DE3626352A1

DE3626352A1 - Einrichtung zum abdichten eines drehfluegelmotors

Info

Publication number: DE3626352A1
Application number: DE19863626352
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Naumann; Hans-Juergen Dr Ing Tappert; Klaus Dr Ing Schrader; Berhard Klose; Bob Dietrich
Original assignee: Polygraph Leipzig Kombinat Veb
Current assignee: KBA Planeta AG
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1987-03-19
Also published as: DD240767A1; US4809590A; JPS6260983A

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdichten der Dichtflächen zwischen einer Motorwelle und einem Motordeckel eines druckmittelbetriebenen Drehflügelmotors.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Durch die DE-AS 13 03 585 ist eine Druckkammerdichtung für einen hydraulischen Drehstellmotor bekannt, wobei die Druckkammer über dreieckförmige Druckringe, die mittels Federn in Richtung der Dichtflächen vorgespannt sind, abgedichtet wird. Das Dichtprinzip beruht auf teilweisem Abheben des Dichtringes von den Dichtflächen.

Daraus ergeben sich folgende Nachteile. Durch die Strömung im Dichtspalt kommt es zu einer Strömungserosion sowie zum Eintreten von Schmutz mit dem Druckmedium in den Dichtspalt, was zu einem erhöhten Verschleiß, zu einer Vergößerung des Spaltes, einer Zunahme der Leckage, bei gleichzeitiger Erhöhung der Reibkraft und damit zu einer Verringerung des Wirkungsgrades führt.

Ein weiterer Nachteil besteht in der kurzen Führungslänge des Dichtringes, wodurch es zum Klemmen und Verkanten des Druckringes kommen kann.

Außerdem weist der Drehstellmotor eine Vielzahl von Dichtflächen auf, woraus sich eine aufwendige Fertigung ergibt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine einfache und sichere Abdichtung an Drehflügelmotoren zu erreichen, die das Eindringen von Druckmitteln und von Schmutzteilchen in den Dichtspalt vermeidet.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung an Drehflügelmotoren zu schaffen, die das Auftreten von Strömungserosion, Kavitation und einen erhöhten Verschleiß durch Verschmutzung im Bereich der Dichtflächen verhindert.

Wesen der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung zum Abdichten eines druckmittelbetriebenen Drehflügelmotors, wobei an den Dichtflächen zwischen Motorwelle und Motordeckel ein vorspannbarer Dichtring angeordnet ist, zwischen den rechtwinklig zueinanderstehenden Dichtflächen eines an der Motorwelle angeordneten Wellenbundes und des Motordeckels ein durch ein von einem viskoelastischen Element vorspannbarer und durch das Druckmittel verschiebbarer, stets eine größere Flächenpressung zwischen dem Dichtring und den Dichtflächen als der Arbeitsdruck des Druckmittels erzeugendes Wälzlager anpreßbarer Dichtring angeordnet ist. Der Dichtring weist an der an der Dichtfläche des Motordeckels anliegenden radialen Dichtringseitenfläche eine umlaufende Ringnut auf. Der Dichtring besteht aus einem metallischen oder einem nicht- metallischen Gleitwerkstoff.

Der an der Motorwelle angeordnete Wellenbund weist an seiner axialen Dichtfläche eine Ausnehmung auf.

Der Führungsring des Wälzlagers weist eine schräge Fläche zur Aufnahme des Dichtringes auf und der Führungsring des Wälzlagers ist mit einer rechteckigen Ausnehmung zur Aufnahme eines dreieckförmigen Zwischenringes versehen, dessen schräger Dreieckfläche der Dichtring zugeordnet ist.

Das viskoelastische Element ist als O-Ring ausgeführt.

Der Dichtring besteht aus einem Trägerring und einem über die Seitenflächen des Trägerringes hinausragenden Gleitring.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Drehflügelmotors

Fig. 2 eine Einzelheit X des Drehflügelmotors

Fig. 3 eine Ausführungsform des Dichtringes.

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Dichtringes.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Drehflügelmotor, wobei auf einer mit einem Wellenbund 1.1 versehenen Motorwelle 1 Drehflügel 2 angeordnet sind, die durch Druckkammern 3 voneinander getrennt sind. Die Druckkammern 3 sind mit einem Zuführungskanal 3.1 für ein Druckmittel 3.2, der in einem die Drehflügel 2 und die Druckkammern 3 umschließenden Gehäusering 4 untergebracht ist, verbunden. Die Drehflügel 2, die Druckkammern 3 und der Gehäusering 4 sind durch beidseitig angeordnete Motordeckel 5 und durch eine Anschlußplatte 6 abgedeckt. Der Motordeckel 5 ist auf der Motorwelle 1 über ein Wälzlager 7, das in dem Motordeckel 5 axial verschiebbar angeordnet ist, gelagert. Die jeweils außenliegende Stirnseite 7.1 des Wälzlagers 7 wird über einen Druckkanal 8 mit dem Druckmittel 3.2 beaufschlagt, das über eine bekannte nicht dargestellte Ventilsteuerung mit dem Arbeitsdruck anliegt. Zwischen der Stirnseite 7.1 des Wälzlagers 7 und dem Motordeckel 5 ist zur Abdichtung nach außen und zur Vorpressung eines zwischen der gegenüberliegenden Stirnseite 7.2 des Wälzlagers 7 und dem Wellenbund 1.1 der Motorwelle 1 angeordneten Dichtringes 9 ein als O-Ring 10.1 ausgebildetes viskoelastisches Element 10 eingefügt. Der Dichtring 9 ist in den Abb. 2 bis 4 näher dargestellt.

Die radiale Abdichtung nach außen wird über Dichtungsringe 11 vorgenommen, die im Motordeckel 5 untergebracht sind und an dem Gehäusering 4 beidseitig anliegen. Der Zuführungskanal 3.1 und die Druckkanäle 8 sind durch Dichtungen 12 nach außen abgedichtet.

In Fig. 2 ist eine Einzelheit X des Drehflügelmotors dargestellt. Die Fig. zeigt das auf der Motorwelle 1 im Motordeckel 5 gelagerte als Nagellager ausgebildete Wälzlager 7. Das Wälzlager 7 besteht aus einem Führungsring 7.3 und den zwischen Außenringen 7.4 liegenden Nadeln 7.5. Das Wälzlager 7 liegt mit der Stirnseite 7.1 über dem Dichtring 9 an der axialen Dichtfläche 1.2 des Wellenbundes 1.1 an. Die axiale Dichtfläche 1.2 ist mit einer Ausnehmung 1.3 versehen. Rechtwinklig zu der Dichtfläche 1.2 des Wellenbundes 1.1 ist der Motordeckel 5 mit einer radialen Dichtfläche 5.1 angeordnet. Der Führungsring 7.3 des Wälzlagers 7 ist im Bereich der sich rechtwinklig gegenüberstehenden Dichtflächen 1.2 und 5.1 mit einer Ausnehmung 13 sitzt ein dreieckförmiger Zwischenring 14, an dessen schräger Dreieckfläche 14.1 der Dichtring 9 anliegt. Der Dichtring 9 weist an der der Dichtfläche 5.1 des Motordeckels 5 anliegenden radialen Dichtringseitenfläche 9.1 eine Ringnut 9.2 auf. Zwischen der gegenüberliegenden Stirnseite 7.2 des Wälzlagers 7 und dem Motordeckel 5 ist das als O-Ring 10.1 ausgebildete viskoelastische Element 10 gelagert. Die gegenüberliegende Stirnseite 7.2 des Wälzlagers 7 wird über den Druckkanal 8 mit dem Druckmittel 3.2 beaufschlagt.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Dichtringes 9 und des Führungsringes 7.3 des Wälzlagers 7 dargestellt. Bei dieser Ausführung weist der Führungsring 7.3 im Bereich der Dichtflächen 1.2 und 5.1 eine schräge Fläche 7.6 zur Aufnahme eines dreieckförmigen Dichtringes 9.3 auf.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Dichtringes 9. Der zweiteilige Dichtring 9.4 besteht aus einem Trägerring 9.4.1, der an der schrägen Fläche 7.6 des Führungsringes 7.3 anliegt und mit einer rechteckigen Nut 9.4.2 an der gegenüberliegenden Ecke versehen ist. In der rechteckigen Nut 9.4.2 sitzt ein rechteckiger Gleitring 9.4.3, der über die Seitenflächen 9.4.4 des Trägerringes 9.4.1 hinausragt. Der Gleitring 9.4.3 kann aus einem metallischen oder nichtmetallischen Gleitwerkstoff bestehen.

Die Abdichtung der Dichtflächen 1.2 und 5.1 zwischen der Motorwelle 1 und dem Motordeckel 4 eines druckmittelbetriebenen Drehflügelmotors erfolgt, indem der durch den O-Ring 10.1 vorgespannte Führungsring 7.3 des Wälzlagers 7 über den Druckkanal 8 mit dem Druckmittel 3.2 beaufschlagt und gegen den Dichtring 9 gepreßt wird, so daß der Dichtring 9 stets an den Dichtflächen 1.2 des Wellenbundes 1.1 an der Motorwelle 1 und an der Dichtfläche 5.1 des Motordeckels 5 anliegt.

Durch die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Gestaltung des Dichtringes 9 wird eine Zerlegung der aus der Druckbeaufschlagung der Stirnseite 7.1 des Führungsringes 7.3 resultierende Kraft in eine axiale und eine radiale Komponente erreicht, was zu einer gleichmäßigen Flächenpressung zwischen dem Dichtring 9 und den Dichtflächen 1.2 und 5.1 führt.

Durch die unterschiedlichen Flächengrößen der druckmittelbeaufschlagten Stirnseite 7.1 des Führungsringes 7.3 und den an den Dichtflächen 1.2 und 5.1 anliegenden axialen und radialen Dichtringseitenflächen 9.1 des Dichtringes 9 wird ein definiertes Kraftübertragungsverhältnis erreicht, so daß der Dichtring 9 bei allen Betriebszuständen an die Dichtflächen 1.2 und 5.1 angepreßt wird. Die Flächenpressung zwischen dem Dichtring 9 und den Dichtflächen 1.2 und 5.1 ist dabei stets größer als der Betriebsdruck des Druckmittels 3.2.

Durch die erfindungsgemäße Abdichtung wird das ständige Anliegen des Dichtringes 9 an den Dichtflächen 1.2; 5.1 erreicht und das Eindringen von Druckmittel 3.2 und von Schmutzteilchen in den Dichtspalt zwischen dem Wellenbund 1.1 und dem Motordeckel 5 vermieden.

Das Auftreten von Strömungserosion, Kavitation und ein erhöhter Verschleiß durch Verschmutzung im Bereich der Dichtflächen wird dadurch verhindert.

Bezugszeichenaufstellung 1   Motorwelle
1.1 Wellenbund
1.2 axiale Dichtfläche
1.3 Ausnehmung
2   Drehflügel
3   Druckkammer
3.1 Zuführungskanal
3.2 Druckmittel
4   Gehäusering
5   Motordeckel
5.1 radiale Dichtfläche
6   Anschlußplatte
7   Wälzlager
7.1 Stirnseite
7.2 gegenüberliegende Stirnseite
7.3 Führungsring
7.4 Außenring
7.5 Nadel
7.6 schräge Fläche
8   Druckkanal
9   Dichtring
9.1 Dichtringseitenfläche
9.2 Ringnut
9.3 dreieckförmiger Dichtring
9.4 zweiteiliger Dichtring
9.4.1 Trägerring
9.4.2 rechteckige Nut
9.4.3 Gleitring
9.4.4 Seitenfläche
10   viskoelastisches Element
10.1 O-Ring
11   Dichtungsring
12   Dichtung
13   rechteckige Ausnehmung
14   dreieckförmiger Zwischenring
14.1 schräge Dreieckfläche

Claims

1. Einrichtung zum Abdichten eines druckmittelbetriebenen Drehflügelmotors, wobei an den Dichtflächen zwischen Motorwelle und Motordeckel ein vorspannbarer Dichtring angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den rechtwinklig zueinanderstehenden Dichtflächen (1.2; 5.1) eines an der Motorwelle (1) angeordneten Wellenbundes (1.1) und des Motordeckels (5) ein durch ein von einem viskoelastischen Element (10) vorspannbarer und durch das Druckmittel (3.2) verschiebbarer stets eine größere Flächenpressung zwischen dem Dichtring (9) und den Dichtflächen (1.2; 5.1) als Arbeitsdruck des Druckmittels (3.2) erzeugendes Wälzlager (7) anpreßbarer Dichtring (9) angeordnet ist.

2. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (9) an der an der Dichtfläche (5.1) des Motordeckels (5) anliegenden radialen Dichtringseitenfläche (9.1) eine umlaufende Ringnut (9.2) aufweist.

3. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (9) aus einem metallischen Gleitwerkstoff besteht.

4. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (9) aus einem nicht- metallischen Gleitwerkstoff ausgeführt ist.

5. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Motorwelle (1) angeordnete Wellenbund (1.1) an seiner axialen Dichtfläche (1.2) eine Ausnehmung (1.3) aufweist.

6. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (7.3) des Wälzlagers (7) eine schräge Fläche (7.6) zur Aufnahme des Dichtringes (9) aufweist.

7. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (7.3) des Wälzlagers (7) eine rechteckige Ausnehmung (13) zur Aufnahme eines dreieckförmigen Zwischenringes (14), dessen schräger Dreieckfläche (14.1) der Dichtring (9) zugeordnet ist, aufweist.

8. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das viskoelastische Element (10) als O-Ring (10.1) ausgeführt ist.

9. Einrichtung zum Abdichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (9) aus einem Trägerring (9.4.1) und einem über die Seitenflächen (9.4.4) des Trägerringes (9.4.1) hinausragenden Gleitring (9.4.3) besteht.