DE1292495B

DE1292495B - Hydraulischer Schwenkantrieb fuer hohe Drehmomente

Info

Publication number: DE1292495B
Application number: DE1966G0051298
Authority: DE
Original assignee: GORONTZY SIEGFRIED
Current assignee: GORONTZY SIEGFRIED
Priority date: 1966-06-06
Filing date: 1966-06-06
Publication date: 1969-04-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwenkantrieb für hohe Drehmomente mit mindestens zwei hintereinandergeschalteten Differentialzylindereinheiten, bei dem die erste Zylindereinheit einen Gelenkpunkt am Fundament der Schwenkvorrichtung hat und über ihre Kolbenstange gelenkig mit einem Schwenkkörper verbunden ist, an dem die zweite Zylindereinheit einen Gelenkpunkt hat und über ihre Kolbenstange und einem zweiten Gelenk mit einem zweiten Schwenkkörper verbunden ist, wobei die beiden Schwenkkörper zentrisch gelagert sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen solchen Schwenkantrieb zu schaffen, der über einen Schwenkwinkel von mindestens 180° ein hohes, möglichst konstantes Drehmoment erzeugt, Kraftwechselbelastungen : günstig .aufnehmen kann, einen gleichförmigen Ablauf der Schwenkbewegung gewährleistet und darüber hinaus einen Zwanglauf in der Bewegungsfolge der Zylinder möglich macht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die an den Kolbenstangen der beiden Zylinder angeordneten Gelenkpunkte an dem zweiten Schwenkkörper angebracht sind, wobei die Differentialzylinder mit ihren flächengleichen Kolbenseiten in derselben Wirkungsrichtung liegen und an ein und dieselbe Druckmittelzufuhr angeschlossen sind, und daß der wirksame Hebelarm des ersten Zylinders im ausgefahrenen Zustand und der wirksame Hebelarm des zweiten Zylinders im eingefahrenen Zustand gleich.groß sind und die wirksamen Hebelarme der Zylinder in ihren jeweils anderen Endlagen um das Maß x größer sind; so daß die Zylinder zwangläufig in Folge aufeinander arbeiten.
Bei den bekannten Schwenkvorrichtungen werden Drehflügeltriebe, die einen max. Schwenkbereich von etwa 280° zulassen, oder auch durch Zahnstange, die mit einem Zylinder gekoppelt ist, und Ritzel getriebene Vorrichtungen, sowie in neuerer Zeit durch Zylinder betätigte Steilgewinde-Drehtriebe, verwendet.
Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß infolge ihrer gedrängten Bauweise an den mechanischen Teilen sehr hohe Belastungen auftreten, die eine Abgabe von hohen Drehmomenten nicht zulassen und stoßweiser sowie wechselnder Beanspruchung daher nicht standhalten können.
Darüber hinaus sind Vorrichtungen bekannt, die zwei an nur einem Festpunkt angelenkte hintereinandergeschaltete hydraulische Kolbentriebe verwenden und symmetrisch zu ihrer Mittelstelllung zu jeder Seite eine Schwenkung von etwa 60° ausführen, jeder Schwenkrichtung ist dabei ein Zylinder zugeordnet, der in Mittelstellung des Systems mit ausgefahrener Kolbenstange an zwei Hebel angreift, wovon je einer als Festpunkt des Zylinders anzusehen ist, und zur Betätigung des jeweiligen Schwenkhubes die Zylinder eingefahren werden. Daraus ergibt sich, daß bei einer vollen Schwenkung von 120° aus einer Endstellung in die andere zwei Zylinder zusammenwirken, die infolge ihrer Flächendifferenzen einen ungleichförmigen Bewegungsablauf ergeben.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung im Schnitt I-I der F i g. 2; F i g. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 11-II der F i g. 1; F i g. 3 zeigt den Momentenverlauf der vorliegenden Erfindung.
Im dargestellten Beispiel ist der Differentialzylinder 1 mit seinen Gelenkzapfen 2 (2) in einer mit dem Grundkörper 3 der Vorrichtung verbundenen Gabel 4 gelagert und treibt über seine Kolbenstange 5 und Stangengelenk 6 den ersten Schwenkkörper 7 an. Der Schwenkkörper 7 hat einen weiteren Gelenkpunkt 9, an dem der zweite Differentialzylinder 10 ebenfalls mit seinem Stangengelenk angreift, während sein Gelenk 11(11) in einer Gabel 13 des zweiten Schwenkkörpers angeordnet ist, deren Lagerzapfen 12, die als Abtriebswelle der Vorrichtung anzusehen sind, im Grundkörper 3 der Vorrichtung ruhen, hohl ausgebildet sind und zentrisch zu ihrer Achse die Lagerzapfen 8 des ersten Schwenkhebels 7 aufnehmen.
Die Abmessungen der wirksamen Hebelarme a und b sind besonders in den Endstellungen der Zylinder aufeinander abgestimmt, wodurch, angefangen in beliebiger Stellung der Zylinder, ein Zwanglauf entsprechend der Momentenlinie nach F i g. 3 erfolgt. So sind die wirksamen Hebelarme der Zylinder in den Endstellungen des Schwenktriebes gegenüber den Hebelarmen von Zylinder 1 in ausgefahrener und Zylinder 10 in eingefahrener Position um das Maß »x« verlängert ausgeführt.
Wird z. B. nach F i g. 1 das Durchschwenken aus der rechten Endlage des Systems in die linke betrachtet, dann sind zunächst beide Zylinder eingefahren. Der Festpunktzylinder 1 liegt an einem um das Maß »x« verlängerten Hebelarm und wird, da beide Zylinder in einer Wirkungsrichtung, d. h. mit gleichen Kolbenflächen parallel an das Druckmittelsystem angeschlossen sind, als erster ausfahren, denn das Druckmittel geht den Weg des geringsten Widerstandes. Nach Erreichen seiner Endlage, d. h. etwa 90° Schwenkwinkel sind zurückgelegt, hat Zylinder 1 seinen kleinsten wirksamen Hebelarm erreicht, und Zylinder 10, der bisher ebenfalls an seinem kleinsten, aber gleich großen Hebelarm liegt, beginnt mit dem Ausfahren. Bei Erreichen von dessen Endlage stellt sich der Hebelarm »r+x« -ein, während Zylinder 1 seinen Hebelarm »r« beibehält. Damit hat sich für den Rückschwenkvorgang die gleiche Ausgangsposition gebildet, die außerdem in jeder Zwischenstellung vorhanden ist, weil der Zylinder in der Endlage den jeweils kleineren wirksamen Hebelarm aufweist.
Der konstruktive Aufbau des Erfindungsgegenstandes läßt deutlich erkennen, daß infolge der auf großem Drehpunktabstand liegenden lösbaren Kraftangriffspunkte hohe Beanspruchungen relativ günstig aufgenommen werden können und durch die vorbestimmten Hebelarme ein weitestgehend gleichförmiger Ablauf erzielt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Ausführungen möglich; so können für den Fall, daß die Bauform bei entsprechend hohem Drehmoment zu groß wird, zwei gleiche kleinere Schwenkantriebe in Reihe geschaltet werden.

Claims

Patentanspruch: Hydraulischer Schwenkantrieb für hohe Drehmomente mit mindestens zwei hintereinandergeschalteten Differentialzylindereinheiten, bei dem die erste Zylindereinheit einen Gelenkpunkt am Fundament der Schwenkvorrichtung hat und über ihre Kolbenstange gelenkig mit einem Schwenkkörper verbunden ist, an dem die zweite Zylindereinheit einen Gelenkpunkt hat und über ihre Kolbenstange und einem zweiten Gelenk mit einem zweiten Schwenkkörper verbunden ist, wobei die beiden Schwenkkörper zentrisch gelagert sind, dadurch gekennzeichnet,daßdieanden Kolbenstangen der beiden Zylinder (1, 10) angeordneten Gelenkpunkte (6, 9) an dem zweiten Schwenkkörper angebracht sind, wobei die Differentialzylinder mit ihren flächengleichen Kolbenseiten in derselben Wirkungsrichtung liegen und an ein und dieselbe Druckmittelzufuhr angeschlossen sind, und daß der wirksame Hebelarm (a) des ersten Zylinders (1) im ausgefahrenen Zustand und der wirksame Hebelarm (b) des zweiten Zylinders (10) im eingefahrenen Zustand gleich groß sind und die wirksamen Hebelarme (c bzw. d) der Zylinder in ihren jeweils anderen Endlagen um das Maß x größer sind, so daß die Zylinder zwangläufig in Folge aufeinander arbeiten.