DE102004004897A1 - Fluid-actuated rotary drive device includes adjusting element with stop section with inclined face against which stop element stops in relevant end position of output part whilst side face is supported against housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung, mit einem Gehäuse, in dem ein Abtriebsteil drehbar gelagert ist, das wenigstens einen Zahnkranz aufweist, mit dem wenigstens eine zahnstangenartige Verzahnung in Eingriff steht, die an wenigstens einem Antriebskolben angeordnet ist, wobei der Antriebskolben in einem fluidbeaufschlagbaren Kolbenaufnahmeraum angeordnet und durch Fluidbeaufschlagung bewegbar ist, um eine in einem Drehbereich stattfindende Drehbewegung des Abtriebsteils zwischen zwei Endpositionen hervorzurufen und wobei eine Einstelleinrichtung zur Einstellung des Drehwinkels des Abtriebsteils vorgesehen ist, die wenigstens ein am Abtriebsteil angeordnetes Anschlagelement aufweist, das mit wenigstens einem am Gehäuse axial verschieblich gelagerten, die jeweilige Endposition des An- und Abtriebsteils vorgebenden Einstellelement zusammenwirkt.The The invention relates to a fluid-operated Rotary drive device, comprising a housing in which a driven part is rotatably mounted, which has at least one sprocket, with the at least one rack-like toothing is engaged, which is arranged on at least one drive piston, wherein the Drive piston in a fluid-pressurizable piston receiving space arranged and movable by fluid loading to a in a rotational range occurring rotational movement of the driven part between to produce two end positions and wherein an adjustment is provided for adjusting the angle of rotation of the driven part, the at least one stop element arranged on the output part having, with at least one axially displaceably mounted on the housing, the respective end position of the input and output part predetermining Adjusting element cooperates.
Die hier zu betrachtenden Drehantriebsvorrichtungen werden hauptsächlich dazu verwendet, Funktionseinheiten, wie Absperrklappen oder -ventile zu betätigen. Es ist bekannt, solche Drehantriebsvorrichtungen mit einer Einstelleinrichtung auszurüsten, mit der sich insbesondere der Drehwinkel des Verschlussorgans der zu betätigenden Funktionseinheit über einem bestimmten Winkelbereich einstellen lässt, beispielsweise um +/– 5°. Eine solche Einstelleinheit des Endanschlags ist notwendig, damit einerseits das Verschlussorgan in Schließposition vollständig abdichtet, jedoch andererseits beim Schließen die hierfür vorgesehene Dichtung nicht gequetscht und vielleicht beschädigt wird.The Rotary drive devices to be considered here are mainly used used to functional units, such as butterfly valves or valves actuate. It is known to equip such rotary drive devices with an adjustment, with in particular, the angle of rotation of the closure member to actuated Functional unit over can set a certain angle range, for example by +/- 5 °. Such Adjustment unit of the end stop is necessary, on the one hand the closure member in the closed position Completely seals, however, on the other hand, when closing the designated Seal is not crushed and maybe damaged.
Aus
der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die gegenüber herkömmlichen fluidbetätigten Drehantriebsvorrichtungen zuverlässiger handhabbar ist.task The invention is a fluid operated rotary drive device the aforementioned To create kind of opposite conventional fluid operated rotary drive devices reliable is manageable.
Diese Aufgabe wird durch eine fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.These Task is achieved by a fluid operated rotary drive device with the characteristics of the independent Claim 1 solved. Further developments of the invention are shown in the subclaims.
Die erfindungsgemäße fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Einstellelement einen Anschlagabschnitt mit einer Schrägfläche aufweist, die dem Drehbereich des Abtriebsteils zugewandt ist und an die das Anschlagelement in jeweiliger Endposition des Abtriebsteils anschlägt, wobei eine der Schrägfläche gegenüberliegende Seitenfläche des Anschlagabschnitts am Gehäuse abgestützt ist.The Fluid actuated rotary drive device according to the invention is characterized in that the adjusting element has a stop section having an inclined surface, which faces the rotational region of the driven part and to which the Abuts stop member in respective end position of the driven part, wherein one of the inclined surface opposite side surface the stopper section on the housing supported is.
Beim Anschlag des Anschlagelementes wirkt also eine Stützkraft, die der Stoßkraft entgegenwirkt, die beim Aufprall des Anschlagelements entsteht. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Drehantriebsvorrichtungen hingegen ragen die Einstellelemente frei in den druckbeaufschlagbaren Kolbenaufnahmeraum, sind also nicht abgestützt, wodurch es zu einer erheblichen Materialbelastung beim Aufprall der Anschlagelemente kommt. Insbesondere werden die Einstellelemente auf Biegung beansprucht. Dies hat zur Folge, dass die Einstellelemente sehr groß dimensioniert sein müssen, um die beim Aufprall auftretende Kräfte aufnehmen zu können. Bei der erfindungsgemäßen Drehantriebsvorrichtung werden die Einstellelemente weniger stark beansprucht, da hier eine gehäuseseitige Abstützung vorhanden ist, so dass die Einstellelemente insgesamt kleiner und kompakter gestaltet werden können. Dies führt wiederum zu einer Reduzierung der Herstellungskosten.At the Stop of the stop element thus acts a supporting force, the impact force counteracts, which arises upon impact of the stop element. In the known from the prior art rotary drive devices however, the adjustment elements protrude freely into the pressurizable Kolbenaufnahmeraum, so are not supported, which causes a considerable Material loading comes at the impact of the stop elements. Especially the adjustment elements are subjected to bending. This has to Result, that the adjustment elements must be very large, in order to the forces occurring during the impact to be able to record. In the rotary drive device according to the invention the adjusting elements are less stressed, since here a housing-side support is present, so that the adjustment elements overall smaller and more compact can be designed. this leads to turn to a reduction in manufacturing costs.
Als Fluid im Sinne der Anmeldung wird ein Druckmedium verstanden, insbesondere Druckluft. Es sind jedoch auch andere gasförmige oder hydraulische Fluide einsetzbar. Mittels der fluidbetätigten Drehantriebsvorrichtung können verschiedene Arten von Funktionseinheiten betätigt werden, beispielsweise Verschlussorgane wie Absperrklappen , -ventile oder dergleichen. Die Erfindung kann bei einfach wirkenden Drehantriebsvorrichtungen eingesetzt werden, bei denen ein einziger fluidbeaufschlagbarer Arbeitsraum vorgesehen ist und die Rückstellung der Antriebskolben durch vorzugsweise mechanische Rückstellmittel, beispielsweise Rückstellfedern bewirkt wird. Alternativ ist es möglich, die Erfindung bei doppelt wirkenden Drehantriebsvorrichtungen einzusetzen, die insbesondere zwei voneinander getrennte Arbeitsräume aufweisen, die abwechselnd mit Fluid beaufschlagbar sind, so dass sowohl die Hin- als auch die Rückbewegung der Kolben fluidisch gesteuert ist. Besonders bevorzugt ist jedem Antriebskolben eine zahnstangenartige Verzahnung zugeordnet, so dass die Antriebskolben bei Fluidbeaufschlagung entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Es ist jedoch auch eine Anordnung möglich, bei der eine einzige Zahnstange vorgesehen ist, die mit beiden Antriebskolben verbunden ist, wobei die Antriebskolben durch Fluidbeaufschlagung entweder in die eine oder in die entgegengesetzte andere Richtung bewegt werden können.As fluid in the sense of the application is understood a pressure medium, in particular compressed air. However, other gaseous or hydraulic fluids can be used. By means of the fluid-operated rotary drive device, various types of functional units can be actuated, for example shut-off devices such as butterfly valves, valves or the like. The invention can be used in single-acting rotary drive devices in which a single fluidbeaufschlagbarer working space is provided and the provision of the drive piston is effected by preferably mechanical return means, for example return springs. Alternatively, it is possible to use the invention in double-acting rotary drive devices, which in particular have two separate working spaces, which are acted upon by fluid in turn, so that both the outward and the return movement of the piston is fluidly controlled. Particularly preferably, each drive piston is assigned a rack-like toothing, so that the drive pistons are moved toward one another or away from one another when fluid is applied. However, it is also an arrangement possible in which a single rack is provided, which is connected to two drive pistons, wherein the drive piston by fluid supply either in the one or in the opposite other direction can be moved.
Besonders
bevorzugt ist die Einstelleinrichtung außerhalb des Kolbenaufnahmeraums
angeordnet. Dies vermeidet Leckageprobleme bzw. Undichtigkeiten,
wie sie beim Stand der Technik, ins besondere bei der aus der
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Einstelleinrichtung in einem Führungskanal des Gehäuses geführt. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse ein Strangprofil, beispielsweise ein Strangguss- bzw. Strangpressprofil, so dass der Führungskanal durch einen bei der Herstellung des Gehäuses ausgebildeten Profilkanal gebildet ist. Die Wandung des Profilkanals kann dann die Abstützfläche bilden, an der sich die Seitenfläche des Anschlagabschnitts abstützen kann.at a development of the invention is the adjustment in a guide channel of the housing guided. Conveniently, is the case an extruded profile, for example a continuous casting or extruded profile, so that the guide channel through a formed in the manufacture of the housing profile channel is formed. The wall of the profile channel can then form the support surface, at the side surface support the stop section can.
Die Schrägfläche des Anschlagabschnitts kann derart ausgebildet sein, dass der Drehwinkel des Abtriebsteils um +/– 3° bis +/– 8°, insbesondere um +/– 4° bis +/– 6° variierbar ist. Dies kann durch Variation der Länge und/oder der Steigung der Schrägfläche erfolgen. Die Schrägfläche kann derart ausgebil det sein, dass der Querschnitt des Anschlagabschnitts in Drehrichtung des Abtriebsteils abnimmt. In Draufsicht auf Anschlagabschnitt und Abtriebsteil kann sich also zwischen diesen beiden Bauteilen ein sich in Drehrichtung verjüngender Spalt ausbilden. Das Abtriebsteil samt Anschlagelement kann sich also solange unter der Schrägfläche hindurch drehen, bis die Spaltbreite kleiner ist, als die Höhe des vom Abtriebsteils hervorstehenden Anschlagelements, so dass dieses an die Schrägfläche anschlägt.The Beveled surface of the Stop portion may be formed such that the rotation angle of Output part by +/- 3 ° to +/- 8 °, in particular to +/- 4 ° to +/- 6 ° variable is. This can be done by varying the length and / or the slope of the Be made oblique surface. The inclined surface can be ausgebil det such that the cross section of the stopper portion decreases in the direction of rotation of the driven part. In plan view of stop section and output part can thus be between these two components a rejuvenating in the direction of rotation Train gap. The driven part including stop element can so as long as under the inclined surface Turn until the gap width is smaller than the height of the Abtriebsteils projecting stop element, so this to the inclined surface strikes.
Prinzipiell wäre es auch möglich den Anschlagabschnitt derart auszubilden, dass sich sein Querschnitt in Drehrichtung vergrößert. Die Schrägfläche würde dann entgegengesetzt zum vorstehend beschriebenen Beispiel verlaufen. Bei dieser Variante wäre jedoch die Abstützung des Anschlagabschnitts schwieriger, so dass der sich erweiternde Bereich des Anschlagabschnitts einer relativ starken Materialbeanspruchung unterliegen würde.in principle would it be also possible form the abutment portion such that its cross-section enlarged in the direction of rotation. The Bevel would then opposite to the example described above. In this variant would be however, the support the stop section more difficult, so that the expanding area the stopper portion of a relatively strong material stress would be subject.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlagabschnitt mit einem Betätigungsabschnitt gekoppelt, der von außen her zugänglich und zur Axialverschiebung des Einstellelementes betätigbar ist. Bevorzugt sind Anschlagabschnitt und Betätigungsabschnitt zwei separate Bauteile, die in Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Beispielsweise kann eine Drehbewegung des vorzugsweise in Axialrichtung unverschiebbaren Betätigungselementes in eine Linearbewegung des Anschlagabschnitts umgewandelt bzw. umgesetzt werden, so dass dieser mehr oder weniger weit in den Drehbereich des Abtriebsteils hineingeschoben wird.at a development of the invention is the stop section with coupled to an actuating section, the outside accessible and is operable to the axial displacement of the adjusting element. Prefers are stopper portion and operating portion two separate components in the axial direction relative to each other are movable. For example, a rotational movement of the preferably in the axial direction immovable actuating element in a linear movement of the Stop section converted or implemented so that this more or less pushed into the range of rotation of the driven part becomes.
Prinzipiell wäre es auch möglich, Betätigungsabschnitt und Anschlagabschnitt einstückig auszubilden, beispielsweise in Form eines Schiebers, der mittels Rastmitteln in verschiedene Raststellungen eingerastet werden kann, wodurch sich ebenfalls verschiedene Positionen des Einstellelementes in Bezug auf das Abtriebsteil festlegen lassen.in principle would it be also possible, actuating section and stop section integrally form, for example in the form of a slide, which by means of locking means can be engaged in different locking positions, which also different positions of the adjustment in Define reference to the output part.
Der Betätigungsabschnitt kann in einer Gehäuseausnehmung des Gehäuses im Wesentlichen vollständig versenkbar, insbesondere vollständig versenkt sein. Damit wird verhindert, dass das Einstellelement, insbesondere dessen Betätigungsabschnitt vom Gehäuse hervorsteht, was die Kompaktheit des Antriebs sowie dessen Ästhetik fördert. Außerdem wird dadurch die Gefahr von Hängenbleiben an den vorspringenden Einstellelementen sowie eine versehentliche Beschädigung derselbigen ausgeschlossen. Außerdem sind die im Gehäuse versenkten Einstellelemente wenig auffällig, so dass eine Verstellung aus Unfug verhindert wird.Of the actuating section can in a housing recess of the housing essentially complete retractable, especially complete be sunk. This prevents the adjustment element, in particular its operating section of casing stands out, what the compactness of the drive and its aesthetics promotes. In addition, will thus the danger of getting caught on the protruding adjustment elements as well as an accidental damage the same excluded. Furthermore are those in the case submerged adjustment elements little noticeable, allowing an adjustment is prevented from mischief.
Der Betätigungsabschnitt kann verliersicher am Gehäuse gelagert sein, beispielsweise kann an der Gehäuseausnehmung ein Vorsprung vorgesehen sein, der das Herausfallen bzw. Herausziehen des Betätigungsabschnitts verhindert.Of the actuating section can be captive on the housing be stored, for example, on the housing recess a projection be provided, the falling out or pulling out of the actuating portion prevented.
Besonders bevorzugt ist der Betätigungsabschnitt als Einstellschraube ausgebildet. Die Einstellschraube kann mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Gewindeausnehmung am Anschlagabschnitt gekoppelt sein.Especially preferred is the operating section designed as an adjusting screw. The adjusting screw can with a corresponding thereto formed thread recess at the stop portion be coupled.
Es ist möglich, dass das Anschlagelement des Abtriebsteils eine Anschlagkante aufweist, die derart ausgerichtet ist, dass beim Anschlag an die Schrägfläche des Anschlagabschnitts ein Linienkontakt zwischen Schrägfläche und Anschlagelement entsteht bzw. gebildet wird. Es kann also ein aus dem Stand der Technik bekannter, als nachteilig erachteter Punktkontakt zwischen Anschlagelement und Einstellelement vermieden werden, wodurch sich eine bessere Kraftverteilung und somit eine niedrigere Materialbelastung ergibt. Zweckmäßigerweise sind Anschlagkante des Anschlagelements und Schrägfläche des Anschlagabschnitts parallel zur Längsachse des Abtriebsteils ausgerichtet. Es ist jedoch auch eine schräge Ausrichtung möglich.It is possible that the stop element of the driven part has a stop edge, which is aligned such that when it stops against the inclined surface of the stop portion, a line contact between the inclined surface and stop element is formed or formed. Thus, it is possible to avoid point contact between the stop element and the adjusting element which is known from the prior art and is considered disadvantageous, resulting in a better distribution of force and thus a lower material load. Appropriately, are Stop edge of the stop element and inclined surface of the stop portion aligned parallel to the longitudinal axis of the driven part. However, it is also an oblique orientation possible.
Das Anschlagelement kann die Form einer Nocke besitzen bzw. es kann pyramidenstumpfartig ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Formen denkbar.The Stop element may have the shape of a cam or it may be formed in a truncated pyramid. But there are others too Shapes conceivable.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist ein erstes Anschlagelement vorgesehen, das bei Drehung des Abtriebsteils in eine erste Drehrichtung mit einem ersten Einstellelement zusammenwirkt und ein zweites, in Umfangsrichtung des Ab triebsteils versetzt zum ersten angeordnetes, zweites Einstellelement vorgesehen, das bei Drehung in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung mit einem zweiten Einstellelement zusammenwirkt. Alternativ ist es möglich ein einziges Anschlagelement vorzusehen, das zwei Anschlagflächen aufweist, die zum Anschlag an ein zugeordnetes Einstellelement dienen. Dies könnte beispielsweise durch ein kreissegmentartig vom Abtriebsteil hervorstehendes Anschlagelement erreicht werden.at a development of the invention is a first stop element provided, the rotation of the driven part in a first direction of rotation interacts with a first adjusting element and a second, in the circumferential direction of the Ab drive part offset from the first arranged, second adjusting provided, which upon rotation in a second, opposite Direction of rotation cooperates with a second adjusting element. alternative Is it possible to provide a single stop element having two abutment surfaces, which serve to stop an associated adjustment. This could for example, by a circular segment-like protruding from the driven part Stop element can be achieved.
Die Anschlagelemente können jeweils an verschiedenen Positionen entlang der Längsachse des Abtriebsteils und die beiden Einstellelemente korrespondieren dazu jeweils an verschiedenen Positionen in Höhenrichtung des Gehäuses angeordnet sein. Beispielsweise können sich die beiden Anschlagelemente jeweils an einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Abtriebsteils befinden.The Stop elements can each at different positions along the longitudinal axis of the Stripping part and the two adjusting elements correspond to it be arranged at different positions in the height direction of the housing. For example, you can the two stop elements each at opposite end portions the stripping section are located.
Prinzipiell wäre es selbstverständlich auch möglich die Anschlagelemente und dementsprechend die Einstellelemente auf gleicher Höhe anzuordnen.in principle would it be Of course also possible the stop elements and accordingly the adjustment on same height to arrange.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:One preferred embodiment The invention is illustrated in the drawings and will be described below explained in more detail. The Drawings show:
Die
Das
Antriebsmodul
Im
Folgenden wird der Aufbau des Antriebsmoduls
Das
Gehäuse
Die
Linearbewegungen der Antriebskolben
Der
zwischen den Verzahnungen
Bei den hier zu betrachtenden Funktionseinheiten, wie beispielsweise Absperrklappen oder -ventilen ist es notwendig den maximal möglichen Drehwinkel des Abtriebsteils um ein gewisses Maß variieren zu können, um damit zu gewährleisten, dass einerseits die Funktionseinheit mit ihrem Verschlussorgan in geschlossener Stellung vollständig dichtet und ande rerseits jedoch die zur Abdichtung benötigte Dichtung nicht zerquetscht wird.at the functional units to be considered here, such as Butterfly valves or valves, it is necessary the maximum possible rotation angle of the stripping section to be able to vary by a certain amount to to ensure that on the one hand, the functional unit with its closure member in closed Fully sealed position and on the other hand, however, the seal needed for sealing is not crushed becomes.
Hierzu
ist eine Einstelleinrichtung
Das
Einstellelement
Der
Anschlagabschnitt
Wie
in
Der
Betätigungsabschnitt
Das
am Abtriebsteil
Zur
Betätigung
des Einstellelements
Claims (18)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410004897 DE102004004897A1 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Fluid-actuated rotary drive device includes adjusting element with stop section with inclined face against which stop element stops in relevant end position of output part whilst side face is supported against housing |
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ID=34801366
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DE200410004897 Withdrawn DE102004004897A1 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Fluid-actuated rotary drive device includes adjusting element with stop section with inclined face against which stop element stops in relevant end position of output part whilst side face is supported against housing |
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2004
- 2004-01-30 DE DE200410004897 patent/DE102004004897A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |