EP0735276B1 - Dreh-Hub-Vorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP0735276B1
EP0735276B1 EP96102330A EP96102330A EP0735276B1 EP 0735276 B1 EP0735276 B1 EP 0735276B1 EP 96102330 A EP96102330 A EP 96102330A EP 96102330 A EP96102330 A EP 96102330A EP 0735276 B1 EP0735276 B1 EP 0735276B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
piston rod
rotating rotor
rod
lifting device
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96102330A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0735276A1 (de
Inventor
Ernst Dieter Uhlendorf
Josef Büter
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.)
Buemach Engineering International BV
Original Assignee
HYDRAULIK TECHNIEK EMMEN BV
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Filing date
Publication date
Application filed by HYDRAULIK TECHNIEK EMMEN BV filed Critical HYDRAULIK TECHNIEK EMMEN BV
Publication of EP0735276A1 publication Critical patent/EP0735276A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0735276B1 publication Critical patent/EP0735276B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/063—Actuator having both linear and rotary output, i.e. dual action actuator
    • 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
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement

Definitions

  • the invention relates to a rotary lifting device, which is more diverse in implementation kinematic movements are sufficient.
  • Such devices are known as so-called Energy converter known for reciprocal pivoting thrust movements, wherein here the linear drive unit with a swivel motor, which according to the Screw or cam drive principle works, coupled, whose Swivel movement is in the range of 90 ° - 720 °.
  • Swivel-stroke combinations of this type limit the rotary movement the piston rod and thus limit the area of application. This Limitation is due to the functional principle of the rotor, so that the Use always fails when the rotating movement is required.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art eliminate and develop a rotary lifting device that control aggregates can in the working and operating process any point in space must control the path coordinates of the system, the device is technically easy to manufacture. It should have a reduced size and have a low cost in terms of control and regulation, the Wear and failure susceptibility should go to zero.
  • the device ensures the control of any spatial point within the path coordinates of the coupled units, the spatial point depending on the volume flows of the linear motor and rotating rotor can be controlled as often as desired and is therefore independent of the angle of rotation.
  • the manufacture of the device is technically simple with a reduced size.
  • the control of the arbitrary room points is effected by means of a small amount of control and regulation technology, the wear and the susceptibility to malfunction being very low. Every position in the room is reached even under load.
  • the device enables an axial load-free rotation of the Drive shaft of the rotor, which is operatively connected to the device, secured.
  • the double-acting hydraulic linear motor 1 consists of one Outer cylinder 4, an inlet line 5 and an outlet line 6, a left Hole 7, and a -right hole- 8 are assigned, with one Print medium 9 in a left cylinder space 10 and in a right one Cylinder chamber 11 is located.
  • a piston rod guide 12 is with Piston rod guide rings 13, with seals 14 and with a wiper 15 provided to secure storage and sealing of a piston rod 16 guarantee.
  • the piston rod guide 12 is connected to the outer cylinder 4 via the thread 17 connected and centered over a snug fit 18. Those in the fit 18 - inserted seal 19 guarantees the seal in the inner outer cylinder 4.
  • Piston guide rings 21 are provided to transfer the large radial loads to a piston 20.
  • the piston 20 is arranged in the center at the same time a piston seal 22, which prevents the pressure medium 9 over the Inner diameter of the outer cylinder 4 in the respective pressure-free -left Cylinder chamber 10 or right cylinder chamber 11 overflows.
  • the piston 20 is connected via the feather keys 23 to the piston rod 16 and at the same time via the Coupling element 3 with the drive shaft 24 of the endlessly rotating rotor 2.
  • the drive shaft 24 is provided with drive keys 25, which are fastened on the drive shaft 24 with vertical screws 26.
  • the drive keys 25 for the drive shaft 24 are opposite the Feather keys 23 offset by 45 °. To keep the piston 20 stable on the To hold piston rod 16 -in the event of the action of axial forces on the Piston 20- shaft locking rings 27 are provided.
  • the positive connection of the piston 20 enables shock-free storage, since the print medium 9 penetrates into the spaces between the deviations in fit and in this way enables smooth power transmission.
  • To seal of the left cylinder chamber 10 and the right cylinder chamber 11 ensure a seal bushing 28 is required in which the seal 29 is located.
  • the sealing bush 28 is connected to the screw 30 with the Piston 20 connected and transmits in connection with the shaft lock ring 27, the axial forces generated when pressurized.
  • the coupling element 3 slides over the drive keys 25 and transmits it Torque generated by the endlessly rotating rotor 2 on the parallel keys 23, see above that the piston rod 16 is rotated.
  • the endlessly rotating rotor 2 consists of a right outer housing 32 and a left outer housing 33; both are connected to each other by the screw elements 34.
  • a fluid 43 which is supplied or discharged is via the upper bores 44 and lower Bores 45 led into a piston chamber 46, where the implementation of the Pressure energy takes place in rotating motion.
  • the central bore 47 provided in the drive shaft 24 serves for the pressure-free Return of the fluid 43, which in a cavity 48 of the piston rod 16th arrives when the piston rod 16 is extended.
  • An output pin 49 of the Piston rod 16 can be different for the connection of the implement Have embodiments. (Square; parallel key; serration; spline ect).
  • the sealing rings 50 ensure the end face of the curve carrier 37 Sealing the piston chamber 46.
  • Another binding element 51 is in the left outer housing 33 and right Outer housing- 32 integrated.
  • the double-acting hydraulic linear motor 1 and the endlessly rotating rotor 2 are through the outer sealing ring 52nd sealed against each other.
  • the function of the rotary-lifting device is characterized in that the Drive shaft 24 of an endlessly rotating rotor 2 with the piston 20 of a double-acting hydraulic linear motor 1 via the coupling element 13 is positively connected, which makes it possible to the linear movement of the Piston 20 overlay a rotating movement.
  • the piston 20 is in half its length over a positive connection by means of a key 32 to the piston rod 16 connected and the other half of the piston also positively by means Drive keys 25 and coupling elements 13 with the drive shaft 24 of the endlessly rotating rotor - 2.
  • the drive shaft 24 enables coupling over the length of the stroke of the latter positive connection, whereby the transmission of torque along the stroke of the linear unit is guaranteed.
  • the pressure medium 9 is stored between the sliding surfaces of the positive Connection and forms an elastic buffer that benefits the seal and power transmission works.
  • the pressure medium 9 in the respective cylinder spaces 10; 11 headed; the endlessly rotating rotor 2 however, has an independent feed and discharge line 35; 36, making it it is possible to make separate controls.
  • shaft locking rings 27 are provided, which the pushing off the Prevent piston 20 from piston rod 16.
  • the endlessly rotating rotor 2 is connected to the binding element 51 Outer cylinder 4 of the double-acting hydraulic linear motor 1 connected securely by means of an outer sealing ring 52.
  • piston guide rings 21 are provided which are arranged in the piston 20.
  • a thrust washer 53 ensures that the piston rod 16 also in the end position remains rotatable with load.
  • seal packages 14; 15; 22 installed, which the unwanted outflow, in the form of external and internal leakages, as well Prevent dirt from entering.
  • the rotary-lifting device can double with one on the outer cylinder 4 des acting hydraulic linear motor 1 provided flange 54 attached will.
  • other versions are also possible (foot mounting, Flange on the rotor).

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Description

Die Erfindung betrifft eine Dreh-Hub-Vorrichtung, die der Realisierung vielfältiger kinematischer Bewegungsabläufe genügt.
Sie ist z.B. einsetzbar in der Automatisierungstechnik, insbesondere zur Steuerung von Aggregaten, die jeden beliebigen Punkt im Arbeitsprozeß bedienen müssen.
Bis heute konnten nur Teil- und Insellösungen zur Ansteuerung eines beliebigen Raumpunktes durch Aggregate zufriedenstellend realisiert werden bzw. nur durch hohen technischen Aufwand, der material- und steuerungsintensiv sich darstellt, einem hohen Verschleiß unterliegt und störanfällig ist.
Nach dem Stand der Technik sind derartige Vorrichtungen als sogenannte Energieumformer für wechselsinnige Schwenkschubbewegungen bekannt, wobei hier das lineare Antriebsaggregat mit einem Schwenkmotor, der nach dem Schraub- oder Kurventriebprinzip arbeitet, gekoppelt wird, dessen Schwenkbewegung im Bereich von 90° - 720° liegt.
Diese Systeme, z.B aus DE-A-4 229 989 bekannt, haben sich gut bewährt und sind im Bereich der Automatisierungstechnik, wo hohe Positionsgenauigkeiten gefordert werden, erfolgreich im Einsatz.
Schwenk-Hub-Kombinationen dieser Art begrenzen allerdings die Drehbewegung der Kolbenstange und schränken auf diese Weise das Anwendungsgebiet ein. Diese Begrenzung ist durch das Funktionsprinzip des Rotors begründet, so daß der Einsatz immer dann scheitert, wenn die rotierende Bewegung erforderlich ist.
Diese Aggregate eignen sich somit nicht für Anwendungsfälle wo die endlose Drehbewegung innerhalb jeder Stellung des Kolbens erforderlich ist.
Überdies sind diese Hub-Schwenkeinheiten umso länger, je größer der gewünschte Schwenkwinkel ist, so daß vornehmlich nur Schwenkwinkel im Bereich von 90° - 360° im Einsatz sind.
Große Aggregatabmessungen beeinflussen das Masse-Leistungsverhältnis ungünstig und ergeben somit sperrige masseaufwendige Systemlösungen. Überdies sind die Herstellungskosten für den Schwenkmotor hoch.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Dreh-Hub-Vorrichtung zu entwickeln, die Aggregate steuern kann, die im Arbeits- und Bedienungsprozeß jeden beliebigen Raumpunkt innerhalb der Wegkoordinaten des Systems ansteuern müssen, wobei die Vorrichtung fertigungstechnisch einfach herzustellen ist. Sie soll eine reduzierte Baugröße und einen geringen steuer- und reglungstechnischen Aufwand besitzen, wobei die Verschleiß- und Störanfälligkeit gegen Null gehen soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß
die Vorrichtung die Ansteuerung jedes beliebigen Raumpunktes innerhalb der Wegkoordinaten der gekoppelten Aggregate gewährleistet, wobei der Raumpunkt in Abhängigkeit von den Volumenströmen des Linearmotors und rotierenden Rotors beliebig häufig angesteuert werden kann und somit drehwinkel unabhängig ist. Die Herstellung der Vorrichtung ist fertigungstechnisch einfach bei einer reduzierten Baugröße. Die Ansteuerung der beliebigen Raumpunkte wird mittels eines geringen Aufwandes an Steuer- und Regelungstechnik bewirkt, wobei der Verschleiß und die Störanfälligkeit sehr gering ist. Jede Position im Raum wird auch unter Last erreicht.
Weiterhin wird durch die Vorrichtung eine axialbelastungsfreie Rotation der Antriebswelle des Rotors, der mit der Vorrichtung in Wirkverbindung steht, abgesichert.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles als druckmittelbetriebene Dreh-Hub-Vorrichtung
  • nach Figur 1 als eine Halbschnittdarstellung der Vorderansicht einer druckmittelbetriebenen Dreh-Hub-Vorrichtung und
  • nach Figur 2 als Schnitt A-A gemäß Figur 1 erläutert,
wobei
die Dreh-Hub-Vorrichtung z.B. zur drehenden und schiebenden Bewegung eines an ihr montierten Werkzeuges dient.
Sie besteht aus einem -doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotor- 1 und einem -endlos rotierenden Rotor- 2, die über ein Kopplungselement 3 formschlüssig verbunden sind.
Der -doppelt wirkende hydraulische Liniarmotor- 1 besteht aus einem Außenzylinder 4, dem eine Zulaufleitung 5 und eine Abflußleitung 6, eine -linke Bohrung- 7, und eine -rechte Bohrung- 8 zugeordnet sind, wobei sich ein Druckmedium 9 in einem -linken Zylinderraum- 10 und in einem -rechten Zylinderraum- 11 befindet. Eine Kolbenstangenführung 12 ist mit Kolbenstangenführungsringen 13, mit Dichtungen 14 und mit einem Abstreifer 15 versehen, um eine sichere Lagerung und Abdichtung einer Kolbenstange 16 zu gewährleisten.
Die Kolbenstangenführung 12 wird über das Gewinde 17 mit dem Außenzylinder 4 verbunden und über einen Paßsitz 18 lagezentriert. Die in dem Paßsitz 18 - eingelegte Dichtung- 19 garantiert die Abdichtung im inneren Außenzylinder 4.
Zur Übertragung der großen radialen Belastungen auf einen Kolben 20 sind Kolbenführungsringe 21 vorgesehen. Der Kolben 20 trägt mittig angeordnet zugleich eine Kolbendichtung 22, die verhindert, daß das Druckmedium 9 über den Innendurchmesser des Außenzylinders 4 in den jeweiligen druckfreien -linken Zylinderraum- 10 oder -rechten Zylinderraum- 11 überströmt. Der Kolben 20 ist über die Paßfedern 23 mit der Kolbenstange 16 verbunden und zugleich über das Kopplungselement 3 mit der Antriebswelle 24 des -endlos rotierenden Rotors- 2.
Um das Drehmoment, bei liniarer Bewegung des Kolbens 20, längs des Hubweges übertragen zu können, ist die Antriebswelle 24 mit Antriebspaßfedern 25 versehen, die auf der Antriebswelle 24 mit -senkrechten Schrauben- 26 befestigt werden.
Die Antriebspaßfedern 25 für die Antriebswelle 24 werden gegenüber den Paßfedern 23 um 45° versetzt angeordnet. Um den Kolben 20 lagestabil auf der Kolbenstange 16 zu halten -im Falle der Einwirkung von axialen Kräften auf den Kolben 20- sind Wellensicherungsringe 27 vorgesehen.
Die formschlüssige Verbindung des Kolben 20 ermöglicht eine stoßfreie Lagerung, da das Druckmedium 9 in die Zwischenräume der Paßmaßabweichungen dringt und auf diese Weise eine weiche Kraftübertragung ermöglicht. Um die Abdichtung des -linken Zylinderraumes- 10 und des -rechten Zylinderraumes- 11 zu gewährleisten ist eine Dichtungsbuchse 28 erforderlich, in der sich die Abdichtung 29 befindet. Die Dichtungsbuchse 28 wird über die Verschraubung 30 mit dem Kolben 20 verbunden und überträgt, in Verbindung mit den Wellensicherungsring 27, die bei Druckbeaufschlagung entstehenden axialen Kräfte.
Bei Zuführung des Druckmediums 9 in die Zulaufleitung 5 strömt es durch die - rechte Bohrung- 8 in den -rechten Zylinderraum- 11 und drückt den Kolben 20 mit der Kolbenstange 16 in Ausfahrrichtung. Das im -linken Zylinderraum- 10 befindliche Druckmedium 9 wird über den Schlitz 31 in die -linke Bohrung- 7 gedrückt und gelangt somit in die Abflußleitung 6.
Das Kopplungselement 3 gleitet über die Antriebspaßfedern 25 und überträgt das vom -endlos rotierenden Rotor- 2 erzeugte Drehmoment auf die Paßfedern 23, so daß die Kolbenstange 16 in Drehung versetzt wird. Der -endlos rotierende Rotor- 2 besteht aus einem -rechten Außengehäuse- 32 und einem -linken Außengehäuse- 33; beide werden durch die Schraubenelemente 34 miteinander verbunden.
Im -rechten Außengehäuse- 32 ist eine Zuführungsleitung 35 und eine Abführungsleitung 36 angeordnet. Ein Kurventräger 37, an dem die -vorderen Kolben- 38 durch Druckfedern 39 gegen den Kurventräger 37 gedrückt werden, distanziert den Abstand zwischen dem -rechten Außengehäuse- 32 und dem -linken Außengehäuse- 33. Die auftretenden Axialkräfte, werden über die Stirnansätze 40 auf das -linke Axiallager- 41 und -rechte Axiallager- 42 übertragen.
Ein zu- bzw. abgeführtes Fluid 43 wird über -obere Bohrungen- 44 und -untere Bohrungen- 45 in einen Kolbenraum 46 geführt, wo die Umsetzung der Druckenergie in rotierende Bewegung erfolgt.
Die in der Antriebswelle 24 vorgesehene Mittelbohrung 47 dient der druckfreien Rückführung des Fluids 43, welches in einen Hohlraum 48 der Kolbenstange 16 gelangt, wenn die Kolbenstange 16 ausgefahren wird. Ein Abtriebszapfen 49 der Kolbenstange 16 kann für den Anschluß des Arbeitsgerätes unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen. (Vierkant; Paßfeder; Kerbverzahnung; Keilwelle ect).
Die Dichtringe 50 gewährleisten über die Stirnfläche des Kurventrägers 37 die Abdichtung des Kolbenraumes 46.
Ein weiteres Bindeelement 51 ist in dem -linken Außengehäuse- 33 und -rechten Außengehäuse- 32 integriert. Der -doppelt wirkende hydraulische Liniarmotor 1 und der -endlos rotierende Rotor- 2 werden durch den Außendichtring 52 gegeneinander abgedichtet.
Die Funktion der Dreh-Hub-Vorrichtung ist dadurch charakterisiert, daß die Antriebswelle 24 eines -endlos rotierenden Rotors- 2 mit dem Kolben 20 eines - doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotors- 1 über das Kopplungselement 13 formschlüssig verbunden wird, wodurch es möglich ist, der liniaren Bewegung des Kolbens 20 eine rotierende Bewegung zu überlagern.
Zu dem Zweck wird der Kolben 20 in der Hälfte seiner Länge über eine formschlüssige Verbindung mittels Paßfeder 32 mit der Kolbenstange 16 verbunden und die andere Hälfte des Kolbens gleichfalls formschlüssig mittels Antriebspaßfedern 25 und Kupplungselemente 13 mit der Antriebswelle 24 des - endlos rotierenden Rotors- 2.
Die Antriebswelle 24 ermöglicht die Kopplung über die Länge des Hubes dieser formschlüssige Verbindung, wodurch die Übertragung des Drehmomentes längs des Hubweges der Liniareinheit gewährleistet ist.
Dadurch, daß der Kolben 20 über das formschlüssige Kopplungselement 3 mit der Kolbenstange 16 verbunden ist, kann der Kolben 20 -im Rahmen seiner Passungswerte- radial ausweichen, wodurch eine schwimmende Lagerung erzielt wird.
Das Druckmedium 9 lagert sich zwischen die Gleitflächen der formschlüssigen Verbindung und bildet einen elastischen Puffer, der zum Vorteil der Abdichtung und Kräfteübertragung wirkt.
Über die im Außenzylinder 4 befindlichen Bohrungen 7; 8 und Schlitz 31 des - doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotors- 1 wird das Druckmedium 9 in die jeweiligen Zylinderräume 10; 11 geleitet; der -endlos rotierenden Rotor- 2 allerdings hat eine unabhängige Zu- und Abführungsleitung 35; 36, wodurch es möglich ist, jeweils getrennt Ansteuerungen vorzunehmen.
Um die wechselseitig auftretenden Axialkräfte des -doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotors- 1 über den Kolben 20 auf die Kolbenstange 16 zu übertragen, sind Wellensicherungsringe 27 vorgesehen, die das Abschieben des Kolbens 20 von der Kolbenstange 16 verhindern.
Der -endlos rotierende Rotor- 2 wird über das Bindeelement 51 an den Außenzylinder 4 des -doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotors- 1 dichtungssicher mittels Außendichtring 52 verbunden.
Um die an der Kolbenstange 16 auftretenden Radialkräfte aufnehmen zu können, sind Kolbenführungsringe 21 vorgesehen, die im Kolben 20 angeordnet sind.
Überdies sorgt eine Drucklagerscheibe 53 dafür, daß die Kolbenstange 16 auch in der Endlage mit Last drehbar bleibt. In der Kolbenstangenführung 12 und dem Kolben 20 sind überdies hochdruckstabile Dichtungspakete 14; 15; 22 eingebaut, die das ungewollte Abströmen, in Form von äußeren und inneren Leckagen, sowie das Eindringen von Schmutz verhindern.
Die Dreh-Hub-Vorrichtung kann mit einem am Außenzylinder 4 des -doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotors- 1 vorgesehenen Flansches 54 befestigt werden. Allerdings sind auch andere Ausführungen möglich (Fußbefestigung, Flansch am Rotor).
Verwendete Bezugszeichen
1.
-doppelt wirkender hydraulischer Liniarmotor-
2.
-endlos rotierender Rotor-
3.
Kopplungselement
4.
Außenzylinder
5.
Zulaufleitung
6.
Abflußleitung
7.
-linke Bohrung -
8.
-rechte Bohrung-
9.
Druckmedium
10.
-linker Zylinderraum-
11.
-rechter Zylinderraum-
12.
Kolbenstangenführung
13.
Kolbenstangenführungsring
14.
Dichtung
15.
Abstreifer
16.
Kolbenstange
17.
Gewinde
18.
Paßsitz
19.
-eingelegte Dichtung-
20.
Kolben
21.
Kolbenführungsring
22.
Kolbendichtung
23.
Paßfeder
24.
Antriebswelle
25.
Antriebspaßfeder
26.
-senkrechte Schraube-
27.
Wellensicherungsring
28.
Dichtungsbuchse
29.
Abdichtung
30.
Verschraubung
31.
Schlitz
32.
-rechtes Außengehäuse-
33.
-linkes Außengehäuse-
34.
Schraubenelement
35.
Zuführungsleitung
36.
Abführungsleitung
37.
Kurventräger
38.
-vorderer Kolben-
39.
Druckfeder
40.
Stirnansatz
41.
-linke Axiallager-
42.
-rechte Axiallager-
43.
Fluid
44.
-obere Bohrungen-
45.
-untere Bohrungen-
46.
Kolbenraum
47.
Mittelbohrung
48.
Hohlraum
49.
Abtriebszapfen
50.
Dichtringe
51.
Bindeelement
52.
Außendichtring
53
Drucklagerscheibe
54
Flansch

Claims (7)

  1. Dreh-Hub-Vorrichtung, die zur drehenden und schiebenden Bewegung eines an ihr montierten Arbeitsgeräten dient, bestehend aus einem -doppelt wirkenden hydraulichen Liniarmotor- (1) und aus einem -endlos rotierenden Rotor- (2), indem der -doppelt wirkende hydraulische Liniarmotor- (1) aus
    einem Außenzylinder (4), dem eine Zulaufleitung (5), eine Abflußleitung (6) eine -linke Bohrung- (7), eine -rechte Bohrung- (8), ein linker und ein rechter Zylinderraum (10,11), sowie ein Schlitz (31)zugeordnet ist,
    einer Kolbenstange (16), die einen Hohlraum (48) besitzt und mit einem Abtriebszapfen (49) versehen ist,
    einer Kolbenstangenführung (12) mit einem Paßsitz (18) und einer -eingelegten Dichtung- (19), die Kolbenstangenführungsringe (13), Dichtungen (14), einen Abstreifer (15) und ein Gewinde (17) besitzt,
    einem Kolben (20), der mit Kolbenführungsringen (21), einer Kolbendichtung (22), einer Paßfeder (23) und mit Wellensicherungsringen (27) versehen ist,
    einer Dichtungsbuchse (28), der eine Abdichtung (29) und eine Verschraubung (30) zugeordnet ist,
       und der -endlos rotierende Rotor- (2) aus,
    einer Antriebswelle (24), die mit Stirnansätze (40), mit einer Antriebspaßfedern (25) und mit einer Mittelbohrung (47) versehen ist,
    einem -rechten Außengehäuse- (32) mit einer Zuführungsleitung (35) mit einer Abführungsleitung (36) und einem -rechten Axiallager- (42),
    einem linken Außengehäuse (33) und einem -linken Axiallager (41),
    einem Schraubenelement (34),
    einem Kurventräger (37),
    einem -vorderen Kolben- (38), den Druckfedern (39), zugeordnet sind,
    einer -oberen Bohrung- (44),
    einer -unteren Bohrung- (45),
    einem Kolbenraum (46),
       besteht, wobei
    durch die Kupplung des -doppelt wirkenden hydraulischen Liniarmotor- (1) und dem -endlos rotierenden Rotor- (2) mit dem Bindeelement (51) der -rechte Zylinderraum- (11) gebildet wird,
    die Lagerung und Abdichtung der Kolbenstange (16) durch die Kolbenstangenführungsringe (13), den Dichtungen (14) und den Abstreifern (15) gesichert ist,
    die Kolbenstangenführung (12) über das Gewinde (17) mit dem Außenzylinder (4) verbunden und mittels Paßsitz (18) lagezentriert ist,
    die Abdichtung im inneren Außenzylinder (4) durch die -eingelegte Dichtung- (19), die im Paßsitz sitzt, gegeben ist,
    die Kolbenführungsringe (21) die Übertragung großer radialer Belastung auf den Kolben (20) gewährleisten,
    der Kolben (20) über die Paßfedern (23) mit der Kolbenstange (16) und über ein Kopplungselement (3) mit der Antriebswelle (24) des -endlos rotierenden Rotors- (2) in Wirkverbindung steht,
    die Antriebswelle (24) mit ihren Antriebspaßfedern (25) für die Übertragung des Drehmomentes, bei liniarer Bewegung des Kolbens (20), längs des Hubweges sorgt,
    die Antriebspaßfedern (25) gegenüber den Paßfedern (23) uni 45° versetzt angeordnet sind,
    die Wellensicherungsringe (27) den Kolben (20) auf der Kolbenstange (16) bei Einwirkung von axialen Kräften auf den Kolben (20) lagestabil halten,
    die Paßfedern (23) den Kolben (20) mit der Kolbenstange (16) in formschlüssige Wirkverbindung setzen,
    eine stoßfreie Lagerung des Kolbens (20) und eine weiche Kraftübertragung durch das Druckmedium (9), das in den Zwischenräumen der Paßabweichungen sitzt, vorliegt,
    die Dichtungsbuchse (28) mittels der Verschraubung (30) mit dem Kolben (20) in Wirkverbindung steht,
    die Dichtungsbuche (28) in Verbindung mit dem Wellensicherungsring (27), die bei Druckbeaufschlagung entstehenden axialen Kräfte, überträgt,
    das Kopplungselement (3) gleitbar über die Antriebspaßfedern (25) angeordnet ist, indem das Kopplungselement (3) das vom -endlos rotierenden Rotor- (2) erzeugte Drehmoment auf die Paßfedern (23) überträgt und die Kolbenstange (16) in Drehung setzt,
    das -rechte Außengehäuse- (32) und das -linke Außengehäuse- (33) mittels Schraubenelementen (34) verbunden ist,
    ein zu- bzw. abgeführtes Fluid (43), das über -obere Bohrungen- (44) und - untere Bohrungen- (45) in den Kolbenraum (46) geführt wird, die Umsetzung der Druckenergie in rotierende Energie bewirkt.
    der Abtriebszapfen (49) der Kolbenstange (16) zur Aufnahme von Arbeitsgeräten dient,
    der -doppelt wirkende hydraulische Liniarmotor- (1) mit dem -endlos rotierenden Rotor- (2) über das Kopplungselement (3) formschlüssig in Wirkverbindung steht.
  2. Dreh-Hub-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebswelle (24) des -endlos rotierenden Rotors- (2) die uneingeschränkte Drehbewegung über das Kopplungselement (3) auf den Kolben (20) und durch formschlüssige Verbindung auf die Kolbenstange (16) überträgt.
  3. Dreh-Hub-Vorrichtung, nach Anspruch 1 und Anspruch 2, wobei die Verbindung der Antriebswelle (24) mit der Kolbenstange (16) eine kraft- oder formschlüssige Verbindung aufweist.
  4. Dreh-Hub-Vorrichtung, nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, wobei die Antriebswelle (24) in die hohle Kolbenstange (16) ragt und axialbelastungsfrei im -endlos rotierenden Rotor- (2) gelagert ist.
  5. Dreh-Hub-Vorrichtung, nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, wobei der Außenzylinder (4) einwandig ausgeführt ist und die -linke Bohrung- (7) trägt.
  6. Dreh-Hub-Vorrichtung, nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, wobei
    die Kolbenstangenführung (12) und der Kolben (20) Kolbenstangenführungsringe (13) und Kolbenführungsringe (21) tragen.
  7. Dreh-Hub-Vorrichtung, nach Anspruch 1 bis Anspruch 6, wobei der Kolben (20) gegen das axiale Abschieben, infolge der Drücke in dem -linken
    Zylinderraum- (10) und in dem -rechten Zylinderraum- (11) durch Wellensicherungsringe (27) gehalten wird.
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