DE2244897A1

DE2244897A1 - PRESSURIZED CONTROL ORGAN

Info

Publication number: DE2244897A1
Application number: DE19722244897
Authority: DE
Inventors: Noboru Onuki
Original assignee: Daiei Kogyo Sha Co Ltd
Current assignee: Daiei Kogyo Sha Co Ltd
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1972-09-13
Publication date: 1973-04-12

Description

Druckmittel betriebenes Stellorgan Für diese Anmeldung wird die Priorität aus den japanischen Anmeldungen Nr. 83 1.73-71 vom 14. September 1971 und Nro 32 580-72 vom 3. April 1972 in Anspruch genommen Die Erfindung betrifft ein druckmittel betriebenes Stell organ insbesondere ein Stellorgan für Drehmoment-Antriebe, wobei die lineare oder gegebenenfalls schneckenförmige Hin- und Herbewegung eines in einem Hohizylinder eingebauten Kolbens in eine Drehung einer Antriebswelle des Stellorgans umgewandelt wird, vorzugsweise nach der deutschen Patentanmeldung P 21 15707£ 3. Actuator operated by pressure medium For this registration the priority is from Japanese Applications No. 83 1.73-71 of September 14, 1971 and Nro 32 580-72 of April 3, 1972 claimed The invention relates to a pressure medium operated actuator in particular an actuator for torque drives, wherein the linear or possibly helical reciprocating movement one in one Hollow cylinder built-in piston in a rotation of a drive shaft of the actuator is converted, preferably according to German patent application P 21 15 707 £ 3.

Die Erfindung Defaßt sich weiter mit einem druckmìttelbet:rieaenen Stellorgan zur kombinierten Dreh- und Linearbetätigung der Antriebswelle, wobei ein Stellorgan für Drehmoment-Antriebe des erwähnten Typs vorteilhaft Anwendung finden kann.The invention is further defined with a Druckmìttelbet: rieaenen Actuator for combined rotary and linear actuation of the drive shaft, whereby an actuator for torque drives of the type mentioned advantageous application Can be found.

Durch die vorgenannte deutsche Patentanmeldung wurde ein Stellorgan für Drehmoment-Antriebe vom eingangs erwähnten Typ vorgeschlagen.The aforementioned German patent application made an actuator proposed for torque drives of the type mentioned above.

Dabei wurde die Tatsache, daß diese vorgeschlagene Anlage in ihrem Ausmaß beträchtlich verkleinert werden kann und trotzdem ein großer Drehmoment an der Antriebswelle abgenommen werden können, ausdrücklich als einer der Vorteile dieses Stellorgans herausgestellt. Auf vielen Gebieten der Industrie werden aber heutzutage noch stärker verkleinerte Stellmechanismen zur Entwicklung von kleinen Vorrichtungen, die in vielen komplizierten Anlagen verwendbar sind, gefordert.It was the fact that this proposed plant in their Extent can be reduced considerably and still have a large torque at the drive shaft can be removed, expressly as one of the advantages this actuator exposed. However, in many areas of industry nowadays even more scaled-down adjustment mechanisms for the development of small ones Devices that can be used in many complex systems are required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein druckmittelbetriebenes Stellorgan für Drehmoment-Antriebe von weitgehend verkleinerten Abmessungen zu schaffen, das ferner einfach in seiner Ausgestaltung und leicht im Gewicht, sowie ökonomisch herstellbar ist, wobei die Leistung des Drehmomentes zur Erreichung der vorgenannten Vorteile durchaus auch etwas reduziert werden kann, so daß dieses Stellorgan zweckmäßig in einer Miniatur- bzw. Kleinvorrichtung verwendet werden kann.The invention is therefore based on the object of a pressure medium-operated To create an actuator for torque drives of largely reduced dimensions, It is also simple in its design and light in weight, as well as being economical can be produced, the power of the torque to achieve the aforementioned Advantages can also be reduced somewhat, so that this actuator is expedient can be used in a miniature device.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens eine Keilnut oder schmale Auskehlung am äußeren Umfang eines in einem Zylinder eingebauten Kolbens vorgesehen bzw0 genutet ist, und daß wenigstens ein mit der Keilnut o. dgl. in Eingriff stehender, mit bzw. in dieser gleitend bewegbarer Keil oder ein entsprechendes Führungsorgan auf den Umfang des Zylinders durch Pressung eingeprägt ist. Die Keilnut o. dgl. und der Keil o. dgl. können je nach dem Zweck verschiedenartig ausgebildet werden.This object is achieved according to the invention in that at least a keyway or narrow groove on the outer periphery of one built into a cylinder Piston is provided or grooved, and that at least one with the keyway o. in engagement with or in this wedge slidably movable or a corresponding one Guide member is impressed on the circumference of the cylinder by pressing. The keyway or the like and the wedge or the like may be variously formed depending on the purpose will.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein druckmittelbetriebenes Stellorgan geschaffen werden, bei dem außer der Drehbetätigung eine lineare Verstellung der Antriebswelle bewirkt werden kann, so daß verschiedene komplizierte Arbeitszwecke, insbesondere in der industriellen Anwendung erfüllt werden können.Furthermore, the invention is intended to provide a pressure-medium-operated actuator be created in which, in addition to the rotary actuation, a linear adjustment of the Drive shaft can be effected, so that various complicated work purposes, can be met in particular in industrial use.

:)oese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein druckmittelbetriebenes Stellorgan für Drehmoment-Antriebe mit einer im wesentlichen zylinderförmigen Außenform in einen Körper eingesetzt ist, der aus einem Hohl zylinder mit Deckeln an seinen beiden Enden und einem im Zylinder eingebauten Hohlkolben mit einer Trennwand, die seinen Innenraum in eine erste und zweite Kammer trennt, wobei sein die Antriebswelle aufweisendes Ende durch den einen Deckel des Zylinders drehbar und linear verschiebbar gelagert ist, während das andere Ende dieses inneren Stellorgans in die zweite Kammer des Kolbens derart eingesteckt und darin fest angebracht ist, daß die eine Innenkammer des inneren Stellorgans über eine Öffnung mit der zweiten Kammer des Kolbens verbunden ist, und daß Vorrichtungen mit Ein- und Auslaßöffnungen vorgesehen sind, um das Druckmittel in die erste Kammer des Kolbens, in die zweite, mit der einen Innenkammer des inneren Stellorgans verbundene Kammer, und in die dritte, innerhalb des-Zylinders durch die Außenwand des inneren Stellorgans und durch den daran befestigten Randteil des Kolbens abgegrenzte Kammer zu liefern oder daraus abzuführen0 Zur sicheren, druckmitteldichten Lagerung des inneren Stellorgans durch den einen Zylinderdeckel ist vorzugsweise eine zylinderförmige Umhüllung am Außenumfang des inneren Stellorgans dicht angebracht.:) oese object is achieved according to the invention in that a pressure medium-operated Actuator for torque drives with an essentially cylindrical The outer shape is inserted into a body consisting of a hollow cylinder with lids at both ends and a hollow piston built into the cylinder with a partition, which separates its interior into a first and second chamber, being the drive shaft having end rotatable and linearly displaceable through the one cover of the cylinder is stored, while the other end of this inner actuator in the second chamber of the piston is inserted and firmly attached therein that the one inner chamber of the inner actuator is connected to the second chamber of the piston via an opening is, and that devices with inlet and outlet openings are provided to the Pressure medium in the first chamber of the piston, in the second, with the one inner chamber of the inner actuator connected chamber, and into the third, inside the cylinder through the outer wall of the inner actuator and through the edge part attached to it the piston delimited chamber to be delivered or discharged from it 0 For the safe, Pressure medium-tight mounting of the inner actuator through one of the cylinder covers is preferably a cylindrical envelope on the outer circumference of the inner actuator tightly attached.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält die Vorrichtung, die der zweiten Ein- und Auslaßöffnung des Druckmittels zugeordnet ist, einen im Zylindermantel in seiner Achsrichtung ausgebildeten Schlitz und ein Glied, das innerhalb des Schlitzes mit der Bewegung des Kolbens zusammen in bezug auf den Zylinder hin- und hergleiten kann, wobei die Ein- und Auslaßöffnung des Druckmittels durch dieses Glied hindurchgeführt ist Die Länge des Schlitzes ist vorzugsweise gleichlang wie der Kolbenhub bemessen.According to a further feature of the invention, the device includes which is assigned to the second inlet and outlet opening of the pressure medium, one in the Cylinder jacket formed in its axial direction slot and a member that is inside of the slot together with the movement of the piston with respect to the cylinder and can slide, the inlet and outlet openings of the pressure medium through this Link is passed through. The length of the slot is preferably the same length as measured the piston stroke.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand einiger in den Figuren 1 bis 9 der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbei spiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erflndungsgemeßen Stellorgans, wobei zur besseren Darstellung ein Teil herausgebrochen ist; Fig. 2 eine Seitenansicht des In Figur 1 dargestelltenbStellorgans im axialen Längsschnitt; Fig. 3 eine gegenüber den vorhergehenden Figuren vergrößerte perspektivische Ansicht eines in dem Stellorgan nach Figur 1 und 2 verwendeten Kolbens; Fig. 4 (A), (B), (C) und (D) je einen Zylinder für das in Figur 1 und 2 dargestellte Stellorgan im Querschnitt; Fig. 5 eine gegenüber Figur 1 und 2 vergrößerte perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Kolbens für ein erfindungsgemäßes Stellorgan; Fig. 6 eine Seitenansicht eines in Verbindung mit dem In Figur 5 dargestellten Kolben anzuwendenden Zylinders; Fig. 7 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stellorgans für die kombinierten Dreh- und Linear-Antriebe Im axialen Schnitt; Fig. 8 (A), (B), (C) und (D) schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Figur 7 dargestellten Stellorgans; und Fig. 9 eine perspektivische äußere Ansicht des Stellorgans der Figur 7.The foregoing and other advantages and features of the invention are shown below with reference to some in Figures 1 to 9 of the drawing preferred Ausführungsbei games explained in more detail. Show it: Fig. 1 shows a perspective view of an actuator according to the invention, wherein for the better Representation is a part broken out; FIG. 2 is a side view of the FIG 1 shown actuator in axial longitudinal section; 3 shows a comparison with the preceding Figures enlarged perspective view of one in the actuator according to FIG and 2 pistons used; Fig. 4 (A), (B), (C) and (D) each have a cylinder for the Actuator shown in Figure 1 and 2 in cross section; Fig. 5 is an opposite figure 1 and 2 enlarged perspective view of another embodiment of the piston for an actuator according to the invention; Fig. 6 is a side view of a connected with the cylinder to be used with the piston shown in FIG. 5; Fig. 7 is a side view an actuator according to the invention for the combined rotary and linear drives In the axial section; Fig. 8 (A), (B), (C) and (D) are schematic representations for Explanation of the mode of operation of the actuator shown in Figure 7; and Fig. 9 is a perspective external view of the actuator of FIG.

In Figur 1 und 2 ist ein druckmlttelbetriebenes Stellorgan für Drehmoment-Antriebe dargestellt, das im Prinzip dem gleichen Typ wie die in der vorgenannten deutschen Patentanmeldung P 21 15707.3 vorgeschlagene Einrichtung zugehört. Das dargestellte Stellorgan gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Hohizylinder 10 mit einem zweckmäßig dünnen Zylindermantel, an dessen beiden Enden Deckel 11 und 12 angebracht sind; sowie aus einem Hohikolben 13 mit einem geschlossenen Ende 14, der in dem Hohlraum des Zylinders 10 derart montiert ist, daß er im Zylinder 10 gleitend bewegbar ist und ein Paar von entgegengesetzten Kammern 15 und 16 für das Druckmittel abgrenzt; und aus einer durch den Deckel 11 des Zylinders 10 nach außen geführten Antriebswelle 17, die drehbar, aber in ihrer Achsrichtung nicht linear bewegbar, gelagert ist.In Figures 1 and 2 is a pressure medium-operated actuator for torque drives shown, which is basically the same type as that in the aforementioned German Patent application P 21 15707.3 proposed device belongs. The depicted Actuator according to the present invention consists of a hollow cylinder 10 with a suitably thin cylinder jacket, at both ends of which covers 11 and 12 are appropriate; as well as a hollow piston 13 with a closed end 14, which is mounted in the cavity of the cylinder 10 so that it is in the cylinder 10 is slidable and a pair of opposing chambers 15 and 16 for the Delimits pressure medium; and from one through the cover 11 of the cylinder 10 to the outside guided drive shaft 17, which is rotatable, but not linear in its axial direction movable, is mounted.

Die Antriebswelle 17 weist an ihrem inneren Ende einen schräg genuteten Teil 18 auf, während die Innenwand des Hohlkolbens 13 an wenigstens einem Teil der Wandfläche mit ebenfalls schräg verlaufenden Nutungen 19 ausgerüstet ist, so daß die beiden Bauteile miteinander in Eingriff stehen und sich gleitend in bezug aufeinander bewegen können, wobei die Antriebsweile 17 um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, wenn der Kolben 13 in einer nachstehend näher erläuterten Weise im Zylinder 10 axial hin und her betätigt bzw. verschoben wird.The drive shaft 17 has an obliquely grooved at its inner end Part 18, while the inner wall of the hollow piston 13 at least part of the Wall surface is also equipped with inclined grooves 19 so that the two components are engaged and sliding with respect to each other can move, the drive shaft 17 rotated by a predetermined angle when the piston 13 is in the cylinder in a manner to be explained in more detail below 10 is actuated or shifted axially back and forth.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zur sicheren Führung der linearen Kolbenbewegung eine oder mehrere, im Falle der hier beschriebenen Ausführungsform zwei, schmale Ausnehmungen, Auskehlungen, Keilnuten o. dsl, 20 am äußeren Umfang des Kolbens 13 vorgesehen, wobei diese beiden Keilnuten parallel zur Kolbenachse verlaufen und vorzugsweise diametral gegenüber angeordnet sind, wie es in Figur 3 am besten veranschaulicht ist. In diese Keilnuten 20 greifen Führungsorgane, -stifte, Keile o. dgl.According to the present invention are for safe guidance of the linear Piston movement one or more, in the case of the embodiment described here two, narrow recesses, fillets, keyways o. dsl, 20 on the outer circumference of the piston 13 is provided, these two keyways parallel to the piston axis run and are preferably arranged diametrically opposite, as in Figure 3 is best illustrated. Guide organs, pins, Wedges or the like

21 (Figur 2), die beispielsweise am Außenumfang des dünnen Zylinders 10 durch Pressung ausgebildet sind, gleitbar ein.21 (Figure 2), for example on the outer circumference of the thin cylinder 10 are formed by pressing, a slidable.

Wie in Figur 4 an Beispielen dargestellt ist, kann das Querschnittsprofil dieser Keile o. dgl. 21 und infolgedessen dasjenige der damit korrespondierenden Keilnuten o. dgl. 20 entweder dreieckig wie nach Figur 4 (A), trapeztörmig wie nach Figur 4 (B), halbkreisförmig wie nach Figur 4 (C) oder U-förmig wie nach Figur 4 (D) oder in anderer geeigneter Weise ausgestaltet sein.As shown in examples in FIG. 4, the cross-sectional profile these wedges or the like 21 and consequently that of the corresponding ones Keyways or the like 20 either triangular as in FIG. 4 (A), trapezoidal as in FIG Figure 4 (B), semicircular as in Figure 4 (C) or U-shaped as in Figure 4 (D) or designed in another suitable manner.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Ein- und Auslaßöffnung 22 im Deckel 11 des Zylinders 10 zum Ein- und Auslassen des Druckmittels in die bzw.In Figures 1 and 2 there is an inlet and outlet opening 22 in the cover 11 of the cylinder 10 for letting the pressure medium in and out of the or

aus der dem Deckel 11 zugewandten Kammer 15 über den Durchgang 23 ausgebildet. In gleicher Weise ist eine Ein- und Auslaßöffnung 24 durch den anderen Zylinderdeckel 12 in der axialen Richtung des Zylinders ausgebildet, um das Ein- und Auslassen des Druckmittels in die bzw. aus der anderen Kammer 16 zu ermöglichen.from the chamber 15 facing the cover 11 via the passage 23 educated. Likewise, one inlet and outlet port 24 is through the other Cylinder cover 12 formed in the axial direction of the cylinder in order to and to allow the pressure medium to be released into or out of the other chamber 16.

Zur Abdichtung gegen den hohen Druck, der während des Betriebs dieses Stellorgans durch das zugeführte Druckmittel bewirkt wird, ist ein O-förmiger Ring 25 zwischen der Umfangsfläche der Antriebswelle 17 und der inneren Oberfläche des Zylinderdeckels 11 vorgesehen, sowie ein weiterer O-förmiger Ring 26 zwischen der seitlichen Oberfläche des Deckels 11 und der inneren Oberfläche des Zylinders 10 und weiterhin ein 0-förmiger Ring 27 zwischen der äußeren Oberfläche des Kolbens 13 und der inneren Oberfläche des Zylinders 10 angeordnet.To seal against the high pressure that occurs during operation of this Actuator is effected by the supplied pressure medium, is an O-shaped ring 25 between the peripheral surface of the drive shaft 17 and the inner surface of the Cylinder cover 11 is provided, and another O-shaped ring 26 between the lateral surface of the lid 11 and the inner surface of the cylinder 10 and further an O-shaped ring 27 between the outer surface of the piston 13 and the inner surface of the cylinder 10.

Die Arbeitsweise des vorstehend erläuterten Stellorgans gemäß der Er findung ist wie folgt: Es sei dabei angenommen, daß das Druckmittel zunächst in die rechte (gemäß Figur 2) Kammer 16 des Zylinders 10 durch die Öffnung ugeführt wurde. Daraufhin wird der Kolben 13 innerhalb des Zylinders 1 0 linear nach links verschoben, wobei er durch die Ineinandergreifende, gleitend gegeneinander bewegbare Verbindung der linear verlaufenden Keilnuten 20 mit den am Zylindermantel vorgesehenen Keilen 21 gegen eine Verdrehung gesichert ist. Diese lineare Verstellung des Kolbens 13 wird durch seine Kupplung mit der Antriebswelle 17 über die schräg verlaufenden Nutungen 19 und 18 in eine Drehbewegung der Antriebswelle 17 umgewandeltw In dieser Weise dreht sich die Welle 17 in einer Drehrichtung um einen vorbestimmten Drehwinkel bis der Kolben 13 seinen Hub nach links vollendet hate Aus der rechten Kammer 16 wird nun durch die Öffnung 24 Druckmittel ausgelassen und der linken Kammer 15 wird entsprechend durch die Öffnung 22 über den Durchgang 23 Druckmittel zugeführt, so daß der Kolben 13 nun nach rechts linear verschoben wird, wodurch die Drehung der Antriebswelle 17 in die entgegengesetzte Drehrichtung bewirkt wird, bis der Kolben 13 in die in Figur 2 dargestellte Anfangsstellung zurückgebracht ist.The operation of the actuator explained above according to the He making is as follows: It is assumed that the pressure medium initially into the right (according to FIG. 2) chamber 16 of the cylinder 10 through the opening became. The piston 13 then moves linearly to the left within the cylinder 1 0 shifted, whereby he through the interlocking, sliding against each other movable connection of the linear splines 20 with those on the cylinder jacket provided wedges 21 is secured against rotation. This linear adjustment of the piston 13 is through its coupling with the drive shaft 17 on the oblique extending grooves 19 and 18 converted into a rotary movement of the drive shaft 17 In this way, the shaft 17 rotates in a rotational direction by a predetermined one Angle of rotation until the piston 13 has completed its stroke to the left from the right Chamber 16 is now released through the opening 24 pressure medium and the left chamber 15 is correspondingly supplied through the opening 22 via the passage 23 pressure medium, so that the piston 13 is now linearly displaced to the right, whereby the rotation the drive shaft 17 is effected in the opposite direction of rotation until the Piston 13 is returned to the initial position shown in FIG.

Eine derartige lineare Wechselbewegung des Kolbens 13 und die daraus resultierende Drehung der Antriebswelle 17 in zwei Drehrichtungen werden abwechselnd bewirkt, wenn das Druckmittel in der rechten sowie der Ein ken Kammer 16 bzw. i5 durch zweckmäßige Ventilsteuerung wechselweise zugeführt wird.Such a linear alternating movement of the piston 13 and that resulting therefrom resulting rotation of the drive shaft 17 in two directions of rotation are alternating causes when the pressure medium in the right and the one ken chamber 16 and i5 is alternately supplied by appropriate valve control.

Die Figuren 5 und 6 zeigen ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gerade verlaufenden, am Umfang des Kolbens 13 gemäß Figur 1 und 2 vorgesehenen Keilnuten 20 durch eine oder mehrere, vorzugsweise durch zwei, schräg verlaufende Keilnuten 20a ersetzt wurden, wie sie in Figur 5 veranschaulicht sind, während die in die Wandfläche des ZyLinders 10 eingeprägten Keile 21 entsprechend in Keile 21a abgeändert worden sind, die bezüglich der Achse des Zylinders 10 schräg verlaufen, wie es in Figur dargestellt ist. Diese schrägen Keile 21a werden ebenfalls zur leichteren Herstellung durch Pressung auf die Oberfläche des Zylindermantels eingeprägt. Diese Keile 21a und damit die Keilnuten 20a können auch zweckmäßig verschiedene Querschnittsprofiie, wie zum Beispiel eines der in Figur 4 dargestellten Profile, aufweisen. Die weiteren Einzelheiten des Aufbaus dieser Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 entsprechen im wesentlichen den in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 erläuterten Ausbildungen.Figures 5 and 6 show another advantageous embodiment of the invention, the straight running on the circumference of the piston 13 according to FIG 1 and 2 provided keyways 20 by one or more, preferably by two, inclined keyways 20a have been replaced, as illustrated in FIG are, while the embossed in the wall surface of the ZyLinder 10 wedges 21 accordingly have been modified in wedges 21a which are inclined with respect to the axis of the cylinder 10 run as shown in Figure. These inclined wedges 21a are also for easier production by pressing onto the surface of the cylinder jacket imprinted. These wedges 21a and thus the keyways 20a can even suitably different cross-sectional profi le, such as one of those in FIG 4 shown profiles have. The further details of building this Embodiments according to FIGS. 5 and 6 essentially correspond to those in connection with FIGS. 1 and 2 explained configurations.

Der gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 5 und 6 ausgebildete Kolben 13 wird durch Zuführung von Druckmittel in die rechte Kammer 16 gemäß Figur 2 nach links verstellte und zwar wegen der gleitenden Verbindung seiner schrägen Keilnuten 20a mit den schrägen Keilen 21a am Zylindermantel derart, daß er sich in eine Richtung um seine Drehungsachse dreht. Diese zusammengesetzte Linear- und Drehbewegung, oder die schneckenförmige Bewegung des Kolbens 13 wird nun durch seine Kupplung mit der Antriebswelle 17 über die schräg verlaufenden Nutungen 19 und 18 in eine Drehung der Antriebswelle 17 in einer Drehrichtung abgeändert, die der Drehrichtung des Kolbens 13 gleichgerichtet sein kann, wenn die Neigungsrlchtung der Keilnuten 20a sowie der Kelle 21a entsprechend ausgewählt wird. Demgemäß wird ein Drehwinkel an der Antriebswelle 17 erreicht, welcher gleich der Summe zweier Drehwinkel ist, nämlich des Drehwinkels des Kolbens 17 in bezug auf den Zylinder 10 und des Drehwinkels des Kolbens 13 in bezug auf die Antriebswelle 17.According to the second embodiment of the invention according to the figures 5 and 6 trained piston 13 is by supplying pressure medium in the right Chamber 16 adjusted to the left according to FIG. 2 because of the sliding connection its inclined keyways 20a with the inclined wedges 21a on the cylinder jacket in such a way that that it rotates in one direction around its axis of rotation. This compound Linear and rotary movement, or the helical movement of the piston 13 is now through its coupling with the drive shaft 17 via the inclined grooves 19 and 18 modified into a rotation of the drive shaft 17 in one direction of rotation, which the direction of rotation of the piston 13 can be rectified if the inclination direction the keyways 20a and the trowel 21a is selected accordingly. Accordingly, will reaches an angle of rotation on the drive shaft 17 which is equal to the sum of two Is the angle of rotation, namely the angle of rotation of the piston 17 with respect to the cylinder 10 and the angle of rotation of the piston 13 in relation to the drive shaft 17.

Aus der rechten Kammer 16 wird nun durch die Öffnung 24 Druckmittel abgeführt, und der linken Kammer 15 wird in ähnlicher Weise durch die Öffnung 22 über den Durchgang 23 Druckmittel zugeführt, so daß der Kolben dann nach rechts verschoben wird, wobei die gleitend bewegbare Kupplung der schräg verlaufenden Keile 21a und Keilnuten 20a bewirkt, daß der Kolben 13 in der Gegenrichtung gegen die während der vorgegangenen Arbeitsphase bewirkte Drehrichtung verdreht wird Die Antriebswelle 17 wird durch diese Bewegung des Kolbens 13 ebenfalls in die gleiche Richtung wie dieDrehrichtung des Kolbens gedreht, bis er seinen Hub nach rechts vollendet hat und wieder die in Figur 2 dargestellte Ausgangsstellung einnimmt0 Wie bei der vorstehenden Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 kann diese abwechselnde schneckenförmige Bewegung des Kolbens 13 und die daraus resultierte abwechselnde Drehung der Antriebswelle 17 dadurch fortgesetzt werden daß die rechte sowie die linke Kammer 16 bzw. 15 durch zweckmäßige Ventilsteuerung abwechselnd mit dem Druckmittel beschickt werden.From the right chamber 16 is now pressure medium through the opening 24 discharged, and the left ventricle 15 is similarly through the opening 22 via the passage 23 pressure medium is supplied so that the piston then to the right is shifted, the slidable coupling of the inclined wedges 21a and splines 20a causes the piston 13 in the opposite direction against the The direction of rotation effected during the previous work phase is rotated The drive shaft 17 is by this movement of the piston 13 also in the same direction as the direction of rotation of the piston is rotated until it reaches its stroke to the right has completed and again assumes the starting position shown in FIG As in the previous embodiment according to FIGS. 1 and 2, this can alternate helical movement of the piston 13 and the resulting alternating Rotation of the drive shaft 17 are continued in that the right as well as the left chamber 16 or 15 alternating with the pressure medium through appropriate valve control be charged.

Ein gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgebildetes Stellorgan für Drehmomentantriebe kann ohne wesentliche Änderung der erfindungsgemäßen Mechanismen verwendet werden, um ein Stellorgan für kombinierte Linear- und Drehantriebe zu schaffen, wovon ein Beispiel in Figur 7 dargestellt ist.An actuator designed according to one of the preceding embodiments for torque drives can be done without significantly changing the mechanisms according to the invention can be used to provide an actuator for combined linear and rotary drives create, an example of which is shown in FIG.

In Figur 7 ist das dort verwendete Stellorgan für Drehmomentantriebe gemäß einer der vorstehenden, in Verbindung mit Figur 1 und 6 erläuterten, Ausführungsform der Erfindung ausgebildet und seine entsprechenden Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei den vorstehenden Ausführurlgsformerl versehen. Dieses Stellorgan für Drehmomentantriebe ist in eine Anordnung eingefügt, die aus einem Hohizylinder 28 mit Deckeln 29 uncl 30 an dessen beiden Enden besteht, sowie aus einem im Zylinder 28 eingebauten Hohlkolben 31 mit einer Trennwand 32, die dazu dient, seinen Innenraum in dle erste und-zweite Kammer 33 bzw. 34 zu trennen. Das Stellorgan ist insgesamt mit 35 bezeichnet; am Umfang des Stellorgans 35 ist zwischen seinen beiden Deckeln 11 und 12 eine zylinderförmige Umhüllung dicht angebracht, damit das Stellorgan 35 mit seinem einen Ende, das der außerhalb des Zylinders 28 vorspringenden Antriebswelle 17 und dem zugeordneten, die Ein- zu und Auslaßöffnung 22 des Druckmittels für einen Innenkammer des Stellorgans 35 aufweisenden Deckel t1 zugewandt ist, in eine mittels Durchbohrung des einen Deckels 29 des Zylinders 28 dicht eingepaßt und darin gleitend bewegbar gelagert ist Das andere Ende der Umhüllung 36 ist in die zweite Kolbenkammer 34 druckmitteldicht eingesteckt und zum Beispiel durch eine oder mehrere Schrauben 37 o. dgl mit dem Kolben 31 zusammengekuppelt, wobei die Ein- und Auslaßöffnung 24 für das Druckmittel, welches für die andere Innenkammer des Stellorgans 35 bestimmt ist, in die zweite Kammer des Kolbens 31 mündet.In Figure 7 is the actuator used there for torque drives according to one of the above, explained in connection with Figure 1 and 6, embodiment of the invention and its corresponding components are similar Reference numerals are provided as in the previous embodiments. This actuator for torque drives is inserted into an arrangement consisting of a hollow cylinder 28 with lids 29 and 30 at both ends, as well as one in the cylinder 28 built-in hollow piston 31 with a partition 32, which serves to its interior to separate into the first and second chambers 33 and 34, respectively. The actuator is total denoted at 35; on the periphery of the actuator 35 is between its two covers 11 and 12 a cylindrical envelope tightly attached so that the actuator 35 with its one end, that of the outside of the cylinder 28 projecting drive shaft 17 and the associated, the inlet and outlet opening 22 of the pressure medium for one Inner chamber of the actuator 35 having cover t1 is facing, in a means Bore of one cover 29 of the cylinder 28 fitted tightly and slidably therein The other end of the Wrap 36 is in the second piston chamber 34 inserted in a pressure-tight manner and, for example, by a or several screws 37 or the like coupled together with the piston 31, the Inlet and outlet openings 24 for the pressure medium, which for the other inner chamber of the actuator 35 is determined, opens into the second chamber of the piston 31.

Ein Führungsschlitz 38 ist im Zylindermantel 28 parallel zu dessen Achse ausgebildet, um ein Glied 39 aufzunehmen, das an einem der zweiten Kammer 34 zugeordneten Teil des Kolbens 31 angebracht ist und durch das eine Ein- und Auslaßöffnung 40 des Druckmittels für diese zweite Kammer 34 hindurchgeführt ist. Dieses Glied 39 wird innerhalb des Führungsschlitzes 38 durch die Hin- und Herbewegung des im Zylinder 28 angeordneten Kolbens 31 gleitend in zwei Richtungen linear betätigt, wobei die Länge des Führungsschlitzes 38 dem Hubabstand des Kolbens 31 entsprechend bemessen ist, Für die dritte, innerhalb des Zylinders 28 durch einen der beiden Flansche des Kolbens 31 und die Umhüllung des Stellorgans 35 abgegrenzte Kammer 42 ist eine weitere Ein- und Auslaßöffnung 41 für das Druckmittel vorgesehen, die einen Teil des Zylinders 28 bis in den Deckel 29 hinein durchsetzt und über den Durchgang 43 in die dritte Kammer 42 mündet. Eine weitere Ein- und Auslaßöffnung 44 ist im anderen Zylinderdeckel 30 in der Achsrichtung vorgesehen, so daß das Druckmittel in die bzw. aus der ersten Kammer 33 ein- bzw, abgeleitet wird.A guide slot 38 is parallel to the cylinder jacket 28 Axis designed to receive a member 39 attached to one of the second chambers 34 associated part of the piston 31 is attached and through which an inlet and outlet opening 40 of the pressure medium for this second chamber 34 is passed through. This link 39 is within the guide slot 38 by the back and forth movement of the im Cylinder 28 arranged piston 31 slidably linearly actuated in two directions, the length of the guide slot 38 corresponding to the stroke distance of the piston 31 is sized, for the third, within cylinder 28 by one of the two Flanges of the piston 31 and the envelope of the actuator 35 delimited chamber 42 a further inlet and outlet port 41 is provided for the pressure medium, which a part of the cylinder 28 penetrates into the cover 29 and over the Passage 43 opens into the third chamber 42. Another inlet and outlet port 44 is provided in the other cylinder cover 30 in the axial direction, so that the pressure medium into or out of the first chamber 33 is introduced or discharged.

Zur Abdichtung ist ein O-förmiger Ring 45 zwischen dem Außenumfang der zylinderförmigen Umhüllung 36 und der daran angrenzenden Oberfläche des Zylinderdeckels 29 vorgesehen, während zum gleichen Zweck weitere Abdichtungen vorgesehen sind, nämlich ein O-förmiger Ring 46 zwischen dem Außenumfang des Deckels 29 und der inneren Oberfläche des Zylinders 28, ein ebenfalls O-fiirmiger Ring 47 zwischen dem Außenumfang der Umhüllung 36 und der inneren Oberfläche des diese Umhüllung 36 aufnehmenden Teiles des Kolbens 31, je ein O-förmiger Ring 48 zwischen den beiden Außenumfängen der Flansche des Kolbens 31 und der inneren Oberfläche des Zylinders 28, und schließli¢h ein O-förmiger Ring 49 zwischen dem Außenumfang des anderen Zylinderdeckels 30 und der inneren Oberfläche des Zylinders 28.An O-shaped ring 45 is located between the outer circumference for sealing purposes the cylindrical envelope 36 and the adjacent surface of the cylinder cover 29 provided, while further seals are provided for the same purpose, namely an O-shaped ring 46 between the outer periphery of the lid 29 and the inner one Surface of the cylinder 28, a likewise O-fiirmiger ring 47 between the outer circumference the casing 36 and the inner surface of the casing 36 receiving it Part of the piston 31, each an O-shaped ring 48 between the two outer circumferences the Flanges of piston 31 and the inner surface of cylinder 28, and finally an O-shaped ring 49 between the outer periphery of the other cylinder cover 30 and the inner surface of the cylinder 28.

Die Arbeitsweise dieses Stellorgans für kombinierte Linear- und Drehmomentantriebe wird nachstehend hauptsächlich in Verbindung mit deh in Figur 8 gezeigten schematischen Darstellungen erläutert, wobei die dortigen Bezugszeichen die Ein- und Auslaßöffnungen andeuten, durch welche das Druckmittel in die betreffenden Kammern eingeleitet wird.How this actuator works for combined linear and torque drives will be described below mainly in connection with the schematic shown in FIG Illustrations explained, the reference numerals there denoting the inlet and outlet openings indicate by which the pressure medium is introduced into the relevant chambers.

Wenn das Druckmittel zunächst der ersten Kammer 33 durch die Öffnung 44 zugeführt wird, dann wird der Kolben 31 und damit die Antriebswelle 17 des am Kolben 31 befestigten innereh Stellorgans 35 linear nach links (bezogen auf Figur 7) verschoben, und die nachfolgende Einleitung des Druckmittels durch die Öffnung 40 in die zweite KaMmer 34 und damit in die rechte Kammer 16 (siehe Figur 2) des Stellorgans 35 durch desseh in die Kammer 34 mündende Öffnung 24 wird eine Drehuhg der Äntriebswelle 17 in einer Richtung, zum Beispiel im Gegenuhrzeigersinh, bewirkt diese Funktionsweise ist in Figur 8 (A) veranschaulicht.When the pressure medium first enters the first chamber 33 through the opening 44 is supplied, then the piston 31 and thus the drive shaft 17 of the am Piston 31 attached inner actuator 35 linearly to the left (based on FIG 7) shifted, and the subsequent introduction of the pressure medium through the opening 40 into the second chamber 34 and thus into the right chamber 16 (see FIG. 2) of the Actuator 35 through its opening 24 opening into chamber 34 becomes a rotary valve of the drive shaft 17 in one direction, for example counterclockwise this mode of operation is illustrated in Figure 8 (A).

Wenn die Kammer 15 (siehe Figur 2) nun über die Öffnung 22 des Stellorgans 35 mit Druckmittel beschickt wird, dann wird die Antriebswelle 17 in der Gegenrichtung gedreht, zum Beispiel im Uhrzeigersinn, und durch die nachfolgende Beschickung der dritten Kammer 42 mit Druckmittel über die Öffnung 41 und den Durchgang 43 wird der Kolben 31 und damit die Antriebswelle 17 linear nach rechts (bezüglich Figur 7) verstellt, bis die bewegbaren Bauteile dieses kombinierten Stellorgans für Linear- und Drehmomentantriebe in die in Figur 7 dargestelltenAusgangsstellungen zurückgebracht worden sind Diese Funktionsweise ist in Figur 8 (B) schematisch dargestellt.When the chamber 15 (see Figure 2) now through the opening 22 of the actuator 35 is charged with pressure medium, then the drive shaft 17 is in the opposite direction rotated, for example clockwise, and by the subsequent loading of the third chamber 42 with pressure medium via the opening 41 and the passage 43 is the piston 31 and thus the drive shaft 17 linearly to the right (with respect to FIG 7) until the movable components of this combined actuator for linear and torque drives are returned to the starting positions shown in FIG This mode of operation is shown schematically in FIG. 8 (B).

In dem in Figur 8 (C) dargestellten Falle wird das Druckmittel zunächst in die zweite Kammer 34 durch die Öffnung 40, und damit in die Innenkammer 16 des inneren Stellorgans 35 über die Öffnung 24 geliefert, um die Drehung der Antriebswelle 17 in der gleichen Richtung wie die in Verbindung mit Figur 8 (A) angedeuteten Drehrichtung zu bewirken. Die Antriebswelle 17 wird dann linear nach links verstellt, wenn das Druckmittel in die erste Kammer 33 durch die Öffnung 44 eingeleitet wird Die Antriebswelle 17 wird wieder gemäß der in Figur 8 (D) dargestellten Funktionsweise zunächst durch Beschickung der Innenkammer 15 mit dem Druckmittel über die Öffnung 22 im Uhrzeigersinn gedreht und dann durch Beschickung der dritten Kammer 42 mit dem Druckmittel über die Öffnung und d<n Durchgang 41 bzw. 43 linear nach rechts verstellt, somit gelangen die bewegbaren Bauteile dieses kombinierten Stellorgans wieder in die in Figur 7 dargestellten Ausgangsstel lungen.In the case shown in Figure 8 (C), the pressure medium is initially into the second chamber 34 through the opening 40, and thus into the inner chamber 16 of the inner actuator 35 supplied via opening 24 to the rotation of the drive shaft 17 in the same direction as the direction of rotation indicated in connection with FIG. 8 (A) to effect. The drive shaft 17 is then adjusted linearly to the left when that Pressure medium is introduced into the first chamber 33 through the opening 44 The drive shaft 17 is again initially carried out in accordance with the mode of operation shown in FIG. 8 (D) The inner chamber 15 is charged with the pressure medium via the opening 22 in a clockwise direction rotated and then by charging the third chamber 42 with the pressure medium the opening and d <n passage 41 or 43 adjusted linearly to the right, thus the movable components of this combined actuator return to the in Figure 7 shown initial positions.

Es ist auch möglich, das Druckmittel nach Beendigung der in Figur 8 (A) oder (C) gezeigten Bewegungsphase zunächst in die dritte Kammer 42 durch die Öffnung 41 uhd den Durchgang 43, und dann in die Innenkammer 15 durch die Öffnung 22 einzuleiten, so daß zunächst die lineare Verstellung der Antriebswelle 17 nach rechts, und dann ihre Drehung in der Gegenrichtung gegenüber der Drehrichtung gemäß Figur 8 (A) oder (C) bewirkt wird. Von dieser Funktionsweise ist aber eine schematische Darstellung in Figur 8 weggelassen.It is also possible to release the pressure medium after the end of the process shown in FIG 8 (A) or (C) first into the third chamber 42 through the movement phase shown Opening 41 uhd the passage 43, and then into the inner chamber 15 through the opening 22 to initiate, so that initially the linear adjustment of the drive shaft 17 after right, and then their rotation in the opposite direction with respect to the direction of rotation according to Figure 8 (A) or (C) is effected. This mode of operation is, however, a schematic one Representation in Figure 8 omitted.

Es ist nach Kenntnis der vorstehenden Ausführungen ohne weiteres zu verstehen, daß das hierbei verwendete Stellorgan 35 für Drehmomentantriebe durch ein Stellorgan mit einem anderen Aufbau ersetzt werden kann, ohne die erfinderische Qualität des vorgeschlagenen kombinierten Stel lorgans für Linear- und Drehmomentantriebe zu beeintrachtigen. Die Kupplungen zur Führung der Kolbenbewegung innerhalb des Zylinders 10 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform können auch in vielen anderen Betätigungsmechanismen eine vorteilhafte Anwendung finden, Die Erfindung ist somit nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Veränderungen möglichAfter knowing the above, it is without further ado understand that the actuator 35 used here for torque drives by an actuator with a different structure can be replaced without the inventive Quality of the proposed combined actuator for linear and torque drives to affect. The couplings for guiding the piston movement within the Cylinder 10 according to the first and second embodiment can can also be used advantageously in many other actuation mechanisms, The invention is therefore not limited to the illustrated and described embodiments limited, but numerous changes are possible

Claims

PAT ENTANSPRÜC HE Pressure medium-operated actuator in which the linear or optionally helical reciprocating movement of one in a hollow cylinder built-in piston converted into a rotation of a drive shaft of the actuator is, characterized in that the main body of the actuator consists of a cylinder (10) is formed with a thin cylinder wall that has one or more keyways or the like (20, 20a) formed on the outer periphery of the piston (13) built into the cylinder are, and that, accordingly, one or more, with the keyways o. The like. In engagement standing and with respect to these slidably movable wedges or the like. (21, 21a) at resp. embossed in the, preferably thin, cylinder wall, preferably by pressing or are formed or attached.

2. Pressure medium-operated actuator according to claim 1, characterized in that that for converting the piston movement into the rotation of the drive shaft running obliquely Grooves (19) on the inner surface of the axial through-hole of the piston (13) are provided in its center, while the outer circumference of the drive shaft (17) also has correspondingly inclined grooves (18), so that these two Grooves engage with each other and slide with respect to each other can, wherein the end of the through hole facing away from the drive shaft for separation the interior of the actuator in the two chambers (1 5, 16) closed (14) and a pair of keyways 04 the like (202 20a) on the outer periphery of the piston are arranged at a distance, preferably diametrically opposite, while a Pair of wedges or the like

(21, 21a) are provided accordingly on the circumference of the cylinder (10), and preferably are embossed by pressing, the cylinder being preferred is formed from a thin wall.

3. Pressure medium-operated actuator according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the keyways 0. the like (20) on the outer circumference of the piston (13) for safe guidance of the piston to be actuated linearly within the cylinder (10) run parallel to the piston axis, and that the wedges or the like (21) on the cylinder circumference are arranged accordingly parallel to the cylinder axis.

4e pressure medium-operated actuator according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the keyways or the like (20a) on the outer circumference of the piston (13) run obliquely, and that the wedges or the like. (21a) on the cylinder circumference accordingly are inclined so that the piston within the cylinder (10) is helical can be actuated back and forth in two directions.

5, pressure medium operated actuator for combined linear and torque drives, characterized in that a pressure medium-operated actuator for torque drives (35), which has a substantially cylindrical outer shape and in its interior two separate chambers (15, 16) with adjoining openings (22, 24) for Inlet and outlet of the pressure medium encloses, is inserted into a body, which consists of a hollow cylinder (28) with lids (29, 30) at both ends and a hollow piston (31) with a partition wall (32) built into the cylinder (28), which separates the interior of the hollow piston into the first and second chambers (33, 34), wherein the end of the actuator having the drive shaft (17) is in the one cover. (29) of the cylinder is rotatably and linearly displaceable, while the other end this inner actuator (35) inserted into the second chamber of the piston in this way and is fixedly attached thereto that one of the two inner chambers of the inner actuator is connected to the second chamber of the piston via an opening (24), and wherein also devices with inlet and outlet openings (44; 39, 40; 41, 43) are provided to transfer the pressure medium into the first chamber (33) of the piston, into the second chamber connected to the one chamber (16) of the inner actuator (34), and into the third, inside the cylinder through the outer wall of the inner one Actuator and chamber delimited by the edge part of the piston attached to it (42) to deliver or to discharge from it,

6. Pressure-medium operated actuator according to Claim 5, characterized in that the device} the one of the second piston chamber (34) encloses the associated inlet and outlet opening of the pressure medium, one on the cylinder in its axial direction formed guide slot (38) and a member (39) contains, that within the guide slot together with the linear movement of the piston (31) can slide back and forth and through which the inlet and outlet opening (40) for the Pressure medium is passed through.

7. Pressure medium-operated actuator according to claim 6, characterized in that that the length of the FUIIl t ngsschlitzes (38) corresponds to the distance between the piston stroke (31) is matched.

8. Pressure medium-operated actuator according to claim 5, 6 or 7, characterized characterized in that for the appropriate storage of the inner actuator (35) through one or in a cylinder cover (29) a cylindrical casing (36) on the outer circumference of the actuator is tightly attached.

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