DE102012000968A1

DE102012000968A1 - Swivel drive, particularly pinion swivel drive, has housing unit and piston rod placed inside housing unit, where piston rod is movable from left end position into right end position through central position

Info

Publication number: DE102012000968A1
Application number: DE201210000968
Authority: DE
Inventors: Ewald Thiele
Original assignee: HORST THIELE MASCHB HYDRAULISCHE GERAETE GmbH; Horst Thiele Maschinenbau-Hydraulische Gerate GmbH
Current assignee: HORST THIELE MASCHB HYDRAULISCHE GERAETE GmbH; Horst Thiele Maschinenbau-Hydraulische Gerate GmbH
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-07-25

Abstract

The swivel drive (10) has a housing unit (12) and a piston rod (14) placed inside the housing unit. The piston rod is movable from a left end position into a right end position through a central position. The piston rod has piston rod stops (28,30) and the housing unit has housing stops (24,26) for the pistons (20,22). The piston rod is fixed in central position and respectively moves within the fixed central position, when the left and right pressure chambers (16,18) are pressurized.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwenktriebvorrichtung mit einer Gehäuseeinheit, zumindest einer innerhalb der Gehäuseeinheit längsverschieblich gelagerten Kolbenstange, die von einer linken Endstellung über eine Mittelstellung in eine rechte Endstellung bewegbar ist, einer im linken Endbereich der Kolbenstange innerhalb der Gehäuseeinheit angeordneten, mit Druck beaufschlagbaren linken Druckkammer, einer im rechten Endbereich der verschieblichen Kolbenstange angeordneten, mit Druck beaufschlagbaren rechten Druckkammer, zumindest einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Dreheinheit mit einer Gegenformkontur, die mit einer Formkontur der Kolbenstange in Wirkverbindung steht, derart, dass eine Längsverschiebung der Kolbenstange infolge Druckbeaufschlagung der linken und/oder rechten Druckkammer eine Drehung der Dreheinheit um ihre Drehachse zur Folge hat.The present invention relates to a swivel drive device having a housing unit, at least one longitudinally displaceably mounted within the housing unit piston rod which is movable from a left end position via a center position to a right end position, arranged in the left end of the piston rod within the housing unit, pressurizable left pressure chamber a, arranged in the right end of the movable piston rod, pressurizable right pressure chamber, at least one rotatably mounted about a rotation axis rotary unit having a Gegenformkontur, which is in operative connection with a contour of the piston rod, such that a longitudinal displacement of the piston rod as a result of pressurization of the left and / or right pressure chamber has a rotation of the rotary unit about its axis of rotation result.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Derartige Schwenktriebvorrichtungen werden in großer Anzahl beispielsweise im Rahmen einer industriellen Fertigung benötigt. Im Rahmen von Fertigungsprozessen ist es in vielen Situationen erforderlich, dass zu bearbeitende beziehungsweise zu montierende Bauteile von einer ersten gegebenen Montageposition in eine zweite gewünschte Montageposition geschwenkt beziehungsweise gedreht werden müssen, um einen weiteren Fertigungsprozess zu ermöglichen.Such swivel drive devices are required in large numbers, for example in the context of industrial production. In the context of manufacturing processes, it is necessary in many situations that components to be machined or mounted have to be pivoted or rotated from a first given assembly position to a second desired assembly position in order to enable a further manufacturing process.

Es ist ein Zahnstangenschwenkgetriebe der Anmelderin bekannt, das gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildet ist. Dabei werden die Bauteile von einer linken in eine rechte Endstellung verschwenkt.It is a rack and pinion gear of the applicant known, which is formed according to the preamble of claim 1. The components are pivoted from a left to a right end position.

In vielen Fertigungsprozessen ist es jedoch so, dass es gewünscht wird, dass das Bauteil auch in einer Mittelposition fixiert werden kann, aus der es heraus dann in die linke beziehungsweise rechte Endposition geschwenkt werden kann. Eine Schwenktriebvorrichtung, die eine Fixierung des Bauteils in Mittelstellung erlaubt, ist nicht bekannt.In many manufacturing processes, however, it is desirable that the component may also be fixed in a central position, from which it can then be pivoted out to the left or right end position. A pivoting drive device, which allows a fixation of the component in the center position, is not known.

Im Rahmen der bekannten Fertigungsprozesse wird die Fixierung in Mittelstellung durch zusätzliche anderweitig umzusetzende Maßnahmen im Rahmen einer Automatisierungstechnik realisiert. Hierbei kommen Servo- oder Proportionalventile mit Winkel- oder Weggebern und zusätzlicher Steuerungseinrichtung zum Einsatz. So werden darüber hinaus auch Wegeventile zum Anfahren einer gewünschten Mittelstellung eingesetzt, wobei zur Fixierung dieser Mittelstellung zusätzlich schwenkbare Anschläge eingesetzt werden. Dies bedeutet einen sehr hohen baulichen Aufwand, um die Fixierung der Bauteile in einer gewünschten Mittelstellung – zwischen linker und rechter Endstellung – umzusetzen. Es müssen zusätzliche Endschalter eingesetzt werden und die Regelungstechnik zur Ansteuerung der gewünschten Mittelposition ist relativ aufwendig und erfordert einen hohes Maß an zusätzlichen Bauteilen beziehungsweise vorzunehmenden Maßnahmen.As part of the known manufacturing processes, the fixation in the middle position is realized by additional measures to be implemented elsewhere in the context of an automation technology. Here, servo or proportional valves with angle or encoders and additional control device are used. Thus, in addition, directional control valves are used to approach a desired middle position, wherein additionally pivotable stops are used to fix this middle position. This means a very high construction cost, in order to implement the fixation of the components in a desired middle position - between left and right end position. Additional limit switches must be used and the control technology for controlling the desired center position is relatively complicated and requires a high degree of additional components or measures to be taken.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, eine Schwenktriebvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine dauerhaft zuverlässige funktionale Lösung bezüglich des Anfahrens einer linken und rechte Endposition (Schwenkposition) ermöglicht und gleichzeitig eine zuverlässige Fixierung des jeweiligen Bauteils in einer Mittelstellung ermöglicht ohne dass der bisher für diese Zielsetzung erforderliche Aufwand eingesetzt werden muss.Based on the cited prior art, the present invention, the technical problem or the object of specifying a slew drive device of the type mentioned above, which allows a permanently reliable functional solution with respect to the start of a left and right end position (pivot position) and at the same time a reliable fixation allows the respective component in a middle position without the effort previously required for this objective must be used.

Die erfindungsgemäße Schwenktriebvorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche.The pivoting drive device according to the invention is given by the features of independent claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of claims dependent directly or indirectly from the independent claim 1.

Die erfindungsgemäße Schwenktriebvorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass in beiden Endbereichen der Kolbenstange jeweils ein linker beziehungsweise rechter längsverschieblich gelagerter, dichtend zwischen der Innenwandung der Gehäuseeinheit und der Außenwandung der Kolbenstange angeordneter Kolben vorhanden ist, die Kolbenstange Kolbenstangenanschläge und die Gehäuseeinheit Gehäuseanschläge für die Kolben aufweisen, die so angeordnet sind, dass bei Druckbeaufschlagung der linken und rechten Druckkammer die Kolbenstange in Mittelstellung fixiert ist beziehungsweise in die fixierte Mittelstellung sich bewegt und bei Druckbeaufschlagung der rechten oder linken Druckkammer die Kolbenstange sich in die linke und rechte Endstellung bewegt.The pivoting drive device according to the invention is accordingly characterized in that in both end regions of the piston rod in each case a left or right longitudinally displaceably mounted, sealingly disposed between the inner wall of the housing unit and the outer wall of the piston rod piston is provided, the piston rod piston rod stops and the housing unit have housing stops for the piston , Which are arranged so that upon pressurization of the left and right pressure chamber, the piston rod is fixed in the middle position or moves in the fixed center position and when pressure is applied to the right or left pressure chamber, the piston rod moves to the left and right end position.

Eine bezüglich einer konstruktiven Ausgestaltung besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kolbenstange einen linken und rechten nach außen überstehenden Kolbenanschlag aufweist, die Gehäuseeinheit einen linken und rechten, nach innen überstehenden Gehäuseanschlag aufweist, wobei die Kolbenstangenanschläge und die Gehäuseanschläge so angeordnet sind, dass in Mittelstellung der Kolbenstange der linke Kolben mit seiner der linken Druckkammer gegenüberliegenden Seite an dem linken Gehäuseanschlag und dem linken Kolbenstangenanschlag anliegt und der rechte Kolben mit seiner der rechten Druckkammer gegenüberliegenden Seite an dem rechten Gehäuseanschlag und dem rechten Kolbenstangenanschlag anliegt.A refinement which is particularly advantageous with respect to a constructive embodiment is characterized in that the piston rod has a left and right outwardly projecting piston stop, the housing unit has a left and right, inwardly protruding housing stop, wherein the piston rod stops and the housing stops are arranged such that in the middle position of the piston rod, the left piston with its side opposite the left pressure chamber on the left housing stop and the left piston rod stop rests and abuts the right piston with its right pressure chamber opposite side of the right housing stop and the right piston rod stop.

Eine hohe Funktionalität ist durch eine vorteilhafte Ausführungsform gewährleistet, die sich dadurch auszeichnet, dass die Gegenformkontur der Dreheinheit als Zahnradkontur ausgebildet ist und die Formkontur der Kolbenstange als Zahnstangenkontur ausgebildet ist.A high functionality is ensured by an advantageous embodiment, which is characterized in that the Gegenformkontur the rotary unit is designed as a gear contour and the shape contour of the piston rod is formed as a rack contour.

Zur Umsetzung hoher erforderlicher Drehmomente bei dem Verschwenken der jeweiligen Bauteile in die gewünschten Positionen zeichnet sich eine vorteilhafte Ausgestaltung dadurch aus, dass zwei Kolbenstangen vorhanden sind, die gegenüberliegend an der Dreheinheit und in Wirkverbindung mit dieser angeordnet sind.To implement high required torques in the pivoting of the respective components in the desired positions, an advantageous embodiment is characterized in that two piston rods are provided, which are arranged opposite to the rotary unit and in operative connection therewith.

Die erfindungsgemäße Schwenktriebvorrichtung wird bevorzugt innerhalb eines Hydrauliksystems mit Steuereinrichtung und zumindest einer Ventileinheit eingesetzt. Dabei wird die linke und rechte Druckkammer eines üblichen Hydrauliksystems mit Pumpen, Tank- und Ventileinheiten unter Federführung einer Steuereinheit jeweils mit Druck beaufschlagt, entweder einzeln oder parallel oder drucklos geschaltet.The swivel drive device according to the invention is preferably used within a hydraulic system with control device and at least one valve unit. In this case, the left and right pressure chamber of a conventional hydraulic system with pumps, tank and valve units under the leadership of a control unit in each case subjected to pressure, either individually or in parallel or depressurized.

Eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung, die eine wirtschaftliche Fertigung, Herstellung und Montage gewährleistet zeichnet sich dadurch aus, dass die Gehäuseanschläge und/oder die Kolbenstangenanschläge als Stufenvorsprungeinheit ausgebildet sind.A structurally particularly simple embodiment which ensures cost-effective production, production and assembly is characterized in that the housing stops and / or the piston rod stops are designed as a stepped projection unit.

Eine innerhalb des Druckbeaufschlagungssystem besonders vorteilhafte, in einfacher Art und Weise ohne großen konstruktiven Aufwand umzusetzende und eine hohe Wirksamkeit aufweisende vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Steuereinrichtung beziehungsweise Ventileinheit und eine Kommunikationsleitung vorhanden ist, mittels derer die Druckleitungen für die linke und rechte Druckkammer über die Kommunikationsleitung in Kommunikationsverbindung bringbar sind, so dass in einfacher schalttechnischer Art und Weise wahlweise beide Druckkammern, jeweils einzelne Druckkammern mit Druck beaufschlagt werden können, wobei auch eine ”Schwimmstellung” in Mittelposition eingestellt werden kann, bei der beide Druckkammern drucklos auf Tank geschaltet sind.A particularly advantageous within the pressurization system, to implement in a simple manner without great design effort and high efficiency advantageous embodiment is characterized in that a control device or valve unit and a communication line is present, by means of which the pressure lines for the left and right pressure chamber can be brought into communication connection via the communication line, so that either pressure chambers, each individual pressure chambers can be pressurized in a simple switching technology, with a "floating position" can be set in the middle position, in which both pressure chambers are connected without pressure on tank ,

Als Ventileinheiten kann gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung in jeder der Zuleitungen zu der linken beziehungsweise rechten Druckkammer ein 3/2-Wegeventil eingesetzt werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Kolbenstange in ihrer Mittelstellung sowohl hydraulisch fixiert werden kann als auch in Schwimmstellung gehalten werden kann.As valve units, a 3/2-way valve can be used in each of the leads to the left and right pressure chamber according to a particularly advantageous embodiment, thereby allowing the piston rod can be both hydraulically fixed in its center position and held in floating position.

Sollte das Halten der Kolbenstange in einer mittigen Schwimmstellung nicht gewünscht sein, können gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungen die Zuführungsleitungen zu der linken und rechten Druckkammer über ein 4/3-Ventil gesteuert werden, was eine besonders wirtschaftliche Umsetzung ermöglicht, da nur eine Ventileinheit benötigt wird.Should it not be desired to hold the piston rod in a central floating position, according to a particularly preferred embodiment, the supply lines to the left and right pressure chambers can be controlled via a 4/3 valve, which allows a particularly economical implementation since only one valve unit is needed ,

Die Kolben können in einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltungen als einfache Ringeinheit ausgebildet sein, die längsverschieblich auf der Kolbenstange gelagert sind und gegenüber der Innenwandung der Gehäuseeinheit und der Außenwandung der Kolbenstange dichtend angeordnet und gleichzeitig längsverschieblich vorhanden sind.The pistons may be formed in a structurally particularly simple embodiments as a simple ring unit, which are mounted longitudinally displaceable on the piston rod and arranged sealingly against the inner wall of the housing unit and the outer wall of the piston rod and at the same time are longitudinally displaceable.

Um die Handfestigkeit zu erhöhen und die Beanspruchung der gesamten Konstruktion zu vermindern ist es besonders vorteilhaft, gedämpfte Endpositioniervorrichtungen vorzusehen, die die Anmelderin bereits seit Jahren erfolgreich einsetzt, wodurch gewährleistet wird, dass stoßartige Beanspruchungen der jeweiligen Bauteile bei Erreichen der entsprechenden Endpositionen durch den dämpfenden Charakter des Endpositionsanschlags vermieden werden.In order to increase the hand strength and to reduce the stress on the entire construction, it is particularly advantageous to provide damped Endpositioniervorrichtungen, the applicant has been used successfully for years, thereby ensuring that jerky stresses of the respective components on reaching the corresponding end positions by the damping character the end position stop are avoided.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention will become apparent from the features further listed in the claims as well as by the embodiments given below. The features of the claims may be combined in any manner as far as they are not obviously mutually exclusive.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawing and explained. The features to be taken from the description and the drawing can be applied individually according to the invention or to a plurality of them in any desired combination. Show it:

1 stark schematisierte Darstellung einer Zahnstangenschwenkvorrichtung mit einer Gehäuseeinheit und innerhalb der Gehäuseeinheit längsverschieblich gelagerten Kolbenstange, deren Endbereiche in eine linke und rechte Druckkammer enden und die von einem linken und rechten längsverschieblichen Kolben umgeben ist, mit Gehäuseanschlägen und Kolbenstangenanschlägen, die gewährleisten, dass neben einer linken und rechten Endstellung eine definierte Mittelstellung fixiert angefahren werden kann, mit jeweils in den Leitungen für die Druckkammern angeordneten 2/3 Ventileinheiten und einer Kommunikationsleitung zwischen den Leitungen, 1 highly schematic representation of a rack pivoting device with a housing unit and longitudinally displaceably mounted within the housing unit piston rod, the end portions in a left and right pressure chamber and which is surrounded by a left and right longitudinally displaceable piston, with housing stops and piston rod stops, which ensure that in addition to a left and fixed right end position a defined center position can be approached, each arranged in the lines for the pressure chambers 2/3 valve units and a communication line between the lines,

2a bis d stark schematisierte Schnittdarstellung der Schwenktriebvorrichtung gemäß 1 bei unterschiedlicher Druckbeaufschlagung der linken beziehungsweise rechten Kammer und der Darstellung der Verschiebebewegung der Kolbenstange von der Mittelstellung in eine Endstellung und wieder zurück, 2a to d highly schematic sectional view of the pivoting drive device according to 1 with different pressurization of the left or right chamber and the representation of the displacement movement of the piston rod from the middle position to an end position and back,

3 stark schematisierte Darstellung einer Schwenktriebvorrichtung mit einer auf eine Dreheinheit einwirkende Kolbenstange, wobei die Leitungen für die linke und rechte Druckkammer über eine 4/3-Ventileinheit angesteuert werden und 3 highly schematic representation of a swivel drive device with a force acting on a rotary unit piston rod, the lines for the left and right pressure chamber are controlled via a 4/3-valve unit and

4 stark schematisierte Darstellung einer Schwenktriebvorrichtung mit zwei gegenüberliegende auf eine Dreheinheit einwirkenden Kolbenstangen, wobei die Leitungen für die linke und rechte Druckkammer über eine 4/3-Ventileinheit angesteuert werden. 4 highly schematic representation of a swivel drive device with two opposite acting on a rotary unit piston rods, the lines for the left and right pressure chamber are controlled via a 4/3-valve unit.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

In der 1 ist stark schematisiert eine Schwenktriebvorrichtung 10 dargestellt, die eine Gehäuseeinheit 12 aufweist.In the 1 is highly schematic of a swivel drive device 10 shown, which is a housing unit 12 having.

Innerhalb der Gehäuseeinheit ist eine in ihrer Längsachse längsverschieblich (V) gelagerte Kolbenstange 14 vorhanden, deren linker Endbereich in eine linke Druckkammer 16 und deren rechter Endbereich in eine rechte Druckkammer 18 mündet.Within the housing unit is a longitudinally displaceable in its longitudinal axis (V) mounted piston rod 14 present, their left end in a left pressure chamber 16 and the right end portion thereof into a right pressure chamber 18 empties.

In der Nähe des Endbereiches der Kolbenstange 14 ist linksseitig ein linker Kolben 20 und rechtseitig ein rechter Kolben 22 längsverschieblich vorhanden, wobei beide Kolben 20, 22 umlaufend um die Kolbenstange 14 längsverschieblich vorhanden sind und die Außenwandung der Kolben 20, 22 gegenüber der Innenwandung des Gehäuses 12 abgedichtet und auch die Innenwandung der Kolben 20, 22 gegenüber der Außenwandung der Kolbenstange 14 abgedichtet sind.Near the end of the piston rod 14 on the left is a left piston 20 and right side a right piston 22 longitudinally displaceable, both pistons 20 . 22 encircling the piston rod 14 are longitudinally displaceable and the outer wall of the piston 20 . 22 opposite the inner wall of the housing 12 sealed and also the inner wall of the piston 20 . 22 opposite the outer wall of the piston rod 14 are sealed.

Die Kolbenstange 14 weist in ihrem mittleren Bereich in 1 oberseitig eine Formkontur 34 auf, die im Ausführungsbeispiel als Zahnstangenkontur ausgebildet ist. Oberhalb der Kolbenstange 14 ist im mittleren Bereich eine Dreheinheit 32 vorhanden, die um eine Drehachse D drehbar gelagert ist, und die eine außenumfangsmäßig umlaufende Gegenformkontur 36 aufweist, die als Zahnradkontur ausgebildet ist und bereichsweise in Formkontur 34 der Kolbenstange 14 eingreift.The piston rod 14 points in its middle area in 1 on the top side a shape contour 34 on, which is formed in the embodiment as a rack contour. Above the piston rod 14 is in the middle area a turntable 32 present, which is rotatably mounted about a rotation axis D, and an outer peripheral Gegenformkontur 36 has, which is designed as a gear contour and partially in shape contour 34 the piston rod 14 intervenes.

Durch diese Kopplung wird bewirkt, dass bei Verschiebung V der Kolbenstange 14 eine Drehung der Dreheinheit 32 um ihre Drehachse D erfolgt.By this coupling is effected that upon displacement V of the piston rod 14 a rotation of the turntable 32 takes place about its axis of rotation D.

Derartige Schwenktriebvorrichtungen werden beispielsweise im Rahmen eines Fertigungs- oder Bearbeitungsprozesses eingesetzt, indem das zu verschwenkende Werkzeug mit der Drehachse D der Dreheinheit 32 gekoppelt wird.Such pivotal drive devices are used for example in the context of a manufacturing or machining process by the tool to be pivoted with the axis of rotation D of the rotary unit 32 is coupled.

Die Kolbenstange 14 kann hierbei von einer linken Endlage über eine Mittellage bis zu einer rechten Endlage verschoben werden, indem jeweils die linke beziehungsweise rechte Druckkammer 16, 18 mit Druck beaufschlagt wird.The piston rod 14 can be moved from a left end position via a central position to a right end position, in each case by the left or right pressure chamber 16 . 18 is pressurized.

Das Drucksystem ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hydrauliksystem ausgebildet.The printing system is formed in the present embodiment as a hydraulic system.

Bei der Darstellung in 1 befindet sich die Kolbenstange 14 in Mittelstellung. In dieser Stellung ist unmittelbar rechts von dem linken Kolben 20 ein nach innen weisender linker Gehäuseanschlag 24 an der Gehäuseeinheit 12 vorhanden und gegenüberliegend ein nach außen weisender linker Kolbenstangenanschlag 28 der Kolbenstange 14 angeformt. Der linke Kolben 20 hegt in dem dargestellten Zustand an dem linken Gehäuseanschlag 24 und dem linken Kolbenstangenanschlag 28 an.When displayed in 1 is the piston rod 14 in middle position. In this position is immediately to the right of the left piston 20 an inwardly facing left housing stop 24 on the housing unit 12 present and opposite an outwardly facing left piston rod stop 28 the piston rod 14 formed. The left piston 20 in the illustrated state on the left housing stop 24 and the left piston rod stopper 28 at.

Links von dem rechten Kolben 22 ist weiterhin ein nach innen weisende rechter Gehäuseanschlag 26 der Gehäuseeinheit 12 und gegenüberliegend ein nach außen weisender rechter Kolbenstangenanschlag 30 der Kolbenstange 14 vorhanden, an der der rechte Kolben 22 in Mittelstellung der Kolbenstange 14 anliegt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 1 zwischen den Anschlägen 24, 26, 28, 30 und den Kolben 20, 22 ein Spalt dargestellt.Left of the right piston 22 is still an inwardly facing right housing stop 26 the housing unit 12 and opposite an outwardly facing right piston rod stop 30 the piston rod 14 present, at the right piston 22 in middle position of the piston rod 14 is applied. For clarity, is in 1 between the attacks 24 . 26 . 28 . 30 and the piston 20 . 22 a gap is shown.

Das in den Figuren stark schematisierte Hydrauliksystem weist eine Steuereinrichtung 60 auf, die zwei Ventileinheiten 40 beaufschlagt, wobei die Ventileinheit 40 im dargestellten Ausführungsbeispiel als 3/2-Ventileinheit ausgebildet ist. Die linke Druckkammer 16 ist über eine linke Verbindungsleitung 41 und die rechte Druckkammer 18 ist über eine rechte Verbindungsleitung 42 jeweils mit einer Ventileinheit 40 verbunden. Von jeder Ventileinheit 40 führt jeweils eine Leitung 46 zur Pumpe P und eine Leitung 48 zum Tank T. Beide zur Pumpe führende Leitungen 46 sind über eine Kommunikationsleitung 50 miteinander verbunden.The highly schematized in the figures hydraulic system has a control device 60 on, the two valve units 40 acted upon, wherein the valve unit 40 is formed in the illustrated embodiment as a 3/2 valve unit. The left pressure chamber 16 is via a left connection line 41 and the right pressure chamber 18 is via a right connection line 42 each with a valve unit 40 connected. From every valve unit 40 each leads a line 46 to the pump P and a line 48 to tank T. Both lines leading to the pump 46 are via a communication line 50 connected with each other.

Die Stellung der Ventileinheiten 40 wird über die Steuereinrichtung 60 gesteuert, je nachdem in welche Position die Kolbenstange 14 gefahren werden soll.The position of the valve units 40 is via the control device 60 controlled, depending on the position in which the piston rod 14 to be driven.

Mit der dargestellten Schwenktriebvorrichtung 10 ist es möglich, neben einer definierten linken Endposition und einer definierten rechten Endposition auch eine definierte, fixierte Mittelposition anzufahren, ohne das eine aufwendige Regelungstechnik mit zusätzlichen Bauteilen erforderlich ist. With the illustrated swivel drive device 10 In addition to a defined left end position and a defined right end position, it is also possible to approach a defined, fixed center position without the need for complicated control technology with additional components.

Die Druck- beziehungsweise Kräfteverhältnisse bei der Bewegung der Kolbenstange 14 ist in den 2a bis d schematisch dargestellt.The pressure or force relationships during the movement of the piston rod 14 is in the 2a to d shown schematically.

Soll die Kolbenstange 14 in Mittelposition gefahren und dort fixiert werden, wird sowohl die linke Druckkammer 16 als auch die rechte Druckkammer 18 mit Druck P beaufschlagt (siehe 2a). Die auf die Kolbenstange 14 jeweils im Endbereich entgegenwirkenden Kräfte F1 stehen miteinander im Gleichgewicht. Die auf die Kolben 20, 22 einwirkenden Kräfte F2 werden über die Gehäuseanschläge 24, 26 in die Gehäuseeinheit 12 und über die Kolbenstangenanschläge 28, 30 in Kolbenstange 14 geleitet und stehen ebenfalls im Gleichgewicht. Somit ist die Kolbenstange 14 in ihrer Mittellage fixiert.Should the piston rod 14 moved into center position and fixed there, both the left pressure chamber 16 as well as the right pressure chamber 18 subjected to pressure P (see 2a ). The on the piston rod 14 in each case in the end region counteracting forces F1 are in equilibrium with each other. The on the pistons 20 . 22 F2 forces acting on the housing stops 24 . 26 in the housing unit 12 and about the piston rod stops 28 . 30 in piston rod 14 guided and are also in balance. Thus, the piston rod 14 fixed in its middle position.

Soll nun die Kolbenstange 14 nach links in die linke Endstellung bewegt werden (siehe 2b) so wird die linke Druckkammer 16 drucklos geschaltet, was zur Folge hat, dass als resultierende Kraft aus der Druckbeaufschlagung P die in der rechten Druckkammer 18 auf den Endbereich der Kolbenstange 14 wirkende Kraft F1 einwirkt, wobei gleichzeitig die auf den rechten Kolben 22 einwirkende Kraft F2 über den rechten Gehäuseanschlag 26 mit der Gehäuseeinheit 12 kurz geschlossen wird. Dadurch bewegt sich die Kolbenstange nach links bis zum linken Endanschlag (siehe 2c).Shall now the piston rod 14 be moved to the left in the left end position (see 2 B ) so the left pressure chamber 16 depressurized, which has the consequence that as a resultant force from the pressurization P in the right pressure chamber 18 on the end of the piston rod 14 acting force F1 acts, while at the same time on the right piston 22 acting force F2 over the right housing stop 26 with the housing unit 12 short is closed. As a result, the piston rod moves to the left to the left end stop (see 2c ).

Soll nun die Kolbenstange 14 von der linken Endposition in die Mittelposition gefahren werden, so wird neben der rechten Druckkammer 18 auch die linke Druckkammer 16 mit Druck beaufschlagt. Die auf die Endbereiche der Kolbenstange 14 entgegengesetzt einwirkenden Kräfte F1 halten sich im Gleichgewicht. Auf den linken Kolben 20 wirkt die Kraft F2, die über den linken Kolbenstangenanschlag 28 auf die Kolbenstange übertragen wird. Auf den rechten Kolben 22 wirkt ebenfalls die Kraft F2, die jedoch über den rechten Gehäuseanschlag 26 mit der Gehäuseeinheit 12 kurz geschlossen wird, so dass im Ergebnis als resultierende Kraft auf die Kolbenstange 14 die Kraft F2 von links nach rechts wirkt, so dass sich die Kolbenstange 14 von links nach rechts bewegt.Shall now the piston rod 14 from the left end position to the middle position, so will next to the right pressure chamber 18 also the left pressure chamber 16 pressurized. The on the end portions of the piston rod 14 opposing forces F1 keep in balance. On the left piston 20 The force F2 acts via the left piston rod stop 28 is transferred to the piston rod. On the right piston 22 The same applies to the force F2, which, however, via the right housing stop 26 with the housing unit 12 short is closed, so that in result as a resultant force on the piston rod 14 the force F2 acts from left to right, causing the piston rod 14 moved from left to right.

Dieser Bewegungszustand ist in 2d dargestellt.This state of motion is in 2d shown.

Die Kolbenstange 14 bewegt sich bei Druckbeaufschlagung beider Druckkammern 16, 18 bis zur Mittelstellung, bei der der rechte Kolbenstangenanschlag 30 an den rechten Kolben 22 anliegt und der linken Kolben 20 an dem linken Gehäuseanschlag 24 anliegt. Damit ist die Position beziehungsweise Situation gemäß 2a wieder erreicht und die Kolbenstange befindet sich in einer definierten, fixierten Mittelstellung.The piston rod 14 moves when pressure is applied to both pressure chambers 16 . 18 to the middle position, where the right piston rod stop 30 to the right piston 22 abuts and the left piston 20 on the left housing stop 24 is applied. This is the position or situation according to 2a reached again and the piston rod is in a defined, fixed center position.

Soll sich die Kolbenstange 14 nach rechts bewegen, wird entsprechend zunächst die linke Druckkammer 16 mit Druck beaufschlagt, bis die rechte Endposition der Kolbenstange 14 erreicht ist. Zum Zurückfahren in die Mittelposition werden wiederum beide Druckkammern 16, 18 mit Druck beaufschlagt.Should the piston rod 14 move to the right, the first left pressure chamber is accordingly 16 pressurized until the right end position of the piston rod 14 is reached. To return to the middle position turn both pressure chambers 16 . 18 pressurized.

Es ist auch möglich, die Kolbenstange ”schwimmend” in Mittelstellung in Mittelposition zu halten, indem nämlich in dieser Position gemäß 2a die linke und rechte Druckkammer 16, 18 drucklos geschaltet wird.It is also possible to keep the piston rod "floating" in the middle position in the middle position, namely, in this position according to 2a the left and right pressure chamber 16 . 18 is depressurized.

In den 2a bis d ist stark schematisiert im linken und rechten Endbereich der Kolbenstange 14 ein Endanschlag 70 dargestellt.In the 2a to d is highly schematic in the left and right end of the piston rod 14 an end stop 70 shown.

In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schwenktriebvorrichtung 10 dargestellt, die sich von der Gesamtanordnung gemäß 1 dadurch unterscheidet, dass anstelle der 2-Ventileinheiten 40 nur eine Ventileinheit 41 vorhanden ist, an die die linke und rechte Druckkammer 16, 18 über jeweils eine linke und rechte Verbindungsleitung 42, 44 angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls möglich, die Kolbenstange 14 sowohl in eine linke als auch in eine rechte Endlage zu bewegen und eine Mittelstellung anzufahren, in der die Kolbenstange 14 fixiert ist. Da die Ventileinheit 41 hier als 4/3-Ventileinheit ausgebildet ist, kann bei dieser Ausführungsform eine ”schwimmende” Mittelstellung von der Kolbenstange nicht eingenommen werden.In 3 is a second embodiment of a swivel drive device 10 shown, differing from the overall arrangement according to 1 It differs in that instead of the 2-valve units 40 only one valve unit 41 is present, to which the left and right pressure chamber 16 . 18 via in each case a left and right connection line 42 . 44 connected. In this embodiment is also possible, the piston rod 14 to move into both a left and a right end position and to move to a middle position in which the piston rod 14 is fixed. As the valve unit 41 is designed here as a 4/3 valve unit, in this embodiment, a "floating" center position of the piston rod can not be taken.

Mit der dargestellten erfindungsgemäßen Schwenktriebvorrichtung 10 ist es problemlos möglich zusätzlich zu einer linken und rechten Stellung eine Mittelstellung fixiert anzufahren. Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung 10 weist einen sehr einfachen konstruktiven Aufbau auf und kann mit Standardventileinheiten betrieben werden. Es sind keine Endschalter erforderlich. Des Weiteren muss keine aufwendige energieintensive und teure Regelungstechnik verbaut werden um die Mittelstellung anzufahren. Auf zusätzliche hydraulische Anschlüsse zum Anfahren einer Mittelstellung kann vollständig verzichtet werden, dadurch wird die Anzahl der erforderlichen Kanäle reduziert, was deutlich verminderte Herstellkosten zur Folge hat. Des Weiteren bietet die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung den Vorteil, dass sie in bestehende Anlagen problemlos nachgerüstet werden kann.With the illustrated pivoting drive device according to the invention 10 It is easily possible in addition to a left and right position a center position to approach fixed. The pivoting device according to the invention 10 has a very simple construction and can be operated with standard valve units. There are no limit switches required. Furthermore, no complex energy-intensive and expensive control technology must be installed to start the center position. On additional hydraulic connections for starting a center position can be completely eliminated, thereby reducing the number of required channels, resulting in significantly reduced manufacturing costs. Furthermore, the pivoting device according to the invention has the advantage that it can be easily retrofitted into existing systems.

Eine weitere erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung 10.1, die in 4 schematisch dargestellt ist, kann auch als beidseitige Vorrichtung ausgebildet sein, das heißt, dass auf beiden Seiten einer Dreheinheit 32 gegenüberliegend jeweils eine Kolbenstange 14 angeordnet ist, die auf die Dreheinheit 32 entsprechend gegenläufig einwirken. Der prinzipielle Aufbau der Schwenkvorrichtung gemäß 4 entspricht dem der 3, jedoch mit einer weiteren Kolbenstange 14.1, die oberhalb der Dreheinheit 32 angeordnet ist, wobei die linke Druckkammer 16 beziehungsweise die rechte Druckkammer 18 der unteren Kolbenstange 14 über eine weitere Leitung 52 beziehungsweise 54 mit der rechten Druckkammer 18 beziehungsweise linken Druckkammer 16 der oberen Kolbenstange 14.1 verbunden ist.Another pivoting device according to the invention 10.1 , in the 4 is shown schematically, may also be designed as a two-sided device, that is, that on both sides of a rotary unit 32 opposite each a piston rod 14 is arranged on the turntable 32 counteract accordingly. The basic structure of the pivoting device according to 4 corresponds to the 3 , but with another piston rod 14.1 , above the turntable 32 is arranged, wherein the left pressure chamber 16 or the right pressure chamber 18 the lower piston rod 14 over another line 52 respectively 54 with the right pressure chamber 18 or left pressure chamber 16 the upper piston rod 14.1 connected is.

Des Weiteren können auch nicht näher dargestellte zusätzliche Druckspeicher vorhanden sein. Schließlich ist es auch noch möglich, eine jeweils im Endbereich eine Dämpfungseinheit vorzusehen, wodurch die Kolbenstange gedämpft in die jeweilige Endposition fährt.Furthermore, not shown in detail additional pressure accumulator may be present. Finally, it is also possible to provide a respective damping unit in the end region, whereby the piston rod moves damped into the respective end position.

Claims

Swivel drive device ( 10 ) with - a housing unit ( 12 ), - at least one within the housing unit ( 12 ) longitudinally displaceable (V) mounted piston rod ( 14 ), which is movable from a left end position via a middle position to a right end position, - one in the left end region of the piston rod ( 14 ) within the housing unit ( 12 ), pressurizable left pressure chamber ( 16 ), - one in the right end region of the displaceable piston rod ( 14 ) arranged, pressurizable right pressure chamber ( 18 ), - at least one about a rotational axis (D) rotatably mounted rotary unit ( 32 ) with a counterform contour ( 36 ), which have a shape contour ( 34 ) of the piston rod ( 14 ) is in operative connection, such that a longitudinal displacement of the piston rod ( 14 ) due to pressurization of the left and / or right pressure chamber ( 16 . 18 ) a rotation of the rotary unit ( 32 ) about its axis of rotation (D) result, - characterized in that - in both end regions of the piston rod ( 14 ) each a left or right longitudinally displaceably mounted, sealing between the inner wall of the housing unit ( 12 ) and the outer wall of the piston rod ( 14 ) arranged piston is present, - the piston rod ( 14 ) Piston rod stops ( 28 . 30 ) and the housing unit ( 12 ) Housing stops ( 24 . 26 ) for the pistons ( 20 . 22 ), which are arranged so that upon pressurization of the left and right pressure chamber ( 16 . 18 ) the piston rod ( 14 ) is fixed in the middle position or moved into the fixed center position and when pressurizing the right or left pressure chamber ( 16 . 18 ) the piston rod ( 14 ) moves to the left and right end position.

Slewing drive device according to claim 1, - characterized in that - the piston rod ( 14 ) a left and right outwardly projecting piston stop ( 28 . 30 ), - the housing unit ( 12 ) a left and right, inwardly protruding housing stop ( 24 . 26 ), wherein - the piston rod stops ( 28 . 30 ) and the housing stops ( 24 . 26 ) are arranged so that in the middle position of the piston rod ( 14 ) - the left piston ( 20 ) with its left pressure chamber ( 16 ) opposite side to the left housing stop ( 24 ) and the left piston rod stop ( 28 ) and - the right-hand piston ( 22 ) with its right pressure chamber ( 18 ) opposite side to the right housing stop ( 26 ) and the right piston rod stop ( 30 ) is present.

Slewing drive device according to claim 1 or 2, - characterized in that - the Gegenformkontur ( 36 ) of the turntable ( 32 ) is formed as a gear contour and the shape contour ( 34 ) of the piston rod ( 14 ) is designed as a rack contour.

Slewing drive device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - two piston rods ( 14 ), which are located opposite each other on the turntable ( 32 ) and are arranged in operative connection with this.

Slewing drive device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the pressure system for pressurizing the right or left pressure chamber ( 16 . 18 ) is designed as a hydraulic system with control device and at least one valve unit.

Slewing drive device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the housing stops ( 24 . 26 ) and / or the piston rod stops ( 28 . 30 ) are formed as a step projection unit.

Slew drive device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - a control device ( 60 ) or valve unit ( 40 ) and a communication line ( 50 ) is present, by means of which the pressure lines ( 42 . 44 ) for the left and right pressure chamber ( 16 . 18 ) via the communication line ( 50 ) can be brought into communication connection.

Slewing drive device according to claim 7, - characterized in that - in the respective pressure line ( 42 . 44 ) for the left and right pressure chamber ( 16 . 18 ) a valve unit ( 40 ), which is preferably formed as a 3/2 valve unit and by the control device ( 60 ) is controllable.

Slewing drive device according to claim 7, - characterized in that - in the pressure line ( 42 . 44 ) for the left and right pressure chamber ( 16 . 18 ) a valve unit ( 41 ), which is designed as a 4/3 valve unit and by the control device ( 60 ) is controllable.

Slewing drive device according to one or more of the preceding claims, - characterized in that - the piston rod ( 14 ) is formed as a cylindrical unit and the left and right piston ( 20 . 22 ) are designed as annular piston.

Swivel drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that there is a final bearing damping device which provides a damping fixing of the piston rod (FIG. 14 ) upon reaching the left or right end position within the housing unit ( 12 ) guaranteed.