DE1851830U

DE1851830U - Von einem fluid beaufschlagtes betaetigungsorgan.

Info

Publication number: DE1851830U
Application number: DEM40654U
Authority: DE
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1961-03-01
Filing date: 1962-03-01
Publication date: 1962-05-17
Also published as: US3082792A; GB925140A

Description

"Von einem Fluid beaufschlagtes Betätigungsorgan" Die Erfindung betrifft von Fluiden gespeiste Betätigungs-oder Antriebsorgane (aotuators). Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit pneumatischen Betätigungsorganen, die eine abrollende Membran haben.
Pneumatische Betätigungsorgane, in denen sich abrollende Membrane benutzt werden, und die manchmal auch als Membran- Membrankolben-Betätigungsorgane bezeichnet werden, sind bekannt. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen pneumatischen Betätiger im Aufbau und in der Anordnung der Teile zu vereinfachen und eine wirtschaftlichere Herstellung und Wartung zu ermöglichen. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Betätigungsorgan dieser Art in einer Anordnung anzugeben, in der es für die Prüfung und BETTUNG leicht zusammengebaut und auseinandergenommen werden kann.
Die Erfindung geht also aus von einem durch ein Fluid betätigtes Betätigungsorgan, in dem sich ein Kolben in einem Zylindergehäuse hin-und herbewegen kann und in dem eine flexible Membran eine Abrolldichtung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse bildet : ein solches Betätigungsorgan zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Membran dadurch gegen das Gehäuse abgedichtet ist, daß sie an einer die Membran tragenden Endolatte befestigt ist, die ein Ende des Gehäuses ab-r schließt, jedoch zusammen mit der Membran als eine Baugruppe vom Gehäuse-ende lösbar und abnehmbar ist, und daß zwischen dem Gehäuse und der Endplatte eine lösbare Verriegelungsverbindung vorgesehen ist.
Diese und andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Form des Betätigungsorgans nach der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen : Fig. 1 eine Außenansicht des Betätigungsorgans, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Betätigungsorgan nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht auf eine Stirnfläche des Betätigungsorganes.
Das zu beschreibende Betätigungsorgan hat ein rohrförmiges Gehäuse 10, dessen Enden Mittel für das Halten der einzubauenden Teile haben. An einem Ende bestehen diese Mittel aus Verrieglungsschlitzen 11 mit je einem Verriegelungsabschnitt 12 (Bajonettverschluß). Am anderen Ende befinden sich auf dem Gehäuseumfang verteilt Anschläge oder Sicken 14.
Ein Ende des Gehäuses trägt eine Membranbaugruppe 20, die aus einer Endplatte 29 f aus einer Klemmplatte 22 und einer tassenfprmigem Membran 23 besteht, wie am besten der Fig. 2

zu entnehmen ist. Die Membran 22 hat eine Lippe 24, die

e

zwischen die Klemmpatte 22 und die Endplatte 21 eingeklemmt

ist. Die Klemmplatte 22 und die Endplatte 21 sind mittels

zweier Gewindezapfen 25 auf der Platte 22 miteinander verbunden. Diese Zapfen 25 erstrecken sich durch Öffnungen 26 der Endplatte 21 und nehmen außerhalb des Gehäuses Muttern 30 auf. Die Endplatte 21 hat mehrere vorspringende Teile 32, die auf dem Umfang in Abständen so angebracht sind, daß sie dem Umfangsabstand der Schlitze 11 im Gehäuse 10 entsprechen.
In der Mitte der Klemmplatte 22 befindet sich eine Nabe oder ein Lufteinlaß 35, der ein Innengewinde hat und sich durch eine Öffnung 36 in der Endplatte 21 erstreckt. Durch diesen Einlaß 35 kann Luft in die Druck-oder Arbeitskammer 40 eingeleitet werden. Die Kammer 40 ist von der Membran und der Klemmplatte 22 umschlossen. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, kann in die Lufteinlaßnabe 35 ein Verbindungsstück 42 eingeschraubt werden, durch welches Luft in die Arbeitskammer des Betätigungsorgans gelangen kann. Die Klemmplatte 22 hat an ihrer einwärts gelegenen Fläche eine ringförmige Rippe 46, an der die Membran zur Anlage kommt und dabei eine Endstellung der Membranbewegung oder eine einem Kleinstdruck entsprechende Stellung für die Druckkammer 40 festlegt. Wie die Fig.'1 und 2 zeigen, ist die Membranbaugruppe 20 in das Ende des Gehäuses eingesetzt und darin mittels eines lösbaren Verriegelungs-oder Bajonettverschlusses gehalten. Die Vorsprünge oder Nasen 32 an der Endplatte 21 werden dazu in die Schlitze 11 eingeführt und die ganze Baugruppe wird dann etwas gedreht, so daß die Nasen die Verriegelungsabschnitte 12 der Schlitze erreichen.
Wie am besten aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist außen an der Membranbaugruppe eine Feder 50 angebracht, die eine unregelmäßige Form haben kann und dadurch mit der Membranbaugruppe verbunden ist, daß die Enden dieser Feder unter die Muttern 30 auf den Gewindezapfen 25 der Klemmplatte gelegt sind.
Diese Feder 50 hat Teile oder Abschnitte, die sich nach aussen eben über die Wand des Gehäuses 10 hinaus erstrecken.
In der Verriegelungslage der Membranbaugruppe liegt die Endplatte 21 ein wenig einwärts vom Ende des Gehäuses 10 aus und die Feder 50 hält die Baugruppe in der Verriegelungslage dadurch, daß sie mit der Endkante des Gehäuses in Eingriff steht. Obgleich die Feder 50 als unregelmäßig geformter Draht dargestellt ist, kann sie auch die Form einer flexiblen Platte haben, die an der Membranbaugruppe entweder durch die Muttern 30 oder durch zusätzliche Schrauben befestigt ist.
Im Inneren der Membran 23 liegt ein Kolben oder Plunger 52, der die Form eines tiefen Napfes oder Topfes hat und in erster Linie dazu dient, der Membran die Form eines Kolbens zu geben und ihr diese Form zu erhalten. Ferner dient dieser Plunger 52 dazu, die Kräfte von der Membran auf ein Kraftübertragungsglied 55 zu übertragen, welches an der Innenflä= ehe des topfförmigen Teiles oder Plungers 52 anliegt. Der Plunger 52 ist so bemessen, daß seine Länge im wesentlichen gleich derjenigen Länge ist, die die Schleife der Membran bei kleinstem Druck bildet. Diese Länge oder Schleife der Membran wird durch den gewünschten Bewegungsweg des Betätigungsorganes bestimmt. Die Außenfläche des napfförmigen formgebenden Teiles 52 (Plunger) und die Innenfläche des rohrförmigen Gehäuses bilden Abrollflächen für die Membran, wenn sich der Plunger bei Ausdehnung der Druckkammer 40 zusammen mit der Membran bewegt. Somit bildet die Membran eine Rolldiehtung zwischen dem Teil 52 und dem Gehäuse.
Das Kraftübertragungsglied 55 bildet im wesentlichen ein Stück mit einem Ausgangsstößel 60. Dieser Stößel erstreckt sich durch das der Membranbaugruppe gegenüberliegende Ende des Gehäuses nach außen und hat ein Gewind. eende 61.
In diesem anderen Ende des Gehäuses 10, welches also dem die Membranbaugruppe 20 aufnehmenden Gehäuseende gegenüberliegt, befindet sich eine Stößelführung 65, die eine Gleitlagerfläche 56 hat, durch die der Stößel 60 hindurchgeht.
Die Stößelführung hat einen Flansch 66 mit Nuten zur Aufnahme der einwärts ragenden Vorsprünge 14 am Gehäuse. Beim Zusammenbau nimmt das rohrförmige Gehäuse zuerst die Stösselführung 55 auf, die vom anderen Gehäuseende her eingesetzt und längs des Gehäuses verschoben wird, bis sie an den Vorsprüngen 14 zur Anlage kommt, die verhindern, daß sie durch das ihr zugeordnete Gehäuseende wieder austreten. Dann werden der Ausgangsstößel 60 und das Kraftübertragungsglied 50 eingesetzt. Die Wellenführung wird in ihrer Lage gegen die Vorsprünge 14 durch eine Gegenfeder 70 für das Betätigungsorgang gehalten. In Fig. 2 ist eine Doppelt ender oder eine aus zwei Abschnitten 70 und 71 bestehende Feder gezeigt, wie es gegebenenfalls notwendig sein kann, um den für das Betätigungsorgan gewünschten Bewegungsweg mit der gewünschten Federkraft zu erhalten. Es kann aber auch eine einzige Feder verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wirken die beiden Federabschnitt 70,71 wie eine einzige Feder und stoßen an ihren benachbarten Enden an eine Federführung oder einen Federteller 75 an. Diese Federführung 75 ist verschiebbar auf dem Ausgangsstößel 60 gelagert und hat einen Flansch 76, an dessen beiden Flanschflächen die Federabschnitt anliegen. Das der Stößelführung 65 abgewandte Ende der Doppelfeder liegt an dem Kraftübertragungsglied 55 an.
Das Stößelführungsende des Gehäuses 10 kann anstelle der Vorsprünge 14 eine ähnliche oder gleiche Bajonetverriegelungsanordnung haben, wie sie für die Befestigung der Membranbaugruppe 20 im Gehäuse vorgesehen ist. In diesem Falle würde die Stößelführung 65 Nasen tragen, die den Nasen 32 gleich wären und in entsprechende, mit ihnen zusammenwirkende Schlitze im Gehäuse passen.
Das Betätigungsorgan nach der Erfindung kann mittels-einer Montageplatte oder eines Montagesockels 83 montiert werden.
Die Platte 83 ist am Stößelführungsende der Vorrichtung durch Schrauben 80 befestigt. Sie hat eine Öffnung 84, durch die der Ausgangsstößel 60 hindurchgeht. Diese Anordnung ist nur eine von vielen möglichen, die dazu benutzt werden können, das Betätigungsorgan für den Betrieb festzuhalten oder zu lagern.
Dieser Betätiger nach der Erfindung kann leicht auseinandergenommen werden. Durch das Herausnehmen der Membranbaugruppe 20 wird die Endplatte 21, die Klemmpatte 22 und die Membran zusammen mit dem topf-oder napfförmigen Teil 52 entfernt, wodurch es möglich wird, den Ausgangsstößel und die Doppelfeder und dann die Stößelführung 65 aus dem Gehäuse durch das gleiche Gehäuseende herauszunehmen, aus dem die Membranbaugruppe genommen worden ist. Auf diese Weise kann das Betätigungsorgan nach der Erfindung leicht zerlegt und wieder zusammengesetzt werden, beispielsweise für regelmäßige Inspektionen, für das Auswechseln von Federn und vielleicht auch für den Austausch der Membran. Schutzansprüche :

Claims

Schutz ansprüche. : 1. Von einem Fluid gespeistes Betätigungsorgan, in dem sich ein Plunger in einem Zylindergehäuse hin-und herbewegt und in dem eine flexible Membran eine Abrolldichtung zwischen dem Plunger und dem Gehäuse bildet, d gekennzeichnet, daß die Membran gegen das Gehäuse dadurch abgedichtet ist, daß sie an einer die Membran tragenden Endplatte befestigt ist, die ein Ende des Gehäuses abschließt, jedoch'als eine Baugruppe zusammen mit der Membran vom Gehäuse lösbar und daraus herausnehmbar ist, und daß eine lösbare Verriegelungsverbindung zwischen dem Gehäuse und der Endplatte vorgesehen ist.
2. Betätigungsorgan nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die herausnehmbare Baugruppe eine Klemmplatte einschließt, wobei die Lippe der Membran zwischen dieser Klemmplatte und der Endplatte eingeklemmt ist.
3. Betätigungsorgan nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verriegelungsverbindung Nasen aufweist, die von mit ihnen zusammenwirkenden Verriegelungsschlitzen aufgenommen werden.
4. Betätigungsorgan nach den Ansprüchen 1-3, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das andere, der Membranbaugruppe gegenüberliegende Gehäuseende von einer lösbaren Stößelführung verschlossen ist, durch die ein Ausgangsstößel hindurchgeht, an dessen innen gelegenem Ende ein an der Membran anliegendes Kraftübertragungsglied angebracht ist.
5) Betätigungsorgan nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t, daß eine den Ausgangsstößel umgebende Schraubengegenfeder am Kraftübertragungsglied anliegt und die Membran in Richtung auf die die Membran tragende Endplatte hin drückt.
6) Betätigungsorgan nach den Ansprüchen 1-5, d adurch gekennzeichnet, daß die Membran und die sie tragende Endplatte zwischen sich eine Druckkammer des Betätigungsorganes bilden, in die Luft unter Druck durch einen Einlaß in der Endplatte zugeführt werden kann.
7) Betätigungsorgan nach den Ansprüchen 1-6, d adurch gekennzeichnet, daß sich auf der Endplatte eine Feder befindet, die mit der Endkante des Zylindergehäuses in Eingriff steht und dadurch die die Endplatte und die Membran umfassende Baugruppe in der Verriegelungsstellung hält.
8) Betätigungsorgan nach den Ansprüchen 5-7, d adurch gekennzeichnet, daß bei seinem Zusammenbau die lösbare Stößelführung in das Gehäuse durch das nachfolgend von der die Membran tragenden Endplatte eingenommene Gehäuseende einsetzbar und gegen einen Austritt aus dem ihr zugeordneten Gehäuseende durch Vorsprünge am Gehäuse gesichert ist, wobei die Stößelführung durch die Gegenfeder gegen das Gehäuse gedrückt wird.
9) Betätigungsorgan nach den Ansprüchen 1-8, d adurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Plunger im wesentlichen aus einem Teil in Form eines tiefen Napfes besteht, und dadurch als Form für die Membran wirkt.