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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Dreh- und/oder Linearaktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Insbesondere ist aus der
EP 0 379 884 A2 eine Schwenkspannvorrichtung mit einer hydraulischen Stelleinheit bekannt, die zwei Grundkörpereinheiten aufweist, die durch einen Druckaufbau gegeneinander verstellbar sind.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Dreh- und/oder Linearaktor mit zumindest einer fluidtechnischen Stelleinheit, die zumindest zwei Grundkörpereinheiten aufweist und die dazu vorgesehen ist, durch eine erste Druckbeaufschlagung die Grundkörpereinheiten in zumindest einem ersten Stellvorgang gegeneinander zu verstellen.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Dreh- und/oder Linearaktor zumindest eine in zumindest eine der Grundkörpereinheiten integrierte Sicherheitseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, bei einem Wegfall der ersten Druckbeaufschlagung in und/oder nach dem ersten Stellvorgang eine Position der Stelleinheit zumindest im Wesentlichen konstant zu halten. Unter einer „fluidtechnischen Stelleinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, unter Einsatz eines unter Druck stehenden Fluids, insbesondere eines Gases und/oder einer Flüssigkeit, vorzugsweise eines Öls, die zwei Grundkörpereinheiten gegeneinander zu verstellen. Insbesondere ist die Stelleinheit dazu vorgesehen, die Grundkörpereinheiten gegeneinander zu verdrehen und/oder gegeneinander zu verschieben. Vorzugsweise weist die Stelleinheit zumindest einen Stellanschluss auf, der dazu vorgesehen ist, eine Druckbeaufschlagung mittels eines Fluids aufzunehmen und in die Stelleinheit einzuleiten. Vorzugsweise weist die Stelleinheit zumindest einen Hohlraum auf, der jeweils von zumindest einem Teil einer ersten und einer zweiten der Grundkörpereinheiten gebildet ist und der dazu vorgesehen ist, bei einem Stellvorgang mit einem Fluid gefüllt zu werden und/oder entleert zu werden. Vorzugsweise weist die Stelleinheit zwei derartige Hohlräume auf, die insbesondere dazu vorgesehen sind, gegenläufig gefüllt bzw. entleert zu werden. Unter einem „Wegfall” der Druckbeaufschlagung soll insbesondere ein Abfall des Drucks an dem Stellanschluss verstanden werden. Insbesondere ist die Sicherheitseinheit dazu vorgesehen, ab einem Druckabfall auf einen Wert weniger als 70%, insbesondere weniger als 85%, vorteilhaft weniger als 95%, vorzugsweise weniger als 98%, eines unmittelbar zuvor anliegenden Drucks zu reagieren. Darunter, dass die Sicherheitseinheit in eine Grundkörpereinheit „integriert” ist, soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest Funktionsteile der Sicherheitseinheit innerhalb der Grundkörpereinheit angeordnet sind. Insbesondere ist die Sicherheitseinheit zumindest teilweise von der Grundkörpereinheit gebildet. Insbesondere unterscheidet sich die Sicherheitseinheit von einer an einer Außenseite der Grundkörpereinheit angeordneten, insbesondere angeschraubten Sicherheitseinheit. Unter einer „Grundkörpereinheit” soll insbesondere ein einzelnes Bauteil oder auch eine Gruppe von Bauteilen der Stelleinheit verstanden werden, das bzw. die miteinander verbunden, vorteilhaft formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind und/oder ihre relative Lage zueinander bei einem Stellvorgang zumindest im Wesentlichen beibehalten, insbesondere sich weniger als 1 mm, vorteilhaft weniger als 0,5 mm, vorzugsweise weniger als 0,1 mm, gegeneinander bewegen. Insbesondere weist zumindest eine der Grundkörpereinheiten einen Kolben und die andere Grundkörpereinheit eine zu dem Kolben korrespondierende Kolbenstange auf. Weiterhin ist es denkbar, dass jede der Grundkörpereinheiten zumindest einen Kolben und zumindest eine Kolbenstange aufweist, die mit entsprechenden Kolben bzw. Kolbenstangen der anderen Grundkörpereinheit korrespondieren. Darunter, dass eine Position der Stelleinheit „im Wesentlichen” konstant gehalten wird, soll insbesondere verstanden werden, dass sich über einen Zeitraum von zumindest 5 Sekunden, insbesondere zumindest 30 Sekunden, vorteilhaft zumindest 5 Minuten, vorzugsweise zumindest eine Stunde, eine relative Position der Grundkörper gegeneinander weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 2 mm, vorteilhaft weniger als 0,5 mm, vorzugsweise weniger als 0,1 mm, und/oder weniger als 3°, insbesondere weniger als 1°) vorteilhaft weniger als 0,5°, vorzugsweise weniger als 0,1°, verändert. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgeformt, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Insbesondere ist die Stelleinheit dazu vorgesehen, durch eine zweite Druckbeaufschlagung an vorzugsweise einem zweiten Stelleingang, in einem zweiten Stellvorgang eine Bewegung des ersten Stellvorgangs rückgängig zu machen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der zweite Stellvorgang mechanisch und/oder durch eine Federkraft, insbesondere durch eine Gasdruckfeder, durchgeführt wird. Es kann insbesondere eine erhöhte Sicherheit, insbesondere im Falle eines ungewollten Druckabfalls, erreicht werden. Insbesondere kann ein zusätzlicher Verkabelungs- und/oder Verrohrungsaufwand minimiert werden. Insbesondere kann eine einfache Montage bzw. Installation erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die fluidtechnische Stelleinheit als hydraulische Stelleinheit ausgebildet ist. Alternativ ist eine pneumatische Stelleinheit denkbar. Es kann insbesondere eine hohe Stellkraft und/oder ein schneller Stellvorgang erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Grundkörpereinheit, in die die Sicherheitseinheit integriert ist, als feststehende Grundkörpereinheit vorgesehen ist. Unter einer „feststehenden” Grundkörpereinheit soll insbesondere eine Grundkörpereinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, bei einem Stellvorgang zu ruhen. Insbesondere weist die feststehende Grundkörpereinheit zumindest ein Befestigungsmittel, insbesondere ein Schraubloch auf, das dazu vorgesehen ist, eine Befestigung der Stelleinheit an einem Montageplatz zu unterstützen. Insbesondere ist die feststehende Grundkörpereinheit dazu vorgesehen, zumindest während des ersten Stellvorgangs bezüglich eines erdgebundenen Bezugspunkts zu ruhen. Insbesondere unterscheidet sich die feststehende Grundkörpereinheit von einer Grundkörpereinheit die dazu vorgesehen ist, in einem gestellten Zustand direkt Kraft auf ein gestelltes Objekt, insbesondere ein Werkstück, auszuüben bzw. direkt mit dem zu stellenden Objekt in Kontakt zu stehen. Alternativ ist es denkbar, dass die Sicherheitseinheit in die Grundkörpereinheit integriert ist, die dazu vorgesehen ist, mit dem zu stellenden Objekt in Berührung zu stehen. Weiterhin ist es denkbar, dass beide Grundkörpereinheiten zumindest teilweise beweglich gelagert sind, wobei insbesondere eine der Grundkörpereinheiten gegen die andere Grundkörpereinheit und eine der Grundkörpereinheiten gegen eine Montagestelle beweglich gelagert ist, wobei die Sicherheitseinheit vorteilhaft in die Grundkörpereinheit integriert ist, die sich von der mit dem zu stellenden Objekt in Kontakt befindlichen Grundkörpereinheit unterscheidet. Es kann insbesondere eine einfache Installation und/oder ein sicherer Betrieb gewährleistet werden.
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Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil des Stellvorgangs von einer Drehbewegung und zumindest ein Teil des Stellvorgangs von einer Linearbewegung gebildet ist. Vorteilhaft überlagern sich die Drehbewegung und die Linearbewegung zu einer schraubenförmigen Bewegung, wobei insbesondere auch unregelmäßig Steigungswinkel entlang der Schraubenbewegung denkbar sind. Insbesondere liegen Steigungswinkel entlang der Schraubenbewegung zwischen 70° und 90°, insbesondere zwischen 80° und 88°, vorteilhaft zwischen 84° und 86°. Insbesondere beträgt eine gesamte Winkeländerung einer Relativorientierung der Grundkörpereinheiten durch die Drehbewegung zumindest 0°, insbesondere zumindest 10°, vorteilhaft zumindest 30°, vorzugsweise zumindest 60°. Insbesondere beträgt eine gesamte Winkeländerung einer Relativorientierung der Grundkörpereinheiten durch die Drehbewegung. maximal 360°, insbesondere maximal 180°, vorteilhaft maximal 90°, vorzugsweise maximal 45°. Insbesondere liegt eine gesamte Länge der Linearbewegung zwischen 2 cm und 20 cm, insbesondere zwischen 3 cm und 10 cm, vorteilhaft zwischen 4 cm und 6 cm. Es sind beliebige andere Kombinationen von gesamter Winkeländerung und gesamter Länge der Linearbewegung denkbar. Insbesondere können komplexe Bewegungen bei einem einzelnen Stellvorgang erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sicherheitseinheit dazu vorgesehen ist, einen Druck innerhalb der Stelleinheit aufrecht zu erhalten. Vorteilhaft weist die Sicherheitseinheit zumindest ein Rückschlagventil auf. Insbesondere ist die Sicherheitseinheit zwischen dem Stellanschluss und einem Hohlraum der Stelleinheit angeordnet. Es kann insbesondere eine einfache Steuerung erreicht werden. Insbesondere kann eine verschleißarme Sicherheitseinheit erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Dreh- und/oder Linearaktor zumindest eine Löseeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Sicherheitswirkung der Sicherheitseinheit aufzuheben. Vorteilhaft ist die Löseeinheit als hydraulische Löseeinheit ausgebildet. Insbesondere ist die Löseeinheit dazu vorgesehen, eine sperrende Wirkung eines Rückschlagventils aufzuheben. Es kann insbesondere ein einfacher und/oder komfortabler Betrieb erreicht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Dreh- und/oder Linearaktor zumindest eine manuelle Entlastungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, einen Druckabbau innerhalb der Stelleinheit zu erreichen. Unter einer „manuellen Entlastungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Mittel und/oder Element aufweist, das Teil der Stelleinheit ist und/oder in direkter mechanischer Zusammenwirkung mit ihr steht und das dazu vorgesehen ist, manuell verstellt zu werden. Insbesondere unterscheidet sich die manuelle Entlastungseinheit von einem Stellhahn, der eine hydraulische Löseeinheit auslöst. Insbesondere ist die manuelle Entlastungseinheit dazu vorgesehen, eine Öffnung bereitzustellen, die einen Hohlraum der Stelleinheit öffnet.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen in schematischen Ansichten:
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1 ein erfindungsgemäßer, als Schwenk-Spannvorrichtung ausgebildeter Dreh- und Linearaktor in einer perspektivischen Darstellung,
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2 eine Längsschnittdarstellung des Dreh- und Linearaktors entlang der Schnittebene II in 1,
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3 eine Schnittdarstellung des Dreh- und Linearaktors entlang der Linie III-III in 2,
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4 eine Schnittdarstellung des Dreh- und Linearaktors entlang der Linie IV-IV in 2,
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5 eine perspektivische Detaildarstellung einer Sicherheitseinheit des Dreh- und Linearaktors entsprechend eines Schnittes entlang der Linie V-V in 3,
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6 einen Hauptkörper des Dreh- und Linearaktors in einer perspektivischen Darstellung,
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7 einen Schnitt des Hauptkörpers entlang der Ebene VII-VII in 6,
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8 eine kombinierte Schnittdarstellung des Hauptkörpers entlang der Linie VIII-VIII in 7 und
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9 einen alternativen, erfindungsgemäßen, als Hubaktor ausgebildeten Dreh- und Linearaktor mit einer Sicherheitseinheit.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt einen Dreh- und/oder Linearaktor 10 mit einer fluidtechnischen Stelleinheit 12, die zwei Grundkörpereinheiten 14, 16 aufweist. Die fluidtechnische Stelleinheit 12 ist als hydraulische Stelleinheit ausgebildet. Eine erste der Grundkörpereinheiten 14 ist als äußere Grundkörpereinheit ausgebildet und bildet ein Gehäuse der fluidtechnischen Stelleinheit 12. Die erste Grundkörpereinheit 14 weist einen Hauptkörper 18, einen ersten Dichtkörper 20 und einen Druckzylinder 22 auf. Der Druckzylinder 22 weist einen Zylinderboden 24 auf. An dem Zylinderboden 24 ist ein zur ersten Grundkörpereinheit 14 zugehöriger Führungsbolzen 26 zentral in dem Druckzylinder 22 angeordnet (2). Der Zylinderboden 24 ist mit einem hohlzylinderförmigen Teil 29 des Druckzylinders 22 verschraubt. Der erste Dichtkörper 20 ist gegenüberliegend dem Druckzylinder 22 an dem Hauptkörper 18 angeordnet. Der Hauptkörper 18 ist zwischen dem Druckzylinder 22 und dem Dichtkörper 20 fest montiert. Der Druckzylinder 22 ist an einem dem Zylinderboden 24 abgewandten Ende mit dem ersten Dichtkörper 20 verschraubt, wobei verbindende Schrauben durch Bohrungen des Hauptkörpers 18 geführt sind. Der Hauptkörper 18 ist als massiver, mit Bohrungen versehener Metallkörper ausgebildet. Die Stelleinheit 12 weist Stellanschlüsse 30, 32 auf, die dazu vorgesehen sind, Druckbeaufschlagungen in die Stelleinheit 12 einzuleiten. Die Stellanschlüsse 30, 32 sind an dem Hauptköper 18 angeordnet. Ein erster der Stellanschlüsse 30 ist dazu vorgesehen, bei einer ersten Druckbeaufschlagung zu einem ersten Stellvorgang zu führen, bei dem die Grundkörpereinheiten 14, 16 in einem ersten Stellvorgang gegeneinander verstellt werden. Der erste Stellanschluss 30 ist als nach außen führende Öffnung zu einem ersten Kanalsystem ausgebildet, das von mehreren Bohrungen in dem Hauptkörper 18 gebildet ist. Bis auf den ersten Stellanschluss 30 sind alle nach außen führenden Öffnungen des ersten Kanalsystems mit Dichtschrauben 31 versehen. Ein zweiter der Stellanschlüsse 32 ist dazu vorgesehen, bei einer zweiten Druckbeaufschlagung zu einem zweiten Stellvorgang, einer Umkehrung des ersten Stellvorgangs, zu führen. Der zweite Stellanschluss 32 ist als nach außen führende Öffnung eines zweiten Kanalsystems ausgebildet, das von mehreren Bohrungen in dem Hauptkörper 18 gebildet ist. Das erste Kanalsystem ist hierbei von dem zweiten Kanalsystem getrennt ausgebildet. Bis auf den zweiten Stellanschluss 32 sind alle nach außen führende Öffnungen des zweiten Kanalsystems mit Dichtschrauben 33 versehen. Die erste Grundkörpereinheit 14 ist als feststehende Grundkörpereinheit vorgesehen. Der Hauptkörper 18 weist Bohrungen 28 auf, die dazu vorgesehen sind, den Hauptkörper 18 und somit die erste Grundkörpereinheit 14, also auch die Stelleinheit 12 bzw. den Dreh- und Linearaktor 10, zu montieren.
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In alternativen Konfigurationen ist es denkbar, dass andere als die gewählten Öffnungen als Stellanschlüsse 30, 32 fungieren und entsprechend andere Öffnungen der Kanalsysteme verschlossen sind. Weiterhin ist es vorgesehen, das bei einem Einbau des Dreh- und/oder Linearaktors 10 die als Stellanschluss zu fungierenden Öffnungen der Kanalsysteme auszuwählen und die übrigen Öffnungen mit Dichtschrauben 31, 33 zu verschließen sind.
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Eine zweite der Grundkörpereinheiten 16 weist einen Kolben 23 auf, der von einem zweiten Dichtkörper 21 und einer Kolbenstange 25 gebildet ist, wobei der Dichtkörper 21 an einem dem Zylinderboden 24 zugewandten Ende der Kolbenstange 25 angeordnet ist. Der Kolben 23 weist an einem, dem Zylinderboden 24 zugewandten Ende zentriert eine Führungsöffnung 27 auf, die dazu vorgesehen ist, den Führungsbolzen 26 aufzunehmen und auf diesem entlang einer Achse 40 geführt zu werden. Die Achse 40 liegt zentral in und parallel zu dem Druckzylinder 22. Der Kolben 23 ist dazu vorgesehen bei einer Bewegung relativ zu der Achse 40 durch den zweiten Dichtkörper 21 an einer Innenwand des Druckzylinders 22 entlang geführt zu werden. Weiterhin ist die Kolbenstange 25 dazu vorgesehen, bei einer Bewegung relativ zu der Achse 40 von dem ersten Dichtkörper 20 und dem Hauptkörper 18 geführt zu werden. Die Kolbenstange 25 ist länger als der Druckzylinder 22 und ragt in einem maximal im Druckzylinder 22 versenkten Zustand über den Hauptkörper 18 hinaus. An einem, aus der ersten Grundkörpereinheit 14 herausragenden Ende 42 der Kolbenstange 25 ist ein Montagekopf 44 ausgebildet, der dazu vorgesehen ist, mit einem geeigneten Element, beispielsweise einem Hebel oder einem Schwenkarm, verbunden zu werden. Die Dichtkörper 20, 21 sind von einem metallenen Grundkörper gebildet und weisen mehrere von Gummi gebildete Dichtringe auf. Der Führungsbolzen 26 weist Führungsnuten 50, 52 auf. Die Führungsnuten 50, 52 weisen einen sigmoidalen Verlauf auf. Der zweite Dichtkörper 21 weist zwei Stifte 54, 56 auf, die senkrecht zum Führungsbolzen 26 angeordnet sind und dazu vorgesehen sind, in den Führungsnuten 50, 52 geführt zu werden. Die Führungsnuten 50, 52 und Stifte 54, 56 sind dazu vorgesehen, eine Drehbewegung der Grundkörpereinheiten 14, 16 gegeneinander bei der ersten Druckbeaufschlagung auszulösen. Es wird eine überlagerte Dreh- und Linearbewegung erzeugt. Die Führungsnuten 50, 52 sind dazu vorgesehen eine Drehung um einen Winkel von 90° zu erzeugen.
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Der hohlzylinderförmige Teil 29 des Druckzylinders 22, der Hauptkörper 18 und der erste und zweite Dichtkörper 20, 21 bilden einen ersten Hohlraum 46, der dazu vorgesehen ist, bei einer ersten Druckbeaufschlagung zu einer Verstellung der Stelleinheit 12 mit Fluid gefüllt zu werden. Der Druckzylinder 22 und der zweite Dichtkörper 21 bilden einen zweiten Hohlraum 48, der dazu vorgesehen ist, bei einer zweiten Druckbeaufschlagung zu einer Rückstellung der Stelleinheit 12 mit Fluid gefüllt zu werden. Das erste Kanalsystem weist an dem Hauptkörper 18 eine Mündung 86 in den ersten Hohlraum 46 auf (4). Das zweite Kanalsystem weist über einen parallel zur Achse 40 verlaufenden Kanal 88 in der Wandung des hohlzylinderförmigen Teils 29 des Druckzylinders 22 eine Mündung in den zweiten Hohlraum 48 auf (3).
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In alternativen Ausgestaltungen ist es denkbar, dass einige oder alle Teile der ersten Grundkörpereinheit anstatt verschraubt einstückig miteinander ausgebildet sind, beispielsweise miteinander verschweißt oder aus einem Stück geformt sind. Ebenso ist denkbar, dass anstatt des Montagekopfes ein Schwenkarm oder anderes für geeignet empfundenes Mittel an die Kolbenstange angeformt ist. In bevorzugten Ausgestaltungen sind die Stifte 54, 56 bezüglich ihrer Symmetrieachse drehgelagert, insbesondere kugelgelagert, angeordnet, wodurch hohe Drehwinkel möglich sind. Weiterhin ist es denkbar, dass die Stifte von einer senkrechten Orientierung bezüglich des Führungsbolzens abweichen, um eine bevorzugte. Führungsrichtung, insbesondere in Fällen in denen eine der Bewegungsrichtungen stärkeren Belastungen ausgesetzt ist, als ihre Gegenrichtung, zu ermöglichen. Ein erster und letzter Teil eines Stellvorgangs ist im Wesentlichen von einer Linearbewegung gebildet, die in einem mittleren Teil des Stellvorgangs in eine überlagerte Dreh- und Linearbewegung übergeht.
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Der Dreh- und Linearaktor 10 weist eine in die erste Grundkörpereinheit 14 integrierte Sicherheitseinheit 60 auf, die dazu vorgesehen ist, bei einem Wegfall der ersten Druckbeaufschlagung eine Position der Stelleinheit 12 konstant zu halten (5). Die Sicherheitseinheit 60 ist in den Hauptkörper 18 integriert. Die Sicherheitseinheit 60 ist dazu vorgesehen, einen Druck innerhalb der Stelleinheit 12 nach einer Druckbeaufschlagung mittels des ersten Stellanschlusses 30 aufrecht zu erhalten. Die Sicherheitseinheit 60 ist als Rückschlagventil ausgebildet. Ein Ventilhauptkörper 62 der Sicherheitseinheit 60 ist in einer Bohrung 64 des Hauptkörpers 18 der ersten Grundkörpereinheit 14 angeordnet. Der Ventilhauptkörper 62 ist in den Hauptkörper 18 eingepresst, alternativ eingeschraubt. Der Ventilhauptkörper 62 weist einen von einer Kugel, alternativ von einem Zylinder, gebildeten Verschlusskörper 66 auf, der dazu vorgesehen ist, bei Druckbeaufschlagung von innerhalb der Stelleinheit 12 einen Kanal im Ventilhauptkörper 62 zu verschließen und somit einen Druck innerhalb der Stelleinheit 12 aufrecht zu erhalten, bzw. bei Druckbeaufschlagung von außen durch den Stellanschluss 30 zu öffnen und Druck in die Stelleinheit 12 einzuleiten.
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Der Dreh- und Linearaktor 10 weist weiterhin eine hydraulische Löseeinheit 70 auf, die dazu vorgesehen ist, eine Sicherheitswirkung der Sicherheitseinheit 60 aufzuheben (5 bis 8). Die Löseeinheit 70 ist in die erste Grundkörpereinheit 14 integriert. Die Löseeinheit 70 ist in den Hauptkörper 18 integriert. Die Löseeinheit 70 ist teilweise von dem Hauptkörper 18 gebildet. Die Löseeinheit 70 ist teilweise einstückig ausgebildet mit der Sicherheitseinheit 60. Die Löseeinheit 70 weist einen Abzweig 72 des zweiten Kanalsystems auf, der an ein rückwärtiges Ende der Sicherheitseinheit 60 führt. Die Sicherheitseinheit 60 ist zwischen dem ersten und zweiten Kanalsystem angeordnet. Zwischen dem Ventilhauptkörper 62 und einer die Bohrung 64 verschließenden Dichtschraube 68 ist ein Hohlraum ausgebildet, in den der Abzweig 72 mündet. Eine zweite Druckbeaufschlagung mittels des zweiten Stellanschlusses 32, während der erste Stellanschluss 30 druckentlastet ist, wirkt mittels des Abzweigs 72 auf eine in der Sicherheitseinheit 60 angeordnete Mechanik, die die Sicherheitseinheit 60 entsperrt, wobei der Verschlusskörper 66 aus seiner Verschlussposition bewegt wird und einen Abfluss von Fluid aus der Stelleinheit 12 durch den ersten Stellanschluss 30 ermöglicht.
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Ferner weist der Dreh- und Linearaktor 10 eine manuelle Entlastungseinheit 80 auf, die dazu vorgesehen ist, einen kontrollierten Druckabbau innerhalb der Stelleinheit 12 zu erreichen, wenn eine Lösung durch die Löseeinheit 70, beispielsweise bei Ausfall einer zum Betrieb verwendeten Hydraulikpumpe, nicht möglich ist. Die Entlastungseinheit 80 ist von einer Gewindestift 82 gebildet, die einem Ablaufkanal 84 verschließt, der in dem Hauptkörper 18 angeordnet ist und in unverschlossenem Zustand den ersten Hohlraum 46 nach außen verbindet. Der Ablaufkanal 84 ist mit der Mündung 86 des ersten Hohlraums 46 verbunden. Alternativ ist es denkbar, dass die manuelle Entlastungseinheit 80 als hydraulische Entlastungseinheit ausgebildet ist. Insbesondere ist die manuelle Entlastungseinheit 80 dazu vorgesehen die hydraulische
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Löseeinheit 70 auszulösen und weist eine als Gewindestift ausgebildete Dichtschraube auf, die dazu vorgesehen ist, einen Fluidrest der sich in dem zweiten Kanalsystem befindet unter Druck zu setzen.
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Bei einer ersten Druckbeaufschlagung des ersten Stellanschlusses 30, wobei der zweite Stellanschluss 32 druckentlastet ist, wird Fluid in den ersten Hohlraum 46 der Stelleinheit 12 eingeleitet. Der Kolben 23 wird durch die erste Druckbeaufschlagung in Richtung des Zylinderbodens 24 bewegt, wobei er eine überlagerte Dreh- und Linearbewegung durchführt. Fluid, das sich in dem zweiten Hohlraum 48 befindet wird verdrängt und strömt durch den zweiten Stellanschluss 32 rückwärtig ab. Bei einer zweiten Druckbeaufschlagung des zweiten Stellanschlusses 32, wobei der erste Stellanschluss 30 druckentlastet ist, wird Fluid in den zweiten Hohlraum 48 der Stelleinheit 12 eingeleitet. Der Kolben 23 wird durch die zweite Druckbeaufschlagung von dem Zylinderboden 24 weg bewegt, wobei Fluid aus dem ersten Hohlraum verdrängt wird und über die Sicherheitseinheit 60 und den ersten Stellanschluss 30 rückwärtig abfließt. Der Dreh- und Linearaktor 10 ist als Zug-Aktor ausgebildet, da die Stelleinheit 12 einen Hohlraum 46 gegen einen Druckverlust absichert, der für eine Zugaktion des Dreh- und Linearaktors 10 verantwortlich ist.
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In weiteren Ausgestaltungen ist es denkbar, dass ein erster und ein zweiter Stellanschluss, die dazu vorgesehen sind, zu gegenläufigen Bewegungen eines Dreh- und/oder Lienaraktors zu führen, jeweils eine eigene Sicherheitseinheit aufweisen. Insbesondere sind zwei hydraulische Löseeinheiten vorgesehen, wobei diese kreuzweise mittels eines ersten bzw. zweiten Kanalsystems, die jeweils dem ersten bzw. zweiten Stellanschluss zugeordnet sind, ausgelöst werden. Weiterhin ist es denkbar, dass über eine Leckage der Sicherheitseinheit eine teilweise Verbindung des ersten und zweiten Kanalsystems besteht, wobei diese vorteilhaft wesentlich zwischen den Stellanschlüssen, nicht jedoch zwischen den Hohlräumen besteht. Weiterhin ist es denkbar, dass die hydraulische Löseeinheit über einen separaten Stellanschluss mit einem Druck beaufschlagt wird.
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In der 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 8 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a an die Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 9 angefügt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 9 verwiesen werden.
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In 9 ist ein weiterer Dreh- und Linearaktor 10a in Stehgehäuseausführung dargestellt. Der Dreh- und Linearaktor 10a weist eine fluidtechnische Stelleinheit 12a auf, die zwei Grundkörpereinheiten 14a, 16a aufweist und die dazu vorgesehen ist, durch eine erste Druckbeaufschlagung die Grundkörpereinheiten 14a, 16a in zumindest einem Stellvorgang gegeneinander zu verstellen. Der Dreh- und Linearaktor 10a weist eine Sicherheitseinheit 60a auf, die in die erste Grundkörpereinheit 14a integriert ist. Die erste Grundkörpereinheit 14a ist als Stehgehäuse ausgebildet. Die Sicherheitseinheit 60a ist dazu vorgesehen, bei einem Wegfall einer Druckbeaufschlagung, durch die die zweite Grundkörpereinheit 16a aus der ersten Grundkörpereinheit 14a herausgepresst wird, bzw. ein zweiter Hohlraum 48a gefüllt wird, eine Position der Stelleinheit 12a konstant zu halten. Die erste Grundkörpereinheit 14a weist einen Hauptkörper 18a und einen hohlzylinderförmigen Teil 29 eines Druckzylinders 22 auf, die einstückig ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dreh- und/oder Linearaktor
- 12
- fluidtechnische Stelleinheit
- 14
- Grundkörpereinheit
- 16
- Grundkörpereinheit
- 18
- Hauptkörper
- 20
- Dichtkörper
- 21
- Dichtkörper
- 22
- Druckzylinder
- 23
- Kolben
- 24
- Zylinderboden
- 25
- Kolbenstange
- 26
- Führungsbolzen
- 27
- Führungsöffnung
- 28
- Bohrungen
- 29
- hohlzylinderförmiger Teil
- 30
- Stellanschluss
- 31
- Dichtschraube
- 32
- Stellanschluss
- 33
- Dichtschraube
- 40
- Achse
- 42
- Ende
- 44
- Montagekopf
- 46
- Hohlraum
- 48
- Hohlraum
- 50
- Führungsnut
- 52
- Führungsnut
- 54
- Stift
- 56
- Stift
- 60
- Sicherheitseinheit
- 62
- Ventilhauptkörper
- 64
- Bohrung
- 66
- Verschlusskörper
- 68
- Dichtschraube
- 70
- Löseeinheit
- 72
- Abzweig
- 80
- manuelle Entlastungseinheit
- 82
- Gewindestift
- 84
- Ablaufkanal
- 86
- Mündung
- 88
- Kanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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