Scheibendichtung, insbesondere für einen Schwenkmotor

Abstract

 Scheibendichtung innerhalb einer Nut, insbesondere für einen Schwenkmotor, wobei die Scheibendichtung einen Dichtungskörper aufweist, dem beidseitig zu Nutseitenflächen scheibenförmige Beilagen beigeordnet sind, die elastisch ausgeführt sind und im entspannten Zustand in Längsrichtung bezogen auf die Nutseitenflächen eine gekrümmte Körperform aufweisen.

Beschreibung

[0001] Die DE 10 2004 032 747 A1 oder die DE 103 58 519 A1 beschreiben eine Scheibendichtung innerhalb von Nuten von Rippen und Flügeln eines Schwenkmotors. Eine Scheibendichtung umfasst einen Dichtungskörper, z. B. gebildet von einem Dichtrahmen und einem Innenteil, und jeweils einem seitlich zum Dichtungskörper beigeordneten Füllstück. Das Füllstück nach der DE 103 58 519 A1 soll bevorzugt aus PTFE bestehen, das keine Eigenspannung aufweist und im Hinblick auf einen niedrigen Reibungskoeffizienten optimiert ist.

[0002] Im genannten Stand der Technik wird ausführlich die Funktion der Beilagen zur Unterstützung der Dichtwirkung beschrieben, nämlich die gezielte Zuführung von Druckmedium an den Dichtungskörper, wobei die Wirkrichtung des Druckmediums bei einer Änderung der Drehrichtung des Schwenkmotors wechselt.

[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Scheibendichtung derart weiterzuentwickeln, dass deren Dichtfunktion verbessert wird.

[0004] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Beilagen elastisch ausgeführt sind und im entspannten Zustand in Längsrichtung bezogen auf die Nutseitenflächen eine gekrümmte Körperform aufweisen.

[0005] Durch die Eigenelastizität in Verbindung mit der gekrümmten Körperform wird ein Ankleben des Füllstücks am mittigen Dichtungskörper verhindert. Ein am Dichtungskörper herrschender Druck kann sich schneller ab und wieder aufbauen.

[0006] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung liegen die Beilagen im Bereich ihrer Enden am Dichtungskörper an. Das Druckmedium sorgt bei einem Eindringen in die Nut stets für eine Vorspannung des Füllstücks in Richtung des Dichtungskörpers

[0007] Dabei ist vorgesehen, dass die Scheibendichtung im entspannten Zustand eine größere Breite aufweist als die Nut und im vorgespannten Zustand schmaler ist als die Nut, so dass zwischen der dem Dichtungskörper abgewandten Seite und einer Nutseitenfläche ein definierter Spalt vorliegt. Das Füllstück soll möglichst in der Nut fixiert sein und nicht zwischen dem Dichtungskörper und einer Nutseitenwand eine definierte Schwimmbewegung ausführen können.

[0008] Die Krümmung des Füllstücks fällt maßlich relativ klein aus, jedenfalls so klein, dass eine Verwechselung der Einbaulage nicht ausgeschlossen ist. Deshalb weisen die Beilagen eine Markierung für eine orientierte Montage auf.

[0009] Die Markierung wird von einem Profil auf der dem Dichtungskörper abgewandten Seite des Füllstücks gebildet, so dass die Abdeckfunktion des Füllstücks zum Dichtungskörper nicht nachteilig beeinflusst wird.

[0010] Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

[0011] 

Fig. 1 - 3

Schnittdarstellungen eines erfindungsgemäßen Schwenkmotors

Fig. 4

Höhenschnitt durch eine Scheibendichtung

Fig. 5 u. 6

Füllstück als Einzelteil

[0012] Die Fig. 1 zeigt ein Aggregat in der Bauform eines Schwenkmotors 1 in einer Längsschnittdarstellung mit einem Zylinder 3, in dem eine Motorwelle 5 drehbar gelagert ist. Mit dem Zylinder 3 sind endseitig Deckel 7 und 9 verschweißt. An der Innenwandung 11 des Zylinders 3 sind zwei Rippen 13 (Fig. 2) angeordnet, die mit Flügeln 15 der Motorwelle 5, dem Zylinder 3 und den Deckeln 7; 9 vier Arbeitskammern 17; 19 bilden, wobei Arbeitskammern mit gleicher Bezugsziffer über ein Druckmittelverteilungssystem ausgehend von Hydraulikanschlüssen 21; 23 und Querkanälen 25; 27 innerhalb der Motorwelle miteinander verbunden sind. Die Zahl der Arbeitskammern ist abhängig vom aufzubringenden Drehmoment und vom notwendigen Schwenkwinkel des Schwenkmotors.

[0013] Innerhalb der Flügel und Rippen sind Dichtungen 31; 33 in der Bauform von Scheibendichtungen eingelegt, die jeweils benachbarte Arbeitskammern voneinander trennen.

[0014] Beide Deckel 7; 9 bilden zusammen mit der Motorwelle 5 Ringräume 37; 39, die Dichtungsanordnungen 41; 43 zur Abdichtung der Arbeitskammern 17; 19 aufnehmen. Während der Druckbeaufschlagung einer gemeinsamen Gruppe von Arbeitskammern, z. B. 17 und einem vergleichsweise kleineren Druck in den Arbeitskammern 19 wird ein sehr geringer Ölstrom in die Ringräume 37; 39 gedrückt, da sich durch die unterschiedliche Druckbeaufschlagung aus den Arbeitskammern in Umfangsrichtung eine geringfügige Deformation der Dichtungsanordnung einstellt und damit Druckmittel aus den Arbeitskammern 17 mit einem hohen Druck in die Ringräume 37, 39 eindringt. Die insbesondere bei niedrigen Arbeitskammerdrücken nach Hochdruckphasen auftretenden Druckmittelvolumen sind vergleichsweise sehr klein, doch könnte der Fall eintreten, dass z. B. in dem Ringraum 37 ein größerer Momentandruck des Druckmittels vorherrscht als im Ringraum 39. Damit keinesfalls axial wirksame Verschiebekräfte zwischen dem Zylinder 3 mit den Deckeln 7, 9 und der Motorwelle 5 auftreten, sind beide Ringräume 37; 39 über einen Druckausgleichskanal 45, s. Fig. 3, miteinander verbunden.

[0015] Der Druckausgleichskanal wird zumindest auf einer Teillänge von den Scheibendichtungen 31; 33 gebildet, die in einer Nut des Flügels und/oder der Rippe angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Druckausgleichskanal von einer in Längsrichtung der Scheibendichtung verlaufenden Nut gebildet. Des Weiteren sind die Ringräume 37; 39 über Stichkanäle 47; 49 in der Motorwelle mit dem Druckausgleichskanal 45 verbunden, wobei die Stichkanäle in einem Abstand zum äußeren Ende der Scheibendichtung 31 in den Druckausgleichskanal 45 münden.

[0016] Die Figur 4 zeigt einen Höhenschnitt durch die Scheibendichtung 33, deren Dichtungskörper 33d einen umlaufenden Dichtungsrahmen mit einem Innenteil umfasst. Das Innenteil 33i wird in diesem Ausführungsbeispiel von drei scheibenförmigen Vorspannfedern gebildet. Beidseitig zu dem Dichtungskörper sind Füllkörper 33f angeordnet, die federnd elastisch ausgeführt sind und im entspannten Zustand in Längsrichtung bezogen auf die gestrichelt dargestellten Nutseitenflächen 51; 53 eine gekrümmte Körperform aufweisen.

[0017] Wie man weiter aus der Fig. 4 erkennen kann, liegen die Beilagen 33f im Bereich ihrer Enden am Dichtungskörper 33d und im mittleren Bereich an den Nutseitenflächen 51; 55 an. Des Weiteren ist erkennbar, dass die Scheibendichtung 33 im entspannten Zustand eine größere Breite aufweist als die Nut und im vorgespannten Zustand, dargestellt durch eine Strich-2Punkt-Linie, schmaler ist als die Nut, so dass zwischen der dem Dichtungskörper abgewandten Seite des Füllstücks 33f und derNutseitenfläche 53 ein definierter Spalt 55 vorliegt. Dieser Spalt 55 dient der gezielten Versorgung der Scheibendichtung33 mit Druckmedium, um die Dichtwirkung des Dichtungsrahmens 33r zu erhöhen und dabei die gesamte Scheibendichtung 33 auf eine Nutseitenfläche 51 vorzuspannen. Wenn der Betriebsdruck im Schwenkmotor 1 abnimmt und anschließend die Richtung des Betriebsdruck bei geänderter Schwenkrichtung des Schwenkmotors 1 wechselt, dann können sich die Beilagen 33f dabei in Grenzen entspannen, ohne am Dichtungskörper 33d kleben zu bleiben, so dass sich innerhalb des Scheibenpakets keine eingeschlossenen Druckmittelvolumen halten können.

[0018] Die bildliche Darstellung der Krümmung der Beilagen 33f ist nicht maßstäblich ausgeführt. Tatsächlich fällt die Krümmung etwas geringer aus. Für eine orientierte Montage weisen die Beilagen 33f eine Markierung 57, Fig. 5 und 6 auf, die von einem Profil auf der dem Dichtungskörper 33d abgewandten Seite des Füllstücks 33f gebildet wird. Das Profil 57 , z. B. eine Längsnut, ist optisch klar erkennbar und kann z. B. mit einer Montagevorrichtung kombiniert werden, in der die Scheibendichtung unabhängig vom Schwenkmotor vorgefertigt wird. Eine derartige Montagevorrichtung könnte z. B. im Bereich ihrer Nutseitenflächen eine in Längsrichtung verlaufende nach radial innen vorstehende kleine Rippe aufweisen, die mit der Längsnut des Füllstücks 33f kompatibel ist. Bei einer seitenvertauschten Montage ließe sich das Füllstück 33f nicht axial, d. h. in Längserstreckung der Nut in die Vorrichtung einschieben, sondern würde aufgrund der Überbreite der gesamten Scheibendichtung 33 formbedingt abgewiesen. Damit wäre im Montageablauf klar zu erkennen, dass das Füllstück 33f für die korrekte Position gedreht werden muss.

Ansprüche

1. Scheibendichtung (31; 33) innerhalb einer Nut, insbesondere für einen Schwenkmotor (1), wobei die Scheibendichtung (31; 33) einen Dichtungskörper (33d) aufweist, dem beidseitig zu Nutseitenflächen (51; 53) scheibenförmige Beilagen (33f) beigeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beilagen (33f) elastisch ausgeführt sind und im entspannten Zustand in Längsrichtung bezogen auf die Nutseitenflächen (51; 53) eine gekrümmte Körperform aufweisen.

2. Scheibendichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beilagen (33f) im Bereich ihrer Enden am Dichtungskörper (33d) anliegen.

3. Scheibendichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Scheibendichtung (33) im entspannten Zustand eine größere Breite aufweist als die Nut und im vorgespannten Zustand schmaler ist als die Nut, so dass zwischen einer dem Dichtungskörper (33d) abgewandten Seite des Füllstück (33f) und einer Nutseitenfläche (51; 53) ein definierter Spalt (55) vorliegt.

4. Scheibendichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beilagen (33f) eine Markierung (57) für eine orientierte Montage aufweisen.

5. Scheibendichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Markierung (57) von einem Profil auf der dem Dichtungskörper (33d) abgewandten Seite des Füllstücks (33f) gebildet wird.

Zeichnung