DE2363499C3 - Druckmittelbetätigter Drehantrieb für Ventile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetäligten Drehantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Drehantrieb dieses Typs ist aus der US PS 82 287 bekannt. Beidseitig eines auf der Ventilwelle sitzenden Ritzels sind innerhalb der achsparallelen Zylinder Freikolben gelagert, die durch die endseitig in den Zylindern angeordneten Druckkammern axial verschoben werden. Das Ventilwellen-Ritzel greift durch die Zylinderwandungen hindurch und wird über geradlinige Verzahnungen angetrieben, die in die Freikolben eingearbeitet sind. Die geradlinigen Verzahnungen erfordern eine beachtliche axiale Lange der Freikolben und dementsprechend müssen auch die ortsfesten Zylinder in axialer Richtung sehr lang ausgeführt sein.

Die US PS 32 53 518 zeigt ebenfalls einen Drehan trieb vermittels zwei beiderseits der Venlilwelle geführter Freikolben, wobei in diesem Fall die Vetitilwelle einen zweiarmigen Hebel trägt, der über Schlitz-Stift Verbindungen von den Freikolben bewegt wird.

Aus dc· FR-PS 4 47 292 ist ein druckmittelbetätigler Absperrschieber für Rohrleitungen bekannt, bei dem ein plattenförmig ausgebildetes Verschlußstück mit einem Zylinder versehen ist« der senkrecht zur Durchflußrichtung auf einer stationär gehaltenen Kolbenstange und einem damit verbundenen, stationären Kolben verschoben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehantrieb des genannten Typs in kompakter Bauwei

se mit kleinen Abmessungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst- Bei dem neuen Drehantrieb kann der Kolben eine extrem kurze axiale Länge aufweisen und auch die auf der durchgehenden und fest eingespannten Kolbenstange verschiebbaren Zylinder benötigen nur eine axiale Länge, wie sie für die Verstellbewegung der Ventilwelle erforderlich isL

ίο Die Druckmittelzuführung zum Verschieben der Zylinder erfolgt über die beidseitig fest eingespannten Kolbenstangen und ermöglicht so eine besonders kompakte Bauweise des Drehantriebs.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ur.teransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. I einen Längsschnitt durch den neuer Drehantrieb,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Drehantrieb gemäß Fig. I mit abgenommenem Deckel.

Fig 3 einen Querschnitt durch den Drehantrieb gemäß Fig. I,

Fig.4 im vergrößerten Maßstab einen Längsschnitt durch einen Zylinder und Kolben des Drehantriebs gemäß Fig. I,

Fig. 5 eine Stil-lansicht des Drehantriebs gemäß F i g. I mit teilweise weggebrochenem Gehäuse,

F i g. 6 einen axialen Längsschnitt durch eine endseitige Lagerung einer Kolbenstange.

Der dargestellte Drehantrieb besteht aus einem Rahmen 1, in dessen Mitte eine senkrechte Ventilwelle 2 angeordnet ist, die über den horizontalen Rahmenteil Γ

J5 hinausragt. Am oberen Ende der Ventilwelle ist ein Dreharm 3 starr befestigt, der an seinen gegenüberliegenden Enden mit Schlitzen 4 versehen ist.

Am Rahmenteil Γ sind an gegenüberliegenden Enden Endblöcke 5, 5' angebracht, die zur Lagerung der

•to feststehenden Kolbenstangen 7, T dienen, auf denen die Zylinder 6, 6' verschiebbar angeordnet sind. Jede der Kolbenstangen 7, T ist mit einem in der Mitte daran befestigten Kolben 8 versehen, der den zugehörigen Zylinder in zwei getrennte Druckräume A und B unterteilt. Die Zylinder sind gegen die zugehörigen Kolbenstangen abgedichtet und können durch Druckbeaufschlagung der Druckräume auf den Kolbenstangen verschoben werden.

Zwischen den beiden Zylindern ist eine horizontale Mittelschiene 9 angeordnet, die mit ihren Enden in den Endblöcken 5. 5' gehalten ist und in den Umfangsrand der Zylinder eingreift. Auf diese Weise sind die Zylinder 6, 6' zusätzlich durch die Miltelschiene 9 geführt, wenn sie sich längs der Kolbenstangen 7, T bewegen. Die Befestigung der Mittelschiene 9 in den Endblöcken erfolgt vermittels Schrauben 9'

An der Unterseite jedes Zylinders ist eine Platte 10 zur Bewegungsübertragung befestigt, die einen nach unten weisenden Stift 11 besitzt. Die beiden Platten 10

bi) sind identisch ausgebildet. Der Stift 11 jeder Platte 10 faßt in einen der Schlitze 4,4 des Dreharms 3 ein, so daß bei entgegengesetzter Bewegung der Zylinder 6,6' der Dreharm 3 und somit auch die Ventilwelle 2 verstellt wird.

(>5 Die Beaufschlagung der Druckkammern mit Druckmittel erfolgt über in den Kolbenstartgen angeordnete Bohrungen. Aus F i g. 6 ist erkennbar, daß die Druckmittelzuführung über die Einlaßleitung 12 in den Endblock

5 erfolgt. Die Einlaßleilung 12 mündet in den senkrechten Kanal !3, der mit seinem unteren Ende mit dem senkrechten Abschnitt eines Winkelkanals 15 in Verbindung steht, der in einem hohlen Bolzen 14 ausgebildet ist. Der Bolzen 14 dient zugleich zur Befestigung der Kolbenstange 7 in dem Endblock 5. Der horizontale Abschnitt des Winkelkanals 15 mündet in den axialen Kanal 16, der in der zugehörigen Kolbenstange 7 für den Zylinder 6 ausgebildet ist. An seinem innenliegenden Ende biegt der axiale Kanal 16 rechtwinklig zur Achse der Kolbenstange nach oben ab und mündet mit dem Zweigkanal 16a in der Druckkammer A des zugehörigen Zylinders 6.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, ist die Kolbenstange 7 weiterhin mit einem zweiten axialen Kanal 17 versehen, is der mit dem ersten Kanal 16 fluchtet und kurz davor endet. Dieser Kanal 17 ist mit einem nach unten gerichteten Zweigkanal 17a verbunden, der in die Druckkammer B des Zylinders 6 mündet. In dem oberen Teil des Endblockes 5 ist ein hohles Anschlußstück 18 eingeschraubt, das an seinem unteren Ende mit dem senkrechten Kanal 13 im Endblock in Verbindung steht. Das obere Ende des Anschlußstücks 18 ist mit einem Ende einer diagonal liegenden Leitung 19 verbunden. Die Leitung 19 liegt über den Zylindern 6,6' unter einem 2^ri Winkel zur Achse der Zylinder und ist mit seinem anderen Ende mit dem oberen Ende eines hohlen Anschlußstückes 18' verbunden, dessen unteres Ende oben in den Endblock 5' eingeschraubt ist und mit einem senkrechten Kanal in diesem Block in Verbindung steht, der in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist und dem Kanal 13 im Endblock 5 entspricht.

Dieser senkrechte Kanal steht wieder in Verbindung mit einem Winkelkanal in einem Bolzen, der dem Bolzen 14 entspricht, und der mit einem axialen Kanal für den » Zylinder 6' in Verbindung steht. Der axiale Kanal ist ebenfalls mit einem nicht dargestellten Zweigkanal versehen, der rechtwinklig zum axialen Kanal liegt und in eine der Druckkammer B entsprechende Druckkammer des Zylinders 6' mündet. In dem Endblock 5 ist in der gleiche" Höhe wie die Einlaßleitung 12 und in einem seitlichen Abstand davon eine normalerweise geschlossene Einlaßleitung 12' eingeschraubt, die mit ihrem äußeren Ende mit der Druckmittelquelle und mit ihrem inneren Ende mit einem dem Kanal 13 entsprechenden « nicht dargestellten senkrechten Kanal im Endblock verbunder ist. Dieser senkrechte K^nal steht wiederum am unteren Ende mit dem senkrechten Abschnitt des Winkelkanals in dem Bolzen, der dem Bolzen 14 entspricht, in Verbindung, der in dem Endblock 5 in der ^r,o gleichen Flöhe und seilfichem Abstand zum Bolzen 14 eingeschraubt ist. Der hohle Bolzen 14 weist an einer mittleren Stelle eine ringförmige Ausnehmung 14a auf. deren Zweck später noch erläutert wird.

Der horizontale Abschnitt des genannten Winkelka- v> nals steht an seinem innenhegenden Ende mit dem äußeren Ende eines axialen Kanals 16' in der zum Zylinder 6' gehörigen Kolbenstange T in Verbindung. Der axiale Kanal 16' ist an seinem inneren Ende rechtwinklig zur Achse des axialen Kanals derart wi abgebogen, daß er einen dem Zweigkanal 16a in der Kolbenstange 17 entsprechenden Zweigkanal bildet. Dieser Zweigkanal öffnet sich in eine der Druckkammer A entsprechende Druckkammer des Zylinders 6'.

Oben in dem Endblock 5 ist in der gleichen Höhe und m in seitlichem Absfand von dem Anschluß 18 ein hohles Anschlußstück 18' eingeschraubt, dessen unteres Ende mit einem dem senkrechten Kanal 13 entsprechenden senkrechten Kanal in Verbindung steht, wahrend das pndere Ende mit einer diagonal liegenden Leitung 19' verbunden ist, die oberhalb der Leitung 19 und eirem Winkel zu dieser verläuft und mit dem oberen Ende eines hohlen Anschlußstückes 18 verbunden ist, das in der gleichen Höhe und in seitlichem Abstand zum Anschluß 18' in denselben Endblock 5' eingeschraubt ist Das Anschlußstück 18 steht an seinem unteren Ende mit einem dem senkrechten Kanal 13 entsprechenden senkrechten Kanal im Endblock 5' in Verbindung, der seinerseits an seinem unteren Ende mit dem senkrechten Abschnitt eines Winkelkanals 15 in einem Bolzen 14 verbunden ist, der in dem Endblock 5' eingeschraubt ist. Der horizontale Abschnitt des Winkelkanals 15 steht an seinem inneren Ende mit dem axialen Kanal 17 in der Kolbenstange 7 in Verbindung. Ferner ist in dem Endblock 5' in der gleichen Höhe und in seitlichem Abstand zum Einlaßkanal 12' ein Einlalikanal 12 eingeschraubt, der mit dem Winkelkanal 15 im Bolzen 14 in Verbindung steht. Sämtliche Finlaßkanäle 12, 12, 12' und 12' in den Endblocken 5 u-wd 5' sind mit einer gemeinsamen Druckmittelquelle verbünden. Sämtliche Teile oberhalb des Rahmenteils Γ mit Ausnahme der Einlaßkanäle sind durch einen Deckel 20 abgede-.kt.

Wenn im Betrieb der Einlaßkanal 12 (in Fig. 2 rechts) geöffnet ist, gelangt das Druckmedium durch den senkrechten Kanal 13, den Winkelkanal 15 und durch die Kanäle 16, 16a in die Druckkammer A des ZylindPP. 6, so daß der Zylinder verschoben w ird. Gleichzeitig tritt das durch den Einlaßkanal 12 eintretende Druckmedium über den Kanal 13. den Anschiußteil 18. die Leitung 19. das Anschlußstück 18' und über den Winkelkanal und den axialen Kanal in dem Bolzen, der dem Bolzen 14 entspricht, in die der Druckkammer B des Zylinders 6 entsprechende Druckkammer des Zylinders 6' ein. so daß dieser Zylinder in der entgegengesetzten Richtung zu dem Zylinder 6 verschoben wird, so daß sich die Schubkräfte der Zylinder 6 und 6' addieren.

Wird der Einlaßkanal 12' geöffnet, dann gelangt das Druckmedium durch den senkrechten Kanal in dem Erdblock 5, der dem Kanal 13 in dem gleichen Endblock entspricht, durch den Winkelkanal in dem zur Kolbenstange T gehörenden Bolzen und durch den Kanal 16' in der Kolbenstange T in die der Druckkammer A entsprechende Druckkammer des Zylinders 6', wodurch der Zylinder in die entgegenge setzte Richtung bewegt wird. Gleichzeitig gelangt das Druckmittel auch durch das Anschlußstück 18'. durch die Leitung 19' und durch den Winkelkanal 15 sowie durch den Kanal 17 in die Druckkammer ßdes Zylinders 6, so daß dieser Zylinder in entgegengesetzter Richtung zu dem Zylinder 6' verschoben wird, und sich die Schubkräfte beider Zylinder wieder addieren.

leder der Bolzen, die zum Befestigen der Kolbenstan gen in den Endblöcken dienen, ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 14a versehen, so daß die /ugeordne ten Winkelkanäle stets in Verbindung mit dem jeweiligen senkrechten Kanal der Endblöcke sowie mit den axialen Karben in den Kolbenstangen stehen, und zwar unabhängig davon, wie fest der betreffende Bolzen in den Endblock bzw. die zugehörige Kolbenstange eingeschraubt ist.

Als Druckmittel für den beschriebenen Drehantrieb eignen sich sowohl Luft oder ein anderes Gas als auch hydraulische Mediiin.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigter Drehantrieb für Ventile mit zwei Zylindern und Kolben, die beiderseits der Ventilwelle mit parallelen Achsen angeordnet sind und gemeinsam in gleicher Drehrichtung die Ventilwelle antreiben, indem jeweils die relativ zur Drehrichtung der Ventilwelle gleichgerichteten Druckkammern der Zylinder gleichzeitig mit Druckmittel beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (6, 6') auf einer durchgehenden und beidseitig fest eingespannten stationären Kolbenstange (7, 7') verschiebbar gelagert ist, und daß die Zuführung des Druckmittels jeweils über in den Kolbenstangen angeordnete Bohrungen (16,17 bzw. 16', 17') erfolgt

Z Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zylindern (6, 6') eine achsparaüele und in den Umfangsrand der Zylinder eingreifen^·; Mittelschiene (9) angeordnet ist und daß die Zylinder über an sich bekannte Schlitz-Stift-Verbindungen (4, 11) einen auf der Ventilwelle (2) sitzenden doppelarmigen Hebel (3) antreiben.

3. Drehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (7, 7') beidseitig in Endblöcken (5,5') gelagert sind, die alle erforderlichen Druckmittelbohrungen (13, 15) und -anschlüsse (12, 12') für die Druckmittelzuführung enthalten sowie miteinander über starre Druckmittelleitungen (18, 19 bzw. 18', 19') zur gleichzeitigen Druckmittelbeaufschlagung gleichgerichteter

Druckkammern verbunden sind.