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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiskolbenmaschine mit einem entlang eines Kreisbogens gekrümmten, zumindest teilweise mit gleichbleibendem Querschnitt umlaufenden Ringkanal, in dem ein Kolben gelagert ist, welcher gegenüber mindestens einem fest angeordneten Ringkanalboden vermittels eines gesteuert oder geregelt über Fluidanschlüsse wechselnd einerseits unter Druckbeaufschlagung zuführbaren und andererseits unter abgebauter Druckbeaufschlagung abführbaren Fluids hin und her bewegbar ist und mit einem aus dem Ringkanal durch einen in dessen Umwandung ausgebildeten Ringspalt herausführenden, radial zum Zentrum des Kreisbogens gerichteten Hebel verbunden ist, um einen angekoppelten, koaxial angeordneten Drehkörper rotierend anzutreiben, wobei in zu beiden zugewandten Oberflächen des Hebels hin offene, korrespondierende, zu dem Ringkanal konzentrische Aussparungen der Umwandung eigenelastische Dichtungselemente ortsfest eingesetzt sind, die mit einer Kanalanordnung versehen sind und an ihnen zugewandten Oberflächen des Hebels über Dichtflächen fluiddichtend anliegen.
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Eine Kreiskolbenmaschine dieser Art ist in der
EP 2 118 490 B1 als bekannt ausgewiesen. Bei dieser bekannten Kreiskolbenmaschine ist in einem Gehäuse ein von einer Umwandung umgebener Ringkanal ausgebildet, der entlang eines Kreisbogens ringförmig gekrümmt ist und zumindest teilweise mit gleichbleibendem, insbesondere kreisförmigem Querschnitt umläuft. In dem Ringkanal befindet sich ein beweglicher Kolben, welcher vermittels eines gesteuert oder geregelt über zugeordnete Fluidanschlüsse zu- und abführbaren Fluids unter entsprechender wechselnder Druckbeaufschlagung gegenüber einem fest eingebauten Zylinderboden (Ringkanalboden) hin und her bewegbar ist. Der Kolben ist mit einem als Nabe fungierenden Hebel verbunden, welcher radial durch einen Ringspalt zum Zentrum gerichtet ist, um einen koaxial angeordneten Drehkörper rotierend anzutreiben. In dem Ringspalt ist zwischen den spaltseitigen Flächen der Umwandung bzw. des Gehäuses und den diesen benachbarten, beiderseitigen Oberflächenbereichen des Hebels mittels in korrespondierende Aussparungen der Wandung eingesetzter Dichtungselemente eine Abdichtung vorgenommen, um einen unkontrollierten Fluidaustritt aus dem Ringkanal zu unterbinden. Derartige Dichtungselemente sind in der
WO 2012/107279 A2 näher angegeben, wobei die Dichtungselemente in ihrem zum Hebel gerichteten Bereich einen Abschnitt aus polymerem Tetrafluorethylen (PTFE) bzw. einem schmelzverarbeitbaren TFE-Copolymer aufweisen, da dieses in Materialpaarung mit dem Hebel aus Stahl einen vorteilhaft geringen Reibbeiwert (Reibungskoeffizient) besitzt.
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In bereits hergestellten und erprobten Kreiskolbenmaschinen des genannten Aufbaus hat sich deren vorteilhafte Funktionsfähigkeit erwiesen. Allerdings können in manchen Betriebssituationen auch Funktionsbeeinträchtigungen auftreten. Sollen beispielsweise über längere Zeit hohe Drehmomente über die Nabe auf den abtriebseitigen Drehkörper übertragen werden, muss ein entsprechend hoher Vorlaufdruck des zugeführten Fluids von z. B. 200, 400, 600 oder gar 800 bar erzeugt werden und der Antriebsbereich zwischen den bewegten Teilen und den feststehenden Gehäuseteilen kann sich stark erwärmen, wodurch die Funktionsfähigkeit der Maschine leiden und die Maschine insbesondere im Bereich der Dichtmittel beschädigt werden kann. Infolge mangelhafter Dichtwirkung wird neben der Leistungsfähigkeit der Maschine auch deren präzise Steuerbarkeit beeinträchtigt, beispielsweise beim Bremsen bzw. Verzögern und positionsgenauen Anfahren und Halten vorgegebener Drehstellungen, da durch Leckage Hydraulikfluid von der Seite höheren Drucks auf die Unterdruckseite des Kolbens unkontrolliert überströmen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiskolbenmaschine der eingangsgenannten Art bereitzustellen, die auch bei hoher Dauerbelastung möglichst uneingeschränkt funktionstüchtig bleibt.
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Diese Aufgabe wird bei einer Kreiskolbenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs ist erfindungsgemäß des Weiteren vorgesehen, dass die Kanalanordnung zumindest eine Durchgangskanalanordnung aufweist, die mit mindestens einer Auslassöffnung im Bereich der zugewandten Oberfläche des Hebels an einer Gleitfläche desselben mündet, und dass zum Verringern von Reibkräften des rotierenden Antriebs durch die Kanalanordnung Schmierflüssigkeit auf die Gleitfläche aufgetragen wird.
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Durch diese Maßnahmen werden Reibungsverluste im Bereich des Ringspalts zwischen der Umwandung und dem relativ zu dieser bewegten Hebel bzw. der Nabe und eine dadurch bedingte Aufwärmung stark vermindert bzw. weitgehend vermieden. Auch bei hohen Fluiddrücken bzw. Hydraulikdrücken bleiben die Trennstellen zwischen Nabe und Gehäuse sicher abgedichtet, selbst wenn den hohen Hydraulikdrücken wiederstehende hohe Haltekräfte der Umwandung gegen die Nabe aufgebracht werden. Infolge der verminderten Reibkräfte zwischen den Dichtflächen der Dichtungselemente und den Gleitflächen des Hebels bzw. der Nabe werden ein hoher Wärmeanfall und Temperaturen, die die Dichtelemente beschädigen oder zerstören könnten, zuverlässig vermieden, wobei sich auch ein Kühleffekt der Schmierflüssigkeit positiv auswirkt. Dabei besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Dichtelemente nicht großflächig ausgeführt sind, sondern relativ kleinflächige Rahmenzonen bzw. Gleitzonen bilden, wodurch Reibungsflächen klein und ein damit verbundener Wärmeanfall gering gehalten werden können, ohne die bautechnisch bedingte Presskraft der Umwandung gegen die Nabe und die erforderliche Dichtwirkung zu verlieren. Material wie PTFE, das zwar gute Gleiteigenschaften besitzt, sich wegen Flieheigenschaften jedoch negativ auswirken kann, kann vermieden und stattdessen kann anderes Material, wie z. B. elastisches PU (Polyurethan-) Material, insbesondere auch im Bereich der Gleitflächen, verwendet werden, auch wenn dieses in Materialpaarung mit Metall bzw. Stahl des Hebels an sich einen deutlich höheren Reibbeiwert besitzt und ohne die erfindungsgemäße Schmierung der Gleitflächen zu ungünstig hohen Reibungsverlusten und hoher Aufwärmung führen würde, wie in aufwändigen Untersuchungen des Erfinders erkannt wurde.
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Eine für die Schmierfunktion vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass zum Zuführen der Schmierflüssigkeit über die Kanalanordnung auf die Gleitfläche die wechselnde Druckbeaufschlagung des den Kolben bewegenden Fluids genutzt ist. Zum Einpressen des Schmiermittels kann der Vorlaufdruck auf den Kolben z. B. durch entsprechende Steuerung über ein Wechselventil genutzt werden.
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Eine für den Aufbau und den Betrieb vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass als Fluid zum Bewegen des Kolbens in dem Ringraum ein schmierfähiges Hydrauliköl verwendet ist, welches in einem Reservoir vorgehalten ist, und dass ein geringer Anteil des Hydrauliköls als Schmierflüssigkeit über die Kanalanordnung der Gleitfläche zugeführt ist.
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Vorteile für die Schmierfunktion werden ferner dadurch erhalten, dass das Dichtungselement zumindest im Bereich der Kanalanordnung soweit kompressibel ist, dass ein oder mehrere Kanalabschnitte der Kanalanordnung im Querschnitt bei Druckeinwirkung ganz oder teilweise verengt und bei Druckabbau ganz oder weitgehend bis auf ihren Querschnitt im Ruhezustand erweitert werden, so dass bei Antrieb des Kolbens das Dichtungselement als Dosierpumpenelement wirkt, durch das der Gleitfläche Schmierflüssigkeit dosiert zugeführt ist.
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Zu einer vorteilhaften Dicht- und Schmierfunktion tragen ferner die Maßnahmen bei, dass die Gleitfläche mindestens eine, auf mindestens einer der beiden sich gegenüberliegenden Seiten des Hebels in dessen Oberfläche eingearbeitete, zumindest über den maximalen Verstellweg des Kolbens konzentrisch umlaufende nutartige Vertiefung aufweist.
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Hierbei bestehen verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen darin, dass die nutartige Vertiefung dreieckförmigen, trapezförmigen oder U-förmigen Querschnitt besitzt.
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Für eine zuverlässige Schmierung sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die Kanalanordnung mehrere in Umlaufrichtung des Dichtungselements z. B. äquidistant beabstandete Durchgangskanalanordnungen aufweist.
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Eine für die Schmierung weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass die Durchgangskanalanordnung mehrere Ausgangskanalabschnitte aufweist und dass zumindest zwei Ausgangskanalabschnitte mit ihrer Auslassöffnung an im Querschnitt sich gegenüberliegenden Flanken der nutartigen Vertiefung münden.
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Durch die Ausgestaltung, dass die Durchgangskanalanordnung einen Eingangskanalabschnitt aufweist, der auf einer von der mindestens einen Auslassöffnung abgewandten Seite des Dichtungselements mit einer Einlassöffnung versehen ist, und mindestens einen an den Eingangskanalabschnitt anschließenden Ausgangskanalabschitt mit einer jeweiligen Auslassöffnung aufweist, ergeben sich weitere Vorteile für den Aufbau und die Funktion.
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Für die Schmiermittelzufuhr und die Schmierfunktion sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass der Eingangskanalabschnitt einen größeren Querschnitt besitzt als jeder Ausgangskana labsch n itt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung für die dosierende Pumpwirkung besteht darin, dass der Eingangskanalabschnitt mit einem erweiterten Eingangsbereich versehen ist.
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Für die Schmiermittelzuführung ist des Weiteren vorteilhaft vorgesehen, dass die Umwandung mit einer über die Aussparung mit der Einlassöffnung in Durchflussverbindung gebrachten Zuführkanalanordnung für Schmierflüssigkeit versehen ist.
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Hierbei ist weiterhin vorteilhaft vorgesehen, dass die Zuführkanalanordnung an ein Schmierflüssigkeitsreservoir angeschlossen ist.
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Zur Abdichtung und Schmierfunktion ist weiterhin vorteilhaft, dass das Dichtungselement zumindest teilweise aus einem elastischen Polyurethan hergestellt ist. Das Polyurethanmaterial ermöglicht günstige Anpassungen hinsichtlich Beständigkeit und Funktion im Zusammenhang mit der Abdichtung und Schmierung.
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Eine stabile Festlegung des Dichtungselements mit zuverlässiger Abdichtung des Ringkanals wird dadurch erreicht, dass das Dichtungselement zumindest in einem an den Ringkanal angrenzenden umlaufenden Teilabschnitt eingeklebt und damit abgedichtet ist, und insbesondere dadurch, dass der Teilabschnitt im Querschnitt stufenförmig ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Kreiskolbenmaschine besteht darin, dass der Ringkanalboden (17) gegenüber der Umwandung über eine Dichtungsanordnung abgedichtet ist, welche mindestens ein Dichtungsmittel (173) und/oder mindestens einen Dichtkörper (172) aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Ausschnitt einer Kreiskolbenmaschine im Bereich eines Ringkanals, eines diesen mit einer Umwandung umgebenden Gehäuses, eines Ringspalts in der Umwandung, eines durch den Ringspalt geführten Hebels und eines Dichtungselements im Bereich der Trennstelle zwischen Umwandung und Hebel im Querschnitt,
- 2 eine weitere ausschnittsweise Darstellung einer Kreiskolbenmaschine im Bereich des Ringkanals und eines im Bereich des Ringspalts an der Trennstelle zwischen Umwandung und Hebel angeordneten Dichtungselements im Querschnitt,
- 3 eine weitere ausschnittsweise Darstellung der Kreiskolbenmaschine im Bereich des Ringkanals und Ringspalts mit einem Dichtungselement in abgewandelter Ausführung im Querschnitt,
- 4A und 4B eine Kreiskolbenmaschine in perspektivischer Ansicht von schräg oben und schematisch in Draufsicht und
- 5 ein Ausführungsbeispiel eines Ringkanalbodens in geöffneter Darstellung in Draufsicht.
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Die
1 zeigt einen Ausschnitt einer Kreiskolbenmaschine
1, wie sie näher in der eingangs genannten
EP 2 118 490 B1 dargestellt ist, im Bereich eines Ringkanals
10, einer diesen umgebenden Wandung
11 eines Gehäuses
3 (s.
4A), eines durch einen Ringspalt
13 zwischen zwei Umwandungsabschnitten hindurchgeführten Hebels
12 und eines an der Trennstelle zwischen der Umwandung und dem Hebel
12 eingesetzten Dichtungselements
2 im Querschnitt. Derartige Trennstellen ergeben sich auf beiden sich parallel gegenüberliegenden Seitenflächen des Hebels
12.
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Wie die 4A und 4B anhand eines Ausführungsbeispiels einer Kreiskolbenmaschine 1 erkennen lassen, läuft der Ringkanal 10 mit gleichbleibendem, vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt entlang eines Kreisbogens in dem Gehäuse 3 zumindest teilweise über einen Winkelbereich von z. B. zwischen 270 Grad und 340 Grad (oder bedarfsweise über einen anderen Winkelbereich) um und bildet einen „gekrümmten“ Zylinder, d.h. torusförmigen bzw. torusabschnittförmigen Raum, der von einem Gehäuseoberteil 30 und einem Gehäuseunterteil 31 bis auf den Ringspalt 13 umschlossen wird und in dem ein Kolben 16 im Bereich zwischen zwei Seiten eines Ringkanalbodens 17 (Zylinderboden) hin und her beweglich gelagert ist, welcher mit dem Hebel 12 verbunden ist. Der Kolben 16 wird mittels eines Fluids, insbesondere eines Hydrauliköls, angetrieben, welches auf der Antriebsseite unter entsprechender Druckbeaufschlagung über einen Fluidanschluss 15 gesteuert oder geregelt zugeführt und auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 16 unter entsprechend abgebauter Druckbeaufschlagung über einen Fluidanschluss 15 abgeführt wird, wobei der Druck-aufbau und Druckabbau entsprechend der gewünschten Bewegungsrichtung wechselseitig über ein steuerndes Ventil 41 erfolgen, wie an sich auch beim Betrieb von geraden Hydraulikzylindern bekannt. Dabei sind auch eine genaue Ansteuerung von vorgegebenen oder vorgebbaren Einstellpositionen und Bremsvorgänge möglich.
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Der Hebel
12 ist radial zum Zentrum des von dem Ringkanal
10 beschriebenen Kreisbogens gerichtet und bildet eine Nabe, über die ein zentral angeordneter Drehkörper, wie z. B. eine Welle, entsprechend der Bewegung des Kolbens
16 rotierend angetrieben wird. Der Hebel
12 erstreckt sich umlaufend zwischen dem Gehäuseoberteil
30 und dem Gehäuseunterteil
31 durch den Ringspalt
13, wobei in den Trennstellen zwischen den beiden Seiten des Hebels
12 und den angrenzenden Abschnitten der von dem Gehäuseoberteil
30 und dem Gehäuseunterteil
31 gebildeten Umwandung
11 jeweils ein Dichtungselement
2 in angepasste Aussparungen
110 in der Umwandung
11 eingesetzt sind, wie an sich in der
EP 2 118 490 B1 angegeben und näher in der
WO 2012/107279 A2 gezeigt. Das jeweilige Dichtungselement
2 ist mit einer Kanalanordnung
22 versehen. Vorzugsweise grenzt die Aussparung
110 mit einem Rand eines Teilabschnitts
112 an den Ringkanal
10 an und ist auch dort abgedichtet.
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Im Unterschied zu der Ausführung des Dichtungselements
2 gemäß
WO 2012/107279 A2 ist die Kanalanordnung
22 als Durchgangskanalanordnung
220 ausgebildet, durch die eine über eine Schmierflüssigkeitszuführung
25 zugeführte Schmierflüssigkeit in den Bereich zwischen einer Dichtfläche
24 des Dichtungselements
2 und einer Gleitfläche
122 in dem zugewandten Bereich der Oberfläche des Hebels
12 auftragbar ist. Dadurch wird eine Reibung in der Trennstelle zwischen der Umwandung
11 und dem relativ zu dieser hin und her bewegten Hebel
12 stark vermindert bzw. weitgehend ausgeschlossen, auch wenn auf die Umwandung
11 im Bereich der Trennstellen eine hohe Haltekraft ausgeübt wird, wie sie bei hohen Drehmomenten des Antriebs der Kreiskolbenmaschine
1 erforderlich ist. So kann bei Verwendung von Polyurethan als Dichtungskörper
20 im Bereich der Gleitfläche
122 bei einer Materialpaarung PU mit Stahl (des Hebels
12) der Reibbeiwert (Reibungskoeffizient) z. B. von ca. 0,5 ohne Schmierung auf ca. 0,2 mit der erfindungsgemäßen Schmierung herabgesetzt werden. Als Schmierflüssigkeit kann z. B. ein entsprechend geringer Anteil eines als Fluid für den Antrieb verwendeten Hydrauliköls zugeführt werden oder alternativ ein anderes geeignetes Schmiermittel. Vorteilhaft wird zur Zuführung der Schmierflüssigkeit die wechselnde Druckbeaufschlagung des Antriebsfluids, insbesondere des Hydrauliköls, der Kreiskolbenmaschine
1 genutzt. Dies kann z. B. relativ einfach über ein Wechselventil
40 erfolgen, wie in
4B gezeigt.
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Das konzentrisch zu dem Ringkanal 10 angeordnete Dichtungselement 2 erstreckt sich umlaufend zumindest über den Winkelbereich des Ringkanals 10 oder aber vorzugsweise über einen vollständigen Kreisring. In Umfangsrichtung beabstandet können mehrere Kanalanordnungen 22 in das Dichtungselement 2 vorteilhaft in gleichen Winkelabständen eingebracht sein, um eine gute Schmierung auf den Gleitflächen 122 sicherzustellen. Wie 1 zeigt, ist die jeweilige Durchgangskanalanordnung 220 mit einem zu einer Einlassöffnung 21 hin erweiterten Eingangskanalabschnitt 221 versehen, an den sich in Förderrichtung der Schmierflüssigkeit 2 Ausgangskanalabschnitte 222 anschließen, welche mit einer jeweiligen Auslassöffnung 23 benachbart zu zwei Abschnitten der Gleitfläche 122 münden. Die Gleitfläche 122 ist dabei als umlaufende, nutförmige Vertiefung in dem betreffenden Bereich der Oberfläche des Hebels 12 ausgebildet, die bei der in 1 gezeigten Ausführung im Querschnitt V- bzw. dreieckförmig gestaltet ist, wobei die beiden den Auslassöffnungen 23 zugekehrten Abschnitte der Gleitfläche 122 an den begrenzenden Flanken der nutartigen Vertiefung angeordnet sind und die zugewandte Dichtfläche 24 des Dichtungselements 2 komplementär zu der nutartigen Vertiefung geformt und lediglich im Nutgrund ein geringer Freiraum für ein verbessertes Gleiten belassen ist. Durch die nutartige Vertiefung ergibt sich eine exakte Zentrierung des Dichtungselements 2 und es wird bei guter Gleitwirkung gleichzeitig eine sichere Abdichtung der Trennstelle unterstützt, wobei die nutartige Vertiefung alternativ auch einen anderen Querschnitt, z. B. trapezförmig oder U-förmig bzw. rundlich gemuldet, aufweisen kann. Zum Zuführen der Schmierflüssigkeit zu der Einlassöffnung 21 ist die Umwandung 11 bzw. das diese aufweisende Gehäuse 3 mit einer Zuführkanalanordnung 111 versehen, die mit der Schmierflüssigkeitszuführung 25 verbunden ist und mit der jeweiligen Einlassöffnung 21 schmiermittelführend in Verbindung gebracht ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Dichtungslements 2 besteht darin, dass dieses bzw. sein Dichtungskörper 20 zumindest im Bereich der Kanalanordnung 22 eigenelastisch ausgebildet ist und bei Beaufschlagung mit dem Fluiddruck bzw. Hydraulikdruck komprimiert wird, so dass sich die betreffende Durchgangskanalanordnung 220 verengt bzw. sich ganz oder teilweise schließt, und bei Abbau des Fluiddrucks bzw. verminderter Druckbeaufschlagung sich entspannt, wobei der Querschnitt der Kanalabschnitte der Durchgangskanalanordnung 220 sich ganz oder weitgehend auf die Öffnungsweite des Ruhezustands erweitert. Durch die wechselnde Druckbeaufschlagung entsprechend dem Betrieb der Kreiskolbenmaschine wirkt damit das Dichtungselement 2 als Dosierpumpe, mittels deren insbesondere bei hoher Druckbeaufschlagung, d.h. hoher Dynamik des Antriebs, entsprechend mehr Schmierflüssigkeit auf die Gleitfläche 122 aufgetragen wird. Zur Kompressions-/ Dekompressionsbewegung des Dichtungselements 2 trägt unter anderem auch der sich zur Einlassöffnung 21 z. B. trichterförmig erweiternde Eingangsabschnitt des Eingangskanalabschnitts 221 bei. Als Material für den Dichtungskörper 20 eignet sich besonders gut elastisches Polyurethan, das im Einzelfall an die funktionelle Anforderung hinsichtlich Elastizität, Widerstandsfähigkeit und Geometrie vorteilhaft angepasst werden kann. Ein mit Polyurethanmaterial aufgebauter Dichtungskörper 20 ist elastisch und eigenstabil und kann bei Bedarf durch eingeformte Zusatzelemente verstärkt werden.
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Wird als Schmierflüssigkeit ein von dem Hydrauliköl abweichendes Schmieröl verwendet, kann dieses z. B. über eine elastische Membran oder einen Kolben zur synchronen Beaufschlagung mit dem Hydraulikdruck mit einer Zuführvorrichtung des Hydrauliköls gekoppelt sein.
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Das Dichtungselement 2 ist in die Aussparung 110 fest eingesetzt und z. B. zumindest bereichsweise durch Verkleben stabil fixiert. Vorzugsweise ist eine Klebefläche 14 im Bereich des an den Ringkanal 10 angrenzenden Teilabschnitts 112 ausgebildet, so dass insbesondere der Grenzbereich zwischen Ringkanal 10 und Aussparung 110 zuverlässig abgedichtet ist und ein Eintritt und Übertritt von Fluid bzw. Hydrauliköl in die Aussparung und von der Hochdruckseite auf die Niederdruckseite des Kolbens unterbunden ist.
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Wie in 1 dargestellt, ist die Aussparung 110 in ihrem an den Ringkanal 10 angegrenzten Teilabschnitt 112 mit Stufen versehen, die zu einem exakten Sitz des Dichtungselements 2 beitragen und auch eine Zentrierwirkung ergeben. Die Klebefläche 14 ist vorteilhaft im Bereich der Stufen ausgebildet, wodurch sich eine vergrößerte Klebefläche auf relativ kleinem Raum mit stabiler Fixierung des Dichtungselements 2 und zuverlässiger Abdichtung auch bei hohem Drücken ergibt. Ein teilweises Einkleben des Dichtungselements 2 in der Aussparung 110, insbesondere nur in dem Teilabschnitt 112, hat den Vorteil, dass sich das Dichtungselement 2 für die Pumpwirkung gut komprimieren lässt und sich wieder gut entspannen kann. Vorteilhaft ist in diesem Klebebereich eine abgestufte Stahlhülse eingesetzt, mit der das Dichtungselement 2 zuvor ausgestattet sein kann.
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2 zeigt eine ähnliche Ausführung der Kreiskolbenmaschine 1 wie 1 im Bereich der Trennstelle zwischen der Umwandung 11 und dem Hebel 12 bzw. der Nabe mit dem in die Aussparung 110 eingesetzten Dichtungselement 2. Im Unterschied zur 1 ist an den Eingangskanalabschnitt 221 der Durchgangskanalanordnung 220 lediglich ein Ausgangskanalabschnitt 222 mit der Auslassöffnung 23 angeschlossen, welche auf einer Flanke der nutartigen Vertiefung der Gleitfläche 122 mündet.
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Eine weitere Ausführung der Kreiskolbenmaschine 1 mit abgewandelten Dichtungselementen 2 im Bereich der Trennstelle zwischen Umwandung 11 und Hebel 12 zeigt die 3A. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Durchgangskanalanordnung 220 im mittleren Bereich des Dichtungselements 2, der in die Aussparung 110 hineinragt, beidseitig Ausnehmungen, an die der Ausgangskanalabschnitt 222 angeschlossen ist. Die Ausnehmungen, die sich mehr oder weniger in Umlaufrichtung erstrecken können, bieten dabei einen vergrößerten Aufnahmeraum für Schmiermittel bzw. die Schmierflüssigkeit.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Aufbau des Ringkanalbodens 17 in offener Draufsicht. Die Pfeile deuten die Druckbeaufschlagung bei wechselnder Bewegungsrichtung des Kolbens 16 bzw. in einem Haltezustand bei lastseitig wirkendem Drehmoment an.
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Der Ringkanalboden 17 ist als Baueinheit mit mehreren Komponenten ausgebildet, wodurch eine sichere Abdichtung zwischen dem Ringkanalboden 17 und der Umwandung 11 sowie dem Ringspalt 13 und dem Dichtungselement (2) erreicht wird. Die Baueinheit ist dabei vorzugsweise in eine erweiterte Aussparung des Ringkanals 10 ortsfest eingesetzt.
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Die Baueinheit des Ringkanalbodens 17 ist in Umlaufrichtung des Ringkanals 10 gesehen aus zwei spiegelbildlich gleichen, fest miteinander verbundenen Hälften zusammengesetzt. Jede Hälfte weist einen im Querschnitt des Ringkanals 10, und zwar vorliegend der erweiterten Aussparung, umlaufenden, auf einem Trägerkörper 175 aufgebrachten Dichtkörper 172 auf, der bei Druckbeaufschlagung durch das Hydrauliköl in Umlaufrichtung des Ringkanals 10 zusammengepresst und sich dadurch radial ausdehnt und dichtend gegen die zugewandte Fläche der Umwandung 11, des Dichtungselements 2 und angrenzender Flächenbereiche des Hebels 12 andrückt.
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Des Weiteren ist in dem Trägerkörper 175 in beiden Hälften zentral bezüglich des Querschnitts des Ringkanals 10 bzw. der Baueinheit ein Durchlassweg 170 vorhanden, der in einen in den einander zugekehrten Flächenbereichen der beiden Hälften der Baueinheit ausgebildeten zentralen Raum 174 mündet. In jedem Durchlassweg 170 ist ein Rückschlagventil 171 eingesetzt, welches bei Druckbeaufschlagung der zugeordneten Seite des Ringkanalbodens 17 öffnet und bei Druckbeaufschlagung von der Gegenseite über den Raum 174 schließt. Von dem Raum 174 breitet sich der anstehende Druck radial über seitliche Durchgangsöffnungen aus und wirkt auf ein in eine angepasste Aussparung am Außenumfang im Übergangsbereich der beiden Hälften der Baueinheit eingesetztes Dichtmittel 173 derart, dass sich dieses ebenfalls radial nach außen ausdehnt und dichtend an die zugewandte Fläche der Umwandung 11, des Dichtungselements 2 und der angrenzenden Flächenbereiche des Hebels 12 andrückt.
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Durch diese Ausbildung des Ringkanalbodens 17 wird somit der Ringkanal 10 zusätzlich sicher abgedichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2118490 B1 [0002, 0023, 0025]
- WO 2012/107279 A2 [0002, 0025, 0026]
