DE4027623A1

DE4027623A1 - Drehdurchfuehrung

Info

Publication number: DE4027623A1
Application number: DE19904027623
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Stanek; Hans Klaas
Original assignee: K L M IRMGARD KLAAS FA
Current assignee: K L M IRMGARD KLAAS FA
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-03-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung mit einem zylindrischen Stator und mit einem um den Stator drehbar gelagerten Rotor, von denen der Stator voneinander getrennte Axial-Sackbohrungen, auf seinem Umfang in Axialrichtung versetzte Ring nuten sowie einerseits mit je einer der Axial- Sackbohrungen, andererseits mit einer der Ring nuten verbundene Radialbohrungen, und der Rotor in Höhe jeweils einer der Ringnuten mündende, den Rotor durchsetzende Radialbohrungen aufweist, wobei während des Stillstands des Rotors die Axialbohrung von einem Medium beaufschlagt und die Ringnuten gegen einander abgedichtet sind.

Bei Drehdurchführungen der vorgenannten Art findet der Durchfluß des Mediums nur während des Stillstands des Rotors statt, d. h. das Medium wird nur während der Stillstandszeit durchgeführt. Während dieser Stillstands zeit muß gewährleistet sein, daß zwischen den einzelnen Mediumsträngen Dichtigkeit herrscht. Es müssen also auch die das Medium führenden Ringnuten gegeneinander sicher abgedichtet sein. Andererseits soll die Dreh durchführung leichtlaufend sein, d. h. während der Umlaufzeit des Rotors, in der das Medium nicht durchgeführt wird, soll die Reibung minimiert sein. Schließlich sind in der Regel für die Drehdurchführung beengte Einbauverhältnisse vorgegeben.

Mit zwischen den Ringnuten angeordneten Gleitring dichtungen, die mit Hilfe von Vorspannelementen gegen den Rotor gedrückt werden, ist das genannte Problem nicht zu lösen. Es ensteht nämlich ein erhebliches Reibmoment. Außerdem besteht die Gefahr, besonders beim Trockenlauf der Drehdurchführung, daß sich die Gleitringdichtungen innerhalb ihrer Nuten drehen, somit eine Relativbewegung entsteht, die letztlich zum Verschleiß der Gleitringdichtungen und zur Undichtigkeit führt.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehdurchführung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß einerseits während der Durchführung des Mediums die geforderte Dichtigkeit auch auf lange Zeit gewährleistet, anderer seits während der Zeit der Rotordrehung die Leichtläufig keit gegeben ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Ringnuten ringförmige Dichtungsnuten vorgesehen sind, in denen in Radialrichtung bewegbare Dichtungsringe angeordnet sind und deren Nut gründe mit einem in dem Stator angeordneten Steuerkanal verbunden sind, der synchron mit den Axial-Sackbohrungen von dem Medium beaufschlagt ist.

Bei der Drehdurchführung nach der Erfindung kommen die Dichtungsringe während des Umlaufs nicht mit dem Rotor in Berührung. Somit entsteht an den Dichtungsringen kein Reibmoment, wodurch der Leichtlauf der Drehdurchführung gewährleistet ist. Während des Stillstandes der Drehdurchführung werden alle Dichtungsringe aus dem Steuerkanal durch das Medium gleichzeitig mit Druck beaufschlagt. Die Dichtungsringe pressen sich dann nach außen gegen den Rotor und dichten alle Kanäle gegeneinander ab. Wenn der Druck aus dem Steuerkanal zurückgenommen wird, kommen die Dichtungsringe wieder in ihre Ausgangs position zurück, berühren den Rotor nicht mehr, wodurch wieder die geforderte Leichtläufigkeit gegeben ist.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Aus führungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im einzelnen be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vollschnitt durch eine Drehdurch führung in Längsrichtung;

Fig. 2 die Stirnansicht der in Fig. 1 darge stellten Drehdurchführung von links.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Drehdurchführung besteht aus einem zylindrischen Stator 11 und einem um den Stator 11 drehbar gelagerten Rotor 12. Die drehbare Lagerung erfolgt über zwei Rillenkugellager 16, die an den Stirnseiten von Stator 11 und Rotor 12 ange ordnet sind. An der in der Zeichnung linken Stirnseite ist das Rillenkugellager 16 von einem Sicherungs ring 17 gehalten; an der in der Zeichnung rechten Stirnseite von einem Flansch 13, der mit Hilfe von Innensechskantschrauben 18 mit dem Stator 11 verschraubt ist. Auf dem Umfang des Stators 11 sind in Axialrichtung in gleichmäßigem Abstand ver setzt Dichtungsringe 15 eingelassen.

Die Drehdurchführung ist im Ausführungsbeispiel von fünf voneinander getrennten Kanälen durchsetzt - in der Zeichnung mit (1) bis (5) bezeichnet -. Eine größere oder geringere Zahl von Kanälen ist möglich. Jeder Kanal ist von einer Axial-Sackbohrung 21 in dem Stator 11, einer von der Axial-Sackbohrung 21 ausgehenden Radialbohrung 22, einer auf dem Umfang des Stators 11 eingelassenen Ringnut 23, in der die zugehörige Radialbohrung 22 mündet, sowie einer den Rotor 12 in Höhe jeweils einer der Ringnuten 23 mündenden Radialbohrung 24 gebildet. Jeweils eine der Ringnuten 23 ist zwischen zwei Dichtungsnuten 25 angeordnet, von denen jede einen der Dichtungsringe 15 aufnimmt.

Während des Stillstands des Rotors 12 sind die Kanäle (1) bis (5) von einem Medium beaufschlagt; im Ausführungsbeispiel von Luft mit einem Betriebs druck von 6 bar. In diesem Zustand müssen die Kanäle (1) bis (5), also die Ringnuten 23 gegeneinander abge dichtet sein. Dies geschieht auf folgende Weise:

Die in den Dichtungsnuten 25 angeordneten Dichtungs ringe 15 sind in Radialrichtung bewegbar. Sie be stehen aus einem elastischen Werkstoff. Sie sind vorzugsweise unter Verwendung von Butadien-Acrylnitril- Copolymerisaten hergestellt, die unter der Waren bezeichnung "Perbunan" im Handel erhältlich sind. Jeder Dichtungsring 15 ist in seiner Symmetrieebene auf der dem Nutgrund 26 zugewandten Seite mit einer umlaufenden Rille 31, auf der abgewandten Seite mit einem Vorsprung 32 geringer Außenfläche ausgebildet. Die Nutgründe 26 sind mit einem in dem Stator 11 angeordneten Steuerkanal 27 verbunden. Der Steuer kanal 27 ist als zu den Axial-Sackbohrungen 21 parallel ver laufende Axial-Sackbohrung ausgebildet. Alle Axial- Sackbohrungen 21, 27 sind symmetrisch auf einem zur Mittelachse des Stators 11 konzentrischen Kreis angeordnet.

Im Stillstand des Rotors 12 werden die Axial-Sack bohrungen 21 und mit ihnen synchron der Steuerkanal 27 mit dem Medium beaufschlagt. Durch die Beaufschlagung des Steuerkanals 27 steht an den Nutgründen 26 der Druck des Mediums an. Hierdurch werden die Dichtungs ringe nach außen gedrückt. Sie werden mit ihren Vor sprüngen 32 gegen den Rotor 12 gepreßt. Damit sind die in Axialrichtung nebeneinander angeordneten Ring nuten 23 durch jeweils einen der Dichtungsringe 15 gegeneinander abgedichtet. Folglich sind auch die Kanäle (1) bis (5) gegeneinander abgedichtet. Bei um laufendem Rotor 12 wird kein Medium durch die Dreh durchführung geführt. Es steht folglich kein Druck an dem Steuerkanal 27 und an den Nutgründen 26 an. Die Dichtungsringe 15 bewegen sich auf die Nutgründe 26 zu; ihre Vorsprünge 32 lösen sich von dem Rotor 12. Die Leichtläufigkeit des Rotors 12 ist gewährleistet.

Claims

1. Drehdurchführung mit einem zylindrischen Stator und mit einem um den Stator drehbar gelagerten Rotor, von denen der Stator voneinander getrennte Axial-Sackbohrungen, auf seinem Umfang in Axialrichtung versetzte Ring nuten sowie einerseits mit je einer der Axial- Sackbohrungen, andererseits mit einer der Ring nuten verbundene Radialbohrungen, und der Rotor in Höhe jeweils einer der Ringnuten mündende, wobei während des Stillstands des Rotors die Axialbohrung von einem Medium beaufschlagt und die Ringnuten gegen einander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringnuten (23) ringförmige Dichtungs nuten (25) vorgesehen sind, in denen in Radialrichtung bewegbare Dichtungsringe (15) angeordnet sind und deren Nutgründe (26) mit einem in dem Stator (11) angeordneten Steuerkanal (27) verbunden sind, der synchron mit den Axial-Sackbohrungen (21) von dem Medium beaufschlagt ist.

2. Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtungsringe (15) aus einem elastischen Werkstoff bestehen.

3. Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (15) unter Verwendung von Butadien-Acrylnitril-Copoly merisaten hergestellt sind.

4. Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtungsring (15) in seiner Symmetrieebene auf der dem Nutgrund (26) zugewandten Seite mit einer umlaufenden Rille (31), auf der abgewandten Seite mit einem Vorsprung (32) geringer Außenfläche ausgebildet ist.

5. Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkanal (27) als zu den Axial-Sackbohrungen (21) parallel ver laufende Axial-Sackbohrung ausgebildet und alle Axial-Sackbohrungen (21; 27) symmetrisch auf einem zur Mittelachse des Stators (11) konzentrischen Kreis angeordnet sind.