DE19921501A1 - Hydraulische Maschine mit einem außenseitig von einem Wälzlager angeordneten Dichtelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Maschine (1), insbesondere Kolbenmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dem eine Triebwelle (5) drehbar gelagert ist, die eine Gehäusewand (2a) in einem Durchführungsloch (8) durchsetzt und durch ein Wälzlager (7) an der Gehäusewand (2a) gelagert sowie durch ein außenseitig vom Wälzlager (7) angeordnetes erstes Dichtelement (9) abgedichtet ist. Zwecks Verbesserung der Abdichtung der Triebwelle (5) ist in dem sich zwischen dem ersten Dichtelement (9) und dem Wälzlager (7) erstreckenden Raum ein zweites Dichtelement (26) angeordnet, das den Raum in einen das Wälzlager (7) aufnehmenden Innenraum (3a) und einen zwischen dem ersten Dichtelement (9) und dem zweiten Dichtelement (26) angeordneten Zwischenraum (27) trennt, wobei der Zwischenraum (27) mit einer Drainageleitung (31) verbunden ist, in der ein Druck herrscht, der niedriger ist als der Druck im Innenraum (3a).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[Stand der Technik]

Hierbei handelt es sich um eine allgemein übliche Bauweise einer hydraulischen Maschine, die sich in der Praxis durchgesetzt hat und z. B. in DE 196 13 609 A1 beschrieben ist. Bei der aus dieser Druckschrift entnehmbaren hydraulischen Maschine handelt es sich um eine Axialkolbenmaschine mit einer Triebwelle, die mittels eines Wälzlagers an einer Gehäusewand des Gehäuses der hydraulischen Maschine gelagert und mittels eines außenseitig vom Wälzlager in einer Ringfuge zwischen der Triebwelle und der Gehäusewand angeordneten Dichtringes abgedichtet ist. Bei dieser bekannten hydraulischen Maschine ist außerdem eine Pumpeneinrichtung für eine interne Zwangsspülung des Wälzlagers vorgesehen. Die Pumpeneinrichtung weist eine an der Innenseite des Wälzlagers angeordnete Förderscheibe auf, die dem Ringspalt des Wälzlagers axial gegenüberliegend Durchgangslöcher aufweist, die sich bezüglich der Drehachse der Welle in Richtung auf das Wälzlager divergent erstrecken. Hierdurch wirkt die Förderscheibe, die im Funktionsbetrieb sich wenigstens teilweise im hydraulischen Betriebs-Fluid, z. B. Hydrauliköl, befindet, wie ein Fliehkraft-Förderring, der das in den sich divergent erstreckenden Durchgangslöchern befindliche Fluid aufgrund der Fliehkraft in Richtung auf das Wälzlager fördert. Auf der der Förderscheibe abgewandten Seite des Wälzlagers ist ein Rückführungskanal vorgesehen, der sich in den Innenraum des Gehäuses zurückerstreckt und in dem das geförderte Fluid in den Innenraum zurückströmen kann.

Bei dieser bekannten Axialkolbenmaschine erstreckt sich die Strömung der Zwangsspülung vom äußeren Ringspalt des Wälzlagers durch radial nach außen gerichtete Kanäle von einem Ringraum etwa radial nach außen, wobei das geförderte Spülfluid den Ringraum quer durchströmt.

Bei dieser bekannten Ausgestaltung wird das erste Dichtelement zwar durch das Spülfluid geschmiert und gekühlt, jedoch ist es auch Druckschwankungen im Innenraum des Maschinengehäuses ausgesetzt, wobei die Druckschwankungen sich durch das Wälzlager im wesentlichen ungemindert bis zum ersten Dichtelement fortpflanzen. Hierdurch wirkt am ersten Dichtelement eine Druckdifferenz, die sich durch den innenseitig am ersten Dichtelement jeweils anstehenden Gehäuseinnendruck und den das Gehäuse umgebenden Luftdruck ergibt. Wenn diese Druckdifferenz einen bestimmten zulässigen Wert überschreitet, ist eine wünschenswert gute Dichtfunktion des ersten Dichtelements nicht mehr gegeben. Dabei kann die Dichtfunktion durch eine plötzliche Überbeanspruchung oder durch andauernde Überbeanspruchungen beeinträchtigt werden. Letztere sind insbesondere bei solchen ersten Dichtelementen beträchtlich, die die Triebwelle der Maschine mit einer Dichtlippe umgeben, die mit steigendem Gehäuseinnendruck gegen die Mantelfläche der Triebwelle gedrückt wird. Sofern nicht bereits aufgrund des hohen Druckes im Innenraum grundsätzlich Beeinträchtigungen des ersten Dichtelements entstehen, dann besteht im Funktionsbetrieb die Gefahr eines erhöhten Reibungsverschleißes an der Dichtlippe.

Ein anderes Problem, das sowohl in Kombination als auch unabhängig von dem vorbeschriebenen Problem auftritt, ist darin zu sehen, daß eine gewisse Leckage am ersten Dichtelement kaum zu vermeiden ist. Diese Leckage tritt aufgrund der Relativbewegung zwischen dem ersten Dichtelement bzw. seiner Dichtlippe und der Triebwelle auf, wobei es insbesondere bei Druckspitzen und daraus resultierenden Druckschwankungen bei der Relativbewegung, die zwischen dem ersten Dichtelement bzw. dessen Dichtlippe und der Triebwelle stattfindet, zu einer erhöhten Leckage am ersten Dichtelement bzw. an der Dichtlippe kommt.

[Aufgabe der Erfindung]

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer hydraulischen Maschine der eingangs angegebenen Art die Abdichtung der Triebwelle zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist in dem sich zwischen dem ersten Dichtelement und dem Wälzlager erstreckenden Raum ein zweites Dichtelement angeordnet, das den Raum in einen das Wälzlager aufnehmenden Innenraum und einen zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement angeordneten Zwischenraum trennt, wobei der Zwischenraum mit einer Drainageleitung verbunden ist, in der ein Druck herrscht, der niedriger ist, als der Druck im Innenraum. Das zweite Dichtelement bildet somit eine Barriere, die in zweifacher Hinsicht vorteilhaft ist.

Zum einen bildet sie eine Barriere gegen Druckschwankungen, insbesondere plötzliche Druckerhöhungen wie Druckspitzen, im Hauptraum, so daß diese sich nicht in den Nebenraum fortpflanzen und den Dichtring vermehrt beanspruchen oder überbeanspruchen können. Dies gilt insbesondere für einen solchen Dichtring, der eine sich axial einwärts erstreckende ringförmige Dichtlippe aufweist, die bei einer Druckerhöhung gegen die Triebwelle gepreßt wird, wobei sich die Flächenpressung zwischen der Dichtlippe und der Triebwelle wesentlich vergrößert und zu einem vergrößerten Verschleiß der Dichtlippe führt.

Zum anderen bildet die Trennwand eine Barriere gegen im hydraulischen Fluid des Hauptraums enthaltene Feststoffverunreinigungen, insbesondere aus einem Abrieb resultierende Partikel, die somit weder in den Nebenraum gelangen können, noch die Dichtfläche am Dichtring beeinträchtigen können. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Da das zweite Dichtelement den Druckschwankungen des Innenraums weiterhin ausgesetzt ist, ist zwar mit einer Leckage am zweiten Dichtelement zu rechnen, jedoch gelangt diese Leckage nicht in die Umgebung der hydraulischen Maschine, denn sie wird aus dem Zwischenraum durch eine Drainageleitung abgeführt. Da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung das erste Dichtelement von den Druckschwankungen oder von erhöhten Drücken freigestellt ist oder die Druckschwankungen vermindert sind, wird eine Leckage am ersten Dichtelement vermieden, so daß die hydraulische Maschine von sauberer Funktion ist und auch an Orten aufgestellt werden kann, an denen die Vermeidung von Leckagen gefordert ist.

Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung durch eine einfache und kostengünstig herstellbare Bauweise aus, die auch von kleiner Baugröße ist und sich deshalb bei allen üblichen Maschinentypen verwirklichen läßt.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung umfaßt eine Druckstufen- Dichtung mit einem zweiten Dichtungselement, das von dem innenseitig an ihm anstehenden hydraulischen Fluid mit einer kleinen Fluidmenge passiert wird. Bei dieser Fluidmenge kann es sich um eine Leckagemenge handeln oder um eine solche Fluidmenge, die einen Bypass des zweiten Dichtungselements passiert.

Als zweites Dichtungselement eignen sich mehrere Ausgestaltungen. Es kann sich z. B. um einen Radialwellen­ dichtring, eine Gleitringdichtung oder eine Spalt- bzw. Labyrinthdichtung handeln. Die das zweite Dichtelement passierende Fluidmenge wird durch die Drainageleitung aus dem Zwischenraum drainiert, wodurch zum einen eine Schmierung des ersten Dichtungselements gewährleistet ist und zum anderen das das zweite Dichtelement passierende Fluid keinen Druckanstieg im Zwischenraum verursacht.

In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die die Abdichtung weiterhin verbessern, die Schmierung des ersten Dichtungselements verbessern, und auch vorteilhafte Merkmale zur Drainierung der Zwischen-Leckage am zweiten Dichtelement und zur Schmiermittel-Zuführung umfassen.

[Beispiele]

Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand von vorteilhaften Ausgestaltungen und Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße hydraulische Maschine in Form einer Axialkolbenmaschine im axialen Schnitt;

Fig. 2 die in Fig. 1 mit X gekennzeichneter Einzelheit in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Teilschnitt der Axialkolbenmaschine in abgewandelter Ausgestaltung.

Die hydraulische Maschine 1 weist ein vorzugsweise zweiteiliges Gehäuse 2 auf, mit einem topfförmigen Gehäuseteil, daß durch eine Stirnwand 2a und eine Umfangswand 2b gebildet ist, und mit einem Deckel 2c, der am der Stirnwand 2a abgewandten Ende der Umfangswand 2b anliegt und somit einen wenigstens teilweise mit einem hydraulischen Fluid gefüllten Gehäuseinnenraum 3 verschließt sowie mit der Umfangswand 2b lösbar verschraubt ist. Eine den Gehäuseinnenraum 3 bezüglich der Umfangswand 2b axial durchsetzende Triebwelle 5 ist im Deckel 2c und in der Stirnwand 2a jeweils in wenigstens einem Wälzlager 6, 7 drehbar gelagert, wobei sie die Stirnwand 2a in einem Durchführungsloch 8 durchsetzt, das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine dreistufige Stufenbohrung gebildet ist, in deren inneren und größten Bohrungsstufe 8a das Wälzlager 7 und in deren äußeren und kleinsten Bohrungsstufe 8b ein Dichtelement 9 in Form eines Dichtrings jeweils passender Querschnittsgröße angeordnet ist.

Im Gehäuseinnenraum 3 ist auf der Triebwelle 5 ein Zylinderblock 11 gelagert, der mehrere, auf dem Umfang verteilt angeordnete, etwa axial verlaufende Kolbenbohrungen 12 aufweist, in denen Kolben 13 längs verschiebbar gelagert sind, die den Zylinderblock 11 in Richtung auf die Stirnwand 2a überragen und mit diesen freien Kolbenenden an einem zwischen der Stirnwand 2a und dem Zylinderblock 11 angeordneten Triebteil 14 gelenkig abgestützt sind, das bei jeweiligen an sich bekannten Bau- und Funktionsweisen der so gebildeten Axialkolbenmaschine drehbar oder undrehbar gelagert sein kann. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das Triebteil 14 undrehbar gelagert, wobei es sich um eine Axialkolbenmaschine wahlweise vergrößerbaren und verkleinerbaren Durchgangsvolumens handelt, bei der das Triebteil 14 durch eine Schwenkscheibe 14a gebildet, die in einem z. B. an der Umfangswand 2b und/oder an der Stirnwand 2a angeordneten Schwenklager 15 um eine quer zur Triebwelle 5 verlaufende Schwenkachse 15a schwenkbar gelagert ist, wobei die Kolben 13 sich mittels Gleitschuhen 17 an einer ihnen zugewandten schrägen Gleitfläche 18 abstützen.

Am dem Triebteil 14 abgewandten Ende des Gehäuseinnenraums 3 liegt der Zylinderblock 11 an einer Steuerscheibe 19 an, die an der Innenseite des Deckels 2c abgestützt ist und einander radial gegenüberliegende Steuernieren 21 aufweist, die in an sich bekannter Weise den Durchgang eines Einlaß- und Auslaßkanals 22, 23 im Deckel 2c zu jeweils zugehörigen hydraulischen Arbeitskammern 24 in den Kolbenbohrungen 12 steuern.

Zum Einstellen eines gewünschten Durchgangsvolumens der Maschine 1 ist eine Verstellvorrichtung 15b vorgesehen, mit der das Triebteil 14 verstellbar, hier schwenkbar, ist und in der jeweils eingestellten Position feststellbar ist.

Bei dem ersten Dichtelement bzw. Dichtring 9 handelt es sich vorzugsweise um einen Lippenring mit einer sich von einem Basiskörper 9a axial oder schräg nach innen erstreckenden Dichtlippe 9b. Zur Sicherung des Dichtrings 9 gegen ein axiales Wandern nach außen, liegt er an einer Schulterfläche 25 an, die ihn außenseitig begrenzt. In dem sich zwischen dem Wälzlager 7 und dem Dichtring 9 erstreckenden Raum ist ein zweites Dichtelement 26 in Form eines Sperr- oder Dichtrings angeordnet, der auf seiner den Dichtring 9 zugewandten Seite einen Zwischenraum 27 zwischen ihm und dem ersten Dichtring 9 axial begrenzt. Das Dichtelement 26 ist in einer mittleren Bohrungsstufe 8c angeordnet, die nach außen durch eine Schulterfläche 28 begrenzt ist, an der das Dichtelement 26 anliegt. Zur Sicherung des Dichtrings 9 und des Dichtelements 26 gegen ein unbeabsichtigtes axiales Verschieben nach innen ist jeweils eine Axialsicherung vorgesehen, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch gebildet ist, daß der Dichtring 9 und das Dichtelement 26 in die zugehörige Bohrungsstufe 8b, 8c mit radialer Spannung eingepreßt sind. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das Dichtelement 26 durch einen Sperring, z. B. aus Metall oder Kunststoff, gebildet, der vorzugsweise innen ein Bewegungsspiel zum radial benachbarten Bauteil, hier die Triebwelle 5 bzw. eine fest auf ihr sitzende Triebwellenhülse 5a, aufweist. Das Bewegungsspiel bildet eine Drossel 29 bzw. einen gedrosselten Bypass 30 im Sinne einer Druckstufendichtung 20, deren Funktion weiter unten noch erklärt wird.

Vom Zwischenraum 27 erstreckt sich eine durch einen Kanal in der Stirnwand 2a gebildete Drainageleitung 31 zu einem Drainageraum 31a, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der Druck im innenseitig vom zweiten Dichtelement 26 angeordneten Innenraum 3a, dessen Druck im wesentlichen dem Druck im Gehäuseinnenraum 3 entspricht. Der Drainageraum 31a kann ein Bereich der zugehörigen hydraulischen Anlage sein, in dem ein vom Umgebungsdruck nur geringfügig abweichender Druck vorhanden ist. Dies können z. B. die Saugleitung der Maschine oder einer Speisepumpe bzw. Hilfspumpe 4 sein, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel im Deckel 2c angeordnet ist und mit einem zugehörigen Pumpenelement auf der Triebwelle 5 sitzt und durch letztere angetrieben wird. Bei dem Drainageraum 31a kann es sich auch um einen Tank 33 für das hydraulische Fluid der Maschine 1 bzw. einer zugehörigen hydraulischen Anlage handeln. Wie Fig. 1 andeutungsweise zeigt, kann der Drainageraum 31a durch den Saugkanal 4a der Speise- oder Hilfspumpe 4 gebildet sein, mit dem die Drainageleitung 31 als extern verlaufende Schlauch- oder Rohrleitung 34 oder als intern verlaufende Schlauch- oder Rohrleitung 34a gebildet sein. Letztere kann sich neben der Zylindertrommel 11 längs durch den Gehäuseinnenraum 3 erstrecken und durch eine Steckzapfenverbindung mit dem Deckel 2c verbunden sein. Beide Leitungen 34, 34a können zwecks Injektorwirkung mit einem entsprechend ausgestalteten Abschnitt 4b des Saugkanals 4a verbunden sein.

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind der Dichtring 9 und das Dichtelement 26 in einem besonderen Aufnahmering 35 angeordnet, der in einer passenden Ringausnehmung 36 der Stirnwand 2a eingesetzt ist, die zur Außenseite der Stirnwand 2a offen ist. Zur axialen Sicherung des außen zylindrischen Aufnahmerings 35 in der passend zylindrischen Ringausnehmung 36 ist ein Sicherungselement vorgesehen, das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen üblichen Sicherungsring 37 gebildet ist, der in einer Ringinnennut 38 in der Ringausnehmungswandung sitzt und mit seiner Innenseite eine den Aufnahmering 35 außenseitig begrenzende Schulterfläche 39 bildet. Durch eine Ringausnehmung 41 im Bereich des Außenrandes des Aufnahmerings 35 ist der erforderliche Freiraum für den Sicherungsring 37 geschaffen. Der Aufnahmering 35 begrenzt in seiner Einbaustellung mit seiner Innenseite den Außenring 7a des Wälzlagers 7, der an seiner Innenseite durch eine Schulterfläche 2d der Stirnwand 2a begrenzt ist.

Die vorbeschriebene Ausgestaltung mit dem Aufnahmering 35 ermöglicht zum einen die Anordnung des Dichtrings 9 und des Dichtelements 26 in einem Anbauteil, so daß der Aufnahmering 35 und die Dichtelemente 9, 26 zum einen handhabungsfreundlich austauschbar sind und zum anderen mit dem Aufnahmering 35 ein vorfertigbares Anbauteil bilden.

Die Triebwellenhülse 5a ist bezüglich des sie tragenden Triebwellenabschnitts durch eine Ringdichtung 42 abgedichtet. Hierzu eignet sich ein Dichtring 43, z. B. ein O-Ring, sehr vorteilhaft, der den Triebwellenabschnitt 5b dichtend umgibt und in einer Ringinnennut 44 in der Triebwellenhülse 5a sitzt.

Die Drainageleitung 31 kann teils im Gehäuse 2 und innerhalb der Maschine 1 verlaufen oder durch eine externe Leitung 34, z. B. eine Rohr- oder Schlauchleitung, gebildet sein. Fig. 1 zeigt eine externe Leitung 34, die an einem z. B. radial verlaufenden Drainage-Kanal 44 in der Stirnwand 2a angeschlossen ist. Alternativ kann sich die Leitung 34 zum Tank 33 erstrecken, wie es andeutungsweise dargestellt ist. Der sich vom Zwischenraum 27 erstreckende Kanal 44 besteht aus einem Kanalabschnitt 44a, der sich zur zylindrischen Mantelfläche des Aufnahmerings 35 erstreckt und zwar im Bereich einer in der Mantelfläche des Aufnahmerings 35 oder in der Innenwand der Ringausnehmung 36 angeordneten Ringnut 45, von der sich ein Kanalabschnitt 44b zum Leitungsanschluß erstreckt. Der Durchtritt des Kanals 44 durch die Teilungsfuge zwischen der Ringausnehmung 36 und dem Aufnahmering 35 ist durch zu beiden Seiten vorhandenen Ringdichtungen 46 abgedichtet. Diese sind in an sich bekannter Weise jeweils durch einen Dichtring gebildet, der in einer Ringnut in der Innenwandung der Ringausnehmung 36 oder in der Mantelfläche des Aufnahmerings (nicht dargestellt) sitzt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist ein einen Bypass 30 bildender besonderer Kanal 47 in der Stirnwand 2a angeordnet, der das Wälzlager 7 bzw. dessen Lagerbohrung umgeht und den Gehäuseinnenraum 3 mit dem Zwischenraum 27 verbindet. Diese alternative Ausgestaltung kann ausschließlich oder zusätzlich zu der vorbeschriebenen Bypass-Ausgestaltung am zweiten Dichtelement 26 vorhanden sein. Auch bei der Variante ist eine Drossel 29 im Kanal 47 vorgesehen, vorzugsweise innerhalb eines im Aufnahmering 35 verlaufenden Kanalabschnitts 47a. Vorzugsweise durchsetzt der Kanal 47 die radiale Teilungsfuge zwischen dem Aufnahmering 35 und der Stirnwand 2a, wobei die Drossel 29 in dem innenseitig aus dem Aufnahmering 35 austretenden Kanalabschnitt 47a angeordnet ist, so daß sie von dieser Seite aus hergestellt bzw. bearbeitet oder als separates Bauteil in Form einer Düse 29a eingesetzt werden können, z. B. durch eine Schraubverbindung oder eine Klebverbindung. In der Stirnwand 2a verläuft der Kanal 47 vorzugsweise Z-förmig, wobei der Mittelabschnitt 47b der Z-Form radial verläuft und durch eine radiale Kanalverlängerung 47c von außen zugänglich ist, so daß die einzelnen Kanalabschnitte radial und achsparallel jeweils von einer zugehörigen Außenseite her in die Stirnwand 2a eingebohrt werden können. Die Mündung des mit 47c bezeichneten achsparallelen Kanalabschnitts in den Gehäuseinnenraum 3 ist wegen eines besonderen Bruchkantenverlaufs in Fig. 2 nicht dargestellt. In der Kanalverlängerung 47c kann ein Verschlußelement 48, z. B. in Form eines in ein Innengewinde 49 einschraubbaren Zapfens oder Düse gebildet sein, mit dem der Kanal 47 wahlweise sperrbar ist oder bezüglich seiner Querschnittsgröße einstellbar ist. Das Verschlußelement 48 weist an seinem äußeren Ende ein Drehwerkzeug-Angriffselement 51 auf, um es ein- oder ausschrauben zu können. Die Kanalverlängerung 47c ist vorzugsweise durch ein Verschlußelement 48 verschließbar, z. B. mittels eines Schraubstopfens 52.

Bei dem zweiten Dichtelement 26 handelt es sich vorzugsweise ebenfalls um einen Dichtring, insbesondere Radialwellendichtring, mit einer sich von einem Basiskörper 26a zum Innenraum 3a erstreckenden rohrförmigen Dichtlippe 26b.

Nachfolgend wird die Funktion der Druckstufendichtung 20 näher erläutert.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit und Lebensdauer des Dichtelements 9 sind zulässige Werte der Druckdifferenz am Dichtelement 9 erforderlich. Außerdem ist zur Erhöhung der Betriebssicherheit und Lebensdauer der Dichtelemente 9 und/oder 26 eine ausreichende Schmierstoffversorgung erforderlich. Sie gewährleistet die Schmierung und Kühlung der Dichtlippen des bzw. der Dichtelemente 9 und/oder 26. Zu diesem Zweck wird das abzudichtende hydraulische Fluid mittels des Bypasses 30, in dem sich eine Drossel 29 befindet, am Dichtelement 26 vorbei in den Zwischenraum 27 geleitet. Hierbei kann es sich um eine Leckage oder um eine gezielte kontinuierliche Strömungsmenge handeln, die der Bypass 30 bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ermöglicht. Alternativ zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen kann ein solcher Bypass 30 auch durch einen Kanal oder eine Bohrung im Dichtelement 26 selbst oder in seiner Dichtlippe 26 gebildet sein. Durch die vorzugsweise einstellbare Drosselabstimmung wird die Schmierstoffmenge für die Dichtelemente 9 und/oder 26 reguliert. Dabei ist die eingestellte Schmierstoffmenge so gewählt, daß eventuell auftretende und im Laufe der Betriebszeit möglicherweise auch zunehmende Undichtigkeiten am Dichtelement 9 oder 26 keine signifikanten Auswirkungen auf die Betriebsweise des Dichtungssystems haben. Das als Leckage oder durch den zugehörigen Bypass 30 in den Zwischenraum 47 gelangende Fluid trägt zur Schmierung und Kühlung der Dichtelemente 9 und 26 bei. Durch den Druckabfall vom Gehäuseinnenraum 3 bzw. Innenraum 3a zum Zwischenraum 27 bzw. zur Drainageleitung 31 ist die Schmiermittelzufuhr zum Dichtungssystem sichergestellt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist nur der zuerst beschriebene Bypass am vorzugsweise inneren Umfang des Dichtelementes 26 vorgesehen, das durch einen Sperring oder einen Radialwellendichtring gebildet sein kann. Der Kanalabschnitt 47a entfällt. Dagegen sind die übrigen Abschnitte des Kanals 47 in der Stirnwand 2a vorhanden, die in Kombination mit einer sich zur Außenseite des Wälzlagers 7 erstreckende Ausnehmung 53 eine Spülvorrichtung 54 für das Wälzlager 7 bilden. Diese Spülvorrichtung 54 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ebenfalls vorhanden.

Im Rahmen der Erfindung kann der Druck in der Drainageleitung 31 bzw. im Zwischenraum 27 über einen Injektor abgesenkt werden, der z. B. im Bereich der Saugleitung der Maschine oder der Hilfspumpe 4, insbesondere im Bereich des Sauganschlusses angeordnet ist. Die Ablauföffnung 53 im Zwischenraum 27 des Dichtungssystems kann so angeordnet sein, daß der Zwischenraum nahezu vollständig mit dem hydraulischen Fluid gefüllt ist.

Von Bedeutung ist auch die selbstentlüftende Wirkung des Dichtungssystems. Durch die Anordnung des Bypasses 30 und der Drainageleitung 31 wird dem Zwischenraum 27 ab dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Maschine 1 automatisch und kontinuierlich Schmierstoff zugeführt. Dies spielt insbesondere bei senkrechter Einbaulage der Maschine (Triebwellenende mit Wälzlager 7 nach oben) eine bedeutsame Rolle, da der gesamte, oberhalb des Leckageanschlusses der Maschine 1 liegende Raum, in dem sich in der Regel auch ein Antriebswellenlager 7 befindet, unmittelbar nach der Erst- oder Wiederinbetriebnahme der Maschine bzw. Anlage automatisch vollständig entlüftet wird und so die sichere Schmierstoffversorgung, insbesondere auch für die Antriebswellenlagerung, jederzeit sichergestellt ist.

Im Rahmen der Erfindung läßt sich die Druckstufendichtung 20 auch als mehrstufige Druckstufendichtung ausbilden. Hierbei wird die gesamte Druckdifferenz im Inneren der Maschine zur Umgebung in mehreren Stufen abgebaut. Die Wirkungsweise der einzelnen Stufen ist dabei analog dem vorbeschriebenen einstufigen Dichtungssystem. Das in unmittelbarer Nähe zur Umgebung liegende Dichtungselement, hier Dichtungselement 9, übernimmt die eigentliche Funktion der vollständigen, staubtrockenen Abdichtung. Nur der unmittelbar vor dieser Dichtung liegende Zwischenraum 27 ist über die beschriebene Drainageleitung 31 mit einem Bereich niedrigen Druckes der Maschine 1 oder einer zugehörigen Anlage verbunden. Alle weiteren Dichtungen verlaufen jeweils über einen abgestimmten Bypass 30. Wie die einstufige Druckstufendichtung ist auch die mehrstufige Druckstufendichtung selbstentlüftend. 1 hydraulische Maschine
2 Gehäuse
2a Stirnwand
2b Umfangswand
2c Deckel
3 Gehäuseinnenraum
4 Hilfspumpe
4a Saugkanal
4b Abschnitt
5 Triebwelle
6 Wälzlager
7 Wälzlager
8 Durchführungsloch
8b Bohrungsstufe
9 Dichtring
9a Dichtlippe
9b Dichtlippe
11 Zylinderblock
12 Kolbenbohrungen
13 Kolben
14 Triebteil
15 Schwenklager
15b Verstellvorrichtung
17 Gleitschuhe
18 Gleitfläche
19 Steuerscheibe
20 Druckstufendichtung
21 Steuernieren
22 Auslaßkanal
23 Auslaßkanal
24 hydraulische Arbeitskammern
25 Schulterfläche
26 Dichtelement
27 Zwischenraum
28 Schulterfläche
29 Drossel
30 Bypass
31 Drainageleitung
31a Drainageraum
32a Saugleitung
33 Tank
34 Rohrleitung
35 Aufnahmering
36 Ringausnehmung
37 Sicherungsring
38 Ringinnennut
39 Schulterfläche
41 Ringausnehmung
42 Ringdichtung
43 Dichtring
44 Ringinnennut
44a Kanalabschnitt
44b Kanalabschnitt
45 Ringnut
46 Ringdichtungen
47 Kanal
47a Kanalabschnitt
47b Mittelabschnitt
48 Verschlußelement
49 Innengewinde
51 Drehwerkzeug-Angriffselement
52 Schraubstopfen
53 Ablauföffnung
54 Spülvorrichtung

Claims (14)

1. Hydraulische Maschine (1), insbesondere Kolbenmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dem eine Triebwelle (5) drehbar gelagert ist, die eine Gehäusewand (2a) in einem Durchführungsloch (8) durchsetzt und durch ein Wälzlager (7) an der Gehäusewand (2a) gelagert sowie durch ein außenseitig vom Wälzlager (7) angeordnetes erstes Dichtelement (9) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich zwischen dem ersten Dichtelement (9) und dem Wälzlager (7) erstreckenden Raum ein zweites Dichtelement (26) angeordnet ist, das den Raum in einen das Wälzlager (7) aufnehmenden Innenraum (3a) und einen zwischen dem ersten Dichtelement (9) und dem zweiten Dichtelement (26) angeordneten Zwischenraum (27) trennt, und daß der Zwischenraum (27) mit einer Drainageleitung (31) verbunden ist, in der ein Druck herrscht, der niedriger ist als der Druck im Innenraum (3a).

2. Hydraulische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtelement (9) und/oder das zweite Dichtelement (26) jeweils eine sich zum Innenraum (3a) hin erstreckende ringförmige Dichtlippe (9b, 26b) aufweist.

3. Hydraulische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dichtelement (26) ein Ringkörper ist, der einen gedrosselten Bypass (30) als Strömungsdurchgang aufweist.

4. Hydraulische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (30) durch einen Kanal (47) oder durch ein Bewegungsspiel am Außen- oder Innenumfang des Dichtelements (26) gebildet ist.

5. Hydraulische Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (30) durch einen das Durchführungsloch (8) wenigstens in seinem das zweite Dichtelement (26) aufnehmenden Längsabschnitt umgehenden Kanal (47) gebildet ist.

6. Hydraulische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bypass (30) eine Drossel (29) angeordnet ist.

7. Hydraulische Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (30) durch einen im zweiten Dichtelement (26) oder in der Gehäusewand (2a) verlaufenden Kanal (47) gebildet ist.

8. Hydraulische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (47) durch einen aus der Gehäusewand (2a) ausmündenden Kanalabschnitt (47c) von außen zugänglich ist.

9. Hydraulische Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (47) ein Verschlußelement (48) angeordnet ist, das zwischen einer den Kanal (47) öffnenden und schließenden Stellung verstellbar ist.

10. Hydraulische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das erste Dichtelement (9), vorzugsweise auch das zweite Dichtelement (26), in einem Aufnahmering (35) angeordnet sind, der an die Gehäusewand (2a) montierbar ist.

11. Hydraulische Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (29) in einem von außen zugänglichen Kanalabschnitt (47a) im Aufnahmering (35) angeordnet ist.

12. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageleitung (31) mit einer Saugleitung (4a) der Maschine (1) oder einer Hilfspumpe (4) oder mit einem Tank (33) einer der Maschine (1) zugehörigen hydraulischen Anlage verbunden ist.

13. Hydraulische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageleitung (31) bezüglich des Gehäuses (2) intern oder extern verläuft.

14. Hydraulische Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageleitung (31) ein den Innenraum (3) des Gehäuses (2) zumindest annähernd achsparallel durchsetzendes Leitungsrohr aufweist.