DE1924719U - Hydraulische stelleinrichtung. - Google Patents

Description

RAJHH 602-3.8.65 V

2€18-62/Dr.Sd/Ro.

(corresp. to

US Serial TSo. 100,860 - _o

Heese - File F 17088) ^2#

filed April 5, 1961.

General Dynamics Corporation, Sroton, Connecticut, USA

Hydraulisehe Stelleinrichtung.

Die feuerung bezieht sieh auf eine hydraulische Stelleinrichtung und iii einzelnen auf eine solche hydraulische Stelleinrichtung, die zur Einstellung eines angetriebenen Körpers in eine von drei vorbestimmten Stellungen benutzt werden kann*

Mechanische Stelleinrichtungen, die durch eine flussig* keit betätigt werden, sind für die Steuerung einer großen Anzahl von Vorrichtungen, beispielsweise von Ventilen, bereits benutzt worden und sind mechanisch wenig störanfällig und in Betrieb sehr zuverlässig. Sie liefern ferner ein großes Ausgangsdrehmoment, wenn sie mit einer flüssigkeit oder einem &as von hohem Brück gespeist werden, wie es beispielsweise in hydraulischen Systemen der lall ist. Die meisten derartigen Stelleinrichtungen können einen angetriebenen Körper in

zwei variestimmte Stellungen bringen· Es ist jedoch kaufig erwünscht, eine mechanische Vorrichtung in eine von drei vorbestimmten Stellungen zu bringen.

Durch die leuerung wird eine mit einem Gas oder mit einer Flüssigkeit betätigte Einrichtung vorgesehlagen, welche an ihrer Ausgangsseite die Einstellung in drei vorbestimmte Stellungen erlaubt· Zu diesem Zweck enthält eine bevorzugte lusflhrungsform der leuerung ein tehäuse, in welchem sich ein zylindrisches Rohr mit einer öffnung an seinem einen Ende zwischen zwei Endlagen bewegt. Bin in dem zylindrischen Bohr befindlicher Kolben trägt einen Betätigungsstift, welcher aus dem zylindrischen Bohr herausragt· Die Eolbenbewegung wird durch einen in dem zylindrischen Bohr befindlichen Ansehlag begrenzt. Im Gehäuse ist eine öffnung vorhanden, welche mit einer Kammer an dem offenen Ende des Zylinders in Verbindung steht und eine zweite öffnung, die sich in Verbindung mit dem Innenraum des Zylinders befindet· Diese beiden öffnungen werden an die Leitung für das Gas oder die Druckflüssigkeit angeschlossen. Diese beiden öffnungen dienen ferner zusammen mit Biiekleitungen zur Verstellung des Betätiguagsstiftes in eine von drei vorbestimmten Stellungen·

Fig. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer durch ein Gas ©der durch eine Druckflüssigkeit

betätigten oder gesteuerten Stelleinrichtung gemäß der feuerung.

fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Stelleinrichtung nach Fig. 1 längs der Sehnittebene 2-2 in der Bfeilrichtung gesehen.

fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen die Stelleinrichtung in ihren drei vorbestimmten Stellungen und sind teilweise im Schnitt gehalten.

Bei der im folgenden zu beschreibenden typischen Ausflhrungsform der Neuerung besitzt die Stelleinrichtung gemäß fig. 1 und 2 ein Gehäuse, welches eine Hatte 1 enthält, auf der sich geeignet durchbohrte Körper 2 und 3 befinden. Büttels geeigneter Ansätze 1a wird die Hatte 1 und somit die ganze Stelleinrichtung beispielsweise an einem zu betätigenden Ventil befestigt. In dem Körper 2 befindet sich eine zylindrische Kammer 4» zu welcher eine Hülse 2a konzentrisch angeordnet ist. Die Hülse 2a ist in geeigneter leise an dem Körper 2 befestigt. In dem Körper 3 ist eine ringförmige Tertiefung 5 vorgesehen, die ebenfalls konzentrisch zu der Kammer 4 liegt. Auch auf dem Körper 3 befindet sich eine zur Tertiefung 5 konzentrische Hülse 3a» Ein Kanal 5a verbindet die Tertiefung 5 mit der Unterseite des Körpers 3.

Ein zylindrisches Eohr 6 gleitet mit seinem in fig. 1 linken Ende in der Sammer 4 und mit seinem rechten Ende in der Vertiefung 5. Der Körper 3 besitzt eine öffnung 7» von welcher aus ein Kanal β in das Innere des zylindrischen Eohres 6 fuhrt, während der Körper 2 eine öffnung 10 besitzt, die aber einen Kanal 11 mit der Kammer 4 in Verbindung steht. Der Abstand zwischen den Körpern 2 und 3 "and die länge des zylindrischen Rohres 6 erlaubt eine Bewegung zwischen den beiden Endstellungen des zylindrischen Rohres in den Kammern 4 und 5.

Ein Kolben 12 gleitet innerhalb des zylindrischen Rohres 6 und trägt auf seinen ringförmigen Vertiefungen 15 und 16 Kolbenringe 13 und 14. Diese Vertiefungen bzw. Kolbenringe liegen nahe den beiden Kolbenenden und dienen zur Abdichtung des Kolbens. Eine Schulter 6a des zylindrischen Rohres 6 umschließt eine öffnung 6b von geringerer Querschnittsfläche als der Kolben 12. Diese öffnung 6b stellt eine Verbindung zwischen der Kammer 4 und dem Inneren des zylindrischen Rohres 6 dar.

Um einen Durchtritt des Sases oder der Flüssigkeit während der Bewegung des zylindrischen Rohres 6 zu verhindern, ist ein Dichtungsring 17 in einer kreisringförmigen Rille auf der Innenwand der Vertiefung 5 und ein weiterer Dichtungsring 18 in einer kreisförmigen Rille auf der Innenwand der Kammer 4 angebracht, litteis weiterer geeigneter Abdichtungen kann der Verlust an Druckflüssigkeit klein gehalten werden.

Ein Betätigungsstift 19 reieht durch den Kolben 12 und durch zwei in dem zylindrischen Eohr 6 befindliehe üängsschlitze 20 hindurch. Mittels eines quer zum Betätigungsstift 19 verlaufenden Stiftes 19a ist der Stift 19 an dem Kolben befestigt. Die beiden Enden der Längssdhlitze 20 und/oder die Schulter 6a bilden Anschläge für den Kolben.

Der Betätigungsstift 19 trägt an seinen beiden Enden Hollen 21, welche in gabelförmige Arme 22 eingreifen. Diese gabelförmigen Arme sind auf einer Ausgangswelle 23 befestigt.

Die Wirkungsweise der Stelleinrichtung kann an land der l*ig. 3 bis 5 leicht erläutert werden. Diese figuren zeigen drei vorbestimmte Stellungen, in welche der Betätigungsstift 19 und die Ausgangswelle 23 durch den flüssigkeitsdruck gebracht werden. Bei der hier zu beschreibenden Ausführungsform wird die Ausgangswelle 23 durch die Druckflüssigkeit, welche über die öffnung 7 eingeleitet und über die öffnung 10 abgeführt wird in die Stellungen 0°, 30° und 90° gebracht. Durch geeignete Bemessung der Länge des zylindrischen Eohres 6 und des Kolbens 12 können auch andere vorbestimmte Stellungen erreicht werden.

Die fig. 3 zeigt die Ausgangswelle 23 in der O⁰-Lage, wobei die Druckflüssigkeit über die öffnung 7 eingeführt und über die öffnung 10 wieder abgeleitet wird. Bei der an den

Öffnungen 7 und 10 durch !feile angedeuteten tlüssigkeitsriehtung gelangt der Kolben 12 in seine linke Endlage, die in lig. 3 gezeichnet ist. Bei dieser Bewegung des Kolbens in seine linke Bndlage bildet die Schulter 6a einen Anschlag für den Kolben und das zylindrische Bohr 6 wandert an die linke Stirnfläche der Kammer 4* Der Betätigungsstift 19 bewegt sich dabei innerhalb der längssehlitze 20 in eine Sage, in welcher der gabelförmige Arm 22 und die Ausgangswelle 23 in der O°-Lage liegen.

Wenn die Ausgangswelle 23 in ihre 30°-I«age, die in lig. dargestellt ist, gebracht werden soll, wird die Druckflüssigkeit mit der in lig. 4 dargestellten Bfeilriehtung in Öffnungen 7 und 10 zugeführt, so daß sieh das zylindrische Rohr 6 nach rechts und der Kolben 12 nach links bewegt. Ba der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 4 auf eine größere fläche, nämlich auf die Stirnfläche des Zylinders 6 einwirkt, als die aber die öffnung 7 auf dem Kolben 12 einwirkende Druckflüssigkeit, bewegt sich das zylindrische Bohr nach rechts und durch die Schulter 6a wird der Kolben 12 und somit auch der Betätigungsstift 19 nach rechts bewegt bis das rechte Ende des zylindrischen Rohres die Bodenfläche der ringförmigen Tertiefung 5 berührt. Da die lichte Querschnittsfläche der Öffnung 6b, durch welche hindurch die Druckflüssigkeit an den Kolben 12 gelangt, erheblich kleiner ist als die Stirnfläche des Kolbens, wird der Kolben gegen seine Ansehlagsflache im zylindrischen Rohr, d,h. an die Schulter 6a, angedruckt, wenn aber die Öffnungen 7 und 10 die Flüssigkeit mit dem gleichen Druck zugeführt wird.

Üm schließlich die Ausgangswelle 23 in ihre 90°-Lage, die in fig. 5 dargestellt ist, zu drehen wird Sruekflfissigkeit an der Öffnung 10 eingeleitet und aber die Öffnung 7 wieder abgeführt. Dann bewegt sich das zylindrische Rohr 6 nach rechts, bis es am Boden der Vertiefung 5 anliegt· Durch die an der Öffnung 10 eingeleitete Druckflüssigkeit wird auch der Kolben 12 in seine rechte Endlage befördert. Die Rollen 21 bewegen sich also in ihre rechte Endlage, so daß der gabelförmige Arm 22 in seine 90°-Lage gelangt.

Claims (2)

P.A. i04 502*-3.8.65 Schutzanspräche

1.) Hydraulisehe Stelleinrichtung zur Einstellung eines angetriebenen Körpers in eine von drei vorbestimmten Stellungen, gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse (1);

b) zwei öffnungen (10» 7) i» Gehäuse für eine Druckflüssigkeit oder ein Druckgas;

c) ein zylindrisches Bohr (6), das zwischen zwei Endlagen innerhalb einer Kammer beweglieh ist;

d) einen in diesem Eohr beweglichen Kolben (12);

e) eine Öffnung (6b) von geringerem Durehmesser als der Kolben am einen Ende des zylindrischen Rohres;

f) einen Schlitz (20) in der Wand des zylindrischen Rohres;

g) einen ersten Kanal (1t) zum Eintritt der Flüssigkeit durch die öffnung (6b) geringeren Durchmessers als der Kolben in das bewegliche zylindrische Eohr;

h) einen Betätigungsstift (19), der am Kolben befestigt ist und durch den Schlitz hindurehragtj

i) eine Schulter (6a) ia zylindrischen Eohr, welche die Bewegung des Kolbens in Richtung der Öffnung geringeren Durehmessers begrenzt;

k) einen zweiten Kanal (8) am anderen Ende des zylindrischen Rohres zum Durchtritt der Druckflüssigkeit durch die

zweite Öffnung (7) und das Innere des bewegliehen zylindrischen Rohres;

so daß durch Zuführung der Druckflüssigkeit an die erste und zweite Öffnung (7, 10) der BetStigungsstift in seine drei Stellungen bewegt wird.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle (23) in der Iahe des zylindrischen Rohres (6) angeordnet ist, daß ein gabelförmiger Arm (22) an der Welle befestigt ist, und dal eine Rolle (21) auf dem Betätigungsstift (19) mit dem Arm zusammenarbeitet, so daß ein größeres Drehmoment in der einen Endlage des Betätigungsstiftes erzeugt wird, als wenn sich der gabelförmige Arm senkrecht zu der Achse des zylindrischen Rohres befindet.