DE1987468U - Elektrohydraulisches Schwenkwerk - Google Patents

Description

In der Technik werden häufig Antriebe zur Bewegung von Gegenständen und Teilen in nur einer Richtung und über einen beschränkten Weg benötigt, z.B. zur Betätigung von Klappen, Absperrschiebern, Türen, Hubwerken, zum Schwenken von Werkstücken und ähnliche Zwecke. Es ist bekannt, hierfür elektrohydraulische Schwenkwerke zu verwenden, bei denen eine elektromotorisch angetriebene hydrostatische Pumpe auf einen Drehkolben-Arbeitszylinder einwirkt, d.h. jeweils nur in einer Drehrichtung und über einen unter 360° liegenden Winkel den Drehkolben antreibt, der mit dem zu bewegenden Gegenstand oder Teil in Wirkverbindung steht. Die Rückbewegung kann hierbei durch eine äußere Gegenkraft, beispielsweise das Gewicht des bewegten Gegenstandes, durch Rückführfedern o.dgl. oder durch Umsteuerventile bewirkt werden.

Die bekannten Schwenkwerke der vorgenannten Art sind kompliziert aufgebaut, da bei ihnen der Drehkolben des Arbeitszylinders von einer getrennten, durch einen Elektromotor angetriebenen Pumpe beaufschlagt wird. Das hat den Nachteil, dass alle Teile jeweils je für sich montiert und an Ort und Stelle getrieblich miteinander verbunden werden müssen. Hinzu kommt, dass die verschiedenen Teile je nach den erforderlichen Leistungen sehr unterschiedlich dimensioniert und infolgedessen schwierig zusammenzubauen sind.

Die Neuerung zielt darauf ab, ein elektrohydraulisches Schwenkgerät mit Drehkolben-Arbeitszylinder zu schaffen, das einfach aufgebaut, leicht zu montieren und unschwer allen jeweils auftretenden Forderungen anzupassen ist. Die Neuerung besteht darin, dass der Elektromotor, die Pumpe und der Drehkolben-Arbeitszylinder nach dem Baukastensystem zusammensetzbare Bauelemente unterschiedlicher Bauhöhe aber gleicher Außendurchmesser sind.

Das neuerungsgemäße Schwenkwerk ist somit eine vollständige Baueinheit, die aufgrund der vorgegebenen Leistungswerte aus fertigen Elementen unschwer an Ort und Stelle oder auch im Herstellerwerk zusammengebaut und ohne zusätzliche verbindende Teil montiert werden kann. Die Montage wird durch den gleichen Außendurchmesser aller Elemente stark erleichtert. Die unterschiedliche Bauhöhe bereitet hierbei keine Schwierigkeiten.

Eine besonders einfache Bauart und Montage ergibt sich, wenn in sinngemäßer Weiterbildung der Neuerung die Bauelemente, der Motor, die Pumpe und der Drehkolben-Antriebszylinder, koaxial zueinander angeordnet sind und in lösbar miteinander verbindbaren, beispielsweise verschraubbaren Gehäusen gleichen Außendurchmessers eingebaut sind.

Hierbei ist der Elektromotor zweckmäßig als Einbau- oder Anbaumotor ausgebildet.

Die vorzugsweise als selbstregelnde Pumpe ausgebildete Pumpe ist in einem Zusatzgehäuse angeordnet, das unter der Wirkung einer Regelfeder steht, und mittels einer von außenbedienbaren Stellschraube in dem Hauptgehäuse verschiebbar ist. Durch das Verschieben des Zusatzgehäuses bzw. durch das Spannen oder Entspannen der Regelfeder ist der von der Pumpe erzeugte Druck in weiten Grenzen änderbar. Auf diese Weise kann man ohne zusätzliche mechanische Teile bei gleich bleibendem Antriebsmoment die Durchflussgeschwindigkeit des Druckmediums und damit die Verstellzeit (Umschlagzeit) des Drehkolbens oder das Drehmoment wunschgemäß einstellen. Das Schwenkwerk kann somit dem jeweiligen Verwendungszweck weitgehend angepasst werden.

Vorzugsweise weist der durch die Gehäuse gebildete Arbeitszylinder des Drehkolbens in an sich bekannter Weise eine starre radiale Trennwand auf, in deren Nähe Anschlagbolzen zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Drehkolbens sowie Öffnungen für den Einlaß bzw. den Auslaß des Druckmediums angeordnet sind.

Ob die eben erwähnten Öffnungen als Einlaß oder als Auslaß dienen, hängt von der Drehrichtung des Drehkolbens ab. Um die Drehrichtung der Pumpe und des Drehkolbens leicht ändern zu können, braucht man nur einen polumschaltbaren Elektromotor vorzusehen, der je nach dem gewünschten Drehsinn mittels eines elektrischen Schalters umgepolt werden kann.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen

Fig. 1 ein neuerungsgemäßes Schwenkgerät im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A von Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie B-B von Fig. 1, ebenfalls in Pfeilrichtung gesehen.

Das zeichnerisch dargestellte Schwenkgerät weist vier lösbar miteinander verbundene, beispielsweise miteinander verschraubte koaxial zueinander angeordnete Gehäuse 1, 2, 3 und 4 auf, die an den Stoßstellen gleiche Außendurchmesser besitzen. Das Gehäuse 1, das einerseits durch eine Platte 5 dicht abgeschlossen ist und in das andererseits eine Platte 6 eingesetzt ist, enthält einen, aus einem Stator 7 und einem Rotor 8 bestehenden Elektromotor, dessen Welle 9 in Vorsprüngen 10 und 11 der Platten 5, 6 drehbar gelagert ist.

Das Gehäuse 2 enthält eine in einem verschiebbaren Zusatzgehäuse 12 angeordnete selbstregelnde Drehflügelpumpe 13, deren Welle in nicht näher dargestellter Weise im Vorsprung 11 der Platte 6 mit der Rotorwelle 9 des Elektromotors 8, 9 gekuppelt ist. Je nach der Drehrichtung der Pumpe 13 wird das von ihr zu fördernde Druckmedium durch einen Kanal 14 zugeführt und durch einen Kanal 15 abgeführt bzw. umgekehrt. Die Förderleistung der Pumpe, deren Zusatzgehäuse 12 unter dem Einfluß einer Einstellfeder 16 steht, kann durch Verschieben des Zusatzgehäuses 12 mittels der von außen verstellbaren Stellschraube 17 geändert werden.

Das an das Gehäuse 2 anschließende Gehäuse 3, in das die Kanäle 14, 15 hineinragen, und das an das Gehäuse 3 anschließende Gehäuse 4 bilden einen Arbeitszylinder 18, in dem ein auf einer Welle 19 sitzender mit einem Schwenkflügel 20 verbundener Drehkolben 21 schwenkbar angeordnet ist. Der Arbeitszylinder 18 ist mit einer starren radialen Trennwand 22 versehen, an deren beiden Seiten je nach der Drehrichtung der Zufuhr- oder der Abfuhr des Druckmediums dienende Kanäle 23, 24 sowie Anschlagbolzen 25 angeordnet sind. Die Anschlagbolzen begrenzen den Schwenkweg des Schwenkflügels 20 in der jeweiligen Drehrichtung.

Die Welle 19 des Drehkolbens 21, die mittels Kugellagern in den Gehäusen 3, 4 gelagert ist, steht unter dem Einfluß der Gegenkraft des durch das Schwenkgerät zu betätigenden Teiles, beispielsweise einer Klappe, eines Auswerfers, eines Hubwerkes o. dgl. und kann nach dem durch den Drehkolben 21 bewirkten Schwenken von der Gegenkraft in die Ausgangslage zurückgeschwenkt werden.

Das Gehäuse 4 sitzt in einer Trag- oder Halteplatte 26, die in beliebiger bekannter Weise mit dem zu betätigenden Maschinenteil verbunden ist.

Das vorstehend beschriebene Schwenkwerk arbeitet wie folgt:

Nach dem Einschalten des Elektromotors 8, 9 saugt die Drehflügelpumpe 13 je nach der Drehrichtung aus dem Kanal 14 oder dem Kanal 15 Druckflüssigkeit an und fördert diese zum Kanal 15 bzw. zum Kanal 14 und von dort aus über die Öffnung 24 bzw. die Öffnung 23 in den Arbeitszylinder 18 des Drehkolbens 21. Der nunmehr einseitig beaufschlagte

Schwenkflügel 20 schwenkt im Uhrzeigersinne bzw. im Gegenuhrzeigersinne bis zu einem der Anschlagbolzen 25 und drückt dabei die auf seiner Vorderseite befindliche Druckflüssigkeit über eine der Öffnungen 23, 24 in den Pumpenzylinder zurück. Wird nach dem hierdurch bewirkten Verschwenken der Welle 19 der Elektromotor 7, 8 abgeschaltet, dann wird der Arbeitszylinder 18 drucklos. Wirkt auf die Welle 19 eine Rückführkraft ein, dann schwenkt der Schwenkflügel in seine Ausgangslage zurück. Soll jedoch der von der Welle 19 bewegte Gegenstand in der erreichten Stellung verbleiben, dann kann das Zurückschwenken durch den Einbau von Sperrventilen verhindert werden.

Es ist ohne weiteres verständlich, dass das geschilderte Schwenkwerk in jeder beliebigen Lage einbau- und arbeitsfähig ist. Ebenso ist es klar, dass man durch Verwendung von Elektromotoren anderer Leistung, durch Einbau unterschiedlicher Pumpen und Drehkolbenantriebszylindern jede beliebige Leistung, jedes beliebige Drehmoment und jeden Arbeitshub einstellen kann, ohne am Grundaufbau und an der Montage des Gerätes etwas ändern zu müssen.

Claims (6)

1. Elektrohydraulisches Schwenkwerk mit einer elektromotorisch angetriebenen hydrostatischen Pumpe und einem Drehkolben-Antriebszylinder, dessen Drehkolben von der Pumpe jeweils nur in einer Drehrichtung und über einen unter 360° liegenden Winkel drehbar ist und mit in einer Richtung zu bewegenden Arbeitsstücken, wie Werkstücken, Klappen, Absperrschiebern, Türen, Hubwerken o.dgl. in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7, 8) die Pumpe (13) und der Drehkolben-Antriebszylinder (3, 4, 18, 20) nach dem Baukastensystem zusammensetzbare Bauelemente unterschiedlicher Bauhöhe aber gleicher Außendurchmesser sind.

2. Schwenkwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente, der Motor (7, 8), die Pumpe (13) und der Drehkolben-Antriebszylinder (3, 4, 18, 20) koaxial zueinander angeordnet sind und in lösbar miteinander verbindbaren, beispielsweise verschraubbaren Gehäusen (1, 2, 3, 4) gleichen Außendurchmessers eingebaut sind.

3. Schwenkwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7, 8) mit seinem Gehäuse (1) als Anbaumotor oder Einbaumotor ausgebildet ist.

4. Schwenkwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die selbstregelnd ausgebildete Pumpe (13) in einem Zusatzgehäuse (12) angeordnet ist, das unter der Einwirkung einer Regelfeder (16) steht und mittels einer von außen bedienbaren Schraube (17) im Gehäuse (2) verschiebbar ist.

5. Schwenkwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Gehäuse (3, 4) gebildete Arbeitszylinder (18) des Drehkolbens (21) in bekannter Weise eine starre radiale Trennwand (22) aufweist, in deren Nähe Anschlagbolzen (25) zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Schwenkflügels (20) des Drehkolbens (21) sowie Öffnungen (23, 24) für den Einlaß bzw. den Auslaß des Druckmediums angeordnet sind.

6. Schwenkwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung der Pumpe (13) und des Drehkolbens (21) durch Umpolen des Elektromotors (7, 8) umkehrbar ist.