Schwingungserreger für Baumaschinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor, insbesondere für einen Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für Vibrationsrammen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Im Bauwesen werden Vibrationsrammen eingesetzt, um Rammgut wie beispielsweise Profile in den Boden einzubringen oder aus dem Boden zu ziehen. Der Boden wird durch Vibrationen mit einer Frequenz oberhalb der Eigenfrequenz des Bodens angeregt und erreicht so einen "pseudoflüssigen Zustand". Durch statische Auflast kann das Rammgut dann in den Baugrund gedrückt werden. Die Vibration wird durch paarweise gegenläufig rotierende Unwuchten generiert.

[0003] Die Schwingungserreger solcher Vibrationsrammen sind linear wirkende Schwingungserreger, deren Fliehkraft durch rotierende Unwuchten generiert wird. Ein wesentliches Merkmal dieser Schwingungserreger ist das statische Moment. Hierbei handelt es sich um eine Größe, welche die installierte Unwucht beschreibt. Bei als Verstellvibratoren ausgebildeten Schwingungserregern ist die wirksame Größe der Unwucht verstellbar. Um die Wälzlagerbelastung zu begrenzen, erfolgt das Verstellen des statischen Moments erfolgt durch Verstellen der wirksamen Unwucht jeder Welle. In der Regel wird eine mittlere Unwucht gegen zwei äußere Unwuchten verdreht, um auf diese Weise die resultierende Unwucht einzustellen. Da die inneren Unwuchten aller Wellen über Zahnräder miteinander verbunden sind und die äußeren Unwuchten aller Wellen über Zahnräder bzw. die Wellen selbst, sind die relativen Winkel zwischen äußeren und inneren Unwuchten auf allen Wellen gleich. Ein derart ausgebildeter Schwingungserreger ist beispielsweise in der DE 20 2007 005 283 U1 offenbart. Hierbei erfolgt die Verstellung der Unwuchtgruppen über einen Schwenkmotor, der als rotierende Getriebewelle ausgeführt ist, wobei die Verstellung über einen druckölbeaufschlagten Drehkolben erfolgt, der innerhalb des Schwenkmotorgehäuses relativ zu diesem rotierbar ist.

[0004] Beispielsweise sind weitere Schwingungserreger bekannt aus EP 0 473 449 A1 , WO 99/58258 A1, WO 2007/068103 A1, EP 0 960 659 A1, JP S59 77145 A oder DE 10 2008 008508 A1.

[0005] Grundlegend erforderlich für den Betrieb solcher Schwenkmotoren ist die Übertragung des Öls auf den rotierenden Schwenkmotor. Üblicherweise werden hierzu im Stand der Technik Drehdurchführungen eingesetzt, welche aus einem feststehenden Gehäuse bestehen, welches am Gehäuse des Schwingungserregers angeflanscht wird und einem Rotor, der in diesem Gehäuse drehbar gelagert ist und vom rotierenden Schwenkmotor mit angetrieben wird. Lager weisen immer ein Lagerspiel auf, wodurch alle in einem schwingenden Gehäuse gelagerten Komponenten mit einer gewissen Exzentrizität rotieren. Während diese bei selbst gelagerten Schwenkmotoren relativ groß ist, sind in Drehdurchführungen aus dichtungstechnischen Gründen sehr enge Spiele erforderlich. Eine direkt starre Verbindung zwischen dem Rotor der Drehdurchführung und der Schwenkmotorwelle ist nicht möglich, da der schwere Schwenkmotor die empfindlichen Lager der Drehdurchführung beschädigen würde. Aktuell wird versucht, diese Problematik durch den Einsatz von zwischengeschalteten flexiblen Röhrchen zu lösen, die einerseits abgedichtet in stirnseitigen Bohrungen in der Schwenkmotorwelle und andererseits ebenfalls abgedichtet am Rotor der Drehdurchführung befestigt werden. Hierdurch ist eine beiderseitig bewegliche Verbindung erzielt.

[0006] Nachteilig an der vorgenannten Lösung ist, dass diese sehr aufwendig herzustellen ist und zudem viel Bauraum beansprucht, da die Drehdurchführung nach außen aufbaut und sich in exponierter Position vor dem Gehäuse befindet. Zudem erfolgt die Abdichtung der Röhrchen mit O-Ringen, die aufgrund der dynamischen Belastung einem hohen Verschleiß unterliegen, weshalb diese häufig gewechselt werden müssen.

[0007] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schwenkmotor insbesondere für einen Schwingungserreger für Baumaschinen bereitzustellen, dessen Herstellungs- und Wartungsaufwand insbesondere in Bezug auf dessen Ölversorgung verringert ist und der zudem einen geringeren Bauraum beansprucht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0008] Mit der Erfindung ist ein Schwenkmotor insbesondere für einen Schwingungserreger für Baumaschinen geschaffen, dessen Herstellungs- und Wartungsaufwand insbesondere in Bezug auf dessen Ölversorgung verringert ist und der zudem einen geringeren Bauraum beansprucht. Durch das Vorsehen einer axialen Bohrung in der Schwenkmotorwelle, in die eine drehfest angeordnete Lanze hineinragt, durch die axial wenigstens zwei Kanäle geführt sind, die in benachbart zueinander außen an der Lanze zumindest bereichsweise umlaufend eingebrachten Nuten münden, wobei in der Schwenkmotorwelle radiale Bohrungen zur Verbindung der wenigstens zwei Ringnuten der Lanze mit den wenigstens zwei Druckkammern eingebracht sind, ist eine zuverlässige und zugleich "elastische" Ölversorgung des Schwenkmotors erzielt. Die feststehend angeordnete Lanze gleicht die tanzende Bewegung der Schwenklagerwelle in den funktionsbedingt ein Spiel aufweisenden Wälzlagern aus. Dies geschieht einerseits durch den langen Schaft der Lanze, der vorzugsweise elastisch ausgeführt ist und vorteilhaft durch eine Befestigung an dem Gehäuse des Schwingungserregers so ausgeführt ist, dass sie leichte Schrägstellungen aufnehmen kann. Dabei ist die Lanze bevorzugt endseitig mit Spiel in einem an dem Gehäuse des Schwingungserregers befestigten Flanschteil verdrehsicher gelagert. Die Elastizität der Lanze kann dadurch erhöht werden, dass sie im Bereich des Schaftes durchmesserreduziert ausgebildet ist.

[0009] Die Ölversorgung der Kammern erfolgt von außen, wobei das Öl zuerst durch die wenigstens zwei axialen Kanäle der Lanze bis in den Bereich der Welle geleitet wird, dem von dem Schwenkmotorgehäuse umschlossen ist. Die beiden Kanäle sind unterschiedlich lang und münden in jeweils einer Nut, die die Lanze auf Höhe der Mündungen der Bohrungen umschließt. Wellenseitig mündet in diese Nut eine radiale Bohrung, über die eine Kammer des Schwenkmotors mit Öl versorgt wird.

[0010] Gemäß der Erfindung sind weiterhin die Lanze und die axiale Bohrung der Schwenkmotorwelle im Bereich der Ringnuten der Lanze bzw. vorzugsweise im Bereich der Schwenkmotorwelle, die von dem Schwenkmotorgehäuse umschlossen ist, als Gleitlager mit sehr engem Spiel ausgebildet. Der enge Spalt zwischen der Mantelfläche der Lanze und der axialen Bohrung der Schwenkmotorwelle dient der Abdichtung der wenigstens zwei Nuten gegeneinander sowie gegenüber dem Schwingungserregerinnenraum. Dabei ist die Oberfläche der Lanze im Bereich dieses Gleitlagers bevorzugt mit einer Gleitbeschichtung, vorzugsweise einer Kunststoffbeschichtung versehen, die bevorzugt als Lack aufgebracht ist.

[0011] In Ausgestaltung der Erfindung sind über die Länge der Passung zwischen Lanze und der axialen Bohrung der Schwenkmotorwelle im Bereich der Ringnuten der Lanze keine schleifenden Dichtungen vorhanden. Hierdurch tritt durch das Gleitlager mit geringem Spalt eine geringe Leckage aus, welche der Schmierung des Gleitlagers dient und die Oberflächen trennt, wodurch Verschleiß entgegengewirkt ist.

[0012] In Weiterbildung der Erfindung weist die Lanze endseitig ein durchmesservergrößertes Kopfstück auf, mit dem es in dem Flanschteil gelagert ist. Hierdurch ist eine nachgiebige Befestigung der Lanze in dem Flansch ermöglicht. Hierzu ist bevorzugt der durch das Spiel gebildete Spalt zwischen Lanze und Flanschteil durch wenigstens einen O-Ring überbrückt. Gegen Verdrehung kann die Lanze mittels eines in das Kopfstück eingreifenden Paßstiftes gesichert sein.

[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkmotor als einflügeliger oder zweiflügeliger Drehkolbenschwenkmotor ausgebildet. Drehkolbenschwenkmotoren, auch als Drehflügelschwenkmotoren bezeichnet, erzeugen ein Drehmoment direkt durch ein oder mehrere auf der Schwenkmotorwelle angeordnete Flügel, die unter Druck mit Hydrauliköl beaufschlagt werden. Je nachdem, ob auf der Schwenkmotorwelle ein oder zwei Flügel angeordnet sind, werden Drehkolbenschwenkmotoren als einflügelig oder zweiflügelig bezeichnet.

[0014] Bei einflügeliger Ausbildung des Schwenkmotors ist das Schwenkmotorgehäuse des Schwenkmotors vorzugsweise als kreissegmentförmige Unwucht ausgebildet. Hierdurch ist durch das Schwenkmotorgehäuse selbst eine raumoptimierte Unwucht gebildet. Durch den Einsatz eines derart ausgebildeten Schwenkmotors in einem Schwingungserzeuger für Baumaschinen ist eine erhebliche Reduzierung des erforderlichen Bauraums ermöglicht; insbesondere ist keine separate Welle für einen Phasenschieber erforderlich.

[0015] In Weiterbildung der Erfindung ist der Drehwinkel des Drehflügels des einflügelig ausgebildeten Schwenkmotors durch jeweils eine Anschlagfläche zweier an dem Schwenkmotorgehäuse angeordneter Anschläge begrenzt, wobei zwischen den beiden Anschlägen dem durch den Drehwinkel definierten Schwenkraum des Drehflügels gegenüberliegend wenigstens eine mit Öl beaufschlagbare Öltasche ausgebildet ist, wobei zur Ölversorgung der wenigstens einen Öltasche zusätzlich zu den Versorgungskanälen der beidseitig des Drehflügels angeordneten Druckkammern wenigstens ein separater Kanal angeordnet ist, der über eine außen an der Lanze angeordnete Ringnut mit einer in die wenigstens eine Öltasche mündenden Versorgungsbohrung der Hohlwelle verbunden ist. Hierdurch ist eine zumindest teilweise Kompensierung der auf die Lager wirkenden resultierenden Kraft erzielt. Da das Schwenkmotorgehäuse als Unwucht ausgebildet ist, werden die Lager, mit denen das Schwenkmotorgehäuse auf der Schwenkmotorwelle gelagert ist, mit steigender Drehzahl zunehmend durch die Fliehkraft belastet. Zusätzlich ergibt sich eine Lagerkraft aus dem Öldruck in den Kammern des Schwenkmotors. Diese sich aus Fliehkraft und Öldruck in den Kammern ergebende Lagerlast führt zu einem erhöhten Verstellmoment, dass durch das Vorsehen der wenigstens einen Öltasche reduziert wird. Durch die Anordnung eines separaten Kanals zur Ölversorgung der Öltasche ist ein hydraulischer Kurzschluss zwischen den beiden Kammern des Schwenkmotors ausgeschlossen. Alternativ können zwei Rückschlagventile oder auch ein Wechselventil angeordnet sein. Ventile sind jedoch empfindlich gegenüber dynamischen Belastungen, die bei einem Vibratorgetriebe unumgänglich sind.

[0016] In Weiterbildung der Erfindung beträgt der maximale Schwenkwinkel des Drehflügels weniger als 180°, bevorzugt weniger als 160°,vorzugsweise 150° oder weniger. Hierdurch ist eine möglichst große Unwucht bei geringer Masse des Schwenkmotorgehäuses ermöglicht. Aus der Reduzierung des im Stand der Technik bekannten Schwenkwinkels von 180° ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass eine zur Reduzierung der Lagerkraft vorgesehene Öltasche über den Umfang des Schwenkmotorgehäuses länger ausgeführt werden kann. Gleichsam kann eine ebenfalls längere Dichtstrecke zwischen Öltasche und Kammern des Schwenkmotors ausgebildet werden. Darüber hinaus kann ebenfalls der Flügel höher ausgeführt werden, wodurch bei gleichem geforderten Verstellmoment und gleiche Länge der Kammern des Schwenkmotors in Achsrichtung ein niedriger erforderlicher Druck resultiert. Dementsprechend reduziert sich die aus dem Öldruck in den Kammern des Schwenkmotors resultierende, die Lagerlast vergrößernde Kraftkomponente.

[0017] Gegenstand der Erfindung ist weiterhin einen Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere Vibrationsrammen, mit wenigstens einer Achse mit wenigstens zwei Unwuchtmassen, bei dem ein Schwenkmotor der vorgenannten Art zur Verstellung der Drehposition wenigstens einer Unwuchtmasse angeordnet ist. Dadurch, dass wenigstens eine Unwuchtmasse durch das Gehäuse eines Schwenkmotors gebildet ist, dessen Schwenkmotorwelle verdrehbar zu dieser angeordnet ist, ist eine erhebliche Reduzierung des erforderlichen Bauraums erzielt, insbesondere ist keine separate Welle für einen Phasenschieber erforderlich.

[0018] In Weiterbildung der Erfindung sind auf wenigstens einer Achse drei Unwuchtmassen angeordnet, dessen mittlere Unwuchtmasse durch das kreissegmentförmig ausgebildete Schwenkmotorgehäuse des Schwenkmotors gebildet, dessen Hohlwelle Bestandteil der Achse ist. Hierdurch ist eine Unwuchtwelle mit einstellbarer resultierender Unwucht erzielt.

[0019] Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1

die schematische Darstellung eines Vibratorgetriebes mit drei Unwuchtwellen;

Figur 2

die Darstellung des Vibratorgetriebes aus Figur 1 in der Vorderansicht;

Figur 3

die Darstellung des Vibratorgetriebes aus Figur 1 in der Seitenansicht;

Figur 4

die Darstellung einer oberen Unwuchtwelle des Vibratorgetriebes aus Figur 1;

Figur 5

die Darstellung der Unwuchtwelle aus Figur 4 mit einem durch den Schwenkmotor verlaufenden Querschnitt;

Figur 6

die schematische Darstellung der Unwuchtwelle aus Figur 5

a) bei maximalem statischen Moment;

b) bei reduzierten statischen Moment;

Figur 7

die schematische Darstellung der Unwuchtwelle aus Figur 4 im Längsschnitt mit eingebrachter feststehender Lanze zur Ölversorgung;

Figur 8

die Darstellung der Anordnung aus Figur 7 mit entferntem Flanschteil;

Figur 9

die schematische Darstellung der Lanze der Anordnung aus Figur 7 mit angeordnetem Flanschteil;

Figur 10

die schematische Darstellung des Schwenkmotors der Unwuchtwelle aus Figur 7 im Querschnitt und

Figur 11

die schematische Darstellung eines entsprechend der Anordnung gemäß Figur 10 ausgebildeten Schwenkmotors in einer Ausführungsform mit Öltasche.

[0020] Der als Ausführungsbeispiel gewählte Schwingungserreger ist als dreiwelliges Vibratorgetriebe ausgeführt. Es sind drei Unwuchtwellen 1,1' angeordnet, umfassend eine Achse 2, auf der beabstandet zueinander zwei äußere Unwuchtmassen 3 angeordnet sind. Auf der jeweils gegenüberliegenden äußeren Unwuchtmasse 3 angeordneten Innenseite ist benachbart zu den äußeren Unwuchtmassen 3 jeweils ein Zahnrad 4 auf der Achse 2 angeordnet. Bei den äußeren Unwuchtwellen 1 ist zwischen den Zahnrädern 4 ein als Drehkolbenschwenkmotor ausgebildeter Schwenkmotor 5 angeordnet, dessen Schwenkmotorwelle 51 Bestandteil der Achse 2 ist. Die mittlere Unwuchtwelle 1' weist auf ihrer Achse 2 zwischen den Zahnrädern 4 eine innere Unwuchtmasse 3' auf. Die Unwuchtmasse 3' ist dabei doppelt so breit dimensioniert, wie die äußeren Unwuchtmassen 3.

[0021] Die Unwuchtmassen 3, 3' sind kreissektorförmig ausgebildet. Dabei entspricht der Radius der äußeren Unwuchten 3 der äußeren Unwuchtwellen 1 im Wesentlichen dem Radius der Zahnräder 4. Der Radius der äußeren Unwuchten 3 sowie der inneren Unwucht 3' der mittleren Unwuchtwelle 3' ist deutlich größer, als der Radius der Zahnräder 4 der mittleren Unwuchtwelle 1', die größer dimensioniert sind, als die Zahnräder 4 der äußeren Unwuchtwellen 1, zwischen denen ein Drehkolbenschwenkmotor 5 angeordnet ist.

[0022] Der Drehkolbenschwenkmotor 5 ist gebildet durch eine Schwenkmotorwelle 51, welche Bestandteil der Achse 2 ist, sowie ein auf der Schwenkmotorwelle 51 angeordnetes Schwenkmotorgehäuse 55. Die Schwenkmotorwelle ist im Ausführungsbeispiel mit einer axialen Bohrung 511 versehen, von der beabstandet zueinander zwei radiale Bohrungen 512 nach außen geführt sind. Außen ist an der Schwenkmotorwelle 51 ein Drehflügel 52 angeformt, der innerhalb des durch die Innenkontur 54 des Schwenkmotorgehäuses 53 gebildeten Schwenkraums 55 angeordnet ist.

[0023] Das Schwenkmotorgehäuse 53 ist entsprechend den Unwuchtmassen 3, 3' als kreissektorförmige Unwucht ausgebildet. Der zwischen der Innenkontur 54 des Schwenkmotorgehäuses 53 und der Schwenkmotorwelle 51 ausgebildete Schwenkraum 55 ist durch zwei Anschlagflächen 56 begrenzt, welche einen maximalen Drehwinkel von 150 Grad ermöglichen. Zwischen den Anschlagflächen 56 des Schwenkmotorgehäuses 53 und dem Drehflügel 52 der Schwenkmotorwelle 51 sind zwei Kammern 57 für den Betrieb des Drehkolbenschwenkmotors 5 ausgebildet.

[0024] In der axialen Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 ist eine Lanze 6 zur Versorgung der Kammern 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 mit Hydrauliköl eingebracht. Die Lanze 6 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Endseitig weist die Lanze 6 ein Kopfstück 61 auf, an das sich ein Schaft 62 anschließt, der in einen durchmesservergrößerten Gleitlagerabschnitt 63 übergeht. In der Lanze 6 sind koaxial zu dessen Mittelachse 11 zwei Kanäle 64 zur Versorgung der Kammern 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 eingebracht. Die Kanäle 64 münden jeweils in eine innerhalb des Gleitlagerabschnitts 63 angeordnete Ringnut 65, die derart angeordnet ist, dass eine der radialen Bohrungen 512 der als Schwenkmotor 51 orthogonal zu dieser angeordnet ist, welche axiale Bohrung 511 die Verbindung zu der jeweiligen Kammer 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 darstellt. Die Abdichtung der Ringnuten 65 zur Schwenkmotorwelle 51 erfolgt über einen sehr engen Spalt zwischen den Gleitlagerabschnitt 63 und der Innenwandung der axialen Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51, wobei der Gleitlagerabschnitt im Ausführungsbeispiel mit einer Gleitlagerbeschichtung aus Kunststoff versehen ist.

[0025] Die Lanze 6 ist mit ihrem Kopfstück 61 an einem Flanschteil 7 gelagert, welches an den - nicht dargestellten - Gehäuses des Vibratorgetriebes befestigt ist. Das Flanschteil 7 besteht im Wesentlichen aus einer Basisplatte 71, die mittig mit einer topfförmig ausgebildeten Ausnehmung 72 verbunden ist, die mit einer durch die Basisplatte 71 geführten Bohrung 73 fluchtet. Die topfförmige Ausnehmung 72 nimmt das Deckelteil 75 auf, welches mit einer zentrisch angeordneten zylinderförmig ausgebildeten Ausnehmung 76 versehen ist, deren Außendurchmesser etwas größer ist, als der Außendurchmesser des Kopfstücks 61 der Lanze 6. Das Deckelteil 75 ist mit Versorgungsanschlüssen 77 zur Versorgung der Kanäle 64 der von dem Deckelteil 75 aufgenommen Lanze 6 versehen. Weiterhin ist in der Ausnehmung 76 des Deckelteils 75 ein Paßstift 78 zum Eingriff in eine exzentrisch in dem Kopfstück der Lanze 6 angeordnete Paßbohrung 66 angeordnet. Umlaufend der Ausnehmung 72 des Deckelteils 75 sind parallel zueinander zwei Ringnuten zur Aufnahme jeweils eines O-Rings 8 eingebracht. Der O-Ring 8 überbrückt den Spalt zwischen dem Kopfstück 61 der Lanze 6 und der Ausnehmung 76 des Deckelteils 75, wodurch das Kopfstück 61 in dem Deckelteil 75 geringfügig schwenkbar gelagert ist. Das Deckelteil 75 ist in der Ausnehmung 72 der Basisplatte 71 befestigt und nimmt das Kopfstück 61 der Lanze 6 auf, dessen Schaft 62 durch die Bohrung 73 der Basisplatte hindurch in die axiale Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 des Drehkolbenschwenkmotors 5 hineinragt. Dabei ist das Deckelteil 75 gegenüber der topfförmigen Ausnehmung 76 mittels eines O-Rings 81 abgedichtet.

[0026] Im Ausführungsbeispiel wird das Vibratorgetriebe durch zwei - nicht dargestellte - Antriebe betrieben, welche die oberste und die unterste Unwuchtwelle 1 antreiben, die hier mit den Schwenkmotorwellen 51 des Drehkolbenschwenkmotors 5 identisch sind.

[0027] Das gesamte statische Moment der oberen und der unteren Unwuchtwelle 1 entspricht bei diesem dreiwelligen Vibrator dem statischen Moment der mittleren Unwuchtwelle 1 Daher beanspruchen die Unwuchten 3 auf der unteren und oberen Unwuchtwelle 1 nicht den zur Verfügung stehende Bauraum. In die obere und in die untere Unwuchtwelle 1 ist jeweils ein Drehkolbenschwenkmotor 5 integriert, der sich jeweils in der mittleren Unwucht befindet. Das Schwenkmotorgehäuse 53 des Drehkolbenschwenkmotors 5 ist als kreissegmentförmige Unwuchtmasse ausgebildet und auf der jeweiligen Unwuchtwelle 1 drehbar gelagert. Der Drehwinkel ist durch den auf der Schwenkmotorwelle 51 angeformten Drehflügel 52 in Wechselwirkung mit den Anschlagflächen 56 des Schwenkraums 55 auf maximal 150 Grad begrenzt. Der Drehflügel 52 dient gleichzeitig als Abdichtung zwischen den beiden Kammern 57, die zwischen dem Drehflügel 52 und dem Schwenkmotorgehäuse 53 sowie der Schwenkmotorwelle 51 begrenzt sind. Die beiden Kammern 57 werden mit Hydrauliköl versorgt, das über die radialen Bohrungen 512 der Schwenkmotorwelle 51 zugeführt wird. Um das Hydrauliköl der rotierenden Schwenkmotorwelle 51 zuzuführen, ist die feststehende Lanze 6 in der zentrischen, axial verlaufenden Bohrung 511 gelagert. Die Dichtwirkung wird über enge Spalte erreicht. Um eine übermäßige Leckage zu vermeiden, ist das Hydraulikgetriebe mit zwei Schwenkantrieben ausgestattet, wodurch ein Betrieb mit niedrigem Druck bei gleichzeitiger Gewährleistung des erforderlichen maximalen Drehmoments der Schwenkmotoren gewährleistet ist.

[0028] Das Hydrauliköl wird durch die Versorgungsanschlüsse 77 den Kanäle 64 der Lanze 6 zugeführt. Von diesen Kanälen 64 gelangt das Öl in die Ringnuten 65 an der Lanzenaußenseite. Die Kammern 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 sind durch radiale Bohrungen 512 angeschlossen, die den jeweiligen Ringnutenraum mit der entsprechenden Kammer 57 verbinden. Die Abdichtung der Ringnuten 65 gegeneinander erfolgt über einen engen Spalt. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Ringnuten 65 eine Leckageringnut 67 angeordnet, die dazu dient, auftretendes Lecköl abzuleiten. Die Passung zwischen der Lanze 6 und der axialen Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 ist im Bereich der Ringnuten 65, 67 als enges Gleitlager ausgeführt. In diesem Bereich ist die Lanze mit einer Gleitlagerbeschichtung aus Kunststoff versehen. Durch das zwischen der axialen Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 und dem Gleitlagerabschnitt 63 der Lanze 6 gebildete Gleitlager tritt eine gewisse Leckage aus, die jedoch gleichzeitig das Lager schmiert, die Oberflächen trennt und hierdurch Verschleiß entgegen wirkt.

[0029] Dadurch, dass das Schwenkmotorgehäuse 53 des Drehflügelschwenkmotors 5 jeweils als Unwucht ausgebildet ist, werden die Lager, mit denen das Schwenkmotorgehäuse 53 auf der Schwenkmotorwelle 51 gelagert ist, mit steigender Drehzahl zunehmend durch Fliehkraft belastet. Zusätzlich ergibt sich eine Lagerkraft aus dem Öldruck in den Kammern 57. Diese, sich aus Fliehkraft und Öldruck in den Kammern 57 ergebende Lagerlast führt zu einem erhöhten Verstellmoment. Um die auf die Lager wirkende resultierende Kraft zumindest teilweise zu kompensieren, kann in dem Schwenkmotorgehäuse 53 zusätzlich eine Öltasche 58 eingebracht sein, die mit Öldruck beaufschlagbar ist (vgl. Figur 11). Dieser Öldruck kann beispielsweise bei der Ansteuerung der Kammern 57 abgezweigt werden. In diesem Fall sind zwei Rückschlagventile oder ein Wechselventil erforderlich, um einen hydraulischen Kurzschluss zwischen den beiden Kammern 57 auszuschließen. Ventile sind jedoch empfindich gegenüber dynamischen Belastungen, die bei einem Vibratorgetriebe unumgänglich sind. Um Ventile am Schwenkmotor zu vermeiden und um den Öldruck in der Öltasche 58 unabhängig vom Verstelldruck des Drehflügelschwenkmotors 5 wählen zu können, bietet es sich an, die Ölversorgung in der Öltasche 58 über einen separaten Anschluss zu realisieren. Beispielsweise kann hierzu der durch die Leckageringnut 67 gebildete mittlere Anschluss verwendet werden.

Ansprüche

1. Schwenkmotor, insbesondere für einen Schwingungserreger für Baumaschinen, mit einem Schwenkmotorgehäuse, das auf einer Schwenkmotorwelle drehbar angeordnet ist, wobei wenigstens zwei Druckkammern zur Beaufschlagung mit einem Hydrauliköl angeordnet sind, über das der Schwenkmotor betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmotorwelle (51) mit einer axialen Bohrung (511) versehen ist, in die eine drehfest angeordnete Lanze (6) hineinragt, durch die axial wenigstens zwei Kanäle (64) zur Ölversorgung des Schwenkmotors (5) geführt sind, die in beabstandet zueinander außen an der Lanze (6) zumindest bereichsweise umlaufend eingebrachten Ringnuten (65) münden, wobei in der Schwenkmotorwelle (51) radiale Bohrungen (512) zur Verbindung der wenigstens zwei Ringnuten (65) der Lanze (6) mit den wenigstens zwei Druckkammern (57) eingebracht sind, wobei die Passung zwischen der Lanze (6) und der axialen Bohrung (511) der Schwenkmotorwelle (51) im Bereich der Ringnuten (65) der Lanze (6) als enges Gleitlager ausgeführt ist.

2. Schwenkmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) im Bereich der Ringnuten(65) mit einer Kunststoffbeschichtung versehen ist, die bevorzugt aus Teflon gebildet ist.

3. Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) im Bereich des Schaftes (62) durchmesserreduziert ausgebildet ist, wodurch die Elastizität erhöht ist.

4. Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) endseitig mit Spiel in einem Flanschteil (7) gelagert ist.

5. Schwenkmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) endseitig ein durchmesservergrößertes Kopfstück (61) aufweist, mit dem es in dem Flanschteil (7) gelagert ist.

6. Schwenkmotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Spiel gebildete Spalt zwischen Lanze (6) und Flanschteil (7) durch wenigstens einen O-Ring (8) überbrückt ist.

7. Schwenkmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung durch wenigstens einen exzentrisch axial in die Lanze (6) hineinragenden Paßstift (78) bewirkt ist.

8. Schwenkmotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Schwenkmotorgehäuses (53) gegenüber der Schwenkmotorwelle (51) keine Dichtungen angeordnet sind, wobei die Dichtwirkung ausschließlich über das Spaltmaß bewirkt ist.

9. Schwenkmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge der Passung zwischen Lanze (6) und axialer Bohrung (511) der Schwenkmotorwelle (51) im Bereich der Ringnuten (65) der Lanze (6) keine schleifenden Dichtungen vorhanden sind.

10. Schwenkmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmotor ein einflügeliger oder zweiflügeliger Drehkolbenschwenkmotor ist.

11. Schwenkmotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkmotorgehäuse (53) als kreissegmentförmige Unwucht ausgebildet ist, wobei der Schwenkmotor (5) einflügelig ausgebildet ist.

12. Schwenkmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel des Drehflügels (52) durch zwei an dem Schwenkmotorgehäuse (53) angeordnete Anschlagflächen (56) begrenzt ist, wobei zwischen den beiden Anschlagflächen (56) dem durch den Drehwinkel definierten Schwenkraum (55) des Drehflügels (52) gegenüberliegend wenigstens eine mit Öl beaufschlagbare Öltasche (58) ausgebildet ist, wobei zur Ölversorgung der wenigstens einen Öltasche (58) zusätzlich zu den Versorgungskanälen der beidseitig des Drehflügels (52) angeordneten Kammern (57) wenigstens ein separater Kanal angeordnet ist, der über eine außen an der Lanze angeordnete Ringnut (67) mit einer in die wenigstens eine Öltasche (58) mündenden Versorgungsbohrung der Hohlwelle verbunden ist.

13. Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für Vibrationsrammen, mit wenigstens einer Achse mit wenigstens zwei Unwuchtmassen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkmotor (5) nach einem der vorgenannten Ansprüche zur Verstellung der Drehposition wenigstens einer Unwuchtmasse angeordnet ist.

14. Schwingungserreger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Achse drei Unwuchtmassen angeordnet sind, dessen mittlere Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse (53) des Schwenkmotors (5) nach Anspruch 11 oder 12 gebildet ist, dessen Schwenkmotorwelle (51) Bestandteil der Achse ist.

Claims

1. Oscillating motor, particularly for an oscillation exciter for construction machines, having an oscillating motor housing, which is rotatably arranged on an oscillating motor shaft, wherein at least two pressure chambers for supplying a hydraulic oil are arranged, via which the oscillating motor is operable, characterised in that the oscillating motor shaft (51) is provided with an axial hole (511), into which a torque proof arranged lance (6) extends, through which axially at least two ducts (64) for supplying the oscillating motor (5) with oil are guided, which lead to ring grooves (65), which are in at least some areas circumferentially inserted at a distance to each other outside at the lance (6), wherein in the oscillating motor shaft (51) radial holes (512) for connecting the at least two ring grooves (65) of the lance (6) with the at least two pressure chambers (57) are inserted, wherein the fit between the lance (6) and the axial hole (511) of the oscillating motor shaft (51) in the area of the ring grooves (65) of the lance (6) is a narrow slide bearing.

2. Oscillating motor according to claim 1, characterised in that the lance (6) is provided with a plastic coating in the area of the ring grooves (65), which is preferably made of Teflon.

3. Oscillating motor according to one of claims 1 and 2, characterised in that the lance (6) has a reduced diameter in the area of shaft (62), whereby elasticity is increased.

4. Oscillating motor according to one of claims 1 to 3, characterised in that the lance (6) at its end is mounted with play in a flange part (7).

5. Oscillating motor according to claim 4, characterised in that the lance (6) has a headpiece (61) with an increased diameter at its end, with which it is mounted in the flange part (7).

6. Oscillating motor according to claim 4 or 5, characterised in that the gap formed by the play between the lance (6) and the flange part (7) is bypassed by means of at least one O-ring (8).

7. Oscillating motor according to claim 6, characterised in that the anti-twist protection is effected by at least one locating pin (78), which extends eccentrically axially into the lance (6).

8. Oscillating motor according to one of the previous claims, characterised in that no seals are arranged for sealing the oscillating motor housing (53) vis-à-vis the oscillating motor shaft (51), wherein the sealing effect is solely effected via the clearance.

9. Oscillating motor according to one of claims 2 to 8, characterised in that no contact seals are provided over the length of the fit between the lance (6) and the axial hole (511) of the oscillating motor shaft (51) in the area of the ring grooves (65) of the lance (6).

10. Oscillating motor according to claim 9, characterised in that the oscillating motor is a single-leaf or double-leaf rotary piston oscillating motor.

11. Oscillating motor according to one of the previous claims, characterised in that the oscillating motor housing (53) is an imbalance in the shape of a segment of a circle, wherein the oscillating motor (5) is single-leafed.

12. Oscillating motor according to claim 11, characterised in that the rotation angle of the rotor (52) is limited by two locating surfaces (56) arranged at the oscillating motor housing (53), wherein between the two locating surfaces (56) opposite the pivot area (55) of the rotor (52) defined by the rotation angle, at least one oil pocket (58) which can be supplied with oil is arranged, wherein for the oil supply of the at least one oil pocket (58) in addition to the supply ducts of the chambers (57) arranged on both sides of the rotor (52) at least one separate duct is arranged, which is connected via a ring groove (67) arranged outside at the lance to a supply bore hole of the hollow shaft, which leads to the at least one oil pocket (58).

13. Oscillation exciter for construction machines, particularly for vibrating pile drivers, with at least one axis with at least two imbalance masses, characterised in that an oscillating motor (5) according to one of the previous claims for adjusting the rotary position of at least one imbalance mass is arranged.

14. Oscillation exciter according to claim 13, characterised in that on at least one axis three imbalance masses are arranged, whose central imbalance mass is formed by the oscillation motor housing (53) of the oscillation motor (5) according to claim 11 or 12, whose oscillation motor shaft (51) forms part of the axis.

Revendications

1. Moteur pivotant destiné notamment à un générateur de vibrations pour machines de construction, comprenant un carter de moteur pivotant agencé sur une arbre de moteur pivotant de façon à pouvoir tourner, sachant qu'au moins deux chambres sont agencées pour les mettre sous pression avec une huile hydraulique via laquelle il est possible d'exploiter le moteur pivotant, caractérisé en ce que l'arbre (51) de moteur pivotant est doté d'un alésage axial (511) dans lequel fait saillie une lance (6) agencée de façon à ne pas pouvoir tourner, dans laquelle sont disposés axialement au moins deux canaux (64) servant à alimenter le moteur pivotant (5) en huile, qui aboutissent dans des gorges annulaires (65) installées à l'extérieur contre la lance (6) au moins partiellement sur la périphérie, sachant que dans l'arbre (51) de moteur pivotant se trouvent des alésages radiaux (512) pour relier au moins deux des gorges annulaires (65) de la lance (6) avec au moins deux chambres sous pression (57), sachant que l'ajustage entre la lance (6) et l'alésage axial (511) de l'arbre (51) de moteur pivotant est exécuté sous forme de palier lisse étroit dans la zone des gorges annulaires (65) de la lance (6).

2. Moteur pivotant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lance (6) est munie, dans la zone des gorges annulaires (65), d'un revêtement en matière synthétique constitué de préférence de téflon.

3. Moteur pivotant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la lance (6) présente une diminution de diamètre dans la zone de la tige (62), ce qui accroît l'élasticité.

4. Moteur pivotant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité de la lance (6) repose avec du jeu dans une pièce (7) officiant de flasque.

5. Moteur pivotant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lance (6) présente à l'extrémité une pièce têtière (61) d'un diamètre accru avec laquelle elle repose en appui dans la pièce (7) officiant de flasque.

6. Moteur pivotant selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'interstice formé par le jeu entre la lance (6) et la pièce (7) officiant de flasque (7) est ponté avec au moins un joint torique (8).

7. Moteur pivotant selon la revendication 6, caractérisé en ce que la sécurité antirotation est obtenue grâce au moins à une clavette (78) axiale faisant saillie de manière excentrée dans la lance (6).

8. Moteur pivotant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'aucun joint n'est disposé pour étanchéiser le carter (53) de moteur pivotant par rapport à l'arbre (51) de moteur pivotant, sachant que l'effet étanchéisant est obtenu exclusivement via la cote intersticielle.

9. Moteur pivotant selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'aucun joint frottant n'est prévu sur la longueur de l'ajustage entre la lance (6) et l'alésage axial (511) de l'arbre (51) de moteur pivotant dans la zone des gorges annulaires (65) de la lance (6).

10. Moteur pivotant selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur pivotant est un moteur pivotant à piston rotatif mono-ailette ou bi-ailette.

11. Moteur pivotant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter (53) de moteur pivotant est configuré en masselotte en forme d'arc de cercle, sachant que le moteur pivotant (5) est configuré mono-ailette.

12. Moteur pivotant selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'angle de rotation de l'ailette rotative (52) est limité par deux surfaces butées (56) agencées contre le carter (53) de moteur pivotant, sachant qu'entre les deux surfaces butées (56) - en face de l'espace de pivotement (55) de l'ailette rotative (52) défini par l'angle de rotation - est formée au moins une poche (58) pouvant être mise sous pression d'huile, sachant que pour alimenter au moins cette poche (58) en huile au moins un canal séparé est agencé en plus des canaux chargés d'alimenter les chambres (57) situées des deux côtés de l'ailette rotative (52), ledit canal étant relié, via une gorge annulaire (67) agencée à l'extérieur contre la lance, à un alésage d'alimentation de l'arbre creux débouchant dans au moins une poche d'huile (58).

13. Générateur de vibrations pour machines de construction, en particulier pour vibrofonceurs, comprenant au moins une axe équipé d'au moins deux masselottes, caractérisé en ce qu'un moteur pivotant (5) selon l'une des revendications précédentes est agencé pour modifier la position rotative d'au moins une masselotte.

14. Générateur de vibrations selon la revendication 13, caractérisé en ce que trois masselottes sont agencées sur au moins un axe, en ce que la masselotte médiane du générateur est formée par le carter (53) du moteur pivotant (5) selon la revendication 11 ou 12, dont l'arbre (51) de moteur pivotant fait partie intégrante de l'axe.

Zeichnung