DE19751562A1 - Fluid-betriebener Aktuator - Google Patents

Fluid-betriebener Aktuator

Info

Publication number
DE19751562A1
DE19751562A1 DE19751562A DE19751562A DE19751562A1 DE 19751562 A1 DE19751562 A1 DE 19751562A1 DE 19751562 A DE19751562 A DE 19751562A DE 19751562 A DE19751562 A DE 19751562A DE 19751562 A1 DE19751562 A1 DE 19751562A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
end position
actuator
housing
actuator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19751562A
Other languages
English (en)
Inventor
Nils-Olof Haekansson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Lastvagnar AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Lastvagnar AB filed Critical Volvo Lastvagnar AB
Publication of DE19751562A1 publication Critical patent/DE19751562A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F02B37/186Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/16Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member
    • F16K31/163Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member the fluid acting on a piston
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluid-betriebenen Aktuator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Bedürfnis nach hydraulischen oder durch komprimierte Luft betriebenen Aktuatoren existiert in vielen technischen Gebie­ ten. Übliche Aktuatoren wiesen einen Kolben auf, der zur Hin- und Herbewegung innerhalb eines Zylinders angeordnet ist, wo­ bei der Kolben mit einer Aktuatorstange zusammenarbeitet, die mit einer Komponenten verbunden ist, deren Relativposition zu verändern ist. Typischerweise ist der Kolben mit zumindest einem Kolbenring versehen, um zu gewährleisten, daß kein Lec­ ken des Betriebsfluid am Kolben vorbei auftritt. Bei vielen Anwendungen sind die Kolbenringe aus einem weichen, elasti­ schen Material, wie z. B. Gummi oder einem Kunststoffmaterial, hergestellt. In Arbeitsumgebungen, in denen ein Aktuator ho­ hen Temperaturen ausgesetzt sein kann, ist es jedoch nicht möglich, Materialien mit einem niedrigen Schmelzpunkt zu ver­ wenden. In solchen Fällen war es bis zum heutigen Tag notwen­ dig, Kolbenringe zu verwenden, welche beispielsweise aus Fe­ derstahl hergestellt sind.
Nichtsdestoweniger weist sogar Federstahl Beschränkungen auf, was die Temperaturen betrifft, denen er ausgesetzt werden kann. Beispielsweise ist es, falls nicht spezielle Vorsorge­ maßnahmen ergriffen werden, nicht möglich, solch einen Aktua­ tor in der Nähe des Abgasverteilers einer Brennkraftmaschine zu verwenden.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Fluid-betriebenen Aktuators, der zur Verwendung in harten Umgebungen geeignet ist, wobei der Ak­ tuator einfacher als übliche Aktuatoren ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Aktuator nach dem Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Einsicht, daß viele Aktuatoren nur dazu erforderlich sind, die Bewegung einer Komponente zwischen zwei vorbestimmten Endpositionen zu be­ wirken. Eine typische Anwendung solch eines Aktuators dient zum Betreiben eines Ein/Aus-Ventils, d. h. das Ventil ist ent­ weder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen. Bei solchen Ventilen findet die Bewegung des Kolbens zwischen den zwei Endpositionen sehr schnell statt. Als solche existiert die Notwendigkeit, einer hochqualitativen Abdichtung nur in den Endpositionen, da irgendein Lecken, das während der Ver­ schiebung des Kolbens stattfindet, volumenmäßig gering ist aufgrund der kurzen Zeit, welche der Kolben zur Fortbewegung von einer Endposition zur anderen benötigt.
Bevorzugte Ausführungsformen des Fluid-betriebenen Aktuators gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen An­ sprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung des bean­ spruchten Aktuators zum Betreiben von Ventilen in einem Fahr­ zeug mit Dieselmotor.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden detaillierter an­ hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die be­ gleitenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Querschnittsansicht durch einen Fluid-betriebenen Aktuator gemäß der vor­ liegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform eines Aktuators gemäß der vor­ liegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht durch eine In­ stallation als Ausführungsform eines Aktuators der vorliegenden Erfindung.
In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 10 allgemein ei­ nen Fluid-betriebenen Aktuator in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Aktuator 10 umfaßt ein Gehäuse 12 zum Definieren eines Zylinders 14 mit einer Zylinderwand 16, welche um eine Längsachse 18 verläuft. Ein Kolben 20 ist zur Hin- und Herbewegung in dem Zylinder entlang der Längsachse 18 angeordnet. Der Kolben 20 ist derart gestaltet, daß er durch ein Betriebsfluid antreibbar ist, beispielsweise kom­ primierte Luft, welche in den Zylinder 14 über einen Einlaß 22 einführbar ist, der im Gehäuse 12 vorzugsweise an einem axialen Ende desselben angeordnet ist. Die Einführung des Be­ triebsfluids bewirkt, daß der Kolben 20 von einer ersten End­ position, an der der Kolben neben dem Einlaß 22 liegt, zu ei­ ner zweiten Endposition entfernt von dem Einlaß verschoben wird.
Zum Übertragen der Verschiebung des Kolbens in nutzbare Ar­ beit kooperiert der Kolben 20 mit einer Aktuatorstange 24. Die Aktuatorstange verläuft im wesentlichen entlang der Längsachse 18 und tritt aus durch eine Öffnung 26 im Gehäuse an einem Ende, das demjenigen des Fluideinlasses 22 gegen­ überliegt. In einer später beschriebenen Art und Weise kann der Verlauf der Aktuatorstange um einige wenige Grad bezüg­ lich der Achse 18 abweichen. Dennoch ist die Aktuatorstange 24 derart angeordnet, daß sie im wesentlichen entlang der Längsachse 18 durch den Kolben 20 verschoben wird.
Eine erste Abdichteinrichtung 28 ist im Gehäuse 12 zum Ein­ richten eines Dichtkontakts mit einem ersten Bereich 30 des Kolben 20, wenn der Kolben in seiner ersten Endposition ist, vorgesehen. Die erste Abdichteinrichtung 28 ist vorteilhaf­ terweise ein Sitzventil, das in der Zylinderwand 16 des Ge­ häuses an dem Ende des Gehäuses neben dem Einlaß 22 gebildet ist. Falls nicht durch das Betriebsfluid beeinflußt, ruht der Kolben 20 in der ersten Endposition aufgrund der Vorspannwir­ kung einer Federeinrichtung, beispielsweise einer Spiralfeder 32, welche auf den Kolben innerhalb des Gehäuses wirkt.
Eine zweite Abdichteinrichtung 34 ist ebenfalls in dem Gehäu­ se 12 vorgesehen, wobei diese zweite Abdichteinrichtung dazu dient, einen Dichtkontakt mit einem zweiten Bereich 36 des Kolbens 20, wenn der Kolben in der zweiten Endposition ist, einzurichten. Wie aus den Zeichnungen klar hervorgeht, liegt der zweite Bereich 36 des Kolbens axial dem ersten Bereich 30 gegenüber. Die zweite Abdichteinrichtung 34 ist vorteilhaf­ terweise in ein axiales Ende eines im allgemeinen zylindrisch geformten Einsatzes 38 im Gehäuse 12 eingegliedert. Wie am deutlichsten aus Fig. 2 hervortritt, kann der Einsatz 38 ent­ weder in das Gehäuse geschraubt sein oder durch Preßsitzein­ passung darin vorgesehen sein. Das axiale Ende des Einsatzes 38 formt ein Sitzventil 34, gegen das der zweite Bereich 36 des Kolbens 20 stößt, wenn der Kolben in seiner zweiten End­ position ist, d. h. wenn das Betriebsfluid den Kolben von sei­ ner ersten Endposition verschoben hat.
Die erste und zweite Abdichteinrichtung 28, 34 dienen zum Verhindern eines Leckens des Betriebsfluids am Kolben 20 vor­ bei, wenn der Kolben in der ersten Endposition bzw. in der zweiten Endposition ist. Jedoch sind in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Kolben 20 und das Gehäuse 12 derart angeordnet, daß, wenn der Kolben zwischen der ersten Endposition und der zweiten Endposition ist, das Betriebs­ fluid zwischen den Kolben und die Zylinderwand 16 auslecken darf. Diese Position des Kolbens ist in Fig. 1 und 2 gezeigt. Aufgrund des schnellen Versatzes des Kolbens zwischen seinen Endpositionen tritt ein Lecken normalerweise nur für einen Bruchteil einer Sekunde auf.
Anstatt als verschwenderisch und unerwünscht angesehen zu werden, dient das Fließen des Betriebsfluids am Kolben vorbei zum Kühlen des Kolbens und des Gehäuses sowie zum Wegwischen von irgendwelchem Schmutz, der sich auf den Ventilsitzen 28, 34 angesammelt haben kann. Der Kühlaspekt dieses Leckens ist insbesondere vorteilhaft für die in Betracht gezogene Verwen­ dung der vorliegenden Erfindung bei Dieselmotoren, wo insbe­ sondere in der Nähe des Abgasverteilers hohe Temperaturen vorherrschen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und wie in den Zeichnungen gezeigt, haben der erste und zweite Be­ reich 30, 36 des Kolbens 20 eine konvexe oder abgerundete Ge­ stalt. Diese Anordnung gewährleistet, daß eine hinreichende Abdichtung in den Endpositionen erzielbar ist, und zwar sogar falls der Kolben leicht fehlausgerichtet ist. Dies kann bei­ spielsweise dann auftreten, falls die Aktuatorstange 24 ver­ anlaßt wird, eine Verschiebung zu bewirken, die nicht konzen­ trisch mit der Längsachse 18 ist. Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung kann der Kolben sogar im we­ sentlichen sphärisch sein.
Allen Gestalten des Kolbens 20 gemeinsam ist, daß der Kolben eine ununterbrochene axial und umfangsmäßig verlaufende Ober­ fläche gegenüberliegend der Zylinderwand 16 aufweisen kann, d. h. keine Kolbenringe gegenwärtig sein müssen.
Die konvexe oder abgerundete Gestalt des ersten und zweiten Bereichs 30, 36 des Kolbens unterstützt ebenfalls die Auf­ rechterhaltung des Dichtkontakts mit der ersten und zweiten Abdichteinrichtung 28, 34, sollte der Aktuator Schwingungen unterworfen sein. Für Anwendungen, in denen beträchtliche Schwingungen auftreten können, und in Übereinstimmung mit ei­ ner bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, kooperiert die Aktuatorstange 24 mit dem Kolben 20 über eine flexible Kupplung, welche im all­ gemeinen mit Bezugszeichen 40 bezeichnet ist. Die flexible Kupplung 40 ist derart angeordnet, daß sie eine axiale Ver­ schiebung der Aktuatorstange 24 relativ zum Kolben 20 ermög­ licht.
Somit ist die flexible Kupplung 40 vorzugsweise in einer axial verlaufenden Öffnung im Kolben 20 untergebracht, wobei die Öffnung aus einer Kammer 42 und einer zweiten Kammer 44 besteht, wobei die erste Kammer einen Durchmesser aufweist, der größer als derjenige der zweiten Kammer ist. Auf diese Art und Weise wird eine Schulter 45 in dem Kolben am Übergang zwischen der ersten und zweiten Kammer gebildet. Die Öffnung ist durch einen Kragen 46 geschlossen, welcher in die Öffnung des Kolbens 20 geschraubt oder mit Preßsitz eingepaßt sein kann. In der eingesetzten Position bietet der Krage 46 eine Endoberfläche 47, welche in die erste Kammer 42 gerichtet ist. Der Kragen 46 hat eine axial verlaufende Durchgangsboh­ rung 48, entlang der die Aktuatorstange 24 verschiebbar ist. Innerhalb der Öffnung hat die Aktuatorstange 24 einen Ab­ schnitt 50 mit reduziertem Durchmesser, beispielsweise 60% des Durchmessers des Restes der Aktuatorstange. Somit ist ei­ ne Anschlagschulter 52 auf der Aktuatorstange innerhalb der Öffnung gebildet. Ein erster Gleitkragen 54 ist auf dem Ab­ schnitt 50 mit reduziertem Durchmesser der Aktuatorstange an­ geordnet und ist zur Anschlagschulter 52 der Stange und der Endoberfläche 57 des Kragens durch eine Feder 56, beispiels­ weise eine Spiralfeder, vorgespannt. Die durch die Feder 56 erzeugte Federkraft des flexiblen Kupplung ist geringer als diejenige, welche durch die Feder 32 erzeugt wird, die auf den Kolben 20 wirkt. Die Feder 56 der flexiblen Kupplung wirkt ebenfalls auf einen zweiten Gleitkragen 58, der auf dem Abschnitt 50 mit reduziertem Durchmesser angeordnet ist. Die Feder spannt den zweiten Gleitkragen 58 zur Schulter 45 im Kolben und einen Verriegelungsring 60 der in der Nähe des freien axialen Endes des Abschnitts 50 mit reduziertem Durch­ messer angeordnet ist, vor. Der Durchmesser der zweiten Kam­ mer 44 ist dermaßen, daß er ermöglicht, daß der Verriege­ lungsring 60 dort durchläuft.
Die Funktion der flexiblen Kupplung wird jetzt beschrieben.
Wenn der Kolben 20 in seiner ersten Endposition ist, d. h. wenn der erste Bereich 30 des Kolbens in Dichtbeziehung mit der ersten Abdichteinrichtung 28 steht, resultiert eine Ver­ schiebung der Aktuatorstange 24 in einer durch den Fall 62 angezeigten Richtung darin, daß die Anschlagschulter 52 der Stange, die auf den ersten Gleitkragen 54 wirkt, die Feder 56 der flexiblen Kupplung komprimiert. Da der zweite Gleitkragen 58 daran gehindert ist, in der Richtung des Pfeils 62 bewegt zu werden, nämlich durch die in dem Kolben gebildete Schulter 45, wird ein Teil des Abschnitts 50 mit reduziertem Durchmes­ ser der Aktuatorstange gezwungen, durch den zweiten Gleitkra­ gen zu gleiten, so daß der Verriegelungsring 60 auf der Ak­ tuatorstange innerhalb der zweiten Kammer 44 verschoben wird.
Diese Sequenz von Ereignissen gilt ebenfalls für den Fall, in dem der Kolben 20 in seiner zweiten Endposition durch den im Zylinder 14 vorherrschenden Druck gehalten wird. Somit wird die Dichtbeziehung zwischen dem zweiten Bereich 36 des Kol­ bens und der zweiten Abdichteinrichtung 34 beibehalten, und zwar unter der Voraussetzung, daß der Aktuator in der Rich­ tung des Pfeils 62 in Fig. 2 mit einer Kraft verschoben wird, welche durch die Feder 56 der flexiblen Kupplung aufgenommen werden kann, ohne die auf den Kolben durch das Betriebsfluid in dem Zylinder 14 erzeugte Kraft zu überschreiten.
Sollte, wenn der Kolben 20 in seiner ersten Endposition ist, die Aktuatorstange 24 in einer durch den Fall 64 in Fig. 2 angezeigten Richtung verschoben werden, wirkt der Verriege­ lungsring 60 auf der Aktuatorstange auf den zweiten Gleitkra­ gen 58, was bewirkt, daß die Feder 56 der flexiblen Kupplung stärker komprimiert wird. Der Kolben wird in seiner ersten Endposition zurückgehalten, und deshalb in Dichtbeziehung mit der ersten Dichteinrichtung 28, nämlich durch die Kraft, die durch die Feder 32 in dem Gehäuse 12 angelegt ist, falls nicht der Aktuator in der Richtung des Pfeils 64 mit einer Kraft verschoben wird, welche diejenige überschreitet, die durch die Feder 32 erzeugt wird, und zwar zur selben Zeit, wie die Verschiebung größer als die komprimierbare Länge der Feder 56 in der flexiblen Kupplung ist.
Aus dem Obigen erscheint klar, daß die Bereitstellung der flexiblen Kupplung 40 gewährleistet, daß die Dichtbeziehung an einer beliebigen Endposition aufrechterhalten wird, sogar falls die Aktuatorstange Schwingungen unterliegt oder sogar falls die Aktuatorstange anderen Verschiebungen unterliegt, welche in der Amplitude kürzer als die komprimierbare Länge der Feder 56 in der flexiblen Kupplung sind. Diese letztere Bedingung wird detaillierter mit Bezug auf die in Fig. 3 ge­ zeigte Ausführungsform erklärt.
Dabei ist in Fig. 3 eine Ausführungsform eines Aktuators 10 gemäß der Erfindung dargestellt, welche zur Verwendung mit einer im allgemeinen durch das Bezugszeichen 70 bezeichneten Ventilanordnung dient. Die Ventilanordnung 70 umfaßt ein Ven­ tilschließelement 72, das durch eine Öffnung in einem Ventil­ gehäuse 74 hervorsteht. Eine Schwenkverbindung 76 ist zur Schwenkbewegung innerhalb des Ventilgehäuses 74 um eine Achse 78 gelagert. Die Schwenkverbindung liegt in Form eines im we­ sentlichen L-förmigen Hebels vor, der ein erstes 80 und ein zweites 82 freies Ende aufweist, wobei die Achse 78 dazwi­ schen gelegen ist. Ein Teil des Ventilschließelements 72, das in das Ventilgehäuse 70 vorsteht, ist am ersten freien Ende 80 der Schwenkverbindung 76 aufgehängt.
Der Aktuator 10 kooperiert mit dem Ventilgehäuse 74 derart, daß das Ende der Aktuatorstange 24 außerhalb des Aktuatorge­ häuses 12 in das Ventilgehäuse 74 vorsteht und am zweiten freien Ende 82 der Schwenkverbindung 76 aufgehängt ist. Der Aktuator ist in Fig. 3 mit dem Kolben 20 in seiner ersten Endposition und dem Ventilschließelement 72 der Ventilanord­ nung 70 in einer vollständig von dem Ventilgehäuse 74 ausge­ streckten Position dargestellt, an der das Ventilschließele­ ment 72 in dichtender Weise gegen einen Ventilsitz 84 gehal­ ten ist, der in einer Passage 86, die zu schließen ist, ge­ bildet ist.
Die Komponenten des in Fig. 3 gezeigten Aktuators können aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein. Im allgemeinen jedoch ist rostfreier Stahl bevorzugt. Typischer­ weise kann der Durchmesser des Kolbens etwa 50 mm und die Länge des Zylinders etwa 110 mm betragen.
Die Einführung des Betriebsfluids in den Aktuator 10 veran­ laßt, daß der Kolben 20 zum Ventilgehäuse 74 hin verschoben wird. Die anfängliche Bewegung des Kolbens 20 verursacht, daß sie die Feder 56 der flexiblen Kupplung komprimiert und dar­ auf die Verschiebung der Aktuatorstange 24 initiiert. Die Verschiebung der Aktuatorstange 24 verursacht, daß die Schwenkverbindung 76 in dem Ventilgehäuse 74 um die Schwen­ kachse 78 verschwenkt, um dadurch das Ventilschließelement 72 zum Ventilgehäuse 74 hin zu ziehen.
Aufgrund der Tatsache, daß die Schwenkachse 78 fixiert ist, impliziert die Drehung der Schwenkverbindung 76 um die Achse, daß die Aktuatorstange 24 nicht einer wirklich geraden Linie während der Verschiebung des Kolbens 20 von seiner ersten Endposition auf seine zweite Endposition folgt. Mit anderen Worten folgt die Aktuatorstange nicht genau der Längsachse 18 des Zylinders 14. Da jedoch der Aktuator gemäß der vorliegen­ den Erfindung derart entworfen ist, daß er ein Lecken zwi­ schen dem Kolben und der Zylinderwand während der Verschie­ bung des Kolbens zwischen seinen Endpositionen zuläßt, reicht der relativ große radiale Freiraum zwischen dem Kolben und der Zylinderwand aus, um eine Abweichung der Aktuatorstange von der Längsachse 28 zuzulassen. Es erscheint klar, daß, falls der Kolben 20 entlang seiner axialen Erstreckung in der Nähe der Zylinderwand 16 abgerundet sein sollte, die Abwei­ chung der Aktuatorstange von der Längsachse sogar bei einem sehr kleinen radialen Freiraum zwischen dem Kolben und der Zylinderwand möglich ist.
Das Ventilschließelement 72 wird zum Ventilgehäuse 74 gezo­ gen, bis ein Sitz 88 auf dem Ventilschließelement 72 einen Anschlagsitz 90 auf dem Ventilgehäuse 74 kontaktiert. Auf­ grund der Bereitstellung der flexiblen Kupplung 40 kann das Ventilschließelement den Anschlagsitz 90 kontaktieren, bevor der Kolben 20 seine zweite Endposition erreicht, und zwar vorausgesetzt, daß die restliche Fortbewegungsstrecke des Kolbens durch die Feder 56 der flexiblen Kupplung aufgenommen werden kann. Dies impliziert, daß die Hublänge des Aktuators nicht exakt mit der Hublänge der Ventilanordnung übereinstim­ mung muß, wodurch eine Flexibilität beim Abstimmen von Aktua­ toren mit Ventilanordnungen bei industriellen Anwendungen er­ möglicht ist.
Wenn es erwünscht ist, das Ventilschließelement 72 auf die in Fig. 3 gezeigte Position zurückzuführen, in der das Ventil­ schließelement gegen den Ventilsitz 84 stößt, wird der Druck des Betriebsfluid in dem Zylinder 14 reduziert, so daß der durch die Feder 32 in dem Gehäuse auf den Kolben 20 ausgeübte Druck denjenigen des Betriebsfluids übersteigt. Der Kolben wird dadurch von seiner zweiten Endposition in seine erste Endposition verschoben, und die Aktuatorstange 24 bewirkt demzufolge eine Schwenkbewegung der Schwenkverbindung 76. Wiederum kann das Ventilschließelement 72 den Ventilsitz 84 kontaktieren, bevor der Kolben 20 seine erste Endposition er­ reicht hat, und zwar vorausgesetzt, daß die restliche Fortbe­ wegungsstrecke des Kolbens durch die Feder 56 der flexiblen Kupplung aufgenommen werden kann.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und in den Zeichnungen illustrierten Ausführungsformen be­ schränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs der ange­ hängten Patentansprüche variiert werden. Beispielsweise kann bei bestimmten Ausführungsformen der Kolben mit Führungsrin­ gen versehen werden, welche dennoch ermöglichen, daß das Be­ triebsfluid zwischen dem Kolben und der Zylinderwand aus­ leckt.

Claims (10)

1. Fluid-betriebener Aktuator (10) mit:
einem Gehäuse (12) zum Definieren eines Zylinders (14) mit einer Zylinderwand (16), welche um eine Längsachse (18) herum verläuft;
einem Kolben (20), der zur Hin- und Herbewegung in dem Zylinder (14) entlang der Längsachse (18) zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition ange­ ordnet ist;
einer Aktuatorstange (24), die mit dem Kolben (20) zu­ sammenwirkt, zur Verschiebung im wesentlichen entlang der Längsachse, und
einer ersten Abdichteinrichtung (28) in dem Gehäuse (12) zum Einrichten eines Dichtkontakts mit einem ersten Be­ reich (30) des Kolbens (20) in der ersten Endposition und einer zweiten Abdichteinrichtung (34) in dem Gehäuse (12) zum Einrichten eines Dichtkontakts mit einem zwei­ ten Bereich (36) des Kolbens in der zweiten Endposition, so daß ein Lecken des Betriebsfluids an dem Kolben (20) vorbei verhindert ist, wenn der Kolben in der ersten Endposition und der zweiten Endposition ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben (20) und das Gehäuse (12) derart angeordnet sind, daß, wenn der Kolben zwischen der ersten Endposi­ tion und der zweiten Endposition ist, das Betriebsfluid zwischen dem Kolben und der Zylinderwand (16) auslecken kann.
2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (32) derart innerhalb des Gehäuses (12) angeordnet ist, daß sie den Kolben (20) zur ersten Endposition hin vorspannt.
3. Aktuator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Abdichteinrichtung (28) und die zweite Abdichteinrichtung (34) Sitzventile aufwei­ sen.
4. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Bereich (30) und der zweite Bereich (36) des Kolbens (20) jeweils eine konvexe Ge­ stalt aufweisen.
5. Aktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) im wesentlichen sphärisch ist.
6. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) eine ununter­ brochene axial und umfangsmäßig verlaufende Oberfläche gegenüberliegend der Zylinderwand (16) aufweist.
7. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aktuatorstange (24) mit dem Kolben (20) über eine flexible Kupplung (40) koope­ riert, wobei die flexible Kupplung derart gestaltet ist, daß sie eine axiale Verschiebung der Aktuatorstange re­ lativ zum Kolben ermöglicht.
8. Aktuator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Kupplung (40) innerhalb des Kolbens (20) aufgenommen ist.
9. Aktuator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Kupplung (40) eine Spiralfeder (56) auf­ weist.
10. Verwendung eines Aktuators nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Betreiben von Ventilen in einem Fahrzeug mit Dieselmotor.
DE19751562A 1996-11-22 1997-11-20 Fluid-betriebener Aktuator Withdrawn DE19751562A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9604287A SE511633C2 (sv) 1996-11-22 1996-11-22 Fluiddrivet manöverorgan och användning av detsamma

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19751562A1 true DE19751562A1 (de) 1998-05-28

Family

ID=20404709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19751562A Withdrawn DE19751562A1 (de) 1996-11-22 1997-11-20 Fluid-betriebener Aktuator

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6199822B1 (de)
DE (1) DE19751562A1 (de)
FR (1) FR2756331B1 (de)
SE (1) SE511633C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2787199A4 (de) * 2011-12-01 2016-01-13 Ruili Group Ruian Auto Parts Abgasbremsventil für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6837145B1 (en) 2002-12-18 2005-01-04 Air Power Systems Co., Inc. Fluid powered actuator
DE102004029577A1 (de) * 2004-06-18 2005-12-29 Deere & Company, Moline Teleskopierbare Kraftübertragungseinrichtung
JP5299479B2 (ja) * 2010-06-30 2013-09-25 株式会社デンソー バルブ制御装置
US8485498B2 (en) * 2010-06-30 2013-07-16 Denso Corporation Valve control apparatus
DE102011008305B4 (de) * 2011-01-11 2014-08-14 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Vorrichtung zur Betätigung eines Stellventils
US9757793B2 (en) * 2013-06-20 2017-09-12 Goodrich Corporation Reinforced electromechanical actuator housing
US10094272B2 (en) * 2015-07-17 2018-10-09 Honeywell International Inc. Linkage for exhaust bypass valve of multi-stage turbocharger
US10364912B2 (en) 2016-08-15 2019-07-30 Emerson Process Management Valve Automation, Inc. Thermal volume control for an actuator assembly
CN108036102B (zh) * 2017-11-28 2019-07-05 安徽荣达阀门有限公司 一种阀门双速控制液压缸

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US892194A (en) * 1906-10-18 1908-06-30 Adam Stewart Starting-valve.
US2078106A (en) * 1933-08-02 1937-04-20 Cash A W Co Valve mechanism
GB531883A (en) * 1939-02-10 1941-01-13 Motosacoche Sa Improvements in and relating to servo-motors
FR954080A (fr) * 1941-07-23 1949-12-19 Const Mecaniques De La Vallee Cylindre hydraulique à fonctionnement libre
US3364675A (en) * 1966-08-25 1968-01-23 Gen Motors Corp Method and means for relating pressures in buffer and working spaces of a hot gas engine
FR2094366A5 (de) * 1970-06-18 1972-02-04 Develop Rech Applique
DE2326609C3 (de) * 1973-05-24 1978-06-22 Paul 5419 Doettesfeld Kunz Dampfschälanlage mit einem Druckbehälter
US4005579A (en) 1975-03-31 1977-02-01 The Garrett Corporation Turbocharger control and method
US4044631A (en) * 1975-05-21 1977-08-30 Whitney Research Tool Company Rotary actuator
IT8121809V0 (it) * 1980-06-10 1981-05-19 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Stantuffo a sfera con fusto di biella ad esso collegato.
DE3032435C2 (de) 1980-08-28 1983-02-03 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Kolbenbrennkraftmaschine mit abschaltbaren Abgasturboladern
NL185173C (nl) 1981-02-20 1990-02-01 Noord Nederlandsche Maschf Hydraulische inrichting.
EP0473829A1 (de) * 1990-09-06 1992-03-11 Azuma Tekko Kabushiki Kaisha Staubaustragapparat
GB9024644D0 (en) * 1990-11-13 1991-01-02 Dewandre Co Ltd C An exhaust brake
DE4432744C2 (de) * 1994-09-14 1996-07-18 Weber Hydraulik Gmbh Einfach wirkender hydraulischer Zylinder
US5675969A (en) * 1996-05-21 1997-10-14 Fuji Oozx Inc. Exhaust gas control device in an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2787199A4 (de) * 2011-12-01 2016-01-13 Ruili Group Ruian Auto Parts Abgasbremsventil für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
SE9604287L (sv) 1998-05-23
SE9604287D0 (sv) 1996-11-22
FR2756331B1 (fr) 2003-09-26
US6199822B1 (en) 2001-03-13
FR2756331A1 (fr) 1998-05-29
SE511633C2 (sv) 1999-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0325958B1 (de) Hydraulisch gesteuertes Ventil
DE60310504T2 (de) Ventil mit Druckausgleichkolben
EP0976013B1 (de) Druckregelventil
DE3523917A1 (de) Von einem steuerorgan betaetigtes steuerungsventil
DE102015111175A1 (de) Hydraulikventil und Pleuel mit einem Hydraulikventil
DE3114197A1 (de) "ventil mit einer feuerbestaendigen dichtung"
DE602004002686T2 (de) Kraftstoffinjektor mit kraftausgeglichenem Steuerventil
DE19751562A1 (de) Fluid-betriebener Aktuator
WO2018083256A1 (de) Längenverstellbare pleuelstange mit einer zylinder-kolben-einheit mit mehreren kolbendichtungen
DE60302382T2 (de) Hochdruckventil
EP1456527B1 (de) Vorrichtung zum übersetzen einer auslenkung eines aktors, insbesondere für ein einspritzventil
DE10046323B4 (de) Hydraulisches Spielausgleichssystem
EP1525393B1 (de) Vorrichtung zum übertragen einer auslenkung eines aktors mit einem elastomerring
DE19925102B4 (de) Brennstoffeinspritzventil
EP0953113A1 (de) Hubkolbenkompressor
EP1293633A2 (de) Türschliesser
DE4332109A1 (de) Verfahren zur Anwendung von und Dichtungsanordnung mit radialen Dichtungsmitteln in einem schieberartig ausgebildeten Schließglied eines Doppelsitzventils
DE102009045995A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE69812907T2 (de) Fluidbetätigtes ventil
EP1043497B1 (de) Schaltventil
DE102004014198B3 (de) Servoventil und Einspritzventil
EP0479021A1 (de) Stellventil für dampfförmige oder flüssige Medien
DE4410742A1 (de) Kraftstoffpumpe
EP4073407B1 (de) Vorrichtung zum halten eines schafts eines hydraulikzylinders in stellung und verfahren zum entsperren und absperren eines sekundär-rückschlagventils der vorrichtung
EP3683434B1 (de) Abgasrückführventil für eine verbrennungskraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee