EP1097306B1 - Schwenkmotor - Google Patents

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Publication number
EP1097306B1
EP1097306B1 EP99919094A EP99919094A EP1097306B1 EP 1097306 B1 EP1097306 B1 EP 1097306B1 EP 99919094 A EP99919094 A EP 99919094A EP 99919094 A EP99919094 A EP 99919094A EP 1097306 B1 EP1097306 B1 EP 1097306B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing ring
pressure
rotor
space
sliding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99919094A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1097306A1 (de
Inventor
Stefan Beetz
Klaus Reichel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Lemfoerder GmbH
Original Assignee
ZF Lemfoerder GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lemfoerder GmbH filed Critical ZF Lemfoerder GmbH
Publication of EP1097306A1 publication Critical patent/EP1097306A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1097306B1 publication Critical patent/EP1097306B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/12—Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/003—Systems for the equilibration of forces acting on the elements of the machine

Definitions

  • the invention relates to a swivel motor according to the preamble of claim 1.
  • Such pivoting motors are used in particular in the aviation and vehicle industry.
  • Such a swing motor is disclosed in US-A-3 128 679 and consists of a stator with a housing and lids on both sides. In the housing one or more stator vanes are arranged. In the covers an output shaft is mounted, which is equipped with rotor blades in the same number.
  • the stator blades and the rotor blades form a plurality of volume-variable chambers which are designed as pressure or drainage spaces and therefore have connection to corresponding inlet or outlet connections.
  • the pressure chambers and the drainage spaces are separated from one another by a frame sealing element enclosing the stator wing or the rotor wing.
  • Pivot motors of this type are subject to major tightness problems that express not least because of the limited and the changing rotational movement in a very high wear of the sealing elements and in an unsatisfactory sealing quality in the output shaft.
  • the Diagonaldichtring a very high level of wear, since the dormant diagonal sealing ring is exposed to different pressure loads and is constantly pressed against the rotor moving in alternating directions. Due to the high load, this leads to a short service life of the Diagonaldichtringe and thus to an increase in the cost of the swing motor.
  • Another disadvantage is that the trapped pressure in the cavities of the diagonal sealing ring is maintained even with a pressure-free pressure chamber.
  • This due to the different pressure conditions at standstill an even greater frictional force than the operating condition, which must always be overcome at each start. This also contributes to a reduction in the service life and, moreover, limits the field of application of such pivoting motors because of the poor starting behavior.
  • the invention overcomes the aforementioned disadvantages of the prior art.
  • the starting behavior of the swivel motor is improved in that the static pressure enclosed in the installation space of the diagonal sealing ring and the dynamic working pressure prevailing in the pressure chambers can be compensated via pressure equalization channels on both sides of the sliding sealing ring. This reduces the force acting at standstill and the operation of the slewing motor undesirable contact forces in an appropriate order of magnitude. It is advantageous to balance both the static pressure from the installation space of the Diagonaldichtringes and the dynamic pressure from the pressure chambers on Gleitdichtring.
  • the pivoting motor according to FIG. 1 consists essentially of an outer stator 1 and an inner rotor 2.
  • the stator 1 is composed of a housing 3 and on both ends of the housing 3 arranged lids 4, which are fastened by means not shown screws.
  • a clamping ring 5 on each cover side assumes the fixation of the radial position to each other.
  • Both covers 4 each have a bearing bore.
  • Inside the housing 3 is a cylindrical housing bore, which is divided in the length of two opposing and radially aligned stator blades 6 in two opposing spaces.
  • the rotor 2 in contrast, consists of an output shaft 7 with bilateral bearing journals 8 and an intermediate cylinder part 9. In the region of this cylinder part 9, two opposing and radially aligned rotor blades 10 are arranged.
  • the rotor 2 is fitted in the housing 3 of the stator 1 so that an axially aligned sealing gap 11 is formed between the head of the rotor blade 10 and the inner wall of the housing and between the head of the stator blade 6 and the peripheral surface of the cylinder part.
  • Each rotor blade 10 therefore divides one of the two free spaces in the housing 3 in a pressure chamber 13 and in a drain chamber 14, so that there are two opposite pressure chambers 13 and two opposite drainage spaces 14, which are reversed during operation.
  • Both pressure chambers 13 and both drainage spaces 14 are interconnected by inner channels 15 and 16, while one of the two pressure chambers 13 communicates with an inlet connection 17 and one of the two drainage spaces 14 with a drain connection 18.
  • each stator wing 6 and each rotor blade 10 provided with two longitudinal legs 21, the between itself a central and over the whole height and Form along the entire length extending groove 22. In this groove 22, the frame seal member 20 is pressed. This ensures that the rotor blade 10 am Scope and at the front sides of each blade 10 sealed from the housing 3 and the covers 4 is.
  • a Gleitdichtring 23 is axially slidably mounted on the output shaft 7, so that it rests with its radially aligned sliding and sealing surface in a sliding manner on the inner surface of the lid 4 and here forms a radially directed sealing gap 24.
  • With its axially aligned sealing surface of the sliding seal 23 bears against the peripheral surface of the drive shaft 7 and forms an axially aligned sealing gap 25 between the inner surface of the Gleitdichtringes 23 and the rotor or the stator blades 10 and 6, there is a further sealing gap 26, the each adjacent pressure and discharge chambers 13, 14 separated from each other and is sealed by the frame sealing member 20 sealing.
  • the sliding seal 23 has on its side facing away from the cover 4 a recess which is designed as an installation space 27 for a diagonal sealing ring 28.
  • This installation space 27 in cooperation with a diameter step on the cylinder part 9 of the output shaft 7, forms a first sealing edge 29 and a second sealing edge 30.
  • the Diagonaldichtring 28 is z. B. formed with two sealing parts and with an intermediate and movable guide member and fitted in the installation space 27 so that the one sealing part on the one hand to the first sealing edge 29 and the other sealing part on the other hand bears against the second sealing edge 30.
  • the sliding seal 23 and the rotor 2 are further equipped with a rotation.
  • both legs 21 of the rotor blade 10, which enclose the frame sealing element 20, are formed on their end faces as a driver 31.
  • the Gleitdichtring 23 has on the periphery two opposite pairs of axial grooves 32, wherein each pair of grooves 32 is associated with the two legs 21 of the rotor blade 10.
  • the distance between the two grooves 32 of a pair in Gleitdichtring 23 corresponds to the distance between the two drivers 31 on the legs 21 of the rotor blade 10.
  • each axial groove 32 corresponds to the dimensions of the corresponding opposing driver 31, so that in the assembled state each driver 31 in an axial groove 32 engages.
  • the sliding seal 23 is further equipped with means for a static and a dynamic pressure relief to reduce the frictional resistance between the sliding seal ring 23 and the lid 4.
  • the sliding seal 23 for the static pressure relief on the cover side has a circumferential annular channel 33, which is tuned in its position and its effective base on the location and size of the pressure-loaded base of the pressure-side installation space 27 for the diagonal sealing ring 28.
  • At least one pressure compensation bore 34 connects the cover-side annular channel 33 with the pressure-side installation space 27 of the diagonal sealing ring 28.
  • annular channels 35 are provided on the cover side of the sliding seal ring 23, which are arranged on a common circumferential line and limited in their length.
  • two adjacent annular channels 35 are always separated on the one hand by a web 36 and on the other hand by the two grooves 32 with the intermediate Nutensteg 37.
  • Each of the four annular channels 35 terminates in one of the two grooves 32 and thus creates a pressure equalization channel 38 between all four annular channels 35 and the pressure chamber 13. In position, the four annular channels 35 are aligned opposite to the pressure-effective surface of the sliding seal 23.
  • the size of the effective base area corresponds to a predetermined part of the effective area of the Gleitdichtringes 23rd
  • two opposing annular channels 35 are always connected to the two opposite pressure chambers 13 of the pivot motor, while the webs 36 and the grooves between the grooves 32 Nutenstege the pressure chambers 13 separate from the adjacent drainage spaces 14.
  • pressure medium passes as leakage from two opposing pressure chambers 13 in each case via the first sealing edge 29 in the installation space 27 of the Diagonaldichtringes 28 and here builds up the same pressure as in the pressure chambers 13, since the outflow of the pressure medium on the second sealing edge 30th is prevented.
  • the pressure medium passes through the pressure equalization bore 34 in the opposite annular channel 33, whereby it comes to pressure equalization on both sides of the Diagonaldichtringes 23 and thus to reduce acting in the direction of the lid 4 contact pressure.
  • the pressure is enclosed in the installation space 27 and in the annular channel 33 and thus acts statically on the sliding seal ring 23.
  • the pressure in the two pressure chambers 13 also loads the Gleitdichtring 23 on its protruding into the pressure chambers 13 faces in the direction of the cover 4.
  • the pressure but also propagates through the pressure equalization channels 38 into the two opposite annular channels 35 and loaded the Gleitdichtring 23rd in the opposite direction.
  • the resulting force remains as a pressing force for ensuring the sealing function of the sliding seal 23 is obtained. Due to the changing pressure conditions in the pressure chambers 13, the sliding seal 23 is dynamically loaded in this area.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Schwenkmotore werden insbesondere in der Flug- und Fahrzeugindustrie eingesetzt.
Ein solcher Schwenkmotor ist in US-A-3 128 679 offenbart und besteht aus einem Stator mit einem Gehäuse und beidseitigen Deckeln. Im Gehäuse sind ein oder mehrere Statorflügel angeordnet. In den Deckeln ist eine Abtriebswelle gelagert, die mit Rotorflügeln in gleicher Anzahl ausgerüstet ist. Die Statorflügel und die Rotorflügel bilden mehere volumenveränderliche Kammern, die als Druck- bzw. Ablaufräume ausgebildet sind und demnach Verbindung zu entsprechenden Zulauf- bzw. Ablaufanschlüssen besitzen.
Für die innere Dichtheit sind die Druckräume und die Ablaufräume durch jeweils ein, den Statorflügel bzw. den Rotorflügel umschließendes, Rahmendichtelement voneinander getrennt.
Für die Dichtheit nach außen befinden sich im Bereich der Abtriebsachse zwischen dem Rotor und jedem Deckel jeweils ein ringförmiges Dichtelement, das vorrangig im Deckel angeordnet ist.
Schwenkmotore dieser Art unterliegen großen Dichtheitsproblemen, die sich nicht zuletzt wegen der begrenzten und der wechselnden Drehbewegung in einem sehr hohen Verschleiß der Dichtelemente und in einer unbefriedigenden Dichtqualität im Bereich der Abtriebswelle ausdrükken.
Zur Lösung dieses Problems wurden schon viele Versuche unternommen.
So ist beispielsweise bekannt, einen flexiblen Diagonaldichtring zu verwenden, der in einer Ringnut des Deckels eingesetzt und mit seiner diagonalen Dichtkante entgegen der Druckrichtung auf den umlaufenden Dichtspalt zwischen den Stirnflächen des Deckels und des Rotorflügels ausgerichtet ist.
Im Betrieb gelangt über diesen Dichtspalt Druckmedium in den Hohlraum des Diagonaldichtringes, wo sich ein zur Druckkammer gleicher Druck aufbaut, der auf Grund unterschiedlicher Flächenverhältnisse den flexiblen Diagonaldichtring mit seiner Dichtkante gegen den umlaufenden Dichtspalt preßt und ihn verschließt.
Diese Dichtvariante hat aber erhebliche Nachteile.
So stellt sich am Diagonaldichtring ein sehr hoher Verschleiß ein, da der ruhende Diagonaldichtring unterschiedlichen Druckbelastungen ausgesetzt ist und ständig gegen den sich in wechselnden Richtungen bewegenden Rotor gepreßt wird. Das führt wegen der hohen Belastung zu einer geringen Lebensdauer der Diagonaldichtringe und damit zu einer Verteuerung des Schwenkmotors.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der eingeschlossene Druck in den Hohlräumen des Diagonaldichtringes auch bei druckloser Druckkammer erhalten bleibt. So stellt sich auf Grund der unterschiedlichen Druckverhältnisse im Stillstand eine gegenüber dem Betriebszustand noch größere Reibkraft ein, die bei jedem Anfahren stets überwunden werden muß. Auch das trägt zu einer Verringerung der Lebensdauer bei und grenzt obendrein den Einsatzbereich solcher Schwenkmotore wegen des schlechten Anfahrverhaltens stark ein.
Es ist auch bekannt, an Stelle des Diagonaldichtringes einen Gleitdichtring im Deckel einzusetzen, der sich gegen die drehenden Stirnflächen der Rotorflügel und damit an das Kastendichtelement anlehnt. Durch eine ungewollte aber immer mögliche Relativbewegung zwischen dem Gleitdichtring und dem Rahmendichtelement am Rotorflügel wird das Rahmendichtelement stark beansprucht, was eine kurze Lebensdauer zur Folge hat.
Außerdem sind die Dichtigkeitswerte unter Verwendung dieses Gleitdichtringes äußerst gering, was den Wirkungsgrad des Schwenkmotors herabsetzt.
Mit dem geringen Wirkungsgrad und der geringen Lebensdauer der ringförmigen Dichtelemente sind die Einsatzmöglichkeiten dieses Schwenkmotors stark eingeschränkt.
Mit der US 3.426.654 wurde auch bekannt, ein diagonal wirkendes Dichtelement einzusetzen, das in Dichtrichtung von einem flexiblen Dichtring belastet und in seiner Dichtfunktion unterstützt wird.
Letztendlich kann auch diese Dichtvariante den hohen Anforderungen hinsichtlich des Anfahrverhaltens, der Dichtheit und der Lebensdauer nicht gerecht werden.
Es besteht daher die Aufgabe, das Anfahrverhalten bei radialen Schwenkmotoren der vorliegenden Gattung zu verbessern und dabei den hohen Standard in der Dichtfunktion und der Lebensdauer beizubehalten.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7.
Die Erfindung beseitigt die genannten Nachteile aus dem Stand der Technik.
Insbesondere wird das Anfahrverhalten des Schwenkmotors dadurch verbessert, daß der im Einbauraum des Diagonaldichtringes eingeschlossene statische Druck und der in den Druckräumen herrschende dynamische Arbeitsdruck sich über Druckausgleichskanäle zu beiden Seiten des Gleitdichtringes ausgleichen kann. Das vermindert die beim Stillstand und beim Arbeitsgang des Schwenkmotors wirkenden unerwünschten Anpreßkräfte in einer zweckmäßigen Größenordnung.
Dabei ist es von Vorteil, sowohl den statischen Druck aus dem Einbauraum des Diagonaldichtringes als auch den dynamischen Druck aus den Druckkammern am Gleitdichtring auszugleichen.
Mit der Verdrehsicherung zwischen dem Rotor und dem Gleitdichtring wird gewährleistet, daß der Gleitdichtring zu keinem anderen Dichtelement, weder zum Rahmendichtelement noch zum Diagonaldichtring eine Relativbewegung ausführt. Damit wird eine statische Dichtstelle realisiert, die von einer hohen Dichtheit geprägt ist. Diese statische Dichtstelle bedeutet aber auch eine sehr schonende Behandlung der beteiligten Dichtelemente, was zu einer hohen Lebensdauer führt.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn getrennte Ringkanäle für den dynamischen und für den statischen Druckausgleich vorgesehen sind. Das ermöglicht eine stets konstante Anpreßkraft am Gleitdichtring.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Dazu zeigen
Fig. 1:
einen Schwenkmotor im Längsschnitt,
Fig. 2:
den Schwenkmotor im Querschnitt,
Fig. 3:
den Rotor des Schwenkmotors in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 4:
den Gleitdichtring in einer Ansicht und
Fig. 5:
den Gleitdichtring in einem Teilschnitt.
Der Schwenkmotor gemäß der Fig. 1 besteht in der Hauptsache aus einem äußeren Stator 1 und einem inneren Rotor 2.
Der Stator 1 setzt sich aus einem Gehäuse 3 und aus an beiden Stirnseiten des Gehäuses 3 angeordneten Deckeln 4 zusammen, die über nichtdargestellte Schrauben befestigt sind.
Ein Spannring 5 an jeder Deckelseite übernimmt die Fixierung der radialen Lage zueinander.
Beide Deckel 4 besitzen je eine Lagerbohrung. Im Inneren des Gehäuses 3 befindet sich eine zylindrische Gehäusebohrung, die in der Länge von zwei sich gegenüberliegenden und radial ausgerichteten Statorflügeln 6 in zwei gegenüberliegende Freiräume aufgeteilt ist.
Der Rotor 2 besteht dagegen aus einer Abtriebswelle 7 mit beidseitigen Lagerzapfen 8 und einem dazwischenliegenden Zylinderteil 9. Im Bereich dieses Zylinderteils 9 sind zwei gegenüberliegende und radial ausgerichtete Rotorflügel 10 angeordnet. Der Rotor 2 ist in dem Gehäuse 3 des Stators 1 so eingepaßt, daß zwischen dem Kopf des Rotorflügels 10 und der Innenwand des Gehäuses sowie zwischen dem Kopf des Statorflügels 6 und der Umfangsfläche des Zylinderteils 9 jeweils ein axial ausgerichteter Dichtspalt 11 gebildet ist.
Zwischen den Stirnflächen des Rotorflügels 10 und den Stirnflächen des Statorflügels 6 und den beidseitigen Innenflächen der beiden Deckel 4 ergibt sich jeweils ein radial ausgerichteter Dichtspalt 12.
Jeder Rotorflügel 10 teilt daher einen der beiden Freiräume im Gehäuse 3 in einen Druckraum 13 und in einen Ablaufraum 14 auf, sodaß sich zwei gegenüberliegende Druckräume 13 und zwei gegenüberliegende Ablaufräume 14 ergeben, die sich während des Betriebes umkehren. Beide Druckräume 13 und beide Ablaufräume 14 sind durch innere Kanäle 15 bzw. 16 untereinander verbunden, während einer der beiden Druckräume 13 mit einem Zulaufanschluß 17 und einer der beiden Ablaufräume 14 mit einem Ablaufanschluß 18 in Verbindung steht. Zwischen den Deckeln 4 und den jeweiligen Lagerzapfen 8 sowie zwischen den Deckeln 4 und dem Gehäuse 3 sind in üblicher Weise Dichtelemente 19 für die äußere Dichtheit vorgesehen.
Zur Gewährleistung der inneren Dichtheit zwischen den benachbarten Druckräumen 13 und den Ablaufräumen 14 befindet sich auf jedem Rotorflügel 10 und auf jedem Statorflügel 6 im Bereich der axialen und der radial ausgerichteten Dichtspalte 11 und 12 ein Rahmendichtelement 20. Dazu ist jeder Statorflügel 6 und jeder Rotorflügel 10 mit zwei längsverlaufenden Schenkeln 21 versehen, die zwischen sich eine mittige und über die ganze Höhe und über die ganze Länge verlaufende Nut 22 ausbilden. In diese Nut 22 ist das Rahmendichtelement 20 eingepreßt. Damit ist gewährleistet, daß der Rotorflügel 10 am Umfang und an den Stirnseiten eines jeden Rotorflügels 10 gegenüber dem Gehäuse 3 und den Deckeln 4 abgedichtet ist.
Im Übergangsbereich vom Lagerzapfen 8 zum Zylinderteil 9 ist ein Gleitdichtring 23 axial verschiebbar auf der Abtriebswelle 7 aufgesetzt, sodaß er mit seiner radial ausgerichteten Gleit- und Dichtfläche in gleitender Weise an der Innenfläche des Deckels 4 anliegt und hier einen radial ausgerichteten Dichtspalt 24 ausbildet. Mit seiner axial ausgerichteten Dichtfläche liegt der Gleitdichtring 23 an der Umfangsfläche der Antriebswelle 7 an und bildet hier einen axial ausgerichteten Dichtspalt 25. Zwischen der innenliegenden Fläche des Gleitdichtringes 23 und dem Rotor- bzw. dem Statorflügel 10 bzw. 6 besteht ein weiterer Dichtspalt 26, der die jeweils benachbarten Druck- und Ablaufräume 13, 14 voneinander trennt und der durch das Rahmendichtelement 20 dichtend verschlossen wird.
Der Gleitdichtring 23 besitzt auf seiner dem Deckel 4 abgewandten Seite eine Ausnehmung, die als Einbauraum 27 für einen Diagonaldichtring 28 ausgelegt ist. Dieser Einbauraum 27 bildet im Zusammenwirken mit einer Durchmesserstufung am Zylinderteil 9 der Abtriebswelle 7 eine erste Dichtkante 29 und eine zweite Dichtkante 30.
Der Diagonaldichtring 28 ist z. B. mit zwei Dichtteilen und mit einem dazwischenliegenden und beweglichen Führungsteil ausgebildet und im Einbauraum 27 so eingepaßt, daß das eine Dichtteil einerseits an der ersten Dichtkante 29 und das andere Dichtteil andererseits an der zweiten Dichtkante 30 anliegt.
Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, sind der Gleitdichtring 23 und der Rotor 2 weiterhin mit einer Verdrehsicherung ausgerüstet.
Dazu sind jeweils beide Schenkel 21 des Rotorflügels 10, die das Rahmendichtelement 20 einschließen, an ihren Stirnseiten als Mitnehmer 31 ausgebildet.
Dagegen besitzt der Gleitdichtring 23 am Umfang zwei gegenüberliegende Paare von axialen Nuten 32, wobei jedes Paar von Nuten 32 den beiden Schenkeln 21 eines der Rotorflügel 10 zugeordnet ist. Insofern entspricht der Abstand beider Nuten 32 eines Paares im Gleitdichtring 23 dem Abstand beider Mitnehmer 31 an den Schenkeln 21 des Rotorflügels 10. Ebenso entsprechen die Abmessungen jeder axialen Nut 32 den Abmessungen des entsprechenden gegenüberliegenden Mitnehmers 31, so daß im montierten Zustand jeder Mitnehmer 31 in eine axiale Nut 32 eingreift.
Der Gleitdichtring 23 ist weiterhin mit Einrichtungen für eine statische und eine dynamische Druckentlastung ausgerüstet, um die Reibwiderstände zwischen dem Gleitdichtring 23 und dem Deckel 4 zu verringern.
Dazu besitzt der Gleitdichtring 23 für die statische Druckentlastung auf der Deckelseite einen umlaufenden Ringkanal 33, der in seiner Lage und seiner wirksamen Grundfläche auf die Lage und die Größe der druckbelasteten Grundfläche des druckseitigen Einbauraumes 27 für den Diagonaldichtring 28 abgestimmt ist. Mindestens eine Druckausgleichsbohrung 34 verbindet den deckelseitigen Ringkanal 33 mit dem druckseitigen Einbauraum 27 des Diagonaldichtringes 28.
Für den dynamischen Druckausgleich sind wiederum auf der Deckelseite des Gleitdichtringes 23 vier Ringkanäle 35 vorgesehen, die auf einer gemeinsamen Umfangslinie angeordnet und in ihrer Länge begrenzt sind. Dabei sind immer zwei benachbarte Ringkanäle 35 einerseits durch einen Steg 36 und andererseits durch die beiden Nuten 32 mit dem dazwischenliegenden Nutensteg 37 voneinander getrennt. Jeder der vier Ringkanäle 35 läuft in eine der beiden Nuten 32 aus und schafft somit einen Druckausgleichskanal 38 zwischen allen vier Ringkanälen 35 und dem Druckraum 13. In ihrer Lage sind die vier Ringkanäle 35 gegenüberliegend zu der druckwirksamen Fläche des Gleitdichtringes 23 ausgerichtet. Die Größe der wirksamen Grundfläche entspricht zu einem vorbestimmten Teil der druckwirksamen Fläche des Gleitdichtringes 23.
Durch diese Anordnung sind immer zwei gegenüberliegende Ringkanäle 35 mit den beiden gegenüberliegenden Druckräumen 13 des Schwenkmotors verbunden, während die Stege 36 und die zwischen den Nuten 32 liegenden Nutenstege die Druckräume 13 von den benachbarten Ablaufräumen 14 trennen.
Während des Betriebes des Schwenkmotors gelangt Druckmedium als Leckage aus beiden gegenüberliegenden Druckräumen 13 jeweils über die erste Dichtkante 29 in den Einbauraum 27 des Diagonaldichtringes 28 und baut hier den gleichen Druck wie in den Druckräumen 13 auf, da das Abfließen des Druckmediums über die zweite Dichtkante 30 unterbunden ist. Dafür gelangt das Druckmedium aber über die Druckausgleichsbohrung 34 in den gegenüberliegenden Ringkanal 33, wodurch es zum Druckausgleich zu beiden Seiten des Diagonaldichtringes 23 und damit zur Verringerung der in Richtung des Deckels 4 wirkenden Anpreßkraft kommt. Der Druck wird im Einbauraum 27 und im Ringkanal 33 eingeschlossen und wirkt somit statisch auf den Gleitdichtring 23.
Gleichzeitig belastet der Druck in den beiden Druckräumen 13 den Gleitdichtring 23 auf seinen in die Druckräume 13 ragenden Teilflächen ebenfalls in Richtung des Deckels 4. Der Druck pflanzt sich aber auch über die Druckausgleichskanäle 38 bis in die zwei gegenüberliegenden Ringkanäle 35 fort und belastet den Gleitdichtring 23 in entgegengesetzter Richtung. Die daraus resultierende Kraft verbleibt als Anpreßkraft für die Gewährleistung der Dichtfunktion des Gleitdichtringes 23 erhalten. Auf Grund der wechselnden Druckverhältnisse in den Druckräumen 13 wird der Gleitdichtring 23 in diesem Bereich dynamisch belastet.
Aufstellung der Bezugszeichen
1
Stator
2
Rotor
3
Gehäuse
4
Deckel
5
Spannring
6
Statorflügel
7
Abtriebswelle
8
Lagerzapfen
9
Zylinderteil
10
Rotorflügel
11
Dichtspalt
12
Dichtspalt
13
Druckraum
14
Ablaufraum
15
Kanal
16
Kanal
17
Zulaufanschluß
18
Ablaufanschluß
19
äußeres Dichtelement
20
Rahmendichtelement
21
Schenkel
22
Nut
23
Gleitdichtring
24
Dichtspalt
25
Dichtspalt
26
Dichtspalt
27
Einbauraum
28
Diagonaldichtring
29
erste Dichtkante
30
zweite Dichtkante
31
Mitnehmer
32
axiale Nut
33
Ringkanal
34
Druckausgleichsbohrung
35
Ringkanal
36
Steg
37
Nutensteg
38
Druckausgleichskanal

Claims (7)

  1. Schwenkmotor, bestehend
    aus einem Stator (1) mit einem Gehäuse (3) und beidseitigen Deckeln (4), wobei im Gehäuse (3) mindestens ein Statorflügel (6) angeordnet ist und
    aus einem Rotor (2) mit einer in den Deckeln (4) gelagerten Abtriebswelle (7) und mit einer der Anzahl der Statorflügel (6) entsprechenden Anzahl von Rotorflügeln (10), wobei
    der Statorflügel (6) und der Rotorflügel (10) in Verbindung mit dem Gehäuse (3), einem Zylinderteil (9) der Abtriebswelle (7) und den beiden Deckeln (4) mindestens einen Druckraum (13) und einen Ablaufraum (14) ausbilden und
    der Druckraum (13) und der Ablaufraum (14) nach innen durch ein in dem Stator- und dem Rotorflügel (10, 6) eingesetztes Rahmendichtelement (20) und
    der Druckraum (13) und der Ablaufraum (14) nach außen und nach innen durch ein ringförmiges Dichtelement abgedichtet sind, wobei das ringförmige Dichtelement aus einem Gleitdichtring (23) und einem auf der Seite des Druckraumes (13) und des Ablaufraumes (14) angeordneten Weichdichtring besteht und der Gleitdichtring (23) und der Weichdichtring auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitdichtring (23) auf einem Lagerzapfen (8) der Abtriebswelle (7) axial verschiebbar angeordnet ist und mit einer Gleit- und Dichtfläche an einer Innenfläche des Deckels (4) anliegt und daß sich auf der Deckelseite des Gleitdichtringes (23) Ringkanäle (33, 35) befinden, die über Druckausgleichsbohrungen (34) und Druckausgleichskanäle (38) mit der dem Druckraum (13) bzw. Ablaufraum (14) zugewandten Seite des Gleitdichtringes (23) verbunden sind.
  2. Schwenkmotor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein im Gleitdichtring (23) angeordneter Einbauraum (27) des Weichdichtringes über mindestens eine Druckausgleichsbohrung (34) im Gleitdichtring (23) mit einem deckelseitigen umlaufenden Ringkanal (33) und/oder jeder Druckraum (13) und Ablaufraum (14) über mindestens einen Druckausgleichskanal (38) im Gleitdichtring (23) mit einem deckelseitigen weiteren Ringkanal (35) verbunden sind.
  3. Schwenkmotor nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ringkanal (35) aus vier längenbegrenzten Bereichen besteht, die jeweils auf einer gemeinsamen Umfangslinie angeordnet sind und einerseits durch einen Steg (36) und andererseits durch einen Nutensteg (37) begrenzt sind.
  4. Schwenkmotor nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) und der Gleitdichtring (23) eine Verdrehsicherung besitzen, die aus mindestens einem Mitnehmer (31) an jedem Rotorflügel (10) und mindestens einer mit dem Mitnehmer (31) korrespondierenden axialen Nut (32) im Gleitdichtring (23) besteht und jede Nut (32) mit einem Druckausgleichskanal (38) ausgerüstet ist.
  5. Schwenkmotor nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Nuten (32) im Gleitdichtring (23) paarweise angeordnet und jeweils Schenkeln (21) des Rotorflügels (10) zugeordnet sind, wobei die Mitnehmer (31) an Stirnseiten der Schenkel (21) ausgebildet sind.
  6. Schwenkmotor nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Ringkanal (33) für den statischen Druckausgleich und die vier längenbegrenzten Bereiche des weiteren Ringkanals (35) für den dynamischen Druckausgleich vorgesehen sind.
  7. Schwenkmotor nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Weichdichtring ein Diagonaldichtring (28) ist, der in einen Einbauraum (27) des Gleitdichtringes (23) eingepaßt ist und mit seinen Dichtteilen in entgegengesetzten Richtungen auf eine am Zylinderteil (9) der Abtriebswelle (7) gebildete erste Dichtkante (29) und eine zweite Dichtkante (30) am Lagerzapfen (8) ausgerichtet ist.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6870295B2 (en) * 2001-01-22 2005-03-22 Lg Electronics Inc. Oscillating motor and motor control apparatus and method
DE102004010432B3 (de) * 2004-03-01 2005-10-06 Zf Friedrichshafen Ag Dichtungseinrichtung für einen radialen Schwenkmotor
US20060059937A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Perkins David E Systems and methods for providing cooling in compressed air storage power supply systems
DE102006014018A1 (de) * 2006-03-27 2007-10-04 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Schwenkmotor
WO2009109283A1 (de) * 2008-03-01 2009-09-11 Ixetic Hückeswagen Gmbh Schwenkmotorgehäuse

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3128679A (en) * 1962-04-26 1964-04-14 Roto Actuator Corp Sealing and stop means for fluid motors
US3195421A (en) 1963-02-04 1965-07-20 Houdaille Industries Inc Rotary hydraulic actuator and sealing means therefor
US3426654A (en) * 1967-02-06 1969-02-11 Ex Cell O Corp Shaft mounting and sealing construction for rotary actuators
US4656925A (en) * 1985-01-24 1987-04-14 Sollami Phillip A Face seal
US4823678A (en) * 1987-10-26 1989-04-25 Sollami Phillip A Rotary actuator
DE4333047C1 (de) * 1993-09-29 1994-10-27 Freudenberg Carl Fa Dichtungsanordnung
DE59810719D1 (de) * 1997-06-17 2004-03-11 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Dichtring eines schwenkmotors
EP1019637B1 (de) * 1997-09-29 2004-04-14 ZF Lemförder Metallwaren AG Radialer schwenkmotor

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