EP0624715A1 - Fluidisch betätigbarer Schwenkkolbenmotor - Google Patents

Fluidisch betätigbarer Schwenkkolbenmotor Download PDF

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Publication number
EP0624715A1
EP0624715A1 EP94103990A EP94103990A EP0624715A1 EP 0624715 A1 EP0624715 A1 EP 0624715A1 EP 94103990 A EP94103990 A EP 94103990A EP 94103990 A EP94103990 A EP 94103990A EP 0624715 A1 EP0624715 A1 EP 0624715A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swivel
piston
housing
engine according
swing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94103990A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Dipl.-Ing. Stoll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of EP0624715A1 publication Critical patent/EP0624715A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C9/00—Oscillating-piston machines or engines
    • F01C9/002—Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating around a fixed axis

Definitions

  • the invention relates to a fluidically actuated swivel piston engine, with a motor housing in which a piston chamber is provided, in which there is a swivel piston which executes a swivel movement around a swivel axis during operation, which is in rotary drive connection with an output part led out of the piston chamber, and the one with respect the swivel axis has a radially outwardly projecting swivel wing that divides the piston chamber into two successive subspaces in the swivel direction.
  • a swiveling piston engine of this type emerges from DE 39 41 255 A1. It is used to impose a rotational movement with, in particular, changing directions of rotation on the driven part, which is generally designed as a shaft.
  • the actuation is carried out in such a way that optionally one of the two sub-spaces is supplied with pressurized fluid, in particular compressed air, while at the same time relieving the other sub-space.
  • the torque that can be tapped at the driven part of the known swiveling piston motor depends in particular on the area of the Swivel wing and the pressure of the supplied fluid.
  • pressure is applied with a correspondingly high intensity or a swing piston motor with a large swing wing area can be used.
  • the available pressure level is limited and depends on an existing pressure medium network.
  • an increase in the swivel wing area would cause an increase in the construction volume of the swivel piston engine, which cannot always be tolerated.
  • the pivoting piston has at least two pivoting wings which are spaced apart from one another in the pivoting direction, each of which is arranged in the common piston chamber between two subspaces, with the two subspaces immediately following one another in the pivoting direction lying between two pivoting wings adjacent in the pivoting direction a wall fixed to the housing are separated from one another.
  • the pressurizing area of the pivoting piston is considerably enlarged and, in particular, at least doubled, without the need to increase the overall volume of the pivoting piston motor.
  • Fluid pressure is therefore a considerably higher and in particular at least twice as high a torque compared to a single-wing swing piston engine, which can be tapped at the driven part.
  • the design effort is relatively low, since no additional piston space is required and a single pivoting piston is also provided in a single piston space.
  • the resulting reduction in the swivel angle of the swivel piston can be accepted, since the increase in torque opens up new possible uses which could not be achieved with previous swivel piston motors due to the insufficient actuation force.
  • the preferred field of application is the actuation of ball valves, which generally have an adjustment path of a maximum of 90 ° and are relatively stiff.
  • the swivel piston has exactly two swivel wings, which are also expediently diametrically opposed with respect to the swivel axis, so that they are arranged opposite one another.
  • the swiveling piston motor shown has a motor housing 1, which is composed of two housing parts 3, 4 which are axially connected to one another in the longitudinal direction 2. Inside the motor housing 1 there is a cavity which forms a piston chamber 5 in which a pivoting piston 6 is received.
  • a component to be moved for example the slide of a ball slide, can be fixed on the projecting section.
  • the driven part 7 also protrudes from the motor housing 1 on the axial side opposite the driven side 8, so that the end section 12 of the driven part 7 there can cooperate with a device for adjusting the swivel angle - hereinafter referred to as adjusting device 13.
  • adjusting device 13 a device for adjusting the swivel angle - hereinafter referred to as adjusting device 13.
  • the output part 7 can be connected in one piece to the pivoting piston 6.
  • the pivoting piston 6 having a cylindrical or bush-like contoured central bearing section 14 which is penetrated by the driven part 7 with a positive connection, so that the driven part 7 is in rotary drive connection with the pivoting piston 6.
  • the pivoting piston 6 can be pivoted in the piston chamber 5 about a pivot axis 15, which coincides with the longitudinal axis 2 of the driven part 7. A pivoting of the pivoting piston 6 accordingly causes the driven part 7 to pivot as well.
  • two pressure medium connections 16, 17 are provided, on which pressure medium lines or hoses or the like. can be defined, which can be connected alternately to a pressure medium source or a pressure medium sink.
  • the swing piston motor according to the example is pneumatically operated, so that either compressed air is fed into the piston chamber 5 or the same is ventilated.
  • the one acted upon by the pressure medium Swinging piston 6 can execute a swiveling movement about the swiveling axis 15 in the swiveling direction according to double arrow 18 in the clockwise or counterclockwise direction.
  • the basic structure of the motor housing 1 and the adjusting device 13 corresponds to that of the oscillating-piston engine from DE 39 41 255 A1, so that further explanations are unnecessary at this point.
  • the content of DE 39 41 255 A1 is expressly made the subject of the present description.
  • the piston space 5 has a circular contour, as seen in FIG. 2 in the direction of the pivot axis 15. It has a substantially cylindrical shape, the transitions between the circumferential cylindrical outer surface 22 and the two circular base surfaces 23, 24 are expediently rounded.
  • the base surfaces 23, 24 are incidentally penetrated centrally by the driven part 7, the pivot axis 15 coincides with the center of the circular base surfaces 23, 24.
  • the swivel piston 6 has two swivel wings 25, 26, which are preferably diametrically opposed with respect to the swivel axis 15. They are therefore on diametrically opposite sides of the driven part 7.
  • the relative assignment between the two swivel blades 25, 26 is unchangeable.
  • the swivel vanes 25, 26 are formed in one piece with one another by being integrally formed on the bearing part 14 on opposite circumferential sides.
  • the warehouse section 14 and the two swivel wings 25, 26 are thus formed from a single component.
  • each swivel wing 25, 26 is covered with a wing seal 27 which is in axial contact with the two base surfaces 23, 24 and on the radial side with the lateral surface 22.
  • the two wing seals 27 are expediently connected to one another, which is done via two ring-shaped sealing sections 28 which coaxially enclose the driven part 7 and, through sealing contact with the two base surfaces 23, 24, an escape of pressure medium via the passage openings 32 Prevent motor housing 1, which are penetrated by the driven part 7.
  • the pivoting wings 25, 26 project radially outward from the pivot axis 15 and from the bearing section 14 in mutually opposite directions. They cause the piston chamber 5 to be subdivided into a plurality of subspaces 33, 34 and 33 ', 34' which follow one another in the pivoting direction 18. Each swivel wing 25, 26 is thus flanked in the swivel direction 18 on both sides by two subspaces 33, 34 and 33 ', 34' of the piston chamber 5. In addition to the swivel wings 25, 26, the regions of the bearing section 14 adjoining these are also involved in the division into subspaces.
  • two housing-fixed walls 36, 37 are provided, which are arranged locally at two locations in the piston space 5.
  • the housing-fixed walls 36, 37 are fixed to the motor housing 1, in such a way that they are in sealing contact on the housing side with the lateral surface 22 and the two base surfaces 23, 24 and sealingly on the pivoting piston side with that in the pivoting direction 18 cooperate between the two swivel wings 25, 26 extending outer surface 38 of the bearing section 14.
  • Said outer surface 38 can be formed by a seal which is attached to the pivoting piston 6.
  • a respective housing-fixed wall 36, 37 thus extends radially between the outer surface 38 of the bearing section 14 and the outer surface 22 of the piston chamber 5 and axially between the two base surfaces 23, 24.
  • the two walls 36, 37 fixed to the housing are located at a diametrically opposite point in the piston chamber 5 with respect to the pivot axis 15, that is to say they work together with the bearing part 14 at mutually opposite points on the lateral surface 38 thereof.
  • the walls 36, 37 fixed to the housing can be an integral part of at least one housing part 3, 4.
  • the selected embodiment is expedient, in which it is separate Piston chamber dividers 39 are formed, which are inserted into the piston chamber 5 and are fixed in particular with respect to their position on the housing side by positive contact with the two housing parts 3, 4.
  • the basic structure and the arrangement of the piston space divider 39 preferably corresponds to that of the piston space divider, as described in DE 39 41 255 A1, so that detailed explanations are not necessary here.
  • the pivoting piston 6 has two pivoting vanes 25, 26 spaced 180 ° apart in the pivoting direction, each of which is arranged in the common piston chamber 5 between two subspaces 33, 34 and 33 ', 34', respectively the respective subspaces 34, 33 'and 34', 33 assigned in the swivel direction 18, which follow each other directly and different swivel wings 25, 26, are separated from one another by the two walls 36, 37 fixed to the housing.
  • the pressure medium connections 16, 17 already mentioned communicate with two fluid channels 43, 44 which run inside the motor housing 1. They preferably extend exclusively in one of the two housing parts 3, 4, expediently in the one that faces away from the adjusting device 13. In this way, only one housing part 4 is to be equipped with fluid channels 43, 44, which simplifies production. Furthermore, the housing part 3 facing the adjusting device 13 can be optimized in design without impairing internal channels insofar as it makes a compact arrangement and configuration of the adjusting device 13 appear expedient.
  • Each fluid channel 43, 44 opens into each of the two pivoting spaces 35, 35 '.
  • the relevant orifices 45, 45 'of a respective fluid channel 43, 44 are placed in such a way that they lead into those subspaces 33, 33' and 34, 34 'which have wing contact surfaces 47, 47' aligned in the same direction with respect to the pivoting direction 18. or 48, 48 'are assigned. In this way it is ensured that when pressure medium is supplied via one of the pressure medium connections 16, 17, the two swivel blades 25, 26 are acted on simultaneously in the same direction as the swivel direction 18.
  • the walls 36, 37 fixed to the housing can form swivel stops directly to limit the swivel angle of the swivel piston 6.
  • the strength is at least sufficient if the part to be driven coupled to the driven part 7 exerts no or no significant mass or inertial forces. When used as an actuator for a ball valve or ball valve, these requirements are met, so that the adjusting device 13 could be omitted.
  • the pivoting piston 6 would strike the walls 36, 37 fixed to the housing at both stroke ends and its movement would be stopped.
  • the adjusting device 13 has the particular advantage in all embodiments that it enables a continuous adjustment of intermediate values with regard to the swivel angle which lie between the maximum swivel angle. Since the pivoting piston 6 has no part in the limitation of the pivoting angle in this case, it is protected from damage as well as the walls 36, 37 fixed to the housing.
  • the adjusting device 13 according to the example works exclusively between the motor housing 1 and the driven part 7.
  • a swivel arm 53 is arranged in a rotationally fixed manner, which can run onto one or more swivel stops 54 which lie in the swivel path of the swivel arm 53 and, in particular, are infinitely adjustable in the swivel direction thereof.
  • the adjusting device 13 is expediently covered by a protective hood 55. More details on the preferred construction of the setting device 13 are given in the already mentioned DE 39 41 255 A1.

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Abstract

Es wird ein fluidisch betätigbarer Schwenkkolbenmotor vorgeschlagen, der über ein Motorgehäuse (1) verfügt, das einen Kolbenraum (5) enthält, in dem sich ein Schwenkkolben (6) befindet. Der Schwenkkolben (6) hat mindesten zwei einander gegenüber in Schwenkrichtung (18) beabstandete Schwenkflügel (25, 26), von denen jeder in dem gemeinsamen Kolbenraum (5) zwischen zwei Teilräumen (33, 34; 33', 34') angeordnet ist, wobei die jeweils in Schwenkrichtung (18) unmittelbar aufeinanderfolgenden Teilräume (34, 33'; 34', 33) zweier in Schwenkrichtung (18) aufeinanderfolgender Schwenkflügel (25, 26) durch eine gehäusefeste Wand (36, 37) voneinander getrennt sind. Bei entsprechender Druckmittelzufuhr läßt sich auf diese Weise ein im Vergleich zu einem einflügeligen Schwenkkolben (6) erhöhtes Drehmoment bei vergleichbarer Baugröße erzielen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen fluidisch betätigbaren Schwenkkolbenmotor, mit einem Motorgehäuse, in dem ein Kolbenraum vorgesehen ist, in dem sich ein im Betrieb eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ausführender Schwenkkolben befindet, der mit einem aus dem Kolbenraum herausgeführten Abtriebsteil in Drehantriebsverbindung steht, und der einen bezüglich der Schwenkachse im wesentlichen radial nach außen ragenden Schwenkflügel aufweist, der den Kolbenraum in zwei in Schwenkrichtung aufeinanderfolgende Teilräume unterteilt.
  • Ein Schwenkkolbenmotor dieser Art geht aus der DE 39 41 255 A1 hervor. Er wird verwendet, um dem in der Regel als Welle ausgebildeten Abtriebsteil eine Drehbewegung mit insbesondere wechselnden Drehrichtungen aufzuerlegen. Die Betätigung erfolgt derart, daß wahlweise einem der beiden Teilräume unter Druck stehendes Fluid, insbesondere Druckluft, zugeführt wird, während gleichzeitig der andere Teilraum entlastet wird.
  • Das an dem Abtriebsteil des bekannten Schwenkkolbenmotors abgreifbare Drehmoment hängt insbesondere von der Fläche des Schwenkflügels und dem Druck des zugeführten Fluides ab. Um ein besonders hohes Drehmoment zu realisieren, sieht man eine Druckbeaufschlagung mit entsprechend hoher Intensität vor oder kann einen Schwenkkolbenmotor mit großer Schwenkflügelfläche einsetzen. Meist ist das zur Verfügung stehende Druckniveau jedoch begrenzt und abhängig von einem vorhandenen Druckmittelnetz. Des weiteren würde eine Vergrößerung der Schwenkflügelfläche eine Vergrößerung des Bauvolumens des Schwenkkolbenmotors verursachen, was nicht immer toleriert werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwenkkolbenmotor gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, der den Abgriff eines höheren Drehmomentes ermöglicht, ohne das Bauvolumen des Schwenkkolbenmotors und das zur Verfügung stehende Druckniveau zu vergrößern.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schwenkkolben mindestens zwei in Schwenkrichtung einander gegenüber beabstandete Schwenkflügel aufweist, von denen jeder in dem gemeinsamen Kolbenraum zwischen zwei Teilräumen angeordnet ist, wobei die beiden in Schwenkrichtung jeweils unmittelbar aufeinanderfolgenden, zwischen zwei in Schwenkrichtung benachbarten Schwenkflügeln liegenden Teilräume durch eine gehäusefeste Wand voneinander getrennt sind.
  • Auf diese Weise wird die Druckbeaufschlagungsfläche des Schwenkkolbens erheblich vergrößert und insbesondere zumindest verdoppelt, ohne daß die Notwendigkeit besteht, das Bauvolumen des Schwenkkolbenmotors insgesamt zu vergrößern. Bei gleichem Fluiddruck stellt sich somit im Vergleich zu einem einflügeligen Schwenkkolbenmotor ein beträchtlich höheres und insbesondere mindestens doppelt so hohes Drehmoment ein, das am Abtriebsteil abgegriffen werden kann. Der konstruktive Aufwand ist relativ gering, da kein zusätzlicher Kolbenraum erforderlich ist und weiterhin ein einziger Schwenkkolben in einem einzigen Kolbenraum vorgesehen ist. Die sich einstellende Verringerung des Schwenkwinkels des Schwenkkolbens kann in Kauf genommen werden, da die Erhöhung des Drehmomentes neue Einsatzmöglichkeiten erschließt, die mit bisherigen Schwenkkolbenmotoren wegen der zu geringen Betätigungskraft noch nicht erschlossen werden konnten. Als bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Betätigung von Kugelhähnen zu nennen, die in der Regel einen Verstellweg von maximal 90° besitzen und relativ schwergängig sind.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Den besten Kompromiß zwischen einem angestrebten hohen Drehmoment und einem größtmöglichen Schwenkwinkel verspricht eine Ausgestaltung, bei der der Schwenkkolben genau zwei Schwenkflügel hat, die sich zudem zweckmäßigerweise bezüglich der Schwenkachse diametral gegenüberliegen, so daß sie einander entgegengesetzt angeordnet sind.
  • Es wäre prinzipiell möglich, jedem Teilraum des Kolbenraumes einen eigenen Druckmittelanschluß zuzuordnen, so daß sich das abgreifbare Drehmoment durch selektive Druckbeaufschlagung der einzelnen Teilräume bedarfsgemäß vorgeben läßt. In der Regel wird jedoch eine einfachere Bauvariante vorzuziehen sein, bei der die einzelnen Teilräume intern im Motorgehäuse durch eine geeignete Kanalführung in festem Schema miteinander verbunden sind, so daß außen nur zwei Druckmittelanschlüsse benötigt werden, über die die Beaufschlagung und Belüftung sämtlicher Teilräume derart erfolgen kann, daß der Schwenkkolben gleichsinnig in oder entgegen dem Uhrzeigersinn beaufschlagt wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
    • Figur 1
    eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Schwenkkolbenmotors im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Figur 2, und
    Figur 2
    einen Querschnitt durch den Schwenkkolbenmotor aus Figur 1 entlang Schnittlinie II-II.
  • Der abgebildete Schwenkkolbenmotor besitzt ein Motorgehäuse 1, das sich aus zwei in Längsrichtung 2 axial aneinandergesetzten Gehäuseteilen 3, 4 zusammensetzt. Im Innern des Motorgehäuses 1 befindet sich ein Hohlraum, der einen Kolbenraum 5 bildet, in dem ein Schwenkkolben 6 aufgenommen ist. Ein wellenförmiges Abtriebsteil 7, dessen Längsachse mit der Längsachse 2 zusammenfällt, durchzieht das Motorgehäuse 1 und ragt an einer Abtriebsseite 8 aus selbigem heraus. An dem herausragenden Abschnitt kann ein zu bewegendes Bauteil festgelegt werden, beispielsweise der Schieber eines Kugelschiebers.
  • Vorzugsweise ragt das Abtriebsteil 7 auch an der der Abtriebsseite 8 entgegengesetzten Axialseite aus dem Motorgehäuse 1 heraus, so daß der dortige Endabschnitt 12 des Abtriebsteiles 7 mit einer Einrichtung zur Einstellung des Schwenkwinkels - nachfolgend Einstelleinrichtung 13 genannt - zusammenarbeiten kann.
  • Das Abtriebsteil 7 kann durchaus einstückig mit dem Schwenkkolben 6 verbunden sein. Beim vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist jedoch eine getrennte Bauweise vorgesehen, wobei der Schwenkkolben 6 über eine zylindrische oder buchsenähnlich konturierte zentrale Lagerpartie 14 verfügt, die vom Abtriebsteil 7 unter formschlüssiger Verbindung durchsetzt ist, so daß das Abtriebsteil 7 in Drehantriebsverbindung mit dem Schwenkkolben 6 steht.
  • Der Schwenkkolben 6 ist im Kolbenraum 5 um eine Schwenkachse 15 verschwenkbar, die mit der Längsachse 2 des Abtriebsteiles 7 zusammenfällt. Ein Verschwenken des Schwenkkolbens 6 verursacht demnach ein unmittelbares Mitverschwenken des Abtriebteiles 7.
  • Außen am Motorgehäuse sind zwei Druckmittelanschlüsse 16, 17 vorgesehen, an denen Druckmittelleitungen bzw. -schläuche o.dgl. festgelegt werden können, die abwechselnd mit einer Druckmittelquelle oder einer Druckmittelsenke verbindbar sind. Der beispielsgemäße Schwenkkolbenmotor ist pneumatisch betätigt, so daß man entweder Druckluft in den Kolbenraum 5 einspeist oder selbigen belüftet. Der vom Druckmittel beaufschlagte Schwenkkolben 6 kann eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 15 in Schwenkrichtung gemäß Doppelpfeil 18 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn ausführen.
  • Der grundsätzliche Aufbau des Motorgehäuses 1 und der Einstelleinrichtung 13 entspricht demjenigen des Schwenkkolbenmotors aus der DE 39 41 255 A1, so daß sich an dieser Stelle weitere Ausführungen erübrigen. Der Inhalt der DE 39 41 255 A1 wird insoweit ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.
  • Der beispielsgemäße Kolbenraum 5 ist - gemäß Figur 2 in Richtung der Schwenkachse 15 gesehen - kreisförmig konturiert. Er hat im wesentlichen eine zylindrische Form, wobei die Übergänge zwischen der umlaufenden zylindrischen Mantelfläche 22 und den beiden kreisförmigen Grundflächen 23, 24 zweckmäßigerweise abgerundet sind. Die Grundflächen 23, 24 werden übrigens zentral von dem Abtriebsteil 7 durchstoßen, die Schwenkachse 15 fällt mit dem Zentrum der kreisförmigen Grundflächen 23, 24 zusammen.
  • Der beispielsgemäße Schwenkkolben 6 verfügt über zwei Schwenkflügel 25, 26, die sich bezüglich der Schwenkachse 15 vorzugsweise exakt diametral gegenüberliegen. Sie befinden sich also auf einander diametral entgegengesetzten Seiten des Abtriebsteiles 7. Die relative Zuordnung zwischen den beiden Schwenkflügeln 25, 26 ist unveränderlich. Die Schwenkflügel 25, 26 sind beim Ausführungsbeispiel einstückig miteinander ausgebildet, indem sie an einander entgegengesetzten Umfangsseiten einstückig an die Lagerpartie 14 angeformt sind. Die Lagerpartie 14 und die beiden Schwenkflügel 25, 26 sind also von einem einzigen Bauteil gebildet.
  • Der Schwenkkolben 6 arbeitet dichtend mit der Oberfläche des Kolbenraumes 5 zusammen. Zu diesem Zweck ist jeder Schwenkflügel 25, 26 mit einer Flügeldichtung 27 belegt, die axialseitig mit den beiden Grundflächen 23, 24 und radialseitig mit der Mantelfläche 22 in Dichtkontakt steht. Im Bereich der beiden Stirnseiten der Lagerpartie 14 sind die beiden Flügeldichtungen 27 zweckmäßigerweise miteinander verbunden, was über zwei ringförmige Dichtpartien 28 geschieht, die das Abtriebsteil 7 koaxial umschließen und durch Dichtkontakt mit den beiden Grundflächen 23, 24 einen Austritt von Druckmittel über die Durchtrittsöffnungen 32 des Motorgehäuses 1 verhindern, die vom Abtriebsteil 7 durchsetzt werden.
  • Die Schwenkflügel 25, 26 ragen ausgehend von der Schwenkachse 15 und von der Lagerpartie 14 in einander entgegengesetzte Richtungen radial nach außen. Sie verursachen eine Unterteilung des Kolbenraumes 5 in mehrere in Schwenkrichtung 18 aufeinanderfolgende Teilräume 33, 34 bzw. 33', 34'. Jeder Schwenkflügel 25, 26 wird also in Schwenkrichtung 18 beidseits von zwei Teilräumen 33, 34 bzw. 33', 34' des Kolbenraumes 5 flankiert. Außer den Schwenkflügeln 25, 26 sind auch noch die an diese anschließenden Bereiche der Lagerpartie 14 an der Unterteilung in Teilräume beteiligt.
  • Die beiden einen jeweiligen Schwenkflügel 25, 26 in Schwenkrichtung 18 flankierenden Teilräume 33, 34 bzw. 33', 34' bilden gemeinsam jeweils einen Schwenkraum 35, 35', der insgesamt etwa ring- oder kreissektorähnlich gestaltet ist. Während seiner Schwenkbewegung kann ein jeweiliger Schwenkflügel 25, 26 den jeweils zugeordneten Schwenkraum 35, 35' in Schwenkrichtung 18 überstreichen. Zur Abteilung der Schwenkräume 35, 35' untereinander in Schwenkrichtung 18 sind zwei gehäusefeste Wände 36, 37 vorgesehen, die lokal an zwei Stellen im Kolbenraum 5 angeordnet sind. Aus den Abbildungen ist ersichtlich, daß die gehäusefesten Wände 36, 37 am Motorgehäuse 1 festgelegt sind, und zwar in einer Weise, daß sie gehäuseseitig mit der Mantelfläche 22 und den beiden Grundflächen 23, 24 in Dichtkontakt stehen und schwenkkolbenseitig dichtend mit der sich in Schwenkrichtung 18 zwischen den beiden Schwenkflügeln 25, 26 erstreckenden Mantelfläche 38 der Lagerpartie 14 zusammenarbeiten. Besagte Mantelfläche 38 kann von einer Dichtung gebildet sein, die am Schwenkkolben 6 angebracht ist. Eine jeweilige gehäusefeste Wand 36, 37 erstreckt sich also radial zwischen der Mantelfläche 38 der Lagerpartie 14 und der Mantelfläche 22 des Kolbenraumes 5 sowie axial zwischen den beiden Grundflächen 23, 24.
  • Die beiden gehäusefesten Wände 36, 37 befinden sich an einander bezüglich der Schwenkachse 15 diametral gegenüberliegender Stelle im Kolbenraum 5, arbeiten also mit der Lagerpartie 14 an einander entgegengesetzten Stellen deren Mantelfläche 38 zusammen.
  • Die gehäusefesten Wände 36, 37 können einstückiger Bestandteil mindestens eines Gehäuseteiles 3, 4 sein. Zweckmäßig ist allerdings die gewählte Ausführungsform, bei der sie von separaten Kolbenraumteilern 39 gebildet werden, die in den Kolbenraum 5 eingesetzt sind und insbesondere durch formschlüssigen Kontakt mit den beiden Gehäuseteilen 3, 4 hinsichtlich ihrer gehäuseseitigen Position festgelegt sind. Der grundsätzliche Aufbau und die Anordnungsweise der Kolbenraumteiler 39 entspricht vorzugsweise demjenigen des Kolbenraumteilers, wie er in der DE 39 41 255 A1 beschrieben wird, so daß sich an dieser Stelle detailliertere Ausführungen erübrigen.
  • Man kann also zusammenfassen, daß der Schwenkkolben 6 zwei in Schwenkrichtung 18 einander gegenüber um 180° beabstandete Schwenkflügel 25, 26 aufweist, von denen jeder in dem gemeinsamen Kolbenraum 5 zwischen zwei Teilräumen 33, 34 bzw. 33', 34' angeordnet ist, wobei die jeweils in Schwenkrichtung 18 unmittelbar aufeinanderfolgenden, unterschiedlichen Schwenkflügeln 25, 26 zugeordneten Teilräume 34, 33' bzw. 34', 33 durch die beiden gehäusefesten Wände 36, 37 voneinander getrennt sind.
  • Es wäre prinzipiell möglich, den vorhandenen einzigen Schwenkkolben 6 mit mehr als zwei Schwenkflügeln auszustatten und eine entsprechende Mehrzahl von gehäusefesten Wänden vorzusehen. Mit zunehmender Schwenkflügelanzahl reduziert sich allerdings der vom Schwenkkolben 6 überstreichbare Schwenkwinkel, so daß es als optimale Anordnung erscheint, auf den beispielsgemäßen Schwenkkolben 6 mit Doppelflügel zurückzugreifen.
  • Die bereits erwähnten Druckmittelanschlüsse 16, 17 kommunizieren mit zwei Fluidkanälen 43, 44, die im Innern des Motorgehäuses 1 verlaufen. Bevorzugt erstrecken sie sich ausschließlich in einem der beiden Gehäuseteile 3, 4, zweckmäßigerweise in demjenigen, das der Einstelleinrichtung 13 abgewandt ist. Auf diese Weise ist lediglich ein Gehäuseteil 4 mit Fluidkanälen 43, 44 auszustatten, was die Herstellung vereinfacht. Des weiteren kann das der Einstelleinrichtung 13 zugewandte Gehäuseteil 3 insoweit ohne Beeinträchtigung von internen Kanälen gestalterisch optimiert werden, als es eine kompakte Anordnung und Ausbildung der Einstelleinrichtung 13 zweckmäßig erscheinen läßt.
  • Jeder Fluidkanal 43, 44 mündet in jeden der beiden Schwenkräume 35, 35'. Die betreffenden Mündungen 45, 45' eines jeweiligen Fluidkanales 43, 44 sind dabei so gelegt, daß sie in diejenigen Teilräume 33, 33' bzw. 34, 34' führen, denen untereinander bezüglich der Schwenkrichtung 18 gleichsinnig ausgerichtete Flügel-Beaufschlagungsflächen 47, 47' bzw. 48, 48' zugeordnet sind. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei Zufuhr von Druckmittel über einen der Druckmittelanschlüsse 16, 17 eine gleichzeitige, in Schwenkrichtung 18 gleichsinnige Beaufschlagung der beiden Schwenkflügel 25, 26 erfolgt.
  • Indem jeweils beide Schwenkflügel 25, 26 gleichzeitig beaufschlagt werden, verdoppelt sich das auf das in Drehmitnahmeverbindung stehende Abtriebsteil 7 übertragene Drehmoment im Vergleich zu einer einflügeligen Ausführungsform. Gleichwohl hat sich das Bauvolumen im Vergleich zu einer einflügeligen Ausführungsform, wie sie z.B. in der DE 39 41 255 A1 beschrieben wird, äußerlich nicht vergrößert. Es wird nicht mehr Einbauraum als bei einem derartigen konventionellen Schwenkkolbenmotor benötigt.
  • Die in Schwenkrichtung 18 gemessene Breite der Schwenkflügel 25, 26 und insbesondere der beiden gehäusefesten Wände 36, 37 bestimmen den maximal möglichen Schwenkwinkel des Schwenkkolbens 6. Er beträgt beim Ausführungsbeispiel etwa 90°. Insbesondere über die Form der gehäusefesten Wände 36, 37 können andere Schwenkwinkel vorgegeben werden.
  • Die gehäusefesten Wände 36, 37 können unmittelbar Schwenkanschläge zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Schwenkkolbens 6 bilden. Die Festigkeit ist zumindest dann ausreichend, wenn das mit dem Abtriebsteil 7 gekoppelte anzutreibende Teil keine oder keine nennenswerten Massen- bzw. Trägheitskräfte ausübt. Bei einer Verwendung als Stellantrieb für einen Kugelhahn bzw. Kugelschieber sind diese Voraussetzungen erfüllt, so daß man die Einstelleinrichtung 13 weglassen könnte. Der Schwenkkolben 6 würde an beiden Hubenden auf die gehäusefesten Wände 36, 37 auftreffen und in seiner Bewegung gestoppt werden.
  • Nichtsdestotrotz hat die Einstelleinrichtung 13 bei allen Ausführungsformen den besonderen Vorteil, daß sie eine stufenlose Einstellung von Zwischenwerten hinsichtlich des Schwenkwinkels ermöglicht, die zwischen dem maximalen Schwenkwinkel liegen. Indem der Schwenkkolben 6 in diesem Falle an der Schwenkwinkelbegrenzung keinen Anteil hat, wird er vor Beschädigungen ebenso geschützt wie die gehäusefesten Wände 36, 37. Die beispielsgemäße Einstelleinrichtung 13 arbeitet nämlich ausschließlich zwischen dem Motorgehäuse 1 und dem Abtriebsteil 7. An letzterem ist ein Schwenkarm 53 drehfest angeordnet, der auf einen oder mehrere Schwenkanschläge 54 auflaufen kann, die im Schwenkweg des Schwenkarmes 53 liegen und in dessen Schwenkrichtung insbesondere stufenlos verstellbar sind. Die Einstelleinrichtung 13 ist zweckmäßigerweise von einer Schutzhaube 55 abgedeckt. Näheres zum bevorzugten Aufbau der Einstelleinrichtung 13 vermittelt die bereits mehrmals genannte DE 39 41 255 A1.

Claims (10)

  1. Fluidisch betätigbarer Schwenkkolbenmotor, mit einem Motorgehäuse, in dem ein Kolbenraum vorgesehen ist, in dem sich ein im Betrieb eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ausführender Schwenkkolben befindet, der mit einem aus dem Kolbenraum herausgeführten Abtriebsteil in Drehantriebsverbindung steht, und der einen bezüglich der Schwenkachse im wesentlichen radial nach außen ragenden Schwenkflügel aufweist, der den Kolbenraum in zwei in Schwenkrichtung aufeinanderfolgende Teilräume unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkolben (6) mindestens zwei in Schwenkrichtung (18) einander gegenüber beabstandete Schwenkflügel (25, 26) aufweist, von denen jeder in dem gemeinsamen Kolbenraum (5) zwischen zwei Teilräumen (33, 34; 33', 34') angeordnet ist, wobei die beiden in Schwenkrichtung (18) jeweils unmittelbar aufeinanderfolgenden, zwischen zwei in Schwenkrichtung (18) benachbarten Schwenkflügeln (25, 26) liegenden Teilräume (33, 34; 33', 34') durch eine gehäusefeste Wand (36, 37) voneinander getrennt sind.
  2. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkolben (6) genau zwei Schwenkflügel (25, 26) hat.
  3. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Schwenkflügel (25, 26) bezüglich der Schwenkachse (15) diametral gegenüberliegen.
  4. Schwenkkolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch einen jeweiligen Schwenkflügel (25, 26) voneinander abgeteilten Teilräume (33, 34; 33', 34') jeweils einen kreissektorähnlichen Schwenkraum (35, 35') bilden, wobei die beiden Schwenkräume (35, 35') durch zwei sich bezüglich der Schwenkachse (15) diametral gegenüberliegende gehäusefeste Wände (36, 37) voneinander abgeteilt sind.
  5. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkolben (6) eine zylindrische Lagerpartie (14) aufweist, von der die Schwenkflügel (25, 26) abstehen.
  6. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zwischen zwei Teilräumen (34, 33'; 34', 33) angeordnete gehäusefeste Wand (36, 37) von einem bezüglich der Schwenkachse (15) radial ausgerichteten, formschlüssig in den Kolbenraum (5) eingesetzten Kolbenraumteiler (39) gebildet ist.
  7. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenraum (5) - in Richtung der Schwenkachse (15) gesehen - kreisförmig konturiert ist, wobei die Schwenkachse (15) durch das Kreiszentrum verläuft und die gehäusefesten Wände (36, 37) von im Kolbenraum (5) angeordneten Kolbenraumteilern gebildet sind.
  8. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine gehäusefeste Wand (36, 37) einen Schwenkanschlag für den Schwenkkolben (6) bildet.
  9. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem jeweiligen Schwenkflügel (25, 26) abgeteilten Teilräume (33, 34; 33', 34') des Kolbenraumes (5) derart fluidbeaufschlagbar sind, daß beide Schwenkflügel (25, 26) gleichzeitig in Schwenkrichtung (18) gleichsinnig beaufschlagt werden.
  10. Schwenkkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Motorgehäuse (1) zwei Druckmittelanschlüsse (16, 17) vorgesehen sind, die jeweils in den einen der einem jeweiligen Schwenkflügel (25, 26) zugeordneten Teilräume (33, 33'; 34, 34') derart münden, daß bei Fluidzufuhr eine gleichsinnige Beaufschlagung des Schwenkkolbens (6) erfolgt.
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