DE102007012238A1

DE102007012238A1 - Schwenkantrieb

Info

Publication number: DE102007012238A1
Application number: DE102007012238A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: H2r Automation De GmbH
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: DE202006004559U1; DE102007012238B4

Abstract

Schwenkantrieb mit folgenden Merkmalen:
a) der Schwenkantrieb hat ein Gehäuse;
b) in dem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert;
c) der Schwenkantrieb weist einen Zylinder auf;
d) der Zylinder ist an seinem freien Ende mit einem Zylinderdeckel versehen;
e) in dem Zylinder ist ein Kolben verschieblich geführt;
f) der Kolben ist derart kinematisch mit der Antriebswelle verbunden, dass eine Bewegung des Kolbens eine Schwenkbewegung der Antriebswelle zur Folge hat;
g) der Kolben begrenzt auf seiner Innenseite einen Innendruckraum und/oder auf seiner Außenseite einen Außendruckraum, welcher bzw. welche mit zu einem Druck mittelanschluss führenden Zuführleitungen verbunden ist bzw. sind;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
h) der Zylinderdeckel ist über zumindest einen Stehbolzen mit dem Gehäuse verbunden;
i) der jeweilige Stehbolzen durchsetzt den zugehörigen Zylinder und den Kolben;
j) über den bzw. die Stehbolzen ist der Zylinderdeckel gegen den Zylinder verspannt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb mit folgenden Merkmalen:

a) der Schwenkantrieb hat ein Gehäuse;
b) in dem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert;
c) der Schwenkantrieb weist einen Zylinder auf;
d) der Zylinder ist an seinem freien Enden mit einem Zylinderdeckel versehen;
e) in dem Zylinder ist ein Kolben verschieblich geführt;
f) der Kolben ist derart kinematisch mit der Antriebswelle verbunden, dass eine Bewegung des Kolbens eine Schwenkbewegung der Antriebswelle zur Folge hat;
g) der Kolben begrenzt auf seiner Innenseite einen Innendruckraum und/oder auf seiner Außenseite einen Außen druckraum, der bzw. die mit zu einem Druckmittelanschluss führenden Zuführleitungen verbunden ist bzw. sind.

Vorzugsweise betrifft die Erfindung einen Schwenkantrieb, der wenigstens zwei Zylinder mit darin verschieblich geführten Kolben aufweist, die mit der Antriebswelle derart kinematisch verbunden sind, dass sie bei einer Schwenkbewegung der Antriebswelle eine gegenläufige Bewegung ausführen.
Schwenkantriebe der vorgenannten Art werden insbesondere zur Betätigung von Ventilen, Drosselklappen oder dergleichen vor allem in chemotechnischen Anlagen eingesetzt. Die im Stand der Technik bekannten Schwenkantriebe haben ein Gehäuse, in dem eine nach außen gehende Antriebswelle schwenkbar gelagert ist. Das Gehäuse erstreckt sich quer zur Wellenachse der Antriebswelle rohrförmig und bildet dort in der Regel zwei koaxiale Zylinder aus, die an ihren freien Enden mit Zylinderdeckeln versehen sind. Die Zylinderdeckel sind über Schrauben mit der Wandung des Zylinders verbunden und weisen gegebenenfalls mittig angeordnete Hubbegrenzer in Form von in die Zylinder innenseitig hineinragenden Schrauben auf, die von außen ein- oder ausgeschraubt werden können.
In den Zylindern sind Kolben verschieblich geführt, an deren gegenüberliegenden Innenseiten jeweils eine Zahnstange angebracht ist, die die Antriebswelle beidseitig einfassen und dort mit einem auf der Antriebswelle drehfest sitzenden Kitzel kämmen. Aufgrund dieser kinematischen Verbindung können sich die Kolben in den Zylindern nur gegenläufig bewegen. Deren Translationsbewegung wird in eine Schwenkbewegung der Antriebswelle umgesetzt.
Der Schwenkantrieb kann einfachwirkend oder doppeltwirkend ausgebildet sein. Im ersteren Fall begrenzen die Kolben Druckräume entweder nur auf ihren Innenseiten oder nur auf ihren Außenseiten. Die Druckräume sind über Bohrungen im Gehäuse mit einem von außen zugänglichen Druckmittelanschluss verbunden. Über diese können sie mit einem Druckmittel, in der Regel Druckluft, beaufschlagt werden. Bei innenseitigen Druckräumen werden die Kolben bei Druckluftbeaufschlagung nach außen verschoben und bei außenliegenden Druckräumen umgekehrt. Damit die Kolben nach einem so bewirkten Schwenkvorgang wieder zurückgestellt werden, sind auf den den Druckräumen abgewandten Seiten der Kolben Rückstellfedern angeordnet, meist in Form von einfachen oder doppelten Schraubenfedern.
Bei doppeltwirkenden Schwenkantrieben sind Druckräume auf beiden Seiten der Kolben vorhanden, wobei die Außen- und die Innendruckräume jeweils einen gesonderten Druckluftanschluss haben, so dass sie getrennt mit Druckluft beaufschlagt werden können. Sollen die Kolben nach innen, d.h. in Richtung auf die Antriebswelle, bewegt werden, werden nur die Außendruckräume mit Druckluft beaufschlagt. Umgekehrt geschieht dies nur mit den Innendruck räumen. Die Druckluftversorgung zu den Außendruckräumen erfolgt dabei über Bohrungen in den zum Gehäuse gehörenden Wandungen der Zylinder.
Bei den bekannten Schwenkantrieben der vorgenannten Art ist das Gehäuse ein dickwandiges und damit schweres Gussteil, in das die Druckluftkanäle eingebohrt werden müssen und das im Bereich der Zylinderdeckel eine solche Wandstärke haben muss, dass dort eine Schraubenverbindung mit mehreren, über den Umfang der Zylinderdeckel verteilten Schrauben möglich ist. Entsprechend hoch sind der Materialverbrauch, der Raumbedarf in Relation zum Drehmoment, das Gewicht und die Herstellungskosten. Die Herstellungskosten werden auch dadurch negativ beeinflusst, dass die Montage kompliziert ist. Dies erschwert auch die Demontage für eventuelle Servicearbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkantrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, dass er vor allem geringere Herstellungskosten hat.

Diese Aufgabe wird bei einem einzylindrigen Schwenkantrieb erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

h) der Zylinderdeckel ist über zumindest einen Stehbolzen mit dem Gehäuse verbunden;
i) der bzw. Stehbolzen durchsetzt bzw. durchsetzen den Zylinder und Kolben;
j) über den bzw. die Stehbolzen ist der Zylinderdeckel gegen den Zylinder verspannt. Bei einem mehrzylindrigen Schwenkantrieb wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
k) die Zylinderdeckel sind über Stehbolzen mit dem Gehäuse verbunden;
l) die Stehbolzen durchsetzen die Zylinder und Kolben;
m) über die Stehbolzen sind die Zylinderdeckel gegen die Zylinder verspannt.

Grundgedanke der Erfindung ist es also, den bzw. die Zylinderdeckel nicht mehr am zugehörigen Zylinder festzuschrauben, sondern über wenigstens einen den bzw. die Zylinder und Kolben durchsetzenden Stehbolzen mit dem Gehäuse zu verbinden. Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlich, dicke Zylinderwandungen für die Verschraubung des bzw. der Zylinderdeckel vorzusehen. Außerdem ist die Montage wesentlich einfacher. Hinzu kommt, dass der bzw. die Kolben durch den bzw. die Stehbolzen zusätzlich innenseitig geführt wird bzw. werden, wodurch die Neigung zum Verkanten reduziert wird.

In bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der bzw. die Zylinder jeweils an einer Stirnseite des Gehäuses angesetzt und mittels des zumindest einen Stehbolzens und über den zugehörigen Zylinderdeckel gegen das Gehäuse verspannt ist bzw. sind. Das Gehäuse ist dann auf den zentralen Kernbereich für die Aufnahme der Antriebswelle beschränkt. Für den bzw. die Zylinder kann jeweils ein einfacher Rohrabschnitt verwendet werden, dessen Wandstärke erheblich geringer sein kann als die bei den bekannten Schwenkantrieben. Insgesamt ergibt sich hierdurch eine wesentliche Gewichtsreduktion und zusätzlich eine einfachere Montage und Demontage.

Um ein in Relation zur Baugröße möglichst hohes Drehmoment verwirklichen zu können, sollte die Außenkontur des bzw. der Zylinder bis an die Außenkontur des Gehäuses gehen. Da der bzw. die Zylinder als dünne Rohrabschnitte ausgebildet ist bzw. sind, ergibt sich hierdurch in Relation zum Bauvolumen eine wesentlich größere Kolbenfläche und damit bei gegebenem Druck des Druckmittels ein höheres Drehmoment.

Obwohl grundsätzlich die Möglichkeit besteht, den bzw. die Zylinderdeckel jeweils mit mehreren Stehbolzen zu fixieren, gehört es zum Konzept der vorliegenden Erfindung, den bzw. die Zylinderdeckel über jeweils einen einzigen Stehbolzen zu verspannen, der vorzugsweise koaxial zur Achse des jeweiligen Zylinders verläuft und deshalb den zugehörigen Zylinderdeckel mittig verspannt. Dies schließt eine exzentrische Anordnung des bzw. der Stehbolzen nicht aus.

In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgeschlagen, dass der bzw. die Stehbolzen jeweils einen Axialkanal aufweist bzw. aufweisen, der am innenseitigen Ende Verbindung zu einem Ausgang hat und am dekkelseitigen Enden einen Auslass aufweist. Diese Ausbildung des bzw. der Stehbolzen ist vor allem dann sinnvoll, wenn jeweils zwischen der Außenseite des Kolbens und des Zylinderdeckels ein Außendruckraum ausgebildet ist. Sofern dieser bzw. diese Außendruckräume mit Rückstellfedern besetzt ist bzw. sind, dient der jeweilige Axialkanal als Belüftung, über die das Druckmittel beim Auseinanderbewegen des bzw. der Kolben zu einem Ausgang entweichen kann. Bei einer doppeltwirkenden Ausbildung können auch der bzw. die Außendruckräume über den bzw. die Axialkanäle mit Druckmittel beaufschlagt werden. Er bzw. sie ist bzw. sind dann mit einem Druckmittelanschluss am Ausgang verbunden. Es versteht sich, dass ein solcher Schwenkantrieb auch einfachwirkend betrieben werden kann, wenn jeweils in dem Raum zwischen der Innenseite des Kolbens und dem Gehäuse eine Rückstellfeder angeordnet ist.

Die vorbeschriebene Ausbildung hat den Vorzug, dass die Wandung des bzw. der Zylinder keine Bohrungen enthalten muss, die der Zufuhr von Druckluft bzw. der Belüftung dienen. Auch dies trägt dazu bei, die Wandstärke des bzw. der Zylinder auf das für die Festigkeit notwendige Maß zu beschränken und hierdurch Gewicht einzusparen sowie bei gegebenem Volumen eine größere Kolbenfläche und damit ein höheres Drehmoment zu verwirklichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die kinematische Verbindung zwischen dem bzw. den Kolben und der Antriebswelle in an sich bekannter Weise so gestaltet ist, dass an die Innenseiten des bzw. der Kolben jeweils eine Zahnstange angebracht ist und die Antriebswelle ein Ritzel aufweist, in das die Zahnstange(n) einfaßt bzw. einfassen. Sofern zwei Zylinder koaxial zueinander angeordnet sind, verlaufen die Zahnstangen parallel zueinander und fassen die Ritzel beidseitig ein. Die Zahnstange(n) ist bzw. sind in dem Gehäuse vorzugsweise in jeweils einer Führungsausnehmung verschieblich geführt, wobei die Führungsausnehmung(en) die Zahnstange(n) bis auf Ausschnitte im Bereich des Ritzels umschließt bzw. umschließen. Hierdurch wird eine besonders gute Führung der Zahnstange(n) und damit auch des zugehörigen Kolbens erreicht. Dabei sollte(n) die Zahnstange(n) und die Führungsausnehmung(en) zumindest über mehr als 180° kreisrunden Querschnitt haben, da dies eine besonders gute Führung und gleichzeitig eine einfache Montage gewährleistet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der bzw. die Stehbolzen lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist bzw. sind und von der Außenseite des bzw. der Zylinderdeckel derart zugänglich ist bzw. sind, dass er bzw. sie von dort her vom Gehäuse lösbar und mit dem zu gehörigen Zylinderdeckel abnehmbar ist bzw. sind. Dies erleichtert die Montage und Demontage erheblich. Vorzugsweise ist dies so ausgebildet, dass der bzw. die Stehbolzen jeweils eine Schraube bildet bzw. bilden, die mit ihrem Schraubenkopf an dem zugehörigen Zylinderdeckel anliegt.

Wie schon oben beschrieben, eignet sich der erfindungsgemäße Schwenkantrieb für eine einfachwirkende Bauweise, bei der sich der jeweilige Kolben entweder an seinen Innenseiten oder seinen Außenseiten an Rückstellfedern abstützt und die jeweils andere Seite des Kolbens einen Druckraum begrenzt. Alternativ dazu können aber auch jeweils beide Seiten des Kolbens Druckräume begrenzen, um einen doppeltwirkenden Schwenkantrieb zu erhalten.

Das Gehäuse selbst sollte Quaderform aufweisen und aus einem Vollmaterial hergestellt sein, aus dem nur die notwendigen Ausnehmungen für Luftführung, Antriebswelle und mechanischen Führungen ausgeformt worden sind. Auf diese Weise wird der Druckmittelverbrauch mangels unnötiger Toträume auf ein Minimum reduziert. An der Außenseite sollte das Gehäuse glatte, vorzugsweise ebene Flächen aufweisen, um die Gefahr von Verletzungen gering zu halten und gute Anschlussmöglichkeiten für die Druckluftzufuhr und für Steuergeräte zu erhalten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse oberhalb der Antriebswelle eine Ausneh mung aufweist, die zweckmäßigerweise nach außen hin offen ist und dort mit einem Deckel verschlossen werden kann. In dieser Ausnehmung können Steuereinheiten und Endlagenmelder montiert werden. Auf diese weise kann ein toter Raum sinnvoll genutzt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:

1 den erfindungsgemäßen Schwenkantrieb in einem Horizontalschnitt (Schnittebene E-F gemäß 3);

2 einen Querschnitt durch den Schwenkantrieb gemäß 1 in der Schnittebene C-D;

3 einen Vertikalschnitt durch den Schwenkantrieb gemäß den 1 und 2 (Schnittebene G-H gemäß 1);

4 einen Querschnitt durch den Schwenkantrieb gemäß den 1 bis 3 in der Schnittebene A-B in 3 und

5 einen ausschnittweisen Querschnitt durch den Schwenkantrieb gemäß den 1 bis 4 in der Schnittebene I-J gemäß 4.

Der Schwenkantrieb 1 weist ein zentrales, quaderförmiges Gehäuse 2 auf, das aus einem Vollmaterial hergestellt ist. Das Gehäuse 2 hat eine ebene Unterseite 3 mit abgefasten Schrägen 4, 5, an die sich senkrecht hochgehende Seitenwände 6, 7 anschließen, die parallel zueinander verlaufen. Obenseitig wird das Gehäuse 2 von einem abnehmbaren, horizontal sich erstreckenden Gehäusedeckel 8 abgeschlossen.
In einer kreisförmigen Bohrung 9 des Gehäuses 2 ist zentral eine sich vertikal erstreckende Antriebswelle 10 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 10 ragt untenseitig aus der Bohrung 9 heraus. Sie hat dort stirnseitig einen Innenvierkant 11, mit dem sie auf einen Außenvierkant eines Ventils oder dergleichen unter Ausbildung einer drehfesten Verbindung aufgesetzt werden kann. Obenseitig ragt die Antriebswelle 10 mit einem Fortsatz 12 in einen Hohlraum 13 hinein, der aus dem Gehäuse 2 herausgefräst ist und von dem Gehäusedeckel 8 obenseitig abgeschlossen wird. Der Hohlraum 13 ist dazu bestimmt, eine interne Ansteuerung und Rückmeldeeinheiten, z.B. eine oder mehrere Endlagenmelder (z.B. ein Magnetventil und einen Endschalter) aufzunehmen.
Das Gehäuse 2 hat sich senkrecht zu den Seitenwänden 6, 7 erstreckende, zueinander parallele und vertikale Stirnwände 15, 16, an die sich nach beiden Seiten hin Zylinderwandungen 18, 19 in koaxialer Anordnung anschließen. Die Zylinderwandungen 18, 19 sind als einfache Rohrab schnitte mit gleichbleibender Wanddicke ausgebildet. Der Außenumfang ist so groß, dass er die Unterseite 3, die Seitenwände 6, 7 und die Oberseite des Gehäuses 2 nahezu tangiert (vgl. 2).
Auf die äußeren Enden der Zylinderwandungen 18, 19 sind Zylinderdeckel 20, 21 aufgesetzt. Sie stützen sich auf den Stirnseiten der Zylinderwandungen 18, 19 ab. Die Zylinderdeckel 20, 21 werden durch jeweils einen zentralen Stehbolzen 22, 23 gegen die Zylinderwandungen 18, 19 und hierdurch diese gegen die Stirnwände 15, 16 des Gehäuses 2 verspannt. Die Stehbolzen 22, 23 erstrecken sich koaxial zu den Achsen der Zylinderwandungen 18, 19. Sie weisen gehäuseseitig Innengewinde auf, mit denen sie auf zylindrische Vorsprünge 24, 25 aufgeschraubt sind, die horizontal von den Stirnwänden 15, 16 vorstehen. An ihren freien Enden weisen die Stehbolzen 22, 23 Senkköpfe 26, 27 auf, die sich an den Zylinderdeckeln 20, 21 abstützen und über diese nach außen nicht vorstehen.
In den Ringräumen, die jeweils von den Stirnwänden 15 bzw. 16, den Zylinderwandungen 18 bzw. 19, den Zylinderdeckeln 20 bzw. 21 und den Stehbolzen 22 bzw. 23 gebildet werden, sind Kolben 28, 29 eingesetzt, die als kreisrunde Platten ausgebildet sind und abdichtend an den Innenseiten der Zylinderwandungen 18 bzw. 19 und an den Stehbolzen 22 bzw. 23 anliegen. Sie teilen die Ringräume in Außendruckräume 30 bzw. 31 einerseits und Innendruckräume 32 bzw. 33 andererseits.
Wie insbesondere aus 1 zu ersehen ist, sind an die Innenseiten der beiden Kolben 28, 29 jeweils eine Zahnstange 34 bzw. 35 mittels Schrauben 36 bzw. 37 angeschraubt, die sich parallel zueinander und zur Achse der Zylinderwandungen 18, 19 erstrecken, jedoch zu dieser um den jeweils selben Betrag einmal nach links und einmal nach rechts versetzt sind. Die Zahnstangen 34, 35 haben kreisrunden Querschnitt und sind in den Führungsbohrungen 38, 39 axial beweglich geführt. Die Führungsbohrungen 38, 39 sind innenseitig mit einer Lagerschicht beispielsweise aus PTFE versehen und durchsetzen das Vollmaterial des Gehäuses 2 in horizontaler Richtung. Da die Zahnstangen 34, 35 starr mit den Kolben 28 bzw. 29 verbunden sind, werden die Kolben 28, 29 nicht nur durch die Zylinderwandungen 18 bzw. 19 und die Stehbolzen 22 bzw. 23, sondern auch durch die Zahnstangen 34 bzw. 35 verkantungssicher geführt.
Auf den einander zugewandten Seiten haben die Zahnstangen 34, 35 jeweils eine Verzahnung 40 bzw. 41. Die Verzahnungen stehen mit einem Ritzel 42 in Eingriff, das mit der Antriebswelle 40 drehfest verbunden ist und von den Verzahnungen 40, 41 beidseitig eingefasst wird. Das Ritzel 42 ragt in die Führungsbohrungen 38, 39 hinein. Aufgrund dieser Verzahnung können sich die Kolben 28, 29 nur gegenläufig bewegen. Ihre gegenläufige Translationsbewegung wird über das aus Verzahnungen 40, 41 und Ritzel 42 be stehende Getriebe in eine Schwenkbewegung der Antriebswelle 10 umgesetzt.
Die Stehbolzen 22, 23 durchzieht jeweils ein Axialkanal 43 bzw. 44, wobei jeder Axialkanal 43, 44 gehäusedeckelseitig einen Auslass 45 bzw. 46 zu dem jeweiligen Außendruckraum 30 bzw. 31 aufweist. Die Axialkanäle 43, 44 setzen sich in den Vorsprüngen 24 bzw. 25 bis in das Gehäuse 2 fort. An ihren innenseitigen Enden haben sie Verbindung zu Querkanälen 47 bzw. 48, die zu der Seitenwand 7 führen. Dort münden sie in einen Längskanal 49, der das Gehäuse 2 benachbart zur Seitenwand 7 durchsetzt. Der Längskanal 49 hat eine zentrale Verbindung zu einem Druckluftanschluss 50 auf der Außenseite der Seitenwand 7. Über diesen Druckluftanschluss 50 können die Außendruckräume 30 mit Druckluft versorgt werden, wobei die Druckluft nacheinander den Längskanal 40, die Querkanäle 47, 48, die Axialkanäle 43, 44 und die Auslässe 45, 46 passiert.
Die Innendruckräume 32, 33 sind über einen Längskanal 51 verbunden, der unterhalb des Längskanals 49 durch das Material des Gehäuses 2 verläuft und Verbindung zu einem weiteren Druckluftanschluss 52 hat. Die Druckluftanschlüsse 50, 52 sind mit einem hier nicht dargestellten Steuerventilgerät verbunden, über das einer der Druckluftanschlüsse 50, 52 mit Druckluft beaufschlagt werden kann, während der jeweils andere Druckluftanschluss 50, 52 belüftet wird.
Soll die Antriebswelle 10 aus der in den Figuren gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn (1) verdreht werden, wird auf den Druckluftanschluss 50 Druckluft aufgegeben, die dann letztlich über die Auslässe 45, 46 in die Außendruckräume 30, 31 austritt. Gleichzeitig werden der Druckluftanschluss 52 und damit die Innendruckräume 32, 33 zur Außenatmosphäre hin belüftet. Der in den Außendruckräumen 30, 31 wirkende Druck treibt die Kolben 28, 29 nach innen in Richtung des Gehäuses 2. Über die Zahnstangen 34, 35 wird das Ritzel 42 und damit die Antriebswelle 10 im Uhrzeigersinn verdreht. Dies kann solange geschehen, bis die Kolben 28, 29 an den Stirnwänden 15, 16 des Gehäuses 2 anschlagen. Aus dieser Stellung heraus – oder auch aus einer Zwischenstellung – können die Kolben 28, 29 wieder in die gezeigte Ausgangsstellung zurückbewegt werden, wenn umgekehrt der Druckluftanschluss 52 und damit die Innendruckkammern 32, 33 mit Druckluft beaufschlagt werden und der Druckluftanschluss 50 und damit die Außendruckräume 30, 31 über die Auslässe 45 bzw. 46, die Axialkanäle 43 bzw. 44, die Querkanäle 47 bzw. 48 und den Längskanal 49 belüftet werden.
Die doppeltwirkende Ausbildung des in den Figuren dargestellten Schwenkantriebes 1 lässt sich ohne weiteres in eine einfachwirkende Ausführung umwandeln. Hierzu ist lediglich erforderlich, die Stehbolzen 22, 23 durch Ansetzen eines Schraubendrehers an den Senkköpfen 36, 37 von den Vorsprüngen 24, 25 abzuschrauben und zusammen mit den Zylinderdeckeln 20, 21 abzunehmen und dann in die Außendruckräume 30, 31 – erforderlichenfalls nach Verschieben der Kolben 28, 29 in die innenliegende Endstellung – ein Federpaket einzusetzen und dann wieder die Zylinderdeckel 20, 21 auf die Zylinderwandungen 18 bzw. 19 aufzusetzen und jeweils beide über die Stehbolzen 22, 23 zu verspannen. In diesem Fall bleibt der Druckluftanschluss 50 belüftet, so dass die Außendruckräume 30, 31 bei einer Bewegung der Kolben 28, 29 atmen können. Eine Druckluftbeaufschlagung erfolgt dann nur noch über den Druckluftanschluss 52 und die Innendruckräume 32, 33.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass die Montage und Demontage des Schwenkantriebes 1 denkbar einfach ist. Nach Abschrauben der Stehbolzen 22, 23 und Abnahme der Zylinderdeckel 20, 21 können auch die Zylinderwandungen 18, 19 von den Kolben 28, 29 abgezogen werden. Diese sind dann nur noch über die Zahnstangen 34, 35 in den Führungsbohrungen 38, 39 geführt und können aus diesen problemlos herausgezogen werden. Auch die Entfernung der Antriebswelle 10 durch Herausziehen aus der Bohrung 9 ist ohne weiteres möglich. Es lassen sich dann eventuelle Servicearbeiten ausführen. Die Montage geschieht dann in umgekehrter Weise.
In 5 ist eine Schwenkbegrenzungseinrichtung 53 für die Antriebswelle 10 dargestellt. Die Antriebswelle 10 weist eine im Querschnitt (vgl. 3) halbkreisförmige Nut 54 auf, die sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von 90° erstreckt und dann jeweils beidseitig gerade ausläuft. Hierdurch wird ein Anschlagvorsprung 55 gebildet. Tangential zu der Bohrung 9 für die Antriebswelle 10 erstrecken sich zwei parallel zueinander und senkrecht zur Seitenwand 6 verlaufende Sackbohrungen 56, 57, die zu dieser Seitenwand 6 hin offen sind und dort Erweiterungen 58, 59 aufweisen. Die Erweiterungen 58, 59 weisen Innengewinde auf, in die Anschlagbolzen 60, 61 eingeschraubt sind. Die Anschlagbolzen 60, 61 sind innenseitig hohl ausgebildet. In sie eingesetzt sind Schrauben 62, 63, die Senkschraubköpfe 64, 65 aufweisen, über die die Schrauben 62, 63 verdreht werden können. Die Schrauben 62, 63 haben eine drehfeste Verbindung mit den Anschlagbolzen 60, 61, so dass durch Verdrehen der Schraubenköpfe 64, 65 die Anschlagbolzen 60, 61 mit verdreht werden und sie hierdurch eine Axialbewegung ausführen.
In der gezeigten Stellung ragen die beiden Anschlagbolzen 60, 61 mit ihren abgerundeten freien Enden in die Nut 54 hinein. Dabei liegt der rechte Anschlagbolzen 61 an den Anschlagvorsprung 55 an, blockiert also die Antriebswelle 10 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn. Die Antriebswelle 10 kann demgemäß aus dieser Stellung nur eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführen, und zwar um 90°, bis der Anschlagvorsprung 55 an dem linken Anschlussbolzen 59 anschlägt. Zwischen diesen beiden Stellungen kann die Antriebswelle 10 verschwenkt werden.
Für eine Notbetätigung der Antriebswelle 10 können die Anschlagbolzen 60, 61 aus den Sackbohrungen 56, 57 herausgenommen werden. Es wird dann je nach Stellung der Antriebswelle 10 in einer der Sackbohrungen 56, 57 eine Spindel eingesetzt, über die dann eine Betätigung der Antriebswelle 10 von Hand erfolgen kann.

Claims

Schwenkantrieb mit folgenden Merkmalen: a) der Schwenkantrieb hat ein Gehäuse; b) in dem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert; c) der Schwenkantrieb weist einen Zylinder auf; d) der Zylinder ist an seinem freien Ende mit einem Zylinderdeckel versehen; e) in dem Zylinder ist ein Kolben verschieblich geführt; f) der Kolben ist derart kinematisch mit der Antriebswelle verbunden, dass eine Bewegung des Kolbens eine Schwenkbewegung der Antriebswelle zur Folge hat; g) der Kolben begrenzt auf seiner Innenseite einen Innendruckraum und/oder auf seiner Außenseite einen Außendruckraum, welcher bzw. welche mit zu einem Druck mittelanschluss führenden Zuführleitungen verbunden ist bzw. sind; gekennzeichnet durch folgende Merkmale: h) der Zylinderdeckel ist über zumindest einen Stehbolzen mit dem Gehäuse verbunden; i) der jeweilige Stehbolzen durchsetzt den zugehörigen Zylinder und den Kolben; j) über den bzw. die Stehbolzen ist der Zylinderdeckel gegen den Zylinder verspannt.
Schwenkantrieb (1) mit folgenden Merkmalen: k) der Schwenkantrieb hat ein Gehäuse (2); l) in dem Gehäuse (2) ist eine Antriebswelle (10) gelagert; m) der Schwenkantrieb (1) weist wenigstens zwei Zylinder (18, 19) auf; n) die Zylinder (18, 19) sind an ihren freien Enden mit Zylinderdeckeln (20, 21) versehen; o) in den Zylindern (18, 19) sind Kolben (28, 29) verschieblich geführt; p) die Kolben (28, 29) sind derart kinematisch mit der Antriebswelle (10) verbunden, dass eine gegenläufige Bewegung der Kolben (28, 29) eine Schwenkbewegung der Antriebswelle (10) zur Folge hat; q) die Kolben (28, 29) begrenzen auf ihren Innenseiten Innendruckräume (32, 33) und/oder auf ihren Außenseiten Außendruckräume (30, 31), die mit zu einem Druckmittelanschluss (50, 52) führenden Zuführleitungen verbunden sind; gekennzeichnet durch folgende Merkmale: r) die Zylinderdeckel (20, 21) sind über Stehbolzen (22,23) mit dem Gehäuse (2) verbunden; s) die Stehbolzen (22, 23) durchsetzen die Zylinder (18, 19) und die Kolben (28, 29); t) über die Stehbolzen (22, 23) sind die Zylinderdeckel (20, 21) gegen die Zylinder (18, 19) verspannt.
Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Zylinder (18, 19) jeweils an einer Stirnseite (15, 16) des Gehäuses (2) angesetzt und mittels des zumindest einen Stehbolzens (22, 23) und über den zugehörigen Zylinderdeckel (20, 21) gegen das Gehäuse (2) verspannt ist bzw. sind.
Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Zylinder (18, 19) jeweils als Rohrabschnitt ausgebildet ist bzw. sind.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des bzw. der Zylinder (18, 19) bis an die Außenkontur des Gehäuses (2) geht.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Zylinderdeckel (20, 21) jeweils über einen einzigen Stehbolzen (22, 23) verspannt ist bzw. sind.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Stehbolzen (22, 23) koaxial zur Achse des zugehörigen Zylinders (18, 19) verläuft bzw. verlaufen.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Stehbolzen (22, 23) jeweils einen Axialkanal (43, 44) aufweist bzw. aufweisen, der am innenseitigen Ende Verbindung zu einem Ausgang (50) hat und am deckelseitigen Ende einen Auslass (45, 46) aufweist.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an der Innenseite je des Kolbens (28, 29) eine Zahnstange (34, 35) angebracht ist und die Antriebswelle (10) ein Ritzel (42) aufweist, in das die Zahnstange(n) (34, 35) einfasst bzw. einfassen.
Schwenkantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange(n) (34, 35) in dem Gehäuse (2) jeweils in einer Führungsausnehmung (38, 39) verschieblich geführt ist bzw. sind.
Schwenkantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsausnehmung(en) (38, 39) die zugehörige Zahnstange (34, 35) bis auf einen Ausschnitt im Bereich des Ritzels (42) umschließt bzw. umschließen.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange(n) (34, 35) und die Führungsausnehmung(en) (38, 39) kreisrunden Querschnitt hat bzw. haben.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Stehbolzen (22, 23) lösbar mit dem Gehäuse (2) verbunden und von den Außenseiten der Zylinderdeckel (20, 21) derart zugänglich ist bzw. sind, dass er bzw. sie von dort her vom Gehäuse (2) lösbar und mit dem jeweils zugehörigen Zylinderdeckel (20, 21) abnehmbar ist bzw. sind.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der bzw. die Kolben jeweils (28, 29) entweder an seiner Innenseite oder an seiner Außenseite an Rückstellfedern abstützt und die jeweils andere Seite dieses Kolbens (28, 29) einen Druckraum (32, 33) begrenzt.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen- und Innenseite des Kolbens bzw. der Kolben (28, 29) Druckräume (30, 31) begrenzen.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) Quaderform aufweist und aus einem Vollmaterial hergestellt ist, aus dem nur die notwendigen Ausnehmungen für Luftführung, Antriebswelle (10) und mechanischen Führungen (38, 39) ausgebildet sind.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) glatte, vorzugsweise ebene Flächen (3, 6, 7, 8, 15, 16) aufweist.
Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) oberhalb der Antriebswelle (10) eine Ausnehmung (13) aufweist.
Schwenkantrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (13) mit einem Gehäusedekkel (16) verschlossen ist.