DE9409779U1

DE9409779U1 - Dichtungsanordnung für die Drehsteuerung von langsamlaufenden Hydromotoren

Info

Publication number: DE9409779U1
Application number: DE9409779U
Authority: DE
Original assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2004-06-17
Also published as: ITMI951248A0; ITMI951248A1; IT1275753B1

Description

• *·

Paul Pleiger Maschinenfabrik
GmbH S Co. KG, Witten, DE
Case P2117
40/ba

Dichtungsanordnung für die Drehsteuerung von langsamlaufenden Hydromotoren

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit einem auf einer abzudichtenden Fläche gleitenden Gleitelement, das von einem Federelement in der Form'eines O-Ringes beaufschlagt ist, wobei diese Dichtungsanordnung insbesondere für die Drehsteuerung von langsamlaufenden Hydromotoren eingesetzt wird·

Aus dem IT-GBM O 215 602 ist eine derartige Dichtungsanordnung für die Drehsteuerung von langsamlaufenden Hydromotoren bekannt, wie sie auch in Fig. 5 wiedergegeben ist. Auf der abzudichtenden Fläche des Gehäuses 1 gleitet ein flacher bzw. relativ dünner Gleitring C, der an einem Stützring B anliegt, der von einem im Querschnitt wiedergegebenen O-Ring A beaufschlagt wird, der sich am Nutgrund einer Ringnut 2 abstützt, in der die Dichtungsanordnung aus Gleitring C, Stützring B und O-Ring A geführt ist. Auf der Seite des O-Ringes A ist der Stützring B konkav ausgebildet.

Die Kraft-Weg-Kennlinie des O-Ringes A als Federelement, das

bei dieser Dichtungsart eine Axialkraft erzeugt, die notwendig ist, um bei drucklosem Zustand Hochdruck- und Niederdruckraum bei der Drehsteuerung von Hydromotoren sicher voneinander zu trennen, ist über dem Weg sehr steil und nicht linear, wie Fig. 6 zeigt. Die Kennlinie F-X wird durch die konkave Anlagefläche des Stützringes B weiter verschlechtert, weil die Kennlinie steiler wird. Schon bei minimalem Verschleiß des auf der Fläche 1 gleitenden Gleitelementes C (&Dgr;&KHgr; = Xq-X-) wird die für eine sichere Funktion der Drehsteuerung notwendige Axialkraft F erheblich sinken und schnell den minimal zulässigen Wert

F , erreichen. Das sehr dünne Gleitelement C kann nach minimm

malern Verschleiß aus der Führung der Nut 2 herausgleiten und in den Spalt zwischen rotierender Steuerscheibe 3 und Gehäuse 1 gelangen. Hierdurch besteht die Gefahr, daß die Steuerung frühzeitig ausfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der bekannten Art so auszubilden, daß die Kraft-Weg-Kennlinie der Dichtungsanordnung flacher gestaltet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Gleitelement von wenigstens zwei hintereinander angeordneten O-Ringen beaufschlagt wird, wobei zwischen den O-Ringen ein Stützelement angeordnet ist.

Durch die wenigstens zwei O-Ringe kann die Kraft-Weg-Kennlinie der Dichtungsanordnung wesentlich flacher als bei der bekannten Dichtungsart gestaltet werden, wie dies Fig. 2 zeigt, so daß auch bei Verschleiß des Gleitelementes die notwendige Axialkraft erhalten bleibt, die eine sichere Funktion der Drehsteuerung gewährleistet.

Durch die Ausgestaltung des Gleitelementes mit wenigstens einem Führungsflansch, der sich in Richtung der Nachgiebigkeit der O-Ringe erstreckt und an der Steuerscheibe geführt ist, wird zudem erreicht, daß auch bei großem Verschleiß des Gleitelementes dieses sicher geführt wird und nicht in den Spalt

zwischen rotierender Steuerscheibe und Gehäuse gelangen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen angegeben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Querschnittsdarstellung die ringförmige Dichtungsanordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 die Kraft-Weg-Kennlinie der Dichtungsanordnung nach Fig. 1 im Vergleich zu der Kennlinie der bekannten Dichtungsanordnung nach Fig. 5,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 5 in der Darstellung nach Fig. 1 die bekannte Dichtungsanordnung und

Fig. 6 die Kraft-Weg-Kennlinie der bekannten Dichtungsanordnung .

In Fig. 1 ist mit 1 das Gehäuse eines langsamlaufenden Hydromotors bezeichnet, wobei auf der abzudichtenden Fläche des Gehäuses ein im Querschnitt U-förmiger Gleitring 4 mit einer glatten Anlagefläche anliegt, der von zwei hintereinander angeordneten O-Ringen 5, 5' in Richtung Anlagefläche beaufschlagt wird, zwischen denen ein Stützring 6 angeordnet ist. Der in Fig. 1 linke O-Ring 5' liegt in einer Ringnut 2 der sich relativ zum Gehäuse 1 drehenden Steuerscheibe 3. Der Stützring 6 weist eine derartige Axialabmessung auf, daß er teilweise in die Ringnut 2 und teilweise in die Ringnut des U-förmigen Gleitringes 4 eingreift und damit den Spalt zwischen

Gleitring 4 und Steuerscheibe 3 in Achsrichtung überbrückt. Die äußere Umfangsfläche bzw. ein äußerer Führungsflansch des Gleitringes 4 liegt an einer entsprechend ringförmigen Führungsfläche 7 der Steuerscheibe an, so daß der Gleitring 4 bei einer Axialverschiebung, beispielsweise bei Verschleiß, längs dieser Führungsfläche 7 geführt wird. Mit 8 ist der zwischen Steuerscheibe 3 und Gehäuse 1 vorhandene Spalt bezeichnet, der durch den Gleitring 4 abzudichten ist. Mit D ist der Außendurchmesser des Gleitringes 4 bzw. der Führungsfläche 7 angegeben.

Der Gleitring 4 wird durch eine nicht dargestellte Verdrehsicherung gegen eine Verdrehung relativ zur Führungsfläche 7 gesichert, beispielsweise durch Nut und Feder oder dergleichen Verdrehsicherung.

Der im Querschnitt rechteckige Stützring 6, der sowohl im Gleitring 4 als auch in der Ringnut 2 der Steuerscheibe 3 geführt wird, kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Die Anlageflächen des Stützringes 6 für die O-Ringe 5, 5' sind als ebene Flächen ausgebildet wie auch die Anlageflächen am Grund der Nut 2 und am Nutgrund des Gleitringes 4. Die beiden O-Ringe 5, 5' haben die Funktion eines Federelementes wie auch die Funktion von Dichtelementen, wobei sie in axialer Richtung unter Vorspannung stehen, wie in Fig. 6 durch die Vorspannkraft F wiedergegeben.

Fig. 2 zeigt die Kraft-Weg-Kennlinie der Dichtungsanordnung nach Fig. 1 und die Kennlinie der in Fig. 5 wiedergegebenen bekannten Dichtungsanordnung. Die Kennlinie der Dichtungsanordnung nach der Erfindung ist wesentlich flacher als bei der bekannten Ausführungsform, so daß bei einem Verschleiß &Dgr;&KHgr; die Vorspannkraft F noch nicht die minimale Vorspannkraft F . erreicht, da &Dgr;&KHgr;¹ > &Dgr;&KHgr; ist. Bei erforderlicher Vorspannkraft F^. kann die Vorspannung XO wesentlich größer werden. Der zulässige Verschleiß &Dgr;&KHgr;', bei dem die'F . -Grenze erreicht wird, kann mindestens doppelt so hoch ausgelegt werden, wie bei der be-

kannten Ausführungsform.

Auch bei hohem Verschleiß am Gleitring 4 kann dieser durch den an der Führungsfläche 7 anliegenden Führungsflansch nicht aus seiner Führung herausgleiten.

Durch die durch die erfindungsgemäße Bauweise erzielte flache Kraft-Weg-Kennlinie kann unabhängig von Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauelemente eine optimale Vorspannkraft F eingestellt werden.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bauweise, wobei zwei O-Ringe 5 und 5" mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sind und der Stützring 6 mit einem entsprechenden Absatz versehen ist, mit dem dieser in die schmälere Ringnut 2 eingreift, in der der O-Ring 5" mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung kann die F-X-Kurve weiterverbessert bzw. flacher ausgestaltet werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung, wobei mehrere im Durchmesser gleich große O-Ringe 5 als Federelemente hintereinander angeordnet sind und jeweils zwischen zwei O-Ringen ein im Querschnitt rechteckiger Stützring 6 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Gleitring 4 im Querschnitt etwa L-förmig gestaltet, wobei der kürzere Schenkel zur Anlage an der abzudichtenden Fläche am Gehäuse 1 dient, während der längere Schenkel 9 in einem Abstand von der gegenüberliegenden Fläche der Steuerscheibe 3 liegt und die Anordnung von O-Ringen 5 und Stützringen 6 abdeckt, während das freie Ende dieses Schenkels 9 an einer Führungsfläche 7 der Steuerscheibe 3 anliegt und durch diese in axialer Richtung geführt wird. Auch bei dieser Ausführungsform wird der Gleitring 4 gegen eine Verdrehung relativ zur Steuerscheibe 3 gesichert.

Die beschriebene Dichtungsanordnung kann nicht nur für die Qrehsteuerung von langsamlaufenden Hydromotoren sondern auch bei anderen Dichtungsanordnungen vorgesehen werden, bei denen mittels O-Ringen eine Vorspannkraft auf ein Gleitelement aufgebracht wird.

Claims

Ansprüche

1. Dichtungsanordnung, insbesondere für die Drehsteuerung von langsam laufenden Hydromotoren, mit einem auf einer abzudichtenden Fläche gleitenden Gleitelement, das von einem Federelement in Form eines O-Ringes beaufschlagt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (4) von wenigstens zwei hintereinander angeordneten O-Ringen (5) beaufschlagt ist, wobei zwischen den O-Ringen (5) ein Stützelement (6) angeordnet ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (4) wenigstens einen Führungsflansch (9) aufweist, der sich in Richtung der Nachgiebigkeit der O-Ringe erstreckt und an einer in Achsrichtung verlaufenden Führungsfläche (7) der Steuerscheibe (3) anliegt-

3. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (6) zwischen den O-Ringen (5) ebene Flächen für die Anlage der O-Ringe aufweist.

4. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß O-Ringe (5, 5") von unterschiedlichem Durchmesser hintereinander angeordnet-sind.

Dichtungsanordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (4) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und zur Aufnahme wenigstens eines O-Ringes (5) dient, wobei das Stützelement (6) sowohl in die Nut des Gleitelementes (4) als auch in eine Ringnut (2) in der Steuerscheibe (3) eingreift, in der ein weiterer O-Ring (5', 5") angeordnet ist.