DE2639960A1 - PISTON LINEAR ACTUATOR FOR TRANSMISSION OF ROTATING MOTION - Google Patents
PISTON LINEAR ACTUATOR FOR TRANSMISSION OF ROTATING MOTIONInfo
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Description
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- bh 30.8.1976 - bh 08/30/1976
2639-9W- -2639-9W- -
Homer J0 Shafer, Mansfield, Richland County, Olli ο/USA Homer J 0 Shafer, Mansfield, Richland County, Olli ο / USA
Kolben-Linear-Stellantrieb zur Übertragung von DrehbewegungenPiston linear actuator for the transmission of rotary movements
Diese Erfindung, die sich, mit einem Kolben-Linear-Stellantrieb befaßt, ist eine Fortführung der mit dem 19ο September eingereichten U0S.-Patentanmeldung Nr0 615 Ο96o This invention, which is concerned with a piston linear actuator, is a continuation of the U 0 S. patent application No. 0 615 196 o filed on September 19 o
Zu dem Kolben-Linear-Stellantrieb dieser Erfindung gehören:- mindestens ein Kolben; eine Verbindungsstange, die diesen Koben mit einem Schwingkurbelelement verbindet, das seinerseits wiederum zwischen der vorerwähnten Verbindungsstange und einer sich drehenden Felle, die quer und tangetiell zum Zylinder angeordnet ist, eine Verbindung herstellt. Das Schwing kurbelelement ist durch einen Längsschlitz in der Zylinderwandung herausgeführt, das Fellenende des vorerwähnten Schwingkurbelelementes befindet sich in einem Gehäuse, das zwei Verstärkungsteile hat^^die an den Seiten des Längsschlitzes entlanggeführt und an diese Seiten des Schlitzes angeschweißt sindo Zum Kolben-Linear-Stellantrieb dieser Erfindung gehört weiterhin auch noch die vorerwähnte Felle, die in den verstärkten Teilen gelagert ist»The piston linear actuator of this invention includes: at least one piston; a connecting rod which connects this piston to a rocking crank element which in turn establishes a connection between the aforementioned connecting rod and a rotating skin which is arranged transversely and tangentially to the cylinder. The oscillating crank element is led out through a longitudinal slot in the cylinder wall, the skin end of the aforementioned oscillating crank element is located in a housing that has two reinforcement parts ^^ which run along the sides of the longitudinal slot and are welded to these sides of the slot o To the piston-linear The actuator of this invention also includes the aforementioned skins, which are stored in the reinforced parts »
Mit U.Sg-Patent Nr. 3 6^ 106 ist ein KoIb en-Line a} Stellantrieb dargestellt und beschrieben worden, d( zwei aufeinander ausgerichtete Kolben aufweist, die über eine Stange, auf der im Abstand zueinander zwei Rollen sitzen, derart miteinander verbunden sind, daß die Rollen in selektiver Feise in die einander gegenüberliegenden Seiten eines Kurbelarmes eingreifen«, Dieser Kurbelarm weist eine Muffe oder Buchse auf, dieWith U.Sg-Patent No. 3 6 ^ 106 a KoIb en-Line a} Actuator shown and described, d (has two aligned pistons, the Via a rod on which two rollers sit at a distance from one another are connected to one another in such a way that the rollers engage in a selective manner in the opposite sides of a crank arm «, This crank arm has a sleeve or socket that
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER 22 6lk PATENTANWÄLTE FW HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER 22 6lk
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auf eine Ventilspindel aufgekeilt ist, die quer zu einer kreisförmigen Aussparung im Kolbengehäuse geführt ist. Zu diesem Kolben-Linear-Stellantrieb gehören weiterhin auch noch das Gehäuse für die Ventilspindel und eine Muffe oder Buchse, die derart geformt ist, daß sie die Aussparung zudeckt und an die Kanten dieser Aussparung angeschweißt isto Durch diese Konstruktion ist eine dichte Kammer zur Aufnahme und zum Speichern einer Hochdruckflüssigkeit im Hohlraum, der sich zwischen den beiden Kolben im Zylindergehäuse befindet, geschaffen worden.is wedged onto a valve spindle which is guided transversely to a circular recess in the piston housing. To this flask linear actuator further include also the housing for the valve spindle and a sleeve or socket which is shaped such that it conceals the recess and welded to the edges of this recess is o By this construction, a tight chamber for receiving and for storing a high pressure liquid in the cavity which is located between the two pistons in the cylinder housing.
Diese Konstruktion hat den Nachteil aufzuweisen, daß dann, wenn sich die Ventilspindel in einer Zwischenposition befindet, d.h.«, in einer Position zwischen dem vollständigem Schließen des Ventiles und dem vollständigen Öffnen des Ventiles, eine zwangsläufige Steuerung nicht mehr gegeben ist, weil es wegen des Abstandes zwischen dem Kurbelarm und einer der zur KoIb enverbindungsstange gehörenden Rollen zu irgendeiner Schwankung und Verschiebung im Ventil kommen kann. Eine Kreuzschleifenverbindung mit einem konstanten Eingreifen durch eine einzige Rolle ermöglicht eine positive und zwangsläufige Steuerung und Regelung in allen Positionen des Ventiles, aber für den Slitz im Kruezschleifenjoch sind an beiden Seiten des Schlitzes sehr große Massen erfoderlieh, so daß, um die zur Aufnahme der Kolbenschubkraft notwendigen Stärke und Festigkeit zu erreichen, dieser Schlitz breiter ausgeführt werden mußte. Aus diesem Grunde ist zur Aufnahme des beträchtlich breiteren Kreuzschleifenjoches ein viel breitererThis construction has the disadvantage that when the valve stem is in an intermediate position is, i.e. «, in a position between the full closing of the valve and the full Opening the valve, an inevitable control is no longer given because it is because of the distance between the crank arm and one of the piston connecting rods associated roles can cause any fluctuation and displacement in the valve. A cross-loop connection having a constant intervention through a single role allows a positive and inevitable control and regulation in all positions of the valve, but for the slot in the Kruezschleifenjoch very large masses are required on both sides of the slot, so that in order to accommodate the the necessary strength and strength of the piston thrust to achieve this slot had to be made wider. Because of this, taking up the is considerable wider Kreuzschleifenjoches a much wider one
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER - D. GROSSE - F. POLLMEIER 22PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER - D. GROSSE - F. POLLMEIER 22
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Schlitz erforderlich, damit sich die Kreuzschleix'enjochverbindung darin hin und her bewegen kann, und zwar zwischen den Positionen offen und geschlossen des Ventilesο Eine derartig große Aussparung schwächt natürlich die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit der Zylinderwandung beträchtlich, die diese gegenüber den hohen Innendrücken dann aufzubringen hat, wenn sich in dem Hohlraum zwischen den beiden Kolben eine Hochdruckflüssigkeit befindeteSlot required so that the Kreuzschleix'enjoch connection can move back and forth in it, between the positions open and closed of the valve o Such a large recess weakens of course, the strength and resistance of the cylinder wall is considerable, which this against then has to apply the high internal pressure when it is in the cavity between the two pistons there was a high pressure fluid
Der verbesserte Kolben-Linear-Stellantrieb zur Herbeiführung von Drehbewegungen hat zur Aufnahme des sich hin und her bewegenden Kreuzschleifenjoches,das die KoIbenverbxndungsstange mit der Ventilspindel verbindet, einen relativ schmalen Schlitz. Diese KoIben-Linear-Steilvorrichtung hat darüber hinaus auch noch ein verbessertes Quergehäuse, das die Ventilspindel und das Ventilspindelende des Kruezschleifenjoches umschließto Das verbesserte Gehäuse ist zudem von der Konstruktion her derart ausgelegt, daß es die Ventilspindel und das ventilspindel eit ige Ende eines Kurbelarmes aufnimmt, der schwenkbar und drehbar mit einer Verbindungsstange verbunden ist, die ihrerseits wiederum drehbar und schwenkbar mit einem einzigen Kolben, der sich im Zylinder hin und her bewegen kann, in Verbindung steht.The improved piston-linear actuator for inducing rotary movements has a relatively narrow slot to accommodate the reciprocating cross-loop yoke that connects the piston connecting rod to the valve spindle. This KoIben-Linear-Steilvorrichtung also has an improved transverse housing that encloses the valve spindle and the valve spindle end of the Kruezschleifenjoches o The improved housing is also designed in such a way that it receives the valve spindle and the valve spindle end of a crank arm , which is pivotably and rotatably connected to a connecting rod, which in turn is rotatably and pivotably connected to a single piston which can move back and forth in the cylinder.
Ziel dieser Erfindung ist somit im wesentlichen die Schaffung eines verbesserten Kolben-Linear-Stellantriebes, dessen beide axial aufeinander ausgerichtete Kolben im Abstand zueinander angeordnet sind, und dessen Krauzschleifenjoch durch den Schlitz im KoI-The aim of this invention is therefore essentially to create an improved linear piston actuator, whose two axially aligned pistons are arranged at a distance from one another, and whose Krauzschleifenjoch through the slot in the KoI-
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH - GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER 22PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH - GERD MÜLLER D. GROSSE F. POLLMEIER 22
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benzylinder hindurchgeführt ist und die Kolbenverbiridungsstange mit einer sich drehenden Ventilspindel verbindet, die quer und tangentiell zu dem vorerahnten Zylinder angeordnet ist„Die vorerwähnte Ventilspindel ist dabei in einem Gehäuse eingeschlossen und auch in diesem Gehäuse drehbar gelagert.benzylinder is passed through and the piston connecting rod connects to a rotating valve stem that is transverse and tangential to the foregoing Cylinder is arranged "The aforementioned valve spindle is enclosed in a housing and also rotatably mounted in this housing.
Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Gehäuses, das die Ventilspindel und das ventilspindelseitige Ende des Kreuzschleifen— joches umschließt und angeschweißte VerstärkungsteiXe aufweist, durch die die Seitenkanten im Längsschlitz des Zylinder gehäuses oder des Kolbenzylinders verstärkt werden«Another object of this invention is to provide an improved housing that houses the valve stem and the end of the cross grinding on the valve spindle side - yoke encloses and welded reinforcement bars has through which the side edges in the longitudinal slot the cylinder housing or the piston cylinder reinforced will"
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten und die Ventilspindel sowie das ventilspindelseitige Ende des Kreuzschleifenjoches umschließenden Gehäuses; desgleichen auch noch die Schaffung eines flüssigkeitsdicht en Gehäuses für dein Hohlraum zwischen den beiden KoIben„Another object of this invention is to provide an improved housing which encloses the valve spindle and the end of the cross-loop yoke on the valve spindle side; also the creation of a liquid-tight housing for your cavity between the two pistons "
Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Gehäuses, das von der Konstruktion her derart ausgelegt ist, das von ihm umschlossen werden die Ventilspindel und das ventilspindelseitige Ende eines Kurbelarmes der wirkungsmäßig mit einem einzigen Kolben verbunden ist f der sich in dem Zylinder hin und her bewegen kann*Still another object of this invention is to provide an improved housing which is designed in construction in such a way that will be enclosed by it, the valve spindle and the valve spindle-side end of a crank arm which is operatively connected to a single piston for the down in the cylinder and can move here *
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER - D. GROSSE · F. POLLMEIEh 22PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER - D. GROSSE F. POLLMEIEh 22
- bh -3Ow8.l976 - bh - 3O w 8th 1976
Diese Erfindung - verschiedene Modifikationen und Änderungen an den Konstruktionsdetails sollen von den beigegebenen Patentansprüchen erfaßt werden - soll . nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeisp^ele) näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt inr-This invention - various modifications and changes to the construction details should be covered by the attached claims - should. below now based on the embodiment shown in the drawing (the one shown in the drawing Exemplary embodiments) are explained in more detail. The drawing shows inr-
Pig. 1 Einen zum Teil in der Ansicht wiedergegebenen Längsschnitt durch eine Ausführung des verbesserten Kolben-Linear-Stellantriebes mit der Darstellung des KreuzschleifenJoches an dem einen Endpunkt seines Bewegungsablaufes.Pig. 1 A partially reproduced longitudinal section through an embodiment of the improved piston-linear actuator with the representation of the cross-loop yoke at one end point of his movement.
Figo 2 Eine Stirnasicht des Kolben-Linear-Stellantriebes .Figo 2 A front view of the linear piston actuator .
Figo 3 Einen in die Linie 3-3 von Fig. 1 gelegten Querschnitt mit dem Kreuzschleifenjoch in der Mittelstellung seines Bewegungsablaufes.Figo 3 One placed in line 3-3 of Fig. 1 Cross-section with the Kreuzschleifenjoch in the middle position of its sequence of movements.
Figo 4 Eine in die Linie 4-4 von Fig„ 2 gelegte Seiten-Teilansicht o Figure 4 o A laid in the line 4-4 of Figure "2 partial side view o
Figo 5 Einen zum Teil in der Ansicht wiedergegebenen Längsschnitt durch eine andere Ausführung des Kolben-Linear-Stellantriebes mit nur einem einzigen Kolben im Zylinder sowie mit einer Verbindungsstange und einen Kurbelarm, durch die der Kolben mit der Ventilspindel in dem verbesserten Gehäuse verbunden wirdo Figo 5 shows a partially reproduced longitudinal section through another embodiment of the piston-linear actuator with only a single piston in the cylinder and with a connecting rod and a crank arm, through which the piston is connected to the valve spindle in the improved housing, etc.
Fig. 6 Eine zum Teil weggebrochen dargestellte Seitenansicht. 6 shows a partially broken away side view.
Fig» 7 Einen in die Linie 7-7 von F±ga 6 gelegten Querschnitt mit dem Kurbelarm in seiner Mit telstellmi^-098 13/0281 Figure "7 a down in the line 7-7 of F ± 6 g a cross-section with the crank arm in its With telstellmi ^ -098 13/0281
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Der mit der allgemeinen Hinweiszahl 10 gekennzeichnete Zylinder kann aus standardmäßigem Rohrmaterial hergestellt -werden. Dieser Zylinder 10 ist an den Enden mit den Endverschlüssen 11 verschlossen, wobei diese Endverschlüsse durch die Befestigungsschrauben 12, die durch die einander gegenüberliegende Bohrungen 13 an den Endverschlüssen geschraubt sind, fest gegen die Enden des Zylinders gedrückt werden und diesen fest · verschließen,,The cylinder marked with the general reference number 10 can be made from standard tubing -will. This cylinder 10 is closed at the ends with the end closures 11, these Terminations by the fastening screws 12, the are screwed through the opposing bores 13 on the terminations, firmly against the Ends of the cylinder are pressed and this tightly · close,
In dem Zylinder 10 befinden sich die beiden Kolben 14, die von einer Verbindungsstange 15 axial derart aufeinander ausgerichtet sind, daß zwischen ihnen sich ein bestimmter Abstand befindete Die Bolzen sind durch die Schrauben l6, die durch die Enden 15' der Verbindungsstange 15 geschraubt sind, mit einander und mit der Verbindungsstange 15 verbundene Die Köpfe der Schrauben 16 sind vorzugsweise in den Außenflächen der Kolben versenkt angeordnet und derart ausgelegt, daß sie gegen die inneren Enden der Einstellschrauben 17 anschlagen, die zur Veränderung des Kolbenhubweges durch die Endverschlüsse 11 geführt und geschraubt sind. Laut Darstellung sind die Einstellschrauben 17 vorzugsweise durch die Abdichtungsverschlüsse abgedeckt, deh. durch die Abdeckungsverschlüsse 18, zu denen die 0-Ringe 19 und 20 gehören, die sich abdichtend um die Schrauben legeno In the cylinder 10 there are the two pistons 14, which are axially aligned with one another by a connecting rod 15 in such a way that there is a certain distance between them. connected to each other and to the connecting rod 15 The heads of the screws 16 are preferably sunk in the outer surfaces of the pistons and designed such that they abut against the inner ends of the adjusting screws 17, which are guided and screwed through the end caps 11 to change the piston stroke path . According representation of the adjustment screws 17 are preferably covered by the sealing closures, d e h. through the cover closures 18, to which the O -rings 19 and 20 belong, which seal the screws o
Die Verbindungsstange 15 kann einen Kreisquerschnitt haben, der im Durchmesser etwas kleiner ist als der Zylinderο Zur Verbindungsstange 15 gehört ein Längsschlitz 22, der sich seitwärts durch die Stange vonThe connecting rod 15 can have a circular cross section which is slightly smaller in diameter than the cylinder o The connecting rod 15 has a longitudinal slot 22, which goes sideways through the rod of
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vuii dem einen Ende dieser Stange, d.h.. von dem Ende 15'» bis zu dem anderen Ende dieser Stange sich erstreckt. Mitten zwischen den Enden des Längschlitzes 22 ist ein. Rollenzapfen Zk derart quer angeordnet, daß seine Enden an den einander gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsstange 15 befestigt sind. Auf den. Rollenzapfen 2k ist innerhalb des Schlitzes eine rorartige Rolle 25 derart aufgesteckt, daß sie sich drehend bewegen kann,,vuii the one end of this rod, ie. extends from the end 15 "to the other end of this rod. In the middle between the ends of the longitudinal slot 22 is a. Roller journal Zk arranged transversely in such a way that its ends are attached to the opposite sides of the connecting rod 15. On the. Roller pin 2k is a Ror-like roller 25 placed inside the slot in such a way that it can move in a rotating manner,
In die Wandung des Zylinders 10 - und zwar mitten zwischen den Enden des Zylinders und seitlich gegenüber dem Längsschlitz 22 - ist ein Längsschlitz 26 eingearbeitet, und die Ventilspindel 28 eines (nicht wiedergegebenen) Klappenventiles ist quer durch den Schlitz geführt und im wesentlichen tangential zu diesem Schlitz. Durch den Schlitz 26 geführt ist ein Kreuzschleifenjoch 29, durch das die Ventilspindel 28 mit der Rolle 25, die quer zu dem Schlitz 22 in der Stange 15 angeordnet ist, wirkungsmäßig verbunden ist.In the wall of the cylinder 10 - in the middle between the ends of the cylinder and laterally opposite the longitudinal slot 22 - a longitudinal slot 26 is incorporated, and the valve spindle 28 one (not reproduced) flap valve is across the Out slot and essentially tangential to this slot. A is passed through the slot 26 Kreuzschleifenjoch 29, through which the valve spindle 28 with the roller 25, which is arranged transversely to the slot 22 in the rod 15, operatively connected is.
Fie aus der Zeichnung zu erkennen ist, gehört zu dem Kreuzschleifenjoch 29 ein Teil, der die Ventilspindel 28 umschließt und vermittels eines Keiles 30 auf dieser Ventilspindel befestigt ist. In das andere Ende des Kreuzschleifenjoches 29 ist ein offener Schlitz oder eine offene Aussparung 31 eingearbeitet, von dem die Rolle 25 beweglich aufgenommen wirdo Die Enden 15 ' des Verbindungsstangen-Längsschlitzes 22 sind genügend weit voneinander entfernt, daß Freiraum für das Kreuzschleifenjoch am Ende seines Hubweges vorhanden isto Fie can be seen from the drawing, the cross loop yoke 29 includes a part which encloses the valve spindle 28 and is fastened to this valve spindle by means of a wedge 30. In the other end of the Kreuzschleifenjoches 29 an open slot or an open recess 31 is incorporated, from which the roller 25 is movably received o The ends 15 'of the connecting rod longitudinal slot 22 are sufficiently far apart that free space for the Kreuzschleifenjoch at the end of his Stroke is available o
Das den Längsschlitz verschließende Gehäuse umschließtThe housing which closes the longitudinal slot encloses
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dd,e Vent ils pindel und "das Kreuzscnloif enjöclr und bildet dairüTDer hinaus aucli noch einen flüssigkeitsdicliten Verschluß für den im Zylinder zwischen den Kolben 14 vorhandenen Hohlraum, so. daß dieser Hohlraum zur Aufnähme von Hochdruckfiüssigkeit eingesetzt werden kann. Laut Darstellung kann das Gehäuse als ein gebogenes und im wesentlichen halbkreisförmiges Teil 32 ausgeführt sein, das mit seiner quer zur Krümmungsachse des Zylinders angeordneten Irüraraüngsacuse den Zylinder 10 überbrückt und mil; seinen Enden an der mit der allgemeinen Hinweiszahl 33 gekennzeichneten Stelle an die Enden des Zylinder-Längsschlitzes 26 angeschweißt ist, wobei der vorerwähnte Teil zwischen den beiden Stangen 34, die sich entlang den Seiten des Schlitzes ".- . " erstrecken und an der mit der- Hinweiszahl 35 gekennzeichneten Stelle an den Zylinder angeschweißt sind, : angeordnet ist, desgleichen auch an der mit 36 gekennzeichneten Stelle mit dem Teil 32ödd, e valve spindle and "the Kreuzscnloif enjöclr and also forms a liquid-tight seal for the cavity in the cylinder between the piston 14, so that this cavity can be used to accommodate high-pressure fluid. According to the illustration, the housing can be used as a a curved and essentially semicircular part 32, which bridges the cylinder 10 with its irradiation acuse arranged transversely to the axis of curvature of the cylinder and is welded with its ends at the point marked with the general reference number 33 to the ends of the longitudinal cylinder slot 26, said part being between the two rods 34 extending along the sides of the slot ".-. "Extend and are welded to the point marked with reference numeral 35 DER location on the cylinder: is arranged, likewise 32ö also at the marked point 36 with the part
Weil nun unter sehr starkem Drück stehende Flüssig-, keit zwisclien den Kolben im Zylinder auf genommen und gespeichert werden kann, ist es erforderlich, daß die Seiten des Zylinder-Längsschlitzes 26 gegen. Ausbreiten verstärkt werden, dementsprechend müssen die Stangen 34 auch eine beträchtliche große Masse und ein beträchtlich großes Ö-e-wieht habeho "Aus eben dem gleichen Grunde ist. eine Heftschweißung 37 an den inneren Enden des gekrümmten und gebogenen Teiles 32 deswegen wünschenswert, weil dadurch ein radiales Heraus biegen und eine ^ Schwächung der Außenschweißnähte 33 verhindert wirdo Because now under very strong pressure liquid, speed between the piston in the cylinder can be taken and stored, it is necessary that the sides of the cylinder longitudinal slot 26 against. Spreading are reinforced, accordingly the rods 34 must also have a considerably large mass and a considerably large Ö-e-wieht habeh o "For the same reason, a tack weld 37 at the inner ends of the curved and bent part 32 is desirable because thereby bend a radial out and a ^ weakening of the outer welds 33 is prevented o
Es dürfte klar sein, daß das die Ventilspindel .umgebendeIt should be clear that the
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Gehäuse auf ganz verschiedenartige Weise hergestellt werden kann. So kann beispielsweise durch eine spanabhebende Bearbeitung eine bogenförmige Aushebtang in eine Fläche eines Stahlblockes eingearbeitet werden, doch für die Seiten und die Endteile des Blockes würde verlangt werden, daß diese eine genügend große Masse haben, um die Seiten des Zylinder-Längsschlitzes gegen Ausweitung durch Einwirkung hoher Innendrükke zu verstärken.Housing made in very different ways can be. For example, a curved excavation tang can be machined into a face of a steel block would be machined in, but for the sides and end portions of the block are required that these have a sufficiently large mass to the sides of the cylinder longitudinal slot to strengthen against expansion by the action of high internal pressures.
Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist die Ventilspindel 28 in den Verstärkungsstangen 34 vermittels der Lagerbuchsen 38 drehbar gelagert. In den Verstärkungsstangen 3k werden die Lagerbuchsen 38 durch die Platten 39, die an den Außenflächen der Verstärkungsstangen 34 anliegen, in der Einbaulage gehalten, wobei die Verstärkungsstangen und die Platten vermittels der Schrauben 40 miteinander verbunden sinde Ringsum die Ventilspindel sind zur Abdichtung 0-Ringdichtungen angeordnet. Die beträchtlich große Masse der Verstärkungsstangen 3h bietet für die Ventilspindel eine starke und stabile Lagerung.As can be seen from FIG. 3, the valve spindle 28 is rotatably mounted in the reinforcing rods 34 by means of the bearing bushes 38. In the reinforcement rods 3k , the bearing bushings 38 are held in the installation position by the plates 39, which rest on the outer surfaces of the reinforcement rods 34, the reinforcement rods and the plates being connected to one another by means of the screws 40 e all around the valve spindle are O-ring seals for sealing arranged. The considerably large mass of the reinforcement rods 3h provides a strong and stable support for the valve spindle.
Nachstehend soll nun die Funktion oder Arbeitsweise des anhand von Fig„ 1 bis Fig. 4 beschriebenen verbesserten Kolben-Linear-Stellantriebes beschrieben werden,, Dazu sei angenommen, daß sich das Kreuzschleifenjoch in der in Fig. 1 mit Vollinie dargestellten Position befindet, daß Druckflüssigkeit durch eine Öffnung 42 in dem äußeren Endverschluß 11 rechts zugeführt wird und über eine zweite Öffnung 42 in dem anderen Endverschluß wieder abgeführt wird. Durch dieThe function or mode of operation of the improved described with reference to FIGS. 1 to 4 is now intended below Piston linear actuator will be described, It is assumed that the Kreuzschleifenjoch is in the position shown in Fig. 1 with a solid line that pressure fluid through a Opening 42 in the outer end closure 11 is supplied to the right and is discharged again via a second opening 42 in the other end closure. Through the
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Zuführung der Druckflüssigkeit werden die Kolben nach links gedrückt, wobei sich auch die Rolle 25 und das Kreuzschleifenjoch 29 nach links drehen, wie dies mit Pig. 1 wiedergegeben ist o Soll nun die Ventilspindel in einer Position zwischen der Ventilschließposition und der Ventilöffnungsposition zum Stillstand gebracht werden, dann wird durch Unterbrechung der Druckflüssigkeitszufuhr zum Zylinder die Ventilspindel in der gewünschten Position gehalten, und zwar deswegen, weil die Rolle 25 in den Schlitz 31 eingreift und dadurch ein Schwanken in der Ventileinstellung verhinderteWhen the pressure fluid is supplied, the pistons are pressed to the left, with the roller 25 and the cross-loop yoke 29 also rotating to the left, as is done with Pig. 1 is shown o If the valve spindle is now to be brought to a standstill in a position between the valve closing position and the valve opening position, the valve spindle is held in the desired position by interrupting the pressure fluid supply to the cylinder, because the roller 25 in the slot 31 intervenes and thereby prevented a fluctuation in the valve setting
Der zwischen den Kolben Ik im Zylinder 10 vorhandene Hohlraum kann zur Speicherung und zur Aufnahme der Druckflüssigkeit Verwendung finden, weil das aus dem gebogenen Teil 32 bestehende Gehäuse, desgleichen aus den Stangen 3k, den Zylinder-Längsschlitz 26 flüssigkeitsdicht abdichtet. Vorzugsweise sind in den Stangen 3k winklig geführte Öffnungen kk vorhanden, die mit der Druckflüssigkeit im vorerwähnten Zylinderhohlraum verbunden sind. Weil nun der Zylinder-Längsschlitz 26 ringsum verstärkt durch das ihn umschließende Gehäuse verstärkt ist, kann Flüssigkeit, die unter außergewöhlich hohem Druck steht, gespeichert und aufgenommen werden. Unter anderem kann die gespeicherte Druckflüssigkeit dann eingesetzt werden, wenn der zur Betätigung der Kolben notwendige Druck ausfällt, in diesem Fall kann, um eine Drehbewegung der Ventilspindel 28 herbeizuführen, der gespeicherte Druck mit einer der Öffnungen 42 verbunden werden.The cavity existing between the pistons Ik in the cylinder 10 can be used for storing and receiving the pressure fluid, because the housing consisting of the bent part 32, as well as the rods 3k, seals the cylinder longitudinal slot 26 in a liquid-tight manner. Preferably, angularly guided openings kk are present in the rods 3k , which openings are connected to the pressure fluid in the aforementioned cylinder cavity. Because the cylinder longitudinal slot 26 is now reinforced all around by the housing surrounding it, liquid which is under extraordinarily high pressure can be stored and absorbed. Among other things, the stored pressure fluid can be used when the pressure required to actuate the pistons fails; in this case, the stored pressure can be connected to one of the openings 42 in order to bring about a rotary movement of the valve spindle 28.
Nachstehend soll nun eine weitere bevorzugte AusführungAnother preferred embodiment will now be described below
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- bh -3O.8.I976 - bh - 3O.8.I976
des Ko Ib en-Lineal-- Stellantrieb es dieser Erfindung erläutert und beschrieben werden. Der mit der allgemeinen Hinweiszahl 110 gekennzeichnete Zylinder· kann ebenfalls aus normalen Rohrwerkstoff hergestellt werden. Die EndverSchlüsse 111 dieses Zylinders HO werden von den Schrauben 112 festgehalten o In diesem Zylinder bewegt sich ein einziger Kolben Il4 hin und her. Dieser Kolben 114 ist mit einem quer angeordneten Gelenkbolzen l45 versehen, der seinerseits wiederum mit dem einen Ende einer Verbindungs stange l46 verbunden ist. Zum anderen Ende der Verbindungs stange l46 gehört ein Gabelkopf l47, der vermittels eines Bolzens 148 mit dem einen Ende eines sich hin und her bewegenden Kurbelarmes 149 drehbar und schwenkbar verbunden isto Das andere Ende des Kurbelarmes l49 ist an eine Buchse 150 angeschweißt, die das Ventilspindel-Bauelement umschließt und vermittels eines Keiles 13O mit diesem Ventilspindel-Bauelement 128 fest verbunden ist· of the Ko Ib en-Lineal - actuator it of this invention will be explained and described. The cylinder marked with the general reference number 110 can also be made from normal tube material. The terminations 111 of this cylinder HO be held by the screw 112 o In this cylinder moves a single piston IL4 back and forth. This piston 114 is provided with a transversely arranged hinge pin l45, which in turn is connected to one end of a connecting rod l46. To the other end of the connecting rod l46 includes a clevis l47, which by means of a bolt 148 with which reciprocating crank arm 149 is rotatably and pivotally connected to one end of a o The other end of the crank arm l49 is welded to a sleeve 150 that the valve stem component surrounds and by means of a wedge 13O with this valve spindle device is fixed to 128 ×
Zu den Endverschlüssen 111 gehören vorzugsweise die Einstellschrauben 117, gegen die das Ende des Kurbelarmes l48 an einem Ende des Zylinders anschlägt, und am anderen Ende des Zylinders eine Fläche des Kolbens Il4, und zwar derart, daß dadurch der Kolbenhub eingestellt und verändert werden kann.The end closures 111 preferably include the adjusting screws 117 against which the end of the crank arm 148 strikes one end of the cylinder and a face of the piston at the other end of the cylinder Il4, in such a way that the piston stroke is thereby set and can be changed.
Nahe dem Ende des Zylinders 110 ist in die Zylinderwandung ein Zylinder-Längsschlitz 126 eingearbeitet, wobei sich die Ventilspindel 128 quer und im wesentlichen tangential zu diesem Zylinder-Längsschlitz erstreckt. Auch der Kurbelarm l49 ist durch diesen Schlitz geführt.Near the end of the cylinder 110, a longitudinal cylinder slot 126 is machined into the cylinder wall, the valve spindle 128 extending transversely and substantially tangentially to this longitudinal cylinder slot. The crank arm 149 is also through this slot guided.
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- bh ■ 3Oe8,1976- bh ■ 3O e 8.1976
Das den Zylinder-Längsschlitz 126 verschließende Gehäuse umschließt auch die "Ventilspindel 128 und den Kurbelarm 148. Dieses Gehäuse ist ähnlich dem mit Fig.l "bis Fig. k dargestellten Gehäuse konstruiert und bildet für die Kammer im Zylinder auf der inneren Seite des Kolbens 114 einen flüssigkeitsdichten Verschluß. Das Gehäuse besteht im wesentlichen aus einem halbkreisförmigen Teil 132, dessen Achse quer zur Krümmungsachse des Zylinders 110 angeordnet ist. Das Gehäuse überbrückt den Schlitz 126 und ist mit seinen Enden an die Enden des Zylinder-Längsschlitzes 126 angeschweißt und dabei zwischen den beiden Stangen 13^ angeordnet, die sich entlang den Seiten des Schlitzes erstrecken und an der mit der allgemeinen Hinweis zahl 135 und 136 gekennzeichneten Stelle an den Zylinder und an die Kanten des Teiles 132 angeschweißt sindo The housing that closes the cylinder longitudinal slot 126 also encloses the valve spindle 128 and the crank arm 148. This housing is constructed similarly to the housing illustrated with FIGS. 1 to k and forms on the inner side of the piston 114 for the chamber in the cylinder a liquid-tight closure. The housing consists essentially of a semicircular part 132, the axis of which is arranged transversely to the axis of curvature of the cylinder 110. The housing bridges the slot 126 and is welded with its ends to the ends of the longitudinal cylinder slot 126 and thereby arranged between the two rods 13 ^, which extend along the sides of the slot and marked with the general reference number 135 and 136 Place are welded to the cylinder and to the edges of the part 132 o
¥ie aus Fig. 7 hervorgeht, sind die Verstärungsstangen 13h mit ihren inneren Enden in den Zylinder 110 hineingeführt, weil gegenüber dem Zylinder 10 dieser Zylinder 110 einen relativ größeren Durchmesser hat, weil darüber hinaus der Zylinder-Längsschlitz 126 gegenüber dem Zylinder-Längsschlitz 26 tiefer iste Damit haben auch die Verstärkungsstangen 13^- eine größere Tiefe und verstärken dadurch den Zylinder noch mehr gegen eine mögliche Ausweitung unter Druckeinwirkung. Die Schrauben 137 können verwendet werden, um die Stangen 13^ innerhalb der Enden des gebogenen Teiles 132 miteinander zu verbinden«7, the inner ends of the reinforcing rods 13h are guided into the cylinder 110 because, compared to the cylinder 10, this cylinder 110 has a relatively larger diameter, because, in addition, the cylinder longitudinal slot 126 compared to the cylinder longitudinal slot 26 is deeper e . The reinforcing rods 13 ^ - have a greater depth and thereby strengthen the cylinder even more against a possible expansion under the action of pressure. The screws 137 can be used to connect the rods 13 ^ together within the ends of the bent portion 132 "
Die Ventilspindel 128 ist vermittels der Lagerbuchsen 138 in den Verstärkungsstangen 13^· drehbar gelagert.The valve spindle 128 is by means of the bearing bushes 138 rotatably mounted in the reinforcement rods 13 ^.
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- bh ■■50.8.1976 - bh ■■ August 50, 1976
^ 263996Q - "9 - ^ 263996Q - "9 -
Diese Lu.gerbuch.0e11 138 werden \i>n den Plax vuii 139, die an den Verstärlcuiigsstätigen ifj-'t aniiogen und mit den Sclirauben l40 befestigt sind, in dex· Einbaulage gehalten. An das Ende der Ventilspindel 128 kann eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der jeweiligen Position des (nicht dargestellen Ventiles), mit dem ;ie Ventilspindel verbunden ist, befestigt -werden.These Lu.gerbuch.0e11 138 are \ i> n den Plax vuii 139, which are analogous to the reinforcement workers and with attached to the l40 screws, in dex · installation position held. At the end of the valve spindle 128 can be a Display device for displaying the respective position of the valve (not shown) with which; ie Valve spindle is connected to be fastened.
Für die Beschreibung der Arbeitsweise oder der Punktion des mit Fig. 5 bis Fig. 7 dargestellten Kolben-Linear-Stellantriebes sei angenommen, daß sich der Kolben 114 in der mit Fig. 5 wiedergegebenen Position befindet, daß Druckflüssigkeit durch eine Öffnung 142 im rechten Endverschluß zugeführt und durch eine zweite Öffnung 142 im anderen Endverschluß wieder abgeführt wirdο Bei der Zuführung der Druckflüssigkeit wird der Kolben 114 nach links gedrückt 9 was wiederum dazu führt, daß sich der Kurbelarm l49 nach links dreht. Die Kurbelarmverbindung mit der Verbindungsstange 146 sichert und gewährleistet, daß - wie dies gewüscht ist - die Ventilspindel 128 zwangsläufig in der Zwischenposition gehalten wirde For the description of the mode of operation or the puncture of the piston-linear actuator shown with FIG. 5 to FIG. 7, it is assumed that the piston 114 is in the position shown in FIG is supplied and discharged through a second opening 142 in the other end closure o When the pressure fluid is supplied, the piston 114 is pushed to the left 9, which in turn causes the crank arm l49 to rotate to the left. The crank arm connection with the connecting rod 146 ensures and ensures that - as is desired - the valve spindle 128 is inevitably held in the intermediate position e
Wenn auch die mit Fig. 5 bis Fige 7 dargestellte Konstruktion eines Kolben-Linear-Stellantriebes sein maximales Drehmoment dann entwickelt, wenn sich der Kolben im Zentrum seines Hubweges befindet und nicht an dessen Anfang, so läßt sich ein genügend großes Anfangsmoment durch eine Vergrößerung des Kolben- und Zylinderdurchmessers leicht erreichen. Darüber hinaus ermöglicht die größere Ausführung des Zylindex-s, daßWhile the construction shown with reference to FIG. 5 to FIG e 7 of a piston-linear actuator then develops its maximum torque when the piston is its stroke in the center and not at its beginning, then a sufficiently large initial torque can by increasing the piston and cylinder diameter easily. In addition, the larger version of the cylinder ex-s allows that
BAD ORiaiNAL 7 0 9 8 13/0281BAD ORiaiNAL 7 0 9 8 13/0281
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- bh 3O.8.I976 - bh 3O.8.I976
die Verstärkungsstangen 3k sich noch tiefer in den Zylinder hinein erstrecken können, um diesen durch Verstärkung gegen ein Ausweiten unter der Einwirkung extrem hoher Innendrücke zu schützen.the reinforcing rods 3k can extend even deeper into the cylinder in order to protect it by reinforcement against expanding under the action of extremely high internal pressures.
Weiterhin ist es möglich, die mit Fig. 5 "bis Fig. 7 dargestellten Konstruktion eines Kolben-Linear-Stellantriebes dadurch leicht zu montieren, daß der Kolben, die Verbindungsstange und der Kurbelarm miteinander verbunden und dann erst mit dem Kurbelarm voran vom linken Ende des Zylinders her in den Zylinder eingeführt werden. Sobald der Kurbelarm die bogenförmige Kammer - diese wird durch das Teil 132 zwischen den Stangen 13^ gebildet - erreicht hat·, fällt dieser Kurbelarm in die Kammer hinein, um dort in eine Position zu gelangen, in der er die Ventilspindel 128, die dann quer zur Kammer eingeführt wird, aufnehmen kann« Bei der Demontage und dem Auseinandernehmen dieses Kolben-Linear-Stellantriebes wird in umgekehrter Reihenfolge verfahrenοFurthermore, it is possible that those with FIGS. 5 ″ to 7 shown construction of a piston linear actuator easy to assemble in that the piston, connecting rod and crank arm together connected and only then introduced into the cylinder from the left end of the cylinder with the crank arm first will. As soon as the crank arm reaches the arcuate chamber - this is through the part 132 between the Rods 13 ^ formed - has reached ·, this crank arm falls into the chamber in order to get there into a position in which he the valve spindle 128, the is then inserted across the chamber, can accommodate «When dismantling and disassembling this Piston linear actuator is done in reverse order procedure ο
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