DE2635729A1 - Versteller mit ringfoermiger zylinderlaufbuchse - Google Patents

Versteller mit ringfoermiger zylinderlaufbuchse

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DE2635729A1
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Hiromi Kasajima
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KITAZAWA SHOJI KK
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KITAZAWA SHOJI KK
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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    • F15B15/12Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type
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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR 2 „amburg ι
BEIM STHOHHAUSE 34 PATENTANWALT RUF 040/2467*3
K/Fl. - 5103
Firma
KITAZAWA SHOJI KABUSHIKI KAISHA 6.
MINATO-KU, Tokyo (Japan)
Anwaltsakte: 5103
Versteller mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse
(Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der japanischen Voranmeldung No. 1976-32423 vom 26. März 1976 in Anspruch genommen.)
Die Erfindung betrifft einen Versteller mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse, deren Mittellinie einen Kreisbogen um die Stellwelle beschreibt, den Arbeitsraum im Inneren der Zylinderlaufbuchse in mehrere Arbeitskammern unterteilende Trennwände und in den Arbeitskammern verstellbare Kolben, der für einen Stellbereich von 90° ausgelegt ist.
Bei Drehverstellern vom vorstehend angegebenen Typ nehmen das Gewicht und die Größe des ganzen Verstellers mit zunehmendem Stellmoment zu, wobei entsprechend auch die Abdichtung des Arbeitsmediums kritischer wird. Daher werden zur Abdichtung gegen hohe Arbeitsdrücke in vielen Fällen nur geradlinige Stellzylinder verwendet, bei denen die geradlinige Stellbewegung in eine Drehbewegung umgesetzt werden muß, da sich bei Drehverstellern mit unmittelbarer Drehverstellung nach wie vor ein Abdichtungsproblem für das Arbeitsmedium ergibt.
Wenn nun die Zylinderlaufbuchse selbst ringförmig ausgebildet ist, erübrigt sich die Umsetzung der geradlinigen Stellbewegung in eine Drehbewegung, und die Abdichtung des Arbeitsmediums läßt sich leichter bewerkstelligen. Ein derartiger Versteller mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 1960-1710 dargestellt. Bei die-
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KONTEN. DRESDNER BANK, KONTO-NR. 9229371 · POSTSCHECK HAMBURG NR. 193766-2OÖ
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sem Drehversteller sind zwei Arbeitskammer!! vorhanden. Zur Drehverstellung wird jeweils eine der beiden Arbeitskammern mit einem unter Druck stehenden Arbeitsmedium beschickt, wobei zur Erzielung des Drehmoments eine Ungleichgewichtskraft im Drehversteller erzeugt wird, so daß daher die ringförmige Kolbenstange eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen muß. Außerdem wirkt eine dem durch das unter Druck stehende Arbeitsmedium auf den Kolben ausgeübten Gesamtdruck gleich große Kraft in Radialrichtung auf die Abtriebs- oder Stellwelle ein. Dementsprechend muß der Versteller hoch verschleißfest ausgeführt sein. Da außerdem der Versteller für einen Stellwinkel von 90° nur zwei Arbeitskammern aufweist, wird die systemgerechte Vereinfachung nicht voll ausgenutzt.
Wenn jedoch symmetrisch zur Mitte der Stellwelle vier Arbeitskammern angeordnet werden, wird der Stellwinkel der Stellwelle wesentlich verkleinert, so daß diese keine Verstellung im Bereich von 90° mehr gestattet. Da jedoch im Einsatz derartiger Versteller zur Betätigung von z.B. Ventilen, Schiebern, Hähnen usw. ein Stellwinkel von zumindest 90° erforderlich ist, ist der Anwendungsbereich eines Verstellers der in der vorgenannten Patentschrift beschriebenen Ausführung dementsprechend eingeengt .
In der praktischen Anwendung eines Verstellers kleiner Größe, geringen Gewichts und hoher Zuverlässigkeit mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse ergeben sich daher drei Forderungen: Zunächst einmal muß die üngleichgewichtskraft so weit wie möglich verringert sein. Zweitens sollte die Kolbenstange einen kleinen Durchmesser aufweisen, damit die Anzahl der Arbeitskammern vergrößert werden kann, und drittens sollte die Anzahl der Arbeitskammern von zwei auf vier gesteigert werden, damit bei Steigerung der Stellkraft die üngleichgewichtskraft nicht stark zunimmt, jedoch innerhalb eines begrenzten Raums ein Stellwinkel von zumindest 90° möglich ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, einen Versteller des eingangs genannten Typs dahingehend zu verbessern, daß er bei leichter Verstellbarkeit hohe Betriebssicherheit aufweist.
Der zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Versteller ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die die Stellbewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Stellwelle umsetzende Kolbenstange ringförmig ausgebildet ist, drei Trennwände und zwei Kolben vorgesehen sind, die Kolbenstange durch wenigstens zwei Trennwände mit Ausnahme der mittigen Trennwand durchgeführt ist, die ringförmige Zylinderlaufbuchse in vier Arbeitskammern unterteilt und die Kolbenstange über einen Kolbenstangenträger mit der Stellwelle verbunden ist. Die bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Versteller vorhandenen vier Arbeitskammern und die Verbindung von Kolbenstange mit Stellwelle vermittels eines Kolbenstangenträgers stellen eine Lösung der vorgenannten Probleme dar.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Versteller ist im nachfolgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verstellers, wobei die Zylinderlaufbuchse, die Kolben, die Kolbenstange usw. schematisch durch Linien dargestellt sind.
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen bekannten Versteller mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstellers entlang der Linie III-III von Fig. 4.
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- jr -
Fig. 4 ist ein Aufrißquerschnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 6.
Fig. 5 ist ein halbseitiger Aufrißquerschnitt entsprechend Fig. 4 im Bereich des Kolbens.
Fig. 6 ist eine Untersicht entsprechend Fig. 4.
In Figur 1 sind der Übersichtlichkeit halber die Kolbenstange, die Kolben, die Trennwände usw. lediglich durch Linien dargestellt. Ein Kolbenstangenträger 5 ist vom Mittelpunkt 0 in waagerechter Richtung, d.h. entlang der Achse X-X nach links geführt, und eine mittige Trennwand 6 befindet sich gegenüber dem Kclbenstangenträger 5 auf der X-Achse. Die beiden Kolben 2, 2 und die beiden anderen Trennwände 6, 6 sind symmetrisch zur X-Achse angeordnet.
Der Einfachheit halber wird von folgenden Annahmen ausgegangen: Die Mittelpunkte der Kolbenflächen der Kolben 2 befinden sich an den Punkten P, P1, an denen die Kolbenstange 3 mit den Kolben verbunden ist. An diesen Punkten P undP1 greifen Kräfte gleicher Größe an, die jeweils durch den Vektor PA bzw. P1A' dargestellt sind und an diesen Punkten des durch die Kolbenstange gebildeten Kreises tangential angreifen. Die Vektoren PA und P1A1 lassen sich dagegen in eine waagerechte X-Achsenkomponente und eine senkrechte Y-Achsenkomponente, nämlich PB, BA, P1B1 und B1A1 zerlegen. Durch Fällen des Lots von den Punkten B und B1 auf die Vektoren PA und P1A1 werden die Fußpunkte C und C der Senkrechten erhalten. Die Kraft des am Punkt P des Kolbens 2 angreifenden Vektors PA erzeugt ein Drehmoment OP · PA an der Abtriebs- oder Stellwelle 4. Der Vektor PA wird zerlegt in die Vektorkomponenten PC und CA, welche den Vektoren PB und BA entsprechen.
Die Vektoren PE und P1B1 werden jetzt parallel zu sich selbst zur Y-Achse versetzt, so daß sich die Vektoren DE und D1E1,
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ausgehend jeweils von Punkt D bzw. D1 ergeben, welche den Fußpunkten des Lots von den Punkten P und P1 auf die Y-Achse entsprechen. Das Dreieck ODP ist ähnlich dem Dreieck PCB, weil der Winkel DPO + Winkel BCP = Winkel R, so daß dementsprechend Winkel POD = Winkel BPC. Daher ergeben sich folgende Zusammenhänge:
ÖD : ÖP = PC : PB
OP * PC = ÖD ' PB
Da PB = DE, läßt sich die letzte Gleichung auch in folgender Form schreiben:
ÖP · PC = ÖD · DE
Die letztgenannte Gleichung drückt aus, daß das Drehmoment aus dem Produkt von Vektor PC, welcher einen Teil von Vektor PA bildet, und der Strecke ÖP, d.h. das Abtriebsmoment, ersetzbar ist durch ein Drehmoment, das dargestellt wird durch das Produkt aus Vektor DE(PB) und Strecke ÖD. Das gleiche trifft für den Punkt P' zu: Das Abtriebsdrehmoment aufgrund des Vektors P1C wird ersetzt durch ein Drehmoment, bestehend aus dem Produkt von Vektor D1E1 und Strecke OD1 .
Bei Vergleich des Vektors DE mit dem Vektor D1E1 ergibt sich folgendes: Diese beiden Vektoren haben gleiche Größe, entgegengesetzten Richtungssinn und gleichen Abstand vom Mittelpunkt 0. Sie stellen daher ein Drehmomentenpaar dar und werden daher ohne jede Zusatzkraft, d.h. ohne jeden Reibungswiderstand in Drehbewegung umgesetzt.
Für die Vektoren AB und A'B1 ergibt sich folgendes: Diese Kräfte greifen an den Punkten P und P1 im gleichen Richtungssinn an, d.h. wirken sich an irgendeiner Stelle des Systems aus, ohne im Gleichgewicht zu sein. Wenn nun Kolbenstange 3, Kolbenstangenträger 5 und die entsprechenden Verbindungsteile eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen, wirkt eine dem Vektor AB plus dem Vektor A1B1 entsprechende Kraft unmittelbar als Radial-
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kraft auf die Stellwelle ein. Das ist durch den Vektor T in Fig. 1 angedeutet. Wenn jedoch die Verbindung zwischen Kolbenstange 3 und Kolbenstangenträger 5 eine verhältnismäßig niedrige Biegesteifigkeit aufweist, verteilt sich die Kraft auf verschiedene Stellen, wie durch die Vektoren S1, S2, S1 1 und S ' angedeutet ist. Diese Kräfte ergeben sich notwendigerweise für die Vektoren CA und C1A1, welche jeweils einen Teil der Vektoren PA und P1A1 bilden, um die Drehbewegung hervorzurufen, und stellen einen Reibungswiderstand dar. Daher ist wünschenswert, daß die dem Vektor PB entsprechende Kraft so groß wie möglich, und die dem Vektor AB entsprechende Kraft so klein wie möglich ist.
Diese Bedingung wird jedoch durch den Winkel θ (Winkel DOP) vorgegeben. Die Verringerung der Reibungskräfte aufgrund der symmetrischen Anordnung der beiden Kolben in bezug auf die X-Achse sei nun anhand eines Vergleichs der Größe der Vektoren PA und BA betrachtet.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten bekannten Versteller bestehen sämtliche, an den Kolben angreifenden Kräfte aus Ungleichgewichtskräften, so daß auf das Lager eine dem Vektor PA entsprechende Kraft gleicher Größe als Radialkraft einwirkt. Folglich ist bei dem in Fig. 1 dargestellten System die Reibungskraft verringert entsprechend
AB / PA = sin θ .
Wenn bei dem in Fig. 1 dargestellten System der Stellbereich 90° beträgt, ist der Winkel θ beschränkt und liegt zwischen und 45°. Zur Verringerung von Ungleichgewichtskräften ist wünschenswert, daß der Winkel θ innerhalb dieses Bereiches möglichst nahe bei 0° liegt.
Ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verstellers besteht darin, daß die Richtung der Ungleichgewichtskraft sich von der bei dem bekannten Versteller unterscheidet.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten bekannten Versteller wirkt nur eine senkrecht zur Kolbenoberfläche gerichtete Kraft, und die Kolbenstange muß ausreichend hohe Biegesteifigkeit aufweisen, um die in dieser Richtung wirkende Kraft,möglichst ohne Verformung zu bewirken,auf die Stellwelle zu übertragen. Beim erfindungsgemäßen Versteller dagegen wirkt die Ungleichgewichtskraft quer zum Kolben 2 und unter dem Winkel Θ. Somit entfällt der größte Teil der Ungleichgewichtskraft auf den Kolben 2 selbst, während auf die Kolbenstange 3 außer dem die Drehverstellung bewirkenden Drehmoment nur eine sehr geringe Zusatzkraft einwirkt. Das ist auch der Grund dafür, warum die Kolbenstange 3 bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Versteller rein ringförmig ausgebildet ist und der Durchmesser der Kolbenstange wesentlich verringert sein kann.
In den Figuren 3-7 ist ein praktische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstellers dargestellt.
Figur 3 zeigt im Schnitt die Kolben 2, die Kolbenstange 3 und die Trennwände 6. Um eine mittige Abtriebs- oder Stellwelle 4 herum ist eine ringförmige Zylinderlaufbuchse 1 angeordnet und durch drei fest mit dieser verbundene Trennwände 6, 6, 6 in Arbeitskammern unterteilt. Die mittlere Trennwand 6 befindet sich auf einem waagerechten Durchmesser rechts vom Mittelpunkt. Um 180° gegen diese mittlere Trennwand 6 versetzt und ebenfalls auf dem in halber Höhe verlaufenden waagerechten Durchmesser ist ein Kolbenstangenträger 5 angeordnet, vermittels eines Keils 7 mit der Stellwelle 4 verbunden und zwischen der oberen und der unteren Trennwand 6 innerhalb eines Winkels von 90° verschwenkbar. Die am Kolbenstangenträger 5 befindlichen Endabschnitte der Kolbenstange 3 weisen einen ausreichenden gegenseitigen Abstand auf, so daß der Kolben 2 oder die Trennwand 6 zwischen diesen Enden einsetzbar sind. Die Kolbenstange 3 ist durch die beiden Kolben 2,2 und die drei Trennwände 6, 6, 6
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durchgeführt und vermittels einer Kolbenstangenhalterung 8 an dem Kolbenstangenträger befestigt. Zwei Befestigungszapfen 9,9 dienen zur Befestigung der Kolbenstange 3 an der Kolbenstangenhalterung 8. An der Kolbenstange 3 sind zwei Kolben 2, 2 vermittels Halteplatten 10 befestigt. Dazu weist die Kolbenstange 3 im Bereich der Halteplatten 10 entsprechende Nuten auf, in welche die Halteplatten 10 eingreifen. Die Kolben 2 sind vermittels der Halteplatten 10 an der Kolbenstange 3 befestigt, indem jeder Kolben 2 jeweils zwischen zwei Halteplatten 10, 10 eingespannt ist. Die Trennwände 6, 6, 6 sind vermittels der in gestrichelten Linien dargestellten Bolzen 15 an der Zylinderlaufbuchse 1 befestigt.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Zylinderlaufbuchse aus zwei Hälften, die durch mehrere Bolzen 16, 16, .... luftdicht miteinander verschraubt sind. Die Abdichtung an den Kolben 2 besteht aus O-Ringen 11 kleinen Durchmessern und O-Ringen 13 großen Durchmessers, während die Abdichtung an den Trennwänden 6 aus O-Ringen 12 kleinen Durchmessers und O-Ringen 14 großen Durchmessers besteht. Die O-Ringe 11 kleinen Durchmessers an den Kolben und die O-Ringe 14 großen Durchmessers an den Trennwänden 6 brauchen nicht in Gleitkontakt luftdicht abzudichten und bestehen daher aus O-Ringen aus Gummi, die ausreichend hohe Elastizitätseigenschaften aufweisen. Die O-Ringe 13 großen Durchmessers an den Kolben 2 und die O-Ringe 12 kleinen Durchmessers an den Trennwänden 6 dagegen bestehen aus O-Ringen aus einer Fluor-Harzverbindung, die eine ausgezeichnet hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
In den Fig. 4 und 5 ist die Anordnung der verschiedenen Teile von Fig. 3 in senkrechter Richtung ersichtlich. Die Zylinderlaufbuchse 1 weist in ihrem mittigen Bereich ein unteres und ein oberes Lager 22, 22 mit jeweils einer Buchse 21 zur Lagerung der Stellwelle 4 auf. Oberer und unterer Endabschnitt
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der Stellwelle 4 sind jeweils als Vierkant zur Verbindung mit einem angetriebenen Stellglied ausgebildet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind an der oberen Außenseite der Zylinderlaufbuchse 1 mehrere Schraubengewinde 17 zur Befestigung des Verstellers angeordnet. An der Unterseite der Zylinderlaufbuchse 1 befinden sich Einlasse und Auslässe 18 für Arbeitsmedium auf beiden Seiten der Trennwand 6, durch welche das Arbeitsmedium in die Arbeitskammern innerhalb der Zylinderlaufbuchse 1 zugeführt bzw. aus diesen angeführt wird. Am unteren Endabschnitt der Stellwelle 4 ist eine Fahne 19 zur Feineinstellung des Schwenkbereichs der Stellwelle 4 befestigt. Ein Flansch 20 umgreift den Schwenkbereich der Fahne 19 wie im einzelnen aus Fig. 6 ersichtlich ist.
Entsprechend der Darstellung in den Fig. 3 und 4 greift die Kolbenstangenhalterung 8 in die Nut an dem Kolbenstangenträger 5 ein und ist vermittels Bolzen 23 an dem Träger 5 befestigt. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Halteplatten 10 mit Parallelnuten 24 versehen, die in die Nuten ari der Kolbenstange 3 eingreifen.
Figur 6 ist eine Untersicht des Verstellers entsprechend der Darstellung von Fig. 4. Die Einlasse und Auslässe 18 für Arbeitsmedium sind an vier Stellen in der Nähe der Trennwände 6, 6, 6 der vier Arbeitskammern angeordnet. Der die Fahne 19 umgreifende Flansch 20 ist an seinen Enden zur Mitte der Abtriebswelle 4 hin abgewinkelt. Diese abgewinkelten Abschnitte sind mit Gewinden 25, 25 versehen, in welche geschlitzte Stellschrauben 26, 26 eingeschraubt sind, die zu Ende der Schwenkbewegung der mit der Stellwelle 4 verbundenen Fahne 19 in Eingriff mit dieser gelangen und als Endanschläge dienen. Die Stellschrauben 26 sind vermittels Feststellmuttern 27, 27 in der vorgeschriebenen Einstellung gesichert.
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verstellers entspricht im wesentlichen der bekannter Versteller.
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In jeweils gegenüberliegende Arbeitskamiaernpaare der vier Arbeitskammern wird abwechselnd ein unter hohem Druck stehendes Arbeitsmedium durch die Ein- und Auslässe 18 eingeführt, so daß sich die Stellwelle 4 um den gewünschten Stellwinkel, d.h. hier jeweils um 90° verschwenkt.
Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist die Kolbenstange 3 ringförmig in Form eines nahezu geschlossenen Rings ausgebildet und durch sämtliche drei Trennwände 6, 6 und 6 durchgeführt, so daß die wirksame Querschnittsfläche der vier Arbeitskammern einander gleich ist. Wie anhand Fig. 1 erläutert, wird aufgrund der besonderen Anordnung der beiden Kolben 2,2 eine leichte Verstellmöglichkeit hohen Wirkungsgrads bei niedrigen Reibungsverlusten erhalten. Die auf Ungleichgewichtskräfte zurückzuführenden Reibungsverluste wirken zum größten Teil auf die Kolben 2 ein, so daß nur sehr geringe Ungleichgewichtskräfte an der Kolbenstange 3 angreifen. In der Praxis wird die Kolbenstange 3 praktisch nur durch das Drehmomentenpaar beaufschlagt. Daher ist ringförmige Formgebung der Kolbenstange besonders vorteilhaft, indem ihr Durchmesser kleiner gewählt und die wirksame Querschnittsfläche der Arbeitskammern gesteigert werden kann.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform des Verstellers sind die Trennwände 6 lediglich im Außenwandbereich der Zylinderlaufbuchse 1 vermittels Bolzen 15 befestigt. Auf diese Trennwände 6 wirken außer Scherkräften auch noch Biegemomente ein, die um die durch die Bolzen 15 gehaltenen äußeren Abschnitte zentriert sind. Die Stegabschnitte an beiden Endabschnitten, welche die O-Ringe 14 großen Durchmessers aufnehmen, weisen jedoch eine ausreichend hohe Dicke auf und befinden sich praktisch in Anläge gegen die innere Wandoberfläche der Zylinderlaufbuchse 1, so daß größere Verbiegungen aufgrund von Biegemomenten durch Keilwirkung an den Stegabschnitten verhindert werden. Folglich kann die Konstruktion in der Weise
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ausgelegt sein, daß für die Befestigung der Trennwände 6 vermittels der Bolzen 15 hauptsächlich die in Frage kommenden Scherkräfte berücksichtigt werden.
Die zur Befestigung der Kolben 2 an der Kolbenstange 3 dienenden Halteplatten 10 spannen die Kolben 2 zwischen sich ein und sind vermittels vier Bolzen 28 fest miteinander verbunden. Dadurch wird die mechanische Biegesteifigkeit des Kolbens gesteigert. Außerdem sind dabei die Kolben 2 vermittels der beiden Halteplatten 10, 10 in der Weise an der Kolbenstange 3 gehalten, daß der Winkel Θ nicht beeinträchtigt ist.
Wie anhand der Erläuterungen zu Fig. 1 dargelegt, sollten die beiden Kolben 2, 2 möglichst auf einer geraden Linie angeordnet sein, um Reibungskräfte zu verringern und die Zuverlässigkeit zu steigern. Die Faktoren, welche die strikte Erfüllung dieser Bedingung einschränken, sind die Dicke des Kolbenstangenträgers 5, der Trennwand 6 und des Kolbens 2. Der Winkel θ kann daher höchstens folgendem Wert entsprechen:
θ = 1 -~ (Dicke VQn Kolbenstangenträger 5 + Dicke
I eines Kolbens 2) +(Dicke einer Trennwand 6)j
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel θ angenähert 26°. Da sin 26° = 0,438 und tang 26° = 0,488, ergeben sich für die Quotienten der vorgenannten Vektoren und Vektorkomponenten PA, PB und AB: AB / PÄ = 0,438 ; AB / PB = 0,488.
Ein Vergleich des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verstellers mit dem in Fig. 2 dargestellten herkömmlichen Versteller führt zu folgenden Schlußfolgerungen: Wenn angenommen wird, daß der Reibungswiderstand bei beiden Verstellern gleich groß ist, treten bei dem erfindungsgemäßen Versteller um bis zu 54 % verringerte Reibungskräfte auf, wobei der Versteller außerdem
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eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit aufweist. Das hier dargestellte Ausführungsbexspxel wird beispielsweise vermittels Druckluft als Arbeitsmedium betätigt. Wenn daher der Druck des Arbeitsmediums innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, lassen sich Versteller mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse auch für seither noch nicht ins Auge gefaßte Anwendungen einsetzen, wobei sie eine hohe Betriebszuverlässxgkext aufweisen.
Abweichend von dem hier dargestellten Ausführungsbexspxel kann die Zylinderlaufbuchse 1 anstelle eines, kreisförmigen Querschnitts auch einen ovalen, elliptischen, rechteckförmigen, dreieckförmigen oder anders gestalteten Querschnitt aufweisen. Der Kolbenstangenträger kann auch in der Weise ausgebildet sein, daß er die Zylinderlaufbuchse 1 umgibt und außerhalb derselben mit der Kolbenstange verbunden ist. Die an beiden Enden befindlichen Trennwände können in der Weise ausgebildet sein, daß sie beide Endöffnungen der Zylinderlaufbuchse gegenüber der Außenseite verschließen. Außerdem können die Trennwände in ringförmige Nuten an der Zylinderlaufbuchse eingesetzt sein. Die Zylinderlaufbuchse kann auch aus einem einzigen Guß- oder Formteil hergestellt sein. Zur Rationalisierung der Verbindung zwischen Kolben und Kolbenstange kann diese Verbindung auch einteilig als Guß- oder Formteil ausgebildet sein. Die Stellwelle kann weiterhin feststehend angeordnet, und die Zylinderlaufbuchse drehbar gelagert sein. Im letzteren Falle ist die Zylinderlaufbuchse vorzugsweise mit einem Handstellglied versehen, welches im Bedarfsfall wie z.B. in Notfällen die Handverstellung gestattet.
- Patentansprüche: -
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λζ
Leerseite

Claims (7)

  1. Patentansprüche :
    ( 1.IVersteller mit ringförmiger Zylinderlaufbuchse, deren —' Mittellinie einen Kreisbogen um die Stellwelle beschreibt, den Arbeitsraum im Innern der Zylinderlaufbuchse in mehrere Arbeitskammern unterteilenden Trennwänden und in den Arbeitskammern verstellbaren Kolben, dadurch gekennzeichnet , daß die die Stellbewegung der Kolben (2) in eine Drehbewegung der Stellwelle (4) umsetzende Kolbenstange (3) ringförmig ausgebildet ist, drei Trennwände (6) und zwei Kolben (2) vorgesehen sind, die Kolbenstange (3) durch wenigstens zwei Trennwände mit Ausnahme der mittigen Trennwand durchgeführt ist, die ringförmige Zylinderlaufbuchse (1) in vier Arbeitskammern unterteilt und die Kolbenstange (3) über einen Kolbenstangenträger (5) mit der Stellwelle (4) verbunden ist.
  2. 2. Versteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben (2), wenn Kolbenstangenträger (5) und mittlere Trennwand (6) in einer zur Stellwelle (4) senkrechten Ebene in einer geraden Linie zueinander ausgerichtet sind, jeweils einen Winkel zwischen 0° und 45° mit einer durch den Mittelpunkt der Stellwelle (4) und senkrecht zu der geraden Linie von Kolbenstangenträger und Stellwelle verlaufenden Geraden einschließen.
  3. 3. Versteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kolbenstangenträger (5), Trennwand (6) und Kolben (2) in der Weise zueinander angeordnet sind, daß die von den Kolben eingeschlossenen Winkel innerhalb des Bereichs von 0° bis 45° möglichst nahe bei 0° liegen.
  4. 4. Versteller nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (3) aus einem geschlossenen
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    Ring besteht und ebenfalls durch die mittlere Trennwand durchgeführt ist.
  5. 5. Versteller nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittige Stellwelle (6) feststehend angeordnet, und die Zylinderlaufbuchse (1) drehbar gelagert ist.
  6. 6. Versteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbuchse (1) mit einem Handstellglied versehen ist.
  7. 7. Versteller nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (3) Nuten aufweist, welche in Eingriff mit zwei zur Kolbenbefestigung dienenden Halteplatten (10) stehen.
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DE19762635729 1976-03-26 1976-08-09 Versteller mit ringfoermiger zylinderlaufbuchse Pending DE2635729A1 (de)

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