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Druckmittelübertragungs gelenk
Die Erfindung betrifft ein Druckmittelübertragungsgelenk, das der Übertragung von Druckmedien, vorzugsweise Drucköl, insbesondere im Maschinenbau, dient.
Bei hydraulisch betätigten Aggregaten im Maschinenbau ist es oft so, dass die Antriebselemente und der Druckmittelspeicher im festen Teil und die angetriebenen und die die Bewegung ausführenden Elemente, beispielsweise Zylinder oder Hydromotor, im drehbaren Teil eines Aggregates untergebracht sind.
Die Zuführung des Arbeitsöles zu den einzelnen Druckölverbrauchern bzw. die Rückführung desselben erfolgt entweder mit Hilfe von Schläuchen oderbekannter Dmckmittelübertragungselemente, die im wesentlichen aus einem hohlen Bolzen bestehen, auf dem Hülsen drehbar angeordnet sind. Die Übertragung des Druckmediums mit Hilfe von Schläuchen hat jedoch eine Einschränkung des Bereiches zur Folge, in dem sich der drehbare Teil gegenüber dem feststehenden Teil eines Aggregates drehen kann, so dass diese Übertragungsart nur für Schwenkbewegungen geeignet ist. Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Schläuchen ist deren leichte Störanfälligkeit bei häufiger Biege- und Torsionsbeanspruchung.
Um die beiden wesentlichsten Nachteile bei der Übertragung mit Schläuchen zu beseitigen, ist man
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denen zwar eine vollkommene Drehbarkeit eines drehbaren Teiles gegenüber einem festen Teil möglich ist und bei deren Verwendung auch die wesentlichsten Nachteile der Schläuche, die durch fest verlegte Rohrleitungen ersetzt werden, beseitigt sind, die jedoch andere Nachteile aufweisen.
Alle die bekannten Druckmittelühertragungselemente bestehen in ihrer einfachsten Ausführung aus einer Hohlschraube, die einseitig veischlosscn jst und eine auf ihr angeordnete drehbare Hülse aufweist, die mittels Bohrungen mit der Hohehraubc in Verbindung steht, oder aus einem Hohlbolzen und auf ihm angeordneten drehbaren einzelnen Hülsen oder auch solchen, die eine Hülse aufweisen, die eine feste Verbindung einzelner Ringe darstellt, wobei die Anzahl der Zu-bzw. Ableitungen abhängig vom Bolzenquerschnitt ist, was bei einer Vielzahl von Zuleitungen bedeutet, dass der Bolzendurchmesser überdimensional gross gehalten werden muss, was aus einbautechnischen Gründen nicht in jedem Fall vertretbar ist.
Mit zunehmender Anzahl der Zuleitungen vergrössert sich jedoch nicht nur der Querschnitt des Bolzens, sondern auch die Anzahl der Ableitungen und die damit erforderliche Anzahl der einzelnen drehbaren Hülsen, wodurch die Länge des Bolzens sich ebenfalls vergrössern muss. Da der angebohrte Bolzen in seinem Durchmesser nach der Gesamtzahl der Zuführungsleitungen bemessen sein muss, wird sein Querschnitt nur an der Zuführungsseite voll ausgenutzt, während er nach jeder Ableitung, die durch Radialbohrungen und Ringnuten in die Hülsen erfolgt, im Querschnitt eine Bohrung verliert und massiver wird.
Das bedeutet jedoch, dass mit zunehmender Anzahl der Zu- und Ableitungen die Eigenmasse eines bekannten Druckmittelübertragungselementes unvertretbar gross wird. Ausserdem wird bei einer Vielzahl von
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alichund zeitraubendmittelübertragungselemente in der Zahl ihrer Anschlüsse aus fertigungstechnischen Gründen begrenzt, da
Sacklöcher von bestimmtem Durchmesser nicht in beliebiger Länge hergestellt werden können.
Es wurde auch bereits ein Gelenk zur Verbindung von Druckflüssigkeit führenden Leitungen mit Wälz- lager vorgeschlagen, bei dem mit Hilfe zweier gegeneinander verdrehbarer Teile eine Druckmittelüber- tragung für eine einzige Zuführung auf andere Art und Weise, wie bisher beschrieben, erreicht wird.
Dieses Gelenk ist jedoch nur bedingt verwendbar und hat in keiner Weise die allen angeführten
Druckmittelübertragungselementen anhaftenden Mängel und Nachteile beseitigen können.
Es ist Zweck und Aufgabe der Erfindung, ein Druckmittelübertragungsgelenk zu schaffen, das der Übertragung von Druckmedien, vorzugsweise Drucköl, insbesondere im Maschinenbau, dient und bei Ver- meidung aller angeführten Mängel und Nachteile universell anwendbar und konstruktiv sowie fertigungs- technisch einfach ist und ausserdem bei kleinsten Abmessungen und geringster Eigenmasse einfach mon- tiert werden kann.
Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass auf einem, das gesamte Druckmittelübertragungs- gelenk zusammenhaltenden Spannbolzen von Distanzhülsen in Abstand voneinander gehaltene, feste
Scheiben und zwischen ihnen auf den Distanzhülsen drucklose, drehbare Scheiben angeordnet sind, die über den gesamten Umfang der Scheiben je nach Bedarf in einem bestimmten Abstand voneinander in be- kannter Weise angeordnete radialeDruckmittelzu- bzw.
-abführungsbohrungen von unterschiedlicher Tie- fe aufweisen, von denen die radialen Bohrungen jeweils einer festen Scheibe und einer drehbaren Scheibe untereinander über in bekannter Weise in die radialen Bohrungen der festen Scheiben mündende axiale
Bohrungen und ebenfalls in den festen Scheiben befindliche bekannte Ringkanäle mit, mit den radialen
Bohrungen der drehbaren Scheiben in Verbindung stehenden, durchgehenden axialen Bohrungen verbunden sind.
Weiterhin wird noch ein Vorteil dadurch erreicht, dass der Spannbolzen einerseits mit einem an einer äusseren Stirnseite einer festen Scheibe anliegenden Ansatz versehen ist und anderseits eine gegen die ent- gegengesetzt liegende äussere Stirnseite einer festen Scheibe drückende Spannmutter trägt.
Ebenfalls wird eine weitere Verbesserung dadurch erreicht, dass der Spannbolzen und eine feste Schei- be in einem Teil vereinigt und die festen Scheiben mit einem Ringansatz, der der Zentrierung und der Abdichtung dient, versehen sind.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben :
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt des erfindungsgemässen Durckmittelübertragungsge- lenkes für zwölf Anschlüsse, in Fig. 2 einen Schnitt A-A durch eine feststehende Scheibe gemäss der Fig. l, in Fig. 3 einen Schnitt B-B durch eine drehbare Scheibe gemäss der Fig. l, in Fig. 4 einen Längsschnitt einer andern Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckmittelübertragungsgelenkes für zwei Anschlüsse.
Das erfindungsgemässe Druckmittelübertragungsgelenk besteht aus einem Spannbolzen 1, auf dem im Wechsel feste Scheiben 2 und drehbare Scheiben 3 angeordnet sind. Zwischen den festen Scheiben 2 sind auf dem Spannbolzen 1 Distanzhülsen 4 angeordnet, die ein axiales Spiel für die auf ihnen sitzenden drehbaren Scheiben 3 garantieren und gleichzeitig zur Verspannung der festen Scheiben 2 untereinander dienen. Der Spannbolzen 1 liegt einerseits mit seinem Bund an der äusseren Stirnseite einer festen Scheibe 2 an, und auf seinem ändern Ende sitzt eine Spannmutter 5. Die festen Scheiben 2 und die drehbaren Scheiben 3 sind mit in bestimmten Abständen über den gesamten Umfang verteilten radialen Bohrungen 6 von unterschiedlicher Tiefe versehen.
Die radialen Bohrungen 6 der festen Scheiben 2 sind an ihrem unteren Ende über eine axiale Bohrung 7 jeweils mit einem Ringkanal 8 verbunden. In den drehbaren Scheiben 3 sind durchgehende axiale Bohrungen 9 angeordnet, in die radialen Bohrungen 6 dieser Scheiben münden und die jeweils einem Ringkanal 8 in einer festen Scheibe 2 zugeordnet sind. Zwischen den festen Scheiben 2 und den drehbaren Scheiben 3 sind, entsprechend der Anzahl der Ringkanäle 8, Dichtungen 10 vorgesehen.
Wenn das gesamte Druckmittelübertragungsgelenk in einem Aggregat angeordnet ist, das aus einem' festen und einem drehbaren Teil besteht, auf dem mehrere Druckmittelverbraucher angeordnet sind, dann sind die festen Scheiben 2 dem festen Teil des Aggregates zugeordnet, während die drehbaren Scheiben 3 die Drehbewegung des drehbaren Teiles des Aggregates ebenfalls ausführen. Sollen nunmehr die Druckmittelverbraucher mit Drucköl beaufschlagt werden, so wird Drucköl von einer Pumpe in die radialen Bohrungen 6 der festen Scheiben 2 gebracht.
Dieses Drucköl fliesst über die axialen Bohrungen 7 in die Ringkanäle 8, tritt in die durchgehenden axialen Bohrungen 9 der drehbaren Scheiben 3 ein und verlässt die drehbaren Scheiben 3 wieder über die radialen Bohrungen 6 dieser Scheiben, von wo es zu den einzelnen auf dem drehbaren Teil des Aggregates befindlichen Druckmittelverbrauchern gelangt.
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Dabei bewirken die durchgehenden axialen Bohrungen 9 in den drehbaren Scheiben 3, dass sich der Druck des Druckmittels an beiden Stirnflächen der drehbaren Scheibe 3 aufbaut, so dass die Scheibe drucklos schwimmend sich drehen kann. Der Zweck des Druckmittelübertragungsgelenkes ist also erreicht, denn unter Vermeidung aufwendiger Lagerungen zum Abfangen des vom Druckmittel einseitig erzeugten Druckes wurde ein einfaches, zweckmässiges Element geschaffen für die Übertragung der verschiedenartigsten Druckmedien.
Zur Erreichung zweier verschiedener Bewegungsrichtungen, beispielsweise zur Erzeugung der Bewegung eines Differentialzylinders, der auf einem drehbaren Teil eines Aggregates angeordnet ist, ist die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform, bei der der Bolzen 1 und eine feste Scheibe 2'ein Ganzes bilden und nur eine drehbare Scheibe 3'vorgesehen ist, besonders geeignet.
Zweckmässigerweise kann bei dieser Ausführungsform auch der Eintritt des Druckmittels durch Bohrun- gen 6'an eine Stirnseite einer festen Scheibe 2'verlegt werden, um noch platzsparender zu bauen. Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Druckmittelübertragungsgelenkes kann man jedoch die Druckmittelein- und -austrittsbohrungen so legen, wie es für Kontrolle und Montage am günstigsten ist, wodurch beste Leitungsverlegung möglich wird.
PATENTANSPRÜCHE :
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insbesondere im Maschinenbau, dient, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem, das gesamte Druckmittelübertragungsgelenk zusammenhaltenden Spannbolzen (1) von Distanzhülsen (4) in Abstand voneinander gehaltene, feste Scheiben (2) und zwischen ihnen auf den Distanzhülsen (4) drucklose, drehbare Scheiben (3) angeordnet sind, die über den gesamten Umfang der Scheiben je nach Bedarf in einem bestimmten Abstand voneinander in bekannter Weise angeordnete radiale Druckmittelzu-bzw.-abfüh- rungsbohrungen von unterschiedlicher Tiefe aufweisen, von denen die radialen Bohrungen (6) jeweils einer festen Scheibe (2) und einer drehbaren Scheibe (3) untereinander über in bekannter Weise in die radialen Bohrungen (6) der festen Scheiben (2) mündende axiale Bohrungen (7) und ebenfalls in den festen Scheiben (2)
befindliche bekannte Ringkanäle (8) mit, mit den radialen Bohrungen (6) der drehbaren Scheiben (3) in Verbindung stehenden, durchgehenden axialen Bohrungen (9) verbunden sind.