DE19803819A1 - Fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung - Google Patents
Fluidbetätigte DrehantriebsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine fluidbetätigte Drehantriebs
vorrichtung, mit einem drehbar gelagerten Abtriebsteil,
das wenigstens einen Zahnkranz aufweist, mit dem an zwei
nebeneinanderliegend angeordneten Antriebskolben vorge
sehene zahnstangenartige Verzahnungen in Eingriff stehen,
wobei die Antriebskolben durch Fluidbeaufschlagung in zu
einander parallelen Richtungen gegensinnig bewegbar sind,
um eine Drehbewegung des Abtriebsteils zwischen zwei End
positionen hervorzurufen.
Drehantriebe dieser Art werden auf Grund des Vorhanden
seins zweier Antriebskolben auch als Doppelkolben-Dreh
antriebe bezeichnet. Ihr meist als Voll- oder Hohlwelle
ausgeführtes Abtriebsteil greift zwischen den beiden An
triebskolben hindurch, mit denen es an diametral ent
gegengesetzter Umfangsstelle in Verzahnungseingriff steht.
Durch entsprechende Fluidbeaufschlagung lassen sich die
Antriebskolben zu einer gegensinnigen Linearbewegung an
treiben, was entsprechend der gewählten Verfahrrichtung
eine Drehbewegung des Abtriebsteils im oder entgegen dem
Uhrzeigersinn zur Folge hat. Der dabei vom Abtriebsteil
zwischen den beiden Endpositionen überstrichene Drehwinkel
kann entsprechend dem maximal möglichen Verfahrweg der An
triebskolben mehr oder weniger als 360° betragen.
Von Nachteil bei den der Anmelderin bekannten Dreh
antriebsvorrichtungen ist die fehlende Möglichkeit zur
Vorgabe von Zwischenpositionen des Abtriebsteils. Dadurch
ist der Anwendungsbereich auf bestimmte Einsatzzwecke be
schränkt. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Er
findung, eine Drehantriebsvorrichtung der eingangs ge
nannten Art zu schaffen, die eine Positionierung des Ab
triebsteils in Zwischenpositionen zwischen den beiden End
positionen ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Positionsvorgabeein
richtung, die durch Zusammenwirken mit den beiden Antriebs
kolben die Vorgabe einer zwischen den Endpositionen be
findlichen Zwischenposition des Abtriebsteils ermöglicht
und hierzu über eine zwei in axialer Verlängerung der
beiden Antriebskolben nebeneinanderliegend angeordnete An
schlagteile aufweisende Anschlageinheit verfügt, die rela
tiv zu den Antriebskolben in eine Positionierstellung ver
lagerbar ist, in der die beiden Anschlagteile gleichzeitig
am jeweils zugeordneten Antriebskolben anliegen.
Auf diese Weise kann das Abtriebsteil zusätzlich zu den
beiden Endpositionen auch in wenigstens einer Zwischen
position positioniert werden, so daß der Drehantriebsvor
richtung ein umfangreicheres Einsatzfeld zur Verfügung
steht. Da die Positionsvorgabeeinrichtung mit den An
triebskolben zusammenarbeitet, unterliegt der Verzahnungs
eingriff zwischen dem Abtriebsteil und den Antriebskolben
keiner höheren Belastung verglichen mit einem konventio
nellen Aufbau. Die gewünschte Zwischenposition lädt sich
einfach dadurch erreichen, daß die Anschlageinheit so weit
in Richtung der Antriebskolben verlagert wird, bis jeder
Antriebskolben an einem der fest miteinander verbundenen
Anschlagteile anliegt. Unter Vermittlung des Verzahnungs
eingriffes liegt somit ein geschlossener Kraftkreis vor,
der eine spielfreie Fixierung des Abtriebsteils in der
vorgegebenen Zwischenposition ermöglicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise ist die Anschlageinheit zwischen der
Positionierstellung und einer außerhalb des maximal mög
lichen axialen Verfahrweges der Antriebskolben liegenden
Grundstellung verlagerbar, wobei die Antriebskolben in der
Grundstellung der Anschlageinheit durch Druckbeauf
schlagung derart in ihren Endlagen positioniert werden
können, daß das Abtriebsteil die jeweils zugeordnete End
position einnimmt.
Zweckmäßigerweise befindet sich die Anschlageinheit in der
Grundstellung außerhalb der die Antriebskolben aufnehmen
den Kolbenaufnahmeräume, während sie in der Positionier
stellung mit beiden Anschlagteilen gleichzeitig axial in
die beiden Kolbenaufnahmeräume hineinragt.
Vorzugsweise ist die Drehantriebsvorrichtung so ausge
staltet, daß eine Verlagerung der Anschlageinheit durch
Fluidkraft ermöglicht ist. Hierzu kann die Anschlageinheit
über einen fest mit den beiden Anschlagteilen verbundenen
Betätigungskolben verfügen, der zur Verlagerung zum Bei
spiel mit Druckluft beaufschlagt wird. Um eine kompakte,
flachbauende Bauform realisieren zu können, ist es von
Vorteil, wenn der Betätigungskolben einen länglichen Umriß
aufweist, wobei er als Flachkolben bezeichnet werden
könnte.
Die Anschlagteile sind zweckmäßigerweise stößelartig aus
gebildet und verlaufen in koaxialer Verlängerung des je
weils zugeordneten Antriebskolbens parallel zueinander.
Sie können mit Querabstand an dem gemeinsam zugeordneten
Betätigungskolben angeordnet sein. Die Fluidbeaufschlagung
des Betätigungskolbens kann wahlweise nach Art eines
einfachwirkenden oder eines doppeltwirkenden Arbeits
zylinders erfolgen.
Insbesondere um eine Feinjustierung der angestrebten
Zwischenposition zu ermöglichen, können eines oder beide
Anschlagteile über ein Anschlagelement verfügen, das sich
in Verfahrrichtung des zugeordneten Antriebskolbens ver
stellen läßt. Um mit einfachen Mitteln eine nachträgliche
Justierung zu gestatten, kann die Anschlageinheit über
einen oder mehrere Hohlräume verfügen, die von außen her,
insbesondere mittels eines geeigneten Schraubwerkzeuges,
ein Verstellen des jeweiligen Anschlagelementes ermöglichen.
Es ist ferner von Vorteil, wenn eine beim Verlassen der
Positionierstellung der Anschlageinheit wirksame Abluft
drosselung vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine kontrol
lierte Bewegung der Anschlageinheit, wenn das Abtriebsteil
aus der Zwischenposition herausbewegt wird, wobei eine
schnellende Bewegung vermieden wird.
Ist die Anschlageinheit mit wenigstens einem mit einem
Positionssensor zusammenarbeitenden Betätigungsglied ver
sehen, besteht insbesondere die Möglichkeit, die erreichte
Zwischenposition des Abtriebsteils über die Anschlag
einheit zu detektieren.
Durch gegenseitige Abstimmung der Länge der Anschlagteile
und der Antriebskolben sowie deren relativer Zuordnung läßt
sich die vorzugebende Zwischenposition praktisch beliebig
zwischen den beiden Endpositionen auswählen. Als besonders
zweckmäßig erscheint die Vorgabe einer Mittenposition, bei
der der vom Abtriebsteil eingenommene Drehwinkel die
Hälfte des zwischen den beiden Endpositionen liegenden
Drehwinkels beträgt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen
Drehantriebsvorrichtung in perspektivischer Dar
stellung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Drehantriebsvor
richtung gemäß Schnittlinie II-II aus Fig. 1 und
4,
Fig. 3 eine Stirnansicht der Drehantriebsvorrichtung
mit Blick gemäß Pfeil III aus Fig. 2,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Drehantriebsvor
richtung gemäß Schnittlinie IV-IV aus Fig. 2 und
Fig. 5 bis 7 in schematischer Darstellung verschiedene Be
triebszustände der Drehantriebsvorrichtung.
Die in der Zeichnung allgemein mit 1 bezeichnete Dreh
antriebsvorrichtung umfaßt ein Antriebsmodul 2 und ein
lösbar fest mit diesem verbundenes Positioniermodul 3. Der
Aufbau des Antriebsmoduls 2 kann dem Stand der Technik
entsprechen, die eigentliche Neuerung erstreckt sich auf
das Positioniermodul 3 und dessen Zusammenwirken mit dem
Antriebsmodul 2.
Das Antriebsmodul 2 enthält ein längliches erstes Gehäuse 4
mit zweckmäßigerweise quaderförmiger Außenkontur. Im ein
zelnen umfaßt es einen länglichen Basisabschnitt 5, der in
Längsrichtung von zwei nebeneinander angeordneten Kolben
aufnahmeräumen durchsetzt ist. Durch einen rückseitig an
den Basisabschnitt 5 angesetzten Abschlußdeckel 7 sind die
Kolbenaufnahmeräume 6, 6' am einen axialen Ende dicht ver
schlossen. Den entgegengesetzten vorderseitigen Abschluß
bewirkt das Positioniermodul 3, das mit seinem Gehäuse -
nachfolgend als zweites Gehäuse 8 bezeichnet - an die
vordere Stirnseite des Basisabschnittes 5 angesetzt und
mittels nicht näher dargestellter Schrauben befestigt ist.
In jedem Kolbenaufnahmeraum 6, 6' befindet sich ein in
Längsrichtung verschiebbar geführter Antriebskolben 12,
12'. Jeder Antriebskolben 12, 12' verfügt über eine in
Längsrichtung verlaufende zahnstangenartige Verzahnung 13,
13' mit quer und insbesondere rechtwinkelig zu den Längs
achsen 14, 14' der Kolbenaufnahmeräume 6, 6' verlaufenden
Zähnen. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Ver
zahnungen 13, 13' an Zahnstangenelementen 15, 15', die
axial beidseits mit je einem Kolbenkopf 16 fest verbunden
sind, der eine mit der Innenfläche des zugeordneten
Kolbenaufnahmeraumes 6, 6' zusammenarbeitende ringförmige
Dichtung 17 trägt.
Jeder Kolbenaufnahmeraum 6, 6' wird durch den darin be
findlichen Antriebskolben 12, 12' in zwei Arbeitsräume 18,
19; 18', 19' unterteilt. Ober Fluidkanäle 22 kommunizieren
die Arbeitsräume mit zur Außenseite des ersten Gehäuses 4
insbesondere am Abschlußdeckel 7 ausmündenden Anschluß
öffnungen 23, über die ein fluidisches Druckmittel, ins
besondere Druckluft, nach Bedarf zu- und abgeführt werden
kann.
Die Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, daß der dem
Positioniermodul 3 zugewandte vordere Arbeitsraum 18, 18'
eines jeweiligen Kolbenaufnahmeraumes 6, 6' mit dem rück
seitigen Arbeitsraum 19', 19 des jeweils anderen Kolben
aufnahmeraumes kommuniziert, wobei den paarweise kommuni
zierenden Arbeitsräumen eine gemeinsame Anschlußöffnung 23
zugeordnet sein kann, die über schematisch angedeutete
Druckmittelleitungen 24 mit einer ersten Steuerventil
einrichtung 25 kommunizieren. Die erste Steuerventilein
richtung 25 des Ausführungsbeispiels ist als 4/3-Wege
ventil ausgeführt, das in der abgebildeten Neutralstellung
sämtliche Arbeitsräume 18, 19; 18', 19' an die Umgebung R
entlüftet. In den beiden weiteren möglichen Schaltstel
lungen werden die Arbeitsräume derart mit Druckmedium be
aufschlagt bzw. entlüftet, daß die Antriebskolben 12, 12'
in zueinander parallelen Richtungen entlang den Längs
achsen 14, 14' synchron gegensinnig bewegt werden. Bei
einer Vorwärtsbewegung des einen Antriebskolbens führt
also der andere Antriebskolben eine Rückwärtsbewegung aus.
Die Linearbewegungen der Antriebskolben 12, 12' werden in
eine durch Doppelpfeil 26 angedeutete Drehbewegung eines
Abtriebsteils 27 umgesetzt. Dieses Abtriebsteil 27 verfügt
über einen wellenartigen, beim Ausführungsbeispiel durch
gehend hohlen Abtriebsabschnitt 28, der sich in dem
Zwischenraum zwischen den einander zugewandten Verzahnun
gen 13, 13' der Antriebskolben 12, 12' erstreckt und das
erste Gehäuse 4 insbesondere vollständig durchsetzt. Seine
Längsachse 32 verläuft rechtwinkelig zu den Längsachsen
14, 14' und gleichzeitig parallel zu den Ausdehnungsebenen
der Verzahnungen 13, 13'. Sie bildet gleichzeitig die
Drehachse des Abtriebsteils 27, das über geeignete Lager
einrichtungen 33 drehbar am ersten Gehäuse 4 gelagert ist.
Der zwischen den Verzahnungen 13, 13' liegende Bereich des
Abtriebsabschnittes 28 ist am Außenumfang mit einem zweck
mäßigerweise in sich geschlossenen Zahnkranz 34 versehen
und drehfest verbunden, der gleichzeitig, an diametral
einander entgegengesetzten Stellen, mit den beiden Ver
zahnungen 13, 13' der Antriebskolben 12, 12' kämmt.
Die oben erwähnte Linearbewegung der beiden Antriebskolben
12, 12' resultiert somit in einer Drehbewegung des Ab
triebsteils 27 um die Drehachse 32, wobei die Drehrichtung
von der Verschieberichtung der Antriebskolben 12, 12' ab
hängt. Je nach Länge der Verzahnungen 13, 13' und in Ab
hängigkeit vom maximal möglichen axialen Verfahrweg der
Antriebskolben 12, 12' lassen sich Drehwinkel des Ab
triebsteils 27 realisieren, die unter oder über 360°
liegen und durchaus ein Mehrfaches von 360° aufweisen
können.
Am Abtriebsteil 27 außerhalb des ersten Gehäuses 4 vor
gesehene Befestigungsmittel 35 ermöglichen das Festlegen
zu drehender oder zu schwenkender Bauteile, beispielsweise
eines zur Handhabung von Werkstücken verwendeten Greifers.
Dem Antriebsmodul 2 ist nun in Gestalt des Positionier
moduls 3 eine Positionsvorgabeeinrichtung zugeordnet, die
durch Zusammenwirken mit den beiden Antriebskolben 12, 12'
die Vorgabe einer rotativen Zwischenposition des Abtriebs
teils 27 relativ zum ersten Gehäuse 4 ermöglicht, wobei
die Zwischenposition zwischen den Endpositionen liegt, die
das Abtriebsteil 27 winkelmäßig einnimmt, wenn die An
triebskolben 12, 12' die eine oder andere ihrer beiden
möglichen axialen Endlagen einnehmen. Diese Endlagen
können insbesondere dadurch definiert sein, daß die An
triebskolben 12, 12' an einer deckelseitigen Anlagefläche
zur Anlage gelangen.
Im einzelnen verfügt die Positionsvorgabeeinrichtung 3 über
eine den Antriebskolben 12, 12' axial vorgelagerte An
schlageinheit 36, die in einer durch Doppelpfeil - ange
deuteten Verlagerungsrichtung 37 parallel zu den Verfahr
richtungen der Antriebskolben 12, 12' relativ zu den vor
genannten verlagerbar ist. Sie ist in dem zweiten Gehäuse
8 verschiebbar gelagert und verfügt über zwei in axialer
Verlängerung der beiden Antriebskolben 12, 12' mit Abstand
nebeneinanderliegend angeordnete Anschlagteile 38, 38'.
Jedes Anschlagteil 38, 38' verfügt an seiner dem zugeord
neten Kolbenaufnahmeraum 6, 6' zugewandten Stirnseite
über eine Anschlagfläche 42, 42', der eine Gegenanschlag
fläche 43, 43' axial gegenüberliegt, die sich an der
Stirnseite des axial benachbarten Antriebskolbens 12, 12'
befindet.
Die Anschlageinheit 36 ist beim Ausführungsbeispiel durch
Fluidkraft zwischen der in Fig. 2 gezeigten Grundstellung
und einer diesbezüglich axial in Richtung zum Antriebs
modul 2 verlagerten Positionierstellung bewegbar. In der
Grundstellung liegen die Anschlagflächen 42, 42' außerhalb
des maximal möglichen axialen Verfahrweges der Antriebs
kolben 12, 12', wobei sie zweckmäßigerweise in das zweite
Gehäuse 8 eingefahren sind. In der Positionierstellung
ragen die beiden Anschlagteile 38, 38' axial in den be
nachbarten Kolbenaufnahmeraum 6, 6' hinein und nehmen die
in Fig. 2 anhand des einen Anschlagteils angedeutete
Stellung ein. Diese Positionierstellung 44 zeichnet sich
dadurch aus, daß beide Anschlagteile 38, 38' mit ihren
Anschlagflächen 42, 42' an der Gegenanschlagfläche 43, 43'
des axial benachbarten Antriebskolbens 12, 12' gleich
zeitig anliegen. Dadurch sind die beiden durch den Ver
zahnungseingriff 13, 13' miteinander bewegungsge
koppelten Antriebskolben 12, 12' axial unbeweglich ein
gespannt, und man erhält eine spielfreie Fixierung des
Abtriebsteils 27 in der dabei vorliegenden Zwischen
position.
Ausgehend von der gezeigten einen Endstellung der An
triebskolben 12, 12' erfolgt das Verlagern der Anschlag
einheit 36 in die Positionierstellung zweckmäßigerweise
bei in Neutralstellung befindlicher erster Steuerventil
einrichtung 25. Der zuerst von einem Anschlagteil 38'
beaufschlagte Antriebskolben 12' wird dabei zurückge
schoben, was unter Vermittlung des Verzahnungseingriffes
eine gleichzeitige Vorwärtsbewegung des anderen Antriebs
kolbens 12 zur Folge hat, der sich dabei an das sich eben
falls auf ihn zubewegende zweite Anschlagteil 38 annähert.
Die Positionierstellung ist erreicht, wenn der sich vor
wärtsbewegende Antriebskolben 12 auf das zugeordnete
Anschlagteil 38 aufläuft, wobei die entsprechende Stellung
in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet ist.
Die beim Ausführungsbeispiel in der Positionierstellung
vorliegende Zwischenposition des Abtriebsteils 27 ist eine
Mittenposition, die winkelmäßig mittig zwischen den beiden
Endpositionen liegt. Zur Verdeutlichung zeigen die Fig. 5
und 6 die in der Grundstellung der Anschlageinheit 36
realisierbaren Endpositionen, zwischen denen beim Aus
führungsbeispiel ein Drehwinkel von 90° liegt. In Fig. 7
ist die gleiche Anordnung bei in Positionierstellung ver
lagerter Anschlageinheit 36 gezeigt, wobei das Abtriebs
teil 27 eine 45°-Mittenposition einnimmt. Erreicht wird
dies beim Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Antriebs
kolben 12, 12' und die Verzahnungseingriffe so abgestimmt
werden, daß die beiden Gegenanschlagflächen 43, 43' in der
Zwischenposition in einer rechtwinkelig zu den Längsachsen
14, 14' verlaufenden Ebene liegen, wobei gleichzeitig
seitens der Anschlageinheit 36 die dortigen Anschlag
flächen 42, 42' ebenfalls in einer gemeinsamen, zu den
Längsachsen 14, 14' rechtwinkeligen Ebene angeordnet sind.
Es ist ersichtlich, daß beispielsweise durch Verwirk
lichung eines axialen Versatzes zwischen den beiden
Anschlagflächen 42, 42' eine von der Mittenposition ab
weichende Zwischenposition realisiert werden kann.
Die Anschlageinheit 36 ist zu ihrer Betätigung beim Aus
führungsbeispiel mit einem Betätigungskolben 45 ausge
stattet, der sich in einem im zweiten Gehäuse 8 ausge
bildeten weiteren Kolbenaufnahmeraum 46 befindet und in
Verlagerungsrichtung 37 verschiebbar ist. Um eine in
Richtung der Drehachse 32 kompakte Bauform der Vorrichtung
zu erhalten, ist der Betätigungskolben 45 mit länglichem
Umriß als Flachkolben ausgeführt, der im Querschnitt
gesehen eine längliche Gestalt hat. Beim Ausführungsbei
spiel verfügt er gemäß Fig. 3 über ebene Längsseiten, die
über gerundete Schmalseiten miteinander verbunden sind.
Auch eine ovale und zum Beispiel elliptische Kontur wäre
denkbar. Die beiden Anschlagteile 38, 38' sind stößelartig
ausgebildet, wobei sie in koaxialer Verlängerung des
jeweils zugeordneten Antriebskolbens 12, 12' fest mit dem
Betätigungskolben 45 verbunden sind. Die Verbindungsbe
reiche liegen beim Ausführungsbeispiel im Bereich der
schmalseitigen Abschnitte des Betätigungskolbens 45.
In koaxialer Verlängerung zu den Anschlagteilen 38, 38'
verfügt die Anschlageinheit 36 auf der den Antriebskolben
12, 12' abgewandten Axialseite über zwei Lagerstangen 47,
47', die die dem Antriebsmodul 2 axial entgegengesetzte
Abschlußwand 48 des zweiten Gehäuses 8 axial verschiebbar
durchsetzen. Im Durchdringungsbereich sind Führungs- und
Dichtungseinrichtungen vorgesehen. Die stangenförmigen
Anschlagteile 38, 38' sind ebenfalls gehäuseseitig ge
führt, wobei geeignete Führungseinrichtungen 52 zweck
mäßigerweise in den von den Anschlagteilen 38, 38' durch
setzbaren Durchbrechungen 53, 53' vorgesehen sind, die die
weitere Kolbenaufnahme 46 mit jeweils einer der beiden
anderen Kolbenaufnahmen 12, 12' verbinden. In den Durch
brechungen 53, 53' befindet sich außerdem eine ringförmige
Dichtungseinrichtung 54, die zwischen dem zweiten Gehäuse
8 und dem zugeordneten Anschlagteil 38, 38' abdichtet und
einen Fluidübertritt zwischen den vorderen Arbeitsräumen
18, 18' des Antriebsmoduls 2 und dem rückseitigen Arbeits
raum 55 des weiteren Kolbenaufnahmeraumes 46 verhindert.
Das Positioniermodul 3 ist nach Art eines einfachwirkenden
Arbeitszylinders aufgebaut, wobei der rückseitige Arbeits
raum 55 über einen Gehäusekanal 56 ständig entlüftet ist.
Der auf der anderen Seite des Betätigungskolbens 45
liegende vordere Arbeitsraum 57 hingegen kommuniziert über
eine das zweite Gehäuse 8 durchsetzende Anschlußöffnung 58
und eine daran angeschlossene Druckmittelleitung 62 mit
einer zweiten Steuerventileinrichtung 63. Sie ist beim
Ausführungsbeispiel von einem 3/2-Wegeventil gebildet, das
den vorderen Arbeitsraum 57 wahlweise mit einer Druck
mittel quelle P verbindet oder zur Umgebung R entlüftet.
Um das Abtriebsteil 27 in seine Zwischenposition zu ver
bringen, wird der vordere Arbeitsraum 57 bei gleichzeitig
in Neutralstellung befindlicher erster Steuerventilein
richtung 25 mit Druckluft gespeist, so daß der beauf
schlagte Betätigungskolben 45 die Anschlagteile 38, 38' in
der schon erwähnten Weise aus der Grundstellung in die
Positionierstellung verlagert.
Um anschließend das Abtriebsteil 27 wieder in eine seiner
beiden Endpositionen zu verlagern, wird die zweite Schalt
ventileinrichtung 63 in die Entlüftungsstellung verbracht
und die erste Steuerventileinrichtung 25 in eine der
beiden anderen Schaltstellungen umgeschaltet. Dadurch wird
die Anschlageinheit 36 durch Beaufschlagung seitens eines
der Antriebskolben 12, 12' in die Grundstellung zurück
gedrückt. Damit hierbei eine schlagartige Rückstellung der
Anschlageinheit 36 verhindert wird, ist in den der zweiten
Steuerventileinrichtung 63 nachgeschalteten Leitungs
abschnitt eine einstellbare Drosseleinrichtung 64 einge
schaltet, die eine Abluftdrosselung und somit ein verlang
samtes Ausströmen des verdrängten Druckmediums bewirkt.
Es versteht sich, daß das Positionsmodul 3 auch nach Art
eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders ausgeführt sein
kann, um unabhängig vom Betätigungszustand des Antriebs
moduls 2 die Rückbewegung der Anschlageinheit 36 in die
Grundstellung vornehmen zu können.
Um die angestrebte Zwischenposition exakt einstellen zu
können, sind beim Ausführungsbeispiel die beiden Anschlag
flächen 42, 42' an zwei Anschlagelementen 65 vorgesehen,
die jeweils an einem rohrähnlichen Grundkörper 66 der
Anschlageinheit 36 derart verstellbar gelagert sind, daß
sie sich in Verfahrrichtung der Antriebskolben 12, 12'
stufenlos justieren lassen. Vorzugsweise sind die An
schlagelemente 65 bolzenähnlich ausgeführt und mit einem
Außengewinde versehen, über das sie in den rohrartig aus
gebildeten Grundkörper 66 eingeschraubt sind. Dieser rohr
förmige Grundkörper 66 ist beim Ausführungsbeispiel ein
stückig mit der Lagerstange 47 ausgebildet, die hohl aus
geführt ist, so daß sich ein das Anschlagteil 38, 38' und
die zugeordnete Lagerstange 47, 47' durchziehender Zu
gangskanal 67 ergibt, der von außerhalb des zweiten Ge
häuses 8 einen Zugang zum zugeordneten Anschlagelement 65
ermöglicht. Auf diese Weise kann ein längliches Schraub
werkzeug eingeführt und an eine am Anschlagelement 65 vor
gesehene Angriffspartie 68 angesetzt werden, um das An
schlagelement 65 axial zu verschrauben und wunschgemäß
einzustellen. Beim Ausführungsbeispiel sind auf diese
Weise Justierungen der Zwischenposition um ±10° möglich.
Eine ringförmige Dichtung 72 zwischen dem Anschlagelement
65 und dem Grundkörper 66 verhindert einen Austritt von
Druckmedium durch den Zugangskanal 67 hindurch.
Die Drehantriebsvorrichtung 1 ermöglicht beim Ausführungs
beispiel eine einfache Erfassung der eingestellten
Zwischenposition über die Positionsvorgabeeinrichtung 3.
Zu diesem Zweck ist am zweiten Gehäuse 8 ein Positions
sensor 72 vorgesehen, der von einem an der Anschlageinheit
36 vorgesehenen Betätigungsglied 73 bei Erreichen der
Positionierstellung berührungslos betätigt wird.
Auf Grund des modulartigen Aufbaus lädt sich die Posi
tionsvorgabeeinrichtung 3 wahlweise an unterschiedliche
Antriebsmodule 2 ansetzen und ermöglicht insbesondere auch
die Nachrüstung konventioneller Antriebsmodule.
Claims (19)
1. Fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung, mit einem
drehbar gelagerten Abtriebsteil (27), das wenigstens einen
Zahnkranz (34) aufweist, mit dem an zwei nebeneinander
liegend angeordneten Antriebskolben (12, 12') vorgesehene
zahnstangenartige Verzahnungen (13, 13') in Eingriff
stehen, wobei die Antriebskolben (12, 12') durch Fluid
beaufschlagung in zueinander parallelen Richtungen gegen
sinnig bewegbar sind, um eine Drehbewegung (26) des
Abtriebsteils (27) zwischen zwei Endpositionen hervor
zurufen, gekennzeichnet durch eine Positionsvorgabeein
richtung (3), die durch Zusammenwirken mit den beiden
Antriebskolben (12, 12') die Vorgabe einer zwischen den
Endpositionen befindlichen Zwischenposition des Abtriebs
teils (27) ermöglicht und hierzu über eine zwei in axialer
Verlängerung der beiden Antriebskolben (12, 12') nebenein
anderliegend angeordnete Anschlagteile (38, 38') auf
weisende Anschlageinheit (36) verfügt, die relativ zu den
Antriebskolben (12, 12') in eine Positionierstellung ver
lagerbar ist, in der die beiden Anschlagteile (38, 38')
gleichzeitig am jeweils zugeordneten Antriebskolben (12,
12') anliegen.
2. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagteile (38, 38') in
der Positionierstellung an einer axial gerichteten Stirn
fläche (43, 43') des jeweils zugeordneten Antriebskolbens
(12, 12') anliegen.
3. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit (36) in
der Positionierstellung mit beiden Anschlagteilen (38,
38') axial in den den zugeordneten Antriebskolben (12,
12') verschiebbar aufnehmenden Kolbenaufnahmeraum (6, 6')
hineinragt.
4. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) zwischen der Positionierstellung und einer außerhalb
des maximal möglichen axialen Verfahrweges der Antriebs
kolben (12, 12') liegenden Grundstellung verlagerbar ist.
5. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerungsrich
tung (37) der Anschlageinheit (36) parallel zu den Ver
fahrrichtungen der Antriebskolben (12, 12') verläuft.
6. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) den Antriebskolben (12, 12') axial vorgelagert ist.
7. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) durch Fluidkraft verlagerbar ist.
8. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) über einen fest mit den beiden Anschlagteilen (38,
38') verbundenen, fluidbeaufschlagbaren Betätigungskolben
(45) verfügt.
9. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (45) im Quer
schnitt gesehen einen länglichen Umriß aufweist.
10. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagteile (38, 38') im
Bereich der schmalseitigen Randabschnitte des Betätigungs
kolbens (45) vorgesehen sind.
11. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagteile (38,
38') stößelartig ausgebildet sind und in insbesondere
koaxialer Verlängerung des jeweils zugeordneten Antriebs
kolbens (12, 12') angeordnet sind.
12. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit (36) über zwei in
koaxialer Verlängerung der Anschlagteile (38, 38') ange
ordnete Lagerstangen (47, 47') verfügt.
13. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der
Anschlagteile (38, 38') über ein die mit dem zugeordneten
Antriebskolben (12, 12') zusammenarbeitende Anschlagfläche
(42, 42') tragendes Anschlagelement (65) verfügt, das
relativ zu einem es tragenden Grundkörper (66) der An
schlageinheit (36) in Verfahrrichtung des zugeordneten
Antriebskolbens (12, 12') verstellbar ist.
14. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verstellen des Anschlagelementes
(65) durch einen Hohlraum (67) des Grundkörpers (66) hin
durch erfolgt.
15. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) wenigstens ein mit einem Positionssensor (72) zu
sammenarbeitendes Betätigungsglied (73) trägt.
16. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebs
kolben (12, 12') beim Verlagern der Anschlageinheit (36)
in die Positionierstellung fluidisch unbeaufschlagt sind
und von der Anschlageinheit (36) verschoben werden.
17. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 16, gekennzeichnet durch eine beim Verlassen der
Positionierstellung der Anschlageinheit (36) wirksame
Abluftdrosselung (64).
18. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskolben
(12, 12') und die Anschlageinheit (36) in separaten,
stirnseitig aneinandergesetzten Gehäusen (4, 8) angeordnet
sind.
19. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene
Zwischenposition eine Mittenposition mittig zwischen den
beiden Endpositionen des Abtriebsteils (27) ist.
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