DE2461236A1 - SWING MOTOR - Google Patents

SWING MOTOR

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DE2461236A1
DE2461236A1 DE19742461236 DE2461236A DE2461236A1 DE 2461236 A1 DE2461236 A1 DE 2461236A1 DE 19742461236 DE19742461236 DE 19742461236 DE 2461236 A DE2461236 A DE 2461236A DE 2461236 A1 DE2461236 A1 DE 2461236A1
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Pierre Boillat
Claude Brosius
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Manigley & Cie
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Manigley & Cie
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    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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Description

2461236 PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 12068 -Telefon (06121) 56 53 82 Postsdieck Frankfurt/Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 1080030652461236 PATENT Attorney DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · P.O. Box 12068 -Telephone (06121) 56 53 82 Postsdieck Frankfurt / Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 108003065

Wiesbaden, den 19.Dezember 1974 Fall I M 318Wiesbaden, December 19, 1974 Case I M 318

CHARLES MANIGLEY & CIE CH - 2572 S u t ζ - BleiCHARLES MANIGLEY & CIE CH - 2572 S u t ζ - lead

SCHWEIZSWITZERLAND

SchwenkmotorSwing motor

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwenkmotor mit einem durch Druckmittel hin- und herbewegbaren Kolben, der mit Innen- und Aussengewinde versehen ist, die je in ein Innengewinde am Motorgehäuse bzw. ein Außengewinde einer Motorwelle greifen, derart, dass bei Verschiebung des Kolbens eine sich addititiv überlagernde Relativdrehung zwischen dem Motorgehäuse und dem Kolben einerseits und zwi-The present invention relates to a swing motor with a piston reciprocable by pressure medium, the is provided with internal and external threads, each in an internal thread on the motor housing and an external thread of a Engage the motor shaft in such a way that when the piston is displaced, an additively superimposed relative rotation between the motor housing and the piston on the one hand and between

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sehen dem Kolben und der Motorwelle anderseits auftritt. Ein solcher Schwenkmotor ist bekannt aus der DT-PS 1 121 475. Dieser Schwenkmotor ist asymmetrisch aufgebaut, wobei die Motorwelle nur einseitig vorragt. Die Einbaumöglichkeiten sowie die Möglichkeiten zum eventuellen Anbau von Hilfsaggregaten, z.B. einem Anschlagmechanismus,sind begrenzt. Die wirksamen Kolbenflächen sind nicht in beiden Arbeitsrichtungen gleich gross, was die Steuerung erschwert. Die Dichtungsmanchetten für den Kolben sind fest mit demselben verbunden, was bedeutet, dass diese.Manchetten bei der axialen Verschiebung zugleich auf den Zylinderflächen drehen müssen. Das erschwert die Erzielung einer tadellosen Dichtung und setzt den Wirkungsgrad und die Lebensdauer herab.see the piston and the motor shaft on the other hand. Such a swivel motor is known from DT-PS 1 121 475. This swivel motor is constructed asymmetrically, with the motor shaft protruding only on one side. The installation options as well as the possibilities for the possible attachment of auxiliary units, e.g. a stop mechanism are limited. The effective piston areas are not the same size in both working directions, which makes control more difficult. the Sealing sleeves for the piston are firmly connected to the same, which means that these axial displacement must rotate at the same time on the cylinder surfaces. That makes it difficult to achieve an impeccable one Seal and reduces the efficiency and the service life.

Es ist das Ziel der Erfindung, einen Schwenkmotor der oben beschriebenen Art durch Symmetrierung zu verbessern. Der erfindungsgemässe Schwenkmotor ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben eine mit Innen- und Aussengewinde versehene Hülse und an deren Enden lose anliegende, gleichartige Kolbenringe aufweist, von welchen jeder in einem Zylinderteil zwischen einer zylindrischen Gehäusewand und einem zylindrischen Abschnitt der Motorwelle angeordnet ist. Es lässt sich damit bei einfachem Aufbau und einfacher Monta-It is the aim of the invention to improve a swivel motor of the type described above by means of balancing. Of the swivel motor according to the invention is characterized in that that the piston is provided with an internal and external thread Has sleeve and at the ends loosely fitting, similar piston rings, each of which in a cylinder part between a cylindrical housing wall and a cylindrical portion of the motor shaft is arranged. It can be used with a simple structure and simple assembly

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ge eine weitgehende Symmetrie erreichen, indem gleichartige und gleich dimensionierte Kolbenringe in gleichartigen Zylinderräumen beweglich angeordnet sind. Da die Kolbenringe lose sind, drehen sie nicht mit, sodass nur an den verhältnismässig kleinen, gegen die Motorwelle anliegenden Dichtungsmanchetten Reibung infolge Relativdrehung auftritt. ge achieve a large degree of symmetry by placing identical and identically dimensioned piston rings in identical Cylinder spaces are movably arranged. As the piston rings are loose, they do not rotate, so that only the relatively small ones are resting against the motor shaft Sealing sleeve friction occurs as a result of relative rotation.

Vorzugsweise kann das Motorgehäuse aus zwei gleichartigen Stirnf!ansehen, einem mittleren Gehäusering mit Innengewinde und zwei je zwischen einem Stirnflansch und dem Gehäusering angeordneten Zylindermäntelnaufgebaut sein. Diese Teile können lösbar verschraubt sein, derart, dass der Gehäusering bei gelöster Verschraubung zur Einstellung des Drehbereiches des Motors verdreht werden kann.Preferably, the motor housing can consist of two similar See front face, a middle housing ring with an internal thread and two cylinder jackets each arranged between an end flange and the housing ring. These Parts can be detachably screwed together in such a way that the housing ring can be used to set the Rotation range of the motor can be rotated.

Mit einem der Stirnflansche kann eine Anschlagvorrichtung verbunden sein, die zwei Anschläge stufenlos zu verstellen und damit Drehbereiche um beliebige Schwenkwinkel zwischen 0 und 360° zu bestimmen gestattet.A stop device can be attached to one of the end flanges be connected to adjust the two stops steplessly and thus rotation ranges to any pivot angle between 0 and 360 ° to be determined.

Anhand der Zeichnung wird nun ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schwenkmotors erläutert. In der Zeichnung zeigt:An exemplary embodiment of the swivel motor according to the invention will now be explained with the aid of the drawing. In the drawing shows:

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Fig. 1 einen Längsschnitt,Fig. 1 is a longitudinal section,

Fig. 2 eine Draufsicht,
Fig. 3 eine Stirnansicht,Fig. 2 is a plan view,
3 is an end view,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1 und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Anschlagklinke und eines Anschlagzapfens.4 shows a section along line IV-IV in FIG. 1 and FIG. 5 shows a schematic representation of a stop pawl and a stop pin.

Der dargestellte Schwenkmotor weist ein Gehäuse mit zwei gleichartigen Stirnflanschen 1, einem mittleren Gehäusering 2 und zwei gleichartigen, je zwischen einem Stirnflansch und dem Gehäusering angeordneten Zylindermänteln 3 auf. Die beiden Stirnflansche 1 sind mittels Schrauben 4 miteinander verschraubt und spannen die Zylindermäntel 3 und den Gehäusering 2 zwischen sich ein. In den beiden Stirnflanschen 1 ist die Motorwelle 5 gelagert, die beidseitig über die Stirnflansche herausragt. Ein Mittelteil 5! der Welle 5 ist mit einem steilen Aussengewinde versehen. Der Gehäusering 2 ist mit einem entsprechenden Innengewinde 21 versehen. In die Gewinde der Welle 5 und des Gehäuseringes 2 greifen entsprechende Innen- bzw.. Aussengewinde einer Gewindehülse 6.The swivel motor shown has a housing with two similar end flanges 1, a middle housing ring 2 and two similar cylinder jackets 3 each arranged between an end flange and the housing ring. The two end flanges 1 are screwed together by means of screws 4 and clamp the cylinder jackets 3 and the housing ring 2 between them. The motor shaft 5 is mounted in the two end flanges 1 and protrudes beyond the end flanges on both sides. A middle part 5 ! the shaft 5 is provided with a steep external thread. The housing ring 2 is provided with a corresponding internal thread 2 1 . Corresponding internal and external threads of a threaded sleeve 6 engage in the threads of the shaft 5 and the housing ring 2.

den Stirnseiten der Gewindehülse 6 liegen Kolbenringe 7 mit Dichtungsmanchetten 8 und 9 lose an. Die Kolbenringe 7Piston rings 7 with sealing sleeves 8 and 9 rest loosely on the end faces of the threaded sleeve 6. The piston rings 7

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bilden zusammen mit dem Gewindering 6 den axial beweglichen Kolben. Die Kolbenringe bewegen sich dabei in Zylinderräumen, die von den Zylindermänteln 3 aussen und von zylindrischen Teilen 5" der Welle 5 innen begrenzt werden. Mit den Stirnflanschen 1 und den Schrauben 4 sind Armaturen zur Zufuhr und Regelung des zuzuführenden Druckmittels, u.a. Regulierventile 10 mit Regulierschrauben 10' aufgesetzt. ·together with the threaded ring 6 form the axially movable piston. The piston rings move in cylinder chambers, which are bounded by the cylinder jackets 3 outside and by cylindrical parts 5 ″ of the shaft 5 inside. With the end flanges 1 and the screws 4 there are fittings for supplying and regulating the pressure medium to be supplied, including regulating valves 10 with regulating screws 10 'attached. ·

Mit dem in Fig. 1 rechts liegenden Stirnflansch 1 ist das Gehäuse U einer Anschlagvorrichtung verschraubt. Mit dem dieses Gehäuse durchsetzenden Teil der Welle 5 ist eine Nabe 12 verkeilt, in die ein beidseitig vorragender Anschlagstift 13 eingesetzt ist. Die Nabe 12 trägt einen Lagerring 14 aus Sinterbronze, auf dem zwei ringförmige Anschlagträger 15 und 16 mit je einer Schneckenverzahnung gelagert sind. In jede Schneckenverzahnung greift eine Schnecke 17, die von aussen mit einem Schraubenzieher gedreht werden kann. Mit jedem Anschlagträger ist ein Anschlagsegment 18 verstiftet, gegen dessen eine Anschlagfläche eine am Anschlagträger schwenkbar gelagerte Anschlagklinke 19 unter der Wirkung einer Feder 20 anliegt. Die inneren Enden der Klinken 19 ragen in den Weg des Anschlagstiftes 13 und begrenzen damit die Bewegung diesesThe housing U of a stop device is screwed to the end flange 1 on the right in FIG. 1. With the this housing penetrating part of the shaft 5 is wedged a hub 12 into which a stop pin protruding on both sides 13 is inserted. The hub 12 carries a bearing ring 14 made of sintered bronze on which two annular stop carriers 15 and 16 are each mounted with a worm gear. One engages in every worm gear Screw 17, which can be turned from the outside with a screwdriver. With each stop bracket is a stop segment 18 pinned, against one stop surface of which a stop pawl pivotally mounted on the stop carrier 19 is applied under the action of a spring 20. The inner ends of the pawls 19 protrude into the path of the stop pin 13 and thus limit the movement of this

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Stiftes bzw. der Welle 5 in je einer Richtung. Die beiden Klinken 19 sind also in entgegengesetzter Richtung angeordnet und wirksam.Pin or the shaft 5 in one direction each. The two Pawls 19 are therefore arranged and effective in the opposite direction.

Arbeitsweise und Bedienung des dargestellten Schwenkmotors sind wie folgt:The operating principle and operation of the swivel motor shown are as follows:

In Fig. 1 befindet sich der Kolben 6, 7 in einer Endlage, und somit befindet sich auch die Welle 5 in einer End-Winkellage, die durch einen Anschlag 19 bestimmt sein kann. Wird nun auf der rechten Seite des rechten Kolbenringes 7 Druckluft zugeführt, so wird der Kolben nach links verschoben. Dabei dreht sich die Gewindehülse 6 im Innengewinde 21 des Gehäuseringes 2 in einem bestimmten Drehsinn und treibt zugleich im selben Drehsinn das Gewinde 5' der Welle 5 an. Die Beiden Drehungen überlagern sich dabei additiv, womit bei 'einem relativ kurzen Kolbenhub eine totale Drehung der Welle 5 um etwas mehr als 360 erzielt werden kann. Es ist daher möglich, Drehwinkel bis zu 360 genau durch die Anschläge 19 zu bestimmen, d.h. die Endstellungen können immer eindeutig durch die Anschläge 19 bestimmt werden und nicht durch Anschlag der Kolbenringe 7 gegen die Flansche ,1 oder den Gehäusering 2.· Der Schwenkmotor kann aber auch ohne wirksame Anschläge, bzw. ohneIn FIG. 1, the piston 6, 7 is in an end position, and thus the shaft 5 is also in an end angular position, which can be determined by a stop 19. If compressed air is now supplied to the right-hand side of the right-hand piston ring 7, the piston is shifted to the left. The threaded sleeve 6 rotates in the internal thread 2 1 of the housing ring 2 in a certain direction of rotation and at the same time drives the thread 5 'of the shaft 5 in the same direction of rotation. The two rotations are superimposed additively, so that with a relatively short piston stroke, a total rotation of the shaft 5 by a little more than 360 can be achieved. It is therefore possible to precisely determine angles of rotation up to 360 using the stops 19, ie the end positions can always be clearly determined by the stops 19 and not by the piston rings 7 against the flanges 1 or the housing ring 2. The swivel motor can but also without effective stops, or without

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Anschlagvorrichtung verwendet werden, wenn die Endlagen der zu betätigenden Maschinenteile durch der Maschine eigene Anschläge bestimmt sind.Stop device can be used when the end positions of the machine parts to be operated are controlled by the machine Attacks are determined.

Die Einstellung der Anschläge erfolgt, wie erwähnt, durch Drehen der Anschlagträger 15 mittels der Schnecken 17. Hierbei kann z.B. der in Fig. 5 dargestellte Anschlag 19 den Anschlagstift 13 im Uhrzeigersinn überlaufen, was die Einstellung erleichtert. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass der Änschlagstift 13 bei einem Schwenkbereich von 360 aus beiden Richtungen bis in die in Fig. 5 darge stellte Endstellung gelangen muss. Das ist möglich dank der nur in einer Richtung wirksamen Klinke 19, die in der anderen Richtung federnd ausweichen kann.As mentioned, the stops are set by rotating the stop carriers 15 by means of the worms 17. Here, for example, the stop 19 shown in Fig. 5 can overrun the stop pin 13 clockwise, which the Adjustment made easier. In this context it should be mentioned that the stop pin 13 in a pivoting range of 360 from both directions to the end position shown in Fig. 5 Darge must arrive. That is possible thanks the only effective in one direction pawl 19, which is in the other direction can resiliently evade.

Der etwas mehr als 360 betragende Schwenkbereich der Wel le 5 bezüglich des Motorgehäuses kann verschoben werden, indem bei gelösten Schrauben 4 der Gehäusering 2 gedreht wird..Diese Drehung überträgt sich über die bei dieser Einstellung axial unbewegliche Gewindehülse 6 auf die Welle 5. In dieser Weise kann zusammen mit den Anschlägen 19 jeder beliebige Schwenkbereich mit völlig freier Wahl der Endstellungen eingestellt werden.The slightly more than 360 swivel range of the shaft 5 with respect to the motor housing can be shifted, by turning the housing ring 2 when the screws 4 are loosened Setting axially immovable threaded sleeve 6 on the shaft 5. In this way, together with the stops 19 any swivel range can be set with completely free choice of end positions.

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Die Welle 5 kann dank ihrer Symmetrie im Mittelbereiche in beliebiger Orientierung eingebaut werden, und entsprechend kann die Anschlagvorrichtung am einen oder anderen Flansch 1 montiert werden. Damit werden die Einsatzmöglichkeiten des Schwenkmotors zusätzlich erweitert.The shaft 5 can, thanks to its symmetry in the central areas, in Any orientation can be installed, and accordingly the stop device on one or the other flange 1 can be mounted. This further expands the application possibilities of the swivel motor.

Die Kolbendichtung ist beim dargestellten Schwenkmotor ebensogut wie bei einem üblichen Zylinder zur Erzeugung gerader Bewegungen. Es treten also praktisch keine Leckverluste auf.The piston seal is in the illustrated swivel motor just as well as with a conventional cylinder for producing straight movements. So there are practically no leakage losses on.

Es können bei entsprechender Vergrösserung des Kolbenhubs auch Schwenkwinkel über 360 , bis zu mehreren vollen Umdrehungen erzielt werden.With a corresponding increase in the piston stroke, swivel angles over 360, up to several full revolutions, can also be used be achieved.

Der Schwenkmotor kann auch mit feststehender Welle und beweglichem Gehäuse verwendet werden.The swivel motor can also have a fixed shaft and a movable one Housing are used.

Die verhältnismässig grosse Kolbenfläche erlaubt eine genaue Einstellung der Arbeitsgeschwindigkeit in weiten Grenzen.The relatively large piston area allows the working speed to be set precisely over a wide range Limits.

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Claims (9)

PATENTANSPRUECHE:PATENT CLAIMS: 1) Schwenkmotor mit einem durch Druckmittel hin- und herbewegbaren Kolben, der mit Innen- -und Aussengewinde versehen ist, die je in ein Innengewinde am Motorgehäuse bzw. ein Aussengewinde einer Motorwelle greifen, derart, dass bei Verschiebung des Kolbens eine sich additiv überlagernde Relativdrehung zwischen dem Motorgehäuse und dem Kolben einerseits und zwischen dem Kolben und der Motorwelle anderseits auftritt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben' (6, 7) eine mit Innen- und Aussengewinde versehene Hülse1) Swivel motor with a piston that can be moved back and forth by pressure medium and is provided with internal and external threads is that each in an internal thread on the motor housing or a External threads of a motor shaft engage in such a way that, when the piston is displaced, an additively superimposed one Relative rotation between the motor housing and the piston on the one hand and between the piston and the motor shaft on the other hand occurs, characterized in that the piston '(6, 7) has a sleeve provided with internal and external threads (6) und an deren Enden lose anliegende, gleichartige Kolbenringe (7) aufweist, von welchen jeder in einem Zylinderteil zwischen einer zylindrischen Gehäusewand (3) und einem zylin drischen Abschnitt (511) der Motorwelle (5) angeordnet ist.(6) and at the ends of which loosely fitting, identical piston rings (7), each of which is arranged in a cylinder part between a cylindrical housing wall (3) and a cylindrical section (5 11 ) of the motor shaft (5). 2) Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse zwei miteinander verschraubte Stirnflansche (1) aufweist, zwischen welchen zwei, je einen Zylinderteil bildende Zylindermäntel (3) und ein mittlerer Gehäusering mit Innengewinde (2) eingespannt sind.2) Motor according to claim 1, characterized in that the motor housing has two end flanges (1) screwed together has, between which two cylinder jackets (3), each forming a cylinder part, and a central housing ring Internal thread (2) are clamped. 3) Motor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine trennbar am Motorgehäuse angebaute Anschlagvorrichtung (11).3) Motor according to claim 1 or 2, characterized by a separable stop device (11) built on the motor housing. ,509830/0273, 509830/0273 4) Motor nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung (11) mit einem der Stirnflansche (1) verschraubt ist.4) Motor according to claims 2 and 3, characterized in that the stop device (11) with one of the end flanges (1) is screwed. 5) Motor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung (11) zwei unabhängig voneinander einstellbare, in entgegengesetzter Richtung wirksame Anschläge (18, 19) aufweist.5) Motor according to claim 3 or 4, characterized in that the stop device (11) two independent of one another adjustable stops that work in the opposite direction (18, 19). 6) Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei drehbare, ringförmige Anschlagträger (15, 16) je einen schwenkbaren, durch Federkraft je an einem Anschlag (18) des Anschlagträgers gehaltene Anschlagklinken (19.) vorgesehen sind.6) Motor according to claim 5, characterized in that two rotatable, annular stop carriers (15, 16) each have one pivotable stop pawls (19.) are provided, each held by spring force on a stop (18) of the stop carrier are. 7) Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagträger (15, 16) mit einer Schneckenverzahnung versehen sind und je über eine Schnecke (17) verstellbar sind.7) Motor according to claim 6, characterized in that the stop carrier (15, 16) is provided with a worm gear are and are each adjustable via a screw (17). 8) Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (5) zwei aus dem Motorgehäuse ragende Wellenenden aufweist, von welchen das eine zum Aufsetzen der Anschlagvorrichtung (11) und das andere zur Verbindung mit einem zu betätigenden Maschinenteil bestimmt ist.8) Motor according to claim 3, characterized in that the motor shaft (5) has two shaft ends protruding from the motor housing has, of which one for placing the stop device (11) and the other for connecting to an actuated Machine part is determined. 509830/0273 '509830/0273 ' 9) Motor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kolbenringe gleiche wirksame Fläche aufweisen.9) Motor according to one of claims 1-8, characterized in that both piston rings have the same effective area. 509830/0273509830/0273 LeerseiteBlank page
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