DE2701717A1

DE2701717A1 - Umformer

Info

Publication number: DE2701717A1
Application number: DE19772701717
Authority: DE
Inventors: Charles William Scott Sharpe
Original assignee: Perenco Ltd
Current assignee: Perenco Ltd
Priority date: 1976-01-16
Filing date: 1977-01-17
Publication date: 1977-07-21
Also published as: JPS5289774A; GB1546882A; FR2338425A1; DE2701717C2; US4114470A; FR2338425B1; JPS5648721B2

Description

DR. RUDOLF BAUER · DlPL.-i.NG. HELMUT HUBBUCH

753 PFORZHEIM. (WEST-oermanyJ WESTLICHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ) TEL.: (Ο723Ι)10 22βΟ

13.1.1977 ΐΐΐ/κ V

Perenco Limited, Perth PH2 CNN, Großbritannien

Umformer

Die Erfindung betrifft einen Umformer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß kennzeichnet sich dieser Umformer durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele des Umformers sind zeichnerisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen ersten Umformer im Längsschnitt, Fig. 2 die Abwandlung eines Details aus Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Abwandlung des selben Details aus Fig. 1,

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Fig. 4 einen pneumatisch betriebenen Umformer im Schnitt, lind

Pig. 5 einen elektromagnetisch betriebenen Umformer im Schnitt.

In Fig. 1 ist eine Einfassung in Form eines Zylinders 10 mit Endkappen 11 und 12 dargestellt, welche in ihrem Inneren eine geradlinige Gleitbahn 13 aufweist, welche durch die innere Oberfläche des Mantels des Zylinders 10 gebildet wird. Auf der Gleitbahn 13 liegt ein Gleitkörper 14, der eine ringförmige Dichtung 15 trägt, mit deren Hilfe er den Raum im Innern des Zylinders 10 in zwei Kammern 17 und 18 mit veränderlichem Volumen unterteilt. In den Endkappen 11 bzw. 12 befinden sich Durchgänge 19 bzw. 20 zum Zuführen und Ausstoßen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, nachfolgend Fluid genannt, zu und aus den Kammern 17 und 18, so daß der Gleitkörper unter dem Druck des Fluids in beiden Richtungen entlang der Gleitbahn 13 verschoben werden kann. Als Fluid kann z. B. Hydrauliköl durch eine externe Hydraulikpumpe zugeführt werden.

Die innere Oberfläche des Zylinders 10 ist stufenförmig abgesetzt, wobei der Abschnitt mit dem größeren Innendurchmesser die Gleitbahn 13 bildet, während der Abschnitt mit dem kleineren

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•V·

Innendurchmesser eine parallel zur Gleitbahn 13 verlaufende Rille 21 aufweist. Ein im Gleitkörper 14 steckender Stift ist in der Rille 21 geführt und verhindert Drehbewegungen des Gleitkörpers 14.

Der Gleitkörper 14 ist hohl; sein am weitesten innen liegender Abschnitt 23 dient zur Aufnahme des inneren Endes einer Schnecke 24, die an einer Abtriebswelle 25 befestigt ist, die in der Endkappe 12 gelagert ist und sich durch ölfangdichtungen 26 hindurch bis in die Kammer 18 erstreckt; axial ist die Abtriebswelle 25 gegen druckfeste Unterlegscheiben 27 festgelegt. In einer Ausnehmung 28 des Gleitkörpers 14 liegen zwei auf die Schnecke 24 aufgedrehte Muttern 29 und 30} die Ausnehmung ist der Größe der Muttern 29 und 30 angepaßt und die Muttern können aus der Ausnehmung entnommen werden. Jede der beiden Schrauben 29 und 30 besitzt vier in gleichem Abstand zueinander am Umfang angeordnete und nach außen vorstehende Ansätze 29a und 30a, die in dazu passende Schlitze 28a in der Ausnehmung eingreifen und verhindern, daß sich die Muttern 29 und 30 relativ zum Gleitkörper 14 drehen. Die Muttern 29 und 30 werden durch einen zwischen ihnen angeordneten, nachgiebigen Abstandhalter y\ aus Federstahl axial auseinandergedrückt. Dadurch wird die algebraische Summe aus dem axialen Spiel zwischen der

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Mutter 29 und der Schnecke 24 sowie aus dem axialen Spiel zwischen der Mutter JO und der Schnecke 24 zu Null reduziert. Der äußerste Abschnitt 32 des hohlen Gleitkörpers 14 ist mit einem Innengewinde versehen und nimmt einen mit Außengewinde versehenen Kragen 33 auf, der die Schnecke 24 mit Spiel umschließt. Der Kragen 33 ist axial so angeordnet, daß zwischen dem Gleitkörper 14 und den Schrauben 29 und 30 kein toter Hub besteht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es wichtig, daß der Kragen 33 nicht so weit eingeschraubt wird, daß er den durch den Abstandhalter 31 bestimmten Abstand zwischen den beiden Muttern 29 und 30 ändert.

Innerhalb der Leistungsgrenzen, die durch die vom Abstandhalter 31 ausgeübte Kraft bestimmt wird, erzeugt eine Verschiebung des Gleitkörpers 14 entlang des Gleitweges 13 eine sofortige Drehbewegung der Abtriebswelle 25, und zwar je nach der Verschieberichtung des Gleitkörpers 14 in beiden Drehrichtungen; auch wechselnde Drehrichtungen sind möglich; dabei wird ein toter Gang durch die Anordnung der Muttern 29 und 30 ausgeschaltet oder auf ein Minimum begrenzt. Die Gleitbahn 13 wird nicht durch mechanischen Kontakt mit dem Stift 22 verschlissen, weil sich der Stift 22 am der Dichtung 15 axial gegenüberliegenden Ende des Gleitkörpers 14 befindet. Die Herstellung des Umformers

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ist recht einfach, weil die Muttern 29 und 30 ausgebaut werden können; wenn Verschleiß auftritt, können die verschlissenen Teile deshalb einzeln ersetzt werden.

Bei dem in Fig. 2 gezeichneten Ausxiihrungsbeispiel werden die Schrauben 29 und 30 gerade in die enigpgengesetzte Richtung gepreßt wie in Fig. 1, nämlich gegeneinander; dazu dienen zwei federnde Abstandhalter 31a und 31b, welche wie der Abstandhalter 31 in Fig· 1 dafür sorgen, daß das axiale Spiel verschwindet. Die von den Abstandhaltern 3"Ia und 31b auf die Muttern 29 und 30 ausgeübten Kräfte werden auf den Kragen 33 und auf die durch den Absatz im Innern des hohlen Gleitkörpers 14 gebildete Schulter übertragen, welche den innersten Abschnitt der Innenfläche des Gleitkörpers 14 begrenzt. Die den toten Gang beseitigende Federkraft kann also durch die Tiefe eingestellt werden, mit der der Kragen 33 in den äußersten Abschnitt 32 des Gleitkörpers 14 eingeschraubt wird.

In Fig. 3 wird auf den in den vorhergehenden Figuren dargestellten Abschnitt 32 des Gleitkörpers 14 und auf den Kragen 33 verz^ichtet, und die eine Schraube 29 ist durch einen Ansatz 29b des Gleitkörpers 14, der sich im Innern des Gleitkörpers 14 an dessen innersten Abschnitt 23 anschließt und mit einem

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Schnecken-Innengewinde versehen ist, ersetzt worden. Der Abstandhalter 31 ist zwischen der verbliebenen Schraube 30 und dem Ansatz 29b angeordnet und drückt die Schraube 30 von Ansatz 29b fort. Die Wirkung der Anordnung entspricht jener in Fig. 1.

Mn weiterer Umformer ist in Fig. 4 dargestellt. Hier weitet sich die Einfassung des Gleitkörpers 14 zu einem glockenförmigen Abschnitt 40 auf, der durch Bolzen mit einem Deckel 41 verschlossen ist. Zwischen den Rändern des Abschnitts 40 und des Deckels ist eine flexible Membx^an 42 eingespannt, tber eine Klemmplatte 45 ist die Membran ferner mit dem Gleitkörper 14 verbunden, der - wie zuvor beschrieben - entlang einer Gleitbahn 13 verschiebbar ist. Der Gleitkörper 14 wird axial auf pneumatische Weise verschoben, indem durch Offnungen 44 bzw. 45 durch ein Druckgas Druck auf die Membran 42 ausgeübt wird.

Ein weiterer Umformer ist in Fig. 5 dargestellt. Die Einfassung des Gleitkorpers 14 bildet hier noch eine Kammer 50, in der sich zwei elektromagnetische Spulen 51 und 52 befinden. Die Spulen 51 und 52 befinden sich zu beiden Seiten einer Platte aus magnetischem Werkstoff, welche fest mit dem Gleitkörper verbunden ist, der wie in den vorauf gegangenen Beispielen entlang einer Gleitbahn verschiebbar ist. Die Abtriebswelle 25

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dieses Umformers setzt sich jenseits der Schnecke 24 in einen We11enstumpf 54 fort, der in der Einfassung des Gleitkörpers gelagert ist. Die Platte 53 ist verschieblich auf einem PoIytetrafluoräthylenlager 55 gelagert, welches an dem Wellenstumpf 54 befestigt ist. Der Gleitkörper 14 läßt sich dadurch axial verschieben, daß der einen oder anderen Spule 51 bzw. Gleichstrom oder Wechselstrom eingespeist wird.

Ler Aufbau der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 4 und 5 entspricht im übrigen dem des Beispiels in Fig. 1. Es können in
den Beispielen in i'ig. 4 und 5 aber auch die Alternativen gemäß Fig. 2 und 3 verwirklicht werden.

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Claims

DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH 753 PFORZHEIM, (WEST-GERMANY) WESTLICHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ) TEL.: (O7231MO220O 13.1.1977 1II/K Ansprüche:

1. j Umformer zur Erzeugung einer Drehbewegung,

bei dem in einer Einfassung (10, 11, 12) auf einer geradlinigen Gleitbahn (13) ein Gleitkörper (14) verschiebbar angeordnet ist, der durch einen Hohlkörper gebildet wird, welcher sich in Längsrichtung der Gleitbahn (13) erstreckt,

bei dem eine erste Einrichtung (15» 19» 42) zum Verschieben des Gleitkörpers (14) entlang der Gleitbahn (13) und eine zweite Einrichtung (21, 22) zur Verhinderung einer Drehbewegung des Gleitkörpers (14) während seiner Verschiebung vorgesehen sind,

bei dem eine sich in die Einfassung (10, 11, 12) erstreckende und relativ zu dieser drehbare Welle (25) vorgesehen ist, deren Achse sich in Längsrichtung der Gleitbahn (13) erstreckt,

und bei dem in der Einfassung (10, 11, 12) eine von der Welle (25) getragene Schnecke (24) und eine vom Gleitkörper (14) getragene, mit Schraubgewinde versehene Mutteranordnung (29,30,31)

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ORIGINAL INSPECTED

vorgesehen sind, die ineinandergreifen und derart angeordnet sind, daß eine Verschiebebewegung des Gleitkörpers (14) entlang der Gleitbahn (13) in eine Drehbewegung der Welle (25) umgesetzt wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Einrichtung (21, 22) durch einen Vorsprung (22) au!' dem Gleitkörper (14) gebildet wird, der in eine Kille (21) in der Wand der Einfassung (10, 11, 12) eingreift und sich an jenem Ende des Gleitkörpers (14) befindet, das der ersten Einrichtung (15) entgegengesetzt ist,

daß die Mutteranordnung (29, 30, 31) entfernbar im Innern des Gleitkörpers (14) angebracht und (durch die Elemente 28 und 28a) gegen Verdrehen gesichert ist,

ein und daß zu der Mutteranordnung (29, 30, 31V^erstes (²9) und ein zweites (30) Mutterelement gehören, die auf die Schnecke (24) aufgeschraubt bzw. in die die ochnecke (24) eingeschraubt ist und die durch wenigstens ein federndes Element (31) in jeweils einander entgegengesetzte Richtungen gedrückt werden.

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2. Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (14) hydraulisch verschiebbar ist und

die erste Einrichtung (15» 19) einen einen Teil des Gleitkörpers (14) bildenden Kolben umfaßt, der flüssigkeitsdicht in einem zylindrischen Abschnitt der Einfassung (10, 11, 12) verschiebbar ist, während sich die Welle (25) durch eine flüssigkeitsdichte Dichtung (26) hindurch in eben diese Einfassung (10, 11, 12) erstreckt, wobei Einrichtungen (19» 20) vorgesehen sind, durch welche wenigstens einer der zu beiden Seiten des Kolbens im zylindrischen Abschnitt der Einfassung (10, 11, 12) gebildeten Kammern (17» 18) Hydraulikflüssigkeit zugeführt bzw. von ihr abgezogen werden kann.

3. Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (14) pneumatisch verschiebbar ist und

zur ersten Einrichtung eine flexible Membran (42) gehört, die an ihrem Außenrand dicht an der Einfassung befestigt ist, und daß sich die Welle durch eine gasdichte Dichtung in die Einfassung erstreckt, und daß eine Einrichtung (44, 45) vorgesehen ist, durch welche wenigstens einer der zu beiden Seiten der Membran (42) gebildeten Kammern in der Einfassung Luft oder ein anderes Gas zugeführt bzw. aus ihr abgezogen wird.

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4. Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (14) elektromagnetisch verschiebbar ist

und zur ersten Einrichtung ein Anker (53) gehört, dessen äußerer Umfangsabschnitt sich zwischen ersten und zweiten, mit Abstand zueinander angeordneten eletromagnetischen Windungen (51 * 52) erstreckt, die innerhalb der Einfassung angebracht sind.

5. Umformer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Mutteranordnung eine Anzahl von

Ansätzen (29a) umfaßt, die sich radial zur Achse der Welle (25) erstrecken und in Schlitze (28) im Innern des Gleitkörpers (14) hineinragen.

6. Umformer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutteranordnung durch einen

Klemmring (33), der mit Gewinde versehen und am Gleitkörper (14) angeschraubt ist, gegen axiales Verschieben relativ zum Gleitkörper (14) gesichert ist.

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