Verzahnter Hydraulikkolben Die Erfindung betrifft einen beidseitig
beaufschlagten, verzahnten Hydraulikkolben, dessen Hin- und Herbewegung auf ein
um eine feste Achse drehbares Ritzel übertragen wird, das durch die unterbrochene
Zylinderwand hindurch mit der Verzahnung im Eingriff steht.Toothed hydraulic piston The invention relates to a double-sided
acted upon, toothed hydraulic piston, its back and forth movement on a
is transmitted about a fixed axis rotatable pinion, which is interrupted by the
Cylinder wall through with the toothing is in engagement.
Solche Zahnstangenantriebe sind allgemein bekannt. Sie dienen dazu,
Verstellbewegungen, die große Kräfte erfordern, beispielsweise an Werkzeugmaschinen,
auszuführen. Solche Anordnungen haben den Vorteil, daß mit ihnen bei relativ geringem
Raumbedarf große Kräfte aufgebracht werden können. Wenn es jedoch erforderlich ist,
mit solchen Anordnungen Reaktionskräfte mit wechselnder Richtung und Größe aufzunehmen,
wirkt sich das praktisch unvermeidbare Zahnspiel zwischen den Zähnen des Kolbens
und denen des Ritzels nachteilig aus. Man ist deshalb oftmals gezwungen, den Kraftfluß
zusätzlich noch über selbsthemmende Maschinenelemente, beispielsweise über einen
Schneckentrieb, zu leiten, die wiederum zusätzlich zum größeren Bauaufwand den Nachteil
eines schlechten Wirkungsgrades aufweisen.Such rack and pinion drives are generally known. They serve to
Adjustment movements that require great forces, for example on machine tools,
to execute. Such arrangements have the advantage that with them at relatively little
Space requirements large forces can be applied. However, if necessary,
with such arrangements to absorb reaction forces with changing direction and size,
affects the practically unavoidable backlash between the teeth of the piston
and those of the pinion. One is therefore often forced to the flow of power
additionally via self-locking machine elements, for example via a
Worm drive to guide, which in turn has the disadvantage in addition to the greater construction costs
have poor efficiency.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Zahnspiel zwischen der
Verzahnung eines Hydraulikkolbens und der des mit ihr im Eingriff stehenden Ritzels
auszugleichen, so daß entgegengerichtete Reaktionskräfte die tragenden Zahnflanken
nicht voneinander lösen können.The invention is based on the object, the backlash between the
Toothing of a hydraulic piston and that of the pinion engaged with it
compensate, so that opposing reaction forces the load-bearing tooth flanks
can not separate from each other.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Verzahnung des
Hydraulikkolbens durch einen Längsschlitz in zwei gleichbreite Zahnleisten unterteilt
ist, zwischen denen eine weitere, in gleicher Weise verzahnte und ebenfalls mit
dem Ritzel im Eingriff stehende Zahnleiste axial verschiebbar angeordnet ist, die
von einem Kolben getragen wird, der sich in einer mit Deckeln verschlossenen, einen
inneren Zylinder bildenden Längsbohrung des Hydraulikkolbens befindet. Die Räume
vor dem inneren Kolben stehen über Kanäle im Hydraulikkolben mit den ihnen jeweils
entgegengesetzten Räumen vor den Stirnseiten des Hydraulikkolbens in Verbindung.
Bei Beaufschlagung einer Seite des Hydraulikkolbens mit einem Druckmittel wirkt
das Druckmittel gleichzeitig über den an der beaufschlagten Stirnfläche des Hydraulikkolbens
mündenden Kanal auf die entgegengesetzte Fläche des inneren Kolbens, so daß dessen
Zahnleiste eine im Vergleich zur Bewegungsrichtung der Verzahnung des Hydraulikkolbens
entgegenwirkende Kraft ausübt, mit der die im Eingriff stehenden Ritzelzähne an
die tragenden Zahnflanken des Hydraulikkolbens gedrückt werden. Die Zeichnung stellt
ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten
Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt und Fig. 3 einen waagerechten Schnitt in
der Richtung A-B.According to the invention this is achieved in that the toothing of the
Hydraulic piston divided into two equally wide toothed strips by a longitudinal slot
is, between which another, equally interlocked and also with
the rack in engagement with the pinion is arranged axially displaceably, the
is carried by a piston, which is in a closed with lids, a
inner cylinder forming longitudinal bore of the hydraulic piston is located. The rooms
in front of the inner piston there are channels in the hydraulic piston with them
opposite spaces in front of the end faces of the hydraulic piston in connection.
When one side of the hydraulic piston is acted upon with a pressure medium
the pressure medium at the same time via the on the acted upon end face of the hydraulic piston
opening channel on the opposite surface of the inner piston, so that its
Toothed bar compared to the direction of movement of the teeth of the hydraulic piston
exerts counteracting force with which the meshing pinion teeth
the load-bearing tooth flanks of the hydraulic piston are pressed. The drawing represents
an embodiment of the subject matter of the invention. It shows Fig. 1 a vertical
Longitudinal section, FIG. 2 a cross section and FIG. 3 a horizontal section in
the direction A-B.
In einem Zylinder 1 mit Deckeln 2 und 3 und Eintrittsöffnungen
4 und 5 befindet sich ein Kolben 6, der eine Verzahnung 7 trägt und in seinem Inneren
eine Längsbohrung 8 aufweist, die mit Deckeln 9 und 10 verschlossen ist. Die Verzahnung
7 des Kolbens 6 ist auf ihrer ganzen Länge mit einer Ausnehmung versehen, die bis
auf die Bohrung 8 reicht und sie in zwei gleichbreite Zahnleisten unterteilt. In
der Bohrung B ist ein weiterer Kolben 11 angeordnet, der in einer Nut eine Zahnleiste
12 trägt, die durch die Ausnehmung des Kolbens 6 ragt und sich in gleicher Höhe
wie die Verzahnung 7 befindet. Die Verzahnungen 7 und 12 stehen mit einem Ritzel
13 im Eingriff. Weiterhin weist, wie in Fig. 3 dargestellt, der Kolben
6 Kanäle 14 und 15 sowie 16 und 17 auf, die über
Bohrungen 18 und 19 der Deckel 9 und 10 die Räume 20 und 21 mit den
ihnen entgegengesetzten Räumen des Zylinders 1 verbinden.In a cylinder 1 with covers 2 and 3 and inlet openings 4 and 5 there is a piston 6 which carries a toothing 7 and has a longitudinal bore 8 in its interior, which is closed with covers 9 and 10. The toothing 7 of the piston 6 is provided over its entire length with a recess which extends down to the bore 8 and divides it into two equally wide toothed strips. A further piston 11 is arranged in the bore B and carries a toothed strip 12 in a groove, which protrudes through the recess of the piston 6 and is at the same height as the toothing 7. The teeth 7 and 12 are in engagement with a pinion 13. Furthermore, as shown in FIG. 3, the piston 6 has channels 14 and 15 as well as 16 and 17 which connect the spaces 20 and 21 to the spaces of the cylinder 1 opposite them via bores 18 and 19 of the covers 9 and 10.
Wird der erfindungsgemäßen Anordnung ein Druckmittel, beispielsweise
über die Eintrittsöffnung 5, unter Druck zugeführt, so wird der Kolben 6
in Richtung auf den Deckel 2 verschoben, wobei er über seine Verzahnung 7 seine
Bewegung dem Ritze113 mitteilt. Gleichzeitig wirkt der Druck des Druckmittels über
die Bohrung 18 des Deckels 10
und über die Kanäle 14 und 15 im Raum
21 auf den inneren Kolben 11, drückt ihn in Richtung auf den Deckel 10 und
klemmt damit über die Zahnleiste 12
die Zähne des Ritzels
13 fest gegen die tragenden Zahnflanken der Verzahnung 7. Bei entgegengesetzter
Druckzuführung durch die Eintrittsöffnung 4 erhält der Kolben 6 die entgegengesetzte
Bewegungsrichtung, und der innere Kolben 11 wird durch die Bohrung 19 und die Kanäle
16 und 17 vom Raum 20 her beaufschlagt. RIf a pressure medium is supplied to the arrangement according to the invention under pressure, for example via the inlet opening 5, the piston 6 is displaced in the direction of the cover 2, whereby it communicates its movement to the slot 113 via its toothing 7. At the same time, the pressure of the pressure medium acts via the bore 18 of the cover 10 and the channels 14 and 15 in the space 21 on the inner piston 11, pushes it in the direction of the cover 10 and thus clamps the teeth of the pinion 13 via the rack 12 against the load-bearing tooth flanks of the toothing 7. When pressure is supplied in the opposite direction through the inlet opening 4, the piston 6 receives the opposite direction of movement, and the inner piston 11 is acted upon by the bore 19 and the channels 16 and 17 from the space 20. R.