DE1153254B

DE1153254B - Kolbenantrieb fuer die axiale Verschiebung und Winkelverstellung eines Maschinen-elementes

Info

Publication number: DE1153254B
Application number: DEB63107A
Authority: DE
Inventors: Hermann Boehm
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-07-01
Filing date: 1961-07-01
Publication date: 1963-08-22
Also published as: CH393930A

Description

Kolbenantrieb für die axiale Verschiebung und Winkelverstellung eines Maschinenelementes

Die Erfindung betrifft einen Kolbenantrieb für die

axiale Verschiebung und Winkelverstellung eines Ma-

schinenelementes mit Hilfe eines Gestänges.

Bei elektrischen Schalt- und Steuergeräten, aber

auch bei Bearbeitungsmaschinen besteht oft die Not-

wendigkeit, ein Maschinenelement in einer Ebene zu

verschieben und diesem unabhängig von der Längs-

verschiebung eine Drehbewegung zu erteilen. Diese

Bewegungen können nacheinander oder gleichzeitig

erforderlich sein, um das. Element in eine andere Lage

zu bringen. Es ist bekannt, die Verschiebung mittels

eines durch ein Druckmittel beaufschlagten Kolbens

und die Winkelverstellung durch einen zweiten Kol-

b; n vorzunehmen. Dabei muß die geradlinige Bewe-

gung des Kolbens für die Winkelverstellung über Ge-

stiLnEie und Kurbeln oder durch Zahnstange und Zahn-

rad in eine rotierende Bewegung umgeformt werden.

Beid.s Kolben müssen dann je in einem getrennten

Zylinder angeordnet sein, deren Achsen im allge-

meiner, senkrecht zueinander in verschiedenen Ebenen

:geordnet sind. um umfüzir -Jiclie und aufwendige

kinemaisdhe Umxert'_@a:?gen zu ersparen. Eine solche

Eia.i;:a=ung hat in zvrei Richtungen einen erhYoliclien

Raumbedarf und ist d--shalb in vielen Fällen schlecht

terzubrirmen.

Es ist r^ ta_.`abe der Ernrdung, eine raumsparende

#'11- co f'#_'1' Y_i'e ä@f@ix's'. Antriebsvorrichtung 7_u

ist in einem fetstelnend=Zylihder ein irr dis s@rti nicht verdrehbrer zvlip@drischer

Sc':u@l:@l'@er? agecrdi@t und in dem Schublzolbe-i

@@;eicha.@insi ein relativ zu dieseln Kolben nur ver-

drehbarer mit dem Gestänge kraftschlüssig verbun-

cte?ner Drehkoibcp_ m- eordne:, der zur Durchführung

von Winkelverstelhinaen des Gestänges mit einem

Drua:iii=iel b saufschlagbar ist, und zwar ilaiabhängig

von nur Axialversdhiebungen des Gestänges bewir-

kenden Druckmittelbeaufschlagungen des Schub-

kolbens.

V orzagssveise können der Schubkolben als Kreisring

aasRe?@i'det und mit dem Drehkolben seitlich zwei in

dem Schubkolben dichtend geführte Scheiben verbnr-

den sein, wobei am Schubkolben eine radiale Rippe

angeordnet ist, die zwischen die beiden Scheiben ragt

und die axialen Schubkräfte auf die Scheiben überträgt

und a2e-chzeat-g der Begrenzung des Hubraumes für

den Drehkolben dient. Zur Zu- und Abführung des

Druckmittels für den Drehkolben dienen entweder in

der Mitte des feststehenden Zylinders angeordnete

Bohrungen, die mit Längsschlitzen des Schubkolbens

korrespondieren oder Längsbohrungen im Gestänge,

die durch seitliche Öffnungen in die beiderseits des

Drehkolbens gebildeten Räume führen.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des

Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt und Fig. 2 einen Liirsgs-

sclinat.

Mit ?- ist ein feststehender Zylinder bezeichnet. 2 ist

eha Schubkolben, des- in de- 1'Ps`stehend_ra Zylinder

in axia;er 1michttir na verschiebbar an-Porc?net ist. Eirse

:)3?t,ei

l@£ 7, die hl einer axaa l par:__ .en, nicht bezP L'li-

np:: n _ ..._= cles ZTilinders gefülhrist, verhIndrrVer-

drehtlngen des Kolbens 2 und bann außerden seiner

FIub beLre_-zen. Mit 6 ist ein Drehkolben bezeichnet,

der in dem Schubke' ben :2 um dessen Achse drehbar

a nrseordnet ist und mit einem Gestänge 4., das sowohl

eitle axiale als auch eine @Iinl;sylbe@=regung auf ein -nicht

eingezeichnetes Maschinenelement übertragen kann,

kraftschlüssig verbündet- ist. Eine Rippe 5 des Schub-

l:olb,-ns? überträg t dabei bei einer Verschiebung des

Schubkolbens 2 diese Bewegung spielfrei auj° zwei seit-

lich am Drehkolben 6 angebrache Scheiben 3 u ad das

mit il>m verbundene Gestänge 4. Die Rippe 5 unterteilt

weiterhin den zylindrischen Innenraum des Schubkol-

bens 2 in Verbindung mit dem Drehkolben 6 in zwei

voneinander getrennte Räume 12 und 13.

Zur Erzielung einer axialen Verschiebung des Ge-

stänges 4 wird der zwischen dem Zylinder 1 und dem

Schubkolben 2 liegende Raum 8 durch eine Bohrung

1® mit einem Druckmittel beaufschlagt. Der axial ver-

schiebbare Kolben 2 bewegt sich dann so lange, bis im

Raum 9 an der Gegenseite des Zylinders 1 der gleiche

Druck herrscht, wie im Raum 8 und nimmt den in

axialer Richtung gegenüber dem Schubkolben 2 nicht

beweglichen Drehkolben 6, der mit dem Gestänge 4

kraftschlüssig verbunden ist, mit. Damit ist das Ge-

stänge 4 in axialer Richtung verschoben. Zur Rückführung des Gestänges 4 in seine Ausgangslage wird durch die Bohrung 11 dem Raum 9 ein Druckmittel zugeführt und gegebenenfalls der Raum 8 entlüftet.

Zur Erzielung einer Winkelverstellung des Gestänges 4 wird dem Raum 12 durch die im Zylinder 1 befindliche Bohrung 16 und das im Schubkolben 2 eingearbeitete Langloch 18 ein Druckmittel zugeführt.
Der Druck im Raum 12 übersteigt damit den Druck im Raum 13, so daß der Drehkolben 6 so lange gedreht wird, bis der Druck im Raum 12 und der Druck im Raum13 gleich sind. Bei- Entlüftung des Raumes 13 kann der Drehkolben bis zu einem nicht eingezeichneten Anschlag gedreht werden, der verhindert, daß durch den Drehkolben 6 das in dem Schubkolben 2 eingearbeitete Langloch 19 verschlossen wird. Zur Rückführung des Drehkolbens 6 in die Ausgangslage wird durch die Bohrung 17 im Zylinder 1 und das im Schubkolben 2 eingearbeitete Langloch 19 Druckmittel zugeführt, wobei gegebenenfalls der Raum 12 entlüftet wird.
Bei einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung wird das Druckmittel zur Drehverstellung des. Gestänges 4 durch axiale Bohrungen 14 und 15 in die beiden Räume 12 und 13 des Drehkolbens 6 eingeführt. Dabei stehen die axialen Bohrungen 14 und 15 durch radiale Bohrungen 20 und 21 innerhalb des Drehkolbens 6 mit den axialen Bohrungen 14 und 15 in Verbindung.
Das Gestänge 4 kann sowohl bei den axialen Verschiebungen als auch bei den Winkelverstellungen durch in der Figur nicht eingezeichnete Rasteinrichtungen festgehalten werden. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl für die axiale Verschiebung als auch für die Winkelverstellung mehr als zwei definierte Raststellungen anzufahren.
Als Druckmittel für den Betrieb der Einrichtung kann sowohl ein unter Druck stehendes Gas als auch eine unter Druck stehende Flüssigkeit zur Verwendung kommen.
Es ist ferner möglich, in besonders raumsparender Weise den Antriebsmotor einschließlich Pumpe zur Verdichtung des zur Verwendung kommenden Druckmittels in vier axialen Verlängerung des Zylinders an der Gegenseite des Gestänges direkt an diesen anzuflanschen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kolbenantrieb für axiale Verschiebungen und Winkelverstellungen eines Maschinenelementes, insbesondere eines elektrischen Schalt-, Steuer- oder Regelgliedes mit Hilfe eines Gestänges, dadurch gekennzeichnet, daß in einem feststehenden Zylinder (1) ein in diesem nicht verdrehbarer zylindrischer Schubkolben (2) angeordnet ist und daß in dem Schubkolben (2) gleichachsig ein relativ zu diesem Kolben nur verdrehbarer mit dem Gestänge (4) kraftschlüssig verbundener Drehkolben (6) angeordnet ist, der zur Durchführung von Winkelverstellungen des Gestänges (4) mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, und zwar unabhängig von nur Axialverscbiebungen des Gestänges (4) bewirkenden Druckmittelbeaufschlagungen des Schubkolbens.
2. Kolbenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkolben (2) als Kreisring ausgebildet ist und mit dem Drehkolben (6) seitlich zwei in dem-Schubkolben dichtend geführte Scheiben (3) verbunden sind, wobei am Schubkolben eine radiale Rippe (5) angeordnet ist, die zwischen die beiden Scheiben ragt und die axialen Schubkräfte auf die Scheiben überträgt und gleichzeitig der Begrenzung des Hubraumes für den Drehkolben dient.
3. Kolbenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zu- und Abführung des Druckmittels für den Drehkolben etwa in der Mitte des Zylinders angeordnete Bohrungen (16; 17) in der Zylinderwand und diesen gegenüberliegende Längsschlitze (18, 19) des Schubkolbens dienen.
4. Kolbenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zu- und Abführung des Druckmittels für den Drehkolben Längsbohrungen (14, 15) im Gestänge (4) mit seitlichen Öffnungen (20, 21) dienen, wobei die Längsbohrungen (14, 15) beweglich mit festen Druckmittelleitungen verbunden sind.