DE3031805C2

DE3031805C2 - Einrichtung zur Überleitung eines Druckmediums

Info

Publication number: DE3031805C2
Application number: DE19803031805
Authority: DE
Inventors: Otto 8399 Ruhstorf Wimmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-22
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1984-08-16
Also published as: DE3031805A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überleitung eines Druckmediums gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes vom Patentanspruch 1.

Es sind bereits Regel- bzw. Steuereinrichtungen mit einem hülsenförmigen Verteilerelement bekannt, wel- t>o ches das Druckmedium als Drossel beeinflußt und die Regelung besorgt. Auch bei Hydraulik-Steuerungen an Werkzeugmaschinen werden ähnliche Überleitungs-Einrichtungen verwendet. Bei solchen Einrichtungen erfolgt aber weder eine stetige und unter hoher Ge- t>^r> schwindigkeit verlaufende Relativ-Bewegung zwischen den Einrichtungselementen, noch steht das Medium unter sehr hohem Druck. Es entstehen also kaum Vibratio-Es ist außerdem vorteilhaft, jeden Dichtungsring mit rundem Querschnitt und aus Material guter Dichtungssowie Elastizitäts-Eigenschaften herzustellen.

In der nachstehenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erste* Ausführungsbeispie! mit einer Verteiler-Hülse, die am Umfang des rotierenden Wellenstummels angeordnet ist, und

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer in Aufnahmebohrung des Wellenstummels angeordneten Verteiler-Hülse.

Gemäß Fig. 1 ist ein als Stator fungierender Anschlußflansch 10 mit am Umfang verteilten, radial verlaufenden Gewindelöchern 10a, 106,10c ausgerüstet, in welche die nicht dargestellten Anschlußnippel für Leitungen festgeschraubt sind, die zum jeweils zugeordneten Druckerzeuger führen, z. B. einer Druckpumpe. In eine Sackbohrung 10s des Anschlußflansches 10 greift ein Wcllenstummcl 12/ einer rotierenden Welle 12 ein. der drei axial verlaufende Bohrungen 12a, 12Z>, 12c aufweist, von denen jede zu einem zugeordneten Druckempfänger führt. Als Druckempfänger kann an großen Maschinen oder Aggregaten bekannter Art ein zur Steuerung eines bestimmten Arbeitsvorganges dienender Druckzylinder vorgesehen sein. Es können darstellungsgemäß drei Druckempfänger jeweils mit gleichen Druckmedium, beispielsweise Drucköl, zugleich versorgt werden. Faiis jedoch für bestimmte Steuervorgänge verschiedenartige Medien erforderlich sind (z. B. Drucköl und Druckgas), so können sie mittels des Verteilers ebenfalls zugleich überleitet werden, wobei natürlich nur ein Anschluß jeweils zum Überleiten eines Mediums dient.

Die Überleitung des Druckmediums vom Stator auf Rotor 12 erfolgt mit Hilfe einer Verteiler-Hülse Sie sitzt bei minimalem Passungsspiel an der Umfangsfläche 12/" des Wellenstummels 12r und weist am Umfang mehrere Halterillen 14d, 14e, Hf₁ Hg auf. In jeder von diesen Rillen sitzt ein Dichtungsring 16, der gegebenenfalls mit einem seitliehen Stützring 18 in seiner Rille abgestützt ist. Die Hülse 14 ist mit Hilfe eines in ein Sackloch 14s eingreifenden Sicherungsstiftes 20 gegen Drehbewegung im Anschlußflansch 10 gesichert und besitzt drei radiale Überleitungsbohrungen 14a, Hb, 14c, deren jede einem Anschlußgewinde 10a, 10b, 10c zugeordnet ist. Jede der Überleitungen führt zu einer Umfangrille 12aa, i2bb, 12c: des Wellenstummels 12f

und stellt somit die Leitungsverbindung zu den Druckbohrtingen 12a, 126,12c her.

Kin Dichtungsring 22 ist mittels eines Sprengring« 24 zwischen den Teilen 10 und 12 gehallen, um den Austritt von Leckmengen aus der Übcrlcitungscinrichlung zu verhindern. Ein Anschlußgewinde ist für die nicht dargestellte Leckrückenleitung aufnehmenden Nippel vorgesehen.

Die Drehbewegungen der Welle 12 und ihres Stummels 12f erfogui nicht rundgenau, d. h. nicht frei von seitlichen Abweichungen zur Rotations- bzw. Wellenachse. Die unvermeidlichen Herstellungstoleranzen und/oder Lagerungsungenauigkeiten der Welle 12 führen nämlich zu Rundlauf-Abweichungen, die — obwohl geringfügig — doch spürbar große radiale Vibrationen des Wellenstummels 12i zur Achse verursachen. Damit infolge dieser Vibrationen die Oberleitung des Druckmediums nicht mit starken Leckverlusten einhergeht, ist erfindungsgemäß zwischen dem Umfang der Hülse 14 und der Innenbohrung 10s des Anschlußflansches 10 ein größerer Spielraum vorgesehen, der zwar in der Zeichnung aus Anschauungsgründen groß dargesteiit ist, tatsächlich jedoch in seiner lichten Weite beispielsweise nur O^ bis 0,4 mm beträgt Die nicht rotierende Hülse 14 ist auf der rotierenden Welle 12 dagegen mit minimalem Passungsspiel angeordnet, das in seiner lichten Weite z. B. 0,01 bis 0,02 mm beträgt Die im Querschnitt rundförmigen Dichtungsringe 16 (sog. O-Ringe) sind mit einem derart großen Außendurchmesser gewählt, daß sie an der zylindrischen Wandung der Innenbohrung 10s dicht aufliegen und hierbei es bei eigener elastischer Zusammendrückung noch der nichtrotierenden Hülse 14 erlauben, die Vibrationen des rotierenden Wellenstummel 12f radial mitzumachen. Die erforderliche gegenseitige Abdichtung der drei Druckleitungsverbindüngen ist dadurch bei nur minimalen Leckverlusten sichergestellt

Die Dichtungsringe sind aus ausreichend elastischem Material, z. B. Gummi hergestellt, so daß sie die aus den Vibrationen der Welle 12,12f bzw. der Hülse 14 herrührenden eigenen Querschnitts-Verformungen über sehr lange Betriebsdauer ohne spürbaren Verlust an Dichtungseigenschaft ertragen. Die Werkstoffe für die Welle 12 und die Hülse 14 sind außerdem derart gewählt, daß sie gute Laufeigenschaften während der Relativbewe- 4Ί gung von Welle und Hülse ergeben.

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt Die Hülse 14 mit ihren Überlcitungskunälcn und Dichtungsringen ist hier in gleicher Weise wie vorher ausgeführt Die Hülse 14 sitzt bei dieser Bauart bei mini- ίο malern Passungsspiel an der Umfangsfläche 110/" eines Domes HOd des stationären Anschlußteilcs 110 und greift in eine sackförmige Aufnahmebohrung 112s der rotierenden Welle 112 ein. Die Anschlußgewinde 110a, 1106, HOc im Stator führen zum Druckerzeuger, während die axialen Bohrungen 112a, 1126,112c der We¹Ie 112 wiederum zum Druckempfänger führen. Die Überleitungsrillen HOaa, ilObb, llOccam Umfang des Dornes HOd sowie die Überleitungsrillen \\2aa, \Ylbb, 112ccin der Sackbohrung 112sder Welle 112 stellen die bo Leitungsverbindungen zwischen Stator 110 und Hülse 14 einerseits sowie Hülse 14 und Rotor 112 andererseits her. Die Hülse 14 ist hier über den Stift 20 mit der Welle 112 gekuppelt. Die Leckmenge wird über Anschluß 110* abgeführt und ein Dichtungsring 122 verhindert μ unerwünschten Lccl.austritl.

Die in Fig. 2 dargestellte Übcrlcilungscinrichlung funktioniert in der gleichen Weise wie die crstbcschricbene Bauart, so daß sich hier eine Wiederholung der Wirkungsweise erübrigt.

lis hui si«:h gezeigt, daß man mit I lilfc der crfindung.vgciiiiiUcn Hinrichtung zur Drucküburlcilung vom Stator beliebige Druckmedien auf Rotor übertragen kann, ohne daß zwischen Rotationsflächen ein wesentlicher Medium-Leckverlust entsteht, und zwar auch bei hohen Medium-Drücken (z. B. bis 400 bar) und/oder hohen Rotor-Drehzahlen (beispielsweise bis 3000 U/min).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspräche:

1. Einrichtung zur Oberleitung eines Druckmediums von einem stationären, an den Druckerzeuger angeschlossenen sowie eine zylindrische Lauffläche aufweisenden Teil auf ein mit hoher Drehzahl stetig rotierendes, radialen Vibrationen unterliegendes, an den Druckempfänger angeschlossenes sowie eine zylindrische Lauffläche aufweisendes Teil mittels eines zwischen den Laufflächen dieser Teile radial angeordneten, als Hülse ausgebildeten und mindestens einen Oberleitungskanal aufweisenden Verteilerelementes, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler-Hülse (14) mit dem einen Teil (10 bzw. 112) gekuppelt ist und mit minimalen Passungsspiel sowie frei von Dichtungselementen auf der Lauffläche (12/ bzw. 110/? des anderen Teiles (12 bzw. 110) aufsitzt, während sie mit der Lauffläche (10s bzw. 112s; des mit ihr gekuppelten Teiles einen in seiner Größe das Passungsspiel wesentlich übersteigenden radialen Spielraum bildet, und daß in diesen Spielraum die in der Verteiler-Hülse sitzenden Dichtungsringe (16) derart hineinragen, daß sie einerseits die gegenseitige Abdichtung der Druck-Überleitungskanäle (14a, 146,14c;J besorgen und andererseits bei eigener Zusammendrückung die Vibrationen des rotierenden Teiles (12 bzw. 112) überbrücken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der stationäre Teil als Anschlußflansch und der rotierende Teil als Wellenstummel gestaltet sind, wobei der Wellenstummel in eine Sackbohrung des Anschlußflansches hineinragent, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler-Hülse (\4) mit ihrer Innenfläche am Umfang (12/? des rotierenden Wellenstummels (12(J aufsitzt und an ihrer Außenfläche in Hallerillcn (14c/, 14e, Hf, 14gjdie Dichtungsringe(16) trägt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der stationäre Teil als zylindrischer Dorn und der rotierende Teil als Welle mit einer axialen Aufnahmcbohrung gestaltet ist, wobei der Dorn in die Aufnahmebohrung hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler-Hülse (14) mit ihrer Innenfläche auf dem Umfang (HO/? des stationären Dornes (llOt/J aufsitzt und an ihrer Außenfläche in Halterillen (14c/, 14e, 14/i 14gjdie Dichtungsringe (16) trägt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtungsring (16) runden Querschnitt besitzt und aus Material guter Dichtungs- sowie Elastizitäts-Eigenschaften hergestellt ist.

nen, die innerhalb des aus unvermeidlichen Herstellungstoleranzen bzw. Lagerungenauigkeiten resultierenden Passungsspiels zwischen den Elementen bemerkbar wären. Die in bekannten Einrichtungen verwendeten Dichtungsmittel erfüllen demzufolge nur ganz einfache Aufgabe einer Abdichtung an den Medium-Oberleitungsstellen.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Oberleitungs-Einrichtung zu schaffen, die sowohl be; hohen Medium-Drücken als auch bei hohen Geschwindigkeiten der beweglichen Einrichtungselemente eine sichere Überbrückung von Vibrationen als auch optimale Abdichtung der Medium-Oberleitungsstellen über sehr lange Betriebsdauer gewährleistet Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit Dichtungsringen ausgerüstete Verteiler-Hülse der Oberleitungs-Einrichtungen kann in der erfindungsgemäßen Weise entweder dem rotierenden Teil oder dem stationären Teil der Einrichtung zugeordnet