DE2265348B2 - Druckmittelbetriebener Servomotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetriebenen Servomotor mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen Merkmalen.

Dabei geht die Erfindung von einem bekannten Servomotor (GB-PS 7 42 033) aus, bei dem der in der Arbeitskammer angeordnete Hügelförmige Kolben mit einer Welle verbunden ist, an der in axialem Abstand ein Gestänge zum Abtrieb eines Abtriebselements angelenkt sind. Es können selbstverständlich mehrere dieser bekannten Servomotoren nebeneinander angeordnet werden. Allerdings können dabei die benachbarten Abtriebsglieder nu\· in verhältnismäßig großem Abstand voneinander vorgesehen werden. Andererseits ist es auch bekannt (DE-AS 11 53 255), mehrere einzeln steuerbare Stellmotoren an einem gemeinsamen Ventilblock zu befestigen. Jedes Stellmotorgehäuse ist dabei mit Stirnplatten verschlossen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, mehrere gattungsgemäße Servomotoren platzsparend zu einer Baueinheit zu verbinden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil dieser Bauweise ist einmal darin zu sehen, daß die Gehäuse der einzelnen Servomotoren unmittelbar nebeneinander befestigt werden und damit die stirnseitigen Platten in Wegfall geraten. Ferner läßt sich die Anzahl der nebeneinanderliegenden Servomotoren in einfacher Weise vergrößern oder verkleinern und damit an den jeweiligen Verwendungszweck anpassen. Ein besonderer Vorteil ist ferner die Verstärkung der auf den Arbeitsstempel wirkenden Stellkraft, wenn nicht jedes Abtriebselement mit einem eigenen Arbeitsstempel verbunden ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. Über die Paßstifte werden die Flügelkolben in ihrer gegenseitig fluchtenden Lage festgehalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Γ i g. 1 eine teilweise geschniiiene und gebrochene Seitenansicht des Servomotors,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Liiiie 2-2 der F i g. 1 und F i g. 3 die Vorderansicht mehrerer zusammengebauter Servomotoren.

In den F i g. 1 und 2 ist ein einzelner Servomotor, beispielsweise zum Antrieb einer Stanze dargestellt, der ein Gehäuse 10 mit zwei einander gegenüberliegenden, zueinander parallelen Stirnflächen 12 und 14 aufweist, an denen durch Schrauben 16 zwei Platten 18 und 20

ίο befestigt sind. Die Platten 18 und 20 haben die gleiche Form wie der obere Abschnitt des Gehäuses 10 und enden an einer unteren Kante 22.

Das Gehäuse 10 ist an seinem unteren Ende mit einer Werkstück-Einschuböffnung 24 versehen, die von einem Ansatz 26 begrenzt wird.

Dieser weist eine vertikal verlaufende Durchgangsbohrung 28 auf, in der eine herkömmliche Stanzmatrize 30 angeordnet ist, welche mittels einer Einstellschraube 32 drehfest gehaltert wird. Die Bohrung 28 ist an ihrem unteren Ende mit Gewindegängen versehen, in die eine herkömmliche Matrizen-Einstellschraube 34 eingreift Diese wird durch eine Sicherungsmutter 36 gehaltert. Die Matrize 30 und die Einstellschraube 34 sind hohl, so daß aer Stanzabfall hindurchfallen kann.

Im oberen Abschnitt des Gehäuses 10 ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet, die gemeinsam mit den Platten lö und 20 eine Arbeitskammer 38 bildet. Die Arbeitskammer 38 ist im wesentlichen von Kreissegmentform; sie ist an der Segmentspitze mit einer

jo zylinderförmigen Ausnehmung 40 und am anderen Ende mit einer Zylinderfläche 42 versehen, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem Krümmungsmittelpunkt der Ausnehmung 40 zusammenfällt. Am oberen Ende der Arbeitskammer 38 ist eine Anschlagfläche 44 mit einer

)5 Ausnehmung 46 angeordnet, welche mit einem Strömungskanal 48 in Verbindung steht, der zur Außenseite des Gehäuses verläuft und dort mit einer Gewindebohrung 50 versehen ist. An der anderen Seite ist die Arbeitskammer 38 mit einer Ausnehmung 52, einer Anschlagfläche 54 und einer Ausnehmung 56 versehen. Die Ausnehmung 52 steht mit einem Strömungskanal 58 in Verbindung, der durch das Gehäuse 10 nach außen verläuft und dort mit einer Gewindebohrung 60 versehen ist. Die Ausnehmung 56 steht mit einer Bohrung 62 in Verbindung, die von der Arbeitskammer 38 zur Einschuböffnung 24 verläuft und koaxial zur Bohrung 28 ausgerichtet ist. In die Gewindebohrungen 50 und 60 lassen sich herkömmliche Rohranschlüsse einschrauben.

In der Bohrung 62 ist ein Abtriebselement 64 gleitend angeordnet, an dessen unterem Ende ein herkömmlicher Lochstempel 66 vorgesehen ist, der durch eine Einstellschraube 68 drehfest gehaltert wird. Auf dem Ende des Lochstempels 66 sitzt gleitend ein Abstreifer 70, der durch eine Druckfeder 72 nach unten gedrückt und durch ein Abstreifergehäuse 74 gehalten wird, welches in bekannter Weise mit dem unteren Ende des Abtriebselementes 64 verschraubt ist. F i g. 1 zeigt ein Werkstück, in das ein Loch eingestanzt ist, wobei sich der Lochstempel am unteren Hubende befindet.

Das obere Ende des Abtriebselements 64 ist mit einander gegenüberliegenden, ebenen, parallelen Flächen 76 versehen und mittels eines Bolzens 82 schwenkbar mit zwei Hebeln 78 und 80 verbunden. Die Hebel 78 und 80 sind an ihren oberen Enden mittels eines Bolzens 84 schwenkbar mit einem an einem Flügelkolben 86 ausgeformten Ansatz 86' verbunden. Die Länge der Bolzen S2 und 84 iiegt knapp unter der

Breite des Gehäuses 10; die Bolzen 82 und 84 werden durch die Platten 18 und 20 gehalten. Das Abtriebselement 64 ist mit einer O-Ring- ode- ähnlichen, nachgiebigen Dichtung 88 versehen, die in einer Ringnut liegt und eine Abdichtung zwischen dem Abtriebselement und der Bohrung 62 herstellt

Der Flügelkolben 86 besitzt im wesentlichen rechtekkigen Querschnitt Er ist an seinem in der Aufficht oberen Ende mit einem zylinderförmigen Abschnitt 90 versehen, der im Drehsitz in die Ausnehmung 40 einführbar ist Die Breite des Kolbens 86 liegt geringfügig unter der Breite des Gehäuses 10 (minimales Arbeitsspiel); der Kolben 86 ist an der Arbeitskammer 38 zwischen einer ersten Stellung, in der er an der Anschlagfläche 54 (siehe Fig. 1) anliegt, und einer zweiten Stellung vor- und zurückschwenkbar, in welcher er an der Anschlagfläche 44 anliegt Es ist ersichtlich, daß das Gestänge, das den Kolben 86 mit dem Abtriebselement 64 verbindet, derart ausgebildet ist daß sich das Abtriebselement 64 in der untersten Stellung des Kolbens 86 an seinem unteren Hubende befindet und zum oberen Hubende hin verstellt wird, wenn der Kolben 86 in seine zweite Stellung bewegt wird und umgekehrt Die Hebel 78 und 80 bilden gemeinsam mit dem Kolben 86 ein Kniehebelgestänge.

Das freie Ende des Kolbens 86 befind :t sich unmittelbar neben der Zylinderfläche 42, so daß der Kolben die Arbeitskammer 38 in zwei Teilkammern unterteilt von denen die eine mit dem Kanal 58 und die andere mit dem Kanal 48 in Verbindung steht. Diese jo Kanäle sind mittels herkömmlicher Anschlüsse, die in die Gewindebohrungen 60 bzw. 50 eingeschraubt sind, mit einer herkömmlichen, nicht gezeigten Druckmittelquelle zur Druckversorgung von Strömungsmittelmotoren verbunden. j^r>

Die Ausnehmungen 46 und 52 sind bezüglich der Anschlagflächen 44 und 54 derart gelegen, daß sich der Kolben 86 nicht in eine Stellung bewegen kann, in der beide Kanäle 48 und 58 mit der gleichen Kolbenseite in Verbindung stehen. Wenn somit der Kanal 48 mit Strömungsmittel versorgt und der Kanal 48 mit einem Niederdruckraum oder der Atmosphäre verbunden wird, wird der Kolben 86 unter dem Einfluß des Druckmediums nach unten oder im Uhrzeigersinn verstellt bis er auf die Anschlagfläche 54 trifft. Wenn dem Kanal 58 Druckmittel zugeführt und der Kanal 48 mit einem Niederdruckraum oder der Atmosphäre verbunden wird, wird der Kolben 86 unter dem Einfluß des Druckmediums nach oben oder entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt, bis er auf die Anschlagfläche 44 w trifft. Die zu einer derartigen vor- und zurückgehenden Verschwenkung des Kolbens erforderliche Strömungsmittelsteuerung ist genau die gleiche wie bei herkömmlichen Kolben- und Zylinderstellmoforen.

Um eine zuverlässige und wirksame Strömungsmittelabdichtung zwischen dem Kolben 86 und den die Kammer bildenden Flächen zu erreichen, ist eine nachgiebige Dichtungsanordnung vorgesehen. Diese Dichtungsanordnung enthält zwei im wesentlichen parallele, ringförmige, durchgehende Nuten 92 und 94, die über den gesamten Außenumfang des Kolbens 86 verlaufen, wobei jede Nut in einer senkrecht zur Ebene der Flächen 12 und 14 verlaufenden Ebene liegt In jeder Nut liegt eine nachgiebige, ringförmige Dichtung 96 von im wesentlichen V-förmigem Querschnitt Die Dichtungen % sind derart angeordnet, daß sie in entgegengesetzte Richtungen weisen, wodurch eine möglichst gute Abdichtung in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens 86 erzielt wird.

Die Schwenkverbindung zwischen dem Flügelkolben 86 und dem Gehäuse 10 kann mittels einer Schmiernut 98 geschmiert werden, die mit einer Gewindeöffnung 100 für einen Schmiernippel in Verbindung steht. Ebenso steht zur Schmierung des Abtriebselements 64 die Bohrung 62 mit einer Gewindeöffnung 102 in Verbindung, in die ein herkömmlicher Schmiernippel eingeschraubt werden kann.

Wegen der geringen Breite und der seitlich ebenen Ausbildung des erfindungsgemäßen Servomotors kann eine gewünschte Anzahl von Einheiten seitlich nebeneinander montiert werden, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist, in der mindestens zwei Kolben seitlich nebeneinander in mindestens zwei seitlich miteinander verbundenen Gehäuseteilen angeordnet sind, wodurch die inneren Platten in Fortfall geraten und lediglich zwei Stirnplatten an den Außenseiten die Arbeitskammer verschließen. Zu diesem Zweck kann jedes Gehäuse 10 mit zwei Bohrungen 104 versehen sein, in die Paßstifte einführbar sind, um die Gehäuse fluchtend auszurichten und miteinander zu verbinden. Ebenso kann jeder Kolben 86 mit zwei Bohrungen 106 versehen sein, um eine ähnliche Verbindung der Kolben 86 zu ermöglichen. Je nach Anwendungsfall können ein oder mehrere Arbeitsstempel verwendet werden. Bei einer Gehäusebreite von 25 mm führt dies zu einer Anordnung, mit der sich Löcher mit einem Mittelpunktsabstand von 25 mm einstanzen lassen, wobei sämtliche Lochstempel gleichzeitig betätigt werden müssen. Von wesentlicher Bedeutung ist somit die Anpassungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung an unterschiedliche Anwendungsfälle mit Hilfe einer sehr geringen Anzahl standardisierter Bauteile.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigter Servomotor mit einer Arbeitskammer, die einen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist, und mit einen flügeiförmigen Kolben, der um den Kreismittelpunkt des Sektors schwenkbar ist, wahlweise auf einer seiner Flächen mit Druckmittel beaufschlagbar ist und über ein Gestänge mit einem geradlinig verschiebbaren, mit einem Arbeitsstempel verbundenen Abtriebselement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere jeweils einen flügelförmigen Kolben (86), ein Abtriebselement (64) und ein Gestänge (76—84) aufnehmende Gehäuse (10) mit ihren zum Abtriebselement (64) parallelen Stirnflächen (12, 14) aneinander anliegend befestigt, die Flügelkolben (86) miteinander verbunden und die äußeren Stirnflächen durch Platten (18, 20) verschlossen sind.

2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (10) und Flügelkolben (86) Bohrungen (104,106) zur Aufnahme von Paßstiften aufweisen.