DE1650031B2

DE1650031B2 -

Info

Publication number: DE1650031B2
Application number: DE1650031A
Authority: DE
Inventors: Adolf 7141 Geisingen Lutz
Original assignee: Karl Hueller 7140 Ludwigsburg GmbH
Current assignee: Karl Hueller 7140 Ludwigsburg GmbH
Priority date: 1967-07-11
Filing date: 1967-07-11
Publication date: 1973-10-04
Also published as: DE1650031A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für sich relativ zueinander drehende flüssigkeitsführende Leitungen, bestehend aus einem Stecker- und einem diesen umgreifenden Muffenteil mit zwischen beiden angeordneten Wälzlagern, z. B. Kugellagern, einer an der Stirnseite des Steckerteiles vorgesehenen Gleitringdichtung und einer weiteren mit dieser zusammenwirkenden Gleitringdichtung im Muffenteil, die mindestens an zwei stirnseitigen Dichtflächen aneinander liegen und mit Leitungsdurchbrüchen versehen sind, wobei eine Gleitringdichtung axial verschiebbar und mit einem in einem Zylinderteil geführten, eventuell federbelasteten Kolben verbunden und gegenüber dem zugehörigen Leitungsteil verdrehgesichert ist und der Kolben eine von den Dichtflächen abgewandte Fläche aufweist, die vom Betriebsmedium beaufschlagt ist.

Bei einer bekannten Ausbildung dieser Art ist nur der eine der beiden Gleitringe mit einem eine Baueinheit mit ihm bildenden Kolben axial verschiebbar, so daß bei einer Funktionsstörung an diesem Kolben die Dichtwirkung nicht mehr gegeben ist. Ferner wird bei dieser bekannten Ausbildung die Dichtflächenpressung durch eine Feder im wesentlichen konstant gehalten, weshalb die Dichtflächenpressung stehts auf den maximal auftretenden Betriebsdruck eingestellt sein muß und sich somit ein hoher Verschleiß ergibt.

D;r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs beschriebenen Art bei einfachem Aufbau so auszubilden, daß sich die Dichtflächenpressung selbsttätig an den jeweiligen Betriebsdruck anpaßt, wobei die Reaktion auf den Betriebsdruck auch bei schlagartigen Druckwechseln an einer oder beiden Seiten der Dichtflächen sehr schnell sein soll, so daß der kleinste Anpreßdruck der Dichtflächen niedrig gehalten werden kann.

Dies wird bei einer Kupplung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß auch die andere Gleitringdichtung axial verschiebbar und mit einem in einem Zylinderteil geführten Kolben verbunden und gegenüber dem zugehörigen Leitungsteil verdrehgesichert ist und daß dieser Kolben ebenfalls eine von den Dichtflächen abgewandte Fläche aufweist, die ebenso wie die entsprechende Fläche des gegenüberliegenden Kolbens zur Anpassung der Dichtflächenpressung an den Betriebsdruck vom Betriebsmedium beaufschlagt ist.

Tritt an einem Kolben eine Funktionsstörung auf. F i g. 2 die Kupplung gemäß F i g. 1 in Ansicht von

derart, daß sich dieser nicht mehr oder nur sehr links."

schwergängig verschieben läßt, so ist durch diese Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist eine erfin-Ausbildung auch gewährleistet, daß durch den ande- dunaseemäße Kupplung zwei koaxial zueinander Heren, noch funktionstüchtigen Kolben die Abdichtung 5 gendVAnschlußstücke "in Form von Leitungsteilen 1. wirksam bleibt. Da die kleinste Dichtflächenpressung 2 auf. die beide an ihren einander abgewandten Ensehr klein gewählt werden kann, ergibt sich eine we- den mit koaxial zu ihnen liegenden Innengewinden 3. sentliche Verminderung des Verschleißes der Gleit- 4 gleicher Größe für den Anschluß an nicht näher ringdichtungen. Durch die beschriebene Ausbildung dargestellte Leitungen versehen sind. Der eine spineignet sich die Kupplung insbesondere für Bohröl io delförmige Leitungsteil 1 ist mit zwei nebeneinanderführende Leitungen, wie sie beispielsweise an Bohr- liegenden Kugellagern 6 in einem hülsenförmigen spindeln verwendet werden. Muffenteil 5 drehbar gelagert, wobei der andere Lei-

Um eine vorbestimmte Lage der Gleitringe zu den tungsteil 2 als Deckel ausgebildet ist, der an dem

Leitungen zu erreichen, hat ein Kolben, vorzugsweise einen Ende dieses Muffenteiles 5 mit vier gleiehmä-

der an dem drehenden Leitungsteil vorgesehene KoI- 15 ßig über den Umfang verteilten Senkschrauben leicht

ben. eine größere wirksame Ki .benstirnfläche. insbe- lösbar befestigt ist.

sondere einen größeren Außendurchmesser als der Die Leitungsteile I. 2 weisen an ihren einander zuandere Kolben, so daß die Gleitringe zu einer Seite gewandten Seiten jeweils einen in eine entsprechende bzw. Anlagefläche hin gedrückt werden, die dem mit Ausdrehung eines im Durchmesser größeren Tragrindem Kolben kleineren Durchmessers verbundenen 20 ges Iu bzw. 11 eingelassenen Gleitring8 bzw. 9 aus Gleitring zugeordnet ist. geeignetem gleitfähigem Ma.'.rial auf." Der Tragring

Dabei ergibt sich eine sehr vorteilhp'te Wirkungs- 10 des drehbar gelagerten Leiungsteiles 1. der ko-

w eise, wenn der Gleitring des die kleinere wirksame axial zu diesem Leitungsteil 1 liegt, ist mit einem

Kolbenstirnfläche aufweisenden Kolbens mit seiner achsgleich zu ihm liegenden Kolben 12 verbunden,

von den Dichtflächen abgewandten Seite an einem, 25 der einen hülsenförmigen Ansatz 14 aufweist, mit

vorzugsweise durch einen Dichtring gebildeten, welchem er in einer Durchgangsbohrung des Tragrin-

Federpolster abgestützt ist, so daß eine günstige ges 10 eingelassen ist. Am Umfang dieses hülsenför-

Dämpfung erreicht wird. ~ " migen Ansatzes 14 stützt sich dabei eine Ringdich-

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist tung 16 ab. die in einer Ringnut des Tragringes 10

der Gleitring des die größere wirksame Kolbenstirn- 30 eingelassen ist. Die durch den Übergang zwischen

fläche aufweisenden Kolbens zum anderen Gleitring dem hülsenförmigen Ansatz 14 und dem Kolben 12

mit der vorzugsweise in ihrer Vorspannung einstell- gebildete Schulter 18 liegt an der Rückseite des

baren Feder belastet, wodurch gewährleistet ist, daß Tragringes 10 an. Der Kolben 12 ist in einer Zylin-

die Gleitringe auch ohne Druckbelastung durch das derbohrung 20 des spindelförmigen Leitungsteiles 1

Betriebsmedium mit ihren Stirnflächen aneinander 35 verschiebbar geführt und durch eine in dieser einge-

anliegen, so daß das Betriebsmedium beim Aufbauen lassene Dichtung 22 abgedichtet. Der vom Tragring

des Druckes zwischen den Dichtflächen keine Spalt- 10 abgewandte Zylinderraum 24 der Zylinderboh-

wirkung erzeugen kann. Die Feder ist zweckmäßig rung 20 ist im Durchmesser erweitert aasgeführt, wo-

auf etwa 3.5 kg Federkraft abgestimmt. bei zwischen diesem Zylinderaum 24 und dem In-

Um die Gleitringe und die Kolben genau führen zu 40 nengewinde 3 ein koaxial zum Leitungsteil 1 liegenkönnen, ist der jeweilige hülsenförmige Kolben mit der Kanal 26 vorgesehen ist. An dem Tragring 10 ist einem Ansatz in einer Bohrung des zugehörigen in dessen äußeren Bereich ein achsparallel zu diesem Gleitringes vorzugsweise verschiebbar eingelassen. liegender Axialstift 27 befestigt, der verschiebbar in Zweckmäßig liegt dabei zur Vermeidung von Leck- einer entsprechenden Bohrung des I.eitungsteiles 1 Verlusten am Umfang des Ansatzes des Kolbens eine 45 geführt ist. Der Tragring 10 kann an seiner Rückseite in einer Nut des Gleitringes gelagerte Ringdichtung einen Zentrieransatz 28 aufweisen, mit welchem er an, wobei der im Zylinderteil geführte Kolbenteil mit verschiebbar in einer entsprechenden Ausnehmung einer vorzugsweise durch den Übergang zum Ansatz des Leitungsteiles 1 gelagert ist. An der Rückseite gebildeten Schulter an der Rückseite des zugehöri- des Tragringes 10 stützt sich eine den Kolben 12 kogen Gleitringes abgestützt ist. 50 axial umgebende Feder 30 in Form einer Tellerfeder

Vorteilhaft weist wenigstens ein Gleitring einen ab, die den Tragring 10 zum anderen Tragring 11 hin vorzugsweise eine Schwungmasse bildenden Trag- federbelastet. Diese Feder 30 kann jedoch auch an ring auf, wobei diese Schwungmasse auch durch den einer der Schultern des Kolbens 12 abgesxützt sein, Gleitring selbst gebildet sein kann. Dadurch wird er- die sich zwischen dessen Schulter 18 una dem in der reicht, daß sich die Gleitringe unter dem Einfluß der 55 Zylinderbohrung 20 geführten Kolbenteil befinden. Drehzahl schlagfrei zur Mitte bzw. in eine vorbe- Der andere Tragring 11 weist einen entsprechenstimmte Lage einstellen und somit die Gefahr des den Kolben 13 mit einem durch eine Ringdichtung Öffnens der Dichtung beim Drehen des einen Gleit- 17 abgedichteten hülsenförmigen Ansatz 15 auf, woringes weiter verringert wird. bei dieser Kolben 13 mit einer Schulter 19 an der

Zweckmäßig ist an der einen Stirnseite des Trag- 60 Rückseite des Tragringes Il abgestützt und in einer

ringes der durch ein getrenntes Teil gebildete, im Zylinderbohrung 21 des als Gehäusedeckel ausgebil-

Durchmesser vorzugsweise kleinere Gleitring befe- deten Leitungsteiles 2 mit einer Ringdichtung 23 ab-

stigt. gedichtet ve:schiebbar geführt ist. Der vom Tragring

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in 11 abgewandte Zylinderraum 25 der Zylinderboh-

den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles 65 rung 21 ist durch die gegenüber dieser im Durchmes-

näher erläutert. Es ist dargestellt in ser größere Kernbohrung 25 des Innengewindes 4 ge-

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kupplung im Axial- bildet. An der Rückseite des ebenfalls einen Zentrierschnitt; ansatz 29 aufweisenden Tragringes 11 ist ein Dicht-

ring 55 als Federpolster in einer entsprechenden an Sicherungsringen 41, 42 des Muffenteiles 5 und Ausdrehung des Leitungsteiles 2 vorgesehen. Der des Leitungsteiles 1 abgestützt, durch welche auch Tragring 11 ist wie der Tragring 10 mit einem Axial- die Kugellager 6 gegen Axialverschiebung gesichert stift 27 axial verschiebbar, jedoch verdrehgesichert sind. Die andere Labyrinthdichtung 37 ist durch zwei aeführt. 5 Ringe 43, 44 sowie das im Durchmesser erweiterte Wie Fig. 1 femer zeigt, weisen die Kolben 12, 13 und an seiner Rückseite hinterschnittene Ende 45 des koaxial zueinander und zur Drehachse der Dichtung Leitungsteiles 1 gebildet. Diese Labyrinthdichtung 37 liegende Durchgangsbohrungen 31, 32 auf, deren bildet den Leckölraum der Dichtung, der an seiner Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser Unterseite eine ins Freie führende Radialbohrung 46 des Kanals 26 ist. Der Außendurchmesser des an io als Ablauföffnung aufweist. Den Kugellagern 6 ist dem drehbar gelagerten Leitungsteiles 1 geführten am Leitungsteil 2 ein Anschluß 47 zugeordnet, der Kolbens 12 ist geringfügig, beispielsweise um 1 mm über einen durch den Leitungsteil 2 und den Muffengrößer als der Außendurchmesser des anderen KoI- teil 5 in nicht näher dargestellter Weise geführten bens 13, so daß die vom Tragring 10 abgewandte Kanal 48 mit dem Aufnahmeraum der Kugellager 6 Kolbenstirnfläche 33 größer als die entsprechende 15 verbunden und zur Zufuhr eines Schmiermittels vor-Kolbenstirnfläche 34 des anderen Kolbens 13 ist. gesehen ist.

Strömt durch die Dichtung beispielsweise in Pfeil- Wie F i g. 1 ferner zeigt, ist zwischen den einander

richtung 35 ein Betriebsmedium, so werden die vom zugekehrten Stirnflächen des Muffenteiles 5 und des

Tragring 10, 11 abgewandten Kolbenstirnflächen 33, in diesem zentriert geführten Leitungsteiles 2 minde-

34 der Kolben 12, 13 durch den Druck dieses Be- 20 stens ein Distanzring 49 angeordnet. Durch die Wahl

triebsmediums beaufschlagt, so daß die Kolben 12, der Dicke dieses Distanzringes bzw. durch die Wahl

13 aufeinander zu bewegt und damit die Gleitringe 8, der Anzahl mehrerer nebeneinander angeordneter

9 gegeneinander gepreßt werden. Da die beauf- dünner Distanzringe kann die Vorspannung der sich schlagte Kolbenstirnfläche 33 des an dem drehbaren an dem Tragring 10 abstützenden Feder 30 einge-Leitungsteil 1 geführten Koibens 12 größer als die 25 stellt werden, wobei diese zweckmäßig auf etwa des anderen Kolbens 13 ist, werden die Tragringe 10, 3.5 kg Vo.'spannkraft abgestimmt ist.

11 zum Leitungsteil 2 hin gedrückt, derart, daß sie Der Muffenteil 5 ist in der Bohrung einer Befesti-

sich an dem elastischen Dichtring 55 abstützen. Die- gungsbuchse 50 verschiebbar angeordnet, wobei der

ser Dichtring 55 wirkt als Federpolster, so daß sich Muffenteil 5 einen Radialstift 51 aufweist, der in

die Gleitringco, 9 bzw. die Tragringe 10, 11 unter 30 einer Axialnut 52 an der Innenfläche der Befesti-

der Wirkung der Drehbewegung des einen Tragringes gungsbuchse 50 geführt ist, derart, daß der Muffen-

10 schlagfrei zur Mitte einstellen. Dadurch ist das teil 5 gegenüber der Buchse 50 verdrehgesichert ist. Öffnen der Gleitringe 8, 9 durch die Drehbewegung Die Buchse 50 weist einen Flanschansatz 53 mit des Tragringes 10 vermieden. Dieser Aufbau ist Ausnehmungen für die Aufnahme von Befestigungszweckmäßig, da in der Regel weder der Leitungs- 35 schrauben 54 auf, mit welchen die erfindungsgemäße teil 1 noch der Leitungsteil 2 zueinander schlagfrei Kupplung in geeigneter Weise eingebaut werden hergestellt werden können. kann. Das Ende 56 des drehbar gelagerten Leitungs-

An beiden Stirnseiten der Wälzlager 6 für den teiles 1 kann als Kupplung für die Befestigung einer

drehbar gelagerten Leitungsteil 1 sind Labyrinthdich- Bohrspindel ausgebildet sein.

tungen 36, 37 vorgesehen. Die eine Labyrinthdich- 40 Sind die Gleitringe 8, 9 nach einer gewissen Lauf-

tung 36, die sich auf der vom Leitungsteil 2 abge- zeit der Kupplung verschlissen, so muß lediglich dei

wandten Seite des als Lagergehäuse ausgebildeten Leitungsteil 2 nach Lösen der Schrauben 7 vom Muf-

Muffenteiles 5 befindet, ist durch drei ineinandergrei- fenteil 5 abgenommen werden, wonach die Gleit-

fende Ringe 38 bis 40 gebildet, von denen zwei am ringe 8, 9 und/oder die Tragringe 10, 11 abgezoger Muffenteil 5 und einer am drehbar gelagerten Lei- 45 und zur Instandsetzung überschliffen werden kön·

tungsteil 1 angeordnet sind. Die Ringe 38 bis 40 sind nen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplung für sich relativ zueinander drehende flüssigkeitsführende Leitungen, bestehend aus einem Stecker- und einem diesen umgreifenden Muffenteil mit zwischen beiden angeordneten Wälzlagern, z. B. Kugellagern, einer an der Stirnseite des Steckerteiles vorgesehenen Gleitringdichtung und einer weiteren mit dieser zusammenwirkenden Gleitringdichtung im Muffenteil, die mindestens an zwei stirnseitigen Dichtflächen aneinander liegen und mit Leitungsdurchbrüchen versehen sind, wobei eine Gleitringdichtung axial verschiebbar und mit einem in einem Zylinderteil geführten, eventuell federbelasteten Kolben verbunden und gegenüber dem zugehörigen Leitungsteil verdrehgesichert ist und der Kolben eine von den Dichtmachen abgewandte Fläche aufweist, die vom Betriebsmedium beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch die andere Gleitringdichtung (8 bzw. 9) axial verschiebbar und mit einem in einem Zylinderteil (24 bzw. 225) geführten Kolben (12 bzw. 13) verbunden und gegenüber dem zugehörigen Leitungsteil (1 bzw. 2) verdrehgesichert ist und daß dieser Kolben ebenfalls eine von den Dichtflächen abgewandte Fläche (33 bzw. 34) aufweist, die ebenso wie die entsprechende Fläche des gegenüberliegenden Kolbens zur Anpassung der Dichtflächenpressung an ^w.en Be*riebsdruck vom Betriebsmedium beaufschlagt ist.

?. Kupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben, vorzugsweise der an dem drehenden Leitungsteil (1) vorgesehene Kolben (12), eine größere wirksame Kolbenstirnfläche (33), insbesondere einen größeren Außendurchmesser als der andere Kolben (13) hat.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (9) des die kleinere wirksame Kolbenstirnfläche (34) aufweisenden Kolbens (13) mit seiner von den Dichtflächen abgewandten Seite an einem vorzugsweise durch einen Dichtring (55) gebildeten Federpolster abgestützt ist.

4. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (8) des die größere wirksame Kolbenstirnfläche (33) aufweisenden Kolbens (12) zum anderen Gleitring (9) mit der vorzugsweise in ihrer Vorspannung einstellbaren Feder (30) belastet ist.

5. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige hülsenförmige Kolben (12 bzw. 13) mit einem Ansatz (14 bzw. 15) in einer Bohrung des zugehörigen Gleitringes (8 bzw. 9) vorzugsweise verschiebbar eingelassen ist.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Ansatzes (14 bzw. 15) des Kolbens (12 bzw. 13) eine in einer Nut des Gleitringes (8 bzw. 9) gelagerte Ringdichtung (16 bzw. 17) anliegt.

7. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zylinderteil (20 bzw. 21) geführte Kolbentei! mit eine vorzugsweise durch den Übergang zum Ansatz (14 bzw. 15) gebildeten Schulter (18 bzw. 19) an der Rückseite des zugehörigen Gleitringes (8 bzw. 9) abgestützt ist.

S. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gleitring (8 bzw. 9) mit einem exzentrischen Axialstift (27) verdrehgesichert ist.

9. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Gleitring einen vorzugsweise eine Schwungmasse bildenden Tragring (10 bzw. 11) aufweist.

10. Kupplung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Stirnseite des Tragringes (10 bzw. Π) der durch ein getrenntes Teil gebildete, im Durchmesser vorzugsweise Kleinere Gleitring (8 bzw. 9) befestigt ist.