DE202020101527U1 - Vehicle wheel rotating union, vehicle wheel assembly and self-propelled work machine - Google Patents
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Abstract
Radlastfreie Fahrzeugrad-Drehdurchführung (11) mita) einem ersten Drehdurchführungsteil (15), das einen ersten Kanal (25) aufweist,b) einem relativ zu dem ersten Drehdurchführungsteil (15) verdrehbaren zweiten Drehdurchführungsteil (18), das einen zweiten Kanal (26) aufweist,c) einem zwischen den Drehdurchführungsteilen (15, 18) ausgebildeten Übertrittsbereich (27), derca) den ersten Kanal (25) mit dem zweiten Kanal (26) pneumatisch verbindet undcb) über Dichteinheiten (45, 46) mit einer Dichtwirkung abgedichtet ist,d) einer Dichtwirkungs-Steuerkammer (33; 34),da) in die ein Dichtungs-Steuerkanal (75; 76) mündet, über den die Dichtwirkungs-Steuerkammer (33; 34) mit einem Dichtungs-Steuerdruck beaufschlagt werden kann unddb) die durch die Dichteinheit (45, 46) in der Art eines verschieblichen Kolbens geschlossen ist, wobei die Dichtwirkung der Dichteinheit (45, 46) in Abhängigkeit von dem Dichtungs-Steuerdruck in der Dichtwirkungs-Steuerkammer (33; 34) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dasse) die Dichtwirkungs-Steuerkammer (33; 34) bis auf die Verbindung mit dem Dichtungs-Steuerkanal (75; 76) geschlossen ist, so dass diese nicht durchströmt wird.Wheel load-free vehicle wheel rotating union (11) with a) a first rotating union part (15) which has a first channel (25), b) a second rotating union part (18) which can be rotated relative to the first rotating union part (15) and which has a second channel (26) , c) a transition area (27) formed between the rotary leadthrough parts (15, 18), which ca) pneumatically connects the first channel (25) to the second channel (26) andcb) is sealed with a sealing effect via sealing units (45, 46) , d) a sealing action control chamber (33; 34), into which a sealing control channel (75; 76) opens, via which the sealing action control chamber (33; 34) can be acted upon with a sealing control pressure anddb) die is closed by the sealing unit (45, 46) in the manner of a displaceable piston, the sealing action of the sealing unit (45, 46) being variable as a function of the sealing control pressure in the sealing action control chamber (33; 34), dadurc h characterized in that e) the sealing action control chamber (33; 34) is closed except for the connection to the seal control channel (75; 76) so that it does not flow through.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugrad-Drehdurchführung, die insbesondere Einsatz findet in einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine, bei der es sich um einen Traktor, ein Erntefahrzeug o. ä. handeln kann. Mittels der Fahrzeugrad-Drehdurchführung wird mindestens ein pneumatisches Signal, insbesondere ein pneumatischer Versorgungsdruck und/oder ein pneumatischer Steuerdruck, zwischen zwei relativ zueinander verdrehten Teilen übertragen. Bei diesen Teilen handelt es sich beispielsweise um einen nicht rotierenden Fahrzeugradträger und ein rotierendes Fahrzeugrad, während es sich bei einem zu übertragenden Steuerdruck um einen Steuerdruck für ein an dem Fahrzeugrad gehaltenes Reifendruckregelventil (beispielsweise ein Be- und Entlüftungsventil für den Reifen des Fahrzeugrades) handeln kann und bei einem Versorgungsdruck um einen Druck für das Befüllen des Reifens des Fahrzeugrades (insbesondere unter Steuerung durch das von dem Steuerdruck gesteuerten Reifendruckregelventils) handeln kann. Die Fahrzeugrad-Drehdurchführung verfügt über ein erstes Drehdurchführungsteil, welches als Stator ausgebildet sein kann und an dem Fahrzeugradträger befestigt oder abgestützt sein kann, und ein zweites Drehdurchführungsteil, welches auch als Rotor bezeichnet werden kann und welches mit dem Fahrzeugrad relativ zu dem Fahrzeugradträger oder dem Stator verdreht wird. Die beiden Drehdurchführungsteile sind dabei über ein Lager drehbar gegeneinander abgestützt.The invention relates to a vehicle wheel rotating union, which is used in particular in a self-propelled working machine, which can be a tractor, a harvesting vehicle or the like. At least one pneumatic signal, in particular a pneumatic supply pressure and / or a pneumatic control pressure, is transmitted between two parts rotated relative to one another by means of the vehicle wheel rotating union. These parts are, for example, a non-rotating vehicle wheel carrier and a rotating vehicle wheel, while a control pressure to be transmitted can be a control pressure for a tire pressure control valve held on the vehicle wheel (for example a ventilation valve for the tire of the vehicle wheel) and a supply pressure can be a pressure for filling the tire of the vehicle wheel (in particular under the control of the tire pressure control valve controlled by the control pressure). The vehicle wheel rotating union has a first rotating union part which can be designed as a stator and can be fastened or supported on the vehicle wheel carrier and a second rotating union part which can also be referred to as a rotor and which is connected to the vehicle wheel relative to the vehicle wheel carrier or the stator is twisted. The two rotating parts are rotatably supported against each other via a bearing.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrzeugrad-Baugruppe mit einer derartigen Fahrzeugrad-Drehdurchführung sowie eine selbstfahrende Arbeitsmaschine mit mindestens einer derartigen Fahrzeugrad-Baugruppe.Furthermore, the invention relates to a vehicle wheel assembly with such a vehicle wheel rotating union and a self-propelled work machine with at least one such vehicle wheel assembly.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die Druckschrift
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugrad-Drehdurchführung vorzuschlagen, die insbesondere hinsichtlich
- - der Bauraumverhältnisse und des Bauaufwands und/oder
- - des Verschleißes und/oder
- - der Dichtwirkung und/oder
- - der Reibung bei der relativen Verdrehung der Drehdurchführungsteile und/oder
- - der Ermöglichung einer Schmierung eines Lagers der Fahrzeugrad-Drehdurchführung und der Vermeidung eines Eintritts von Schmiermittel in den pneumatischen Kreis
- - The space and construction costs and / or
- - wear and / or
- - The sealing effect and / or
- - The friction in the relative rotation of the rotary union parts and / or
- - The possibility of lubricating a bearing of the vehicle wheel rotating union and preventing lubricant from entering the pneumatic circuit
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
- - eine entsprechend verbesserte Fahrzeugrad-Baugruppe und
- - eine entsprechend verbesserte selbstfahrende Arbeitsmaschine vorzuschlagen.
- - A correspondingly improved vehicle wheel assembly and
- - To propose a correspondingly improved self-propelled work machine.
LÖSUNGSOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Schutzansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Schutzansprüchen zu entnehmen.The object of the invention is achieved according to the invention with the features of the independent protection claims. Further preferred refinements according to the invention can be found in the dependent protection claims.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft eine radlastfreie Fahrzeugrad-Drehdurchführung. Hierunter wird eine Fahrzeugrad-Drehdurchführung verstanden, die (abweichend zu dem eingangs genannten Stand der Technik
Die erfindungsgemäße Fahrzeugrad-Drehdurchführung weist zwei Drehdurchführungsteile auf, die jeweils einen Kanal aufweisen. Hierbei sind die Drehdurchführungsteile beispielsweise als Außenring und Innenring ausgebildet, die unmittelbar über ein Lager drehbar gegeneinander abgestützt sind, wobei möglich ist, dass der Innenring und der Außenring die Außengeometrie der Fahrzeugrad-Drehdurchführung vorgeben. Das erste Drehdurchführungsteil kann dabei als Stator ausgebildet sein, an welchem insbesondere Leitungen von dem Fahrzeugradträger angeschlossen werden, während das zweite Drehdurchführungsteil unmittelbar oder mittelbar an dem Fahrzeugrad, insbesondere einer Felge (bspw. im Bereich des Felgenbetts oder eines Felgenkörpers oder Felgenflansches), befestigt sein kann.The vehicle wheel rotating union according to the invention has two rotating union parts, each of which has a channel. Here, the rotary leadthrough parts are designed, for example, as an outer ring and inner ring, which are rotatably supported directly against one another via a bearing, it being possible for the inner ring and the outer ring to specify the outer geometry of the vehicle wheel rotary leadthrough. The first rotary feed-through part can be designed as a stator, to which in particular lines from the vehicle wheel carrier are connected, while the second rotary feed-through part is fastened directly or indirectly to the vehicle wheel, in particular a rim (for example in the region of the rim bed or a rim body or rim flange) can.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugrad-Drehdurchführung verfügt über einen Übertrittsbereich, der zwischen den beiden Drehdurchführungsteilen ausgebildet ist. Der Übertrittsbereich verbindet (vorzugsweise unabhängig von dem relativen Drehwinkel der Drehdurchführungsteile) den ersten Kanal des ersten Drehdurchführungsteils mit dem zweiten Kanal des zweiten Drehdurchführungsteils. Um zu vermeiden, dass bei dieser Übertragung ein (übermäßiger) Austritt des Arbeitsmediums erfolgt, ist der Übertrittsbereich über Dichteinheiten abgedichtet, die eine (vollständige, weitestgehende oder teilweise) Dichtwirkung bereitstellen.The vehicle wheel rotating union according to the invention has a transition area which is formed between the two rotating union parts. The transition area connects (preferably independently of the relative angle of rotation of the rotary union parts) the first channel of the first rotary union part to the second channel of the second rotary union part. In order to avoid (excessive) leakage of the working medium during this transfer, the transition area is sealed off by sealing units which provide a (complete, extensive or partial) sealing effect.
Im Rahmen der Erfindung finden nicht Dichteinheiten Einsatz, welche ausschließlich durch eine Vorspannung die Dichtwirkung herbeiführen. Vielmehr verfügt die Fahrzeugrad-Drehdurchführung über eine Dichtwirkungs-Steuerkammer. Die Dichtwirkungs-Steuerkammer kann bspw. unmittelbar und einstückig von einem Drehdurchführungsteil, insbesondere einem als Innenring ausgebildeten Stator, ausgebildet sein. In die Dichtwirkungs-Steuerkammer mündet ein Dichtungs-Steuerkanal ein. Über den Dichtungs-Steuerkanal kann die Dichtwirkungs-Steuerkammer mit einem Dichtungs-Steuerdruck beaufschlagt werden. Die Dichteinheit schließt die Dichtwirkungs-Steuerkammer in der Art eines verschieblichen Kolbens, wobei mehrere derartige Kolben von mehreren Dichtwirkungs-Steuerkammern in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sein können oder die Dichtwirkungs-Steuerkammer in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet ist und die Dichteinheit eine Art Ringkolben bildet. Hierbei ist die Verschiebe-Richtung des Kolbens in Richtung einer Flächennormalen der Dichtfläche, mit der die Dichteinheit zusammenwirkt, oder unter einem spitzen Winkel gegenüber der Flächennormalen orientiert. Dies hat zur Folge, dass mit einer Veränderung der Druckbeaufschlagung der Dichtwirkungs-Steuerkammer mit dem Dichtungs-Steuerdruck die Anpresskraft der Dichteinheit an die zugeordnete Dichtfläche veränderbar ist. Je nach Dichtungs-Steuerdruck kann somit eine Beeinflussung der über die Dichteinheiten hervorgerufenen Dichtwirkung, der Reibung der Dichteinheit an der Dichtfläche und des hierdurch hervorgerufenen Verschleißes erfolgen.In the context of the invention, sealing units are not used which bring about the sealing effect exclusively by means of a pretension. Rather, the vehicle wheel rotating union has a sealing action control chamber. The sealing action control chamber can, for example, be formed directly and in one piece by a rotary lead-through part, in particular a stator designed as an inner ring. A sealing control channel opens into the sealing action control chamber. A sealing control pressure can be applied to the sealing effect control chamber via the sealing control channel. The sealing unit closes the sealing action control chamber in the manner of a displaceable piston, it being possible for a plurality of such pistons to be arranged distributed in the circumferential direction from a plurality of sealing action control chambers or the sealing action control chamber is designed to be continuous in the circumferential direction and the sealing unit forms a type of annular piston. Here, the direction of displacement of the piston is in the direction of a surface normal of the sealing surface with which the sealing unit interacts, or at an acute angle oriented towards the surface normal. The consequence of this is that the pressure of the sealing unit against the associated sealing surface can be changed by changing the pressurization of the sealing action control chamber with the sealing control pressure. Depending on the sealing control pressure, the sealing effect caused by the sealing units, the friction of the sealing unit on the sealing surface and the wear caused thereby can be influenced.
Im Rahmen der Erfindung kann der Dichtung-Steuerdruck bspw.
- - dem Steuerdruck eines an dem Fahrzeugrad gehaltenen Reifendruckregelventils (insbesondere Be- und Entlüftungsventils) entsprechen oder von diesem abhängen,
- - dem Versorgungsdruck eines derartigen Reifendruckregelventils entsprechen oder von diesem abhängigen oder
- - ein von dem Steuerdruck und Versorgungsdruck unabhängiger Dichtung-Steuerdruck sein.
- correspond to or depend on the control pressure of a tire pressure control valve (in particular aeration and ventilation valve) held on the vehicle wheel,
- - correspond to the supply pressure of such a tire pressure control valve or depend on it or
- - be a seal control pressure that is independent of the control pressure and supply pressure.
Für eine erste Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist die Dichtwirkungs-Steuerkammer bis auf die Verbindung mit dem Dichtungs-Steuerkanal (und infolge der kolbenartigen Abdichtung durch die Dichteinheit) geschlossen, so dass zwar infolge der Druckbeaufschlagung des Dichtungs-Steuerkanals mit dem Dichtungs-Steuerdruck die Druckverhältnisse in der Dichtwirkungs-Steuerkammer verändert werden kann. Mit Erhöhung oder Verringerung des Dichtungs-Steuerdrucks kann, auch mit einer hiermit verbundenen Bewegung der kolbenartigen Dichteinheit ein kleiner Volumenstrom von dem Dichtungs-Steuerkanal zusätzlich in die Dichtwirkungs-Steuerkammer eintreten oder aus dieser in entgegengesetzter Richtung wieder austreten. Die Dichtwirkungs-Steuerkammer ist aber nicht durchströmt, so dass die Dichtwirkungs-Steuerkammer als eine Art „Totkammer“ ausgebildet ist.For a first solution to the problem on which the invention is based, the sealing action control chamber is closed except for the connection to the sealing control channel (and as a result of the piston-like sealing by the sealing unit), so that, as a result of the pressurization of the sealing control channel with the sealing Control pressure, the pressure conditions in the sealing effect control chamber can be changed. With increasing or decreasing the sealing control pressure, a small volume flow from the sealing control channel can additionally enter the sealing action control chamber or can exit from it in the opposite direction, also with a movement of the piston-like sealing unit connected therewith. However, there is no flow through the sealing action control chamber, so that the sealing action control chamber is designed as a kind of “dead chamber”.
Für die Ausgestaltung der Dichteinheit gibt es vielfältige Möglichkeiten. Möglich ist beispielsweise, dass die Dichteinheit einen kolbenartigen Führungskörper aufweist, an welchem mindestens ein Dichtelement gehalten ist, welches dann mit der zugeordneten Dichtfläche in Wirkverbindung tritt. Möglich ist, dass (grundsätzlich der Ausführungsform gemäß
Für eine zweite Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe (deren Merkmale alternativ oder kumulativ zu den Merkmalen gemäß der ersten Lösung Einsatz finden können) sind Dichtelemente der Dichteinheiten nicht axial nebeneinander angeordnet, wie dies gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik der Fall ist. Vielmehr weist für diese Lösung die Dichteinheit ein erstes Dichtelement und ein zweites Dichtelement auf. Ein Dichtelement (vorzugsweise das erste Dichtelement) ist radial innen liegend von dem anderen Dichtelement (vorzugsweise dem zweiten Dichtelement) angeordnet. Die beiden Dichtelemente werden radial aneinander angepresst. Für diese Ausgestaltung können die beiden Dichtelemente unterschiedliche Funktionen gewährleisten. Alternativ oder kumulativ möglich ist, dass ein Dichtelement spezifisch für die Wechselwirkung oder den Kontakt mit dem ersten Drehdurchführungsteil gestaltet ist und das andere Dichtelement spezifisch für die Wechselwirkung oder den Kontakt mit dem zweiten Drehdurchführungsteil gestaltet ist, womit eine gezielte Anpassung und Optimierung möglich ist.For a second solution to the problem on which the invention is based (whose features can be used alternatively or cumulatively to the features according to the first solution), sealing elements of the sealing units are not arranged axially next to one another, as is the case according to the prior art mentioned at the beginning. Rather, for this solution, the sealing unit has a first sealing element and a second sealing element. A sealing element (preferably the first sealing element) is arranged radially on the inside of the other sealing element (preferably the second sealing element). The two sealing elements are pressed together radially. For this configuration, the two sealing elements can ensure different functions. Alternatively or cumulatively, it is possible for one sealing element to be designed specifically for the interaction or contact with the first rotating union part and for the other sealing element to be specifically designed for the interaction or contact with the second rotating union part, with the result that targeted adaptation and optimization is possible.
Für eine Ausgestaltung der Erfindung dient das erste Dichtelement der Abdichtung an der zylindrischen Dichtfläche eines Drehdurchführungsteils, insbesondere des Rotors. Damit wird dieses Dichtelement in radialer Richtung an die zylindrische Dichtfläche angepresst. Hingegen gewährleistet das zweite Dichtelement eine Abdichtung gegenüber der Dichtwirkungs-Steuerkammer, die in dem anderen Drehdurchführungsteil (insbesondere dem Stator) ausgebildet ist. Hierbei kann das zweite Dichtelement eine Dichtwirkung des „Kolbens“ in der Führungsausnehmung des Drehdurchführungsteils (insbesondere Stators) gewährleisten, so dass dieses Dichtelement einerseits eine kolbenartige Verschiebung gegenüber dem Drehdurchführungsteil gewährleisten muss und andererseits eine Abdichtung quer zu der Bewegungsrichtung dieses Dichtelements, also quer zu dem Freiheitsgrad des „Kolbens“, gewährleisten muss. Durch die Nutzung der beiden Dichtelemente und die funktionale Aufteilung der Wirkung derselben kann eine spezifische Gestaltung der beiden Dichtelemente für die zugeordneten Funktionen erfolgen. Für diesen Vorschlag werden das erste Dichtelement und das zweite Dichtelement bei Beaufschlagung der Dichtwirkungs-Steuerkammer mit dem Dichtungs-Steuerdruck in radialer Richtung zur Gewährleistung einer Abdichtung aneinander angepresst. Hierbei kann das erste Dichtelement auf der der zylindrischen Dichtfläche zugewandten Seite eine erste Dichtfläche ausbilden, die an der Dichtfläche des zweiten Drehdurchführungsteils anliegt, während das erste Dichtelement auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Dichtfläche ausbildet, an welcher das zweite Dichtelement zur Anlage kommt. Das zweite Dichtelement kann eine entsprechende Dichtfläche für den Kontakt mit dem ersten Dichtelement aufweisen sowie mindestens eine weitere zusätzliche Dichtfläche, im Bereich welcher die Abdichtung des „Kolbens“ gegenüber dem ersten Drehdurchführungsteil erfolgt. Die beiden Dichtelemente sind somit in dem Kraftfluss von der Dichtwirkungs-Steuerkammer über das zweite Dichtelemente zu dem ersten Dichtelement und von diesem zu der zylindrischen Dichtfläche in Reihenschaltung angeordnet. Anders gesagt wird die von dem Dichtungs-Steuerdruck in der Dichtwirkungs-Steuerkammer erzeugte Dichtkraft genutzt, um das zweite Dichtelement an das erste Dichtelement anzupressen, um zwischen diesen eine Dichtwirkung herbeizuführen sowie um das erste Dichtelement an die zylindrische Dichtfläche anzupressen, um hier ebenfalls eine Dichtwirkung herbeizuführen.For an embodiment of the invention, the first sealing element is used for sealing on the cylindrical sealing surface of a rotary lead-through part, in particular of the rotor. This sealing element is thus pressed against the cylindrical sealing surface in the radial direction. On the other hand, the second sealing element ensures a seal with respect to the sealing action control chamber, which is formed in the other rotary lead-through part (in particular the stator). Here, the second sealing element can ensure a sealing effect of the “piston” in the guide recess of the rotary leadthrough part (in particular stator), so that this sealing element must ensure a piston-like displacement relative to the rotary leadthrough part on the one hand and on the other hand a seal transverse to the direction of movement of this sealing element, that is to say transverse to the Degree of freedom of the "piston" must guarantee. By using the two sealing elements and the functional division of the effect thereof, the two sealing elements can be designed specifically for the assigned functions. For this proposal, the first sealing element and the second sealing element are pressed against one another in the radial direction when the sealing action control chamber is acted upon by the sealing control pressure in order to ensure a seal. In this case, the first sealing element on the side facing the cylindrical sealing surface can form a first sealing surface which bears on the sealing surface of the second rotary lead-through part, while the first sealing element forms a second sealing surface on the opposite side, on which the second sealing element comes into contact. The second sealing element can have a corresponding sealing surface for contact with the first sealing element and at least one further additional sealing surface, in the area in which the “piston” is sealed off from the first rotary leadthrough part. The two sealing elements are thus arranged in series in the flow of force from the sealing action control chamber via the second sealing element to the first sealing element and from there to the cylindrical sealing surface. In other words, the sealing force generated by the sealing control pressure in the sealing effect control chamber is used to press the second sealing element against the first sealing element, to bring about a sealing effect between them, and to press the first sealing element against the cylindrical sealing surface, in order to likewise achieve a sealing effect here bring about.
Für eine bevorzugte Ausgestaltung beaufschlagt der Dichtungs-Steuerdruck in der Dichtwirkungs-Steuerkammer die Dichteinheit in radialer Richtung, was bedeutet, dass die Dichteinheit in der Art eines verschieblichen Kolbens einen in radialer Richtung orientierten Freiheitsgrad aufweist. Dies erzeugt eine Dichtkraft, die ebenfalls in radialer Richtung wirkt. Mit der Dichtkraft wird dann die Dichteinheit gegen eine zylindrische Dichtfläche eines Drehdurchführungsteils, insbesondere des Rotors, gepresst.For a preferred embodiment, the sealing control pressure in the sealing action control chamber acts on the sealing unit in the radial direction, which means that the sealing unit has a degree of freedom oriented in the radial direction in the manner of a displaceable piston. This creates a sealing force that also acts in the radial direction. The sealing unit then presses the sealing unit against a cylindrical sealing surface of a rotary lead-through part, in particular the rotor.
Die beiden vorgenannten Dichtelemente können im Rahmen der Erfindung beliebig ausgestaltet sein. Möglich ist, dass das erste Dichtelement ein eigensteifer Gleitring ist. Die außenliegende Mantelfläche des Gleitrings ist hierbei angepasst an den Kontakt mit der zylindrischen Dichtfläche, so dass diese bspw. im Halblängsschnitt
- - geradlinig sein kann,
- - im Bereich der axialen Ränder eine Phase aufweisen kann,
- - einen kurvenförmigen Verlauf aufweisen kann oder
- - konvex ausgebildet sein kann.
- - can be straightforward,
- can have a phase in the region of the axial edges,
- - can have a curved course or
- - Can be convex.
Hingegen ist die Innenfläche des Gleitrings an den Kontakt mit dem zweiten Dichtelement angepasst, so dass die Innenfläche ebenfalls einen geradlinigen Halblängsschnitt aufweisen kann oder beliebig kurvenförmig ausgebildet sein oder konkav ausgebildet sein kann.On the other hand, the inner surface of the slide ring is adapted to the contact with the second sealing element, so that the inner surface can likewise have a rectilinear semi-longitudinal section or can be of any curved shape or can be concave.
Das zweite Dichtelement kann als biegeweicher und/oder elastischer Dichtring ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Dichtring in einem Spritzgießverfahren oder mittels Formpressen hergestellt. Der Dichtring kann aus einem elastischen Kunststoff, Kautschuk, Perfluorkautschuk (FFKM oder FFPM), Polyethylen (PE) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt sein, um lediglich einige die Erfindung nicht beschränkende Beispiele zu nennen. Der Dichtring kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise als O-Ring ausgebildet sein (einschließlich der Ausführungsformen, die in ISO 3601 genormt sind), als Rundring, als Null-Ring, Quadring oder X-Ring, um einige die Erfindung nicht beschränkende Beispiele zu nennen.The second sealing element can be designed as a flexible and / or elastic sealing ring. The sealing ring is preferably produced in an injection molding process or by means of compression molding. The sealing ring can be made of an elastic plastic, rubber, perfluorinated rubber (FFKM or FFPM), polyethylene (PE) or polytetrafluoroethylene (PTFE), to name just a few examples which do not limit the invention. The sealing ring can have any cross-section, for example it can be designed as an O-ring (including the embodiments which are standardized in ISO 3601), as a round ring, as a zero ring, quad ring or X-ring, to give some examples which do not restrict the invention call.
Findet als erstes Dichtelement ein eigensteifer Gleitring Einsatz, muss dieser dennoch je nach Druckbeaufschlagung mit dem Dichtungs-Steuerdruck elastisch radial aufgeweitet werden und es muss möglich sein, dass sich bei einer Reduzierung des Dichtungs-Steuerdrucks der Durchmesser automatisch elastisch verringert. Ist der eigensteife Gleitring in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet, erfordert die radiale Aufweitung unter Umständen große wirkende Kräfte, die durch den Dichtungs-Steuerdruck herbeigeführt werden müssen.If an inherently rigid slide ring is used as the first sealing element, this must nevertheless be elastically expanded radially depending on the pressurization with the seal control pressure and it must be possible that the diameter automatically decreases elastically when the seal control pressure is reduced. If the inherently rigid slide ring is designed to be closed in the circumferential direction, the radial widening may require large acting forces which have to be brought about by the seal control pressure.
Die Ausgestaltung des Gleitrings mit einer Eigensteifigkeit kann dazu genutzt werden, dass mit der Applikation des Dichtungs-Steuerdrucks eine elastische Verformung des Gleitrings erfolgt, beispielsweise eine Aufweitung desselben. Infolge dieser Aufweitung des Gleitrings kann die Dichteinheit zur Anlage an die Dichtfläche gebracht werden, womit aktiv die Dichtwirkung erzeugt werden kann. Ebenfalls möglich ist, dass infolge der Aufweitung des Gleitrings eine vorhandene Dichtwirkung aktiv verstärkt wird. Wird dann der Dichtungs-Steuerdruck reduziert oder beseitigt, soll die Anpresskraft der Dichteinheit an die Dichtfläche reduziert werden oder die Dichteinheit sogar von der Dichtfläche vollständig wegbewegt werden, so dass kein Reibkontakt mehr wirksam ist zwischen Dichteinheit und Dichtfläche. Diese Rückstellbewegung, die mit einer Verringerung des Durchmessers des Gleitrings verbunden ist, kann infolge der Elastizität des eigensteifen Gleitrings herbeigeführt werden: Entfällt die von dem Dichtungs-Steuerdruck auf den Gleitring wirkende, aufweitende Kraft, stellt die Elastizität des eigensteifen Gleitrings eine Rückstellkraft zur Verfügung, die zur Reduzierung des Durchmessers führt und die Verringerung der Dichtwirkung oder die vollständige Beseitigung des Kontakts zwischen dem Gleitring und der Dichtfläche zur Folge hat.The design of the slide ring with its own rigidity can be used to ensure that the seal ring is applied with an elastic deformation, for example an expansion thereof, when the seal control pressure is applied. As a result of this expansion of the slide ring, the sealing unit can be brought into contact with the sealing surface, with which the sealing effect can be actively generated. It is also possible that an existing sealing effect is actively reinforced due to the widening of the slide ring. If the sealing control pressure is then reduced or eliminated, the pressing force of the sealing unit against the sealing surface should be reduced or the sealing unit should even be moved completely away from the sealing surface, so that there is no longer any frictional contact between the sealing unit and the sealing surface. This restoring movement, which is associated with a reduction in the diameter of the sliding ring, can be brought about as a result of the elasticity of the inherently rigid sliding ring: if the expanding force acting on the sliding ring from the sealing control pressure is eliminated, the elasticity of the inherently rigid sliding ring provides a restoring force, which leads to the reduction of the diameter and the reduction of the sealing effect or the complete elimination of the contact between the slide ring and the sealing surface.
Für einen Vorschlag der Erfindung ist der eigensteife Gleitring mit einem Schlitz ausgestattet, der eine einfache Veränderung des Durchmessers infolge des Dichtungs-Steuerdrucks ermöglicht. In diesem Fall werden die Abschnitte des Gleitrings infolge der von dem Dichtungs-Steuerdruck erzeugten Kraft auf Biegung derart beaufschlagt, dass sich die Krümmung des Gleitrings und damit der Durchmesser des Gleitrings verändert. Mit der Veränderung des Durchmessers kann sich dann der Schlitz des Gleitrings weiter öffnen oder schließen.For a proposal of the invention, the inherently rigid slide ring is equipped with a slot which enables the diameter to be changed simply as a result of the sealing control pressure. In this case, the sections of the slide ring are subjected to bending as a result of the force generated by the sealing control pressure such that the curvature of the slide ring and thus the diameter of the slide ring change. With the change of The slot of the slide ring can then open or close in diameter.
Möglich ist, dass der Schlitz durch ein zusätzliches Dichtelement zwischen den den Schlitz begrenzenden Stirnflächen abgedichtet ist. Dieses zusätzliche Dichtelement kann beispielsweise in den Schlitz eingespritztes elastomeres Material sein oder dem Schlitz ist in axialer Richtung ein weiteres Dichtelement vor- und/oder nachgeordnet. Möglich ist aber auch, dass die Minderung der Dichtwirkung im Bereich des Schlitzes dadurch auf ein hinnehmbares Maß reduziert wird, dass der Schlitz nicht geradlinig ausgebildet ist. Möglich ist, dass der Schlitz kurvenförmig, hin- und hergehend, meanderförmig, labyrinthartig oder mit Stufen ausgebildet ist. Je nach Ausgestaltung des Schlitzes hinsichtlich der Form und/oder der Schlitzbreite kann die Drosselwirkung vorgegeben werden, womit dann auch die Beeinträchtigung der Dichtwirkung im Bereich des Schlitzes konstruktiv beeinflusst werden kann. Unter Umständen ist aber im Rahmen der Erfindung auch eine gewisse Durchströmung des Schlitzes, also eine begrenzte Beeinträchtigung der Dichtwirkung, gewünscht, da damit eine gewisse Durchströmung der Kontaktfläche zwischen dem eigensteifen Gleitring und der Dichtfläche gezielt erzeugt werden kann, wobei diese Durchströmung dann auch dazu dienen kann, abseits des eigensteifen Dichtrings vorhandene Spalte zwischen den beiden Drehdurchführungsteilen zu durchströmen, womit diese von Partikeln gereinigt werden können und/oder der Eintritt von Partikeln vermieden werden kann.It is possible that the slot is sealed by an additional sealing element between the end faces delimiting the slot. This additional sealing element can be, for example, elastomeric material injected into the slot or a further sealing element is arranged upstream and / or downstream of the slot in the axial direction. However, it is also possible that the reduction in the sealing effect in the area of the slot is reduced to an acceptable level by the slot not being formed in a straight line. It is possible that the slot is curved, reciprocating, meandering, labyrinthine or with steps. Depending on the design of the slot with regard to the shape and / or the slot width, the throttling effect can be predetermined, with which the impairment of the sealing effect in the area of the slot can then also be influenced. Under certain circumstances, however, a certain flow through the slot, that is to say a limited impairment of the sealing effect, is also desired within the scope of the invention, since a certain flow through the contact surface between the inherently rigid sliding ring and the sealing surface can be generated in a targeted manner, this flow then also serving for this purpose can, apart from the inherently rigid sealing ring, flow through existing gaps between the two rotary leadthrough parts, with which they can be cleaned of particles and / or the entry of particles can be avoided.
Für einen Vorschlag der Erfindung ist die Steifigkeit der Dichteinheit und insbesondere des Gleitrings derart bemessen, dass der Radius der Dichteinheit oder des Gleitrings mit einer Vergrößerung des in der Dichtwirkungs-Steuerkammer wirkenden Dichtungs-Steuerdrucks elastisch vergrößert werden kann. Infolge dieser Vergrößerung wird die Dichteinheit oder der Gleitring mit einer sich vergrößernden Anpresskraft an die Dichtfläche gepresst, womit gezielt die Dichtwirkung und die Dichtkraft erhöht werden können. Alternativ oder kumulativ kann der Radius der Dichteinheit oder des Gleitrings mit einer Verringerung des in der Dichtwirkungs-Steuerkammer wirkenden Dichtungs-Steuerdrucks elastisch verringert werden. Auf diese Weise kann die Dichtwirkung und die Dichtkraft zwischen der Dichteinheit oder dem Gleitring und der Dichtfläche verringert werden.For a proposal of the invention, the rigidity of the sealing unit and in particular of the sliding ring is dimensioned such that the radius of the sealing unit or of the sliding ring can be increased elastically with an increase in the sealing control pressure acting in the sealing action control chamber. As a result of this enlargement, the sealing unit or the sliding ring is pressed against the sealing surface with an increasing contact pressure, with which the sealing effect and the sealing force can be specifically increased. Alternatively or cumulatively, the radius of the sealing unit or the sliding ring can be elastically reduced with a reduction in the sealing control pressure acting in the sealing action control chamber. In this way, the sealing effect and the sealing force between the sealing unit or the sliding ring and the sealing surface can be reduced.
Für eine mögliche Ausgestaltung der Fahrzeugrad-Drehdurchführung sind die Dichtwirkungs-Steuerkammer und der Übertrittsbereich pneumatisch miteinander verbunden. Um lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann ein zu der Dichtwirkungs-Steuerkammer führender Dichtungs-Steuerkanal und der zu dem Übertrittsbereich führende Kanal über eine Verzweigung mit demselben Kanal oder Anschluss des Drehdurchführungsteils verbunden sein. In diesem Fall kann beispielsweise in der Dichtwirkungs-Steuerkammer und dem Übertrittsbereich derselbe Druck anliegen. Möglich ist aber auch, dass mittels eines in einem der genannten Kanäle angeordneten Druckminderers, infolge einer Drosselwirkung u. ä. trotz des Anschlusses an denselben Anschluss oder denselben Kanal in der Dichtwirkungs-Steuerkammer einerseits und dem Übertrittsbereich andererseits unterschiedliche Drücke wirken. Die zuvor erläuterte pneumatische Verbindung der Dichtwirkungs-Steuerkammer und des Übertrittsbereichs kann auf einfache Weise gewährleisten, dass in der Dichtwirkungs-Steuerkammer lediglich dann ein Dichtungs-Steuerdruck erzeugt wird und somit auch eine Erzeugung oder Erhöhung der Anpresskraft der Dichteinheit an die Dichtfläche (und somit eine Reibung und ein Verschleiß auftreten, wenn auch der Übertrittsbereich pneumatisch beaufschlagt ist. Damit wird automatisch die Dichtwirkung erzeugt, wenn diese erforderlich ist, da über den Übertrittsbereich auch ein Arbeitsmedium übertragen werden soll.For a possible configuration of the vehicle wheel rotating union, the sealing action control chamber and the transition area are pneumatically connected to one another. To give just one example, which does not restrict the invention, a seal control channel leading to the sealing action control chamber and the channel leading to the transition area can be connected via a branch to the same channel or connection of the rotary union part. In this case, for example, the same pressure can be present in the sealing action control chamber and the transition area. But it is also possible that by means of a pressure reducer arranged in one of the channels mentioned, due to a throttling effect u. Ä. Despite the connection to the same connection or the same channel in the sealing effect control chamber on the one hand and the transition area on the other hand, different pressures act. The previously explained pneumatic connection of the sealing action control chamber and the transition area can ensure in a simple manner that a sealing control pressure is only generated in the sealing action control chamber and thus also a generation or increase of the contact pressure of the sealing unit against the sealing surface (and thus a Friction and wear occur when the transition area is also pneumatically actuated, which automatically creates the sealing effect when this is necessary, since a working medium is also to be transferred via the transition area.
Für eine andere Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtungs-Steuerkammer einerseits und der Übertrittsbereich andererseits pneumatisch voneinander in dem Drehdurchführungsteil getrennt. Möglich ist, dass über separate pneumatische Kanäle die Dichtwirkungs-Steuerkammer mit einem Dichtungs-Steueranschluss verbunden ist, während der Übertrittsbereich über Kanäle mit einem anderen Anschluss desselben Drehdurchführungsteils (insbesondere einem Versorgungs-Eingangsanschluss oder eine Steuer-Eingangsanschluss) verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung ist es ermöglicht, dass der Dichtungs-Steuerdruck einerseits und der Druck in dem Übertrittsbereich andererseits unabhängig voneinander vorgebbar sind. Es kann somit auch eine separate Vorgabe der Höhe des Dichtungs-Steuerdrucks erfolgen, mit welcher dann die erforderliche Dichtwirkung gewährleistet werden kann, um den Druck in dem Übertrittsbereich ohne zu große Undichtigkeiten zu übertragen.For another embodiment of the invention, the seal control chamber on the one hand and the transition area on the other hand are pneumatically separated from one another in the rotary feed-through part. It is possible that the sealing action control chamber is connected to a seal control connection via separate pneumatic channels, while the transition area is connected via channels to another connection of the same rotary union part (in particular a supply input connection or a control input connection). This configuration makes it possible for the seal control pressure on the one hand and the pressure in the transition area on the other hand to be specifiable independently of one another. The height of the sealing control pressure can thus also be specified separately, with which the required sealing effect can then be guaranteed in order to transmit the pressure in the transition area without excessive leaks.
Möglich ist, dass die Fahrzeugrad-Drehdurchführung über eine Dauerschmierung des Lagers, über welches die Drehdurchführungsteile unmittelbar gegeneinander gelagert sind, verfügt. Ist erforderlich, dass eine turnusgemäße Schmierung des Lagers erfolgt, kann für einen Vorschlag der Erfindung die Fahrzeugrad-Drehdurchführung über einen Schmiermittelanschluss verfügen. Dieser Schmiermittelanschluss ist dann mit dem Lager verbunden, über welches die Drehdurchführungsteile verdrehbar zueinander gelagert sind. Hierbei kann das Lager über einen Zwischenraum zwischen den Drehdurchführungsteilen auch mit den Dichteinheiten verbunden sein. Dabei muss vermieden werden, dass Schmiermittel über die Dichteinheiten zu dem ersten Kanal, dem Übertrittsbereich und/oder dem zweiten Kanal, also dem Zweig des Arbeitsmediums, gelangt. Dies kann bewerkstelligt werden, indem bei pneumatischer Verbindung der Dichtwirkungs-Steuerkammer und des Übertrittsbereichs eine Druckbeaufschlagung sowohl der Dichtwirkungs-Steuerkammer als auch des Übertrittsbereichs erfolgt. Möglich ist aber auch, dass bei pneumatischer Trennung der Dichtwirkungs-Steuerkammer und des Übertrittsbereichs die Kanäle und der Übertrittsbereich nicht druckbeaufschlagt werden und lediglich die Dichtwirkungs-Steuerkammer mit dem Dichtungs-Steuerdruck beaufschlagt wird. Im letztgenannten Fall kann u. U. auch die Höhe des Dichtungs-Steuerdrucks spezifisch so gewählt werden, dass ein Übertritt von Schmiermittel zuverlässig ausgeschlossen ist.It is possible that the vehicle wheel rotating union has permanent lubrication of the bearing, via which the rotating union parts are directly supported against each other. If it is necessary that the bearing is lubricated according to the schedule, the vehicle wheel rotary feedthrough can have a lubricant connection for a proposal of the invention. This lubricant connection is then connected to the bearing, via which the rotary feed-through parts are rotatably mounted with respect to one another. Here, the bearing can also be connected to the sealing units via an intermediate space between the rotary feedthrough parts. It must be avoided that lubricants are added to the sealing units first channel, the transition area and / or the second channel, that is, the branch of the working medium. This can be accomplished by pressurizing both the sealing effect control chamber and the transition area when the sealing action control chamber and the transition area are pneumatically connected. However, it is also possible that when the sealing effect control chamber and the transition area are pneumatically separated, the channels and the transition area are not pressurized and only the sealing effect control chamber is acted upon by the sealing control pressure. In the latter case, u. The level of the seal control pressure may also be specifically selected so that lubricant leakage is reliably excluded.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe stellt eine Fahrzeugrad-Baugruppe dar. Diese verfügt über einen Fahrzeugradträger, beispielsweise einen Achskörper, einen Fahrzeugradhalter u. ä., an dem drehbar ein Fahrzeugrad gehalten ist. Das Fahrzeugrad verfügt über einen Reifen. Die erfindungsgemäße Fahrzeugrad-Baugruppe verfügt des Weiteren über eine Reifenfülleinrichtung, mittels welcher gewährleistet werden soll, dass der Reifen einen vorbestimmten Druck aufweist. Durchaus möglich ist, dass mittels der Reifenfülleinrichtung auch unterschiedliche Drücke in dem Reifen eingestellt werden können. So kann beispielsweise für die Fahrt des Fahrzeugs auf der Straße ein höherer Druck in dem Reifen eingestellt werden als für die Fahrt des Fahrzeugs auf einem Ackerboden. Die im Rahmen der Erfindung eingesetzte Reifenfülleinrichtung verfügt für eine erste Variante über eine Versorgungsleitung. Die Versorgungsleitung geht von dem Fahrzeugradträger aus und ist an einen Versorgungs-Eingangsanschluss des als Stator ausgebildeten Drehdurchführungsteils angeschlossen. Die Versorgungsleitung stellt einen Versorgungsdruck bereit, über den ein Belüften des Reifens, also ein Auffüllen desselben oder eine Druckerhöhung, erfolgen kann. Hierbei kann der Versorgungsdruck permanent bereitgestellt sein oder in Abhängigkeit von der Stellung eines Versorgungsventils, welches beispielsweise an dem Fahrzeugradträger gehalten sein kann. Für eine andere Variante verfügt die Reifenfülleinrichtung über eine Steuerleitung, die an einen Steuer-Eingangsanschluss der Fahrzeugrad-Drehdurchführung angeschlossen ist. Die Steuerleitung geht ebenfalls vom Fahrzeugradträger aus. Über die Steuerleitung kann ein Belüften, Sperren und/oder Entlüften des Reifens gesteuert werden, wobei der Steuerdruck in der Steuerleitung vorzugsweise zur Ansteuerung eines Reifendruckregelventils (insbesondere eines Be- und Entlüftungsventils) verwendet wird, welches stromabwärts der Fahrzeugrad-Drehdurchführung angeordnet ist und mit dem Fahrzeugrad rotiert. Vorzugsweise verfügt die Reifenfülleinrichtung sowohl über eine Versorgungsleitung als auch über eine Steuerleitung, wobei dann mittels des Steuerdruckes in der Steuerleitung auch gesteuert werden kann, ob der Druck in der Versorgungsleitung dem Reifen zugeführt wird, ein Absperren der Versorgungsleitung erfolgt und/oder ein Entlüften des Reifens erfolgt.A further solution to the object on which the invention is based is represented by a vehicle wheel assembly. This has a vehicle wheel carrier, for example an axle body, a vehicle wheel holder and the like. Ä., on which a vehicle wheel is rotatably held. The vehicle wheel has a tire. The vehicle wheel assembly according to the invention also has a tire inflation device which is intended to ensure that the tire has a predetermined pressure. It is quite possible that different pressures in the tire can also be set by means of the tire inflation device. For example, a higher pressure in the tire can be set for driving the vehicle on the road than for driving the vehicle on a field soil. The tire inflation device used in the context of the invention has a supply line for a first variant. The supply line starts from the vehicle wheel carrier and is connected to a supply input connection of the rotary feed-through part designed as a stator. The supply line provides a supply pressure via which the tire can be ventilated, that is, filled or increased. Here, the supply pressure can be provided permanently or depending on the position of a supply valve, which can be held on the vehicle wheel carrier, for example. For another variant, the tire inflation device has a control line which is connected to a control input connection of the vehicle wheel rotating union. The control line also starts from the vehicle wheel carrier. Aeration, locking and / or deflating of the tire can be controlled via the control line, the control pressure in the control line preferably being used to control a tire pressure control valve (in particular a ventilation valve) which is arranged downstream of the vehicle wheel rotating union and with which Vehicle wheel rotates. The tire inflation device preferably has both a supply line and a control line, the control pressure in the control line then also being able to control whether the pressure in the supply line is supplied to the tire, the supply line is shut off and / or the tire is deflated he follows.
Für diesen Vorschlag der Erfindung weist die Reifenfülleinrichtung eine Fahrzeugrad-Drehdurchführung auf, wie diese zuvor beschrieben worden ist. Über die Fahrzeugrad-Drehdurchführung kann dann eine Übertragung des Versorgungsdrucks und/oder des Steuerdrucks erfolgen, in dem die Versorgungsleitung oder die Steuerleitung mit dem ersten Kanal, dem Übertrittsbereich und dem zweiten Kanal verbunden ist.For this proposal of the invention, the tire inflation device has a vehicle wheel rotating union, as has been described above. A transmission of the supply pressure and / or the control pressure can then take place via the vehicle wheel rotary leadthrough, in which the supply line or the control line is connected to the first channel, the transition area and the second channel.
Insbesondere ist für diese Ausgestaltung das Fahrzeugrad über ein Radlager an dem Fahrzeugradträger gehalten. Die Fahrzeugrad-Drehdurchführung kann dann dem Kraftfluss von dem Fahrzeugrad über das Radlager zu dem Fahrzeugradträger parallel geschaltet sein, wobei die Fahrzeugrad-Drehdurchführung dabei beabstandet und separat von dem Radlager ausgebildet sein kann. Möglich ist beispielsweise, dass das zweite Drehdurchführungsteil an dem Fahrzeugrad befestigt ist, so dass dieses mit dem Fahrzeugrad rotiert und als Rotor ausgebildet ist. Hingegen ist das erste Drehdurchführungsteil über die angeschlossenen Leitungen und über eine Drehmomentenstütze mit dem Fahrzeugradträger verbunden, womit dieses als Stator ausgebildet ist. Die Drehdurchführung ist in diesem Fall mit minimalen Kräften beaufschlagt, aber stellt den erforderlichen Dreh-Freiheitsgrad und die pneumatische Übertragung bereit. Mittels der Drehmomentenstütze kann eine Aufnahme der Kraft für die Behinderung der Rotation des ersten Drehdurchführungsteils derart erfolgen, dass diese Kraft nicht die angeschlossenen Leitungen beansprucht.In particular, for this configuration, the vehicle wheel is held on the vehicle wheel carrier via a wheel bearing. The vehicle wheel rotary leadthrough can then be connected in parallel to the flow of force from the vehicle wheel via the wheel bearing to the vehicle wheel carrier, wherein the vehicle wheel rotary leadthrough can be spaced apart and formed separately from the wheel bearing. It is possible, for example, that the second rotary feed-through part is attached to the vehicle wheel so that it rotates with the vehicle wheel and is designed as a rotor. On the other hand, the first rotary feed-through part is connected to the vehicle wheel carrier via the connected lines and via a torque support, with which it is designed as a stator. In this case, the rotating union is subjected to minimal forces, but provides the required degree of freedom of rotation and the pneumatic transmission. By means of the torque support, the force for preventing the rotation of the first rotary feed-through part can be absorbed in such a way that this force does not stress the connected lines.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe stellt eine selbstfahrende Arbeitsmaschine dar, in welcher eine Fahrzeugrad-Baugruppe der zuvor erläuterten Art Einsatz findet. Möglich ist hierbei, dass an mehreren oder sämtlichen Fahrzeugrädern der selbstfahrenden Arbeitsmaschine eine Fahrzeugrad-Baugruppe der zuvor erläuterten Art Einsatz findet. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine ist dabei als landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, Traktor, Erntemaschine u. ä. ausgebildet.Another solution to the problem on which the invention is based is a self-propelled work machine in which a vehicle wheel assembly of the type explained above is used. It is possible here that a vehicle wheel assembly of the type explained above is used on several or all of the vehicle wheels of the self-propelled working machine. The self-propelled work machine is an agricultural machine, tractor, harvester and. trained.
Eine erfindungsgemäße Fahrzeugrad-Drehdurchführung kann bspw. auf folgende Weise betrieben werden:
- Zunächst erfolgt eine Beaufschlagung eines Steuer-Eingangsanschlusses, insbesondere des als Stator ausgebildeten Drehdurchführungsteils, mit einem Steuerdruck. Alternativ kann ein Versorgungs-Eingangsanschluss des als Stator ausgebildeten Drehdurchführungsteils mit einem Versorgungsdruck beaufschlagt werden. Infolge dieser Beaufschlagung erfolgt auch eine Beaufschlagung einer Dichtwirkungs-Steuerkammer mit einem Dichtungs-Steuerdruck. Hierbei kann der Dichtungs-Steuerdruck dem Steuerdruck an dem Steueranschluss oder dem Versorgungsdruck an dem Versorgungsanschluss entsprechen. Möglich ist aber auch, dass der Dichtungs-Steuerdruck separat über einen weiteren Dichtungs-Steueranschluss bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird dann eine Dichtkraft erzeugt, mittels welcher eine Dichtwirkung mindestens einer Dichteinheit herbeigeführt wird oder eine bereits vorhandene Dichtwirkung erhöht wird. Ist hingegen eine Dichtwirkung der Dichteinheit überhaupt nicht mehr erforderlich oder kann diese reduziert werden, wird in einem weiteren Verfahrensschritt der Dichtungs-Steuerdruck in der Dichtwirkungs-Steuerkammer reduziert. Dies hat eine Reduzierung der Dichtkraft und damit eine Reduzierung der Dichtwirkung mindestens einer Dichteinheit zur Folge. Somit kann die Dichtwirkung reduziert oder vollständig beseitigt werden, wenn mittels der Fahrzeugrad-Drehdurchführung im Bereich des Übertragungskanals kein Versorgungsdruck oder Steuerdruck übertragen werden soll. Hierdurch kann die Reibung und kann der Verschleiß der Dichteinheit der Fahrzeugrad-Drehdurchführung reduziert werden.
- First of all, a control pressure is applied to a control input connection, in particular the rotary feed-through part designed as a stator. Alternatively, a supply input connection of the rotary feed-through part designed as a stator can be supplied with a supply pressure. As a result of this application, a sealing control pressure is also applied to a sealing action control chamber. Here, the sealing control pressure can correspond to the control pressure at the control connection or the supply pressure at the supply connection. However, it is also possible for the seal control pressure to be provided separately via a further seal control connection. In this way, a sealing force is then generated, by means of which a sealing effect is brought about at least one sealing unit or an already existing sealing effect is increased. If, on the other hand, a sealing effect of the sealing unit is no longer required or can be reduced, the sealing control pressure in the sealing effect control chamber is reduced in a further method step. This results in a reduction of the sealing force and thus a reduction in the sealing effect of at least one sealing unit. The sealing effect can thus be reduced or completely eliminated if no supply pressure or control pressure is to be transmitted in the region of the transmission channel by means of the vehicle wheel rotating union. As a result, the friction and the wear of the sealing unit of the vehicle wheel rotating union can be reduced.
Optional möglich ist, dass gleichzeitig ein Schmiermittelanschluss mit einem Schmiermittel für ein Lager der Fahrzeugrad-Drehdurchführung und ein Dichtungs-Steueranschluss mit einem Dichtungs-Steuerdruck beaufschlagt wird. Durch diese gleichzeitige Beaufschlagung kann bei dem Schmieren des Lagers über den Schmiermittelanschluss vermieden werden, dass das Schmiermittel in den Übertrittsbereich übertritt. Unter Umständen kann der Dichtungs-Steuerdruck während einer derartigen Schmierung des Lagers auch höher gewählt werden als dies der Fall ist, wenn keine Schmierung erfolgt, aber eine Übertragung eines Versorgungsdrucks oder eines Steuerdrucks über die Fahrzeugrad-Drehdurchführung erfolgen soll.It is optionally possible that a lubricant connection with a lubricant for a bearing of the vehicle wheel rotating union and a seal control connection are acted upon at the same time with a seal control pressure. As a result of this simultaneous action, when the bearing is lubricated via the lubricant connection, it can be avoided that the lubricant passes into the transition area. Under certain circumstances, the sealing control pressure during such lubrication of the bearing can also be selected to be higher than is the case if no lubrication takes place, but a supply pressure or a control pressure is to be transmitted via the vehicle wheel rotating union.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Advantageous further developments of the invention result from the protective claims, the description and the drawings.
Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the description are only examples and can have an alternative or cumulative effect without the advantages necessarily having to be achieved by embodiments according to the invention.
Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Schutzansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. The following applies with regard to the disclosure content - not the scope - of the original application documents and the patent: Further features can be found in the drawings - in particular the geometries shown and the relative dimensions of several components to one another, as well as their relative arrangement and operative connection. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different protection claims is also possible in a departure from the selected back-relationships of the protection claims and is hereby suggested. This also applies to those features which are shown in separate drawings or mentioned in the description.
Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Schutzansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Schutzansprüche des erteilten Patents gilt.These features can also be combined with features of different protection claims. Likewise, features listed in the protection claims can be omitted for further embodiments of the invention, but this does not apply to the independent protection claims of the granted patent.
Die in den Schutzansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.The number of features mentioned in the protection claims and in the description are to be understood in such a way that exactly this number or a greater number than the number mentioned is present without the explicit use of the adverb “at least” being required. If, for example, an element is mentioned, it is to be understood that there is exactly one element, two elements or more elements. These characteristics can be supplemented by other characteristics or the only characteristics that make up the respective product.
Die in den Schutzansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Schutzansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Schutzansprüche leichter verständlich zu machen.The reference symbols contained in the protection claims do not represent any restriction of the scope of the objects protected by the protection claims. They only serve the purpose of making the protection claims easier to understand.
FigurenlisteFigure list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
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1 zeigt schematisch eine Reifenfülleinrichtung1 mit einer Fahrzeugrad-Drehdurchführung. -
2 zeigt in einem Längshalbschnitt eine Ausführungsform einer Fahrzeugrad-Drehdurchführung. -
3 und4 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Fahrzeugrad-Drehdurchführung,wobei 3 einen Halblängsschnitt für einen Umfangswinkel zeigt, in welchem ein Steuer-Eingangsanschluss angeordnet ist, während4 einen Halblängsschnitt für einen Umfangswinkel zeigt, in welchem ein Dichtungs-Steueranschluss angeordnet ist. -
5 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung einer Reifenfülleinrichtung mit einer Fahrzeugrad-Drehdurchführung, die beispielsweise gemäß3 und4 ausgebildet sein kann. -
6 zeigt in einem Halblängsschnitt eine Fahrzeugrad-Drehdurchführung 11 , die grundsätzlich entsprechend dem Ausführungsbeispiel in3 und 4 ausgebildet sein kann, aber ergänzend einen Schmiermittelkreislauf aufweist. -
7 und8 zeigen eine Fahrzeugrad-Drehdurchführung in einer räumlichen Vorderansicht und Rückansicht. -
9 zeigt ein Teilumfangssegment eines ersten Drehdurchführungsteils einer Fahrzeugrad-Drehdurchführung mit Dichteinheiten, einem Kanal und Wälzkörpern eines Lagers zur Lagerung der Drehdurchführungsteile. -
10 zeigt schematisch eine Fahrzeugrad-Baugruppe in einem Längsschnitt. -
11 zeigt die Fahrzeugrad-Baugruppe gemäß 10 in einer Vorderansicht. -
12 zeigt einen Teilquerschnitt der Fahrzeugrad-Baugruppe gemäß 10 und 11 bei Schnittführung durch den Fahrzeugradträger und Blickrichtung von hinten. -
13 zeigt einen Teillängsschnitt durch die Fahrzeugrad-Baugruppe gemäß 10 bis 12 , wobei hier dieSchnittführung um 90° verdreht ist gegenüber der Schnittführung in10 und die Fahrzeugrad-Drehdurchführung nicht geschnitten dargestellt ist.
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1 shows schematically atire inflation device 1 with a vehicle wheel rotating union. -
2nd shows in a longitudinal half section an embodiment of a vehicle wheel rotating union. -
3rd and4th show a further embodiment of a vehicle wheel rotating union, wherein3rd shows a half longitudinal section for a circumferential angle, in which a control input connection is arranged, while4th shows a semi-longitudinal section for a circumferential angle, in which a seal control connection is arranged. -
5 schematically shows a further embodiment of a tire inflation device with a vehicle wheel rotating union, which, for example, according to3rd and4th can be trained. -
6 shows a semi-longitudinal section of a vehiclewheel rotating union 11 which basically correspond to the embodiment in3rd and4th can be formed, but additionally has a lubricant circuit. -
7 and8th show a vehicle wheel rotating union in a spatial front view and rear view. -
9 shows a partial peripheral segment of a first rotating union part of a vehicle wheel rotating union with sealing units, a channel and rolling elements of a bearing for mounting the rotating union parts. -
10th schematically shows a vehicle wheel assembly in a longitudinal section. -
11 shows the vehicle wheel assembly according to10th in a front view. -
12th shows a partial cross section of the vehicle wheel assembly according to10th and11 when cutting through the vehicle wheel carrier and looking from behind. -
13 shows a partial longitudinal section through the vehicle wheel assembly according to10th to12th , where the cut is rotated by 90 ° compared to the cut in10th and the vehicle wheel rotating union is not shown in section.
FIGURENBESCHREIBUNGFIGURE DESCRIPTION
Die Fahrzeugrad-Drehdurchführung
Die Vorgabe des Drucks an dem Versorgungs-Eingangsanschluss
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind das Versorgungsventil
Die Ansteuerung des Versorgungsventils
Hinsichtlich weiterer Informationen und Ausgestaltungen der Reifenfülleinrichtung
- - der Bereitstellung eines eingangsseitigen Drucks für
das Versorgungsventil 22 und das Steuerventil 23 mit einem Hochdruck-Kreis und einem Niederdruck-Kreis unter Verwendung einer Druckerhöhungseinrichtung wie einer Pumpe oder eines Druckboosters, - - des Einsatzes von Druckbehältern in einem Hochdruckpfad und/oder einem Niederdruckpfad,
- - der Überbrückung der Druckerhöhungseinrichtung über eine Bypassleitung,
- - einer Druckluftversorgung mehrere Reifen über eine Reifendruckregeleinrichtung u. ä. wird auf die nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung
EP 19 170 638.1
- - the provision of an inlet-side pressure for the
supply valve 22 and thecontrol valve 23 with a high pressure circuit and a low pressure circuit using a pressure increasing device such as a pump or a pressure booster, - the use of pressure vessels in a high pressure path and / or a low pressure path,
- - bridging the pressure increasing device via a bypass line,
- - A compressed air supply several tires via a tire pressure control device u. Ä. is on the unpublished European
patent application EP referred to the applicant, the disclosure of which is made the subject of the present application.19 170 638.1
Der Betrieb der Reifenfülleinrichtung
- Soll der
Reifen 3 befüllt werden oder der Druck indem Reifen 3 erhöht werden,wird das Versorgungsventil 22 in die Belüftungsstellung gesteuert,während das Steuerventil 23 ohne elektrische Beaufschlagung infolge der Wirkung der Feder in der Entlüftungsstellung bleibt. Dervon dem Versorgungsventil 22 ausgesteuerte Versorgungsdruck wird über die Fahrzeugrad-Drehdurchführung 11 und über das in diese Richtung öffnende Rückschlagventil14 an den Reifendruck-Versorgungsanschluss 8 desReifendruckregelventils 5 übertragen. Ohne in der Reifendruck-Steuerleitung 12 anliegenden Steuerdruck befindetsich das Reifendruckregelventil 5 infolge der Feder desselben in der Belüftungsstellung, so dass überdas Reifendruckregelventil 5 die Druckluftzu dem Reifen 3 gelangen kann.
- Should the tire
3rd be filled or the pressure in the tire3rd will be increased, thesupply valve 22 controlled in the ventilation position while thecontrol valve 23 remains in the vent position without electrical loading due to the action of the spring. The one from thesupply valve 22 controlled supply pressure is via the vehiclewheel rotating union 11 and via the check valve opening in thisdirection 14 to the tire pressure supply connection8th of the tirepressure control valve 5 transfer. Without in the tire pressure control line12th The tire pressure control valve is located at thecontrol pressure 5 due to the spring of the same in the ventilation position, so that via the tirepressure control valve 5 the compressed air to the tire3rd can reach.
Ist der gewünschte Druck in dem Reifen
Dies hat zur Folge, dass der Druck in dem Reifen
Soll der Druck in dem Reifen
Während
Die Fahrzeugrad-Drehdurchführung
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel verfügt der erste Kanal
Der zweite Kanal
Von der Axialbohrung
Zwischen den Dichtelementen
Die Paare der Dichtelemente
Versorgungs-Druckluft kann von dem Versorgungs-Eingangsanschluss über den ersten Kanal
In dem Halblängsschnitt gemäß
Diese Ausgestaltung der Fahrzeugrad-Drehdurchführung
In
In
Zu erkennen ist in
Das zweite Drehdurchführungsteil
Für das Ausführungsbeispiel, welches in
Zu erkennen ist in
In dem Detailschnitt gemäß
In dem Teillängsschnitt der Fahrzeugrad-Baugruppe
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- ReifenfülleinrichtungTire inflator
- 22nd
- FahrzeugradVehicle wheel
- 33rd
- Reifentires
- 44th
- DrucksensorPressure sensor
- 55
- ReifendruckregelventilTire pressure control valve
- 66
- Reifendruck-SteueranschlussTire pressure control connection
- 77
- Reifendruck-EntlüftungsanschlussTire pressure vent connection
- 88th
- Reifendruck-VersorgungsanschlussTire pressure supply connection
- 99
- Reifendruck-VersorgungsleitungTire pressure supply line
- 1010th
- Versorgungs-AusgangsanschlussSupply output connection
- 1111
- Fahrzeugrad-DrehdurchführungVehicle wheel rotating union
- 1212th
- Reifendruck-SteuerleitungTire pressure control line
- 1313
- Steuer-AusgangsanschlussControl output connector
- 1414
- Rückschlagventilcheck valve
- 1515
- erstes Drehdurchführungsteilfirst rotary union part
- 1616
- Statorstator
- 1717th
- Rotorrotor
- 1818th
- zweites Drehdurchführungsteilsecond rotating union part
- 1919th
- Lagerwarehouse
- 2020th
- Versorgungs-EingangsanschlussSupply input connection
- 2121
- Steuer-EingangsanschlussControl input connector
- 2222
- VersorgungsventilSupply valve
- 2323
- SteuerventilControl valve
- 2424th
- WälzkörperRolling elements
- 2525th
- erster Kanalfirst channel
- 2626
- zweiter Kanalsecond channel
- 2727
- ÜbertrittsbereichTransition area
- 2828
- AxialbohrungAxial bore
- 2929
- StichbohrungTap hole
- 3030th
- UmfangsnutCircumferential groove
- 3131
- ZweigleitungskanalBranch line channel
- 32 32
- ZweigleitungskanalBranch line channel
- 3333
- Dichtwirkungs-SteuerkammerSealing effect control chamber
- 3434
- Dichtwirkungs-SteuerkammerSealing effect control chamber
- 3535
- DichtelementSealing element
- 3636
- DichtelementSealing element
- 3737
- DichtflächeSealing surface
- 3838
- DichtflächeSealing surface
- 3939
- DichtflächeSealing surface
- 4040
- DichtflächeSealing surface
- 4141
- DichtelementSealing element
- 4242
- DichtelementSealing element
- 4343
- DichtflächeSealing surface
- 4444
- DichtflächeSealing surface
- 4545
- DichteinheitenSealing units
- 4646
- DichteinheitenSealing units
- 4747
- O-RingO-ring
- 4848
- O-RingO-ring
- 4949
- GleitringeSlide rings
- 5050
- GleitringeSlide rings
- 5151
- UmfangsnutCircumferential groove
- 5252
- DichteinheitSealing unit
- 5353
- DichteinheitSealing unit
- 5454
- ZweigleitungskanalBranch line channel
- 5555
- ZweigleitungskanalBranch line channel
- 5656
- erster Kanalfirst channel
- 5757
- AxialbohrungAxial bore
- 5858
- StichbohrungTap hole
- 5959
- ÜbertrittsbereichTransition area
- 6060
- zweiter Kanalsecond channel
- 6161
- AnschlussabschnittConnection section
- 6262
- Dichtwirkungs-SteuerkammerSealing effect control chamber
- 6363
- Dichtwirkungs-SteuerkammerSealing effect control chamber
- 6464
- Dichtungs-SteueranschlussSeal control connection
- 6565
- AxialbohrungAxial bore
- 6868
- Dichtungs-SteuerventilSeal control valve
- 6969
- Schlitzslot
- 7070
- SchmiermittelanschlussLubricant connection
- 7171
- AxialbohrungAxial bore
- 7272
- StichbohrungTap hole
- 7373
- StichbohrungTap hole
- 7474
- StichbohrungTap hole
- 7575
- Dichtungs-SteuerkanalSeal control channel
- 7676
- Dichtungs-SteuerkanalSeal control channel
- 7777
- TeilringPartial ring
- 7878
- TeilringPartial ring
- 7979
- Anschlüsseconnections
- 8080
- Anschlussconnection
- 8181
- BefestigungsabschnittFastening section
- 8282
- QuerflächenTransverse surfaces
- 8383
- StirnflächeFace
- 8484
- StirnflächeFace
- 8585
- Spaltgap
- 8686
- Fahrzeugrad-BaugruppeVehicle wheel assembly
- 8787
- FahrzeugradträgerVehicle wheel carrier
- 8888
- RadlagerWheel bearings
- 8989
- Felgerim
- 9090
- Versorgungsleitungsupply line
- 9191
- SteuerleitungControl line
- 9292
- Dichtungs-SteuerleitungSeal control line
- 9393
- DrehmomentstützeTorque arm
- 9494
- FelgenbettRim well
- 9595
- Gabelfork
- 9696
- AnschlussstückConnector
- 9797
- VentileinheitValve unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102018101411 A1 [0003, 0007, 0013]DE 102018101411 A1 [0003, 0007, 0013]
- EP 19170638 [0046]EP 19170638 [0046]
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202020101527.3U DE202020101527U1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Vehicle wheel rotating union, vehicle wheel assembly and self-propelled work machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202020101527.3U DE202020101527U1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Vehicle wheel rotating union, vehicle wheel assembly and self-propelled work machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202020101527U1 true DE202020101527U1 (en) | 2020-03-31 |
Family
ID=70469872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202020101527.3U Active DE202020101527U1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Vehicle wheel rotating union, vehicle wheel assembly and self-propelled work machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202020101527U1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018101411A1 (en) | 2018-01-23 | 2019-07-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sealing arrangement for a rotary feedthrough of a wheel bearing of a motor vehicle |
-
2020
- 2020-03-20 DE DE202020101527.3U patent/DE202020101527U1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102018101411A1 (en) | 2018-01-23 | 2019-07-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sealing arrangement for a rotary feedthrough of a wheel bearing of a motor vehicle |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |