EP1097306A1 - Schwenkmotor - Google Patents
SchwenkmotorInfo
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- EP1097306A1 EP1097306A1 EP99919094A EP99919094A EP1097306A1 EP 1097306 A1 EP1097306 A1 EP 1097306A1 EP 99919094 A EP99919094 A EP 99919094A EP 99919094 A EP99919094 A EP 99919094A EP 1097306 A1 EP1097306 A1 EP 1097306A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- sealing
- pressure
- sealing ring
- ring
- sliding
- Prior art date
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- Granted
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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 swivel motors are used in particular in the aviation and vehicle industries.
- Such a swivel motor consists of a stator with a housing and covers on both sides. One or more stator blades are arranged in the housing. An output shaft is mounted in the covers, which is equipped with rotor blades of the same number.
- the Statorflugel and Rotorflugel form mehere volu enveranderliche Kam ⁇ chambers, which are formed as pressure or flow areas and therefore have n gleichen connection to corresponding inlet or outlet.
- annular sealing element for tightness to the outside, there is an annular sealing element in the area of the output axis between the rotor and each cover, which is arranged primarily in the cover.
- Swing motors of this type are subject to major leakage problems, not least because of the limited and changing the rotational movement ken in a very high wear of the sealing elements and in an unsatisfactory sealing quality in the output shaft blan ⁇ .
- this sealing variant cannot meet the high requirements with regard to start-up behavior, tightness and service life. There is therefore the task improve the starting behavior in radial pivot engines of the present type to ver ⁇ while maintaining the high standard of D chtfunk- station and the service life.
- the invention eliminates the disadvantages mentioned in the prior art.
- the start-up behavior of the swivel motor is improved in that the static pressure enclosed in the installation space of the diagonal seal and the dynamic working pressure prevailing in the pressure spaces can be balanced out via pressure compensation channels on both sides of the sliding seal. This reduces the undesirable contact forces acting at a standstill and during the operation of the swivel motor in an appropriate range.
- FIG. 1 shows a swivel motor in longitudinal section
- FIG. 2 shows the swivel motor in cross section
- FIG. 3 shows the rotor of the swivel motor in a perspective view
- Fig. 4 the mechanical seal in a view
- Fig. 5 the mechanical seal in a partial section.
- the swing motor in accordance with the Fig. 1, in the main thing ⁇ of an outer stator 1 and an inner rotor 2.
- the stator 1 is composed of a housing 3 and covers 4 arranged on both ends of the housing 3, which are fastened by means of screws, not shown.
- a clamping ring 5 on each cover side assumes the fi xation ⁇ the radial position to one another. - 6 -
- Both covers 4 each have a bearing bore. Inside the housing 3 s is a cylindrical bore ch ⁇ housing, the opposite in the length of two mutually opposite and radially aligned Statorflugeln 6 m two free space is divided.
- the rotor 2 consists of a driven shaft 7 with double-sided bearing pin 8 and a da fundamentallie ⁇ constricting cylinder member 9.
- Rotorflugel 10th In the region of this cylindrical portion 9 are arranged two opposed and radially aligned Rotorflugel 10th
- the rotor 2 is m the casing 3 of the stator 1 is fitted so that between the head of Rotorflugels 10 and the inner wall of the housing as well as between the head of Statorflugels 6 and the circumferential of the Zylmderteils 9 flat respectively en axially rich ⁇ Teter sealing gap 11 is formed is.
- each Rotorflugel 10 divides one of the two free ⁇ space in housing 3 into a pressure chamber 13 and m has a psychology Hurm 14, located so that two opposing pressure space 13 and two opposed flow space 14 result in that during reverse to the operation.
- Both pressure spaces 13 and both discharge spaces 14 are connected to one another by inner channels 15 and 16, respectively, while one of the two pressure spaces 13 with an inlet connection 17 and one of the two discharge spaces 14 with an outlet connection
- any Stator vane 6 and each rotor vane 10 are provided with two slow-running legs 21, which form a central groove 22 extending over them over the entire height and over the entire length.
- the frame sealing element 20 is pressed into this groove 22. This ensures that the rotor wing 10 is sealed on the circumference and on the end faces of each rotor wing 10 against the housing 3 and the covers 4.
- a sliding seal ring 23 is axially displaceable drive shaft on the Ab ⁇ placed 7, it so that, with its radially directed sliding and sealing surface m a sliding manner to the inner surface of the lid 4 abuts and egg here NEN radially aligned sealing gap 24 trains.
- the sliding seal ring 23 has a recess on its side facing away from the cover 4, which serves as an installation space 27 is designed for a diagonal sealing ring 28.
- This installation space 27 forms in interaction with a through ⁇ messerstufung the cylinder part 9 of the output shaft 7, a first sealing edge 29 and a second sealing edge 30.
- the sealing ring 28 is diagonal z. B. formed with two sealing parts and with an intermediate and movable guide part and fitted in the installation space 27 so that the one sealing part on the one hand abuts the first sealing edge 29 and the other sealing part on the second sealing edge 30.
- the Gleitdicht ⁇ are ring 23 and the rotor 2 is 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 drivers 31.
- the sliding seal ring 23 has on the periphery of two ge ⁇ genüberantede pairs of axial grooves 32, each pair of Ro ⁇ leaf is of grooves 32 the two arms 21 of an associated 10th Insofar as the Ab ⁇ corresponding stand of both grooves 32 of a pair of the sliding seal ring 23 the distance between the two carriers 31 on the legs 21 of the rotor blade 10.
- corresponding to the dimensions ⁇ each of the axial groove 32 the dimensions of the corresponding opposed follower 31, so that in the mounted state each driver 31 in an axial groove 32 engages a ⁇ .
- the sliding seal ring 23 is further equipped with means for a static and a dynamic pressure relief to reduce the frictional resistance between the sliding ⁇ sealing ring 23 and the lid.
- the sliding seal ring 23 for the static pressure relief on the cover side has a circumferential ring channel 33, the position and size of its effective base area being matched to the position and size of the pressure-loaded base area of the pressure-side installation space 27 for the diagonal seal ring 28.
- At least one pressure compensation bore 34 connects the cover-side ring channel 33 to the pressure-side installation space 27 of the diagonal sealing ring 28.
- four ring channels 35 are again provided on the cover side of the sliding sealing ring 23, which are arranged on a common circumferential line and are limited in length.
- two adjacent ring channels 35 are firstly separated by ei ⁇ NEN web 36 and on the other hand by the two grooves 32 with the intervening Nutensteg 37 in ⁇ mer.
- the size of the effective base area corresponds to a predetermined part of the pressure-effective surface of the sliding seal ring 23.
- This arrangement always connects two opposite annular channels 35 to the two opposite pressure chambers 13 of the swivel motor, while the webs 36 and the groove webs lying between the grooves 32 are the pressure chambers 13 separate from the adjacent runoff rooms 14. - 1 0 -
Landscapes
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Abstract
Bekannte Schwenkmotore haben unter anderem Anlaufschwierigkeiten, da der Gleitdichtring auch im Stillstand durch eingeschlossene Drücke belastet wird. Es wird daher ein Schwenkmotor vorgeschlagen, der einen auf einem Lagerzapfen (8) der Abstriebswelle (7) axial verschiebbaren Gleitdichtring (23) besitzt, der mit einer Gleit- und Dichtfläche an einer Innenfläche des Deckels (4) anliegt. Auf der Deckelseite des Gleitdichtringes (23) befinden sich Ringkanäle (33, 35), die über Druckausgleichsbohrungen (34) und Druckausgleichskanäle (38) mit der dem Druckraum (13) bzw. Ablaufraum (14) zugewandten Seite des Gleitdichtringes (23) verbunden sind. Damit wird sowohl der statische Druck im Einbauraum (27) des Diagonaldichtringes (28) als auch der dynamische Druck in den Druckräumen (13) ausgeglichen.
Description
Beschreibung
Schwenkmotor
Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor nach dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1.
Solche Schwenkmotore werden insbesondere m der Flug- und Fahrzeugindustrie eingesetzt.
Ein solcher Schwenkmotor besteht aus einem Stator mit einem Geh use und beidseitigen Deckeln. Im Gehäuse sind ein oder mehrere Statorflugel angeordnet. In den Deckeln ist eine Abtriebswelle gelagert, die mit Rotorflugeln m gleicher Anzahl ausgerüstet ist. Die Statorflugel und die Rotorflugel bilden mehere volu enveranderliche Kam¬ mern, die als Druck- bzw. Ablaufräume ausgebildet sind und demnach Verbindung zu entsprechenden Zulauf- bzw. Ablauf nschlussen besitzen.
Für die innere Dichtheit sind die Druckraume und die Ab¬ laufräume durch jeweils ein, den Statorflugel bzw. den Rotorflugel 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 Dichtheits- problemen, 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 ausdruc¬ ken.
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 unter¬ schiedlicher 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 Ver¬ schleiß 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 Diagonaldichtrin¬ ges auch bei druckloser Druckkammer erhalten bleibt. So stellt sich auf Grund der unterschiedlichen Druckver-
hältnisse 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 Wir¬ kungsgrad des Schwenkmotors herabsetzt.
Mit dem geringen Wirkungsgrad und der geringen Lebens¬ dauer der ringförmigen Dichtelemente sind die Einsatz¬ möglichkeiten 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 ver¬ bessern und dabei den hohen Standard in der D chtfunk- tion und der Lebensdauer beizubehalten.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelost. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteranspruchen 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 Diagonal - dichtrmges eingeschlossene statische Druck und der m den Druckraumen herrschende dynamische Arbeitsdruck sich über Druckausgleichskanale zu beiden Seiten des Gleit- dichtπnges ausgleichen kann. Das vermindert die beim Stillstand und beim Arbeitsgang des Schwenkmotors wirkenden unerwünschten Anpreßkrafte m 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 Relativ¬ bewegung ausfuhrt. 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 Druckaus¬ gleich vorgesehen sind. Das ermöglicht eine stets konstante Anpreßkraft am Gleitdichtring.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausfüh¬ rungsbeispieles 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 Haupt¬ sache 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 Fi¬ xierung der radialen Lage zueinander.
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Beide Deckel 4 besitzen je eine Lagerbohrung. Im Inneren des Gehäuses 3 befindet s ch eine zylindrische Gehause¬ bohrung, die in der Lange von zwei sich gegenüberliegenden und radial ausgerichteten Statorflugeln 6 m zwei gegenüberliegende Freiraume aufgeteilt ist. Der Rotor 2 besteht dagegen aus einer Abtriebswelle 7 mit beidseitigen Lagerzapfen 8 und einem dazwischenlie¬ genden Zylinderteil 9. Im Bereich dieses Zylinderteils 9 sind zwei gegenüberliegende und radial ausgerichtete Rotorflugel 10 angeordnet. Der Rotor 2 ist m dem Gehäuse 3 des Stators 1 so eingepaßt, daß zwischen dem Kopf des Rotorflugels 10 und der Innenwand des Gehäuses sowie zwischen dem Kopf des Statorflugels 6 und der Umfangs- flache des Zylmderteils 9 jeweils e n axial ausgerich¬ teter Dichtspalt 11 gebildet ist.
Zwischen den Stirnflachen des Rotorflugels 10 und den Stirnflachen des Statorflugeis 6 und den beidseitigen Innenflachen der beiden Deckel 4 ergibt sich jeweils ein radial ausgerichteter Dichtspalt 12.
Jeder Rotorflugel 10 teilt daher einen der beiden Frei¬ raume im Gehäuse 3 in einen Druckraum 13 und m einen Ablaufräum 14 auf, sodaß sich zwei gegenüberliegende Druckraume 13 und zwei gegenüberliegende Ablaufraume 14 ergeben, die sich wahrend des Betriebes umkehren. Beide Druckraume 13 und beide Ablaufraume 14 sind durch innere Kanäle 15 bzw. 16 untereinander verbunden, wahrend einer der beiden Druckraume 13 mit einem Zulaufanschluß 17 und einer der beiden Ablaufraume 14 mit einem Ablaufanschluß
18 m Verbindung steht. Zwischen den Deckeln 4 und den jeweiligen Lagerzapfen 8 sowie zwischen den Deckeln 4 und dem Gehäuse 3 sind m üblicher Weise Dichtelemente
19 für die äußere Dichtheit vorgesehen.
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Zur Gewährleistung der inneren Dichtheit zwischen den benachbarten Druckraumen 13 und den Ablaufräumen 14 be¬ findet sich auf jedem Rotorflugel 10 und auf jedem Sta¬ torflugel 6 im Bereich der axialen und der radial ausge¬ richteten Dichtspalte 11 und 12 ein Rahmendichtelement 20. Dazu ist jeder Statorflugel 6 und jeder Rotorflugel 10 mit zwei langsverlaufenden Schenkeln 21 versehen, die zwischen sich eine mittige und über die ganze Hohe und über die ganze Lange verlaufende Nut 22 ausbilden. In diese Nut 22 ist das Rahmendichtelement 20 eingepreßt. Damit ist gewahrleistet, daß der Rotorflugel 10 am Umfang und an den Stirnseiten eines jeden Rotorflugels 10 gegenüber dem Geh use 3 und den Deckeln 4 abgedichtet ist.
Im Ubergangsbereich vom Lagerzapfen 8 zum Zylmderteil 9 ist ein Gleitdichtring 23 axial verschiebbar auf der Ab¬ triebswelle 7 aufgesetzt, sodaß er mit seiner radial ausgerichteten Gleit- und Dichtflache m gleitender Weise an der Innenflache des Deckels 4 anliegt und hier ei nen radial ausgerichteten Dichtspalt 24 ausbildet. Mit seiner axial ausgerichteten Dichtflache liegt der Gleit¬ dichtring 23 an der Umfangsflache der Antriebswelle 7 an und bildet hier einen axial ausgerichteten Dichtspalt 25. Zwischen der mnenliegenden Flache des Gleitdicht- rmges 23 und dem Rotor- bzw. dem Statorflugel 10 bzw. 6 besteht ein weiterer Dichtspalt 26, der die jeweils benachbarten Druck- und .Ablaufraume 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 Durch¬ messerstufung 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 Gleitdicht¬ ring 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 ge¬ genüberliegende Paare von axialen Nuten 32, wobei jedes Paar von Nuten 32 den beiden Schenkeln 21 eines der Ro¬ torflügel 10 zugeordnet ist. Insofern entspricht der Ab¬ stand beider Nuten 32 eines Paares im Gleitdichtring 23 dem Abstand beider Mitnehmer 31 an den Schenkeln 21 des Rotorflügels 10. Ebenso entsprechen die Abmessungen je¬ der axialen Nut 32 den Abmessungen des entsprechenden gegenüberliegenden Mitnehmers 31, so daß im montierten Zustand jeder Mitnehmer 31 in eine axiale Nut 32 ein¬ greift.
Der Gleitdichtring 23 ist weiterhin mit Einrichtungen für eine statische und eine dynamische Druckentlastung ausgerüstet, um die Reibwiderstände zwischen dem Gleit¬ dichtring 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 druckbelaste- ten 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 im¬ mer zwei benachbarte Ringkanäle 35 einerseits durch ei¬ nen 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 Druckaus¬ gleichskanal 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.
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Wahrend des Betriebes des Schwenkmotors gelangt Druckme¬ dium als Leckage aus beiden gegenüberliegenden Druckrau¬ men 13 jeweils über die erste Dichtkante 29 in den Em- bauraum 27 des Diagonaldichtringes 28 und baut hier den gleichen Druck wie m den Druckraumen 13 auf, da das Abfließen des Druckmediums über die zweite Dichtkante 30 unterbunden ist. Dafür gelangt das Druckmedium aber über die Druckausgleichsbohrung 34 m den gegenüberliegenden Ringkanal 33, wodurch es zum Druckausgleich zu beiden Seiten des Diagonaldichtringes 23 und damit zur Verrin¬ gerung der m 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 m den beiden Druckrau¬ men 13 den Gleitdichtring 23 auf seinen m die Druckraume 13 ragenden Teilflachen ebenfalls m Richtung des Deckels 4. Der Druck pflanzt sich aber auch über die Druckausgleichskanale 38 bis m die zwei gegenüberlie¬ genden Ringkanale 35 fort und belastet den Gleitdicht¬ ring 23 m entgegengesetzter Richtung. Die daraus resultierende Kraft verbleibt als Anpreßkraft für die Gewährleistung der Dichtfunktion des Gleitdichtringes 23 erhalten. Auf Grund der wechselnden Druckverhaltnisse m den Druckraumen 13 wird der Gleitdichtring 23 m diesem Bereich dynamisch belastet.
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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 .Ablaufräum
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
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30 zweite Dichtkante
31 Mitnehmer
32 axiale Nut
33 Ringkanal
34 Druckausgleichsbohrung
35 Ringkanal
36 Steg
37 Nutensteg
38 Druckausgleichskanal
Claims
1. Schwenkmotor, bestehend
- aus einem Stator (1) mit einem Gehäuse (3) und beidseitigen Deckeln (4), wobei im Gehäuse (3) mindestens ein Statorflugel (6) angeordnet ist und
- aus einem Rotor (2) mit einer m den Deckeln (4) gela¬ gerten .Abtriebswelle (7) und mit einer der Anzahl der Statorflugel (6) entsprechenden Anzahl von Rotorflugein
( 10) , wobei
- der Statorflugel (6) und der Rotorflugel (10) m Ver¬ bindung mit dem Gehäuse (3), einem Zylinderteil (9) der Abtriebswelle (7) und den beiden Deckeln (4) mindestens einen Druckraum (13) und einen Ablaufräum (14) ausbilden und
- der Druckraum (13) und der Ablaufräum (14) nach innen durch ein m dem Stator- und dem Rotorflugel (10, 6) eingesetztes Rahmendichtelement (20) und
- der Druckraum (13) und der Ablaufräum (14) nach außen und nach innen durch ein ringförmiges Dichtelement abge¬ dichtet sind, wobei das ringförmige Dichtelement aus ei¬ nem 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 angeord¬ net sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitdichtring (23) auf einem Lagerzapfen (8) der Abtriebswelle (7) axial verschiebbar angeordnet ist und mit einer Gleit- und Dicht¬ flache an einer Innenflache des Deckels (4) anliegt und daß sich auf der Deckelseite des Gleitdichtringes (23)
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Ringkanale (33, 35) befinden, die über Druckausgleichs¬ bohrungen (34) und Druckausgleichskanale (38) mit der dem Druckraum (13) bzw. .Ablaufräum (14) zugewandten Sei¬ te 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 Gleit¬ dichtring (23) mit einem deckelseitigen umlaufenden Ringkanal (33) und/oder jeder Druckraum (13) und Ablauf räum (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 langenbegrenzten Bereichen besteht, d e 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 Gleit¬ dichtring (23) eine Verdrehsicherung besitzen, die aus mindestens einem Mitnehmer (31) an jedem Rotorflugel (10) und mindestens einer mit dem Mitnehmer (31) korre¬ spondierenden axialen Nut (32) im Gleitdichtring (23) besteht und ede Nut (32) mit einem Druckausgleichskanal (38) ausgerüstet ist.
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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 Dia¬ gonaldichtring (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 La¬ gerzapfen (8) ausgerichtet ist.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19812752A DE19812752C1 (de) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Schwenkmotor |
| DE19812752 | 1998-03-23 | ||
| PCT/DE1999/000742 WO1999049226A1 (de) | 1998-03-23 | 1999-03-17 | Schwenkmotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1097306A1 true EP1097306A1 (de) | 2001-05-09 |
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