DE1229392B - Hydraulischer Schwenkantrieb fuer Links- und Rechtslauf mit begrenztem Drehwinkel - Google Patents

Description

• Hydraulischer Schwenkantrieb für Links- und Rechtslauf mit begrenztem Drehwinkel Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwenkantrieb für Links- und Rechtslauf mit begrenztem Drehwinkel, bestehend aus einem in einem Zylinder axial geführten, beidseitig beaufschlagbaren, mittels eines mit dem Zylinder zusammenwirkenden Gewindes in Umdrehung versetzbaren, auf eine Welle wirksamen Kolben.
• Abgesehen von den sogenannten hydraulischen Drehkolben, wobei der Drehwinkel maximal nur 3201 beträgt und wobei die Welle radialen « Wechselbelastungen ausgesetzt ist, bestehen im allgemeinen hydraulische Schwenkantriebe aus einem in einem Gehäuse abgedichteten, axial verschiebbaren, gegen Verdrehung gesicherten Kolben, der in Längserstreckung durchbohrt und mit einem Innengewinde versehen ist. In letzteres ist eine drehbar gelagerte, in axialer Richtung festgelegte Welle, die zwischen den Lagerzapfen ein zugeordnetes Außengewinde aufweist, eingeschraubt. Ferner weist das Gehäuse unweit beider Stirnflächen je einen Anschlußstutzen für den durch einen vorgeschälteten Regler steuerbaren Druckölzu- und Abfluß auf. Strömt nun Drucköl durch einen der Anschlußstutzen in das Gehäuse ein, so wird der Kolben nach der dem Druckölzufluß entgegengesetzten Seite hin verschoben. Dabei wird zwangläufig die in axialer Richtung arretierte Welle gedreht. Damit aber kein Drucköl durch das Spiel des Gewindes auf die andere Seite des Kolbens abströmen kann, ist in Längserstreckung des Kolbens eine Hülse mit einem Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Wellengewindes ist, befestigt. Diese Hülse trägt mit Abstand vom Kolben einen Wellendichtungskörper, wobei dieser Ab- stand mindestens der halben Länge der möglichen axialen Bewegung des Kolbens entspricht. Dieser Dichtungskörper liegt auf einem zylindrischen, in Fortsetzung des Außengewindes angeordneten Wellenteil an. Hierdurch wird also das Baumaß des Schwenkantriebes in axialer Richtung beträchtlich erhöht. Außerdem wirken große Axialkräfte auf die Welle, die durch starke Axiallager oder durch besondere, die Fertigung verteuernde, auf der Welle befestigte, im Gehäuse abgedichtete Ausgleichsscheiben abgefangen werden müssen.
• Auch eine andere bekannte Ausführungsform eines hydraulischen Schwenkantriebes, der im wesentlichen aus zwei drehbar ineinander gelagerten axial nicht gegeneinander verschiebbaren Hohlzylindern besteht, die auf einem Teil ihrer Innenfläche ein Gewinde aufweisen und in den in axialer Richtung danebenliegenden Teilen als Druckzylinder ausgebildet sind, in denen miteinander festverbundene Kolben gleiten, auf deren Achse Gewinde oder Zahnräder sitzen, die in das Innengewinde des Hohlzylinders eingreifen, erfordern starke Axiallager. Außerdem ist die Baulänge auch hier durch die zwei koaxial angeordneten Druckzylinder beträchtlich. Weitere Nachteile bestehen in der Druckmittelzuführung oder in dem unterschiedlichen Drehmoment beider Drehrichtungen an der Abtriebswelle.
• Weiterhin ist ein Kolbenmotor verhältnismäßig kurzer Bauart und gleich großer Drehmomente in beiden Drehrichtungen bekannt, welcher einen mit Innengewinde versehenen axial geführten Hohlkolben hat, der eine mit Außengewinde ausgestaltete Kolbenwelle in eine Teilumdrehung versetzt, wobei der Hohlkolben außen mit einem entgegengesetzt zu dem Innengewinde verlaufenden Gewinde versehen ist, das in ein entsprechendes Gewinde des Zylinders eingreift und wobei ferner sich an das Innengewinde des Zylinders mit Kolbendichtungen korrespondierende Zylinderdichtflächen anschließen, deren Länge in axialer Erstreckung dem Kolbenhub entspricht.
• Ein beträchtlicher Nachteil besteht hierbei aber darin, daß das im Gehäuse gehalterte Kolbenwellenlager äußerst hohe axial verlaufende Kräfte aufnehmen muß.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Schwenkantrieb für Links- und Rechtslauf mit begrenztem Drehwinkel, bestehend aus einem in einem Zylinder axial geführten, beidseitig beaufschlagbaren, mittels eines mit dem Zy- linder zusammenwirkenden Gewindes in Umdrehung versetzbaren, auf eine Welle wirksamen Kolben zu schaffen, bei welchem die Vorteile bekannter Ausführungsformen beibehalten, deren Nachteile aber vermieden werden, d. h., daß der Schwenkantrieb sowohl in beiden Drehrichtungen gleich große Drehmomente erbringt und verhältnismäßig kurze Baumaße zuläßt, als auch bisher unerreicht kleine Axialschübe auf die Wellenlager hat. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kolben auf der Welle axial verschiebbar und unverdrehbar gelagert und gegenüber der Welle' mittels eines von einer Stirnfläche des Zylinders axial abstrebenden,.mit Dichtungskörpern versehenen, in eine konforme, sacklochartige Ringnut des Kolbens eingreifenden Rohrstückes abgedichtet ist.
• In vorteilhafter Weise ist das Rohrstück mit Spiel zur äußeren Ringfläche der Ringnut des Kolbens angeordnet, und ein-..oder mehrere Dichtungskörper sind unweit des freien Endes des Rohrstückes eingebettet und liegen auf der inneren Ringfläche der Ringnut des Kolbens dicht auf.
• Weiterhin ist ein vorteilhaftes Merkmal des vorbeschriebenen Gegenstandes . dadurch . gekennzeichnet, daß die Welle im Bereich des Kolbenhubes als Vielkeilwelle ausgebildet ist und diese den Kolben formschließend durch reift, wobei vorzugsweise ferner die 9 Vielkeilwelle und das Außengewinde des Kolbens zu ihren zugeordneten Teilen großes Kopfspiel aufweisen.
• Durch diese Maßnahmen wird der vom Druckmittel ausgeübte, in akialer Erstreckung der Welle gerichtete Druck unmittelbar von den als Lagerschalen ausgebildeten- Stimseiten des Zylinders auf-genommen. Abgesehen von der Reibung zwischen dem Kolben und der Welle werden also die Wellen-Iner axial nicht belastet. Demzufolge genügen zur Lagerung der Welle ohne Verwendung zusätzlicher Hilfsmittel einfachere, leichtere, platzsparendere und billigere Lager als bisher, die eine weitere Verminderung der Gesamtbaulänge des Schwenkantriebes ermöglichen. Dabei sind die Drehmomente in beiden Drehrichtungen gleich groß, da die beaufschlagten Kolbenflächen bei beiden Drehrichtungen einer gleich großen Kreisringfläche entsprechen, deren großer Durchmesser der des Kolbens und deren kleiner Durchmesser der der inneren Ringfläche der Ringnut des Kolbens ist.
• Ferner werden das Gewinde des Kolbens sowie die Vielkeilwelle und deren zugeordneter Kolbendurchbruch stets von Drucköl umspült, wodurch sicb eine hohe Lebensdauer und ein günstiger Wirkungsgrad ergibt.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Abbildung zeigt einen hydraulischen Schwenkantrieb für Links-und Rechtslauf mit begrenzten Drehwinkeln im Längsmittelschnitt.
• Der hydraulische Schwenkantrieb besteht aus einem mit Anschlußstutzen 1 für die Druckölleitung versehenen Zylinder 2, in welchem eine Welle 3 mittels Wälzlagern 4 drehbar gelagert ist, wobei letztere in lösbar befestigten, an den Stimseiten den Zylinder verschließenden Lagerschalen 5a und 5b angeordnet sind. Die Welle 3 ist ferner zwischen den Wälzlagern 4 als Vielkeilwelle 6 ausgebildet, auf welcher ein gegenüber der Zylinderwand 7 abgedichteter Kolben 8 formschließend axial verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 8 ist neben seiner Dichtfläche mit einem mehrgängigen Außengewinde 9 versehen, das in ein auf der Zylinderwand 7,an ebrachtes, zuge-#g ordnetes Innengewinde-10 eingreift, wobei das Ko»pfspiel des Gewindes größer als »üblich gewählt ist. Zur Abdichtung des Kolbens 8 auf der gleichfalls mit großem Kopfspiel ausgeführten Vielkeilwelle 6 strebt von der Lagerschale 5 a ein Rohrstück 11 axial ab, das in eine sackartige Ringnut12 des-Kolbens8-mit Spiel zur äußeren Ringfläche 13 der Ringnut 12 hineinragt. Unweit des freien Endes des Rohrstückes 11 ist ein Dichtungsringkörper 14 eingebettet, der auf der inneren Ringfläche 15 der Ringnut 12 dicht anliegt. Gegen Verschmutzung und Beschädigung der Wälzlager 4 sind diese durch aufgeschraubte Deckel 16. und 17 abgedeckt, wobei der Deckel 17 zum Durchtritt des Abtriebswellenstumpfes 18 durchbrochen ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Hydraulischer Schwenkantrieb für Links- und Rechtslauf mit begrenztem Drehwinkel, bestehend aus einem in einem Zylinder axial geführten, beidseitig beaufschlagbaren, mittels eines mit dem Zylinder zusammenwirkenden Gewindes in Umdrehung versetzbaren, auf eine Welle wirksamen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) auf der Welle (3) axial verschiebbar und unverdrehbar gelagert und gegenüber der Welle mittels eines von einer Stirnfläche des Zylindes (2) axial abstrebenden, mit Dichtungskörpern (14) versehenen, in eine konforme, sacklochartige Ringnut (2) des Kolbens (8) eingreifenden Rohrstückes (11) abgedichtet ist.
2. 2. Hydraulischer Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (11) mit Spiel zur äußeren Ringfläche (13) der Ringnut (12) des Kolbens (8) angeordnet ist und daß die ein oder mehreren Dichtungsringkörper (14) unweit des freien Endes des Rohrstückes (11) eingebettet sind und auf der inneren Ringfläche (15) der Ringnut (12) des Kolbens (8) dicht aufliegen. 3. Hydraulischer Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) im Bereich des Kolbenhubes als Vielkeilwelle (6) ausgebildet ist und diese den Kolben (8) formschließend durchgreift. 4. Hydraulischer Schwenkantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielkeilwelle (6) und das Außengewinde (9) des Kolbens (8) zu ihren zugeordneten Teilen großes Kopfspiel aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1716 652; A. Dürr und 0. Wachter, »Hydraulische Antriebe an Werkzeugmaschinen«, 1954, Carl-Hanser-Verlag München, S. 155. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1121475.