DE2050417A1 - Hydrostatischer oder pneumatischer Positionierantrieb - Google Patents

Hydrostatischer oder pneumatischer Positionierantrieb

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DE2050417A1
DE2050417A1 DE19702050417 DE2050417A DE2050417A1 DE 2050417 A1 DE2050417 A1 DE 2050417A1 DE 19702050417 DE19702050417 DE 19702050417 DE 2050417 A DE2050417 A DE 2050417A DE 2050417 A1 DE2050417 A1 DE 2050417A1
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Hartmut Dipl.-Ing. 3320 SaIzgitter-Lebenstedt Weule
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • 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
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/12Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
    • F15B11/121Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
    • F15B11/126Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions by means of actuators of the standard type with special circuit controlling means

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Description

  • Hydrostatischer oder pneumatischer Positionierantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen Positionierantrieb, bei dem ein hydrostatisch oder pneumatisch angetriebener Motor entsprechend der Betätigung von mit Steueröffnungen zusammenwirkenden Schaltventilen zwei oder mehrere durch die Lage der Steueröffnungen vorgegebene stabile Stellungen einnehmen kann.
  • Eine bekannte Ausführungsform eines Positionierantriebes dieser Gattung, bei der der Motor einen um eine Achse schwenkbaren Drehkolben (Drehflügel) enthält, ist in einem schematischen Querschnitt in Figur i dargestelt.
  • Bei dem bekannten Positionierantrieb nach Figur 1 ist in einem Arbeitszylinder 1 ein um eine konzentrische Welle 2 verdrehbarer Rotor 3 angeordnet, an dem ein Arbeitskolben (Drehflügel) 4 befestigt ist. Beiderseits einer Trennwand 5 sind im Zylinder Einlaßöffnungen 6 und 7 angebracht, die über je eine Drossel 8 und 9 an die von der Pumpe kommende Zuflußleitung 10 angeschlossen sind. Im Bewegungsbereich des Arbeitskolbens sind drei Steueröffnungen lt, 12 und i3 angebracht, deren Länge der Länge des Arbeitskolbens angepaßt ist. Sie sind über je ein Steuerventil 14, 15 und 16 einzeln mit der Abflußleitung 17 verbindbar. Die Steuerventile können mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch schaltbar sein. Der Druck in dem über die Einlaßöffnung 6 gespeisten Zylinderraum sei mit Pl, jener in dem über die Einlaßöffnung 7 gespeisten Zylinderraum mit P2 bezeichnet.
  • In der gezeichneten Betriebsstellung ist das Steuerventil 14 geöffnet. Der Arbeitskolben 4 befindet sich im hydrostatischen Gleichgewicht (P1 = P2) genau über der Steueröffnung 11. Wird nun beispielsweise, unter gleichzeitigem Schließen des Ventils 14, das Steuerventil 15 geöffnet, so fließt über die Steueröffnung 12 ein Ölstrom, der infolge der Drossel 8 ein Absinken des Druckes Pl zur Folge hat. Der Arbeitskolben 4 wird entsprechend der Druckdifferenz AP = P2 - Pl in Richtung auf die Steueröffnung 12 beschleunigt, bis sich nach dem Einstellen auf diese Steueröffnung wieder das hydrostatische Gleichgewicht Pl I P2 ergibt. Jede Abweichung von der Sollstellung hat infolge des dann auftretenden einseitigen Leckstromes eine Druckdifferenz mit entsprechender Korrekturkraft zur Folge. Der dargestellte Positionierantrieb wirkt somit als Stellantrieb mit wählbaren, durch die Lag. der Steueröffnungen vorgegebenen stabilen Stellungen des Arbeitskolbens.
  • Nach dem Öffnen des Steuerventils i6 in dem erläuterten Falle fällt nicht nur der hinter dem Arbeitskolben 4 wirkende Druck Pl ab, sondern infolge der Drossel 9 mit Beginn der Bewegung auch der vor dem Kolben wirkende Druck P2. ,dadurch Ferner wird andererseits das Absinken des Druclçes begrenzt, daß über die angesteuerte Steueröffnung 12 sowohl das hinter dem Arbeitskolben verdrängte 01 als auch das über die Drossel 8 einströmende Öl abfließen muß. Dadurch verkleinert sich die für die Beschleunigung bzw. den Antrieb des Arbeitskoloens 4 verfügbare Druckdifferenz AP = P2 - Pl, was eine Verlängerung der Verstellzeit zur Folge hat. Auserdem ergibt sich durch das ueber die Drossel 8 einströmende Ö1, welches zum Antrieb des Arbeitskolbens keinen Beitrag leistet, während der Antriebsphase ein hoher Ölverbrauch.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatisch oder pneumatisch betätigten Positionierantrieb der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, bei welchem gegenüber den bekannten Anordnungen die Verstellzeit und der Ölverbrauch auf den minimal erreichbaren Wert herabgesetzt ist.
  • Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß mit dem Rotor der mit zwei Stegen (vier Steuerkanten) versehene Schieber eines Steuerventils mechanisch gekoppelt ist und zwei den beiden Stegen zugeordnete Reihen von Steueröffnungen, deren Länge der Länge des betreffenden Steges angepaßt ist, sich entlang der~Bewegungsbahn der Stege im Ventilkörper befinden; daß die dem ersten Steg zugeordneten Steueröffnungen durch je ein Schaltventil mit einer ersten Leitung und die dem zweiten Steg zugeordneten Steueröffnungen durch je ein Schaltventil mit einer zweiten Leitung verbindbar sind, wobei jeweils ein einzelnes, einer bestimmten stabilen Stellung des Arbeitskolbens entsprechendes Paar von Schaltventilen gemeinsam betätigbar ist; und daß einerseits der Raum zwischen den beiden Stegen des Steuerventils sowie die miteinander in Verbindung stehenden Räume jenseits der beiden. Stege mit dem Raum auf der einen bzw. der anderen Seite des Motors und andererseits die erste sowie die zweite Leitung mit der Versorgungs- bzw.
  • der Rücklaufleitung verbunden sind, oder umgekehrt, und zwar derart, daß bei Betätigung eines Paares von Schaltventilen der Schieber des Steuerventils durch den Arbeitskolben in Richtung auf die zugehörigen Steueröffnungen bewegt wird.
  • Die Erfindung sowie verschiedene Möglichkeiten zu ihrer Verwirklichung und weiteren Ausgestaltung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1, wie bereits dargelegt und beschrieben, schematisch einen bekannten Positionierantrieb mit einem Drehkolben, Figur 2 in vereinfachtem Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Positionierantriebes mit einem Drehkolben, Figur 3 in vereinfachtem Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Positionierantriebes mit einem Drehkolben, Figur 4 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Positionierantriebes mit einem Schubkolbon und einer Wegübersetzung zwischen dem Schieber des Steuerventils und dem Arbeitskolben, Figur 5 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Positionierantriebes mit einem Schubkolben, und Figur 6 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Positionierantriebes mit einem Schubkolben.
  • Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen erfindungegemäßen hydraulischen Positionierantrieb, bei dem sowohl der Motor als auch der Schieber des Steuerventils eine auf eine Schwenkbewegung beschränkte Drchbewegung ausführen.
  • In einem Arbeitszylinder 20 ist ein an einer Welle 21 befestigter und mit dieser verdrehbarer Rotor 22 angeordnet, mit dem ein Arbeitskolben (Drehflügel) 23 verbunden ist. Beiderseits einer Trennwand 24 münden Leitungen 25 bzw. 26. In Achsrichtung neben dem Arbeitszylinder 20 und koaxial zu diesem befindet sich der zylindrische Ventilkörper 27 eines Steuerventils. Dieses weist zwei an einem Rotor 28 befestigte Stege 29 und 30 auf.
  • Auch der Rotor 28 ist fest mit der Welle 21 verbunden. Entlang der Bewegungsbahn der Stege 29 und 30 befinden sich im Ventilkörper 27 zwei den Stegen 29 und 30 zugeordnete Reihen von Steueröffnungen 31, 32 und 33 bzw. 34, 35 und 36.
  • Die dem ersten Steg 29 des Steuerventils zugeordneten Steueröffnungen 31, 32 und 33 sind durch je ein Schaltventil 37, 38 bzw. 39 mit einer ersten Leitung 40 verbindbar, während die dem zweiten Steg 30 zugeordneten Steueröffnungen 34, 35 und 36 durch je ein Schaltventil 41, 42 bzw. 43 mit einer zweiten Leitung 44 verbindbar sind. Mit Hilfe von Betätigungsorganen 45, 46 und 47 ist jeweils ein einer bestimmten stabilen Stellung des Arbeitskolbens 23 entsprechendes Paar von Schaltventilen, z.B. die Ventile 37 und 41, gemeinsam betatigbar. Die Betätigungsorgane können mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch schaltbar sein und es besteht zwischen ihnen in bekannter Weise eine Verknüpfung derart, daß jeweils nur eines der Schaltventil-Paare betätigt sein kann.
  • Die in den Figuren der Zeichnung für die Schaltventile und für die Betätigungsorgane verwendeten Symbole sollen lediglich deren grundsätzliche Funktion und jeweilige Schaltstellung versinnbildlichen, nicht jedoch ihre konstruktive Gestaltung.
  • Die Elemente 37-41-45, 38-42-46 bzw. 39-43-47 können z.B.
  • je ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil bilden. Desgleichen Boll auch die in den Figuren der Zeichnung dargestellte Anzahl der Schaltventil-Paare (nämlich jeweils 3 Paare) keine Beschränkung auf diese Anzahl andeuten. Die Anzahl dieser Paare entspricht der Anzahl der gewünschten stabilen Stellungen sodes Arbeitskolbens und ist mit lediglich durch die Mindestanzahl von zwei Paaren beschränkt. In der Zeichnung ist die Stellung des Arbeitskolbens durch einen auf der Welle 21 bzw. der betreffenden Kolbenstange (Figuren 4 bis 6) angebrauchten Zeiger 48 angedeutet, dem die Marken A, B und C einer Skala gegenüberstehen. Die durch den Arbeitskolben angetriebene Last, die von der gleichen Art sein kann wie bei den belcannten Positioniersntrieben der eingangs genannten Gattung, ist in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
  • Der Raum 49 zwischen den beiden Stegen 29 und 30 des Steuerventils ist durch die Leitung 25 mit dem Raum 50 auf der einen Seite des Arbeitskolbens 23 und der Raum 51 jenseits der beiden Stege ist durch die Leitung 26 mit dem Raum 52 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens verbunden. Die erwähnte erste Leitung 40 ist an die Versorgungsleitung und die zweite Leitung 44 an die Rücklaufleitung der Anlage angeschlossen.
  • Es sei angenommen, daß bei dem Positionierantrieb der Figur 2, wie dargestellt, das Betätigungsorgan 45 geschaltet wurde und durch die Schaltventile 37 und 41 die Steueröffnungen 31 und 34 mit den Leitungen 40 bzw. 44 verbunden sind. Diese Steueröffnungen entsprechen der Stellung A des Steuerkolbens. Der Raum 50 auf der einen Seite des Arbeitskolbens 23 steht somit über die Leitung 25, den Raum 49, die Steueröffnung 31, das Schaltventil 37 und die erste Leitung 40 mit der Versorgungsleitung in Verbindung, der Raum 52 auf der anderen Seite des den Raum 91. Arbeitskolbene über die Leitung 26, die Steueröffnung 34, das Schaltventil 4t und die zweite Leitung 44 mit der Rücklaufleitung. Infolgedessen wird der in der Stellung B befindliche Arbeitskolben 23 entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung auf seine Stellung A angetrieben, wobei er über die Welle 21 die den Schieber des Steuerventils bildenden Stege 29 und 30 mitnimmt. Sobald die Stege im Verlauf dieser Bewegung in den Bereich der Steueröffnungen 31 bzw. 34 eintreten, wird der Förderstrom zunehmend gedrosselt und in der weiteren Folge, wenn sich die Stege genau über den Steueröffnungen befinden, bis auf einen sehr geringen Leckstrom gesperrt. Der Arbeitskolben 23 kommt also in der durch das Betätigungsorgan 45 und die Schaltventile 37 und 41 angesteuerten neuen Stellung A zum Stillstand. Ein Weiterdrehen über diese Stellung hinaus, etwa durch Trägheitskräfte seitens der angetriebenen Last, hätte zur Folge, daß der Raum 52 mit der Versorgungsleitung und der Raum 50 mit der Rücklaufleitung in Verbindung kommt, wodurch am Arbeitskolben 23 eine Kraft in entgegengesetzter Richtung ausgeübt würde. Jede Abweichung der Lage der Stege 29 und 30 von der Symmetrielage gegenüber den mit den Leitungen 40 und 44 verbundenen Steueröffnungen hat eine Rdckstellkraft dessen am Arbeitskolben 23 zur Folge, so daßVdurch die Lage der Steueröffnungen vorgegebene Stellungen stabil sind.
  • Es ist somit zu ersehen, daß infolge der erfindungsgemäßen Gestaltung des Positionierantriebes während der Verstellphase nur der minimal erforderliche Förderstrom fließt, dessen Volumen gleich ist der Differenz der auf die Stellungen A und B des Steuerkolbens 23 bezogenenVolumina des Raumes 50. Da während der gesamten Verstellphase bis zum Eintritt der Stege in den Bereich der Steueröffnungen am Arbeitskolben der volle Arbeitsdruck wirkt, wird auch die kurzestmöglic'he Verstellzeit benötigt.
  • An der grundsätzlichen Wirkungsweise und der Funktionstüchtigkeit des beschriebenen Positionierantriebes würde sich im übrigen nichts ändern, wenn - entgegen dem AusMhrung ,eispiel der Figur 2 - die Räume 49 und 51 des Ventilkörpers 27 mit der Versorgungs- bzw. Rücklaufleitung und die Leitungen 40 und 44 mit den Räumen 50 bzw. 52 des Arbeitszylinders 20 verbunden wären. Die Möglichkeit einer solchen Vertauschung gilt sinngemäß auch für andere Ausrührungsformen der Erfindung, sofern nicht wogen deren besonderer konstruktiver Gestaltung, wie bei den Beispielen der Figuren 3 oder 6, eine der beiden Anschlußmöglichkeiten entfällt.
  • Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene mechanische Kopplung zwischen dem Motor und dem durch die beiden Stege gebildeten Schieber des Steuerventils erfordert nicht, daß die genannten Elemente - wie z.B. in Figur 2 durch die Welle 21 -unmittelbar miteinander verbunden sind. Der Motor und der Drehschieber könnten vielmehr auch durch ein Getriebe mit einer Übersetzung der Drehwinkel von «1/a2 Z 1 miteinander verbunden sein.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Arbeitskolben 23' und die beiden Stege 29' und 30' des Steuerventils auf einem gemeinsamen Rotor 53 angeordnet.
  • Sie bewegen sich in einem gemeinsamen Zylinder 54. Dieser hat eine radiale Trennwand 55, die sich zwischen dem Arbeitskolben und dem einen Steg 30' befindet. Die Steueröffnungen 34', 35' und 36' dieses einen Steges 30' sind über die Schaltventile 41, 42 bzw. 43 und die Leitung 44 mit der Rücklaufleitung, die Steueröffnungen 31', 32' und 33' des anderen, dem Arbeitskolben 23' benachbarten Steges 29' über die Schaltventile 37, 38 bzw. 39 und die Leitung 40 mit der Versorgungsleitung verbindbar. Die Betätigungsorgane, mit denen die Schaltventile wie in Figur 2 jeweils paarweise betätigt werden, sind nicht dargestellt.
  • Die Verbindung der Räume beiderseits der Stege bzw. des Arbeitskolbens im Sinne der Erfindung erfolgt in besonders vorteilhafter Weise durch zwei im Rotor 53 verlaufende Kanäle 56 und 57. Durch den Kanal 56 wird der Raum 58 zwischen der Trennwand 55 und dem einen Steg 30' mit dem Raum 59 zwischen dem Arbeitskolben 23' und dem anderen Steg 29' verbunden; durch den Kanal 57 der Raum | 60 zwischen den beiden Stegen mit dem Raum 61 zwischen der Trennwand und dem Arbeitskolben.
  • Wenn in der Stellung B des Positionierantriebes der Figur 3, wie dargestellt, die Schaltventile 37 und 41 betätigt sind, strömt über das Schaltventil 37, die Steueröffnung 31', den Raum 59 und den Kanal 56 Drucköl in dem Raum 58 zwischen der Trennwand 55 und dem Steg 30', so daß der Rotor 53 mit seiner Welle 21' in Richtung auf die Stellung A gedreht wird. Hierbei strömt das zwischen der Trennwand und dem Arbeitskolben 23' befindliche Öl aus dem Raum 61 durch den Kanal 57, den Raum 60, die Steueröffnung 34' und das Ventil 41 zur Rücklaufleitung.
  • Die Drehbewegung ko-nt zum Stillstand, wenn in der neuen Stellung A die Steueröffnungen 31' und 34' durch die Stege 29' bzw. 30' abgedeckt werden.
  • Die Figuren 4, 5 und 6 beziehen sich auf Ausführungsbeispiele von Positionierantrieben, bei denen sowohl der Motor als auch der Schieber des Steuerventils eine geradlinige Bewegung aus führen.
  • In Figur 4 wird ein Arbeitskolben 23" in einem Arbeitszylinder 62 durch eine Kolbenstange 63 geführt, die in dem Arbeitszylinder beid~-seitig gelagert ist. In einem zylindrischen Ventilkörper 64 wird durch eine ebenfalls beid seiting seitig gelagerte Schieberstange 65 ein mit zwei Stegen 29" und 30" versehener Schieber geführt. Der Arbeitskolben und der Schieber sind durch ein Getriebe gekoppelt, dessen Wegübersetzung s1/s2 / 1 ist. Es ist schematisch durch einen zweiarmigen Hebel 66 dargestellt, der um eine starr gelagerte Achse 67 schwenkbar ist und zwei Gleitschlitze 68 und 69 aufweist, an denen. die Stangen 63 und 65 in geeigneter Weise angreifen.
  • Auch hier befinden sich entlang der Bewegungsbahn der Stege 29t und 30" im Ventilkörper 64 zwei Reihen von Steueröffnungen 31"-32"-33" und 34"-35"-36", deren Länge der Länge des betreffenden Steges angepaßt ist. Diedemersten Steg 29" zugeordneten Steueröffnungen sind durch je ein Schaltventil 37, 38 bzw. 39 mit einer ersten Leitung 40 verbindbar, die dem zweiten Steg 30" zugeordneten Steueröffnungen durch je ein Schaltventil 4t, 42 bzw. 43 mit einer zweiten Leitung 44. Den Schaltventil-Paaren 37-41, 38-42 und 39-43 ist auch hier je ein Betätigungsorgan 45, 46 bzw. 47 zugeordnet. Durch die Ähnlichkeit bzw.
  • Gleichheit der in den Figuren 4 bis 6 verwendeten Bezugszeichen mit jenen der Figuren 2 und 3 sollen die Ähnlichkeit bzw. Gleichartigkeit der einander entsprechenden Bauelemente zum Ausdruck kommen.
  • Der Raum 70 zwischen den beiden Stegen 29" und ventils ist über eine Leitung 71 mit der Rücklaufleitung verbonden. Die Räume 72 und 73 jenseits der beiden Stege stehen über eine Leitung 74 miteinander in Verbindung und sind über eine Leitung 75 an die Versorgungsleitung angeschlossen. Die erwähnte erste Leitung 40 ist mit dem Raum 50' auf der einen und die Leitung 44 mit dem Raum 52' auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 23" verbunden. Entsprechend den Erwägungen anschließend an die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figur 2 sind somit in Figur 4 die Verbndungen gegenüber der Figur 2 sinngemäß paarweise vertauscht.
  • In der Darstellung der Figur k sind die der Stellung B des Arbeitskolbens 23" entsprechenden Schaltventile 38 und 42 betätigt. Da die zugehörigen Steueröffnungen 32" und 35" durch die Steuerstege 29" bzw. 30" bereits symmetrisch abgedeckt werden, befindet sich der Arbeitskolben in der gezeichneten Stellung im stabilen statischen Gleichgewicht. Würden nunmehr unter gleichzeitigem Schließen der genannten Schaltventile die Schaltventile 39 und 43 betätigt, dann wäre der Raum 50' auf der einen Seite des Arbeitskolbens 23" über die Leitung 40, das Schaltventil 39, die Steueröffnung 33", den Raum 70 und die Leitung 71 mit der Rücklaufleitung verbunden; der Raum 52' auf der anderen Seite des Steuerkolbens über die Leitung 44, das Schaltventil 43, den Raum 72 und die Leitung 75 mit der Versorgungsleitung. Der Arbeitskolben 23" würde in Richtung auf die Stellung C bewegt werden und dort im stabilen Gleichgewicht gehalten werden, Die Anordnung eines Getriebes zwischen dem Arbeitskolben und dem Schieber des Steuerventiln ermöglicht es, mit einer einzigen Ausführungsform des Stellervigtx Arbeitswege des Arbeitskolbens zu erzielen, die von den im Steuerventil gegebenen Abständen der Steueröffnungen abweichen.
  • Das Ausführungsbeispiel 5 unterscheidet sich von jenem der Figur 4 zunächst dadurch, daß hier die Kolbenstange des Arbeitskolbens mit der Schieberstange fluchtet und unmittelbar - also ohne Übersetzungsgetriebe - mit dieser verbunden ist.
  • In Figur 4 ist schematisch eine gemeinsame Schubstange 76 dargestellt, auf der sowohl der Arbeitskolben 23" als auch die beiden den Schieber des Steuerventils bildenden Stege 29" und 30" angeordnet sind. Der Arbeitszylinder 62 und das Ventilgehäuse 64 sind durch ein Zwischenstück 77 aneinander befestigt.
  • Ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind hier wieder die Leitungen 44 und 40 mit der Versorgungsleitung bzw. der Rücklaufleitung verbunden. Der Raum 70 zwischen den beiden Stegen 29" und 30" ist über die Leitung 71 mit dem Raum 50', die durch die Leitung 74 miteinander in Verbindung stehenden Räume 72 und 73 jenseits der Stege sind über die Leitung 75 mit dem Raum 52' des Arbeitszylinders 62 verbunden.
  • In Figur 5 erscheinen die Schaltventile 37 und 41 betätigt.
  • Entsprechend der Wirkungsweise der bereits erläuterten Ausführungsbeispiele wird deshalb der Arbeitskolben 23" in die diesen Schaltventilen bzw. den Steueröffnungen 31" und 34" entsprechende Stellung A gebracht.
  • Die vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung, die in dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 verwirklicht ist, ist aus Figur 5 nach ähnlichen Gesichtspunkten ableitbar wie das Ausführungsbeispiel der Figur 3 aus jenem der Figur 2, mit dem Unterschied, daß dort Drehbewegungen, hier jedoch geradlinige Bewegungen vollfuihrt werden.
  • In Figur 6 sind der Arbeitskolben 23"' und die Stege 29" sowie 30" des Steuerventils nicht nur auf einer gemeinsamen Schubstange 76' angeordnet, vielmehr schließen auch der zum Arbeitskolben und der zum Steuerventil gehörende Zylinder ohne Trennwand aneinander an. Sie können somit in einem gemeinsamen Gehäuse 78 angeordnet sein. In Figur 6 haben darüberhinaus der Arbeitskolben 23"' und die Stege (Steueren kolben) 29" und 30" des Steuerventils den gleic zu urchmesser.
  • Der Raum 60' zwischen den beiden Stegen 29" und 30" ist über eine Leitung 79 mit dem Raum 61' zwischen dem Arbeitskolben 23"' und dem rechten Zylinderdeckel verbunden, der Raum 58' links vom Steg 30" über eine Leitung 80 mit dem Raum 59 rechts vom Steg 29", der mit dem Raum links vom Arbeitskolben zusammenfällt. Die Steueröffnungen 31", 32" und 33" des dem Arbeitskolben 23"' benachbarten Steges 29" sind über die Leitung 40 mit der Versorgungsleitung, die Steueröffnungen 34", 35" und 36" des anderen Steges 30" über die Leitung 44 mit der Rücklaufleitung verbindbar.
  • In Figur 6 sind die Schaltventile 39 und 43 betätigt 1 ( Die Schubstange 76' wird daher, wie nach den bisherigen Erläuterungen leicht erkennbar, so lange in Richtung der Stellung C verschoben, bis sich die Stege 29" und 30" symmetrisch über den Steueröffnungen 33" bzw. 36" befinden.
  • Die beschriebenen Ausführung sbei spiele sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, wobei lediglich die erfindungswesentlichen Merkmale hervorgehoben sind. Es versteht sich deshalb von selbst, daß der Fachmann bei der praktischen Ausführung zusätzlich jene Gesichtspunkt. und Konstruktionsformen berücksichtigen wird, die aus dem Stand der Technik auf dem Gebiet der durch Strömungsmittel betätigten Antriebe zur Verfügung stehen.
  • Beispielsweise können zur Verbesserung des Geräuschverhaltens und zur Verringerung der Überschwingungen an den Stegen des Steuerventils speziell geformte Steuerprofile angebracht sein.
  • Wenngleich ferner der Schieber des Steuerventils in den Figuren 4 bis 6 als Schubkolben dargestellt ist, soll damit nicht zum Ausdruck kommen, daß diese Konstruktionsform des Steuerschiebera erfindungswesentlich sei. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbei spiel der Figur 2 kann schließlich im Rahmen der Erfindung auch ein Motor verwendet werden, dessen Drehwinkel nicht auf einen Schwenkbereich beschränkt ist.
  • In weiterer Abwandlung könnte ein erfindungsgemäßer Positionierantrieb auch so gestaltet sein, daß der Motor eine geradlinige Bewegung und der Schieber des Steuerventils eine Drehbewegung ausführt, oder umgekehrt.

Claims (13)

Patentansprüche
1. Positionierantrieb, bei dem ein hydrostatisch oder pneumatisch angetriebener Motor entsprechend der Betritigung von mit Steueröffnungen zusammenwirkenden Schaltventilen zwei oder mehrere durch die Lage der Steueröffnungen vorgebene stabile Stellungen einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Motor (23, 20; 23", 62) der mit zwei Stegen (29, 30; 29", 30") (vier Steuerkanten) versehene Schieber eines Steuerventils mechanisch gekoppelt ist und zwei den beiden Stegen zugeordnete Reihen von Steueröffnungen (31-32-33, 34-35-36; 31"-32"-33", 34"-35"-36") , deren Länge der Lange des betreffenden Steges angepaßt ist, sich entlang dcr Bewegungsbahn der Stege im Ventilkörper befinden; dnn die dem ersten Steg (29; 29") zugeordneten Steueröffnungen durch je ein Schaltventil (37, 38, 39) mit einer ersten Leitung (40) und die dem zweiten Steg (30; 30") zugeordneten Steueröffnungen über Je ei Schaltventil (41, 42, 43) mit einer zweiten Leitung (44) verbindbar sind, wobei jeweils ein einzelnes, einer bestimmten stabilen Stellung des Arbeitskolbens (23; 23") entsprechendes Paar von Schaltventilen gemeinsam betätigbar ist; und daß einerseits der Raum (49; 70) zwischen den beiden Stehen ei' (29, 30; 29", 30") des Steuerventils sowie der Raum (51) oder die beiden miteinander in Verbindung stehenden Räume (72, 73) jenseits der beiden Stege mit dem Raum ( (50; 5()') auf der einen bzw. der anderen Saite (52; ') des rotors und andererseits die erste sowie die zweite Leitung (40 bzw. 44) mit der Versorgungs- bzw. der Rücklaufleitung verbunden sind, oder umgekehrt, und zwar derart, daß bei Betätigung eines Paares von Schaltventilen der Schieber des Steuerventils durch den Motor in Richtung auf die zugehörigen Steueröffnungen bewegt wird.
2. Positionierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Motor als auch der Schieber des Steuerventils eine Drehbewegung ausführen.
3. Positionierantrieb nach Anspruch 2, dadurch £ekennzeichnet, daß der Motor und der Drehschieber über ein Getriebe mit einer Übersetzung der Drehwinkel von a1/a2 / 1 miteinander verbunden sind.
4. Positionierantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen schwenkbar gelagerten Arbeitskolben aufweist, wobei die Zylinder (20, 27) des Arbeitskolbens und des Steuerventils koaxial nebeneinander angeordnet sind und der Arbeitskolben (22, 23) und der Drehschieber (28, 29, 30) über eine Welle121) unmittelbar miteinander verbunden sind (Figur 2).
5. Positiohierantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitskolben (23') und die beiden Stege (29', 30t) des Steuerventils sich in einem gemeinsamen Zylinder (54) bewegen, dessen einzige radiale Trennwand (55) sich zwischen dem Arbeitskolben und dem einen Steg (30') befindet, wobei die Steueröffnungen (34', 35', 36') dieses einen Steges mit der Rücklaufleitung und die Steueröffnungen (31', 32', 33') des anderen, dem Arbeitskolben benachbarten Steges (29') mit der Versorgungsleitung verbindbar sind (Figur 3).
6. Positionierantrieb nach Anspruch 5, dadurch geXennzeichnet, daß der den Arbeitskolben und die beiden Stege tragende Rotor (53) zwei Kanäle (56, 57) aufweist, durch welche einerseits der Raum (58) zwischen der Trennwand (55) und dem (59) einen Steg mit dem Raum zwischen dem Arbeitskolben und dem anderen Steg und andererseits der Raum (60) zwischen den beiden Stegen mit dem Raum (61) zwischen der Trennwand und dem Arbeitskolben verbunden wird.
7. Positionierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet 1 daß der Motor einen geradlinig bewegten Arbeitskolben aufweist und auch der Schieber des Steuerventils eine geradlinige Bewegung ausführt.
8. Positionierantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichi:t, daß der Arbeitskolben und der Schieber des Steuerventils durch ein Getriebe (66) gekoppelt sind, dessen Wegdbersetzung s1/s2# 1 ist (Figur 4).
9. Positionierantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sdie Kolbenstange des Arbeitskolbens mit der Schieberstange das Steuerventile fluchtet undunmittelbar mit ihr verbunden ist (Figur 5).
0. Posotionierantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Arbeitskolben (23''') und die beiden einen Schubkolben bilden Stege (29", 30") des Steuerventils auf einer gemeinsamen Schubstange (76') angeordnet sind, wobei der zum Arbeitskolben und der zum Steuerventil gehörende Zylinder ohne Trenwand aneinander anschließen und wobei ferner die Steueröffnungen (31", 32", 33") des dem Arbeitskolben benachbarten Steges (29") mit der Versorgungsleitung und die Steueröffnung (34", 35", 36") des anderen Steges (30") mit der Rücklaufleitung verbindbar sind (Figur 6).
11. Positionierantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß der Arbeitskolben (23") und die beiden Stege (29", 30") des Schubkolbens gleichen Durchmesser aufweisen (Figur 6).
12. Positionierantrieb nach Anspüruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine geradlinige Bewegung und der Schieber des Steuerventils eine Drehbewegung ausführt.
13. Positiomierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor eine Drehbewegung und der Schieber des Steuerventils eine geraddlinige Bewegung ausführt.
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