DE4219660A1

DE4219660A1 - Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung

Info

Publication number: DE4219660A1
Application number: DE19924219660
Authority: DE
Inventors: Gottfried Baehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Heidenreich Geb Baehr Marlies 63607 Waechtersb
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1994-01-05

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Schwenkzylinder unabhängig von Pneumatik und Hydraulik, folglich auch transportabel, zu ge stalten.

Schwenkzylinder werden durch die Erzeugung eines hohen Drehmoments in allen Wirtschaftszweigen be nötigt. Sie werden ausschließlich mit dem Medium Gas (Luft) und Flüssigkeit (Hydrauliköl bis hin zum Wasser) beaufschlagt. Hierzu sind erheb liche Installationen von, zur möglichen Betätigung der Schwenkzylinder, erforderlichen Zusatzgeräten und Verbindungen nötig. Teile wie Pumpe, Behälter, Rohr und Rohrverbindungen, Ventile und deren Steuerung, Medium und andere Teile (wie zum Bei spiel Manumeter) erforderlich.

Folglich ist dieser Aufbau nur als Ganzes trans portabel. Wird deshalb auch meist stationär in stalliert.

Diesen Nachteil zu bereinigen und gesehen in Ver bindung mit der Umweltbelastung (Öl-Umlauf) stellt sich die Erfindung die Aufgabe eine saubere Lösung anzubieten.

Erfindungsgemäß wird zur Verschiebung der Steilge windepaare, wobei das enorme Drehmoment erzeugt wird, eine Mechanik in Form einer um 90° gedrehten schiefen Ebene eingesetzt. Folglich ein Zug und Druck tragendes Gewinde siehe Fig. 1 auf dem Planetenträger Teil 7 und Zeichnung des Planeten trägers als Einzelteil. Die Steigung wird mit der Verschiebelänge des Steilgewindepaares abgestimmt, so daß eine vernünftige Übersetzung (siehe Schnitt D-D) für die Schwenkwinkelrückmeldung erfolgt. Durch diese Abstimmung sind die Umdrehungen ver arbeitbar. Abgenommen wird die Umdrehung über eine am Planetenträger Teil 7 befindliche Verzahnung, wie Schnitt D-D es aufzeigt.

Das äußere Rad, Teil 6, des Steilgewindepaares wird im Gehäuse, Teil 1, durch Stift und Schrauben fest verankert, siehe Schnitt A-A. Das noch aufgezeigte Gewinde ist für den Abzug aus den Stiften, folglich für die Demontage. In diesem Rad ist das äußere Innensteilgewinde eingeschnitten, Verzahnung um 51° Schräge.

Der Abtriebszapfen, Teil 4, hat ein gegenläufiges Steilgewinde und ist drehend gelagert.

Dazwischen liegt der zu verschiebende Gewindekolben Teil 5.

Wird dieser Gewindekolben, Teil 5, verschoben, so dreht sich der Abriebszapfen, Teil 4, um das Maß der Verschiebung umgesetzt in Grad.

Wandert der Gewindekolben zurück, so geht der Ab triebszapfen ebenfalls zurück.

Die Bewegung ist somit eine hin und her gehende, jedoch durch die Gewindekolbenstellung bedingte, Schwenkung. Irrtümlich wird von der Industrie das Wort Drehkolben bei den pneumatischen oder hydrau lisch beaufschlagten gebraucht.

Der Planetenträger weist eine umlaufende Nut auf, siehe Fig. 1 und Schnitt B-B, in die Laschensteine, Teil 10, eingreifen und so die axialen Kräfte auf nehmen.

Fig. 1
Bezeichnung der Teile:
Teil 1
Gehäuse
Teil 2	Flansch
Teil 3	Lager
Teil 4	Abtriebszapfen (mit Steilgewinde)
Teil 5	Gewindekolben (mit gegenläufigen Steilgewinden und Zug-Druckgewinde)
Teil 6	Steilgewindering (mit Steilgewinde)
Teil 7	Planetenträger (mit Zug-Druckgew. Verzahnung)
Teil 8	Planetenrad (Verzahnung)
Teil 9	Antriebszapfen (Verzahnung)
Teil 10	Laschenstein
Teil 11	Geberzwischenrad (Verzahnung)
Teil 12	Hinterkappe (Verzahnung)

Fig. 2 zeigt die Hinterkappe für ein Doppelplanetentrieb auf, folg lich 2 Innenverzahnungen werden aufgenommen oder in der Hinter kappe eingeschnitten oder gerollt.

Seite 3 zeigt die geplanten Übersetzungen auf.

Ausgegangen von den Werten für pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagte Schwenkzylinder, auch nach den Patentanmeldungen durch den gleichen Verfasser als Urheber
P 41 36 630.1
P 42 17 503.8
P 42 16 989.5

1 Umdrehung Zwischenrad (11) = 2° Schwenkwinkel

Dementsprechend, zur Hochauflösung, Einsatz eines Potentiometers mit 0,5 mm Steigung und einer wirk samen Länge von 180 mm.

Folglich 1 Umdrehung ist gleich 1° Schwenkwinkel.

Nach diesem Prinzip, einer mechanischen Spindel mit ge führter Mutter, sind auch Endschalter einsetzbar. Leichter und wirksamer jedoch am, durch den Benutzer, angebauten Hebel auf den Abtriebszapfen.

Am Planetenträger, Teil 7, sind die Planeten radlager eingebracht, wie auch die umlaufende Verzahnung für das Zwischenrad, Teil 11, zur Drehwinkelrückmeldung. Schnitt C-C zeigt dies auf.

Planetenträger, als Zeichnung als System, veran schaulicht die Form und Anbringung der Planeten räder Teil 8. Auch im Schnitt D-D ersichtlich.

Planetenträger, Teil 7, greift in den Gewindekol ben, Teil 5, ein. Bei Drehung des Planetenträgers wird der Gewindekolben an- oder abgezogen.

Dies bewirkt, daß der im Gehäuse festsitzende Steil gewindering den Gewindekolben dreht. Da dieser auch im, mit entgegengesetzter Steigung versehenen, Ab triebszapfen gleitet, wird die Drehung verstärkt.

Folglich wird ein auf dem Abtriebszapfen sitzender Hebel eine Schwenkung ausführen. Diese jedoch bei Gewindekolbenrückführung ebenfalls zurücknehmen.

Aufgrund der Steilgewindesteigung erfolgt das mit einem sehr großen Drehmoment.

Folglich, je steiler das Steilgewinde ist, desto größer sind die Drehmomente. e Länger aber der Weg zur Verschiebung um einen Schwenk zum Beispiel von 360° auszuführen.

Steigung des Steilgewindes mit 51° ist ein erprob tes Maß.

Die Hinterkappe, Teil 12, nimmt die Innenverzahnung des oder mehrere Planetentriebe auf.

Das innere Stirnrad des Planetentriebes ist der Antriebszapfen Teil 9.

Anflanschung oder Einarbeitung von Antrieben, zum Beispiel Elt-Motor, sind jederzeit möglich. Ebenso kann der Antrieb von Hand über eine Kurbel vorge nommen werden.

Zwischen Antrieb und System können die verschieden sten Teile wie zum Beispiel Rutschkupplung gebaut werden.

Ebenso kann zum vollkommenen Festsitz des Abtriebs zapfens eine Bremse angebaut sein. Als Motor nach P 42 16 989.5, gleichen Urhebers, zu gebrauchen.

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung, dadurch gekenn zeichnet, daß Steilgewindepaare ineinander durch ein Zug und Druck tragendes Gewinde bei dessen Drehung verschoben wird.

2. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug und Druck tra gende Gewinde mit einer umlaufenden Nut ausgeführt ist in die konstant angeordnete Laschensteine (10) eingreifen und somit die Zug- und Druckkräfte auf nehmen.

3. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug und Druck tragende Gewindeteil in seiner Steigung mit der Steilgewindepaarverschiebung ganze Werte zur Übernahme für einen Schwenkwinkelrückmelder ergibt.

4. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug und Druck tragende Gewindeteil Zahnungen für ein Zwischenrad zum Geber oder Übersetzung zum Geber aufweist.

5. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug und Druck tragende Gewindeteil die Lagerung für Planetenräder beinhaltet und ermöglicht hat.

6. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einem der An sprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterkappe (12) Innenverzahnungen für Planetentrieb aufnimmt oder ausgearbeitet aufweist.

7. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einem der An sprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel stirnrad des Planetentriebes die vom System heraus gehende Welle, auch Antriebswelle, ist.

8. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einem der An sprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß Elektro motor direkt oder unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung oder federndes, damit am Abtriebs zapfen druckhaltendes, Zwischenstück angeflanscht ist.

9. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hinterkappe (12) oder hinterem Teil mehrere Planeten triebe wirken.

10. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß vom Zug und Druck tragendem Gewindeteil (7) oder vom Zwischenrad (11) ein Geber, Schwenkwinkelrückmelder, gesteuert wird.

11. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das System der Gewinde und Räder mit einer Ölfüllung versehen die Schmierung übernimmt nach außen jedoch abdichtend gehalten ist.

12. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit oder ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß zur 0- Punkteinstellung, variabel, die Steilgewindelänge über das Maß der Schwenkung, zum Beispiel 360°, um die Länge der Einstellmöglichkeit, meist eine Zahn teilung des Steilgewindes, erweitert ist.

13. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit oder ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß bei In stallation von Endschaltern diese am Hebel der Ab triebswelle (4) und eine Abdeckung des Zwischenrades (11) erfolgt die Schaltung des Antriebes möglich ist.

14. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß Schmier ölaustausch in den Kammern laufend erfolgt.

15. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlag des Gewindekolbens (5) mechanisch oder hydraulisch, durch die Ölfüllung, abgefedert ist.

16. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschensteine (10) in die umlaufende Nut des Planeten trägers (7) als Laufsitz eingepaßt sind und im Ge häuse (1) fest verankert sind.

17. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß Antrieb im System konstruktiv eingearbeitet ist.

18. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenk winkelrückmeldung entfallen ist.

19. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß das System mechanisch mit und ohne Zwischenräder zu be tätigen ist.

20. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Systeme zu einen Motor, über einen Abtriebszapfen wirkend, verbunden sind.

21. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß an dem System pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagte Hubzylinder angebracht sind und somit eine Hub-Dreh- Bewegung ermöglichen.

22. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß ein links und ein rechts schwenkendes System mit einem mittig liegenden Motor mit zwei Abtriebszapfen ver bunden sind und somit einen gleichförmigen Schwenk doppelseitig durchführen.

23. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß das System vorprogrammierte Arbeitsabläufe, mit Arbeiten in und von jeder Winkelstellung, ausführt.

24. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-23, dadurch gekennzeichnet, daß zum voll kommenen Festsitz des Abtriebszapfens eine Bremse eingebaut ist.

25. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-24, dadurch gekennzeichnet, daß Laschen steine (10) weicher als Planetenträger (7) in der Härte gehalten sind und als Verschleißteil austausch bar sind.

26. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-25, dadurch gekennzeichnet, daß das System transportabel gestaltet und gehandhabt wird.

27. Verfahren und Vorrichtung eines mechanisch, dadurch auch elektrisch, angetriebenen Schwenkzylinders mit und ohne Schwenkwinkelrückmeldung nach einen der An sprüche 1-26, dadurch gekennzeichnet, daß das System im transportablen Zustand Spannungen ermöglicht oder Biege und Stanzvorgänge durchführt.