DE19918665A1 - Hydraulischer Schwenkmotor, insbesondere als Servomotor für Kfz - Google Patents

Abstract

Für einen hydraulischen Schwenkmotor mit mehrteilig ausgebildeten Dichtungsanordnungen in Nuten von schwenkbeweglichen und feststehenden Flügeln wird zur Kompensation von temperaturabhängigen Längendehnungen der aus unterschiedlichen Materialien gebildeten Elemente der Dichtungsanordnung vorgeschlagen, daß diese Elemente der Dichtungsanordnung mit zur Richtung der größten Längendehnung quer gerichteten schlitzartigen Ausnehmungen als Mittel zur Kompensation der Längendehnungen ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf einen hydraulischen Schwenkmotor, insbesondere als Servomotor für Kraftfahrzeuge, bei dem eine schwenkbewegliche Motorwelle mit Rotorflügeln in einem Gehäuse mit Statorflügeln zwischen Gehäuse-Abschlußdeckeln Kammern begrenzt, die gegen­ einander mittels mehrteilig ausgebildeten Dichtungsanordnungen in Nuten der Flü­ gel abgedichtet sind, wobei die Dichtungsanordnung ein streifenartig gestaltetes, hochkant angeordnetes Füllelement und ein rahmenartig geformtes Dichtelement umfaßt, das über seine Ausnehmung unter Zwischenschaltung eines O-Ringes mit einem angepaßten Innenkern in Verbindung steht.

Ein gattungsgemäßer Schwenkmotor ist beispielsweise aus der DE 43 37 815 C1 bekannt, wobei die in "Window-Bauweise" gestaltete Dichtungsanordnung mit einem rahmenartigen Dichtelement aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff PTFE bei den in Kraftfahrzeugen auftretenden großen Temperaturdifferenzen von -40°C bis +120°C zu Undichtigkeiten führt, weil aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungs­ werte des aus Eisenwerkstoff gestalteten Innenkerns für das Dichtelement und des Kunststoffes PTFE es zu Deformationen des PTFE-Dichtelementes kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen gattungsgemäßen Schwenk­ motor die Dichtungsanordnung so zu verbessern, daß mit den bekannten Werkstof­ fen für die Dichtelemente die in Kraftfahrzeugen auftretenden Temperaturdifferen­ zen ohne Leckagen sicher beherrscht werden.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst, wobei die Dichtungsanordnung zumindest ein rahmenartiges Dichtelement mit einem flächig gestalteten End­ abschnitt aufweist, der mittels zweier, abschnittsweise über die Breite des End­ abschnittes diametral und axial versetzt angeordneter Einschnitte eine elastisch nachgiebige, stirnseitige Anlage des Dichtelementes an den Gehäuse-Abschluß­ deckeln bewirkt, wobei das Füllelement einen die Einschnitte des Dichtelementes abdeckenden Endbereich aufweist, der mittels eines benachbarten, abschnittsweise über die Breite des Füllelementes angeordneten Schlitzes axial federnd nachgiebig in einer Flügel-Nut angeordnet ist.

Mit der Erfindung werden in vorteilhafter Weise die temperaturbedingten Längen­ dehnungen der Dichtelemente sowie des Füllelementes einer Dichtungsanordnung auf einfachste Weise durch quer zu den Längendehnungen in diesen Teilen ange­ ordneten schlitzartigen Ausnehmungen kompensiert, so daß insbesondere Deh­ nungs-Deformationen der Dichtelemente sicher vermieden sind.

Für eine vorteilhaft einfache Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgeschlagen, daß die Dichtungsanordnung zu beiden Längsseiten des Füllelementes angeordnete Dichtelemente umfaßt, und die Dichtelemente mit entgegengesetzt angeordneten, Einschnitte aufweisenden Endabschnitten vorgesehen sind, wobei das Füllelement zwei der Abdeckung der Einschnitte dienende, axial federnd nachgiebige Endberei­ che aufweist.

Schließlich ist für einen einfachen Aufbau der Dichtungsanordnung weiter wesent­ lich, daß das Füllelement aus einem Metallstreifen gebildet ist, der mittels über Längsschlitze gebildete Federzungen radial federnd nachgiebig ist.

Zwar ist aus der DE 27 03 262 A1 ein streifenartiges Dichtelement aus einem star­ ren Material bekannt, das mittels Längs- und Querschlitzen als axial und radial wirk­ sames Dichtelement für einen Kreiskolbenmotor vorgesehen ist, wobei aufgrund der gattungsfremden Verwendung ein Hinweis auf die Verwendung der schlitzartigen Ausnehmungen als Mittel zur Dehnungs-Kompensation für eine Dichtungsanord­ nung aus unterschiedlichen Materialien fehlt.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen abschnittsweisen Längsschnitt durch einen hydraulischen Schwenkmotor mit einem erfindungsgemäß gestalteten Dichtelement, und in

Fig. 2 die Elemente einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in Ex­ plosionsdarstellung.

Ein hydraulischer Schwenkmotor 1, der insbesondere als Servomotor für ein Kfz dient, umfaßt eine schwenkbewegliche Motorwelle 2, die mit Rotorflügeln 3 in einem Gehäuse 4 mit nicht gezeigten Statorflügeln zwischen Gehäuse-Abschlußdeckeln 5, 6 Arbeitskammern 7 begrenzt. Die Kammern 7 sind gegeneinander mittels mehrteilig ausgebildeter Dichtungsanordnungen 8 in Nuten 9 der Flügel 3 abgedichtet, wobei jede Dichtungsanordnung 8 ein streifenartig gestaltetes, hochkant angeordnetes Füllelement 10 und mindestens ein rahmenartig geformtes Dichtelement 11 umfaßt. Das Dichtelement 11 der in "Window-Bauweise" gestalteten Dichtungsanordnung 8 steht über seine Ausnehmung 12 unter Zwischenschaltung eines O-Ringes 13 mit einem angepaßten Innenkern 14 in Verbindung.

Um erhebliche, unterschiedlichen Längenänderungen der aus verschiedenen Ma­ terialien gebildeten Elemente der Dichtungsanordnung 8 so zu kompensieren, daß die Dichtheit der Dichtungsanordnung 8 erhalten ist, wird erfindungsgemäß vorge­ schlagen, daß die Dichtungsanordnung 8 zumindest ein rahmenartiges Dicht­ element 11 mit einem flächig gestalteten Endabschnitt 15 aufweist, der mittels zweier, abschnittsweise über die Breite des Endabschnittes 15 diametral und axial versetzt angeordneter Einschnitte 16, 16' eine elastisch nachgiebige, stirnseitige Anlage des Dichtelementes 11 an den Gehäuse-Abschlußdeckeln 5 und 6 bewirkt, wobei das Füllelement 10 einen die Einschnitte 16, 16' des Dichtelementes 11 ab­ deckenden Endbereich 17 aufweist, der mittels eines benachbarten, abschnittsweise über die Breite des Füllelementes 10 angeordneten Schlitzes 18 axial federnd nach­ giebig in der Flügel-Nut 9 angeordnet ist.

Eine vorteilhaft hohe Dichtwirkung bei vorteilhaft einfachem Aufbau der Dichtungs­ anordnung 8 ist weiter dadurch erzielt, daß die Dichtungsanordnung 8 zu beiden Längsseiten 10', 10" des Füllelementes 10 angeordnete Dichtelemente 11 umfaßt, und die Dichtelemente 11 mit entgegengesetzt angeordneten, Einschnitte 16, 16' aufweisenden Endabschnitten 15 vorgesehen sind, wobei das Füllelement 10 zwei der Abdeckung der paarweisen Einschnitte 16, 16' dienende, axial federnd nachgie­ bige Endbereiche 17 und 17' aufweist.

Das Füllelement 10 ist aus einem Metallstreifen gebildet, wobei über einen Längs­ schlitz 19 und einen Querschlitz 20 gebildete Federzungen 21 das Füllelement 10 radial federnd nachgiebig gestaltet ist.

Mit der Erfindung der schlitzartigen Ausnehmungen als Mittel zur Dehnungs-Kom­ pensation der aus unterschiedlichen Materialien gebildeten Elemente der Dich­ tungsanordnung 8 kann in vorteilhafter Weise für die Dichtelemente 11 der hochtemperaturfeste Kunststoff PTFE weiter Verwendung finden.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Dichtungssystems ist, daß Längen- und Brei­ tenänderungen aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungskoeffizienten von Metall bzw. Stahl und PTFE ohne Spannungserhöhung in den Dichtelementen ausgegli­ chen werden können.

Das Dichtungssystem behält somit über die gesamte Laufzeit des hydraulischen Schwenkmotors eine gleichmäßige Dichtwirkung.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung sind in weiterer vorteilhafter Weise auch fertigungsbedingte Maßabweichungen ausgeglichen.

Claims (4)

1. Hydraulischer Schwenkmotor, insbesondere als Servomotor für Kfz,

• - bei dem eine schwenkbewegliche Motorwelle (2) mit Rotorflügeln (3) in einem Gehäuse (4) mit Statorflügeln zwischen Gehäuse-Abschluß­ deckeln (5, 6) Kammern (7) begrenzt, die
• - gegeneinander mittels mehrteilig ausgebildeter Dichtungsanord­ nungen (8) in Nuten (9) der Flügel (3) abgedichtet sind, wobei
• - die Dichtungsanordnung (8) ein streifenartig gestaltetes, hochkant angeordnetes Füllelement (10) und ein rahmenartig geformtes Dichtelement (11) umfaßt, das
• - über seine Ausnehmung (12) unter Zwischenschaltung eines O- Ringes (13) mit einem angepaßten Innenkern (14) in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Dichtungsanordnung (8) zumindest ein rahmenartiges Dichtelement (11) mit einem flächig gestalteten Endabschnitt (15) aufweist, der
• - mittels mehrerer, abschnittsweise über die Breite des Endabschnittes (15) diametral und axial versetzt angeordneter Einschnitte (16, 16') eine elastisch nachgiebige, stirnseitige Anlage des Dichtelementes (11) an den Gehäuse-Abschlußdeckeln (5, 6) bewirkt, wobei
• - das Füllelement (10) einen die Einschnitte (16, 16') des Dicht­ elementes (11) abdeckenden Endbereich (17) aufweist, der
• - mittels eines benachbarten, abschnittsweise über die Breite des Füllelementes (10) angeordneten Schlitzes (18) axial federnd nach­ giebig in der Flügel-Nut (9) angeordnet ist.

2. Schwenkmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Dichtungsanordnung (8) zu beiden Längsseiten (10', 10") des Füllelementes (10) angeordnete Dichtelemente (11) umfaßt, und
• - die Dichtelemente (11) mit entgegengesetzt angeordneten, Ein­ schnitte (16, 16') aufweisenden Endabschnitten (15) vorgesehen sind, wobei
• - das Füllelement (10) zwei der Abdeckung der Einschnitte (16, 16') dienende, axial federnd nachgiebige Endbereiche (17, 17') aufweist.

3. Schwenkmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Füllelement (10) aus einem Metallstreifen gebildet ist, wobei
• - über Längsschlitze (19) gebildete Federzungen (21) das Füllelement (10) radial federnd nachgiebig ist.

4. Schwenkmotor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (11) aus PTFE gebildet sind.