DE2461084C3

DE2461084C3 - Pressure medium-operated adjusting device for linear and / or rotating movements

Info

Publication number: DE2461084C3
Application number: DE19742461084
Authority: DE
Inventors: Peter Von Burg; Vladimir Hamrle
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1974-12-02
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1978-09-07
Also published as: CH579221A5; DE2461084B2; DE2461084A1

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene Stellvorrichtung für lineare und/oder drehende Bewegungen mit mindestens einem Stellelement mit linearem oder drehendem Ausgang, wobei jedes Stellelement ein Gehäuse mit Druckmittelanschlüssen aufweist.The invention relates to a pressure-medium-operated adjusting device for linear and / or rotating movements with at least one adjusting element with a linear or rotating output, each adjusting element being a Has housing with pressure medium connections.

Eine derartige Stellvorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 35 43 646). Dabei betätigten hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregate Schubstangen, um bestimmte Bewegungen zu erzielen. Da die Schubstangen aneinander angelenkt und winklig zueinander angeordnet sind, kann das Ende der äußeren Schubstange längs bestimmter Kurven bewegt werden, wodurch beispielsweise die Schaufeln von Schaufelbaggern in beliebiger Weise gehoben und geschwenkt werden können.Such an adjusting device is already known (US-PS 35 43 646). Hydraulic operated Piston-cylinder units push rods to achieve certain movements. Because the push rods are hinged to one another and are arranged at an angle to one another, the end of the outer push rod can be longitudinal certain curves are moved, whereby for example the shovels of backhoe excavators in any Way can be lifted and swiveled.

Obwohl diese Vorrichtung sehr stabil ist und große Kräfte zu übertragen vermag, bereitet deren Montage und Demontage bzw. Remontage aufgrund des recht komplizierten ineinander eingreifenden Systems aus den Kolben-Zylinder-Aggregaten und Stangen erhebliche Schwierigkeiten.Although this device is very stable and can transmit large forces, its assembly prepares and dismantling or reassembly due to the rather complicated interlocking system the piston-cylinder assemblies and rods considerable difficulties.

Darüber hinaus ist ein hydraulisch oder pneumatisch betätigtes Schub-Schwenk-Getriebe bekannt (DT-OS 16 01 744), bei dem eine durch Druckmittel steuerbareIn addition, a hydraulically or pneumatically operated push-swivel gear is known (DT-OS 16 01 744), in which a pressure medium controllable

ίο Stellvorrichtung für kombinierte Bewegungen linearer und/oder drehender Art mit einem Gehäuse und mindestens einem durch Druckmittel bewegbaren Stellelement sowie mit Druckmittelanschlüssen am Gehäuse versehen ist. Das Gehäuse ist in Form eines Kreuzkopfes ausgebildet, so daß im rechten Winkel zueinander angeordnete Zylinderkammern zur Führung der jeweiligen Kolben dienen. Wird Druckmittel in eine Zylinderkammer eingeleitet, so daß sich dessen Kolben in Richtung zu der entgegengesetzt angeordneten Kammer bewegt, dann werden die rechtwinklig zu dem als Schubzylinder dienenden Zylinder angeordneten Schwenkzylinder in bezug zum Schubzylinder verschwenkt, da der Kolben des Schubzylinders mit einer Stirnverzahnung versehen ist. Diese kämmt mit einer Zahnstange der beiden Kolben der Schwenkzylinder. Auch dieses Stellorgan ist jedoch verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und daher teuer, und es ist eine Reihe zusätzlicher Halte- bzw. Befestigungsvorrichtungen erforderlich, um eine Anzahl solcher Stellorgane zuίο Adjusting device for combined linear movements and / or rotating type with a housing and at least one movable by pressure means Control element and is provided with pressure medium connections on the housing. The case is in the form of a Cross head formed so that cylinder chambers arranged at right angles to one another for guidance serve the respective piston. If pressure medium is introduced into a cylinder chamber, so that its piston moved in the direction of the oppositely arranged chamber, then the are perpendicular to the swivel cylinder arranged as a thrust cylinder is pivoted in relation to the thrust cylinder, because the piston of the thrust cylinder is provided with spur teeth. This combs with one Rack of the two pistons of the swivel cylinder. However, this actuator is also proportionate complex and therefore expensive, and there are a number of additional holding or fastening devices required to have a number of such actuators

jo einer Funktionseinheit zu integrieren.jo to integrate a functional unit.

Schließlich ist es auch bekannt (US-PS 33 62 301), einen schwenkbaren Klemmbacken mit seiner Welle verschwenkbar in einem Lager zu halten, in dem ein Zahnrad mit Schubstangen kämmt, bei deren Schubbewegung die drehende Bewegung der Klemmbacken-Welle initiiert wird.Finally, it is also known (US-PS 33 62 301), a pivotable clamping jaw with its shaft to keep pivotable in a bearing in which a gear meshes with push rods during their pushing movement the rotating movement of the jaw shaft is initiated.

Der Erfin&ung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die nicht nur einfach aufgebaut ist, sondern auch als einfache Baueinheit mit anderen entsprechenden Baueinheiten zu zweckentsprechenden Bewegungsaggregaten mit nur einfachen Handgriffen vereint werden kann.
Die Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse blockförmig ausgebildet und mit einer Aussparung zur Aufnahme eines Verbindungselements sowie einer Vorrichtung zur lösbaren Befestigung des Verbindungselements in der Aussparung versehen ist und daß das Ausgangsglied eines jeden Stellelements mit einem Kopplungselement verbindbar ist, das in der Aussparung eines weiteren Stellelernents befestigbar ist.The invention is based on the object of creating an actuating device of the type mentioned at the outset, which is not only simply constructed, but can also be combined as a simple structural unit with other corresponding structural units to form appropriate movement units with just a few simple steps.
The invention consists in that the housing is block-shaped and provided with a recess for receiving a connecting element and a device for releasably securing the connecting element in the recess and that the output member of each adjusting element can be connected to a coupling element which is in the recess of another Stellelernents is attachable.

Trotz einfachen Aufbaues ermöglicht die erfindungsgemäße Stellvorrichtung ein einfaches Verbinden mit einer anderen entsprechend ausgebildeten Stellvorrichtung, wodurch die verschiedensten Bewegungsmanipulationen durchgeführt werden können. Die blockartige Ausbildung hat auch den Vorteil einer guten Platzausnutzung der einzelnen Bausätze und der aus diesen zusammengesetzten Aggregaten.Despite the simple structure, the adjusting device according to the invention enables simple connection with another appropriately designed adjusting device, whereby the most varied of movement manipulations can be carried out. The block-like design also has the advantage of making good use of space the individual kits and the assemblies made up of them.

bo Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung ist daher besonders gut geeignet zur Verwendung bei Verarbeitungs. bzw. Bearbeitungsvorrichtungen, insbesondere bei Werkzeugmaschinen, bei denen Beschickungs-, Bestückungs-, Positionierungs-, Einstell- und Nachfüh-bo The adjusting device according to the invention is therefore particularly suitable for use in processing. or processing devices, in particular in machine tools where loading, equipping, positioning, setting and tracking

h^r) rungsvorgänge von Bedeutung sind. Hierdurch kann die Automation von Werkzeugmaschinen und auch Präzisionsmaschinen kleinen Ausmaßes verbessert werden.
Eine einfache Ausbildung der Erfindung besteht darin,h ^r) approximately operations are important. This can improve the automation of machine tools and also small-scale precision machines.
A simple embodiment of the invention consists in

daß das Verbindungselement oder das Kopplungselement in die Aussparung steckbar ist, wozu es sich en.pfiehlt, die Aussparung sacklochartig zylindrisch auszubilden und die Befestigungsvorrichtung insbesondere mit zwei Klemmbacken zu versehen.that the connecting element or the coupling element can be plugged into the recess, for which purpose it is recommends that the recess be cylindrical in the manner of a blind hole train and to provide the fastening device in particular with two clamping jaws.

Weitere Ausbildungen und Verbesserungen ergeben sich aus Unteransprüchen und werden anhand der Zeichnung im folgenden noch näher beschrieben. Es zeigtFurther training and improvements result are based on the subclaims and are described in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Stativ,F i g. 1 a tripod,

F i g. 2a, b ein Slellelement für lineare Bewegung,F i g. 2a, b a sliding element for linear movement,

Fig.3 ein Stativ mit einem Stellelement für lineare Bewegung,3 shows a stand with an adjusting element for linear movement,

Fig.4 eine Stellvorrichtung für zwei kombinierte lineare Bewegungen,4 shows an adjusting device for two combined linear movements,

Fig.5a, b ein Stellelement mit drehendem Ausgang undFig. 5a, b an actuator with a rotating output and

Fig.6 eine Stellvorrichtung für kombinierte Linear- und Drehbewegung.Fig. 6 an adjusting device for combined linear and rotary motion.

Das Stativ nach der F i g. 1 besteht aus einem blockförmigen Fuß 1 und aus einer rohrförmigen Tragsäule, deren Länge dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt ist und die als Verbindungselement 2 dient. Der Fuß I ist mit je einem durchgehenden Schraubenloch 3 in jeder Ecke der Boden- und Deckfläche zur Befestigung auf einer nicht dargestellten Unterlage versehen. Er besitzt eine senkrecht zur Bodcnfläche angebrachte vorzugsweise kreisrunde, sxh bis ungefähr in die Hälfte des Fußes 1 erstreckende sacklochförmige Aussparung 4 zur Aufnahme der Tragsäule. Nahe der von der Aussparung 4 durchdrungenen Oberfläche ist ein zu dieser Oberfläche paralleler, sich von der Stirnfläche des Fußes 1 bis in die Mitte der Aussparung 4 erstreckender Querschlitz 6 ausgesägt. Ein weiterer Trennschlitz 7 läuft radial zur kreisförmigen Aussparung 4 senkrecht zum Querschlitz 6 und in gleicher Richtung wie dieser bis zur Stirnfläche. Dadurch bestimmt er zwei lappenförmige Klemmbakken 8 und 9, von denen ein Klemmbacken 8 ein Schraubendurchgangsloch 5 aufweist und der andere Klemmbacken 9 ein mit Innengewinde versehenes Gewindeloch besitzt, in das durch das Schraubendurchgangsloch 5 eine in der Zeichnung nicht sichtbare Schraube zum Zusammenkleben der beiden Klemmbakken 8, 9 um die aufzunehmende Tragsäule geschraubt werden kann.The tripod according to FIG. 1 consists of a block-shaped foot 1 and a tubular one Support column, the length of which is adapted to the respective purpose and which is used as a connecting element 2 serves. The foot I is with a continuous screw hole 3 in each corner of the floor and Provided cover surface for attachment to a pad, not shown. He has a perpendicular to the Preferably circular, sxh up to approximately half of the foot 1 extending blind hole-shaped recess 4 for receiving the Support column. Near the surface penetrated by the recess 4 is a parallel to this surface, from the end face of the foot 1 to the center of the recess 4 extending transverse slot 6 is sawn out. Another separating slot 7 runs radially to the circular recess 4 perpendicular to the transverse slot 6 and in same direction as this up to the end face. Thereby it defines two lobe-shaped clamping jaws 8 and 9, of which one clamping jaw 8 has a screw through hole 5 and the other Clamping jaws 9 has an internally threaded threaded hole into which the screw through hole 5 a screw, not visible in the drawing, for gluing the two clamping jaws together 8, 9 can be screwed around the supporting column to be accommodated.

Die F i g. 2a und 2b zeigen in zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten ein Stellelement JO für lineare Bewegung. Dieses setzt sich aus einem modulartigen Gehäuse 11, das in Form und Dimensionen demjenigen des Fußes 1 der Fig. 1 entspricht, in Form eines blockförmigen Teils und einem hydraulisch oder pneumatisch betriebenen klötzchenförmigen Ausgangsglied 12 zusammen. Das Gehäuse 11 besitzt ebenfalls, wie der Fuß 1, eine sacklochförmige Aussparung 4, die sich bis in die Mitte des blockförmigen Gehäuses 11 erstreckt. Auch die klemmende Befestigungsvorrichtung ist gleichartig ausgebildet mittels zweier durch einen Querschlitz 6, einen nicht sichtbaren darauf senkrecht stehenden Trennschlitz 7 bestimmter Klemmbacket 8 und 9 (nicht sichtbar) und einer im Schraubendurchgangsloch 5 einzuführenden Schraube. In der freien Hälfte des blockförmigen Gehäuses 11 ist ein Druckmittelzylinder 13 dichtend angebracht, in welchem ein nicht sichtbarer Kolben mit einer Kolbenstange 14 gleitbar vorgesehen ist. Die Kolbenstange 14 ist in das bewegliche Ausgangsglied 12 eingeschraubt, das mit Hilfe von Führungssäulen 16 linear geführt wird. Diese können in bekannter Weise in selbstschmierenden Lagern gleiten und mit Schmutzabstreifern versehen sein, wie ebenfalls die Kolbenstange 14. Am festen Teil sind nicht dargestellte Steckanschlüsse für das Druckmittel und Endlagenüberwachungs-Vorrichtungen für ebenfalls nicht dargestellte, am beweglichen Vorschubelement der Kolbenstange 14, befestigte, mit Feingewinde zur genauen Einstellung der Endlagen versehene und der AnschlageinstellungThe F i g. 2a and 2b show an actuating element JO for in two different perspective views linear movement. This consists of a modular housing 11, which in shape and dimensions corresponds to that of the foot 1 of FIG. 1, in the form of a block-shaped part and a hydraulic one or pneumatically operated block-shaped output member 12 together. The housing 11 has also, like the foot 1, a blind hole-shaped recess 4, which extends to the middle of the block-shaped Housing 11 extends. The clamping fastening device is also designed in the same way by means of two by a transverse slot 6, a non-visible vertical separating slot 7 defined thereon Clamping jaws 8 and 9 (not visible) and a screw to be inserted into the screw through hole 5. In the free half of the block-shaped housing 11 is a pressure cylinder 13 sealingly attached, in which a non-visible piston with a Piston rod 14 is slidably provided. The piston rod 14 is inserted into the movable output member 12 screwed in, which is guided linearly with the help of guide columns 16. This can be done in a known manner in self-lubricating bearings slide and be provided with dirt wipers, as well as the piston rod 14. On the fixed part there are plug connections (not shown) for the pressure medium and end position monitoring devices for also not shown, on the movable feed element of the piston rod 14, fastened, provided with fine thread for precise setting of the end positions and the stop setting

to dienende Bolzen befestigt. Im Druckmittelzylinder können Endlagendämpfungen und Geschwindigkeitsregulierungen vorgesehen sein, die ebenfalls nicht dargestellt sind.attached to serving bolts. In the pressure cylinder End position damping and speed controls can be provided, which are also not are shown.

Am bewegbaren Ausgangsglied 12 können die Werkzeuge oder ein in der F i g. 2b dargestelltes, in den Dimensionen auf die Aussparung 4 abgestimmtes zylindrisches Zwischenstück bzw. Kopplungselement 17 angebracht sein, welches zur Befestigung von weiteren Stellelementen 10 dienen kann.The tools or a device shown in FIG. 2b shown in the Dimensions of the cylindrical intermediate piece or coupling element 17 matched to the recess 4 be attached, which can be used to attach further adjusting elements 10.

In der F i g. 3 ist gezeigt, wie ein Stellelement 10 für lineare horizontale Bewegungen mit Hilfe des aus dem Fuß 1 und der Tragsäule 2 zusammengesetzten Stativs gehalten wird. Mit Hilfe eines nicht dargestellten Zwischenelements, das anstelle des Stellelements 10 auf die Tragsäule 2 geklemmt ist und ein Stellelement 10 in geeigneter Stellung trägt, kann eine vertikale Bewegung bewirkt werden.In FIG. 3 shows how an adjusting element 10 for linear horizontal movements with the aid of the from the Foot 1 and the support column 2 assembled tripod is held. With the help of a not shown Intermediate element which is clamped onto the support column 2 instead of the adjusting element 10 and an adjusting element 10 in in a suitable position, vertical movement can be effected.

Gemäß Fig.4 sind zwei Stellelemente 10 für lineare Bewegung 10 auf einem aus dem Fuß 1 und derAccording to Figure 4 are two adjusting elements 10 for linear Movement 10 on one of the foot 1 and the

H) Tragsäule 2 gebildeten Stativ befestigt. Dabei besorgt das Stellelement 10 auf dem Stativ die horizontale Bewegung. An seinem beweglichen Ausgangsglied 12 ist dabei wie in F i g. 2b ein Kopplungselement 17 befestigt, das seinerseits das Stellelement 10 für die vertikale H) support column 2 formed tripod attached. The adjusting element 10 on the tripod takes care of the horizontal movement. At its movable output member 12 is as in FIG. 2b a coupling element 17 is attached, which in turn controls the actuating element 10 for the vertical

S5 Bewegung trägt. Die beiden Stellelemente 10 sind dabei gleichartig ausgebildet. Selbstverständlich kann das zweite Stellelement 10 auch schief zum ersten befestigt und damit zur Ausführung von zur ersten schiefen Bewegungen befähigt sein. Gleichfalls kann auf demS5 movement carries. The two adjusting elements 10 are designed in the same way. Of course it can second adjusting element 10 also attached at an angle to the first and thus to perform at an angle to the first Be able to move. Likewise, on the

4i) Stativ ein Fuß 1 mit Stellelement 10 für horizontale Bewegungen mit einem weiteren für eine zu dieser ersten Bewegung um 90° verdreht verlaufende waagrechte Bewegung kombiniert werden.
Die F i g. 5a und 5b zeigen zwei zueinander senkrecht stehende Schnitte eines Steüelements mit drehendem Ausgang. Das Modul ist im Prinzip gleich aufgebaut wie das Modul für den Fuß 1 nach F i g. 1 und das Gehäuse 11 der F i g. 2, d. h. ein blockförmiges Lager 18 mit einer Aussparung und einer klemmenden Befestigungsvorrichtung wie bei den vorgenannten, das in F i g. 5 nicht besonders dargestellt, dagegen in F i g. 6 angedeutet ist. Es kann gegebenenfalls in der Größe etwas von den vorerwähnten Modulen abweichen, was vom Durchmesser eines Zahnrades 21 und damit vom Auflösungs-4i) a stand 1 with an adjusting element 10 for horizontal movements can be combined with another for a horizontal movement that is rotated by 90 ° in relation to this first movement.
The F i g. 5a and 5b show two mutually perpendicular sections of a control element with a rotating output. In principle, the module has the same structure as the module for foot 1 according to FIG. 1 and the housing 11 of FIG. 2, ie a block-shaped bearing 18 with a recess and a clamping fastening device as in the case of the aforementioned, which is shown in FIG. 5 is not specifically shown, but in FIG. 6 is indicated. If necessary, the size of the modules mentioned above may differ slightly, which depends on the diameter of a gear wheel 21 and thus on the resolution

r> vermögen des Drehelements abhängt. Der Drehmechanismus wird von einem Druckmittelzylinder 19 mit einem nicht sichtbaren Kolben, einer gezähnten Kolbenstange 20, dem in diese eingreifenden Zahnrad 21 und dessen in Präzisionslagern laufender Achse bzw.r> ability of the rotary element depends. The rotating mechanism is supported by a pressure cylinder 19 a non-visible piston, a toothed piston rod 20, the gear engaging in this 21 and its axis running in precision bearings or

w) Welle 22 gebildet, welche in einer Aussparung im freien Raum des Moduls bzw. Lagers 18 angeordnet sind. Der Druckmittelzylinder 19 weist die nicht dargestellten üblichen Dichtungsmittel, Endlagendämpfungen und Geschwindigkeitsregulierungen auf. Mit in das Zahnte rand 21 eingreifender Zähnung und Feingewinden samt Mitteln zur Endlageneinstellung versehene Bolzen 23 begrenzen im Zusammenwirken mit nicht gezeichneten, mit Steckanschlüssen für das Druckmittel versehenenw) shaft 22 is formed, which in a recess in the open Space of the module or warehouse 18 are arranged. The pressure medium cylinder 19 has the not shown common sealants, end position cushioning and speed controls. With in the tooth Edge 21 meshing teeth and fine thread including means for end position adjustment provided bolts 23 limit in cooperation with not shown, provided with plug connections for the pressure medium

lindlagenüberwachungs-Vorrichtungen die Drehbewegung. Auf der Welle 22 ist ein aus F i g. 2b ersichtliches Kupplungselement 17 7iir Kombination mit Stellclementen für lineare Bewegung fixiert, so daß es sich mit dieser Welle 22 drehen kann.lind position monitoring devices the rotary movement. On the shaft 22 is one from FIG. Coupling element 17 shown in FIG. 2b for combination with adjusting elements fixed for linear movement so that it can rotate with this shaft 22.

In Fig.6 ist dargestellt, wie eine Vorrichtung zur kombinierten Dreh- und Linearbewegung in senkrechter Richtung auf einem aus dem Fuß 1 und der Tragsäule 2 bestehenden -Stativ befestigt sind. Das Stellelemcnt für die Drehbewegung gemäß F-' i g. 5 ist auf der Tragsäule 2 mit Hilfe der Aussparung 4 und der im Schraubendurchgangsloch 5 vorgesehenen Klemmschraube für di Klemmbacken 8 und 9 (dieser ist nicht sichtbar) fixiert Auf dem nicht sichtbaren Kopplungselemcnt Yl de I i g. 5b. das sich waagrecht nach rechts angeordne j vorzustellen ist, ist ähnlich wie in I ig.4 da Stellelemenl 10 für die senkrechte Bewegung festgemacht, l'.s sind natürlich weitere Kombinationen mi weiteren Stcllclementen 10 für noch komplizierten Bewegungen oder für Drehbewegung und waagrechte ίο lineare Bewegungen im gleichen Sinne denkbar.In Figure 6 it is shown how a device for combined rotary and linear movement in the vertical direction on a tripod consisting of the foot 1 and the support column 2 are attached. The Stellelemcnt for the rotary movement according to F- 'i g. 5 is fixed on the support column 2 with the aid of the recess 4 and the clamping screw provided in the screw through hole 5 for the clamping jaws 8 and 9 (this is not visible). 5b. That which is to be imagined horizontally to the right is similar to that in I ig.4 because adjusting elements 10 are fixed for vertical movement, there are of course further combinations with further elements 10 for even more complicated movements or for rotary movement and horizontal ίο linear ones Movements in the same sense are conceivable.

Flicrzu 5 Ti]-Mi ZeichnungenFlicrzu 5 Ti] -Mi drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressure medium-operated adjusting device for linear and / or rotating movements with at least an actuator with a linear or rotating output, each actuator being a Has housing with pressure medium connections, d a characterized in that the housing (11) is block-shaped and has a recess (4) for receiving a connecting element (2) and a device for the detachable fastening of the connecting element (2) in the recess (4) is provided, and that the output member (12) of each adjusting element (10) with a coupling element (17) can be connected, which can be fastened in the recess (4) of a further adjusting element (10).

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the recess (4) is like a blind hole is cylindrical

3. Adjusting device according to claim 2, characterized in that the connecting element (2) is a support column.

4. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the Fastening device has two clamping jaws (8, 9) which extend from one end face of the housing (11) up to about the middle of the recess (4) extending transverse slot (6) and one to it perpendicular and the clamping jaws (8,9) separating separating slot (7) are limited.

5. Adjusting device according to claim 4, characterized in that a clamping jaw (8) is a Screw through hole (5) and the other jaw (9) has an aligned threaded hole have for receiving a clamping screw.

6. Adjusting device according to one of claims 1 to 5 with an adjusting element with a linear output, characterized in that the output member (12) of the adjusting element (10) is also designed as a block is movable by means of a piston rod (14) and interacting with the housing (11) Guide columns (16) is guided.

7. Adjusting device according to one of claims 1 to 6 with an adjusting element with a rotating output, characterized in that the coupling element (17) is attached to a shaft (22) mounted in the adjusting element and provided with a toothed wheel (21), a toothed rack ( 20) of a piston, which is guided in a pressure cylinder (19), meshes with the gear (21).