DE2744709A1

DE2744709A1 - Drehbetaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2744709A1
Application number: DE19772744709
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: NORBRO PNEUMATICS Ltd
Current assignee: NORBRO PNEUMATICS Ltd
Priority date: 1976-10-06
Filing date: 1977-10-05
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2367207A1; NL7710755A; GB1548683A; BE859386A; SE7710925L

Description

NORBRO PNEUMATICS LIMITED 4. Oktober 1977

Burre11 Road,

Haywards Heath, Sussex RH16 1TN,

England

Drehbetätigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Drehbetätigungsvorrichtung mit zwei Kolben für das Ausführen von hin- und hergehenden Bewegungen in entgegengesetzter Richtung unter der Einwirkung des Drucks eines Strömungsmittels in einem Zylinder, wobei die Kolben einstückig damit verbundene Zahnstangen aufweisen, die mit einem gemeinsamen Ritzel kämmen, das mit einer Kraftabgabewelle der Drehbetätigungsvorrichtung verbunden ist,und wobei die Kolben durch zwei parallele, im Zylinder angeordnete Führungen geführt werden, von denen jeweils eine mit einem Kolben fest verbunden ist.

Eine derartige Drehbetätigungsvorrichtung ist aus der DT-AS 18 11 427 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Führungen in den Zylinderdeckeln gleitend gelagert, wodurch Dichtungen und Lager in den Endkappen erforderlich sind. Ferner müssen die Führungen eine große Länge aufweisen, und die aufwendig ausgeführten Zylinderdeckel vergrößern die Längsabmessungen der Vorrichtung erheblich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehbetätigungsvorrichtung

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der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß bei einer sicheren Führung der Kolben die Vorrichtung einfach in der Herstellung ist und geringe Außenabmessungen aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für eine von den Zylinderenden freien Lagerung der Führungen ein Endbereich jeder Führung an einem Kolben unverschieblich befestigt und der andere Endbereich jeder Führung zur verschieblichen Befestigung in einem zylindrischen Lager einliegt, das vom anderen Kolben getragen ist.

Eine besonders sichere und von einem Verkanten freie Führung der Kolben wird dadurch erreicht, daß das zylindrische Lager jedes Kolbens von einer Längsbohrung der Zahnstange gebildet oder getragen wird.

Eine einfache Konstruktion und eine besonders einfache Steuerung der Vorrichtung durch das Strömungsmittel wird dadurch erreicht, daß die Kolben nur einseitig vom Strömungsmittel druckbeaufschlagbar sind und durch mindestens jeweils eine Feder aufeinander zu gespannt sind, die zwischen den Enden des Zylinders und den axial äußeren Stirnflächen der Kolben angeordnet sind und zusammengedrückt werden, wenn die Kolben voneinander weg unter dem Einfluß des Strömungsmittels bewegt werden. Alternativ können die Kolben auch zweiseitig vom Strömungsmittel druckbeaufschlagbar sein und mindestens eine der Führungen eine Längsleitung zum Zwecke der Herstellung einer ständigen Verbindung zwischen den beiden Kammern aufweisen, die zwischen den axial äußeren Stirnflächen der Kolben und den inneren Stirnflächen der Enden des Zylinders gebildet sind.

Vorzugsweise sind die Führungen massive Stangen oder Rohre.

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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein axialer Schnitt durch einen Drehantrieb nach der Erfindung, wobei der Teil, der rechts von der Schnittebene A-A liegt, eine Ausführung der Vorrichtung zeigt, während der andere Teil auf der linken Seite dieser Ebene eine Alternativausführung darstellt;

Fig. 2 ein Querschnitt durch die Vorrichtung längs der Schnittlinie A-A in Fig. 1; und

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Blickrichtung des Pfeils B in Fig. 2.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 10 auf, das an beiden Enden offen ist und das zur Bildung eines Zylinders eine kreisrunde Bohrung hat. Die Enden sind durch Endkappen 11, 12 verschlossen, die jeweils durch Schrauben 13 am Gehäuse 10 angeschraubt sind, von denen nur zwei in Fig. 2 gezeigt sind, jedoch die beiden anderen sich in entsprechenden Positionen befinden.

Kolben 14, 15 befinden sich im Zylinder, der vom Gehäuse und den Endkappen 11, 12 gebildet ist. Fester Bestandteil der Kolben sind Zahnstangen 16, die in Verlängerungen 17 der Kolben eingeformt sind. Die Verlängerungen 17weisen kreiszylindrische Bohrungen auf, in denen Lagerbuchsen 18 eingesetzt sind. Die Zähne der gegenüberliegenden Zahnstangen kämmen mit diametral gegenüberliegenden Zähnen eines Zahnrads (Ritzel) 19, das an einer Welle 20 angebracht oder ein-

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stückig damit ausgebildet ist. Die Welle befindet sich im gleichen Abstand von den Endkappen 11, 12 und erstreckt sich quer zur Zylinderachse.

Die Kolben tragen zur Zylinderachse parallele, hohle Führungsglieder (Führungsstangen) 21, und eine Endpartie jedes Führungsglieds hat einen reduzierten Außendurchmesser, ist mit Gewinde versehen und erstreckt sich durch ein Loch im Kolben,um eine feste Lagerung des Führungsglieds am betreffenden Kolben durch eine Mutter 22 zu ermöglichen. In dem Zustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich die andere Endpartie jedes Führungsglieds 21 in das Lager 18, das vom anderen Kolben 14 oder 15 getragen ist. Es versteht sich jedoch, daß im wesentlichen das gesamte Führungsglied 21 im Lager 18 sitzt, wenn die Kolben so weit aufeinander zu gedrückt worden sind, daß sie sich an ihrem Bewegungsende befinden.

Die Führungsglieder 21 oder mindestens eines davon sind für die doppelt-wirkende Stellgliedvorrrichtung (d.h. gleichzeitige Bev/egungen der beiden Kolben aufeinander zu oder voneinander weg entweder durch Druckluft oder ein anderes Gas) hohl, um die von den axial äußeren Stirnflächen der Kolben und den betreffenden Enden des Zylinders gebildeten Kammern immer miteinander zu verbinden, um sicherzustellen, daß Luft oder Gas zu den axial äußeren Kolbenstirnflächen gelangen kann, um die Kolben aufeinander zu zu drücken. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der linken Hälfte von Fig. 1 gezeigt.

Bei einem zweiten, einfach wirkenden Ausführungsbeispiel ist jedoch jede Endkappe vergrößert, wie das durch die gestrichelten Umrisse dargestellt ist, und weist zur Zylinderachse achsparallele Bohrungen auf, so daß zylindrische Ausnehmungen

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für die Aufnahme der entsprechenden Enden von zwei Druckfedern 23 entstehen (siehe rechts liegende Hälfte in Fig. 1). Es versteht sich, daß die Vorrichtuna in den offenen Zustand dadurch gebracht wird, daß Luft oder ein anderes Gas die Kolben auseinanderdrückt und dadurch die beiden Sätze Druckfedern zusammengedrückt werden. Die Vorrichtung wird danach in ihren geschlossenen Zustand entweder willkürlich oder als Folge eines Ausfalls in der Druckluftleitung durch die Federn 23 gebracht, die auf die Kolben 14, 15 so einwirken, um sie aufeinander zu zu bewegen. In diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht wichtig, daß beide Führungsglieder 21 oder eines davon hohl sind, weil Luft oder Gas nicht zu den axial äußeren Stirnflächen der Kolben 14, 15 gelangen muß. Die Führungsglieder können deshalb massiv sein. Vorzugsweise werden jedoch hohle Führungsglieder benutzt, um die Herstellung zu standardisieren und um die Zahl verschiedener Lagerartikel auf einem Minimum zu halten.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Dichtungen und Lager, die benutzt werden müssen. Deren Beschreibung dürfte aber hier entbehrlich sein, weil deren Einzelheiten bekannt sind.

Der erforderliche Platz für die Aufnahme der Befestigungsmuttern 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine ringförmige axiale Verlängerung 2 4 an jeder Endkappe geschaffen, wobei sich die betreffenden Kolben gegen die axial inneren Enden oder Kanten der Verlängerungen 24 legen, wenn sich das Stellglied in der in Fig. 1 gezeigten Lage befindet.

Das Gehäuse 10 ist mit zwei öffnungen 25, 26 versehen, von denen jede als eine Einlaß/Auslaßöffnung in der doppeltwirkenden Version des Stellglieds fungiert. Die axiale Verlängerung 24 der Endkappe 11 hat einen eingeformten Durchgang 27, der in Fig. 1 sichtbar ist. Bei ordnungsgemäßer Montage

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am Gehäuse 10 begrenzt die freie Kante der Verlängerung 24 der Endkappe 11 die Bewegung des Kolbens 14 axial nach außen, und außerdem fluchtet der Durchgang 27 mit der Öffnung 25. Auf diese Weise sind die beiden Kammern, auf die vorstehend Bezug genommen worden ist, bei den doppeltwirkenden Versionen des Stellglieds, entweder mit der Atmosphäre oder mit einer Druckluft- oder Druckgasquelle verbindbar, wobei die andere Öffnung 26 mit der Kammer zwischen den Kolben 14, in Verbindung steht und entweder mit der Druckluft- oder Druckgasquelle oder mit der Atmosphäre verbindbar ist.

Die Welle 20 weist an einem Ende 28 Anflachungen auf, um eine Drehung der Welle von Hand (beispielsweise durch Verwendung eines Schlüssels) zu ermöglichen, während das andere Ende der Welle 20 eine Ausnehmung 29 zur Aufnahme eines entsprechenden Teils (nicht dargestellt) eines Ventils hat, das gestellt werden soll. Die Ausnehmung 29 hat in der Zeichnung Vierkantform, jedoch genügt auch jeder andere nicht kreisförmige Querschnitt.

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Claims

PATENTAN VVA LTS BÜRO

SCHUMANNSTR. 97 · D-4OOO DÜSSELDORF

Telefon : (02 Tl) 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF Dring., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

4.10.77

Ansprüche

\1 .)Drehbetätigungsvorrichtung mit zwei Kolben für das Ausführen von hin- und hergehenden Bewegungen in entgegengesetzter Richtung unter der Einwirkung des Drucks eines Strömungsmittels in einem Zylinder, wobei die Kolben einstückig damit verbundene Zahnstangen aufweisen, die mit einem gemeinsamen Ritzel kämmen, das mit einer Kraftabgabewelle der Drehbetätigungsvorrichtung verbunden ist und wobei die Kolben durch zwei parallele, im Zylinder angeordnete Führungen geführt werden, von denen jeweils eine mit einem Kolben fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß für eine von den Zylinderenden freien Lagerung der Führungen (21) ein Endbereich jeder Führung an einem Kolben (14 oder 15) unverschieblich befestigt und der andere Endbereich jeder Führung zur verschieblichen Befestigung in einem zylindrischen Lager (18) einliegt, das vom anderen Kolben (15 oder 14) getragen ist.

2. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das zylindrische Lager (18) jedes Kolbens (14, 15) von einer Längsbohrung der Zahnstange (17) gebildet oder getragen wird.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (14, 15) nur einseitig vom Strömungsmittel druckbeaufschlagbar sind und durch mindestens jeweils eine Feder (23) aufeinander zu gespannt sind, die zwischen den Enden (11, 12) des Zylinders (10) und den axial äußeren Stirnflächen der Kolben angeordnet sind und zusammengedrückt
werden, wenn die Kolben voneinander weg unter dem Einfluß des Strömungsmittels bewegt werden.

4. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (14, 15) zweiseitig vom Strömungsmittel druckbeaufschlagbar sind und mindestens eine der Führungen (21) eine Längsleitung zum Zwecke der Herstellung einer ständigen Verbindung zwischen den beiden Kammern aufweist, die zwischen
den axial äußeren Stirnflächen der Kolben (14, 15) und den inneren Stirnflächen der Enden (11, 12) des Zylinders (1O) gebildet sind.

5. Drehbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen massive Stangen oder Rohre sind.

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