DE1450302C - Schwenkkolbenmaschine - Google Patents

Description

Der in den Fig. 1 und2 dargestellte Schwenkkol- beitsraum niederen Drucks. Der in den Spalt 67 ströbenmotor weist ein Gehäuse auf, das aus einem zy- mende Teil des Arbeitsmittels dient gleichzeitig der lindrischen Mantel 10 und einem oberen und unteren Schmierung und wird durch die Dichtringkombina-Seitenteil 11, 12 besteht. In den Seitenteilen ist die tion 38 nach außen abgedichtet.
Motorwelle 13 drehbar gelagert, an der einseitig der 5 Der Dichtungsring 33 wirkt also im Bereich des als Drehfahne ausgebildete Kolben 14 befestigt ist. Arbeitsraums 21 niederen Drucks wie ein sich schlie-Der Kolben hat an seinen horizontalen und vertikalen ßendes Rückschlagventil. Ändert die Schwenkkol-Kanten eine Dichtung 15, die an den entsprechenden benmaschine ihre Drehrichtung, so wird die Funk-Wandteilen des Gehäuses anliegt. In dem Gehäuse ist tionsweise des Dichtungsrings als Rückschlagventil in eine dem Kolben 14 entsprechende Trennwand 19 io einen anderen Bereich verschoben,
befestigt und mit einer Dichtung 20 versehen, die an Der in F i g. 4 dargestellte Dichtungsring 53 ent-

der Oberfläche der Welle 13 anliegt. spricht im wesentlichen dem Dichtungsring 33 nach

Das Gehäuse ist auf diese Weise in zwei Arbeits- Fig. 3. Der Unterschied besteht darin, daß der Dichräume 21, 22 unterteilt, in die ein Ein- und Auslaß tungsring 53 eine geringere axiale Länge aufweist 23, 24 für das Arbeitsmittel münden. Der Arbeits- 15 und an seiner rückwärtigen Fläche eben ist. Die raum 21 ist dann der Raum niederen Arbeitsdruckes. Form der Nut entspricht der in Fig. 3. Der Dich-Das darin befindliche Arbeitsmittel wird durch den tungsring 53 steht ferner unter der Rückstellkraft Auslaß 24 abgeführt. Werden der Ein- und Auslaß einer Feder 55, die sich aus einer oder mehreren Un-23 und 24 vertauscht und dem Arbeitsraum 21 Ar- terlagsscheiben 54 und einer kreisförmigen Federbeitsmittel unter Druck zugeführt, so dreht sich die 20 scheibe 55 zusammensetzt. Beide sind gewickelt und Welle entgegen dem Uhrzeigersinn. überlappen sich an ihren Enden, so daß sie spiralför-

Um ein Überströmen des Arbeitsmittels von dem mig durch die im Durchmesser kleinere öffnung 56 Arbeitsraum höheren Drucks in den Arbeitsraum an der Oberkante der Nut in diese eingedreht werden niederen Drucks zu verhindern, sind den Seitenteilen können.

11, 12 Dichtungen angeordnet, von denen eine 25 Die Federscheibe 55 ist so bemessen, daß das Ar-F i g. 3 in vergrößertem Maßstab zeigt. Die Ringnut beitsmittel den Dichtungsring 53 gegen die Rückstell-31 ist zur axialen Innenfläche 18 des Seitenteils 12 kraft der Feder verdrängen kann. Sie ist jedoch aushin derart konisch erweitert, daß ihre Innenfläche 30 reichend groß, den Dichtungsring 53 auch dann fest mit der Innenfläche 18 des Seitenteils 12 einen spit- gegen den in der Öffnung 56 verbliebenen Spalt zu zen Winkel bildet, dessen Kante gegnüber der Welle 30 drücken, wenn der Druck des Arbeitsmittels geringer 13 einen schmalen Spalt 32 frei läßt. Der Dichtungs- werden sollte. Im allgemeinen ist die Dichtungswirring 33 weist eine der Ringnut 31 entsprechende kung sowohl der Ausführungsform nach F i g. 4 als Form auf und ist an seiner Unterseite mit einer Stirn- auch der nach F i g. 3 so ausreichend, daß auf eine verzahnung 34 versehen. Der Innendurchmesser des äußere Dichtringkombination 38 verzichtet werden Dichtungsrings 33 ist so gewählt, daß er mit seiner 35 könnte.

radial inneren Mantelfläche 36 dicht an der Welle 13 Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist die

anliegt. Sein Außendurchmesser ist etwas geringer als Ringnut 69 in der Welle 70 angeordnet. Die obere der Innendurchmesser der Ringnut 31, so daß zwi- Nutflanke 72 der Nut ist konisch, während die untere sehen Außenfläche 35 des Dichtungsrings 33 und 74 sich radial erstreckt. Im konischen Teil der Ringdem Nutgrund ein ringförmiger Kanal bleibt. 40 nut 69 sitzt ein entsprechend dieser Form ausgebilde-

Der Dichtungsring besteht aus einem nachgiebi- ter Dichtungsring 68. Der untere Teil der Ringnut gen, leicht biegsamen, aber dennoch formfesten und wird von einem O-Ring 73 ausgefüllt, der den oberen verschleißfesten Material und wird zweckmäßig aus Dichtungsring 68 keilförmig in den Spalt zwischen Kunststoff gegossen, beispielsweise aus Polytetra- der Oberkante der Ringnut und dem Seitenteil 71 fluoräthylen. 45 preßt. Der Dichtungsring 68 wird im Bereich des Ar-

In Verbindung mit dieser Dichtungsanordnung beitsraums höheren Drucks vom Arbeitsmittel derart wird gemäß F i g. 3 am Ende der Welle 13 zweckmä- beaufschlagt, daß dieses durch den oberen Lagerspalt ßig eine weitere Dichtung angeordnet. Sie besitzt eine nach unten in den Nutraum strömen kann. Dabei Dichtringkombination 38, die entsprechend den ein- wird der O-Ring 73 wie eine Feder zusammengegetragenen Pfeilen axial beaufschlagt wird und sich 5° preßt. Das Arbeitsmittel dehnt sich im Nutraum aus radial gegen die Welle 13 anpreßt, wenn das an dem und drückt den Dichtungsring 68 im Bereich des Ar-Dichtungsring 33 vorbeiströmende Arbeitsmittel beitsraums niederen Drucks keilförmig gegen den durch den Spalt 67 hindurchfließt. oberen Lagerspalt. Gleichzeitig dichtet der O-Ring

Die Wirkungsweise dieser Dichtungsanordnung ist 73 die Welle nach unten hin ab, so daß bei dieser durch die eingezeichneten Pfeile im wesentlichen be- 55 Ausführungsform auf eine zusätzliche Dichtungsanreits klar verständlich. Im Bereich des Arbeitsraums Ordnung 38 gemäß F i g. 3 verzichtet werden kann.
22 höheren Drucks wird der Dichtungsring 33 vom Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 ist die

Arbeitsmittel in axialer Richtung beaufschlagt, so Ringnut 75 ebenfalls in der Welle 76 ausgebildet, jedaß das Arbeitsmittel durch den Spalt 32 entlang der doch erstrecken sich die beiden Nutflanken 77, 81 Fläche 37 des Dichtungsrings in den Kanal am Nut- 60 der Ringnut in radialer Richtung, wobei die obere grund und unter den Dichtungsring gelangt. Das Ar- Nutflanke 77 in einer Ebene mit der axialen Innenbeitsmittel umströmt auf diese Weise die Welle und fläche des Seitenteils 82 erliegt. Der Dichtungsring ist bestrebt, im Bereich des Arbeitsraums 21 niede- 80 ist im Querschnitt rechteckig und liegt mit seiner ren Drucks wieder in die Maschine zurückzufließen. radial äußeren Mantelfläche 78 dicht an dem Seiten-Dadurch wird der Dichtungsring 33 keilförmig in den 65 teil 82 an. An seiner radial inneren Mantelfläche ist Spalt 32 zwischen Welle und der Kante der beiden der Dichtungsring 80 mit einer Nut 91 versehen, in spitz zulaufenden Flächen 18, 30 gepreßt und verhin- die das Arbeitsmittel durch einen minimalen Spalt dert so ein Entweichen des Arbeitsmittels in den Ar- entlang der Nutflanke 77 und entlang des Nutgrun-

des eindringen kann. Im Bereich des Arbeitsraums niederen Drucks beaufschlagt das in der Nut 91 befindliche Arbeitsmittel den Dichtungsring 80 so, daß er fest gegen die obere Nutflanke 77 anliegt und sich in den Lagerspalt zwischen Seitenteil 82 und Nut

oberkante preßt. Da der Dichtungsring 80 ebenfalls fest an der Innenfläche des Seitenteils anliegt, entfällt auch bei dieser Ausführungsform jede weitere Dichtungsanordnung 38 gemäß der Ausführungsform 5 nach Fig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Dichtungsanordnung für Wellen bekanntgeworden, Patentansprüche: die ebenfalls in einem axialen Abstand zur abzudichtenden Fläche eine Nut aufweist, die nach einer Seite

1. Schwenkkolbenmaschine mit einem mit hin konisch erweitert ist. In der Erweiterung ist ein einer Welle umlaufenden Kolben in einem Ge- 5 der konischen Form angepaßter, geschlitzter Dichhäuse, bestehend aus einem Mantel und zwei Sei- tungsring angeordnet. Dahinter liegt ei O-Ring, der tenteilen, mit zwischen der Welle und den Seiten- sich bei Druck von außen von seiner Dichtfläche abteilen befindlichen Dichtungen, die vom Arbeits- hebt und beim Nachlassen des Drucks im Außenmittel derart beaufschlagt sind, daß der Arbeits- raum auf Grund des im Nutraum herrschenden höhemitteldruck im Raum hinter den Dichtungsringen io ren Drucks wieder an seine Dichtfläche angepreßt im Nutgrund gefangen ist, dadurch ge- wird. Diese Dichtungsanordnung bewirkt ebenfalls kennzeichnet, daß die beiden Seitenteile nur ein Abdichten zwischen zwei Druckräumen un-(11, 12) der Welle (13) gegenüberliegende Ring- terschiedlicher Druckhöhe in axialer Richtung. Bei nuten (31) aufweisen, die keilförmig, radial nach einer auf dem Umfang ungleich beaufschlagten Welle innen zu den axialen Innenflächen (18) der Sei- 15 kann auch in diesem Fall nicht verhindert werden, tenteile (11,12) hin auslaufen. daß unter Druck stehendes Arbeitsmittel entlang des

2. Schwenkkolbenmaschine mit einem mit Lagerspalts oberhalb des O-Rings aus dem Arbeitseiner Welle umlaufenden Kolben in einem Ge- raum höheren Drucks in den Arbeitsraum niederen häuse, bestehend aus einem Mantel und zwei Sei- Drucks entweicht.

tenteilen, mit zwischen der Welle und den Seiten- 20 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

teilen befindlichen Dichtungen, die vom Arbeits- eine Schwenkkolbenmaschine derart auszubilden,

mittel derart beaufschlagt sind, daß der Arbeits- daß ein Überströmen des Arbeitsmittels entlang der

mitteldruck im Raum hinter den Dichtungsringen Wellendichtung aus dem Arbeitsraum höheren

im Nutgrund gefangen ist, dadurch gekennzeich- Drucks in den Arbeitsraum niederen Drucks verhin-

net, daß die Welle (70, 76) beiden Seitenteilen 25 dert wird.

(71, 82) gegenüberliegend je eine Ringnut (69, Diese Aufgabe wird bei einer Schwenkkolbenma-75) aufweist, deren dem Kolben nächstgelegene schine der genannten Art dadurch gelöst, daß die Nutflanke (72, 77) in etwa bündig mit der axialen beiden Seitenteile der Welle gegenüberliegende Ring-Innenfläche des betreffenden Seitenteils liegt. nuten aufweisen, die keilförmig, radial nach innen zu

30 den axialen Innenflächen der Seitenteile auslaufen oder daß die Welle beiden Seitenteilen gegenüberliegend je eine Ringnut aufweist, deren dem Kolben nächstgelegene Nutflanke in etwa bündig mit der

axialen Innenfläche des betreffenden Seitenteils liegt.

35 Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Ringnut wird die axiale Länge zwischen der oberen Flanke der Ringnut und der Innenfläche der beiden Arbeitsräume praktisch auf ein Nullmaß

Die Erfindung betrifft eine Schwenkkolbenma- verringert, so daß der Dichtungsring bis an die beschine mit einem mit einer Welle umlaufenden KoI- 40 nachbarte Stirnflächenebene des Kolbens heranben in einem Gehäuse, bestehend aus einem Mantel reicht. Das unter Druck stehende Arbeitsmittel kann und zwei Seitenteilen, mit zwischen der Welle und durch einen minimalen Spalt zwischen der Oberden Seitenteilen befindlichen Dichtungen, die vom fläche des Dichtungsrings und der Nutinnenfläche in Arbeitsmittel derart beaufschlagt sind, daß der Ar- die Nut eindringen. Da das Arbeitsmittel jedoch bebeitsmitteldruck im Raum hinter den Dichtungsrin- 45 strebt ist, sich entlang der Nut auszudehnen und in gen im Nutgrund gefangen ist. " den Arbeitsraum niederen Drucks zurückzufließen, Eine derartige Schwenkkolbenmaschine ist aus wird der Dichtungsring in diesem Bereich vom Arder USA.-Patentschrift 3 021 822 bekannt. beitsmittel derart beaufschlagt, daß er sich keilförmig Bei dieser bekannten Schwenkkolbenmaschine ist in den Spalt zwischen auslaufender Nutoberkante die Nut in einem Abstand zu der zu dichtenden 50 und Welle preßt und somit ein Überströmen des Ar-Fläche angeordnet und der Nutgrund über mit Rück- beitsmittels von einem Arbeitsraum in den anderen schlagventilen versehenen Kanälen mit den beiden verhindert.

Arbeitsräumen verbunden. Der Dichtungsring wird In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an

somit durch das Arbeitsmittel gegen die rotierende Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Welle gepreßt, wodurch an den Wellenenden nach 55 F i g. 1 einen Schwenkkolbenmotor im Quer-

außen auftretende Leckverluste verhindert werden. schnitt,

Leckverluste innerhalb der Maschine können jedoch F i g. 2 den Längsschnitt nach Linie 2-2 der

auf diese Weise nicht verhindert werden, da sich das Fig. 1,

auf Grund des Lagerspiels zwischen Welle und Sei- F i g. 3 die Wellendichtung gemäß F i g. 2 in ver-

tenteilen aus dem Arbeitsraum höheren Drucks in 60 größertem Maßstab,

die Nut eingedrungene Arbeitsmittel entlang der F i g. 4 eine Dichtung gemäß F i g. 3 mit einem unDichtung ausdehnt und in den Arbeitsraum niederen ter der Rückstellkraft einer Feder stehenden Dich-Drucks wieder in die Maschine zurückfließt. Da- tungsring,

durch verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Ma- F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Wellen-

schine, die außerdem im Stillstand zum Driften neigt, 65 dichtung des Motors nach Fig. 1, bei der die Welle

da durch die Leckverluste ein stationärer Druckzu- den Dichtungsring trägt, und

stand nicht aufrechterhalten werden kann. F i g. 6 eine Dichtung entsprechend F i g. 5 mit

Durch die USA.-Patentschrift 3 097 855 ist eine rechteckigem Ringnutprofil.