DE1054844B - Servomotor, especially for swiveling the loading shovel of loading devices - Google Patents

Servomotor, especially for swiveling the loading shovel of loading devices

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DE1054844B DEF19191A DEF0019191A DE1054844B DE 1054844 B DE1054844 B DE 1054844B DE F19191 A DEF19191 A DE F19191A DE F0019191 A DEF0019191 A DE F0019191A DE 1054844 B DE1054844 B DE 1054844B
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GOESTA ADOLF FORSBERG
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Description

Die Erfindung betrifft einen Servomotor zur Veränderung· des Abstandes zweier Lagerstellen voneinander, der aus einem mit einer Lagerstelle gelenkig in Verbindung stehenden Zylinder besteht, in dem ein Kolben verschiebbar ist, dessen Kolbenstange mit der anderen Lagerstelle verbunden ist, insbesondere zum Verschwenken der Ladeschaufell von Ladegeräten. Derartige Servomotoren sind bekannt. Sie werden beispielsweise bei Ladegeräten benutzt, um den Ausleger und die Ladeschaufel zu verschwenken. Soll der Ausleger einer solchen Lademaschine verschwenkt, beispielsweise gehoben werden, so führt man an dem unteren Ende des Servomotors ein Druckmittel zu, wodurch das auf der anderen Seite des Kolbens vorhandene Druckmittel aus dem Zylinder an dessen anderem Ende ausströmt. Soll der Ausleger gesenkt werden, dann spielt sich der Vorgang in umgekehrter Folge ab. Beim Heben des Auslegers wird also Druck auf die Seite des Kolbens des Servomotors ausgeübt, deren Fläche dem Querschnitt des Zylinders entspricht. Das dem Heben des Auslegers dienende zugeführte Druckmittel übt also eine maximale Kraft auf den Kolben aus. Da das Heben mehr Kraft erfordert als das Senken, wird das erreicht, was erreicht werden soll. Würde man diesen Servomotor in gleicher Gestaltung auch für das Verschwenken der Ladeschaufel verwenden, dann ergibt sich der Nachteil, daß das dem Heben dienende Druckmittel dort zuzuführen ist, wo die Fläche des Kolbens um den Querschnitt der Kolbenstange verringert wird, d. h., der Druck ist auf die weniger wirksame Seite des Kolbens auszuüben. Dementsprechend erfolgt das Heben der Ladeschaufel mit verhältnismäßig geringer Kraft, aber verhältnismäßig großer Geschwindigkeit. Soll die Schaufel gesenkt, also entleert werden,, dann wirkt das Druckmittel auf die Fläche des Kolbens, die der Querschnktsfläche .des Zylinders: entspricht. Das Entleeren wird also mit verhältnismäßig großer Kraft und mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit durchgeführt.The invention relates to a servomotor for changing the distance between two bearing points, which consists of a cylinder articulated with a bearing point, in which a Piston is displaceable, the piston rod is connected to the other bearing, in particular to Pivoting the loading shovel of chargers. Such servomotors are known. you will be used for example in chargers to pivot the boom and the loading shovel. Should he The boom of such a loading machine is pivoted, for example lifted, so one leads to the lower end of the servomotor to a pressure medium, whereby the existing on the other side of the piston Pressure medium flows out of the cylinder at its other end. Should the boom be lowered then the process takes place in reverse order. When the boom is raised, there is pressure exerted on the side of the piston of the servomotor, the area of which corresponds to the cross-section of the cylinder. The pressure medium supplied to lift the boom thus exerts a maximum force the piston off. Because lifting requires more force than lowering, what will be achieved is what will be achieved target. If this servo motor would also be used in the same design for pivoting the loading shovel use, then there is the disadvantage that the pressure medium used for lifting must be supplied there is where the area of the piston is reduced by the cross section of the piston rod, i.e. h., the Pressure should be applied to the less effective side of the piston. The lifting takes place accordingly Loading shovel with relatively little force, but relatively high speed. Intended to the shovel is lowered, ie emptied, then the pressure medium acts on the surface of the piston, which the Cross-section area of the cylinder: corresponds to. The emptying is therefore carried out with relatively great force and carried out at a relatively low speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Zylinder des Servomotors mit der einen Lagerstelle, über seitlich der Kolbenstange angeordnete Gleitbahnen in Verbindung stehen zu lassen und das Ende der Kolbenstange des im Zylinder verschiebbaren Kolbens über seitlich des Zylinders angeordnete Streben od. dgl. mit der anderen Lagerstelle zu verbinden und die sich gegeneinander bewegenden Teile des Servomotors so zu führen, daß sie sich ständig wenigstens annäherungsweise längs einer Geraden bewegen, die durch die Achsen der Lagerstellen festgelegt ist. Es empfiehlt sich, das Ende der Kolbenstange so anzuordnen, daß es in allen Stellungen des Kolbens Servomotor,The invention is based on the object of avoiding this disadvantage. According to the invention it is proposed the cylinder of the servomotor with one bearing point, arranged on the side of the piston rod Let slideways stand in connection and the end of the piston rod of the slidable in the cylinder To connect the piston to the other bearing point via struts or the like arranged on the side of the cylinder and to guide the mutually moving parts of the servomotor so that they are constantly move at least approximately along a straight line defined by the axes of the bearing points is. It is advisable to arrange the end of the piston rod so that it is in all positions of the piston Servo motor,

insbesondere! zum Verschwenken
der Ladeschaufel von. Ladegerätenin particular! to pivot
the bucket from. Chargers

Anmelder:Applicant:

Gösta Adolf Forsberg,
Sandviken (Schweden)Gosta Adolf Forsberg,
Sandviken (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,
München 27, Possartstr. 6Representative: Dipl.-Ing. H. Lesser, patent attorney,
Munich 27, Possartstr. 6th

Gösta Adolf Forsberg, Sandviken (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenGösta Adolf Forsberg, Sandviken (Sweden),
has been named as the inventor

zwischen dem der Lagerstelle zugewandten Ende des Zylinders und der Lagerstelle liegt. Die Gleitbahnen können beispielsweise durch Schweißen oder Löten starr mit dem Zylinder verbunden sein. Zweckmäßig ist es weiterhin, den Zylinder und/oder die an ihm befestigten Gleitbahnen und die sich am Zylinder vorbei erstreckenden, mit der Kolbenstange verbundenen Stangen, Gelenke oder Streben als Führungen füreinander auszubilden oder mit Führungen zu versehen. Die am Zylinder befestigten Gleitbahnen und die Stangen, Gelenke oder Streben können zusammen eine Hülle um die Kolbenstange bilden. Weiterhinlies between the end of the cylinder facing the bearing point and the bearing point. The slideways can be rigidly connected to the cylinder, for example by welding or soldering. Appropriate it is still the cylinder and / or the slideways attached to it and which are past the cylinder extending rods, joints or struts connected to the piston rod as guides for one another to train or to provide guides. The slideways attached to the cylinder and the Rods, joints or struts can together form a cover around the piston rod. Farther

4-5 können sowohl die. am Zylinder befestigten Gleitbahnen als auch die mit der Kolbenstange verbundenen Stangen, Gelenke oder Streben mit den Teilen, deren gegenseitiger Abstand verändert werden soll, z. B. durch Lagerorgane, gelenkig verbunden sein.4-5 can both the. Slideways attached to the cylinder as well as those connected to the piston rod Rods, joints or struts with the parts whose mutual distance is to be changed, z. B. be articulated by bearing organs.

Ein Ausführungsbeispidl der Erfindung wird in Gegenüberstellung zu einer bekannten Servoeinrichtung schematisch erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is presented in comparison with a known servo device explained schematically. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bekannten Servoeinrichtung, die mit Vorteil zum Heben des Aus-Fig. 1 is a side view of a known servo device, which is advantageous for lifting the Aus

809 7891164809 7891164

Claims (1)

legers eines Ladegerätes benutzt wird, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Servomotors gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, . Fig. 3 eine Seitenansicht des Servomotors nach Fig. 2, teilweise im Schnitt, Fig. 4 und 5 Schnitte entlang der Linien I-I bzw. H-II der Fig. 2. : Der in Fig. 1 dargestellte Servomotor besteht aus einem Zylinder 1, der an seinem einen Ende durch einen Deckel 2 abgeschlossen ist, der ein Lager 3 trägt. Durch den zweiten Deckel 4 greift das im Querschnitt verringerte Ende 5 -der Kolbenstange 6 hindurch, das mit einem Kolben 7 fest verbunden ist. Am. anderen Ende der Kolbenstange 6 ist ein Lager 8 vorgesehen. Dem Zuführen eines Druckmittels dienen die öffnungen 9 und 10. Ordnet man diesen Servomotor einem Ladegerät so zu, daß das Lager 3 einen gerätefesten Zapfen umfaßt und das Lager 8 an dem zu verschwenkenden Ausleger angelenkt ist, dann kann der Ausleger mit verhältnismäßig großer Kraft und verhältnismäßig kleiner Geschwindigkeit gehoben und mit verhältnismäßig geringer Kraft und verhältnismäßig großer Geschwindigkeit wieder abgesenkt werden. Einen solchen Servomotor kann man also zum Verschwenken des Auslegers benutzen. Dieser Servomotor eignet sich aber nicht zum Verschwenken der Ladeschaufel des Ladegerätes, wenn er oberhalb des Auslegerarmes bzw. der Schaufel angeordnet wird, also das Lager 8 oberhalb der Lagerstelle der Schaufel liegt, weil dann das Heben der beladenen Schaufel mit verhältnismäßig geringer Kraft bewirkt wird. Hier bringt die erfindungsgemäße Anweisung Abhilfe. In Fig. 2 sind die hülsenförmigen Lagerorgane, deren gegenseitiger Abstand vergrößert bzw. verringert werden soll, mit 12 und 13 bezeichnet. An dem Lagerorgan 12 sind zwei scheibenförmige Teile 14 und 15 befestigt, die mit dem Zylinder 16 über den Zylinderdeckel 17 verbunden sind, beispielsweise durch Schweißen oder Löten. Der Zylinderdeckel 17 ist mit dem am anderen Ende vorgesehenen Zylinderdeckel 18 durch Zugstangen 19 od. dgl. verbunden (Fig. 4 und 5). Die Zylinderdeckel haben im Fall des Ausführungsbeispiels quadratische Gestalt, wobei die Zugstangen 19 im Bereich der Ecken der Deckel angeordnet sind. Im Zylinder 16 ist ein durch ein Druckmittel bewegbarer Kolben 20 angeordnet, der mit einer Kolbenstange 21 in Verbindung steht, die den Zylinderdeckel 17 durchgreift. Die Kolbenstange 21 trägt ein Querstück 22, das mit ihr ein T bildet. Am Querstück vorgesehene Zapfen 23, 24 werden von den einen Enden zweier Stangen oder Gelenke 25 bzw. 26 umfaßt, deren andere Enden an dem Lagerorgan 13 starr befestigt sind. Zur Erhöhung der Stabilität der Stangen od. dgl. sind zwischen diesen zwei versteifende Platten oder Streben 27 und 28 angeordnet. Das mit der Kolbenstange 21 verbundene Lagerorgan 13 ist auf der der Kolbenstange entgegengesetzten Seite des Zylinders 16 angeordnet, während das mit dem Zylinder verbundene Lagerorgan 12 auf der Seite des Zylinders liegt, aus der die Kolbenstange heräusragt. Beim Einführen von Druckmitteln durch einen Rohränschluß 29 in den in den Fig. 2 und 3 auf der rechten Seite des Kolbens 20 befindlichen Zylinderraum wird eine Verminderung des Abstandes zwischen den Lagierorganen 12 und 13 und den mit diesen verbundenen Teilen erreicht. Es tritt eine Abstandsverringerung zwischen den Lagerorganen 12 und 13 auf. Die wirksame Fläche des Kolbens wird im Gegensatz zum Fall der Fig. 1 nicht durch die Kolbenstange vermindert, sondern es wird beim Heben der Schaufel entgegen dem Uhrzeigersinn volle Kraft und größtes Drehmoment erzielt. Daß diese Bewegung bei einer gewissen Bewegungsgeschwinddgkeit des Druckmittels mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit erfolgt, ist ein weiterer Vorteil. Das Absenken der Schaufel, also das Schwenken der Schaufel ίο im Uhrzeigersinn, erfolgt bei unveränderter Geschwindigkeit des Druckmittels verhältnismäßig schnell, was Zeitgewinn bringt. Die Tatsache, daß die hierbei auf den Kolben 20 ausgeübte Kraft infolge der durch die Kolbenstange 21 verminderten wirksamen Kolbenfläche kleiner ist, hat keine nachteilige Bedeutung. Ein weiterer Vorteil der gegebenen Anweisung besteht darin, daß der Zylinderdeckel 18 leicht abnehmbar ist, wenn beispielsweise Kolbenpackungen, Kolben ausgetauscht oder irgendwelche Untersuchungen durchgeführt werden müssen. Der Deckel 2 der bekannten Anordnung nach Fig. 1 konnte nicht entfernt werden. Selbstverständlich kann man den Servomotor auch anders gestalten, als dies das Ausführungsbeispiel offenbart. So können andere Verbindungselemente oder -vorrichtungen zwischen dem Lagerorgan 12 und dem Zylinder 16 wie auch zwischen dem Lagerorgan 13 und der Kolbenstange 21 vorgesehen sein, und zwar an Stelle der Platten 14 bzw. der Stangen 25 und 26. Auch kann der eine oder können beide Zylinderdeckel in anderer Weise mit dem Zylinder in Verbindung stehen als dies dargelegt wurde. Die empfindliche Kolbenstange 21 ist beispielsweise gegen Stöße durch die sie umgebenden Teile 14, 15, 22, 25 und 26 gut geschützt. Diese Teile können, wenn erwünscht, leicht so bemessen werden, daß sie die Kolbenstange 21 vollkommen einkapseln, die dann auch gegen Schmutz, Staub u. dgl. geschützt ist. Eine solche Gestaltung ist in Fig. 4 mit Punktlinien angedeutet und kann beispielsweise derart sein, daß die Teile einen verhältnismäßig kleinen Spielraum haben, z. B. in der Größe von 0,1 bis 0,5 mm, der mit abdichtendem Schmiermittel ausgefüllt werden kann. Die Breite bzw. Dicke der Stangen oder Stäbe 25 und 26, die beispielsweise aus U-Profilen bestehen können, und des Querstückes 22 ist hierbei im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den scheibenförmigen Teilen 14 und 15. Patentansprüche:casually a charger is used, partially in section, Fig. 2 is a side view of a servo motor according to the invention, partially in section. 3 shows a side view of the servomotor according to FIG. 2, partially in section, FIGS. 4 and 5 sections along the lines II and H-II of FIG. 2.: The servomotor shown in FIG. 1 consists of a cylinder 1, which is closed at one end by a cover 2 which carries a bearing 3. The end 5 of the piston rod 6, which has a reduced cross-section and is firmly connected to a piston 7, engages through the second cover 4. At the. At the other end of the piston rod 6, a bearing 8 is provided. The openings 9 and 10 are used to supply a pressure medium. If this servomotor is assigned to a charger so that the bearing 3 comprises a pin fixed to the device and the bearing 8 is hinged to the boom to be pivoted, then the boom can with relatively great force and relatively be lifted at low speed and lowered again with relatively low force and relatively high speed. Such a servomotor can therefore be used to pivot the boom. This servomotor is not suitable for pivoting the loading shovel of the charger if it is arranged above the boom arm or the shovel, i.e. the bearing 8 is above the bearing point of the shovel, because then the lifting of the loaded shovel is effected with relatively little force. The instruction according to the invention provides a remedy here. In FIG. 2, the sleeve-shaped bearing members, the mutual spacing of which is to be increased or decreased, are denoted by 12 and 13. Two disc-shaped parts 14 and 15 are attached to the bearing member 12 and are connected to the cylinder 16 via the cylinder cover 17, for example by welding or soldering. The cylinder cover 17 is connected to the cylinder cover 18 provided at the other end by tie rods 19 or the like (FIGS. 4 and 5). In the case of the exemplary embodiment, the cylinder covers have a square shape, the tie rods 19 being arranged in the region of the corners of the covers. In the cylinder 16 there is arranged a piston 20 which can be moved by a pressure medium and which is connected to a piston rod 21 which extends through the cylinder cover 17. The piston rod 21 carries a crosspiece 22 which forms a T with it. Pins 23, 24 provided on the crosspiece are encompassed by one ends of two rods or joints 25 and 26, the other ends of which are rigidly attached to the bearing member 13. To increase the stability of the rods or the like, two stiffening plates or struts 27 and 28 are arranged between them. The bearing member 13 connected to the piston rod 21 is arranged on the side of the cylinder 16 opposite the piston rod, while the bearing member 12 connected to the cylinder lies on the side of the cylinder from which the piston rod protrudes. When the pressure medium is introduced through a pipe connection 29 into the cylinder space located on the right-hand side of the piston 20 in FIGS. 2 and 3, a reduction in the distance between the bearing members 12 and 13 and the parts connected to them is achieved. There is a reduction in the distance between the bearing members 12 and 13. In contrast to the case in FIG. 1, the effective area of the piston is not reduced by the piston rod, but when the shovel is raised counterclockwise, full power and maximum torque is achieved. Another advantage is that this movement takes place at a certain movement speed of the pressure medium at a relatively low speed. The lowering of the shovel, that is to say the pivoting of the shovel ίο clockwise, takes place relatively quickly while the speed of the pressure medium remains unchanged, which saves time. The fact that the force exerted on the piston 20 in this case is smaller as a result of the effective piston area reduced by the piston rod 21 is of no disadvantageous significance. Another advantage of the instruction given is that the cylinder cover 18 can be easily removed if, for example, piston packings, pistons have to be replaced or any investigations have to be carried out. The cover 2 of the known arrangement according to FIG. 1 could not be removed. Of course, the servomotor can also be designed differently from what the exemplary embodiment discloses. Thus, other connecting elements or devices can be provided between the bearing element 12 and the cylinder 16 as well as between the bearing element 13 and the piston rod 21, to be precise instead of the plates 14 or the rods 25 and 26. One or both can also Are cylinder cover in a different way with the cylinder in connection than has been set out. The sensitive piston rod 21 is well protected against impacts from the surrounding parts 14, 15, 22, 25 and 26, for example. If desired, these parts can easily be dimensioned so that they completely encapsulate the piston rod 21, which is then also protected against dirt, dust and the like. Such a design is indicated in Fig. 4 with dotted lines and can, for example, be such that the parts have a relatively small clearance, e.g. B. in the size of 0.1 to 0.5 mm, which can be filled with sealing lubricant. The width or thickness of the rods or bars 25 and 26, which can consist of U-profiles, for example, and of the cross piece 22 is essentially the same as the distance between the disc-shaped parts 14 and 15. Claims: 1. Servomotor zur Veränderung des Abstandes zweier Lagerstellen voneinander, bestehend aus einem Zylinder, der mit einer Lagerstelle gelenkig in Verbindung steht, und einem in diesem verschiebbaren Kolben, dessen Kolbenstange mit der anderen Lagerstelle verbunden ist, insbesondere zum Verschwenken der Ladeschaufel von Ladegeraten, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (16) mit der einen Lagerstelle (12) über seitlich der Kolbenstange (21) angeordnete Gleitbahnen (14,15) in Verbindung steht und das Ende der Kolbenstange (21) des im Zylinder (16) verschiebbaren Kolbens (20) über seitlich des Zylinders (16) angeordnete Streben (25, 26; 27,28) od. dgl. mit der anderen Lagerstelle (13) in Verbindung steht und daß die sich gegenieiinanderbewegenden Teile (13, 20, 21, 22, 25, 26; 12, 14, 15, 16, 17, 18) der Einrichtung so geführt sind, daß sie sich ständig1. Servomotor for changing the distance between two bearing points, consisting of a cylinder which is articulated with a bearing point, and a cylinder that is displaceable in this Piston whose piston rod is connected to the other bearing point, in particular for pivoting the loading shovel of loading devices, characterized in that the cylinder (16) with one bearing point (12) via slideways arranged to the side of the piston rod (21) (14,15) is in connection and the end of the piston rod (21) in the cylinder (16) is displaceable Piston (20) via struts (25, 26; 27, 28) or the like arranged on the side of the cylinder (16) the other bearing point (13) is in connection and that the parts moving towards one another (13, 20, 21, 22, 25, 26; 12, 14, 15, 16, 17, 18) of the device are guided so that they are constantly
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