädigung von Bauteilen, was zum Versagen der Gleitringdichtung führen kann. Um zumindest eine Teilmontage zu ermöglichen, werden beispielsweise Gleitringträger o.ä., welche zum Halten eines Gleitrings vorgesehen sind, auf einer Hülse mittels radial eingebrachter Wurmschrauben oder dgl. fixiert. Hierdurch kann, wenn der Gleitringträger den rotierenden Gleitring hält, auch eine Drehmomentmitnahme sichergestellt werden. Die Verbindung von Bauteilen mittels Schrauben oder dgl. hat sich grundsätzlich bewährt, kann jedoch nicht bei allen Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Beispielsweise werden Gleitringdichtungen in Hydraulikmotoren oder Hydraulikpumpen eingesetzt, welche in Flugzeugen oder dgl. verwendet werden. Aufgrund der großen Temperaturunterschiede zwischen der Flughöhe und am Boden kann es zu einem unerwünschten Kriechen der Gewindeverbindung an der Gleitringdichtung kommen. Ferner müssen Gleitringdichtungsanordnungen, welche in Flugzeugen oder dgl. verwendet werden, ein minimales Gewicht aufweisen. Hydraulikmotoren werden bei Flugzeugen beispielsweise zum Bewegen von Bauteilen, insbesondere von Flügelspitzen oder Flügelenden oder dgl., eingesetzt. Von daher werden für derartige Fluganwendungen die Bauteile der Gleitringdichtungsanordnung bisher als Einzelteile angeliefert und dann beim Hersteller des Hydraulikmotors oder der Hydraulikpumpe montiert. Ferner zeigt die
DE 20 2006 011 223 U1 eine Gleitringdichtungsanordnung mit einer Gleitringdichtung und einem Drehmomentübertragungselement, welches Drehmoment auf den Gleitringträger überträgt. Hierbei weist das Drehmomentübertragungselement eine Nase auf, welche in eine Nut im Gleitringträger eingreift. Aus der
DE 10 2006 028 153 A1 ist ferner eine Gleitringdichtung bekannt, bei der eine verschraubbare Ausrücksicherung am stationären Gleitring vorgesehen ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitringdichtungsanordnung bereitzustellen, welche bei einfacher und kostengünstiger Herstellbarkeit vormontierbar ist und insbesondere auch ein geringes Gewicht aufweist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hydraulikeinrichtung, insbesondere einen Hydraulikmotor oder eine Hydraulikpumpe, für Fluganwendungen mit einer einfach montierbaren Gleitringdichtungsanordnung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Hydraulikeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 bzw. eine vormontierte Gleitringbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
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Die Unteransprüche zeigen jeweils bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Teilmontage von Einzelbauteilen der Gleitringdichtungsanordnung möglich ist, so dass eine vormontierte Gleitringbaugruppe dann in einer Endanwendung der Gleitringdichtungsanordnung montierbar ist. Hierdurch können Montagefehler oder dgl. reduziert und vermieden werden. Dabei weist die Gleitringdichtungsanordnung der Erfindung eine axiale Ausrücksicherung auf, welche sicherstellt, dass die vormontierte Gleitringbaugruppe nicht in ihre Einzelteile auseinanderfällt. Hierbei umfasst die Gleitringdichtungsanordnung eine Gleitringdichtung mit einem rotierenden und einem stationären Gleitring, welche zwischen sich einen Dichtspalt definieren. Ferner ist ein Gleitringträger vorgesehen, welcher den rotierenden Gleitring zumindest teilweise überdeckt. Ein Vorspannelement ist in Axialrichtung der Gleitringdichtungsanordnung zwischen dem Gleitringträger und einem Drehmomentübertragungselement angeordnet und übt eine axiale Vorspannkraft auf den Gleitringträger aus. Das Drehmomentübertragungselement überträgt Drehmoment von einem mit der Welle verbundenen Bauteil oder direkt von der Welle auf den Gleitringträger. Vom Gleitringträger wird das Drehmoment dann auf den rotierenden Gleitring übertragen. Die axiale Ausrücksicherung ist zwischen dem Gleitringträger und dem Drehmomentübertragungselement angeordnet, wobei die Ausrücksicherung eine Relativbewegung zwischen dem Gleitringträger und dem Drehmomentübertragungselement in Axialrichtung innerhalb eines vorbestimmten Abstandes zulässt. Weiterhin ist ein erster Drehmomentübertragungsbereich zwischen dem Gleitringträger und dem Drehmomentübertragungselement mit wenigstens einer Nase und wenigstens einer Nut vorgesehen. Die Nase steht dabei in die Nut vor und die Nut weist einen Bodenbereich und einen erhöhten Bereich auf. Die Kombination der Nut mit dem erhöhten Bereich ermöglicht dabei die Axialbewegung des rotierenden Gleitrings und begrenzt die Axialbewegung. Am Drehmomentübertragungselement ist ferner noch ein zweiter Drehmomentübertragungsbereich vorgesehen, welcher eingerichtet ist, Drehmoment von einem rotierenden Bauteil, wie beispielsweise einer Welle, auf das Drehmomentübertragungselement der Gleitringdichtungsanordnung zu übertragen. Die Ausrücksicherung wird dabei durch die in die Nut vorstehende Nase und den erhöhten Bereich in der Nut bereitgestellt. Somit weisen die Nut mit erhöhtem Bereich und die Nase zwei Funktionen, nämlich eine Ausrücksicherung und eine Drehmomentübertragung auf.
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Weiter ist der Gleitringträger einteilig mit einem Hülsenbereich und einem ersten, nach innen gerichteten Flanschbereich sowie einem zweiten, nach innen gerichteten Flanschbereich ausgebildet. Zwischen dem ersten und zweiten Flanschbereich ist ein Elastomerdichtelement, insbesondere ein O-Ring, angeordnet. Somit kann eine einfache und sichere Vormontage des Elastomerdichtelements zwischen die beiden Flanschbereiche am Gleitringträger ermöglicht werden. Im montierten Zustand der Gleitringdichtungsanordnung dichtet das Elastomerdichtelement vorzugsweise an dem rotierenden Bauteil, insbesondere der Welle, ab.
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Vorzugsweise ist die Nut im Gleitringträger angeordnet und die Nase am Drehmomentübertragungselement. Es sei jedoch angemerkt, dass es auch möglich ist, dass die Nase im Gleitringträger angeordnet ist und die Nut im Drehmomentübertragungselement angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind zwei Nuten und zwei Nasen vorgesehen, wobei jeweils eine Nase in eine Nut eingreift. Die Nasen und Nuten sind vorzugsweise um 180° entlang des Umfangs am Gleitringträger bzw. am Drehmomentübertragungselement angeordnet.
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Vorzugsweise verläuft die Nut ausschließlich in Axialrichtung, bevorzugt als Durchgangsnut. Hierdurch ist es möglich, dass das Drehmomentübertragungselement und der Gleitringträger durch eine axiale Bewegung vormontiert werden können.
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Weiter bevorzugt ist der erhöhte Bereich an einem vom Gleitring abgewandten Ende der Nut angeordnet. Dadurch kann eine relativ lange axiale Verschiebbarkeit zwischen den Bauteilen Gleitringträger und Drehmomentübertragungselement erreicht werden.
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Besonders bevorzugt geht der erhöhte Bereich am vom Gleitring abgewandten Ende in eine erste Fase über. Durch das Vorsehen der ersten Fase wird die Montage des Drehmomentübertragungselements am Gleitringträger deutlich vereinfacht.
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Vorzugsweise ist zwischen dem rotierenden Gleitring und dem Gleitringträger eine kraftschlüssige Verbindung für eine Drehmomentübertragung ausgebildet. Alternativ ist der rotierende Gleitring lose in den Gleitringträger eingelegt.
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Weiter bevorzugt ist ein konkaver Verbindungsbereich mit einem Radius R vorgesehen, welcher den erhöhten Bereich mit dem Bodenbereich der Nut verbindet. Hierdurch wird eine unerwünschte Demontage des Drehmomentübertragungselements vom Gleitringträger sicher verhindert, da der konkave Verbindungsbereich eine leichte Relativneigung zwischen diesen beiden Bauteilen bewirkt, so dass ein Verklemmen der Nase am konkaven Verbindungsbereich auftritt.
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Besonders bevorzugt ist das Vorspannelement derart eingerichtet, dass eine Vorspannkraft in Axialrichtung auftritt. Hierdurch kann im vormontierten Bauteil eine parallel zur Axialrichtung gerichtete Kraft auf das Drehmomentübertragungselement und den Gleitringträger ausgeübt werden, so dass ein Verklemmen zwischen diesen beiden Bauteilen am konkaven Bereich zwischen der Nut und dem erhöhten Bereich auftritt, wodurch ein Auseinanderfallen dieser Bauteile verhindert wird.
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Weiter bevorzugt verläuft der erhöhte Bereich parallel zum Nutboden. Hierdurch wird eine gewisse Führung während der Montage des Gleitringträgers am Drehmomenteinleitungsbereich erreicht, wodurch die Montage vereinfacht wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Nase ein im Gleitringträger radial nach innen vorstehender, insbesondere gestanzter oder gefräster, Bereich, welcher an einem zum Gleitringträger gerichteten Ende bevorzugt eine zweite Fase aufweist. Die zweite Fase weist vorzugsweise einen Winkel in einem Bereich von 15° bis 25°, bevorzugt 20°, auf. Durch die zweite Fase wird ein Aufschieben des Drehmomentübertragungselements auf den Gleitringträger zusätzlich vereinfacht. Insbesondere wirkt die zweite Fase mit der ersten Fase am Gleitringträger zusammen, so dass die Montagefreundlichkeit deutlich erhöht wird.
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Um eine sichere Drehmomentübertragung auf die Gleitringdichtungsanordnung zu ermöglichen, ist der zweite Drehmomentübertragungsbereich integral am Drehmomentübertragungselement ausgebildet. Beispielsweise umfasst der zweite Drehmomentübertragungsbereich eine oder mehrere ebene Flächen, insbesondere als Vierkant oder Mehrkant, welche mit einem entsprechend geometrisch ausgebildeten Bereich am rotierenden Bauteil im Eingriff sind, so dass eine Drehmomentübertragung vom rotierenden Bauteil auf das Drehmomentübertragungselement der Gleitringdichtungsanordnung ermöglicht wird.
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Besonders bevorzugt ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem rotierenden Gleitring und dem Gleitringträger eine thermische Schrumpfverbindung. Hierdurch werden keine weiteren zusätzlichen Bauteile zur mechanischen Verbindung zwischen dem Gleitringträger und dem rotierenden Gleitring benötigt, so dass eine gewichtsoptimierte Gleitringdichtungsanordnung bereitstellbar ist.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Hydraulikeinrichtung, insbesondere einen Hydraulikmotor oder eine Hydraulikpumpe, eines Flugzeugs oder dgl., mit einer erfindungsgemäßen Gleitringdichtungsanordnung. Vorzugsweise dichtet die Gleitringdichtungsanordnung dabei an einer Welle der Hydraulikeinrichtung ab und die Welle ist vorzugsweise eine Verstellwelle zum Verstellen von Flügelspitzen und/oder Flügelenden an einem Flügel des Flugzeugs.
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Weiterhin bevorzugt betrifft die Erfindung eine vormontierbare Gleitringbaugruppe umfassend einen rotierbaren Gleitring, einen Gleitringträger, welcher den rotierbaren Gleitring zumindest teilweise überdeckt, ein Drehmomentübertragungselement, welches eingerichtet ist, Drehmoment in die Gleitringbaugruppe einzubringen, ein Vorspannelement, welches in Axialrichtung zwischen dem Gleitringträger und dem Drehmomentübertragungselement angeordnet ist sowie einen ersten Drehmomentübertragungsbereich zwischen dem Gleitringträger und dem Drehmomentübertragungselement mit wenigstens einer Nase und wenigstens einer Nut, wobei die Nase in die Nut vorsteht und die Nut einen Nutboden und einen erhöhten Bereich aufweist und einen zweiten Drehmomentübertragungsbereich am Drehmomentübertragungselement, über welchen das Drehmoment in das Drehmomentübertragungselement einleitbar ist. Zwischen dem Nutboden und dem erhöhten Bereich ist ein Verbindungsbereich vorgesehen, welcher insbesondere als konkaver Bereich ausgebildet ist. Hierdurch wird nach einer Montage der Gleitringbaugruppe ein Auseinanderfallen der Gleitringbaugruppe vermieden, da die Nase durch Wirkung der Axialkraft am Verbindungsbereich zwischen dem Nutboden und dem erhöhten Bereich eingreift bzw. aufläuft. Somit verhindert die Ausrücksicherung eine Axialbewegung in eine erste Axialrichtung und lässt eine Axialbewegung in eine zweite Axialrichtung zu. Weiter ist der Gleitringträger einteilig mit einem Hülsenbereich und einem ersten, nach innen gerichteten Flanschbereich sowie einem zweiten, nach innen gerichteten Flanschbereich ausgebildet. Zwischen dem ersten und zweiten Flanschbereich ist ein Elastomerdichtelement, insbesondere ein O-Ring, angeordnet. Somit kann eine einfache und sichere Vormontage des Elastomerdichtelements zwischen die beiden Flanschbereiche am Gleitringträger ermöglicht werden. Im montierten Zustand der Gleitringdichtungsanordnung dichtet das Elastomerdichtelement vorzugsweise an dem rotierenden Bauteil, insbesondere der Welle, ab.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine vergrößerte Detailansicht eines Gleitringträgers und eines rotierenden Gleitrings von 1,
- 3 eine schematische vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs des Gleitringträgers mit Ausrücksicherung von 2,
- 4 eine schematische Schnittansicht eines Drehmomentübertragungselements von 1,
- 5 eine schematische Draufsicht des Drehmomentübertragungselements von 4,
- 6 eine schematische Schnittansicht einer vormontierten Gleitringbaugruppe, welche noch nicht in der Gleitringdichtungsanordnung montiert ist und die Funktion der axialen Ausrücksicherung verdeutlicht,
- 7 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 8 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Die Gleitringdichtungsanordnung 1 dichtet dabei an einem rotierenden Bauteil 12, insbesondere einer Welle, ab. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Welle eine Abtriebswelle eines Hydraulikmotors, welcher in einem Flugzeug eingebaut ist, um Teilbereiche an Tragflächen, insbesondere während des Start- und Landungsbetriebs des Flugzeugs, einzufahren und auszufahren. Die Gleitringdichtungsanordnung 1 dichtet die Atmosphäre 10 gegenüber einem inneren Bereich 11 des Hydraulikmotors ab. Der innere Bereich 11 ist mit einem Hydrauliköl gefüllt.
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Die Gleitringdichtungsanordnung 1 umfasst eine Gleitringdichtung mit einem stationären Gleitring 2 und einem rotierenden Gleitring 3, welche zwischen sich einen Dichtspalt 4 definieren.
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Durch die Anwendung der Gleitringdichtungsanordnung 1 in einem Flugzeug muss der Aufbau der Gleitringdichtungsanordnung möglichst mit geringem Gewicht vorgesehen werden. Der stationäre Gleitring 2 ist dabei unmittelbar an einem Gehäuse 13 angeordnet.
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Der rotierende Gleitring 3 wird durch einen Gleitringträger 5 gehalten. Hierbei ist zwischen dem rotierenden Gleitring 3 und dem Gleitringträger 5 eine kraftschlüssige Verbindung in Form einer Schrumpfverbindung 6 vorgesehen.
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Der Gleitringträger 5 ist mit einem Drehmomentübertragungselement 7 verbunden, was nachfolgend im Detail erläutert wird. Das Drehmomentübertragungselement 7 ist im Detail in den 4 und 5 gezeigt. Das Drehmomentübertragungselement 7 weist einen radial nach innen gerichteten Teil 71 und einen Zylinderteil 72 auf. Am radial nach innen gerichteten Teil 71 sind vier ebene Drehmomentübertragungsflächen 73 vorgesehen. Diese befinden sich im montierten Zustand, wie in 1 gezeigt, mit dem rotierenden Bauteil 12 in Verbindung, welches an dieser Position als Vierkant ausgebildet ist. Hierdurch ist eine Drehmomentübertragung vom rotierenden Bauteil 12 direkt auf das Drehmomentübertragungselement 7 möglich.
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Um Drehmoment vom Drehmomentübertragungselement 7 auf den Gleitringträger 5 zu übertragen, sind am Drehmomentübertragungselement 7 zwei Nasen 70 angeordnet. Die Nasen 70 sind eingeschnittene Bereiche des Zylinderteils 12, welche radial nach innen gedrückt wurden, so dass noch eine Verbindung zum Zylinderteil 72 besteht, wobei die Nasen 70 jedoch vom Zylinderteil 72 radial nach innen vorstehen. Die beiden Nasen 70, sind, wie aus 5 ersichtlich, um 180° an einander gegenüberliegenden Positionen des Drehmomentübertragungselements 7 angeordnet.
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, greifen die Nasen 70 in Nuten 50 ein, welche im Gleitringträger 5 vorgesehen sind. Die Nuten 50 verlaufen dabei in Axialrichtung X-X der Gleitringdichtungsanordnung.
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Die Nuten 50 sind als Durchgangsnuten vorgesehen und verlaufen über die gesamte Länge des Gleitringträgers 5 in Axialrichtung. Wie im Detail aus 3 ersichtlich ist, weist die Nut 50 einen erhöhten Bereich 51, einen Nutboden 53 und einen den erhöhten Bereich 51 mit dem Nutboden 53 verbindenden konkaven Verbindungsbereich 52 auf. Der konkave Verbindungsbereich 52 ist mit einem Radius R gebildet und geht unmittelbar in den Nutboden 53 über.
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Wie in 3 gezeigt, ist der erhöhte Bereich 51 an einem vom Gleitring 3 abgewandten Ende des Gleitringträgers 5 vorgesehen.
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Der Gleitringträger 5 umfasst ferner einen Hülsenbereich 55, einen ersten Flanschbereich 56 und einen zweiten Flanschbereich 57 (vgl. 2). Hierbei ist in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Flanschbereich 56 und dem zweiten Flanschbereich 57 eine Elastomerdichtung 9 angeordnet. Durch das Vorsehen der beiden Flanschbereiche 56, 57 kann der Elastomerring 9 dazwischen eingeklemmt und sicher vormontiert werden.
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Die Gleitringdichtungsanordnung 1 umfasst ferner ein Vorspannelement 8, welches bevorzugt eine Metallfeder ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, liegt das Vorspannelement 8 in Axialrichtung zwischen dem Gleitringträger 5 und dem Drehmomentübertragungselement 7. Das Vorspannelement 8 übt dabei eine erste Kraft F1 in Axialrichtung aus, um Gleitringträger 5 und Drehmomentübertragungselement 7 von einander weg vorzuspannen. Wie in 1 gezeigt, liegt das Vorspannelement 8 dabei an einer Außenseite des ersten Flanschbereichs 56 und einer Innenseite des radial nach innen gerichteten Teils 71 an.
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6 zeigt eine vormontierte Gleitringbaugruppe 101 für die Gleitringdichtungsanordnung von 1, welche noch nicht an einer Welle oder dergleichen montiert ist. Wie aus 6 ersichtlich ist, übt das Vorspannelement 8 eine erste Kraft F1 in Axialrichtung X-X aus. Dadurch werden der Gleitringträger 5 und das Drehmomentübertragungselement 7 voneinander weg gedrückt, bis die Nase 70 des Drehmomentübertragungselements 7 mit dem konkaven Verbindungsbereich 52 des Gleitringträgers 5 in Kontakt kommt. Dieser Zustand ist in 6 dargestellt. Somit ist die Ausrücksicherung aktiviert, so dass die einzelnen Bauteile der vormontierten Gleitringbaugruppe 101 nicht mehr auseinanderfallen können.
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Im montierten Zustand der vormontierten Gleitringbaugruppe 101, welcher in 1 gezeigt ist, werden der Gleitringträger 5 und das Drehmomentübertragungselement 7 gegen die erste Kraft F1 des Vorspannelements 8 aufeinander zu bewegt, so dass, wie in 1 gezeigt, ein Abstand zwischen der Nase 70 und dem konkaven Verbindungsbereich 52 vorhanden ist. Dieser Abstand sichert die axiale Bewegbarkeit der Gleitringdichtungsanordnung, wenn im Betrieb beispielsweise Axialbewegungen der Welle 12 auftreten.
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Somit kann eine vereinfachte Montage der Gleitringdichtungsanordnung 1 erreicht werden, da die vormontierte Gleitringbaugruppe 101 durch die Ausrücksicherung 40 im vormontierten Zustand nicht auseinanderfallen kann. Zur Vervollständigung der Gleitringdichtungsanordnung bei der Montage muss lediglich der stationäre Gleitring 2 als separates Bauteil montiert werden.
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Durch das Vorsehen der Nut 50 mit dem erhöhten Bereich 51 und dem Verbindungsbereich 52, an welchem die Nase 70 des Drehmomentübertragungselements 7 im noch nicht endmontierten Zustand anliegt, kann die Ausrücksicherung 40 bereitgestellt werden. Hierbei verhindert der erhöhte Bereich 51, dass die Nase 70 in Axialrichtung aus der Nut 50 herausgeschoben wird. Durch die konkave Form des Verbindungsbereichs 52 kann im vormontierten Zustand der Gleitringbaugruppe 101 eine lange Kontaktfläche zwischen dem Gleitringträger 5 und dem Drehmomentübertragungselement 7 erreicht werden, und die Nase 70 auf den konkaven Verbindungsbereich durch die erste Kraft F1 auflaufen.
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Somit kann eine vormontierte Gleitringbaugruppe 101, umfassend den rotierenden Gleitring 3, den Gleitringträger 5, das Vorspannelement 8 und das Drehmomentübertragungselement 7 mit der Elastomerdichtung 9 vormontiert werden. Die Montage erfolgt dabei derart, dass in einem ersten Schritt der rotierende Gleitring 3 in den Gleitringträger 5 eingeschrumpft wird, um die thermische Schrumpfverbindung 6 bereitzustellen. Alternativ könnte der Gleitring auch in den Gleitringträger lose eingelegt werden. Anschließend wird das Vorspannelement 8 in das Drehmomentübertragungselement 7 eingelegt und der Gleitringträger 5 mitsamt dem rotierenden Gleitring 3 in Axialrichtung X-X von der Seite, an welcher die Nasen 70 angeordnet sind, in das Drehmomentübertragungselement 7 eingeschoben. Dabei wird die Montage durch die erste Fase 54 am Gleitringträger 5 und eine zweite Fase 74 an den Nasen 70 unterstützt. Anschließend kann die Elastomerdichtung 9 eingesetzt werden, welche zwischen dem ersten und zweiten Flanschbereich 56, 57 eingeklemmt ist.
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Die zweite Fase 74 ist bevorzugt in einem Winkel im Bereich von 15° - 30°, und insbesondere von 20° zur Axialrichtung X-X vorgesehen.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung 1 somit eine sehr geringe Teileanzahl auf. Hierdurch kann ein Gewicht der Gleitringdichtungsanordnung 1 relativ klein sein, so dass eine vorteilhafte Verwendung in Flugzeugen möglich ist.
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Der rotierende Gleitring 3 ist vorzugsweise ein Kohlering und der stationäre Gleitring 2 ein Metallring, insbesondere aus Stahl.
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Im montierten Zustand stützt sich dabei das Drehmomentübertragungselement 7 an einem Wellenabsatz 12a ab. Eine Drehmomentübertragung erfolgt dabei vom rotierenden Bauteil 12 über die ebenen Flächen 73 auf das Drehmomentübertragungselement 7. Vom Drehmomentübertragungselement 7 wird das Drehmoment über die Nasen 70 in die Nuten 50 und somit auf den Gleitringträger 5 übertragen. Über die Schrumpfverbindung 6 wird dann das Drehmoment auf den rotierenden Gleitring 3 übertragen. Die Nuten 50 und die Nasen 70 übernehmen somit zwei Funktionen: Zum einen dienen die Nuten 50 und die Nasen 70 zur Drehmomentübertragung zwischen dem Drehmomentübertragungselement 7 und dem Gleitringträger 5. Ferner bilden die Nuten 50 und die Nasen 70 aufgrund ihrer geometrischen Ausgestaltung und des erhöhten Bereichs 51 und des Verbindungsbereichs 52 in der Nut 50 die axiale Ausrücksicherung 40. Hierdurch kann eine Vormontage des Drehmomentübertragungselements 7 am Gleitringträger 5 erfolgen, so dass bei einem Kunden nur noch der stationäre Gleitring 2 und die vormontierte Baugruppe montiert werden muss.
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Der erhöhte Bereich 51 ist dabei an einem vom rotierenden Gleitring 3 abgewandten Ende des Gleitringträgers 5 vorgesehen. Hierdurch ist eine große axiale Bewegbarkeit relativ zwischen dem Gleitringträger 5 und dem Drehmomentübertragungselement 7 möglich.
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Somit ist zwischen dem Gleitringträger 5 und dem Drehmomentübertragungselement 7 ein erster Drehmomentübertragungsbereich 41 ausgebildet. Ein zweiter Drehmomentübertragungsbereich 42 ist zwischen dem Drehmomentübertragungselement 7 und dem rotierenden Bauteil 12 ausgebildet. Die beiden Drehmomentübertragungsbereiche 41, 42 können dabei jeweils ohne Gewindestifte oder dgl. verwirklicht werden. Durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem rotierenden Gleitring 3 und dem Gleitringträger 5 ist an dieser Verbindung ebenfalls kein Gewindestift oder dgl. notwendig.
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Der zweite Drehmomentübertragungsbereich 42 ist somit integral am Drehmomentübertragungselement 7 gebildet.
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Der Gleitringträger 5, das Drehmomentübertragungselement 7 und das Vorspannelement 8 können dabei aus metallischen Materialien, insbesondere Stahl hergestellt werden, so dass auch große Temperaturschwankungen keinen negativen Einfluss auf diese Bauteile haben.
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Wie in 1 angedeutet, ist das Vorspannelement 8 derart ausgelegt, dass eine erste Kraft F1 des Vorspannelements parallel zur Axialrichtung X-X wirkt.
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7 zeigt eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist zur Drehmomentübertragung zwischen dem Gleitringträger 5 und dem rotierenden Gleitring 3 wenigstens ein Stift 14, vorzugsweise eine Vielzahl von Stiften entlang des Umfangs, vorgesehen. Der bzw. die Stifte 14 sind dabei jeweils in entsprechend gebildeten Öffnungen im rotierenden Gleitring 3 und im Gleitringträger 5 kraftschlüssig angeordnet. Hierdurch ist keine Schrumpfverbindung zwischen dem rotierenden Gleitring 3 und dem Gleitringträger 5 notwendig.
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8 zeigt eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zu den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen umfasst der rotierende Gleitring 3 eine Vielzahl von Nocken 30 zur Drehmomentübertragung. Somit wird das Drehmoment vom Gleitringträger 5 über die Nocken 30 auf den rotierenden Gleitring 3 übertragen. Vorzugsweise sind vier Nocken entlang des Umfangs gleich verteilt vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gleitringdichtungsanordnung
- 2
- stationärer Gleitring
- 3
- rotierender Gleitring
- 4
- Dichtspalt
- 5
- Gleitringträger
- 6
- Schrumpfverbindung
- 7
- Drehmomentübertragungselement
- 8
- Vorspannelement
- 9
- Elastomerdichtung / O-Ring
- 10
- Atmosphäre
- 11
- innerer Bereich des Hydraulikmotors
- 12
- rotierendes Bauteil / Welle
- 12a
- Wellenabsatz
- 13
- Gehäuse
- 14
- Stift
- 30
- Nocken
- 40
- Ausrücksicherung
- 41
- erster Drehmomentübertragungsbereich
- 42
- zweiter Drehmomentübertragungsbereich
- 50
- Nut
- 51
- erhöhter Bereich
- 52
- konkaver Verbindungsbereich
- 53
- Nutboden
- 54
- erste Fase
- 55
- Hülsenbereich
- 56
- erster Flanschbereich
- 57
- zweiter Flanschbereich
- 70
- Nase
- 71
- radial nach innen gerichteter Teil
- 72
- Zylinderteil
- 73
- ebene Drehmomentübertragungsfläche
- 74
- zweite Fase
- F1
- erste Kraft in Axialrichtung
- 101
- vormontierte Gleitringbaugruppe
- R
- Radius des konkaven Verbindungsbereichs
- X-X
- Axialrichtung
