DE2843610A1

DE2843610A1 - High pressure oscillating hydraulic motor - has toroidal cylinder formed partly in shaft to simplify balancing of axial forces

Info

Publication number: DE2843610A1
Application number: DE19782843610
Authority: DE
Inventors: Marlies Meyer
Original assignee: SCHUETT FRIEDRICH
Current assignee: SCHUETT FRIEDRICH
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1978-10-06
Publication date: 1980-04-10
Also published as: DE2843610C2

Abstract

A shaft (1) is supported in a casing assembled from two axial sections (4, 5). The inside of the casing forms the upper half of a toroidal cylinder round the shaft and a semicircular recess (17) in the shaft forms the lower half of the cylinder. A partition (12) divides the cylinder into two circumferential sections and is held to the casing by a screw. Oil is admitted (16) and released from alternate sides of the partition. A piston attached radially to the shaft is caused to oscillate in an arc through the cylinder. The axial pressure is taken by the shaft which simplifies the construction of the casing.

Description

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Drehvorrichtung, insbesondere für Arbeitsdrücke über 100 bar, mit mindestens einem kreisringförmig gebogenen Zylinderraum, in dem ein, unmittelbar mit der die Drehbewegung ausfillirenden ein- oder mehrteiligen Welle verbundener, Hydraulik-Schwenkkolben angeordnet ist, wobei Arbeitzylinder, Welle und ßchwenkkolben von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sind. Description The invention relates to a hydraulic rotating device, especially for working pressures over 100 bar, with at least one circular ring curved cylinder space, in which one, directly with which the rotary movement completes one-part or multi-part shaft connected, hydraulic rotary piston is arranged, the working cylinder, shaft and swivel piston being surrounded by a common housing are.

Zur hydraulischen Erzeugung von Drehbewegungen ist es bekannt, die Bewegung hin- und hergehender Kolben durch einen Kurbeltrieb oder mit Hilfe einer Zahnstange in eine drehende Bewegung umzuwandeln. Die bekannten Antriebe dieser Art sind aber entweder groß und aufwendig oder nur für kleine Drehwinkel geeignet.For the hydraulic generation of rotary movements, it is known that Movement of reciprocating pistons by a crank mechanism or with the aid of a To convert a rack into a rotating motion. The well-known drives of this Art are either large and complex or only suitable for small angles of rotation.

Es ist weiterhin bekannt, zur Erzeugung einer Drehbewegung einen fest mit einer Welle verbundenen, eine Kreisbahn um die Welle beschreibenden Kolben zu verwenden, der sich in einem außen um die Welle herum angeordneten, ringförmig gebogenem Zylinderraum bewegt. Bei dieser Ausführung werden große Kräfte auf das aus Montagegürnden mehrfach geteilte Gehäuse ausgeübt. Es ergeben sich relativ hohe Lackölverluste und ein aufwendiges, mit starken Verschraubungen versehenes Gehäuse ist notwendig.It is also known to use a fixed to produce a rotary movement connected to a shaft, a circular path around the shaft describing piston use, which is arranged in a ring-shaped bent around the outside of the shaft Moving cylinder space. With this design, great forces are exerted on the assembly for reasons of assembly multiple divided housing exercised. Relatively high paint oil losses result and a complex housing with strong screw connections is necessary.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Hochdruck-Drehkolbenantrieb anzugeben der die vorstehend geschilderten Nachteile vermeidet und insbesondere bei einfachem Aufbau eine hohe Dichtigkeit mit geringen Gehäuseabmessungen verbindet. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, einen Hochdruck-Drehkolbenantrieb anzugeben, der nach Art eines Baukastensystems einfach in Stufen erweitert werden kann. Des weiteren 2011 ein lageunabhängiger Betrieb sowie die Aufnahme radialer Kräfte durch die Welle möglich sein.It is the object of the invention to specify a high-pressure rotary piston drive which avoids the disadvantages outlined above and especially with simple Structure combines a high level of tightness with small housing dimensions. It is still The object of the invention to provide a high-pressure rotary piston drive which, according to Art a modular system can be easily expanded in stages. Furthermore in 2011 a position-independent operation as well as the absorption of radial forces by the shaft to be possible.

Die vorstehende Hauptaufgabe wird dadurch geldst, daß lindestens einer der kreisringförmig gebogenen Zylinderräume ganz oder teilweise in der ein- oder mehrteiligen Welle angeordnet ist. Durch die Anordnung zumindest eines kreisringförmig gebogenen Zylinderraumes ganz oder teilweise in der Welle wird vorteilhaft erreicht, daß die in längsrichtung des Gehäuses wirkenden Innendruckkräfte ganz oder teilweise direkt von der Welle aufgenommen land somit den Gehäuse gegenüber neutralisiert werden. Das Gehäuse kann daher entsprechend einfacher abgedichtet, leichter ausgestaltet und verschraubt werden. Vorteilhaft wird dabei der Durchmesser der Welle in Bereich des kreisringförmig gebogenen Zylinderraumes gegenüber dem Lagerdurchmesser vergrößert oder die Welle wird mit einer aufgeschobenen Büchse versehen. Auf diese Weise ist es möglich, vorteilhaft trotz der Aufnahme des Schwenkkolbens in der Welle einen ausreichend großen Hebelarm für den Schwenkkolben zu erhalten.The above main task is paid for by having at least one the circularly curved cylinder spaces wholly or partially in the one or multipart shaft is arranged. By arranging at least one circular ring curved cylinder space wholly or partially in the shaft is advantageously achieved, that the internal pressure forces acting in the longitudinal direction of the housing in whole or in part directly absorbed by the shaft, the housing is thus neutralized will. The housing can therefore be sealed in a correspondingly simpler manner, configured more easily and screwed. The diameter of the shaft in the area is advantageous of the circularly curved cylinder space is enlarged compared to the bearing diameter or the wave will provided with a pushed-on sleeve. on in this way it is possible, advantageously despite the inclusion of the pivot piston in the shaft to obtain a sufficiently large lever arm for the oscillating piston.

In einer Lusgestaltwi der Erfindung ist vorgesehen, daß der kreisringförmige Zylinderraum die Form eines Torus, d. h.In a Lusgestaltwi of the invention it is provided that the circular ring-shaped Cylinder space the shape of a torus, d. H.

einen kreisförmigen Querschnitt, aufweist. Durch die Ausbildung des kreisförmigen Zylinderraumes als Torus wird ein besonders günstiger Zylinderraum erhalten. Des weiteren können einfache, handelsübliche Dichtungselemente zur Abdichtung des Schwenklkolbens verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zur Fertigung des Zylinderraumes eine NC-gesteuerte Drehmaschine verwendet wird, da so mit einer Schwenkung des Drehmeißels gearbeitet werden kann. So lassen sich auch bei hochlegierten, vergüteten Stählen gute Oberflächenqualitäten erreichen, die für alle Umfangsbereiche das Zylinderraumes gleich sind.has a circular cross-section. By training the circular cylinder space as a torus is a particularly favorable cylinder space obtain. Furthermore, simple, commercially available sealing elements can be used for sealing of the swivel piston. It is particularly advantageous when to Production of the cylinder space an NC-controlled lathe is used because so you can work with a pivoting of the lathe tool. So can be achieve good surface qualities in high-alloy, quenched and tempered steels that are the same for all circumferential areas of the cylinder space.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Zylinderraum ein feststehender Raumtrennkörper angeordnet ist, der vorzugsweise ebene, beidseitig senkrecht auf der Umfangsrichtung stehende Anschlagflächen aufweist und daß der Schwenkkolben ebenfalls beidseitig, vorzugsweise ebene, senkrecht auf der Umfangsrichtung stehende, als Anschlagflächen ausgebildete Endflächen aufweist. Durch diese Ausbildung ist es vorteilhaft möglich, eine Berührung des Raumtrennkörpers durch den Schwenkkolben beidseitig zuzulassen, so daß der Winkelbereich für die Schwenkbewegung vergrößert wird. Des weiteren ist es möglich, die ßchwenkbewegung Bit relativ hohen Geschwindigkeiten durchzuführen, da die ebenen Anschlagflächen die Auftreffkra£t des Schwenkkolbens auf eine große Fläche verteilen, Durch die wichtung der Anschlagflächen senkrecht auf der Umfangsrichtung ist sichergestellt, daß eine Flächenberührung erfolgt, so daß die Lebensdauer von Schwenkkolben und Raum-Trennkörper groß ist.In a further embodiment of the invention it is provided that in the Cylinder space a fixed space separating body is arranged, which is preferably has flat stop surfaces that are perpendicular to the circumferential direction on both sides and that the pivot piston is also preferably on both sides level, End faces that are perpendicular to the circumferential direction and are designed as stop faces having. Through this training, it is advantageously possible to touch the Allow space separating body on both sides by the swivel piston, so that the angular range is enlarged for the pivoting movement. It is also possible to use the pivoting movement Bit perform relatively high speeds because of the flat stop surfaces Distribute the impact force of the oscillating piston over a large area weighting of the stop surfaces perpendicular to the circumferential direction is ensured, that a surface contact occurs, so that the life of the swivel piston and Space divider is great.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Außenkontur des Schwenkkolbens allseitig gleichmäßig kleiner als die Innenkontur des Zylinderraumes ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung ist die Abdichtung des Schwenkkolbens besonders einfach und durch übliche Elemente, z. B.In a further embodiment of the invention it is provided that the outer contour of the swivel piston evenly smaller on all sides than the inner contour of the cylinder space is trained. This design makes the sealing of the swivel piston special simply and by common elements, e.g. B.

Gleitringe, möglich. Die allseitig gleichmäßig kleinere Kontur ist für vom orus abweichende Yoraen, s. B. ovale,quadrastisch. oder rechteckige Formen, noch wichtiger, da hier sonst die Dichtungsbelastung sehr unleichmäßig wird.Sliding rings, possible. The contour is evenly smaller on all sides for Yoraen deviating from orus, see e.g. oval, quadrastic. or rectangular shapes, even more important, since otherwise the load on the seal will be very uneven.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen daB zwischen Welle und Gehause su beiden Seiten des Zylinderraumes eine Spaltdichtung angeordnet ist. Durch eine Spaltdichtung, insbesondere wenn der Spalt eng ist, wird bereits eine relativ gute Abdichtung des Arbeitzylinderraumes gegenüber dem Gehäuseinneren erreicht. Wenn das Gehäuse im Spaltbereich vorteilhaft hart-verchromt oder nitriert wird, kann es auch bei einem berühren von Welle und Gehause nicht zu einem Fressen der Welle kommen.In a further embodiment of the invention it is provided that between A gap seal is arranged on both sides of the cylinder space in the shaft and housing is. A gap seal, especially if the gap is narrow, is already a relatively good seal of the working cylinder space from the interior of the housing achieved. If the housing is advantageously hard chrome-plated or nitrided in the gap area there can be no seizure even if the shaft and the housing are touched come the wave.

Du durch den Spalt hindurchtretende Hydrauliköl wird vorteilhaft dadurch aufgefangen, daß Jeweils hinter den Spalt zwischen Welle und Gehause eine elastische Dichtung, insbesondere eine Dichtung mit einer zum Schwenkkolben hin offenen U-Form, angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine nahezu vollständige Abdichtung des Arbeitzylinderraumes gegenüber den Wellenaußseiten erreicht, die zu einer ungewöhnlich geringen Lackölrate führt. Die Lackölrate ist auf diese Art und Weise so gering, daß auf eine gesonderte Abführung und/odor Rückführung des Lecköla verzichtet werden kann.Hydraulic oil passing through the gap is advantageous as a result caught that each behind the gap between shaft and housing an elastic Seal, in particular a seal with a U-shape open towards the pivot piston, is arranged. In this way, the working cylinder space is almost completely sealed off compared to the outside of the shaft, which results in an unusually low paint oil rate leads. The paint oil rate is so low in this way that on a separate one Discharge and / or return of the leak oil can be dispensed with.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Welle in Axialschub aufnehmenden Largen, insbesondere in Rollenlargen, gelagert ist. Durch diese Maßnahme ist es vorteilhaft möglich, den erfindungsgemäßen Drehkolbenantrieb in jeder Einbaulage zu verwende. So werden das Einsatzgebiet und die konstruktiven Möglichkeiten, die mit dem erfindungsgemäßen Drehkolbenantrieb erreichbar sind, erheblich erweitert. Die Rundlaufgenauigkeit, die für die Spaltdichtung nötig ist, wird von guten Zylinderrollenlagern vorteilhaft erreicht. Ein Nachrichten der Lager oder ein Nacharbeiten der Dichtungespalte ist nicht nötig.In a further embodiment of the invention it is provided that the shaft is stored in axial thrust-absorbing largen, especially in roller largen. By this measure is it advantageously possible, the invention Rotary piston drive can be used in any installation position. So the area of application and the constructive possibilities with the rotary piston drive according to the invention are attainable, expanded considerably. The concentricity required for the gap seal is necessary, is advantageously achieved by good cylindrical roller bearings. A news the bearings or reworking of the sealing gap is not necessary.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich, vorzugsweise an dem gehäuseseitigen Teil der anschlagflächen, Räume für eine Hydraulikflüssigkeitsrestmenge befinden, wobei die Hydraulikflüssigkeitsresträume durch eine Abknicklung der Anschlqflächen gebildet werden und wobei in die Hydraulikflüssigkeitsresträume die Zu- und Ableitungen für die Hydraulikflüssigkeit einmünden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Anschlsgflächen werden auf besonders einfache Weise Räume für eine Hydraulikflüssigkeitsrestmenge geschaffen, die durch den erfindungsgemäßen Anschluß der Zu- und leitungen für die Hydraulikflüssigkeit ein Anfahren der Drehbewegungen auch aus den Endlagen heraus ermöglichen.In a further embodiment of the invention it is provided that preferably on the housing-side part of the stop surfaces, spaces for a residual amount of hydraulic fluid are located, the hydraulic fluid residual spaces by a kinking of the stop surfaces are formed and the supply and discharge lines in the hydraulic fluid residual spaces for the hydraulic fluid. The inventive design of Connection surfaces become spaces for a residual amount of hydraulic fluid in a particularly simple manner created by the inventive connection of the supply lines and lines for the Hydraulic fluid start-up of the rotary movements also from the end positions enable.

Gleichseitig werden die Anschlagflächen nur soweit in ihrer Größe verringert, wie es unbedingt für die Schaffung der Hydraulikflüssigkeitsresträume notwendig ist.The stop surfaces are only on the same side as far in their size as it is essential for the creation of the residual hydraulic fluid spaces necessary is.

In weiterer Ausfestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Raumtrennkörper Druckentlastungseinrichtungen für die Endlagen, insbesondere von der Gegenanschlagfläche betätigte Druckabbauventile, vorhanden sind. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, einen Abbau des Druckes auf der beaufschlagten Seite durch ein einfache mechanische Ventilanordaung zu erreichen und ein Abbremsen der Drehbewegung sowie ein besonders weiches Anschlagen des Drehkolbens zu erhalten. Bei einer Durchströmung des $Raumtrennkörpers durch die Hydraulikflüssigkeit wird einerseits der Druck auf der beaufschlagten Seit. vermindert und andererseits ein den Anschlag der Anschlagflächen verlangsamendes Druckpolster aufgebaut.In a further embodiment of the invention it is provided that in the room dividing body Pressure relief devices for the end positions, especially of the counter-stop surface actuated pressure relief valves are available. This advantageously makes it possible to a reduction of the pressure on the acted upon side by a simple mechanical To achieve valve arrangement and a braking of the rotary movement as well as a special to obtain soft hitting of the rotary piston. When there is a flow through the room divider on the one hand, the hydraulic fluid increases the pressure on the Since. and on the other hand a slowing down the stop of the stop surfaces Pressure pad built up.

In weiterer Lusgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Raumtrennkörper und der Schwenkkolben Gleitdichtungen, die insbesondere Jeweils in der Symmetrieebene angeordnet sind, aufweisen. Durch die Gleitdichtungen wird vorteilhaft die Abdichtung der druckkölbeuafschlagten Seite gegenüber der anderen Seite verbessert, ao daß sich insgesamt ein guter Wirkungsgrad ergibt. 11 allgemeinen ist eine Dichtung in der Symmetrieebene ausreichend. Es können jedoch genause zwei oder mehrere Dichtungen verwendet werden, die dann ebenfalls symmetrisch angeordnet sind.In a further Lusgestaltung the invention it is provided that the room dividing body and the oscillating piston sliding seals, each in particular in the plane of symmetry are arranged, have. The seal is advantageous due to the sliding seals the Druckkölbeuafschlagten side compared to the other side improved, ao that the overall efficiency is good. 11 general is a seal in the plane of symmetry is sufficient. However, there can be two or more seals are used, which are then also arranged symmetrically.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß das Gehöuse mehrteilig, insbesondere zweiteilig, mit der Teilfuge in der Mitte des Zylinderraumes ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise wird vorteilhaft eine besonders einfache Gehäuseausbildung erreicht, die darüber hinaus bei einem Einbau einer nahe am Arbeitszylinder liegenden, um diesen umlaufende Dichtung nur eine kleine, eine Axialkraft in dem Gehäuse erzeugende Fläche ergibt. 80 wird die Beanspruchung des Gehäuses soweit wie möglich vermindert und eine besonders leichte und dabei vollständig dichte Ausführung des Gehäuses ermöglicht. Die Zahl der Schrauben, die die beiden Gehäuseteile miteinander verbinden, kann so bei gleichen Abmessungen gegenüber einer Gehäuseausbildung mit ttelteil und Deckeln um mehr als die Hälfte verringert werden.It is also provided that the housing consists of several parts, in particular in two parts, is formed with the parting line in the middle of the cylinder space. on this way a particularly simple housing design is advantageously achieved, which, moreover, when installing a close to the working cylinder, to This circumferential seal only produces a small axial force in the housing Area results. 80 the stress on the housing is reduced as much as possible and a particularly light and completely sealed design of the housing enables. The number of screws that connect the two housing parts together, can thus with the same dimensions compared to a housing design with ttelteil and lids can be reduced by more than half.

Bn weiteren 0s , der der Erfindung ist vorgesehen, daß auf der Welle mehrere Schwenkkolben und Zylinder nebeneinander angoerdnet sind. Auf diese Art und Weise ist es vorteilhaft leicht und einfach möglichm nach Art eines Baukastensystems aus standardisierten Einzelelementen Drehantriebe zu schaffen, deren Drehmoment einfach verdoppelt, verdreifacht etc. werden kann. Der Außendurchmesser des Gehäuses bleibt vorteilhaft gleich. Lediglich die Gesaitbaulänge ändert sich etwas. Da die einzelnen Schwenkkolben gleichzeitig mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, ist zwischen den einzelnen Arbeitszylinderräumen keine aufwendige Abdichtung notwendig. Die Abdichtung zwischen den einzelnen Zylinderräumen kann sich daher auf Spaltdichtungen und/oder O-Ringe beschränken. Die Gesamtlänge bleibt auch bei der Mehrfachausführung relativ klein, da die Arbeitszylinderräume nur wenig Platz einnehmen und eng nebeneinander angeordnet werden können, Es ist weiterhin vorgesehen, daß um die Achse mehrere, insbesondere zwei, Schwenkkolben und Zylinder in radialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Auf diese Weise ist es besonders vorteilhaft möglich, auch Schwenkkolbengebetriebe der erfindungsgemäßen Art zu bauen, deren Schwenkwinkel großer als 3600 ist Dabei wird zunächst der innere Schwenkkolben betätigt, dem dann der äußere Schwenkkolben folgt, der mit dem Trennelement des inneren Schwenkkolbens verbunden ist und dieses weiterbewegt. Der gesamte Schwenkwinkel kann 80 auf Werte über 3600 vergrößert werden0 Es ist dabei vorteilhaft, die Fläche der Schwenkkolben so ZU stufen, daß das Produkt aus Kraft- und Hebelarm für beide Schwenkkolben gleich ist.Bn another 0s, that of the invention is provided that on the shaft several swivel pistons and cylinders are connected next to each other. In this manner and it is advantageously easy and simple to do in the manner of a modular system to create rotary actuators from standardized individual elements, their torque can easily be doubled, tripled, etc. The outside diameter of the case advantageously remains the same. Only the overall length of the string changes a little. Since the single oscillating piston at the same time pressurized with hydraulic oil there is no complex seal between the individual working cylinder spaces necessary. The seal between the individual cylinder spaces can therefore limit to gap seals and / or O-rings. The total length also stays the same the multiple execution relatively small, since the working cylinder spaces only little space ingest and can be arranged close to each other, It is also provided that that around the axis several, in particular two, pivot pistons and cylinders in a radial direction Direction are arranged consecutively. This way it is especially beneficial possible to build oscillating piston operations of the type according to the invention, their The swivel angle is greater than 3600 First the inner swivel piston is actuated, which is then followed by the outer pivot piston, the one with the separating element of the inner pivot piston is connected and moves it further. The total swivel angle can be 80 to values can be increased to over 3600 TO graduate so that the product of the force arm and lever arm is the same for both swivel pistons is.

Insgesamt gesehen ergibt sich bei den erfindungsgemäßen Drehantrieben, insbesondere bei einer Ausführung mit mehrteiligen Wellen eine baukastenartige vorteilhafte Variierbarkeit mit verschiedenen Drehmomenten, Schwenkwinkeln und Einbaumöglichkeiten, die bei den bekannten Drehantrieben nicht erreicht werden konnte, Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeigen und aus denen weitere Einzelheiten zu entnehmen sind.Viewed overall, the rotary drives according to the invention in particular in the case of an embodiment with multi-part shafts, an advantageous modular design Variability with different torques, swivel angles and installation options, which could not be achieved with the known rotary drives, the invention is explained in more detail with reference to drawings, the a particularly preferred embodiment and from which further details can be found.

Im einzelnen zeigen: Figur 1 den Drehkolbenantrieb in Seitenansicht, das Oberteil geschnitten und Figur 2 eine flanschseitige Ansicht der rechten Antriabshälfte, ebenfalls teilweise geschnitten.In detail: Figure 1 shows the rotary piston drive in side view, the upper part cut and FIG. 2 a flange-side view of the right drive half, also partially cut.

Wie Figur 1 zeigt, ist die Welle 1 über die Lager 2 und 3 in den Gehäuseteilen 4 und 5 gelagert. Die Gehäuseteile 4 und 5 werden durch die Verbindungsschrauben 6 zusammengehalten. Die Lager 2 und 3 sind durch die lagerdeckel 7 und den Ä1onteil Des Gehäuseteils 5 mit eingelegten Dichtungen 8 und 9 nach außen abgedichtet. Auf der Antriebszzeite weist die Welle 1 einen vorzugsweise glatten Antriebwellenstumpf 10 auf, der auch als Hohlwelle zum Aufstecken ausgebildet sein kann.As FIG. 1 shows, the shaft 1 is in the housing parts via the bearings 2 and 3 4 and 5 stored. The housing parts 4 and 5 are through the connecting screws 6 held together. The bearings 2 and 3 are through the bearing cap 7 and the Ä1onteil The housing part 5 is sealed to the outside with inserted seals 8 and 9. on At the drive end, the shaft 1 has a preferably smooth drive shaft stub 10, which can also be designed as a hollow shaft for attachment.

Die Lager 2 und 3 sind als Rollenlager ausgebildet, die Axialkräfte aufnehmen können und so auch einen Einbau des Drehkolbenantriebs in vertikaler Lage erlauben. Die Welle 1 ist in der gezeigten Ausführungsform einstückig ausgebildet.The bearings 2 and 3 are designed as roller bearings, the axial forces can accommodate and so also an installation of the rotary piston drive in a vertical position allow. The shaft 1 is formed in one piece in the embodiment shown.

sie kann Jedoch auch eine aufgezogene 3üchse entsprechend der unterbrochenen Linie 11 aufweisen, um die Fertigung zu verbessern und ein Baukastensystem mit verschiedenen Schwenkradien des Schwenkkolbens bei gleichen Durchmessern der Welle 1 zu ermöglichen.However, it can also have a wound-up sleeve corresponding to the interrupted one Line 11 to improve production and a modular system with different To enable swivel radii of the swivel piston with the same diameter of the shaft 1.

Der Raum-Trennkörper 12 ist über die Befestigungsschraube 13, die eine Paßhülse 14 aufweist, mit dem Gehäuseteil 4 fest verbunden. Nach außen ist die Befestigiingsschraube 13 des Raum-Trennkörpers 12 durch eine eingeschraubte Verschlußkappe 15 abgedeckt.The space separator 12 is on the fastening screw 13, the has a fitting sleeve 14, firmly connected to the housing part 4. To the outside is the fastening screw 13 of the space separating body 12 screwed in by a Closure cap 15 covered.

In dem Gehäuseteil 5 ist eine Zu- oder Ableitung für daß Drucköl gezeigt. Sie mündet hinter dem Raumtrennkörper 12 in den Arbeitszylinderraum. Um zu verhindern, daß bei dem Raumtrennkörper 12 Hydraulikflüssigkeit von der druckbeaufschlagten Seite zur nichtdruckbeaufschlagten Seite übertritt, ist voriqaweise in der Mittelleine des Raumtrennkörpers 12 die Dichtung 17 angeordnet.In the housing part 5, a supply or discharge line for the pressure oil is shown. It opens into the working cylinder space behind the space separator 12. To prevent, that in the space separator 12 hydraulic fluid from the pressurized Side crosses to the non-pressurized side, is always in the middle line of the space separating body 12, the seal 17 is arranged.

Um einen seitlichen Austritt des Drucköls entlang der Welle 1 zu verhindern, ist zunächst beiderseitig von dem Zylinderraum eine Spaltdichtung 18 angeordnet, deren Gehäuseseite vorzugsweise hart-verchromt oder nitriert ist. Durch die Oberflächenbehandlung liegt in Verbindung mit dem hoch vergüteten Wellenmaterial, vorzugsweise 100 Cr 6 mit einer Härte von mindestens 64 HRC, eine Werkstoffpaarung vor, die bei vorteilhaft hcher Festigkeit beider Werkstücke gute Verschleißeigenschaften zeigt und bei evtl. Berührung nicht zum Fressen neigt~ Durch die Wahl von Rollenlagern mit geringen radialen Toleranzen ist es möeilich, die Spaltdichtung 18 so eg auszuführen, daß nur eine sehr kleine Menge von Hydraulikflüssigkeit aus dem druckbeaufschlagten Teil des Zylinderraumes austreten kann. Die durch die Spaltdichtung 18 austretende Hydraulikflüssigkeit wird von den hinter der Spaltdichtung 18 angeordneten Lippendichtungen 19 aufgehalten, die vorzugsweise aus Elast-omermaterial bestehen und in U-Form ausgebildet sind, so daß Innendruck die Dicht-Wirkung verstärkt. Inirch die Dichtkombination 18, 19 ist es vorteilhaft möglich, eine so geringe Leckrate zu erreichen, daß keine Rückführung von lecköl notwendig wird.To prevent the pressurized oil from escaping from the side along shaft 1, a gap seal 18 is initially arranged on both sides of the cylinder chamber, the housing side is preferably hard chrome-plated or nitrided. Through the surface treatment is in connection with the highly tempered shaft material, preferably 100 Cr 6 with a hardness of at least 64 HRC, a material pairing that is advantageous for high strength of both workpieces shows good wear properties and Touch does not tend to fretting ~ By choosing roller bearings with low radial tolerances, it is possible to execute the gap seal 18 so eg that only a very small amount of hydraulic fluid from the pressurized Part of the cylinder space can escape. The emerging through the gap seal 18 Hydraulic fluid is drawn from the lip seals arranged behind the gap seal 18 19 held, which are preferably made of elastomeric material and designed in a U-shape are, so that internal pressure increases the sealing effect. Inirch the sealing combination 18, 19 it is advantageously possible to achieve such a low leak rate that none Return of leakage oil becomes necessary.

Nach außen ist die Gehäuseteilfuge durch die Dichtung 20 abgedichtet, die vorzugsweise als O-Ring ausgebildet ist und den kreisringsförmig gebogenen Zylinderraum relativ eng umfaßt.The housing part joint is sealed to the outside by the seal 20, which is preferably designed as an O-ring and the circular ring-shaped curved cylinder space relatively narrow.

So ergibt sich im Gehäuse eine nur kleine druckbeaufscnlagt Fläche. Insgesamt weist der erfindungsgemäße Drehkolbenantrieb durch die Anordnung des Zylinderraumes z. T. in der Welle und die relativ kleine druckbeaufschalgte Fläche im Gehause eine bisher unerreicht niedrige axiale Beanspruchung des Gehauses auf.This results in only a small area exposed to pressure in the housing. Overall, the rotary piston drive according to the invention has the arrangement of the cylinder space z. T. in the shaft and the relatively small pressurized area in the housing previously unattained low axial stress on the housing.

In der flanschseitigen Ansicht der rechten Antriebshälfte in Figur 2 bezeichnet 21 den freien Torus-Ringraum für das Drucköl, den Arbeitszylinder. Der feststehende Raum-Trennkörper 12 ist, wie von der Seite bereits in figur 1 gezeigt, durch die Schraube 13 und die Paßbüchse 14 mit dem Gehäuse verbunden. Für die Abdichtung der beiden Seiten des Baum-Trennkörpers 12 gegeneinander dient die Dichtung 17. Die Einzellteile, die sowohl in Figur 1 als auch in Figur 2 gezeigt sind, sind jeweils mit gleichen Ziffern bezeichnet.In the flange-side view of the right drive half in FIG 2 denotes 21 the free toroidal annular space for the pressure oil, the working cylinder. The fixed space separator 12 is, as already shown from the side in Figure 1, connected by the screw 13 and the fitting sleeve 14 to the housing. For sealing The seal 17 serves on the two sides of the tree separating body 12 in relation to one another. The individual parts shown both in FIG. 1 and in FIG. 2 are each denoted by the same numbers.

Der bewegliche Schwenkkolben 22, die Beweglichkeit iat durch den Doppelfeil 23 aogedeutet, ist durch die Schrauben 24 und 25 mit der Welle 1 verbunden. Zur spielfreien Führung weisen die Schrauben 24 und 25 ebenfalls Paßbüchsen 26 und 27 auf. Um ein Übertreten des Druckmittels von der beaufschlagten Seite auf die nichtbeuafschlagten Seite des Schwenkkolbens 22 zu verhindern, weist der Schwenkkolben eine Dichtung 28 auf, die vorzugsweise als einfache Gleitringdichtung ausgeführt ist und um den Schwenkkolben 22 umläuft. Der Schwenkkolben 22 weist senkrecht auf dem Umfang des Zylinderraumes 21 stehende Anschlagflächen 28, 29 auf, von denen Ecken 30 und 31 abgeschnitten sind. Im Betrieb können die Anschlagflächen 28 und 29 an die Anschlagflächen 32 und 33 des feststehenden Raum-Trennkörpers 12 angefahren werden.The movable swivel piston 22, the mobility iat by the double arrow 23 is connected to the shaft 1 by the screws 24 and 25. To the The screws 24 and 25 also have fitting sleeves 26 and 27, guided without play on. To allow the pressure medium to cross from the acted upon side to the non-acted upon Side of the oscillating piston 22 to prevent the pivot piston a seal 28, which is preferably designed as a simple mechanical seal is and revolves around the pivot piston 22. The pivot piston 22 is perpendicular the circumference of the cylinder space 21 standing stop surfaces 28, 29, of which Corners 30 and 31 are cut off. In operation, the stop surfaces 28 and 29 approached the stop surfaces 32 and 33 of the fixed room separating body 12 will.

Infolge des saumes der Ecken 30 und 31 und der entsprechenden, insbesondere Jedoch flacher verlaufenden Ecken 34 und 35 des feststehenden Raum-Trennkörpers 12 steht auch bei einem -einanderkommen der Anschlagflächen ein Rstraum zur Verfügung, in den die Hydraulikflüssigkeit einströmen und den Schwenkolben wieder in Bewegung setzen kann.As a result of the hem of the corners 30 and 31 and the corresponding, in particular However, the corners 34 and 35 of the fixed space-dividing body run flatter 12 a space is available even if the stop surfaces come together, into which the hydraulic fluid flows and the swivel piston starts moving again can put.

Der Schwenkkolben 22 und der kreisringförmige Zylinderraum 21 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Torusabscnitt bzw. als Torus ausgebildet. Es können jedoch ebenso anders geeignete Formen verwendet werden, z. B. Quadrat- oder Rechteckformen. Bei Quadrat- oder Rechteckformen, die fertigungsmäßig besonders einfach herzustellen sind, werden die Dichtungen 28 und 17 vorzugsweise nicht mehr einteilig, sondern als Einzeldichtleisten mit Eckendichtelementen ausgebildet.The pivot piston 22 and the annular cylinder space 21 is in the present exemplary embodiment embodied as a torus section or as a torus. However, other suitable shapes can also be used, e.g. B. square or rectangular shapes. In the case of square or rectangular shapes, the production-wise special are easy to manufacture, the seals 28 and 17 are preferably no longer in one piece, but designed as individual sealing strips with corner sealing elements.

Die Herstellung der verschiedenen Schwenkkolben und zugehörigen Zylinderräume ist vorteilhaft einfach auf mC-Maschinen möglich, es können jedoch, insbesondere für gradflächige Schwenkkolben, auch konventionelle Drehmaschinen verwendet werden. Insgesamt gesehen, stellt die erfindungsgemäße Drehkolbenantriebsvorrichtung eine sowohl fertigungsmäßige als auch hydraulisch-technisch bisher unerreicht günstige lösung mit vorteilhaften Möglichkeiten der Schaffung eines Baukastensystems dar.The manufacture of the various oscillating pistons and associated cylinder spaces is advantageously easily possible on mC machines, but it can, in particular for straight swivel pistons, also conventional lathes can be used. Viewed overall, the rotary piston drive device according to the invention represents a both in terms of production as well as hydraulically and technically so far inexpensive solution with advantageous options for creating a modular system.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

High-pressure rotary piston drive Patent claims 1. Hydraulic rotating device. especially for working pressures over 100 bar, with at least one circular ring curved cylinder space, in the one, directly with the executing the rotary movement one-part or multi-part shaft connected, hydraulic rotary piston is arranged, the working cylinder, shaft and swivel piston being surrounded by a common housing are, d z d u r h e k e n n n z e i c h n e t, that at least one of the circular ring-shaped curved cylinder spaces (21) wholly or partially in the one-part or multi-part shaft (1) is arranged.

2. Hydraulic rotating device according to claim 1, characterized in that that the annular cylinder space (the shape of a torus, i.e. a circular Cross-section.

3. Hydraulic rotating device according to claim 1 or 2, characterized in that that in the cylinder space (21) a fixed space separator (12) is arranged which is preferably flat, perpendicular to the circumferential direction on both sides, Has stop surfaces (32, 33).

4. Hydraulic rotating device according to claim 1 or 2, characterized in that that the pivot piston (22) on both sides, preferably flat, perpendicular to the circumferential direction has standing Sndflhen (28, 29) designed as stop surfaces.

5. Hydraulic rotating device according to claim 1, 2, 3 or 4 thereby characterized in that the outer contour of the pivot piston (22) is uniform on all sides is formed smaller than the inner contour of the cylinder space (21).

6. Hydraulic rotating device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, thereby characterized in that between the shaft (1) and the housing (4, 5) on both sides of the cylinder space (21) a gap seal (18) is arranged.

7. Hydraulic rotating device flat claim 1, 2, 3, 4.

5 or 6, characterized in that each behind the gap seal (18) between the shaft (1) and the housing (4, 5) an elastic seal, in particular a seal (19) with a U-shape open towards the pivot pin (22) is.

8. Hydraulic rotating device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the shaft (1) in axial thrust-absorbing bearings, is stored in particular in should bearings (2, 3).

9. Hydraulic rotating device according to claim 3 or 4, characterized in that that, preferably on the housing-side part of the stop surfaces (28, 29, 32, 33), spaces (30, 31, 34, 35) for a residual amount of hydraulic fluid.

10. Hydraulic rotating device according to claim 9, characterized in that that the hydraulic fluid residual spaces (30, 31, 34, 35) by a kink of the Stop surfaces (28, 29, 32, 33) are formed.

11. Hydraulic rotating device according to claim 9 or 10, characterized characterized in that in the hydraulic fluid residue spaces (30, 31, 34, 35) supply and Drain lines for the hydraulic fluid open.

12. Hydraulic rotating device according to one of the preceding claims, characterized in that it is preferably in the room dividing body (12) pressure relief device for the end positions, in particular pressure relief valves actuated by the counter-stop surface, having.

13. Hdrau1ische turning device according to one of the preceding claims, characterized in that the space separator (12) and the pivot piston (22) have sliding seals (17, 28), which in particular are each arranged in the plane of symmetry.

14. Hydraulic rotating device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (4, 5) consists of several parts, in particular two parts, is formed with the parting line in the middle of the cylinder space (21).

1. Hydraulic rotating device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of pivot pistons (22) and cylinders on the shaft (1) (21) are arranged next to one another.

16. Hydraulic rotating device according to one of the preceding claims, characterized in that there are several, in particular two, pivot pistons around the shaft (1) (22) and cylinder (21) are arranged one after the other in the radial direction.

- Description -