DE3941255C2 - Fluid operated swing piston motor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Schwenkkolbenmotor, mit einem Motorgehäuse, in dem ein Kolbenraum angeordnet ist, in dem sich ein im Betrieb eine Schwenkbewegung ausführender Schwenkkolben befindet, der über eine Lagerpartie mit einem aus dem Kolbenraum herausgeführten Abtriebsteil in drehfester Verbindung steht und einen von der Lagerpartie im wesentlichen radial wegragenden Schwenkflügel besitzt, wobei an einer Stelle des Umfanges des in Richtung der Schwenkachse gesehen kreisförmigen Kolbenraumes im Bereich zwischen dessen Innenoberfläche und der Lagerpartie ein lösbar eingesetzter Kolbenraumteiler vorgesehen ist, der zusammen mit dem Schwenkkolben den Kolbenraum in zwei fluidbeaufschlagbare Arbeitsräume unterteilt, zu deren gegenseitiger Abdichtung zum einen der Schwenkkolben dichtend mit der Innenoberfläche des Kolbenraumes zusammenarbeitet, zum anderen der Kolbenraumteiler eine ebenfalls mit der Innenoberfläche des Kolbenraumes zusammenarbeitende Dichtungsanordnung trägt, und ferner an der radialen Innenseite des Kolbenraumteilers eine Gegendichtung angeordnet ist, an der im Betrieb eine an der Lagerpartie des Schwenkkolbens befindliche mitschwenkbare Dichtpartie abläuft. The invention relates to a fluid-operated swing piston motor, with an engine housing in which a piston chamber is arranged, in which a swiveling movement is carried out during operation Swivel piston is located, which is made up of a bearing section with a the driven part leading out of the piston chamber in a rotationally fixed connection stands and one of the warehouse lot essentially has radially projecting swivel wing, at one point the circumference of the circular seen in the direction of the pivot axis Piston chamber in the area between its inner surface and the bearing section a detachable piston chamber divider is provided which, together with the pivoting piston, the piston chamber divided into two fluidized work spaces their mutual sealing on the one hand the swivel piston works sealingly with the inner surface of the piston chamber, on the other hand, the piston chamber divider also with Inner surface of the piston chamber cooperating sealing arrangement carries, and also on the radial inside of the Piston chamber divider a counter seal is arranged on the Operation one located on the bearing part of the swing piston swiveling sealing section expires.
Ein derartiger Schwenkkolbenmotor geht aus der FR-OS 24 92 908 hevor. Er verfügt über einen in Richtung der Schwenkachse gesehen kreisförmig konturierten Kolbenraum, der zum einen durch den Schwenkkolben und zum anderen durch einen in ihn eingesetzten Kolbenraumteiler in zwei Arbeitsräume unterteilt ist. Bei einer derartigen Bauform lassen sich bei relativ einfacher Herstellmöglichkeit des Kolbenraumes große Schwenkwinkel verwirklichen. Der Kolbenraum läßt sich als fertigungstechnisch einfach realisierbares Kreisgebilde herstellen, in das nachträglich ein die mit dem Schwenkkolben zusammenarbeitende Gegendichtung tragender Kolbenraumteiler beliebiger Winkelerstreckung eingesetzt wird. Der beim Gegenstand der FR-OS 24 92 908 verwendete Kolbenraumteiler ist als Klotz ausgebildet, in den eine rundumlaufende Nut eingebracht worden ist, in der eine Dichtungsanordnung einsitzt. Diese dichtet einerseits gegenüber der Innenoberfläche des Kolbenraumes ab, wobei sie zum Ausgleich gehäuseseitiger Fertigungstoleranzen äußerst elastische und nachgiebige Eigenschaften besitzt. Der Dichtkontakt zur Innenoberfläche des Kolbenraumes ist dadurch zwar regelmäßig ausreichend, es ergeben sich jedoch Verschleißprobleme im Kontaktbereich zur Lagerpartie des Schwenkkolbens. Die Dichtungsanordnung bildet gleichzeitig die Gegendichtung, an der die Lagerpartie entlanggleitet, weshalb es günstiger wäre, in diesem Bereich eine härtere Dichtfläche zur Verfügung zu haben. Zumal es infolge der Elastizität bei längerem Betriebsstillstand auch zu einem Anhaften zwischen der Dichtung und dem Schwenkkolben kommen kann, was bei anschließender Inbetriebnahme eine Beschädigung der Dichtungsanordnung oder ein ganz oder teilweises Herausziehen derselben aus der Halterungsnut des Kolbenraumteilers zur Folge haben kann. Bei sehr starker Druckbeaufschlagung besteht überdies die Gefahr, daß Druckmittel im Bereich des Nutgrundes zwischen der Dichtungsanordnung und dem Klotz des Kolbenraumteilers oder aber zwischen den beiden Dichtungen der Dichtungsanordnung hindurchströmt. Dies geht zu Lasten des Wirkungsgrades des Schwenkkolbenmotors. Dichtprobleme können sich auch im Bereich der Trennstelle zwischen den beiden äußeren U-förmigen Dichtungen ergeben. Letztlich bereitet auch die Stabilität der Halterung des Kolbenraumteilers im Innern des Kolbenraumes gewisse Probleme. Zwar ist an einer Axialseite des Kolbenraumteilers eine formschlüssige Verbindung mit dem Motorgehäuse vorgesehen. Bei einem starken Aufprall des Schwenkflügels kann jedoch unter Umständen ein leichtes Verkippen auftreten, weil im Bereich der entgegengesetzten Seite lediglich über die nachgiebige Dichtungsanordnung ein Kontakt zum Motorgehäuse besteht. Der Aufwand für die Herstellung und die Montage der gesamten Kolbenraumteiler-Anordnung ist insgesamt realtiv zeitaufwendig.Such a swing piston engine is known from FR-OS 24 92 908 previous. It has one in the direction of the swivel axis seen circularly contoured piston chamber, the one through the swing piston and the other through one into it used piston chamber divider divided into two work rooms is. With such a design can be relatively simple Possibility of manufacturing the piston chamber large swivel angle realize. The piston chamber can be considered to be manufacturing technology Create easily realizable circular structures, into which afterwards a counter seal that works with the swing piston load-bearing piston chamber divider of any angular extent is used. The one used in the subject of FR-OS 24 92 908 Piston chamber divider is designed as a block into which one circumferential groove has been introduced in which a sealing arrangement sits. On the one hand, this seals against the Inner surface of the piston chamber, taking it to compensate Manufacturing tolerances extremely elastic and has compliant properties. The sealing contact to the inner surface of the piston chamber is therefore usually sufficient, however, there are wear problems in the contact area to the bearing section of the swivel piston. The sealing arrangement at the same time forms the counter seal on the bearing section slides along, which is why it would be cheaper in this Area to have a harder sealing surface available. Especially it also due to the elasticity during long downtimes sticking between the seal and the swing piston can come, which will damage it after subsequent commissioning the sealing arrangement or a whole or in part Pull the same out of the mounting groove of the piston space divider can result. With very strong pressurization there is also a risk that pressure medium in the area of the bottom of the groove between the sealing arrangement and the block the piston chamber divider or between the two seals flows through the seal assembly. This is at the expense of Efficiency of the swing piston engine. Sealing problems can also in the area of the separation point between the two outer ones U-shaped seals result. Ultimately, it also prepares Stability of the holder of the piston space divider inside the Piston chamber certain problems. Although on one axial side of the Piston chamber divider a positive connection with the engine housing intended. In the event of a strong impact on the swivel wing can, however, tilt slightly under certain circumstances occur because in the area of the opposite side only a contact to the flexible sealing arrangement Motor housing exists. The effort for the manufacture and the Assembly of the entire piston chamber divider arrangement is total realistically time consuming.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Schwenkkolbenmotor der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Kolbenraumteiler einfacher herstellbar und leichter montierbar ist und dabei bei verbesserten Dichteigenschaften geringerem Verschleiß unterliegt und eine höhere Lebensdauer besitzt.It is the object of the invention to provide a swing piston engine type mentioned so that the piston chamber divider is easier to manufacture and easier to assemble and with improved sealing properties, less wear subject and has a longer service life.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Kolbenraumteiler von einem einzigen Einsatzteil gebildet ist, das aus einem inneren, an entgegensetzten Axialseiten gegenüber dem Motorgehäuse fixierten Versteifungselement und einer die Dichtungsanordnung tragenden, das Versteifungselement im wesentlichen vollständig umhüllenden Raumteilerdichtung besteht, daß die Dichtungsanordnung von mindestens einer Dichtlippe der Raumteilerdichtung gebildet ist, und daß die Gegendichtung von einer Partie des an der entsprechenden Stelle raumteilerdichtungslosen Versteifungselementes gebildet ist.To solve this problem it is provided that the piston space divider is formed by a single insert part made of an inner, on opposite axial sides opposite the Motor housing fixed stiffening element and the sealing arrangement load-bearing, the stiffening element essentially completely enveloping room divider seal that the Sealing arrangement of at least one sealing lip of the room divider seal is formed, and that the counter seal of a lot of the room divider sealless at the corresponding point Stiffening element is formed.
Der Kolbenraumteiler liegt nun als einheitlich handhabbares Einsatzteil vor, das ohne aufwendiges Einlegen von Dichtungselementen problemlos montiert werden kann. Der besondere Aufbau mit einem inneren Versteifungselement und einer außen umhüllend angeordneten Raumteilerdichtung bewirkt eine zuverlässige Verbindung. Durch die umhüllende Ausgestaltung ist die Raumteilerdichtung sicher am Versteifungselement fixiert und es ist kein Raum für eventuelle Leckstörme. Der Großteil der Raumteilerdichtung dient zur Halterung am Versteifungselement und die eigentliche Dichtungsanordnung wird von der Dichtlippe gebildet, die mit scharfer Dichtwirkung gegen die Innenoberfläche des Kolbenraumes angedrückt wird. Das Versteifungselement hat neben der Versteifung des Kolbenraumteilers die weitere Funktion der Bildung der Gegendichtung. Selbige ist von einer Partie des Versteifungselementes gebildet, in deren Bereich letzteres unumhüllt ist. Aufgrund des im Vergleich zur Raumteilerdichtung härteren Materials tritt mithin das Verschleißproblem in den Hintergrund und auch dem sogenannten "slip-stick-Effekt", d. h. eine Beträchtigung der Dichtwirkung durch Anhaften der im Betrieb rotierenden Lagerpartie ist entgegengewirkt.The piston chamber divider is now available as a uniformly manageable one Insert part before that without the time-consuming insertion of sealing elements can be easily installed. The special structure with an inner stiffening element and one enveloping on the outside arranged room divider seal causes a reliable Connection. Due to the enveloping design Room divider gasket securely attached to the stiffening element and there is no room for any leakage. Most of the The room divider seal is used to hold the stiffening element and the actual sealing arrangement is from the sealing lip formed with sharp sealing against the inner surface of the piston chamber is pressed. The Stiffening element has in addition to the stiffening of the piston space divider the further function of forming the counter seal. The same is formed by a part of the stiffening element, in the area of which the latter is uncovered. Because of the comparison for the room divider seal harder material occurs the wear problem in the background and also the so-called "slip stick effect", d. H. a consideration of the sealing effect by sticking to the rotating part of the bearing during operation is counteracted.
Auch die DE 29 05 193 A1 beschreibt bereits einen Schwenkkolbenmotor mit kreisförmig konturiertem Kolbenraum und zur Unterteilung vorgesehenem Kolbenraumteiler. Letzterer ist allerdings von radial außen her durch eine Wanddurchbrechung hindurch in dem Kolbenraumteiler eingesetzt, so daß eine zusätzliche abzudichtende Öffnung vorhanden ist. Die in der AT-PS 3 38 065 und in der DE 34 37 608 A1 beschriebenen Schwenkkolbenmotoren besitzen einen von der Kreisform abweichenden Kolbenraum.DE 29 05 193 A1 already describes a swing piston engine with circularly contoured piston chamber and for subdivision provided piston space divider. The latter, however, is from radially outside through a wall opening in the piston space divider used, so that an additional seal Opening is present. The in AT-PS 3 38 065 and have swing piston motors described in DE 34 37 608 A1 a piston chamber deviating from the circular shape.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the invention are in the subclaims listed.
Zur Fixierung des Kolbenraumteilers im Kolbenraum ist zweckmäßigerweise mindestens eine Formschlußverbindung vorgesehen, die zweckmäßigerweise als Steckverbindung ausgestaltet ist.It is expedient to fix the piston space divider in the piston space at least one positive connection is provided, which is expediently designed as a plug connection.
Vorzugsweise ist das Motorgehäuse im Bereich des Kolbenraumes in zwei axial aufeinanderfolgende Gehäuseteile unterteilt, was die Montage des Schwenkkolbens und des Kolbenraumteilers sehr einfach macht. Ist der Kolbenraumteiler formschlüssig fixiert, so können die entsprechenden Formschlußverbindungen bei der Montage der Gehäuseteile die Ausrichtung erleichtern.The engine housing is preferably in the region of the piston chamber divided into two axially successive housing parts what the assembly of the pivoting piston and the piston chamber divider very much just do it. If the piston chamber divider is positively fixed, so the corresponding positive connections at Mounting the housing parts makes alignment easier.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigt: The invention is described below with reference to the attached Drawing illustrated embodiment explained in more detail. In detail shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Bauform des Schwenkkolbenmotors gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 3, Fig. 1 shows a longitudinal section through a first design of the oscillating-piston engine according to section line II of FIG. 3,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Schwenkkolbenmotor aus Fig. 1 entlang Schnittlinie II-II, wobei der Schwenkkolben und der Kolbenraumteiler unge schnitten abgebildet sind, Fig. 2 shows a cross section through the rotary-piston engine of FIG. 1 taken along section line II-II, wherein the pivot piston and the piston space divider unge are shown cut,
Fig. 3 eine Draufsicht von oben in Blickrichtung gemäß Pfeil III auf den Schwenkkolbenmotor gemäß Fig. 1, Fig. 3 is a top plan view looking in the direction according to arrow III of the oscillating-piston engine according to Fig. 1,
Fig. 4 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Kolbenraumteilers, wie er beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 Verwendung findet, und Fig. 4 shows a particularly advantageous embodiment of a piston space divider, as used in the embodiment of FIGS. 1 to 3, and
Fig. 5 das Versteifungselement des Kolbenraumteilers aus Fig. 4 ohne Raumteilerdichtung. Fig. 5 the stiffening element of the piston chamber divider of FIG. 4 without space divider seal.
Die abgebildete bevorzugte Ausführungsform des erfindungs gemäßen Schwenkkolbenmotors verfügt über ein Motorgehäuse 1 mit außen im wesentlichen kreiszylindrischer Grundstruktur. In seinem Innern befindet sich ein ringsum abgeschlossener Kolbenraum 2. Darin ist ein um eine Achse 4 schwenkbarer Schwenkkolben 3 angeordnet. Die Schwenkachse 4 fällt zweck mäßigerweise mit der Längsachse des Motorgehäuses 1 zusammen. Letzteres ist im Bereich des Kolbenraumes 2 in zwei in Richtung der Achse 4 aufeinanderfolgende Gehäuseteile 5, 6 unterteilt. Die entsprechende Trennebene 7 verläuft vorzugs weise rechtwinkelig zur Schwenkachse 4 und durch den Kolben raum 2, zweckmäßigerweise im Bereich der axialen Mitte des letzteren. Es versteht sich, daß die Gehäuseteile im Bereich der Trennebene 7 zugunsten einer Zentrierung od. dgl. abgestuft sein können (bei 8 angedeutet).The illustrated preferred embodiment of the swiveling piston engine according to the invention has a motor housing 1 with an essentially circular-cylindrical basic structure on the outside. Inside it is a piston chamber 2, which is completely sealed off. A pivoting piston 3, which can be pivoted about an axis 4, is arranged therein. The pivot axis 4 expediently coincides with the longitudinal axis of the motor housing 1 . The latter is divided in the area of the piston chamber 2 into two housing parts 5 , 6 which follow one another in the direction of the axis 4 . The corresponding parting plane 7 preferably extends at right angles to the pivot axis 4 and through the piston chamber 2 , advantageously in the region of the axial center of the latter. It goes without saying that the housing parts in the region of the parting plane 7 can be graduated in favor of centering or the like (indicated at 8 ).
Wie man aus Fig. 2 ersieht, hat der Kolbenraum 2 bei Blick richtung in Richtung der Schwenkachse 4 einen kreisförmigen Querschnitt. Der Kolbenraum 2 hat also eine Kreiskontur mit durch sein Zentrum laufender Schwenkachse 4. Mit ande ren Worten, der Kolbenraum 2 erstreckt sich über einen Zentriwinkel von 360° bezüglich der zentralen Schwenkachse 4.As can be seen from Fig. 2, the piston chamber 2 has a circular cross-section when looking in the direction of the pivot axis 4 . The piston chamber 2 thus has a circular contour with a pivot axis 4 running through its center. In other words, the piston chamber 2 extends over a central angle of 360 ° with respect to the central pivot axis 4 .
Beim Ausführungsbeispiel ist die dem Kolben zugewandte Innenoberfläche 9 in Art der Umfläche eines Kreiszylinders konturiert, wobei die Übergangsbereiche zwischen der Mantel fläche 10 und den beiden Grundflächen 11, 11′ abgerundet sind. Die Längsachse des Zylinders fällt mit der Schwenk achse 4 zusammen.In the exemplary embodiment, the inner surface 9 facing the piston is contoured in the manner of the circumferential surface of a circular cylinder, the transition regions between the jacket surface 10 and the two base surfaces 11 , 11 'being rounded. The longitudinal axis of the cylinder coincides with the pivot axis 4 .
Bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Mantelfläche 10 unter Vergrößerung des Durchmessers des Kolbenraumes 2 nach außen gewölbt, so daß die beiden Grundflächen 11, 11′ über einen insgesamt bogenförmigen und insbesondere kreisbogenförmigen Abschnitt miteinander verbunden sind. In an embodiment, not shown, the outer surface 10 is curved to the outside while increasing the diameter of the piston chamber 2 , so that the two base surfaces 11 , 11 'are connected to one another via an overall arc-shaped and in particular circular-arc-shaped section.
Die Schwenkachse 4 fällt mit der Längsachse eines wellen förmigen Abtriebsteils 14 zusammen, das den Kolbenraum 2 durchquert und an entgegengesetzten Außenseiten 15, 16 unten und oben aus dem Motorgehäuse 1 herausragt. Im Bereich der jeweils einerseits in den Kolbenraum 2 und andererseits zur entsprechenden Außenseite 15, 16 offenen Gehäusedurch tritten 17 ist das Abtriebsteil 14 vorzugsweise drehgelagert, z. B. mittels Wälzlagern 18. Die Axiallage des Abtriebsteils 14 wird im Bereich der Außenseite 15 über einen Wellenbund 19 und an der entgegengesetzten Seite über einen Sprengring 19′ gesichert.The pivot axis 4 coincides with the longitudinal axis of a wave-shaped output part 14 which crosses the piston chamber 2 and protrudes from the motor housing 1 at the top and bottom on opposite outer sides 15 , 16 . In the area of the one hand in the piston chamber 2 and on the other hand to the corresponding outside 15 , 16 open through housing 17 , the driven part 14 is preferably rotatably supported, for. B. by means of roller bearings 18th The axial position of the driven part 14 is secured in the area of the outside 15 via a shaft collar 19 and on the opposite side via a snap ring 19 '.
Der an der Unterseite 15 herausragende Abtriebsabschnitt 20 des Abtriebsteils 14 ist mit einem nicht näher darge stellten Teil drehfest verbindbar, das vom Motor in Rotation mit wechselnder Drehrichtung versetzt werden soll. Der entgegengesetzt herausragende Endabschnitt 21 wird im Zu sammenhang mit einer noch zu erläuternden Einstelleinrichtung verwendet. Ist eine solche nicht vorgesehen, kann das Ab triebsteil 14 an der entsprechenden Außenseite 16 auch innerhalb des Motorgehäuses 1 enden.The outstanding on the bottom 15 output section 20 of the output part 14 is rotatably connected to a part not shown Darge, which is to be set in rotation by the motor with changing direction of rotation. The opposite projecting end portion 21 is used in connection with an adjusting device to be explained. If such is not provided, the drive part 14 can also end on the corresponding outside 16 within the motor housing 1 .
Der Schwenkkolben 3 verfügt über eine Lagerpartie 22. Sie ist wie beim Ausführungsbeispiel vorzugsweise in Gestalt einer hohlzylindrischen Lagerbuchse 23 ausgestaltet. Am Innenumfang ist sie mit Formschlußmitteln versehen, die in entsprechende Formschlußmittel des Abtriebsteils 14 eingreifen, auf das die Lagerpartie 22 drehfest aufgezogen ist. Die Formschlußmittel sind beim Ausführungsbeispiel in Gestalt von Verzahnungen vorgesehen. Weil die Lagerpartie 22 vorzugsweise auf dem Abtriebsteil 14 axial beweglich ist, richtet sich der Schwenkkolben 3 bei der Montage auto matisch in bezug zum Kolbenraum 2 und zum Abtriebsteil 14 aus.The pivoting piston 3 has a bearing section 22 . As in the exemplary embodiment, it is preferably designed in the form of a hollow cylindrical bearing bush 23 . On the inner circumference it is provided with positive locking means which engage in corresponding positive locking means of the driven part 14 , on which the bearing part 22 is rotatably mounted. The positive locking means are provided in the embodiment in the form of teeth. Because the bearing section 22 is preferably axially movable on the driven part 14 , the pivoting piston 3 is automatically aligned during assembly with respect to the piston chamber 2 and the driven part 14 .
Der Schwenkkolben 3 verfügt außerdem über einen vorzugs weise einstückig mit der Lagerpartie 22 ausgebildeten und ausgehend von dieser im wesentlichen radial mit Bezug zur Achse 4 in Richtung zur Mantelfläche 10 abstehenden Schwenkflügel 25.The pivoting piston 3 also has a preferred, integrally formed with the bearing section 22 and starting from this substantially radially projecting with respect to the axis 4 in the direction of the lateral surface 10 pivoting wing 25th
Zusammen mit einem noch zu erläuternden Kolbenraumteiler 30 unterteilt der Schwenkkolben 3 den Kolbenraum 2 in zwei Arbeitsräume 31, 32 veränderlichen Volumens. In jeden Arbeits raum 31, 32 mündet eine Anschlußöffnung 33 zur Zufuhr bzw. Abfuhr eines Fluids, insbesondere Druckluft, um den Schwenk kolben 3 in eine hin- und/oder hergehende Schwenk- bzw. Drehbewegung um die Schwenkachse 4 zu versetzen. Diese Bewegung wird durch den Formschlußkontakt auf das Abtriebs teil 14 übertragen.Together with a piston space divider 30 to be explained, the pivoting piston 3 divides the piston space 2 into two working spaces 31, 32 of variable volume. In each working space 31 , 32 opens a connection opening 33 for supplying or discharging a fluid, in particular compressed air, in order to move the pivoting piston 3 into a reciprocating pivoting or rotating movement about the pivot axis 4 . This movement is transmitted to the output part 14 through the positive contact.
Bei der Schwenkbewegung gleitet eine am Schwenkkolben 3 angebrachte Kolbendichtung 29 über die Innenfläche 9. Die Kolbendichtung 29 enthält vorzugsweise einen um den Schwenk flügel 25 laufenden Flügelabschnitt 34 und einen insbesonde re einstückig daran angeformten, sich in Umfangsrichtung der Lagerbuchse 23 erstreckenden und insbesondere ring förmigen Buchsenabschnitt 35 an den beiden axialen End bereichen der Lagerbuchse 23. Ein jeweiliger Buchsenabschnitt 35 arbeitet im Umfangsbereich des Abtriebsteils 14 dichtend gegen die zugeordnete Grundfläche 11, 11′. Der Flügelabschnitt 34 belegt den in Axial- und Radialrichtung weisenden Flügel rand und dichtet zwischen dem Schwenkflügel 25 und der Innenfläche 9 ab. Infolge der Buchsenabschnitte erübrigen sich vorteilhafterweise separate Wellendichtungen im Bereich der Gehäusedurchtritte 17.During the pivoting movement, a piston seal 29 attached to the pivoting piston 3 slides over the inner surface 9 . The piston seal 29 preferably contains a wing portion 34 running around the pivoting wing 25 and an in particular integrally formed thereon, extending in the circumferential direction of the bearing bush 23 and in particular ring-shaped bushing portion 35 at the two axial end areas of the bearing bush 23 . A respective bushing section 35 works in the circumferential area of the driven part 14 sealingly against the associated base area 11 , 11 '. The wing section 34 occupies the wing edge pointing in the axial and radial directions and seals between the swivel wing 25 and the inner surface 9 . As a result of the bushing sections, there is advantageously no need for separate shaft seals in the area of the housing passages 17 .
Der Kolbenraum 2 stellt sich bei montiertem Schwenkkolben 3 als Ringraum dar, in den an einer variablen Stelle seines Umfanges der Schwenkflügel 25 ragt. An einer weiteren Um fangsstelle ist in den Kolbenraum 2 der schon erwähnte Kolbenraumteiler 30 eingesetzt. Auf diese Weise ist der erwähnte Ringraum in die beiden Arbeitsräume 31, 32 unter teilt. An der im eingebauten Zustand der Lagerpartie 22 zugewandten Innenseite des Kolbenraumteilers 30 befindet sich eine Gegendichtung 36. Sie arbeitet mit einer im Betrieb an ihr ablaufenden Dichtfläche 37 der Lagerpartie 22 zusam men, um den Bereich zwischen Kolbenraumteiler 30 und Schwenk kolben 3 abzudichten. Diese Dichtfläche 37 befindet sich am mit Bezug zur Schwenkachse 4 radial nach außen weisenden Umfangsbereich der Lagerpartie 22 und erstreckt sich ein Stück weit in Umfangsrichtung, wobei sie nach Art der Außen fläche eines Kreiszylinders gewölbt ist. Sie kann beispiels weise von einem Umfangsabschnitt der Lagerbuchse 23 gebildet sein und ist zweckmäßigerweise, wie beim Ausführungsbeispiel, an der Oberfläche einer Lagerpartiedichtung 38 vorgesehen, die die Lagerbuchse 23 im Bereich ihres Mantels quasi ko axial umgibt. The piston chamber 2 is introduced to the assembled rotary piston 3 as an annular space is, in the variable at one point of its circumference the swivel wing protrudes 25th At another starting point, the already mentioned piston chamber divider 30 is inserted into the piston chamber 2 . In this way, the aforementioned annular space is divided into the two working spaces 31 , 32 . A counter seal 36 is located on the inside of the piston space divider 30 facing the bearing section 22 when it is installed. It works with a running on its sealing surface 37 of the bearing section 22 men together to seal the area between the piston space divider 30 and the pivoting piston 3 . This sealing surface 37 is located with respect to the pivot axis 4 facing radially outward peripheral region of the bearing section 22 and extends a bit in the circumferential direction, whereby it is curved in the manner of the outer surface of a circular cylinder. It can, for example, be formed by a peripheral portion of the bearing bush 23 and is expediently, as in the exemplary embodiment, provided on the surface of a bearing part seal 38 which virtually axially surrounds the bearing bush 23 in the region of its jacket.
Vorzugsweise sind die Lagerpartiedichtung 38 und die Kolben dichtung 29 einstückig miteinander ausgebildet, wobei die beiden Buchsenabschnitte 35 die axialseitigen Endabschnitte der Lagerpartiedichtung 38 darstellen können. Die gesamte Dichtungsanordnung kann auf den Schwenkkolben 3 als ein stückige Einheit aufgespritzt sein, und in zweckmäßiger Ausgestaltung sind auch die übrigen, bisher nicht erwähnten Kolbenbereiche von einer solchen Dichtungsanordnung umgeben. Ausgenommen sind jedoch zweckmäßigerweise die durchgehende Buchsenöffnung und die Stirnseiten der Lagerbuchse.The bearing part seal 38 and the piston seal 29 are preferably formed in one piece with one another, the two bushing sections 35 being able to represent the axial side end sections of the bearing part seal 38 . The entire sealing arrangement can be sprayed onto the pivoting piston 3 as a one-piece unit, and in an expedient configuration the other, previously not mentioned piston areas are also surrounded by such a sealing arrangement. However, the through bush opening and the end faces of the bearing bush are expediently excluded.
Der Kolbenraumteiler 30 umfaßt vorzugsweise ein einziges Einsatzteil, das lösbar und auswechselbar im Kolbenraum 2 angeordnet ist. Es handelt sich vorzugsweise um ein klotz förmiges Bauteil.The piston chamber divider 30 preferably comprises a single insert part which is detachably and interchangeably arranged in the piston chamber 2 . It is preferably a block-shaped component.
Zur fluiddichten Abtrennung der beiden Arbeitsräume 31, 32 steht der Kolbenraumteiler 30 ferner in Dichtkontakt zur Innenfläche 9 des Kolbenraumes 2. Hierzu ist er am Umfang an den mit Bezug zur Achse 4 axialen und radialen Bereichen mit Ausnahme im Bereich der Gegendichtung 36 mit einer Raumteilerdichtung 39 versehen. Sie dichtet beim Ausführungs beispiel sowohl gegen die Grundflächen 11, 11′ als auch gegen die Mantelfläche 10. Das Material der Raumteiler dichtung ist zweckmäßigerweise weichelastisch, was wegen der statischen Dichtverhältnisse auch nach langer Betriebs dauer für ausgezeichnete Dichtverhältnisse sorgt.For the fluid-tight separation of the two working spaces 31 , 32 , the piston space divider 30 is also in sealing contact with the inner surface 9 of the piston space 2 . For this purpose, it is provided on the circumference in the axial and radial areas with respect to the axis 4 with the exception of the area of the counter seal 36 with a room divider seal 39 . It seals in the execution, for example, both against the base surfaces 11 , 11 'and against the lateral surface 10th The material of the room divider seal is expediently soft and elastic, which, because of the static sealing conditions, ensures excellent sealing conditions even after a long period of operation.
Um den Kolbenraumteiler 30 dennoch hochdruckfest zu machen, enthält er innen ein in Fig. 5 separat abgebildetes Ver steifungselement 40. Es gewährleistet auf Grund seiner konstruktiven Eigenheiten und/oder seiner Materialbeschaffen heit hohe Festigkeit und Steifigkeit. Die Raumteilerdichtung 39 ist im Bereich der Außenseite dieses Versteifungselementes 40 angeordnet und umhüllt dieses, wie man z. B. der Fig. 4 gut entnehmen kann. Bei der abgebildeten bevorzugten Ausführungsform ist das Versteifungselement 40 mit Ausnahme im Bereich der Gegendichtung 36 und von noch zu erläutern den Steckpartien 44 vollständig von gummielastischem Material umhüllt, das an den entsprechenden Stellen die Raumteiler dichtung 39 bildet. Durch eine aus Fig. 5 ersichtliche gerippte Außenkontur des Versteifungselements 40 mit zahl reichen Vertiefungen 45 und rippenförmigen Vorsprüngen 46 ergibt sich eine innige Formschlußverbindung zwischen dem äußeren weicheren Dichtungsmaterial und dem inneren härteren Material des Versteifungselements 40.In order to make the piston chamber divider 30 yet highly resistant to pressure, it internally contains a separately mapped Ver in Fig. 5 steifungselement 40th Due to its design characteristics and / or its material properties, it ensures high strength and rigidity. The room divider seal 39 is arranged in the region of the outside of this stiffening element 40 and envelops it, as can be done, for. B. Fig. 4 can be seen well. In the preferred embodiment shown, the stiffening element 40, with the exception of the area of the counter-seal 36 and to be explained, the plug-in parts 44 is completely encased by rubber-elastic material which forms the room divider seal 39 at the corresponding points. Through a 5 seen in FIG. Ribbed outer contour of the stiffening element 40 having number ranging recesses 45 and the rib-shaped projections 46 there is an intimate form-fit connection between the outer, softer sealing material and the inner harder material of the stiffening element 40.
Der Dichtqualität kommt zugute, wenn die Raumteilerdichtung 39 mindestens eine Dichtlippe 47 aufweist, die zwischen den beiden in Richtung der Schwenkachse 4 weisenden End bereichen 48 im Kontaktbereich mit der Innenoberfläche 9 um das Versteifungselement 40 umläuft. Beim Ausführungs beispiel sind drei solcher Dichtlippen 47 vorgesehen, von denen sich zwei im in Schwenkrichtung 49 weisenden Rand bereich des Kolbenraumteilers 30 befinden, während die dritte dazwischen angeordnet ist.The sealing quality benefits if the room divider seal 39 has at least one sealing lip 47 which extends between the two end areas 48 pointing in the direction of the pivot axis 4 in the contact area with the inner surface 9 around the stiffening element 40 . In the execution example three such sealing lips 47 are provided, two of which are located in the pivoting direction 49 edge region of the piston space divider 30 , while the third is arranged in between.
Wegen des dynamischen Dichtkontaktes ist es von Vorteil, wenn die Gegendichtung 36 relativ hart ist. Sie könnte als separates Teil am Kolbenraumteiler 30 angeordnet sein. Because of the dynamic sealing contact, it is advantageous if the counter seal 36 is relatively hard. It could be arranged as a separate part on the piston space divider 30 .
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird sie jedoch von einer Partie 50 des Versteifungselementes 40 gebildet, das an der entsprechenden Stelle unbedeckt und insbesondere raumteilerdichtungslos ist. Mit Blickrichtung auf die Gegen dichtung 36 ist die Partie 50 sichtbar und erscheint von Abschnitten der Elastikhülle umrahmt.In the preferred embodiment, however, it is formed by a portion 50 of the stiffening element 40 , which is uncovered at the corresponding point and in particular has no room divider seal. Looking towards the counter seal 36 , the lot 50 is visible and appears framed by sections of the elastic cover.
Insbesondere der besseren Stabilität wegen ist es von Vor teil, wenn sich die in Umfangsrichtung mit Bezug zur Schwenk achse 4 gemessene Breite des Kolbenraumteilers 30 von radial innen nach radial außen erweitert, so daß eine Form ähnlich einem Kuchenstück entsteht. Das zugehörige Versteifungs element 40 hat in diesem Falle zweckmäßigerweise einen sich in Radialrichtung erstreckenden Tragsteg 51, an den beidseits in Schwenkrichtung 49 weisende Vorsprünge 46 angeformt sind, deren Höhe ausgehend von der Partie 50 in Richtung nach radial außen zunimmt.In particular, for better stability, it is part of before if the circumferential direction with respect to the pivot axis 4, the width of the piston space divider 30 extends from radially inside to radially outside, so that a shape similar to a piece of cake is created. The associated stiffening element 40 has in this case expediently a radially extending support web 51 , on which on both sides in the pivoting direction 49 projections 46 are formed, the height of which increases from the lot 50 in the direction radially outward.
Um dem Kolbenraumteiler 30 einen guten Halt in Schwenk richtung 49 zu verleihen, ist er mit der den Kolbenraum 2 begrenzenden Gehäusewand formschlüssig verbunden. Im vorliegenden Falle besteht zu jedem der beiden Gehäuseteile 5, 6 eine eigene Formschlußverbindung, was deren Montage erleichtert, weil sie nur in einer ganz bestimmten Stellung unter gleichzeitiger Herstellung dieser Verbindung zusammen fügbar sind. Die zusammengefügten Gehäuseteile 5, 6 lassen sich sodann z. B. mit einer Reihe entlang des Umfanges des Kolbenraumes 2 verteilt angeordneter Schrauben 53 fest miteinander verbinden. In order to give the piston chamber divider 30 a good hold in the pivoting direction 49 , it is positively connected to the housing wall delimiting the piston chamber 2 . In the present case, each of the two housing parts 5 , 6 has its own positive connection, which facilitates its assembly, because they can only be joined together in a very specific position while simultaneously producing this connection. The assembled housing parts 5, 6 can then z. B. with a row along the circumference of the piston chamber 2 arranged screws 53 firmly connected.
Bevorzugt kommt eine Steckverbindung als Formschlußverbindung zum Einsatz. So auch beim Ausführungsbeispiel, wo in den beiden Grundflächen 11, 11′ des Kolbenraumes 2 an gegenüber liegender Stelle jeweils zwei als Vertiefungen ausgebildete erste Steckpartien 54 vorgesehen sind. Die Steckpartien 54 einer jeweiligen Paarung sind in Radialrichtung mit Bezug zur Schwenkachse 4 einander gegenüber beabstandet. Entsprechend sind an den beiden im montierten Zustand zuge wandten Axialseiten 59 des Kolbenraumteilers 30 passende zweite Steckpartien 44 in Gestalt von insbesondere stift förmigen Vorsprüngen vorgesehen. Diese zweiten Steckpartien 44 sind zweckmäßigerweise einstückiger Bestandteil des Versteifungselements 40 und daher äußerst stabil. Sie stehen, wie bereits erwähnt und in Fig. 4 gut ersichtlich, über die Elastikhülle bzw. Raumteilerdichtung 39 vor. In Fig. 1 ist gezeigt, wie die ersten und zweiten Steckpartien 54, 44 im montierten Zustand ineinandergreifen und zur Fixie rung des Kolbenraumteilers 30 gegenüber dem Motorgehäuse 1 maßgeblich beitragen.A plug connection is preferably used as a positive connection. So also in the embodiment, where in the two base surfaces 11 , 11 'of the piston chamber 2 at the opposite point each two recesses 54 formed as depressions are provided. The plug-in parts 54 of a respective pairing are spaced apart in the radial direction with respect to the pivot axis 4 . Correspondingly, matching second plug-in parts 44 in the form of, in particular, pin-shaped projections are provided on the two axial sides 59 of the piston chamber divider 30 facing in the assembled state. These second plug-in parts 44 are expediently an integral part of the stiffening element 40 and are therefore extremely stable. As already mentioned and clearly visible in FIG. 4, they protrude above the elastic cover or space divider seal 39 . In Fig. 1 it is shown how the first and second plug-in parts 54, 44 engage in the assembled state and contribute significantly to the fixation of the piston space divider 30 relative to the motor housing 1 .
Wegen der lösbaren Verbindung läßt sich der Kolbenraum teiler 30 im Verschleißfalle rasch austauschen. Auch ist es dadurch möglich, Kolbenraumteiler 30 mit in Schwenk richtung 49 unterschiedlichen Breitenabmessungen einzu setzen, um Schwenkkolbenmotoren unterschiedlicher maximaler Schwenkwinkel bereitzustellen. Die Anschlußöffnungen 33 münden zweckmäßigerweise in unmittelbarer Nähe des Kolben raumteilers 30 über die Gehäusewand in jeweils einen der beiden Arbeitsräume 31, 32. Because of the detachable connection, the piston space divider 30 can be quickly replaced in the event of wear. It is also possible to use piston chamber dividers 30 with different width dimensions in the swivel direction 49 in order to provide swivel piston motors with different maximum swivel angles. The connection openings 33 expediently open in the immediate vicinity of the piston space divider 30 via the housing wall in one of the two working spaces 31 , 32 .
Der Kolbenraumteiler 30 kann auch als Begrenzungselement für den Schwenkhub des Schwenkkolbens 3 verwendet werden. Dann läuft der Schwenkflügel 25 am Hubende auf den Kolbenraum teiler 30 auf. Variationen des Schwenkhubes lassen sich hier durch wahlweise Verwendung von Kolbenraumteilern 30 mit unterschiedlicher Erstreckung in Schwenkrichtung 49 realisieren. Um den Schwenkkolben 3 von derartigen mechani schen Einflüssen gänzlich fernzuhalten und dadurch die Lebensdauer des Schwenkkolbenmotors zu erhöhen, ist es allerdings zweckmäßiger, außerhalb des Kolbenraumes 2 eine Einrichtung 55 zur Einstellung des Schwenkwinkels vorzu sehen, die zwischen dem Abtriebsteil 14 und einem gehäuse festen Teil arbeitet. Diese Einstelleinrichtung 55 hat den Vorteil eines großen Einstellbereiches, so daß den großen möglichen Schwenkwinkeln des erfindungsgemäßen Schwenk kolbenmotors optimal Rechnung getragen werden kann. Hier sind Schwenkwinkel von sogar über 270° möglich. Dennoch ist die Einstelleinrichtung 55 auch bei anders aufgebauten und/oder zum Stand der Technik gehörenden Schwenkkolben motoren verwendbar. The piston space divider 30 can also be used as a limiting element for the pivoting stroke of the pivoting piston 3 . Then the swivel wing 25 runs at the stroke end on the piston chamber divider 30 . Variations of the swivel stroke can be realized here by optionally using piston chamber dividers 30 with different extensions in swivel direction 49 . In order to keep the pivoting piston 3 completely away from such mechanical influences and thereby increasing the service life of the pivoting piston engine, it is more expedient to provide a device 55 for adjusting the pivoting angle outside of the piston chamber 2 , which works between the driven part 14 and a housing-fixed part . This adjusting device 55 has the advantage of a large adjustment range, so that the large possible swivel angles of the swivel piston engine according to the invention can be optimally taken into account. Swivel angles of over 270 ° are possible here. Nevertheless, the adjusting device 55 can also be used with swivel piston motors of a different design and / or belonging to the prior art.
Es versteht sich, daß im Kolbenraum 2 im Bereich des Kolbenraumteilers 30 eventuell auch gewisse Unrundheiten oder Abplattungen oder dergleichen zu deren Fixierung vorgesehen sein können, ohne den Erfindungsgegenstand zu verlassen.It goes without saying that in the piston chamber 2 in the area of the piston chamber divider 30 it is also possible for certain non-roundness or flattening or the like to be provided for fixing them without leaving the subject matter of the invention.
Der Kolbenraumteiler 30 führt zu einer Unterbrechung des sich um das Abtriebsteil bzw. die Lagerpartie erstreckenden Ringraumes, so daß ein eine Kolbenschwenkbewegung von vorzugsweise mindestens 270° erlaubender Schwenkraum entsteht, innerhalb dessen sich der Schwenkkolben befindet.The piston space divider 30 leads to an interruption of the annular space extending around the driven part or the bearing part, so that a pivot space is created which permits a piston pivoting movement of preferably at least 270 °, within which the pivoting piston is located.
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