DE1576157C - Vorrichtung zur Steuerung der Ver Schiebung und Drehung einer Stange - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steue- Zur Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend von rung der Verschiebung und Drehung einer Stange, ' einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, erbestehend aus einem doppeltwirkenden, hydrau- findungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß lischen Zylinder, an dessen Kolben die Stange be- durch eine Bohrung am anderen Ende des Zylinders festigt ist, welche abgedichtet durch eine Bohrung am 5 abgedichtet eine Welle eingeführt ist, welche abgeeinen Ende des Zylinders herausgeführt ist, wobei dichtet durch den Kolben in eine axiale Ausnehmung der Kolben und die Stange mittels eines Drehantrie- der Stange hineinragt und mit Vorsprüngen längsbes frei um ihre Achse drehbar sind und eine An- verschiebbar, aber drehfest in Längsnuten der Stange Zeigevorrichtung für die Lage der Stange vorgesehen eingreift, daß die Enden der Längsnuten und die Vorist. ■ ίο sprünge bzw. auch das Ende der Welle und das Ende

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche im der Ausnehmung in der eingefahrenen bzw. ausgefahwesentlichen aus einem doppeltwirkenden, hydrau- renen Lage der Stange derart in axiale Stoßberührung lischen Zylinder bestehen, an dessen Kolben die zu- gelangen, daß das am anderen Ende des Zylinders herverschiebende Stange befestigt ist, welche abgedichtet ausragende Ende der Welle zur Anzeige der Lage der an einer Seite durch den Zylinderboden herausgeführt 15 Stange ein zur Verschiebung der Stange verhältnisist, wobei von außen auf die Stange Mittel einwirken, mäßig kleines Stück axial verlagert wird, und daß das um die Stange samt dem Kolben verdrehen zu kön- herausragende Ende der Welle und das benachbarte nen und wobei ferner außen mit der Stange verbun- Ende des Zylinders als Anzeigevorrichtung für die dene Anzeigemittel der Lage der Stange vorgesehen Axialstellung und Drehstellung der Stange dienen und sind. 20 auch der Drehantrieb mit einer auf die Anzeigebewe-

Diese Vorrichtungen besitzen den Nachteil, daß sie gung abgestimmten axialen Bewegungsfreiheit an der keinen in sich geschlossenen, gekapselten Aufbau be- Welle angreift, und daß die Anschlüsse für die Drucksitzen, sondern zahlreiche Organe, Gestänge usw., die mittelzufuhr und -ableitung zum und vom Zylinder viel Platz in axialer Richtung in Anspruch nehmen, an der dem anderen Ende des Zylinders zugewandten außen liegend und ungeschützt angeordnet aufweisen, 25 Seite des Kolbens angeordnet sind,
wobei ferner oft Schwierigkeiten hinsichtlich einer Mit der Erfindung wurde somit eine besonders geeinwandfreien Abdichtung entstehen. drungene und gekapselte Vorrichtung zur Verschie-

Die USA.-Patentschrift 2 893 210 betrifft eine Ein- bung und Drehung einer Stange geschaffen. Die Verrichtung, bestehend aus einem hydraulischen Zylinder drehung und Verschiebung der Stange lassen sich mit darin verschiebbarem Kolben, dessen Kolben- 30 getrennt voneinander durchführen und steuern,
stange sich zu beiden Seiten erstreckt und an einer Die Längsverschiebung der Stange kann bei der Seite in einen Rohrkörper eintritt, mit dem sie dreh- Erfindung ein beträchtliches Stück betragen und fest und axial verschiebbar verbunden ist, wobei nicht nur einen kleinen Hub wie bei den meisten Mittel zum Hin- und Herdrehen des Rohrkörpers bekannten Vorrichtungen. Die Stange kann konti-. um einen geringeren Winkel als 360° vorgesehen sind. 35 nuierlich um ihre Achse gedreht werden und nicht

Bei dieser Anordnung ist die axiale Länge der Ein- nur um einen beschränkten Winkel,
richtung mehr als doppelt so groß wie der maximale Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist keine

Verschiebungsweg des Kolbens. Die Kolbenstange er- außerhalb des gekapselten Körpers liegenden Organe

streckt sich zu beiden Seiten des Kolbens. Der Rohr- oder Gestänge auf. Die Mittel zur Anzeige der Lage

körper zum Drphantrieb ist axial unverschiebbar, so 40 der Stange in einer der Endlagen der Längsverschie-

daß keine Anzeige der Lage der Stange möglich ist. bung geben mit den Steuermitteln zur Drehung der

Die zur Steuerung dienenden Zu- und Abflüsse sind Stange eine Einheit und nutzen teilweise die gleichen

nicht an einem Ende der Einrichtung vereint. Bauelemente wie diese aus. Die Gesamtabmessungen

Aus der deutschen Patentschrift 866 438 ist eine .. der Vorrichtung lassen sich daher klein halten, und Vorrichtung bekanntgeworden, die sich für ganz ge- 45 die beweglichen Organe sind geschützt und leicht ringe Hübe eignet. In einer Hülse ist eine Spindel schmierbar angeordnet. Das Anzeigeelement der Andrehbar gelagert und kann sich mit derselben axial zeigemittel. verschiebt sich nur ein kleines Stück nach verschieben. Hülse und Spindel erstrecken sich zu der einen oder anderen Seite von der Mittellage, je beiden Seiten des Arbeitskolbens, und die Spindel nachdem ob sich die Stange in der einen oder anerhält an einem Ende mittels einer drehfesten und 50 deren Endlage ihrer Verschiebung befindet, und zwar axial verschiebbaren Kupplung den Drehantrieb. unabhängig davon, wie lang der Verschiebeweg ist.
Hinsichtlich der axialen Länge und der Anordnung Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den der Steuermittel sowie des Fehlens von Anzeige- Unteransprüchen.

mitteln gelten auch die oben gemachten Ausfüh- Ein Ausführungsbeispiel.der Vorrichtung nach der

rungen. 55 Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf

Die vorliegende Erfindung hat sich nun die Auf- die Zeichnung näher erläutert.

gäbe gestellt, eine Steuervorrichtung zum Längsver- Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im axialen Schnitt;

schieben und Drehen einer Stange mit Anzeigemit- Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie H-II der

teln für die Lage der Stange zu schaffen, die einen Fig. 1 und ·-. - ·

äußerst gedrungenen, gekapselten Aufbau besitzt, so 60 Fig. 3 veranschaulicht schematisch, teilweise im

daß der Raumbedarf in Achsenrichtung insgesamt Schnitt, den Endabschnitt der Vorrichtung mit der

nur geringfügig größer ist als der maximale Längs- herausgeführten Stange, welche einen Radarkopf

Verschiebungsweg der Stange, wobei die Druckmittel- trägt.

anschlüsse, die Drehantriebsteile und die Anzeige- Wie aus der Zeichnung hervorgeht, umfaßt die

vorrichtung sämtlich an dem dem AustriUsende der 65 Vorrichtung einen Zylinder I mit einer kreiszylindri-

Stange entgegengesetzten Ende der Vorrichtung in sehen Bohrung 2, in der ein Kolben 3 verschiebbar

einem bezüglich des Verschiebungsweges sehr kleinen ist, welcher eine Stange 4 trägt, die durch eine mit

Raum vereint sind. einer Lagerbuchse 5 und Dichtungsringen 6 versehen·.'

Bohrung an einem Ende des Zylinders 1 herausgeführt ist. Der Kolben 3 kann sich in der Bohrung 2 frei drehen und axial um ein ihrer Länge entsprechendes Stück verschieben. Die Stange 4 weist eine Ausnehmung 7 auf und der Kolben 3 ist axial durchbohlt, und durch diese- Bohrung ragt eine Welle 8 ein Stück in die Ausnehmung der Stange hinein, wobei der Durchgang der Welle 8 durch den Kolben 3 und dieser selbst in bezug auf die Zylinderführung 2 mittels Dichtungen 9 abgedichtet ist. Die Innenwand der Ausnehmung 7 ist mit Längsnuten 10 versehen, in welche zwei Vorsprünge 11 der Welle 8 eingreifen und somit eine drehfeste, aber axial verschiebbare Verbindung zwischen der Welle 8 und der.Stange4 herstellen. , .

Die Welle 8 ragt auf der der Stange 4 abgekehrten Seite des Kolbens 3 in eine weitere axiale Bohrung des Zylinders 1 hinein und tritt schließlich an dessen Ende ein Stück aus ihm aus. In diesem Abschnitt ist die Welle 8 mit einem Bund 12 versehen, dem beiderseits je eine Scheibe 13 gegenüberliegt, wobei diese Scheiben 13 unter der Wirkung von sich gegen den Zylinder 1 abstützenden Druckfedern 14 stehen. Weiter ist die Welle mit einem gerillten Abschnitt versehen, mit dem ein achsengleich angeordnetes Schnekkenrad 15 drehfest, aber axial verschiebbar in Eingriff steht. Dieses Schneckenrad kämmt mit einer Schnecke 16, welche durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben werden kann, um das Schneckenrad 15 und die Welle 8 und über den Eingriff deren Vorsprünge 11 in die Längsnuten 10, die Stange 4 in Drehung zu versetzen. An dem aus dem Zylinder 1 herausstehenden Wellenende ist eine Scheibe 17 mit Teilung am Umfang befestigt, welche im Verein mit einem am Zylinder 1 angebrachten Zeiger 18 die Anzeige des Winkels gestattet, um den die Welle 8 und somit die Stange 4 gegenüber dem Zylinder 1 verdreht wurde. Mit der Scheibe 17 ist ferner ein Zeiger 19 fest verbunden, dessen Lage bezüglich zweier, außen am Zylinder 1 vorgesehener Anzeigeringe 20 und 20' anzeigt, ob sich die Stange 4 in ihrer ganz aus dem Zylinder ausgefahrenen oder in ihrer ganz in den Zylinder eingezogenen Stellung befindet.

Der Zylinder 1 besitzt ferner zwei Druckmittelanschlüsse 21 und 22, durch welche das von einer geeigneten Druckmittelquelle, insbesondere Druckölquelle, über entsprechende Verteiler (nicht dargestellt) kommende Druckmittel wahlweise in den Zylinderraum auf der einen oder auf der anderen Seite des Kolbens eingeleitet werden kann, wobei natürlich jeweils die andere Seite mit einem Abfluß in Verbindung gesetzt wird.

Soll die Stange 4 aus dem Zylinder 1 ausgefahren werden, dann wird Druckmittel durch den Anschluß 21 eingeleitet, und der Kolben 3 wird in der Zylinderbohrung 2 nach oben (in Fig. 1) verschoben. Sobald der Kolben die in der F i g. 1 dargestellte Lage verläßt, drückt das Ende 23 der Ausnehmung 7 nicht mehr auf das innere Wellenende, so daß die Welle 8 ' unter der Wirkung der beiden, gleich starken und einander entgegenwirkenden Federn 14 in eine Mittellage verschoben wird (Zeiger 19 zwischen den beiden Anzeigeringen 20 und 20'), in welcher sie verbleibt, bis die Stange durch das Druckmittel in die ganz ausgefahrene Lage gelangt. In dieser Endlage angelangt, drücken die dem Kolben benachbarten Enden der Längsnuten 10 gegen die Vorsprünge 11 der Welle 8, und iV.-.;selbe wird durch den Druck des Druckmittels ein kleines Stück in der gleichen Richtung verschoben, in der sich die Stange 4 verschob. Die Welle 8 wird somit aus ihrer Mittellage verschoben und steht etwas weniger aus dem Zylinder 1 vor, wobei der Zeiger 19 auf den Anzeigering 20' weist und damit anzeigt, daß die Stange in der ganz ausgefahrenen Stellung angelangt ist. Wie ersichtlich, verschiebt sich der Zeiger 19 nur um ein sehr kleines Stück aus der Mittellage, um diese Anzeige zu liefern, wobei diese Verschiebung unabhängig von der Länge des Verschiebungsweges der Stange ist.
, Soll die Stange in den Zylinder 1 eingezogen werden, dann wird der Anschluß 21 mit einem Abfluß und der Anschluß 22 mit der Druckmittelquelle in Verbindung gesetzt, wobei der Kolben 3 in die in F i g. 1 gezeigte Lage zurückverschoben wird.

Sobald die Stange 4 und der Kolben 3 die vorherige Endlage verlassen und die Welle 8 durch die Enden der Längsnuten 10 nicht mehr verschoben gehalten wird, führen die Federn 14 die Welle selbsttätig in ihre Mittellage zurück, in der sie verbleibt, bis das Ende 23 der Ausnehmung 7 auf das innere WcI-lenende drückt und die Welle in die in Fig. 1 gezeigte Lage verschiebt, in der der Zeiger 19 auf den Anzeigering 20 zeigt. Durch diese geringe Verschiebung des Zeigers wird somit zur Anzeige gebracht, daß die Stange 4 in der ganz eingezogenen Endlage angelangt ist.

Soll die Stange 4 nun um ihre Achse gedreht werden, was sowohl während ihrer Axialverschiebung als auch dann erwünscht sein kann, wenn sie in einer ihrer Endlagen oder in einer beliebigen Zwischenlage stillsteht, dann wird die Schnecke 16 angetrieben, weiche das Schneckenrad 15 und mit ihm die Welle 8 in Drehung vei setzt, welche ihrerseits über den Eingriff ihrer Vorsprünge 11 in die Längsnuten 10 die Stange 4 dreht. Der Winkel, um den die Stange bezüglich des Zylinders 1 verdreht wird, ist mittels des Zeigers 18 an der Teilung am Umfang der Scheibe 17 ablesbar.

Die beschriebene Vorrichtung kann auf den verschiedensten Gebieten nützliche Anwendung finden. Ein Anwendungsbeispiel ist in Fig. 3 angedeutet, wo die Vorrichtung einen Teil einer Radaranlage darstellt, die beispielsweise unter Wasser liegen kann. Die Anlage umfaßt ein Gehäuse 24, welches die elektronische Apparatur enthält und welches am Ende der Stange 4 mittels eines doppelten Spurlagers 25 gelagert ist. Am Gehäuse 24 ist «ine Stange 26 befestigt, die am Zylinder 1 ausziehbar angebracht ist, sich jedoch ihm gegenüber nicht verdrehen kann. Am tatsächlichen Ende der Stange 4 ist die Radarantenne 27 befestigt, welche sich mit der Stange verschieben und drehen kann.

Der Antrieb zur Drehung der Stange kann an Stelle mechanisch mittels einer Schnecke 16 und eines Schneckenrades 15 mit Hilfe eines hydraulischen Motors verwirklicht werden. Die 'Anzeigen der erreichten Endlage der Stange sowie deren Drehung können elektrisch abgenommen und fernübertragen werden. Anstatt das Ende 23 der Ausnehmung 7 mit dem inneren Ende der Welle 8 zusammenwirken zu lassen, wenn die Stange in die eingezogene Endlage gelangt, können die, diesem Ende 23 der Ausnehmung benachbarten Enden der Längsnuten 10 auf die Vorsprünge 11 der Welle einwirken. Die Scheibe 17 mit Teilung am Umfang könnte wegfallen oder sie könnte zusammen mit dein Zeiger 18 durch eine

am Umfang des Zylinders 1 angebrachte Skala ersetzt werden, und der Zeiger 19 könnte in. diesem Fall nicht nur zur Anzeige der erreichten Endlage der Stange 4 sondern auch zur Anzeige des Verdrehungswinkels bezüglich dieser Skala verwendet werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung der Verschiebung und Drehung einer Stange, bestehend aus einem doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder, an dessen Kolben die-Stange befestigt ist. welche abgedichtet durch eine Bohrung am einen Ende ι des Zylinders herausgeführt.ist. wobei der Kolben und die Stange mittels eines Drehantriebs frei um ihre Achse drehbar sind und eine Anzeigevorrichtung für die Lage der Stange vorgesehen, ist, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß durch eine Höh rung am anderen Ende des Zylinders (1) abgedichtet eine Welle (8) eingeführt ist, welche abgedichtet durch den Kolben (3) in eine axiale Ausnehmung (7) der Stange (4) hineinragt und mit Vorsprüngen (11) längsverschiebbar, aber drehfest in 'Längsnuten (10) der Stange (4) eingreift, daß die linden der Längsnuten (10) und die Vorsprünge (11) bzw. auch das' Ende der Welle (8) und das Ende der Ausnehmung (7) in der eingefahrenen bzw. ausgefahrenen Lage der Stange (4) derart in axiale Stoßberührung gelangen, daß das am anderen Ende des Zylinders herausrageiide Ende der Welle (8) zur Anzeige der Lage der Stange (4) ein zur Verschiebung der Stange verhältnismäßig kleines Stück axial verlagert wird, und daß das herausragende Ende der Welle (8) und das benachbarte Ende des Zylinders (1) als Anzeigevorrichtung (17-19) für die Axialslellung und Drchstellung der Stange (4) dienen, und der Drehantrieb (15, 16) mit einer auf die Anzeigebewegung abgestimmten axialen Bewegungsfreiheikan der Welle (8) angreift, und daß die Anschlüsse (21, 22) für die Druckmittelzufuhr und -ableitung zum und vom Zylinder (1) an der dem anderen Ende des Zylinders zugewandten Seite des Kolbens (3) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (8) mit einem Bund (12) versehen ist, auf welchen von beiden Seiten je eine, sich gegen den Zylinder (1) abstützende Feder (14) einwirkt, um die Welle (8) in ihrer Mittellage zu halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Welle (8) eine . mit einer Teilung für die Drehstellung versehene Scheibe (17) zum Zusammenwirken mit einem gehäusefesten Zeiger (18) und einen Zeiger (19) für die Axialstellung zum Zusammenwirken mit gehäusefesten Anzeigeringen (20, 2Γ) trägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen