DE2121084A1 - Druckmittelbetätigter Schwenkmotor - Google Patents

Description

• Druckmittelbetätigter Schwenkmotor Die vorliegende Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigten Schwenkmotor, bestehend aus einem Zylinder, einem dreh- und verschiebbaren Kolben und einem in einer Stirnseite des Zylinders drehbar gelagerten Abtriebszapfen, bei dem der Zylinder mit dem Kolben entlang mindestens einer Steigungslinie und der Kolben mit dem Abtriebszapfen entlang mindestens ein r zweiten Steigungslinie von entgegengesetzter Steigungsrichtung in kraftschlüssiger Verbindung steht.
• Derartige druckmittelbetätigte Schwenkmotore sind bekannt.
• Sie haben eine verläßliche Wirkungsweise. Als Steigungs-Linie @aient bei diesen Schwenkomotoren jeweils ein Gewinde, welches die kraftschl@ssi@e Abs@ützung des Kolbens einerseits @e@enüber dem Abtriebszapfen und andererseits gegenüber dem Zylinder bewerkstelligt, so daß bei Belastung des Kolbens mit einem Druckmittel ein drehmoment im Abtriebszapfen aüf--tritt. Im allgemeinen werden mehrgängige steile Gewinde benutzt. Da die Kraft des Druckmittels auf den Kolben in dessen Achsrichtung wirkt, die durch die Drehung des Drehzapfens hervorgerufenen Drehmomente jedoch in Richtungen senkrecht zu der Achse wirken, tritt eine Kraftzerlegung in den Gewinden auf. Die Reibung in diesen Gewinden ist wegen der großen Kräfte nicht unerheblich. Sie führt zu einem unnötigen Kraftverbrauch, aber auch trotz der Schmierung durch das druckmittel zu Verschleiß.
• Die vorliegende Erfindung schafft nun eine Möglichkeit, um diesen unerwünschten, nicht unerheblichen kraftverbrauch herabzusetzen.
• Die Erfindung besteht darin, daß die kraftschlüssigen Verbindungen zwischen dem verschiebbaren eil des Schwenkmotors, also dem Kolben, und den unverschiebbaren leilen des Schwenkmotors, also dem Zylinder und dem Abtriebszapfen, durch jeweils Kurven an dem einen weil und einer Rolle, deren Achswelle in dem anderen i'eil befes-tigt ist, verwirklicht ist.
• Da durch die Erfindung die bisher in den Gewinden auS'-tretende Gleitreibung nunmehr als Rollreibung zwischen den eilen wirksam ist, sind ganz erhebliche Kräfte, die bisher dtlrcn Gleitreibung verlorensingen, eingespart. bei gleichen baulichen Abmessungen und gleic en Drucken vermag der Schwenkmotor nunmehr höhere Drehmomente zu liefern. Gleichzeitig ist die Erwärmung des Schwenkmotors und damit auch die Erwärmung des Druckmittels herabgesetzt.
• .Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn die Kurven in Form von Nuten gestaltet sind, sn deren kanten die iiollen laufen.
• Hieraurch wird eine raumsparende Bauweise erzielt.
• babei ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn sich die Nuten in dem Kolben befinden, welcher als Holkolben ausgebildet ist, damit Nuten auch an seiner Innenseite ausgebildet werden können. die Herstellung der Nuten ist jedoch stark vereinfacht, wenn sich die Nuten nur auf den Außenflächen der Maschinenteile befinden. Dieses läßt sich bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung verwirklichen, bei der die Nuten sich in den Außenflächen des Kolbens und e ner auf den Drehzapfen fest aufgesetzten Buchse befinden, während die wellen j r die rollen in die Innenseiten des Hohlkolbens und des Zylinders eingesetzt sind.
• Um das Drehzapfenlager zu entlasten, ist es zweciunäßig, wenn der drehzapfen den Kolben durchgreift und in beiden Stirnseiten des Zylinders gelagert ist.
• Da Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfährungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: ig. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen SchwenL-motor.
• Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A.
• Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie B-B.
• Fig. 4 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schwenkmotor.
• In dem Zylinder 1 befindet sich ein Kolben 2. Dieser Kolben weist zu beiden Seiten innen Hohlräume 3 und 4 auf. Der Kolben 2 weist eine Bohrung aufdurch die der Abtriebszapfen 5 durchfaßt, welcher in der einen Stirnseite auf der Abtriebsseite mittels des Kugellagers 6 und auf der anderen Stirnseite des Zylinders 1 mittels des Gleitlagers 7 gelagert ist. Der Kolben 2 weist an seiner Außenseite eine Nut 8 mit Gewindesteigung auf, in welcher eine Rolle 9 rollt, deren Achswelle 10 in dem Zylinder 1 befestigt ist. Auf der Innenseite weist der Kolben 2 eine weitere Nut 11 auf,welche jedoch entgegengesetzte Steigungsrichtung hat. In dieser Nut 11 rollt die Rolle 12, welche eineAchswelle 13 aufweist, die in einer Buchse 14 und in dem Drehzapfen 5 befestigt ist. Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich ist, sind Jeweils auf der Außenseite und der Innenseite des Kolbens 2 zwei Nuten vorgesehen, in welchen entgegengesetzt angeordnete Rollen 9 und 12 sich abwälzen. Hierdurch wird eine Entlastung des Kolbens gegen Verkantungsbewegungen erreicht. Es können auch mehr als je zwei Nuten bzw. Rollen angebracht sein.
• Der erfindungsgemäße Schwenkmotor funktioniert folgendermaßen: Sobald ein Druckmittel entweder in denRaum 3 oder in den Raum 4 eingelassen wird, verschiebt sich der Kolben 2 unter ,åleichzeitiger Verdrehung, weil der Kolben mit seinen Nuten einerseits durch die Rolle 9 und andererseits durch die Rolle 12 geführt ist. Da sowohl die Nute 4 als auch die Nute 11 schräg verlaufen, kann eine Verschiebung des Kolbens nur bei seiner gleichzeitigen Drehung erfolgen.
• Da die Achse 10 der Rolle 9 fest im Gehäuse befestigt ist, wirdvinfolge der Nut 8 und der Rolle 9 dem Kolben 2 aufgezwungene Drehbewegung bei seiner Verschiebung auch der Nute 11 und damit der Rolle 12 aufgawungen. Da derDrehzapfen 5 durch das Kugellager 6 unverschiebbar gegenüber dem Zylinder 1 gelagert ist, führ-t die dem Kolben 2 und damit der Nut 11 aufgezwungene Drehbewegung zu einer verstärkten Drehbewegung des Drehzapfens 5, weil sich die Rolle 12 bei der Drehbewegung des Kolbens 2 in der Nute il abwälzt.
• Der Schwenkmotor der iiig. 4 unterscheidet sich dadurch, daß die Nuten 8 und llA beide auf der Außenseite von zylindrischen Bauteilen angeordnet sind, Nut 8 auf der Außenseite des Kolbens 2 A, Nut 11 A auf der Außenseite der Buchse 14 A, welche auf dem Drehzapfen 5 befestigt ist. Die in der Nut 11 A laufende Rolle 12 A ist auf einem Zapfen 13 A gelagert, welcher im Kolben 2 A befestigt ist.

Claims (5)

Schutzansprüche:

1. Druckmittelbetätigter Schwenkmotor, bestehend aus einem Zylinder, einem dreh- und verschiebbaren Kolben und einem in einer Stirnse'ite des Zylinders drehbar gelagerten Abtriebszapfen, bei dem der Zylinder mit dem Kolben entlang mindes-tens einer Steigungslinie und der Kolben mit dem Abtriebszapften entlang mindestens einer zweiten Steigungslinie von entgegengesetzter Steigungsrichtung in kraftschlüssiger Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssigen Verbindungen zwischen dem verschiebbaren Dein und den unverschiebbaren Teilen durch jeweils Kurven an dem einen Teil und einer Rolle (9,12), deren Achswelle (10,13) in dem anderen Teil befestigt ist, verwirklicht ist.

2. Druckmittelbetätigter Schwenkmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven in Form von buten (S,11) gestaltet sind, an deren Kanten die Rollen (9,12) laufen.

3. Druckmittelbetätit;ter Schwenkmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (8,11) in dem Kolben (2) befinden, welcher als Hohlkolben ausgebildet ist.

4. Druckmittelbetätigter Schwenkmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten sich in den Außenflächen des Kolbens (2) und einer auf den Drehzapfen (5) fest aufgesetten Buchse (14) befinden, während die Wellen (10,13) für die Rollen (9,12) in die Innenseiten des Hohlkolbens (2) und des Zylinders (1) eingesetzt sind.

5. Druckmittelbetätigter Schwenkmotor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (5) den Kolben durchgreift und in beiden Stirnseiten des Zylinders (1) gelagert ist.