DE3943716C2 - Fluidbetätigter Schwenkkolbenmotor - Google Patents
Fluidbetätigter SchwenkkolbenmotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Schwenkkolbenmotor,
mit einem Motorgehäuse, in dem ein Kolbenraum angeordnet ist,
in dem sich ein im Betrieb eine Schwenkbewegung ausführender
Schwenkkolben befindet, der über eine Lagerpartie mit einem aus
dem Kolbenraum herausgeführten Abtriebsteil in drehfester Ver
bindung steht, wobei der Schwenkkolben einen von der Lagerpartie
im wesentlichen radial wegragenden Schwenkflügel besitzt und
zur Unterteilung des Kolbenraumes in fluidbeaufschlagbare Ar
beitsräume mit gehäusefesten Gegenflächen dichtend zusammenar
beitet, und mit einer außerhalb des Kolbenraumes vorgesehenen,
zwischen dem Abtriebsteil und dem Motorgehäuse wirkenden Ein
richtung zur Einstellung des Schwenkwinkels des Schwenkkolbens,
die einen am Abtriebsteil angeordneten Schwenkanschlag aufweist,
der mit einer gehäuseseitigen Gegenanschlageinrichtung zusammen
arbeitet, wobei zwei an einer sich in Schwenkrichtung erstrecken
den Kreisbogenführung verstellbar und feststellbar angeordnete,
jeweils bei einer der beiden möglichen Schwenkeinrichtungen wirk
same Anschläge vorhanden sind.
Derartige Schwenkkolbenmotoren werden verwendet, um dem in der
Regel als Welle ausgebildeten Abtriebsteil eine Rotationsbe
wegung mit insbesondere wechselnden Drehrichtungen aufzuerlegen.
Die Einrichtung zur Einstellung des Schwenkwinkels des Schwenk
kolbens ermöglicht eine Variation der am Abtriebsteil abnehm
baren Drehbewegung, wobei der Schwenkkolben beim Erreichen der
eingestellten Endlagen vor Beschädigungen geschützt ist, da die
Einstelleinrichtung außerhalb des Kolbenraumes zwischen dem
Abtriebsteil und dem Motorgehäuse arbeitet. Bei dem aus der
DE 34 37 608 A1 bekannten Schwenkkolbenmotor verfügt die Ein
stelleinrichtung über einen am Abtriebsteil angeordneten Schwenk
anschlag, der sich aus einer Kreisscheibe und zwei von dieser
getragenen Anschlägen zusammensetzt. Jeder Anschlag ist in
einer sich etwa über einen Zentriwinkel von 135° erstrecken
den Kreisbogenführung an der Kreisscheibe verstellbar geführt.
In den Schwenkweg beider Anschläge ragt ein Gehäusevorsprung,
der eine Gegenanschlageinrichtung bildet, auf den die Anschläge
beidseits auflaufen, um den Schwenkwinkel in der einen oder
anderen Richtung zu begrenzen.
Obwohl äußerst effektiv erscheint die bekannte Einstelleinrich
tung in mancher Hinsicht verbesserungswürdig. Der Einstellmög
lichkeit des Schwenkwinkels sind durch die relativ kurze Winkel
erstreckung der Kreisbogenführungen gewisse Grenzen gesetzt.
Wenn ein Schwenkkolbenmotor über einen großen maximalen Schwenk
bereich verfügt, können kleinere Schwenkwinkel nicht ohne weiteres
an beliebiger Stelle des Schwenkbereiches vorgegeben werden.
Darüber hinaus lassen sich Veränderungen des Schwenkwinkels bei
laufendem Schwenkkolbenmotor nur unter großen Schwierigkeiten
durchführen, da die verstellbaren Anschläge ständig in Bewegung
sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwenk
kolbenmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter
Beibehaltung der zuverlässigen Funktionsweise eine äußerst
flexible Schwenkwinkeleinstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schwenkanschlag
einen bezüglich dem Abtriebsteil radial abstehenden und drehfest
mit dem Abtriebsteil verbundenen flügelartigen Schwenkarm auf
weist, daß die beiden verstellbaren Anschläge zur gehäuseseitigen
Gegenanschlageinrichtung gehören und Gegenanschläge bilden, die
zu beiden Seiten in den Schwenkweg des Schwenkarmes ragen, und
daß die verstellbaren Gegenanschläge an einer gemeinsamen, sich
etwa über einen Zentriwinkel von 360° erstreckenden motorgehäuse
festen Kreisbogenführung angeordnet sind.
Auf diese Weise befindet sich die Einstelleinrichtung weiterhin
außerhalb des Kolbenraumes und wirkt zwischen dem Abtriebsteil
und einem gehäusefesten Teil insbesondere in Gestalt des Motor
gehäuses. Da der Schwenkkolben und insbesondere dessen Schwenk
flügel von der Einstelleinrichtung nicht unmittelbar beauf
schlagt wird, werden keine Beschädigungen provoziert. Nachdem
die beiden Gegenanschläge an einer gemeinsamen Kreisbogenführung
geführt sind, die zudem eine etwa 360° entsprechende Bogenlänge
aufweist, kann der Schwenkwinkel umfassend variiert werden.
Während beim Stand der Technik zwingend eine Unterteilung der
von der Schlitzen gebildeten Kreisbogenführungen notwendig war,
um die stabile Struktur der Kreisscheibe zu erhalten, läßt sich
eine gehäuseseitige Kreisbogenführung mit großer Winkelerstreckung
relativ einfach verwirklichen. Da desweiteren die Gegenanschläge
im Betrieb des Schwenkkolbenmotors still stehen, sind sie stets
problemlos erreichbar, um bei Bedarf bei laufendem Motor eine
Nachjustierung vornehmen zu können. Die Ausbildung des Schwenk
anschlages als Schwenkarm hat in diesem Zusammenhang unter
anderem auch die Auswirkung, daß die Gegenanschläge nicht ständig
von einem sich bewegenden Teil verdeckt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen aufgeführt.
Wenn mindestens ein Gegenanschlag und zweckmäßigerweise beide
Gegenanschläge ein in den Schwenkweg des Schwenkarmes ragendes
Feineinstellelement zur zusätzlichen Feineinstellung des Schwenk
winkels aufweist, läßt sich der gewünschte Schwenkwinkel vor
allem auch während des Betriebes des Schwenkkolbenmotors sehr
präzise feineinstellen. Auch bei hohen Schwenkgeschwindigkeiten
braucht der Motor nicht stillgesetzt werden, da der betreffende
Gegenanschlag eine grundsätzliche Feststellung bezüglich dem
Motorgehäuse auch während der Feineinstellung nicht verliert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der beigefügten
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Bauform des
Schwenkkolbenmotors gemäß Schnittlinie I-I aus
Fig. 3,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Schwenkkolbenmotor
aus Fig. 1 entlang Schnittlinie II-II, wobei
der Schwenkkolben und der Kolbenraumteiler unge
schnitten abgebildet sind,
Fig. 3 eine Draufsicht von oben in Blickrichtung gemäß
Pfeil III auf den Schwenkkolbenmotor gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines
Kolbenraumteilers, wie er beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 bis 3 Verwendung findet, und
Fig. 5 das Versteifungselement des Kolbenraumteilers
aus Fig. 4 ohne Raumteilerdichtung.
Die abgebildete bevorzugte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Schwenkkolbenmotors verfügt über ein Motorgehäuse
1 mit außen im wesentlichen kreiszylindrischer Grundstruktur.
In seinem Innern befindet sich ein ringsum abgeschlossener
Kolbenraum 2. Darin ist ein um eine Achse 4 schwenkbarer
Schwenkkolben 3 angeordnet. Die Schwenkachse 4 fällt zweck
mäßigerweise mit der Längsachse des Motorgehäuses 1 zusammen.
Letzteres ist im Bereich des Kolbenraumes 2 in zwei in
Richtung der Achse 4 aufeinanderfolgende Gehäuseteile 5, 6
unterteilt. Die entsprechende Trennebene 7 verläuft vorzugs
weise rechtwinkelig zur Schwenkachse 4 und durch den Kolben
raum 2, zweckmäßigerweise im Bereich der axialen Mitte
des letzteren. Es versteht sich, daß die Gehäuseteile im
Bereich der Trennebene 7 zugunsten einer Zentrierung od. dgl.
abgestuft sein können (bei 8 angedeutet).
Wie man aus Fig. 2 ersieht, hat der Kolbenraum 2 bei Blick
richtung in Richtung der Schwenkachse 4 einen kreisförmigen
Querschnitt. Der Kolbenraum 2 hat also eine Kreiskontur
mit durch sein Zentrum laufender Schwenkachse 4. Mit ande
ren Worten, der Kolbenraum 2 erstreckt sich über einen
Zentriwinkel von 360° bezüglich der zentralen Schwenkachse
4.
Beim Ausführungsbeispiel ist die dem Kolben zugewandte
Innenoberfläche 9 in Art der Umfläche eines Kreiszylinders
konturiert, wobei die Übergangsbereiche zwischen der Mantel
fläche 10 und den beiden Grundflächen 11, 11′ abgerundet
sind. Die Längsachse des Zylinders fällt mit der Schwenk
achse 4 zusammen.
Bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Mantelfläche 10 unter Vergrößerung des Durchmessers
des Kolbenraumes 2 nach außen gewölbt, so daß die beiden
Grundflächen 11, 11′ über einen insgesamt bogenförmigen
und insbesondere kreisbogenförmigen Abschnitt miteinander
verbunden sind.
Die Schwenkachse 4 fällt mit der Längsachse eines wellen
förmigen Abtriebsteils 14 zusammen, das den Kolbenraum
2 durchquert und an entgegengesetzten Außenseiten 15, 16
unten und oben aus dem Motorgehäuse 1 herausragt. Im Bereich
der jeweils einerseits in den Kolbenraum 2 und andererseits
zur entsprechenden Außenseite 15, 16 offenen Gehäusedurch
tritten 17 ist das Abtriebsteil 14 vorzugsweise drehgelagert,
z. B. mittels Wälzlagern 18. Die Axiallage des Abtriebsteils
14 wird im Bereich der Außenseite 15 über einen Wellenbund
19 und an der entgegengesetzten Seite über einen Sprengring
19′ gesichert.
Der an der Unterseite 15 herausragende Abtriebsabschnitt
20 des Abtriebsteils 14 ist mit einem nicht näher darge
stellten Teil drehfest verbindbar, das vom Motor in Rotation
mit wechselnder Drehrichtung versetzt werden soll. Der
entgegengesetzt herausragende Endabschnitt 21 wird im Zu
sammenhang mit einer noch zu erläuternden Einstelleinrichtung
verwendet. Ist eine solche nicht vorgesehen, kann das Ab
triebsteil 14 an der entsprechenden Außenseite 16 auch
innerhalb des Motorgehäuses 1 enden.
Der Schwenkkolben 3 verfügt über eine Lagerpartie 22. Sie
ist wie beim Ausführungsbeispiel vorzugsweise in Gestalt
einer hohlzylindrischen Lagerbuchse 23 ausgestaltet. Am
Innenumfang ist sie mit Formschlußmitteln versehen, die
in entsprechende Formschlußmittel des Abtriebsteils 14
eingreifen, auf das die Lagerpartie 22 drehfest aufgezogen
ist. Die Formschlußmittel sind beim Ausführungsbeispiel
in Gestalt von Verzahnungen vorgesehen. Weil die Lagerpartie
22 vorzugsweise auf dem Abtriebsteil 14 axial beweglich
ist, richtet sich der Schwenkkolben 3 bei der Montage auto
matisch in bezug zum Kolbenraum 2 und zum Abtriebsteil
14 aus.
Der Schwenkkolben 3 verfügt außerdem über einen vorzugs
weise einstückig mit der Lagerpartie 22 ausgebildeten und
ausgehend von dieser im wesentlichen radial mit Bezug zur Achse 4 in Richtung
zur Mantelfläche 10 abstehenden Schwenkflügel 25.
Zusammen mit einem noch zu erläuternden Kolbenraumteiler
30 unterteilt der Schwenkkolben 3 den Kolbenraum 2 in zwei
Arbeitsräume 31, 32 veränderlichen Volumens. In jeden Arbeits
raum 31, 32 mündet eine Anschlußöffnung 33 zur Zufuhr bzw.
Abfuhr eines Fluids, insbesondere Druckluft, um den Schwenk
kolben 3 in eine hin- und/oder hergehende Schwenk- bzw.
Drehbewegung um die Schwenkachse 4 zu versetzen. Diese
Bewegung wird durch den Formschlußkontakt auf das Abtriebs
teil 14 übertragen.
Bei der Schwenkbewegung gleitet eine am Schwenkkolben 3
angebrachte Kolbendichtung 29 über die Innenfläche 9. Die
Kolbendichtung 29 enthält vorzugsweise einen um den Schwenk
flügel 25 laufenden Flügelabschnitt 34 und einen insbesonde
re einstückig daran angeformten, sich in Umfangsrichtung
der Lagerbuchse 23 erstreckenden und insbesondere ring
förmigen Buchsenabschnitt 35 an den beiden axialen End
bereichen der Lagerbuchse 23. Ein jeweiliger Buchsenabschnitt
35 arbeitet im Umfangsbereich des Abtriebsteils 14 dichtend
gegen die zugeordnete Grundfläche 11, 11′. Der Flügelabschnitt
34 belegt den in Axial- und Radialrichtung weisenden Flügel
rand und dichtet zwischen dem Schwenkflügel 25 und der
Innenfläche 9 ab. Infolge der Buchsenabschnitte erübrigen
sich vorteilhafterweise separate Wellendichtungen im Bereich
der Gehäusedurchtritte 17.
Der Kolbenraum 2 stellt sich bei montiertem Schwenkkolben
3 als Ringraum dar, in den an einer variablen Stelle seines
Umfanges der Schwenkflügel 25 ragt. An einer weiteren Um
fangsstelle ist in den Kolbenraum 2 der schon erwähnte
Kolbenraumteiler 30 eingesetzt. Auf diese Weise ist der
erwähnte Ringraum in die beiden Arbeitsräume 31, 32 unter
teilt. An der im eingebauten Zustand der Lagerpartie 22
zugewandten Innenseite des Kolbenraumteilers 30 befindet
sich eine Gegendichtung 36. Sie arbeitet mit einer im Betrieb
an ihr ablaufenden Dichtfläche 37 der Lagerpartie 22 zusam
men, um den Bereich zwischen Kolbenraumteiler 30 und Schwenk
kolben 3 abzudichten. Diese Dichtfläche 37 befindet sich
am mit Bezug zur Schwenkachse 4 radial nach außen weisenden
Umfangsbereich der Lagerpartie 22 und erstreckt sich ein
Stück weit in Umfangsrichtung, wobei sie nach Art der Außen
fläche eines Kreiszylinders gewölbt ist. Sie kann beispiels
weise von einem Umfangsabschnitt der Lagerbuchse 23 gebildet
sein und ist zweckmäßigerweise, wie beim Ausführungsbeispiel,
an der Oberfläche einer Lagerpartiedichtung 38 vorgesehen,
die die Lagerbuchse 23 im Bereich ihres Mantels quasi ko
axial umgibt.
Vorzugsweise sind die Lagerpartiedichtung 38 und die Kolben
dichtung 29 einstückig miteinander ausgebildet, wobei die
beiden Buchsenabschnitte 35 die axialseitigen Endabschnitte
der Lagerpartiedichtung 38 darstellen können. Die gesamte
Dichtungsanordnung kann auf den Schwenkkolben 3 als ein
stückige Einheit aufgespritzt sein, und in zweckmäßiger
Ausgestaltung sind auch die übrigen, bisher nicht erwähnten
Kolbenbereiche von einer solchen Dichtungsanordnung umgeben.
Ausgenommen sind jedoch zweckmäßigerweise die durchgehende
Buchsenöffnung und die Stirnseiten der Lagerbuchse.
Der Kolbenraumteiler 30 umfaßt vorzugsweise ein einziges
Einsatzteil, das lösbar und auswechselbar im Kolbenraum
2 angeordnet ist. Es handelt sich vorzugsweise um ein klotz
förmiges Bauteil.
Zur fluiddichten Abtrennung der beiden Arbeitsräume 31, 32
steht der Kolbenraumteiler 30 ferner in Dichtkontakt zur
Innenfläche 9 des Kolbenraumes 2. Hierzu ist er am Umfang
an den mit Bezug zur Achse 4 axialen und radialen Bereichen
mit Ausnahme im Bereich der Gegendichtung 36 mit einer
Raumteilerdichtung 39 versehen. Sie dichtet beim Ausführungs
beispiel sowohl gegen die Grundflächen 11, 11′ als auch
gegen die Mantelfläche 10. Das Material der Raumteiler
dichtung ist zweckmäßigerweise weichelastisch, was wegen
der statischen Dichtverhältnisse auch nach langer Betriebs
dauer für ausgezeichnete Dichtverhältnisse sorgt.
Um den Kolbenraumteiler 30 dennoch hochdruckfest zu machen,
enthält er innen ein in Fig. 5 separat abgebildetes Ver
steifungselement 40. Es gewährleistet auf Grund seiner
konstruktiven Eigenheiten und/oder seiner Materialbeschaffen
heit hohe Festigkeit und Steifigkeit. Die Raumteilerdichtung
39 ist im Bereich der Außenseite dieses Versteifungselementes
40 angeordnet und umhüllt dieses, wie man z. B. der Fig. 4
gut entnehmen kann. Bei der abgebildeten
Ausführungsform ist das Versteifungselement 40 mit Ausnahme
im Bereich der Gegendichtung 36 und von noch zu erläutern
den Steckpartien 44 vollständig von gummielastischem Material
umhüllt, das an den entsprechenden Stellen die Raumteiler
dichtung 39 bildet. Durch eine aus Fig. 5 ersichtliche
gerippte Außenkontur des Versteifungselements 40 mit zahl
reichen Vertiefungen 45 und rippenförmigen Vorsprüngen
46 ergibt sich eine innige Formschlußverbindung zwischen
dem äußeren weicheren Dichtungsmaterial und dem inneren
härteren Material des Versteifungselements 40.
Der Dichtqualität kommt zugute, wenn die Raumteilerdichtung
39 mindestens eine Dichtlippe 47 aufweist, die zwischen
den beiden in Richtung der Schwenkachse 4 weisenden End
bereichen 48 im Kontaktbereich mit der Innenoberfläche
9 um das Versteifungselement 40 umläuft. Beim Ausführungs
beispiel sind drei solcher Dichtlippen 47 vorgesehen, von
denen sich zwei im in Schwenkrichtung 49 weisenden Rand
bereich des Kolbenraumteilers 30 befinden, während die
dritte dazwischen angeordnet ist.
Wegen des dynamischen Dichtkontaktes ist es von Vorteil,
wenn die Gegendichtung 36 relativ hart ist. Sie könnte
als separates Teil am Kolbenraumteiler 30 angeordnet sein.
Beim Ausführungsbeispiel wird sie jedoch von
einer Partie 50 des Versteifungselementes 40 gebildet,
das an der entsprechenden Stelle unbedeckt und insbesondere
raumteilerdichtungslos ist. Mit Blickrichtung auf die Gegen
dichtung 36 ist die Partie 50 sichtbar und erscheint von
Abschnitten der Elastikhülle umrahmt.
Insbesondere der besseren Stabilität wegen ist es von Vor
teil, wenn sich die in Umfangsrichtung mit Bezug zur Schwenk
achse 4 gemessene Breite des Kolbenraumteilers 30 von radial
innen nach radial außen erweitert, so daß eine Form ähnlich
einem Kuchenstück entsteht. Das zugehörige Versteifungs
element 40 hat in diesem Falle zweckmäßigerweise einen
sich in Radialrichtung erstreckenden Tragsteg 51, an den
beidseits in Schwenkrichtung 49 weisende Vorsprünge 46
angeformt sind, deren Höhe ausgehend von der Partie 50
in Richtung nach radial außen zunimmt.
Um dem Kolbenraumteiler 30 einen guten Halt in Schwenk
richtung 49 zu verleihen, ist er mit der den Kolbenraum
2 begrenzenden Gehäusewand formschlüssig verbunden. Im
vorliegenden Falle besteht zu jedem der beiden Gehäuseteile
5, 6 eine eigene Formschlußverbindung, was deren Montage
erleichtert, weil sie nur in einer ganz bestimmten Stellung
unter gleichzeitiger Herstellung dieser Verbindung zusammen
fügbar sind. Die zusammengefügten Gehäuseteile 5, 6 lassen
sich sodann z. B. mit einer Reihe entlang des Umfanges des
Kolbenraumes 2 verteilt angeordneter Schrauben 53 fest
miteinander verbinden.
Bevorzugt kommt eine Steckverbindung als Formschlußverbindung
zum Einsatz. So auch beim Ausführungsbeispiel, wo in den
beiden Grundflächen 11, 11′ des Kolbenraumes 2 an gegenüber
liegender Stelle jeweils zwei als Vertiefungen ausgebildete
erste Steckpartien 54 vorgesehen sind. Die Steckpartien
54 einer jeweiligen Paarung sind in Radialrichtung mit
Bezug zur Schwenkachse 4 einander gegenüber beabstandet.
Entsprechend sind an den beiden im montierten Zustand zuge
wandten Axialseiten 59 des Kolbenraumteilers 30 passende
zweite Steckpartien 44 in Gestalt von insbesondere stift
förmigen Vorsprüngen vorgesehen. Diese zweiten Steckpartien
44 sind zweckmäßigerweise einstückiger Bestandteil des
Versteifungselements 40 und daher äußerst stabil. Sie stehen,
wie bereits erwähnt und in Fig. 4 gut ersichtlich, über
die Elastikhülle bzw. Raumteilerdichtung 39 vor. In Fig. 1
ist gezeigt, wie die ersten und zweiten Steckpartien
54, 44 im montierten Zustand ineinandergreifen und zur Fixie
rung des Kolbenraumteilers 30 gegenüber dem Motorgehäuse
1 maßgeblich beitragen.
Wegen der lösbaren Verbindung läßt sich der Kolbenraum
teiler 30 im Verschleißfalle rasch austauschen. Auch ist
es dadurch möglich, Kolbenraumteiler 30 mit in Schwenk
richtung 49 unterschiedlichen Breitenabmessungen einzu
setzen, um Schwenkkolbenmotoren unterschiedlicher maximaler
Schwenkwinkel bereitzustellen. Die Anschlußöffnungen 33
münden zweckmäßigerweise in unmittelbarer Nähe des Kolben
raumteilers 30 über die Gehäusewand in jeweils einen der
beiden Arbeitsräume 31, 32.
Der Kolbenraumteiler 30 kann auch als Begrenzungselement
für den Schwenkhub des Schwenkkolbens 3 verwendet werden.
Dann läuft der Schwenkflügel 25 am Hubende auf den Kolbenraum
teiler 30 auf. Variationen des Schwenkhubes lassen sich
hier durch wahlweise Verwendung von Kolbenraumteilern 30
mit unterschiedlicher Erstreckung in Schwenkrichtung 49
realisieren. Um den Schwenkkolben 3 von derartigen mechani
schen Einflüssen gänzlich fernzuhalten und dadurch die
Lebensdauer des Schwenkkolbenmotors zu erhöhen, ist es
allerdings zweckmäßiger, außerhalb des Kolbenraumes 2 eine
Einrichtung 55 zur Einstellung des Schwenkwinkels vorzu
sehen, die zwischen dem Abtriebsteil 14 und einem gehäuse
festen Teil arbeitet. Diese Einstelleinrichtung 55 hat
den Vorteil eines großen Einstellbereiches, so daß den
großen möglichen Schwenkwinkeln des erfindungsgemäßen Schwenk
kolbenmotors optimal Rechnung getragen werden kann. Hier
sind Schwenkwinkel von sogar über 270° möglich. Dennoch
ist die Einstelleinrichtung 55 auch bei anders aufgebauten
und/oder zum Stand der Technik gehörenden Schwenkkolben
motoren verwendbar.
Auf dem aus dem Motorgehäuse 1 herausragenden Endabschnitt
21 des Abtriebsteils 14 ist drehfest ein radial abstehender
Schwenkanschlag 56 angeordnet. Er kann ähnlich dem Schwenk
kolben 3 aufgebaut sein und eine auf das Abtriebsteil 14
aufgezogene Lagerbuchse 57 besitzen, von der ein Schwenk
hebel (Schwenkarm) 58 flügelartig radial absteht (Fig. 3). In den Schwenk
bereich des Schwenkhebels 58 ragt mindestens ein gehäuse
fester Gegenanschlag 62, 62′, der in Umfangsrichtung mit
Bezug zur Schwenkachse 4 verstellbar und feststellbar ist.
Die Gegenanschläge 62, 62′ sind an einer Kreisbogenführung
63 gelagert, deren Zentrum von der Schwenkachse 4 getroffen
wird. Diese Führung 63 erstreckt sich über
einen Zentriwinkel von 360° um ihr Zentrum.
Als Kreisbogenführung 63 ist beim Ausführungsbeispiel eine
von der Oberseite her in das Motorgehäuse 1 eingelassene
ringförmige Vertiefung 64 vorgesehen. Daran sind die Gegen
anschläge 62, 62′ unter Vermittlung von insbesondere Klemm
schrauben enthaltenden Klemmelementen 66 in Ring-Längsrich
tung verschiebbar geführt und bei Bedarf an einer gewünsch
ten Stelle festlegbar oder festklemmbar. Beim Ausführungs
beispiel ist für jede der beiden möglichen Schwenkrichtungen
ein Gegenanschlag 62, 62′ vorgesehen, der an beliebiger
Stelle des Umfanges der Schwenkachse 4 festlegbar ist.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, daß über die Klemmelemente
66 eine Grobeinstellung erfolgt, während zur Feineinstellung
an jedem Gegenanschlag 62, 62′ zusätzlich ein in den Schwenk
weg des Schwenkhebels 58 ragendes Feineinstellelement 67
vorgesehen ist. Bei ihm handelt es sich insbesondere um
eine in einem Gewinde laufende Verstellschraube, die zur
Arretierung ihrer Stellung z. B. mit einer Kontermutter
68 konterbar ist. Auf diese Weise läßt sich auch unter
Betriebsdruck eine genaue Justierung vornehmen.
Zur Dämpfung des Anschlagsystems ist jedem Gegenanschlag
62, 62′ ein elastisches Dämpfungselement bzw. ein Puffer
70 zugeordnet. Er befindet sich am Schwenkhebel 58 neben
einer jeweiligen zur Hubbegrenzung auf einen Gegenanschlag
62, 62′ auflaufenden Anschlagpartie 69 des Schwenkhebels
58. Die somit vorhandenen beiden Puffer 70 ragen in Schwenk
richtung 49 über die zugehörige Anschlagpartie 69 vor,
die in Schwenkrichtung pufferfrei ist. Bei Erreichen eines
Gegenanschlages 62, 62′ trifft somit zunächst ein Puffer
70 auf, der unter Verformen Energie absorbiert, bis letzt
lich auch die gepufferte Anschlagpartie 69 die Endstellung
markierend auf den Gegenanschlag aufläuft. Als Puffer 70
kommt jeweils z. B. ein Ringteil in Frage, das auf die vor
sprungartige Anschlagpartie 69 aufgesteckt ist. Beide Puffer
70 können an entgegengesetzten Seiten über Distanzstege
71 miteinander verbunden sein. Auf diese Weise ergibt sich
ein insgesamt elastisches Aufknüpf- oder Aufschnappteil,
das sich auf dem Schwenkhebel 58 leicht montieren läßt.
Als Material für den Puffer kommt z. B. der Kunststoff NBR
in Frage.
Mit der Einstelleinrichtung läßt sich ein Schwenkbereich
für den Schwenkkolben 3 vorgeben, der einen Kontakt zwischen
Schwenkflügel 25 und Kolbenraumteiler 30 ausschließt. Um
die ringförmige Vertiefung 64 zu erhalten, kann am einen
Gehäuseteil 5 ein zentraler hülsenförmiger Fortsatz 72
vorgesehen sein, der von einem konzentrisch angeordneten
Ringelement 73 mit radialem Spiel umschlossen wird. Hierbei
kann der Vertiefung 64 durch geeignete Konturierung der
beiden Teile eine für die Führung und Befestigung der Klemm
elemente 66 vorteilhafte Gestalt vorgegeben werden.
Es versteht sich, daß im Kolbenraum 2 im Bereich des Kolben
raumteilers 30 eventuell auch gewisse Unrundheiten oder
Abplattungen oder dergleichen zu deren Fixierung vorgesehen
sein können.
Der Kolbenraumteiler (30) führt zu einer Unterbrechung des
sich um das Abtriebsteil bzw. die Lagerpartie erstreckenden
Ringraumes, so daß ein eine Kolbenschwenkbewegung von vor
zugsweise mindestens 270° erlaubender Schwenkraum entsteht,
innerhalb dessen sich der Schwenkkolben befindet.
Claims (11)
1. Fluidbetätigter Schwenkkolbenmotor, mit einem Motorge
häuse, in dem ein Kolbenraum angeordnet ist, in dem sich ein im
Betrieb eine Schwenkbewegung ausführender Schwenkkolben befindet,
der über eine Lagerpartie mit einem aus dem Kolbenraum herausge
führten Abtriebsteil in drehfester Verbindung steht, wobei der
Schwenkkolben einen von der Lagerpartie im wesentlichen radial
wegragenden Schwenkflügel besitzt und zur Unterteilung des
Kolbenraumes in fluidbeaufschlagbare Arbeitsräume mit gehäuse
festen Gegenflächen dichtend zusammenarbeitet, und mit einer
außerhalb des Kolbenraumes vorgesehenen, zwischen dem Abtriebs
teil und dem Motorgehäuse wirkenden Einrichtung zur Einstellung
des Schwenkwinkels des Schwenkkolbens, die einen am Abtriebs
teil angeordneten Schwenkanschlag aufweist, der mit einer ge
häuseseitigen Gegenanschlageinrichtung zusammenarbeitet, wobei
zwei an einer sich in Schwenkrichtung erstreckenden Kreisbogen
führung verstellbar und feststellbar angeordnete, jeweils bei
einer der beiden möglichen Schwenkrichtungen wirksame Anschläge
vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkanschlag
(56) einen bezüglich dem Abtriebsteil (14) radial abstehenden
und drehfest mit dem Abtriebsteil (14) verbundenen flügelartigen
Schwenkarm (58) aufweist, daß die beiden verstellbaren Anschläge
zur gehäuseseitigen Gegenanschlageinrichtung gehören und Gegen
anschläge (62, 62′) bilden, die zu beiden Seiten in den Schwenk
weg des Schwenkarmes (58) ragen, und daß die verstellbaren
Gegenanschläge (62, 62′) an einer gemeinsamen sich über einen
Zentriwinkel von 360° erstreckenden motorgehäusefesten Kreis
bogenführung (63) angeordnet sind.
2. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens ein Gegenanschlag (62, 62′) ein in den
Schwenkweg des Schwenkarmes (58) ragendes Feineinstellelement
(67) zur zusätzlichen Feineinstellung des Schwenkwinkels auf
weist.
3. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß beide Gegenanschläge (62, 62′) mit einem Feineinstell
element (67) ausgestattet sind.
4. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gegenanschläge (62, 62′) zur Grobein
stellung des Schwenkwinkels unter Vermittlung von Klemmelementen
(66) an der Kreisbogenführung (63) lösbar festgelegt sind.
5. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Feineinstellelement (67) als am
Gegenanschlag (62, 62′) verstellbar angeordnete Stellschraube
ausgebildet ist.
6. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenführung (63) von
einer ringförmigen Oberflächenvertiefung (64) am Motorgehäuse
(1) gebildet ist.
7. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß zur Bildung der Oberflächenvertiefung (64) am Motorge
häuse (1) ein das Abtriebsteil (14) umgebender hülsenförmiger
Fortsatz vorgesehen ist, der von einem konzentrisch angeordneten
und am Motorgehäuse (1) befestigten Ringelement (73) mit ra
dialem Spiel umgeben ist.
8. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkanschlag (56) im Bereich
seiner beiden in entgegengesetzte Schwenkrichtungen weisenden
und mit den Gegenanschlägen (62, 62′) zusammenarbeitenden An
schlagpartien (69) über diese Anschlagpartien (69) vorstehende
Puffer (70) besitzt, derart, daß vor dem Auftreffen der die
Endstellungen der Schwenkbewegung vorgebenden Anschlagpartien
(69) an einem Gegenanschlag (62, 62′) der zugeordnete Puffer
(70) auf diesen aufläuft.
9. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Puffer (70) neben der jeweils zugeordneten Anschlag
partie (69) angeordnet sind.
10. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein jeweiliger Puffer (70) als Ringteil ausge
bildet ist, das auf die zugeordnete und vorsprungartig ausge
bildete Anschlagpartie (69) aufgesteckt ist.
11. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Puffer (70) an entgegen
gesetzten Seiten über Distanzstege (71) miteinander verbunden
sind und ein durch Aufknüpfen oder Aufschnappen am Schwenkarm
(58) montiertes elastisches Teil bilden.
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