HYDRAULIC OSCILLATING-PISTON DRIVE

Abstract: 1. Hydraulic swivel piston drive, especially for working pressures exceeding 100 bar, with a stepped central swivel shaft (5, 5a) in a cross-divided housing (1, 2) that has a stand piston (19), a detachable hydraulic swivel piston (8) being arranged between two shaft steps (5a) in a circular cylinder chamber (13) that is limited by the two shaft steps (5a), the central shaft section in between and the housing (1, 2) and jointed to the shaft (5, 5a) by means of an axial fastener (7) in the form of a cylindrical pin without thread with O-rings (9) at the ends, characterized in that the axial fastener is of two-part design, the two parts being cylindrical pins without thread (7) provided with axial blocking elements (10) at their ends to prevent axial shifting in the bores of the shaft steps (5a), the cylindrical pins being undersized as against their bores in the shaft steps (5a) so that the swivel piston (8) that is surrounded by a sealing (22) can move radially within the set limits towards the shaft (5, 5a).

Description: Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb, insbesondere für Arbeitsdrücke über 100 bar mit einer zentra-len Schwenkwelle und einem quergeteilten Gehäuse, in dem sich zumindest teilweise ein kreisringförmiger Zylinderraum befindet, in dem sich ein lösbarer Hydraulikschwenkkolben hin und her bewegt. Aus der DE-OS 28 43 610 ist ein gattungsgleicher gydraulik- Schwenkkolbenantrieb bekannt, bei dem der Schwenkkolben durch zwei Schraubenbolzen, die in radialer Richtung verlaufen, mit der zentralen Schwenkwelle verbunden ist. Es istAufgabe der Erfindung, die Lebensdauer eines entsprechenden Eydraulik-Schwenkkolbenantriebs bei gleichzeitiger Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit zu vergrössern. Des weiteren soll die Leckölfreiheit des bekannten H > drau- lik-Schwenkkolbenantriebs noch verbessert werden. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Schwenkkolben und Welle durch ein Axial-Befestigungselement miteinander verbunden sind; Durch die Verbindung von Schwenkkolben und Welle durch ein Axial-Befest igungselement verbessert sich überraschenderweise das allgemeine Iaufverhalten und die zulässige Schwenkgeschwindigkeit kann erhöht werden. (Auf 80 bis 100 Schwenkhübe pro Minute) Dabei vergrössert sich die Lebensdauer der Schleissteile noch, so dass trotz höherer Hubzahlen pro Minute die Wartungsintervalle verlängert werden können. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schwenkkolben gegenüber der Welle radial in vorgegebenen Grenzen beweglich ist. Hierdurch ergibt sich überraschen derweise eine Verbesserung des Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Verminderung des Dichtungsverschieisses. Des weiteren wird die Dichtheit des Gesamtsystems und das Laufverhalten verbessert. In weiterer AusgeRtaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Axial-Befstigungselement zweiteilig ausgebildet ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Schwenkkolben keine unerwünschte Kippbewegung gegenüber der zentralen Schwenkwelle ausführen kann. Trotzdem bleibt die gewünschte radiale Beweglichkeit erhalten. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Axial-Befestigungselement zwei achsparallele Bolzen aufweist. So ergibt sich eine besonders einfache und robuste Ausführung der Schwenkkolbenbefestigung, die Bewegungen des Schwenkkolbens gegenüber der Welle nur in radialer Richtung zulässt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die achsparallelen Bolzen als gewindelose Zylinderstifte ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung erhalten die beiden Teile des Befestigungselements einen besonders grossen Querschnitt und sind durch Schleifen kostengünstig, leicht und sicher tolerierbar herstellbar. Es ist dabei vorgesehen, dass die Zylinderstifte an ihren Enden Dichtelemente, insbesondere O-Ringe und Axial-Arretierungselemente aufweisen. So ist der Schwenkkolben einfach auswechselbar. Trotzdem ist die Dichtigkeit gewährleistet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zylinderstifte gegenüber ihren Bohrungen UntermaB aufweisen. Auf diese Art und Weise ist die Einhaltung der radialen Beweglichkeit des Schwezikkolbens gegenüber der Welle gewährleistet. Das Auswechseln der Zylinderstifte uns des Schwenkkolbens ist problemlos möglich, da sich durch das Untermass ein Gleitsitz ergibt, In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spalt beidseitig neben dem Zylinderraum zwischen Gehäuse und Welle etwa so gross ist, wie das Untermass der Zylinderstifte. Auf diese Art und Weise ergibt sich sehr vorteilhaft eine selbsttätige Einstellung des Schwenkkolbens in einer mittleren Stellung im Zylinderraum. Ein Fressen des Schwenkkolbens ist so ausgeschlossen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Weite des Spaltes beidseitig neben dem Zylinderraum zwischen Gehäuse und Welle zwischen 0,02 mm und 0,05 mm beträgt und dass der Spalt nach aussen durch eine Eompakt- dichtung abgedichtet ist. Uberraschenderweise hat sich ergeben, dass die Dichtungen am Ende des Dichtspaltes durch die Befestigung des Schwenkkolbens mit Axial-3efestigungs- elementen weniger beansprucht werden als bei der Ausführung mit der radialen Verschraubung des SchwenEkolbens, so dass auf verschleissanfällige Lippendichtungen, die unter dem Einfluss des Drucköls fest an Welle und Gehäuse anlegen, verzichtet werden kann. Statt dessen können günstigere, einfachere Kompaktdichtungen verwendet werden. Durch die Erhöhung der Schwenkgeschwindigkeitz die aufgrund der radial beweglichen Befestigung des Schwenkkolbens möglich ist, ergibt sich eine dynamische, automatische Stabilisierung der zentralen Schwenkwelle in dem Gehäuse. Hier bei wirkt der Spalt neben dem Zylinderraum, wie der Spalt zwischen Welle und Lagerschale eines Gleitlagers. Die Xompaktdichtung kann daher relativ unelastisch sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberfläche der Welle im Spalt und Dichtungsbereich gehärtet, insbesondere nitriergehärtet ist. Auf diese Art und Weise wird erreicht, dass im Anfangszustand, wenn die dynamische Zentrizrung der Zentralwelle noch nicht erfolgt ist, kein Fressen bei einer eventuellen 3berührung von Welle und Gehäuse möglich ist. Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen und aus denen weitere vorteilhafte Einzelheiten entnehmbar sind. Die Zeichnungen zeigen im einzelnen: in Fig. 1 einen Deil-Längsschnitt durch den Hydraulik Schwenkkolbenantrieb und in Fig. 2 einen Teil-Querschnitt durch den Hydraulik Schwenkkolb enantri eb. In Fig. 1 bezeichnet 1 die abtriebsseitige Gehäusehälfte und 2 die gegenüberliegende Gehäusehälfte, die vorzugsweise über Innensechskantschrauben 3 miteinander verschraubt sind. Zur Abdichtung der Gehäusehälften 1 und 2 dient der O-ring 4. Im Inneren des Gehäuses 1, 2 befindet sich die zentrale Schwenkwelle 5 mit dem Verzahnungsteil 6, über den das Drehmoment auf die Arbeitsmaschine übertragen wird. Über die Zylinderstifte 7 in vorgegebenen Grenzen mit der Welle 5 radial beweglich verbunden ist der Schwenkkolben 8, der die Form eines Torusabschnittes aufweist. Die Zylinderstifte 7 weisen erfindungsgemäss vorteilhaft ein UntermaB gegenüber ihren Bohrungen in der Welle 5 auf und sind an ihren Enden durch die O-Ringe 9 und durch einfache Befestigungsmittel, z. B. eine Eörnermarkierung gegen axiales Verschieben gesichert. So ergibt sich eine Befestigung des Schwenkkolbens 8 derart, dass er in radia ler Richtung geriEgfügig in den vorgegebenen Grenzen des Untermasses beweglich ist. Das Schwenkkolben-Wellen-System ist also nicht völlig starr. Dies verbessert vorteilhaft das Betriebsverhalten und insbesondere die Dauerhaltbarkeit des erfindungsgemässen Antriebs wesentlich. Zwischen dem Zentralwellenteil 5a mit grossem Durchmesser und den Gehäusehälften 1 und 2 befindet sich auf der Innenseite der Xompaktdichtungen 11 der Dichtungsspalt 12, der zusammen mit den Kompaktdichtungen 11 für eine vollständige Abdichtung des Zylinderraumes 13 gegenüber den Rollenlagern 14 und 15 sorgt. Überraschenderweise ist die durch den Dichtungsspalt 12 und die Kompaktdichtungen erreichte Dichtigkeit so gross, dass für eine Rückführung von Becköl nicht gesorgt zu werden braucht. Die Leckölmenge ist so gering, dass sie sich nicht bemerkbar macht. Die Rollenlager 14 und 15 sind durch Spannschrauben 16 und 17 mit den Gehäuseteilen 1 und 2 verspannt und als selbstschmierende Lager mit Dauerfettschmierung ausgebildet. Zur Vermeidung des Eintritts von Staub- oder Spritzwasser etc. weist das Gehäuse aussen noch die Lager-Dichtung 18 auf. Der Standkolben 19 ist mit einem Bolzen 20 in dem Gehäuseteil 1 befestigt, der vorteilhaft eine längsverlaufende Druckausgleichsbohrung aufweist. Über die Bolzenlöcher 21 kann der Hydraulik-Schwenkkolbenantfleb an eine Arbeitsmaschine oder an einen Ständer angeschraubt werden. Fig. 2 zeigt insbesondere die Anordnung der Dichtungen 22 des Standkolbens 19 und des Schwenkkolbens 8. Es handelt sich um einfache Ringdichtungen, die den Schwenk- bzw. den Standkolben s'owohl gegenüber dem Gehäuse als auch gegenüber der zentralen Schwenkwelle abdichten. In die Ecken 23 des Standkolbens 19 bzw. in Anschlagposition auch in die Ecke 24 des Schwenkkolbens 8 mündet die Drucköl Zu- bzw. -Ableitung 25 ein, der auf der anderen Seite des Standkolbens die nur angedeutete Druckölzuleitung entspricht. In die Öffnung 26 wird der Befestigungsbolzen 20 des Standkolbens 19 eingeschraubt. Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Hydraulik-Schwenkkolben- antrieb ist in seiner Bemessung der Einzelteile für einen Arbeitsdruck von 150 bar und einen Prüfdruck von 180 bar ausgelegt. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann jedoch auch auf grössere oder kleinere Drücke übergegangen werden. In allen Fällen wird durch die Befestigung des Schwenkkolbens 8 auf der Welle 5 über ein Paar von axialen Zylinderstiften 7 eine Befestigung des Schwenkkolbens 8 erreicht, die soweit wie nötig elastisch ist und doch aufgabengemäss ein hohes Drehmoment sicher übertragen kann. Dabei werden die Lebensdauer und die Standfestigkeit des Antriebs erheblich verbessert.

Claims: Hydraulik-Schwenkko lbenantrieb Ansprüche 1. Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb, insbesondere für Ar beitsdrücke über 100 bar, mit einer zentralen Schwenk welle und einem quergeteilten Gehäuse, in dem sich zumindest teilweise ein kreisringförmiger Zylinder raum befindet, in dem sich ein lösbarer Hydraulik- Schwenkkolben hin und her bewegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass Schwenkkolben (8) und Welle (5, 5a) durch ein Axial-Befestigungselement miteinander verbunden sind. 2. Rydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkkolben (8) gegenüber der Welle (5, 5a) radial in vorgegebenen Grenzen beweglich ist. 3. Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Axial-Befestigungs element zweiteilig ausgebildet ist. 4. Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Axial-Befestigungs element zwei achsparallele Bolzen aufweist. 5. zu Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekenteichnet, dass die achsparallelen Bolzen als gewindelose Zylinderstifte (7).ausgebildet sind. 6. Hydraulik-SchwenXkolbenantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderstifte (7) an ihren Enden Dichtelemente, insbesondere O-Ringe (9) und Axial-Arretierungselemente (10) aufweisen. 7. Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder stifte (7) gegenüber ihren Bohrungen Untermass auf weisen. 8. Hydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (12) beidseitig neben dem Zylinderraum (13) zwischen Gehäuse (1, 2) und Welle (5a) etwa so gross ist, wie das Untermass der Zylinderstifte (7). 9. Xydraulik-Schwenkkolbenantrieb nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite des Spaltes (12) beidseitig neben dem Zylinder raum (13) zwischen Gehäuse (1, 2) und Welle (5a) zwischen 0,02 mm und 0,05 mm beträgt und dass der Spalt (12) nach aussen durch eine Eompaktdichtung (11) abge dichtet ist. 10. Schwenkkolben-Hydraulikantrieb nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Welle (5a) im Spalt- und Dichtungs bereich gehärtet, insbesondere nitriergehärtet ist. - Beschreibung

Inventors: MEYER, MARLIES
Applicants: SCHUTT, FRIEDRICH
Application year: 1980
Main classification: F15B15
IPC codes: F15B15