DE2744709A1 - ROTARY ACTUATOR - Google Patents
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Description
NORBRO PNEUMATICS LIMITED 4. Oktober 1977NORBRO PNEUMATICS LIMITED October 4, 1977
Burre11 Road,Burre11 Road,
Haywards Heath, Sussex RH16 1TN,Haywards Heath, Sussex RH16 1TN,
EnglandEngland
DrehbetätigungsvorrichtungRotary actuator
Die Erfindung betrifft eine Drehbetätigungsvorrichtung mit zwei Kolben für das Ausführen von hin- und hergehenden Bewegungen in entgegengesetzter Richtung unter der Einwirkung des Drucks eines Strömungsmittels in einem Zylinder, wobei die Kolben einstückig damit verbundene Zahnstangen aufweisen, die mit einem gemeinsamen Ritzel kämmen, das mit einer Kraftabgabewelle der Drehbetätigungsvorrichtung verbunden ist,und wobei die Kolben durch zwei parallele, im Zylinder angeordnete Führungen geführt werden, von denen jeweils eine mit einem Kolben fest verbunden ist.The invention relates to a rotary actuator with two pistons for performing reciprocating movements in the opposite direction under the action of the pressure of a fluid in a cylinder, wherein the pistons have racks integrally connected therewith, which mesh with a common pinion which is connected to a power output shaft the rotary actuator is connected, and wherein the pistons by two parallel, arranged in the cylinder Guides are performed, one of which is firmly connected to a piston.
Eine derartige Drehbetätigungsvorrichtung ist aus der DT-AS 18 11 427 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Führungen in den Zylinderdeckeln gleitend gelagert, wodurch Dichtungen und Lager in den Endkappen erforderlich sind. Ferner müssen die Führungen eine große Länge aufweisen, und die aufwendig ausgeführten Zylinderdeckel vergrößern die Längsabmessungen der Vorrichtung erheblich.Such a rotary actuator is known from DT-AS 18 11 427. In this known device are the Guides are slidably mounted in the cylinder covers, requiring seals and bearings in the end caps. Furthermore, the guides must have a great length, and the elaborately designed cylinder covers enlarge them Longitudinal dimensions of the device considerably.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine DrehbetätigungsvorrichtungThe object of the invention is to provide a rotary actuator
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der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß bei einer sicheren Führung der Kolben die Vorrichtung einfach in der Herstellung ist und geringe Außenabmessungen aufweist.to improve the type mentioned in such a way that with a safe guidance of the piston the device is simple is in production and has small external dimensions.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für eine von den Zylinderenden freien Lagerung der Führungen ein Endbereich jeder Führung an einem Kolben unverschieblich befestigt und der andere Endbereich jeder Führung zur verschieblichen Befestigung in einem zylindrischen Lager einliegt, das vom anderen Kolben getragen ist.This object is achieved in that for a bearing of the guides free of the cylinder ends, an end area of each guide on a piston immovable attached and the other end region of each guide rests in a cylindrical bearing for sliding attachment, which is carried by the other piston.
Eine besonders sichere und von einem Verkanten freie Führung der Kolben wird dadurch erreicht, daß das zylindrische Lager jedes Kolbens von einer Längsbohrung der Zahnstange gebildet oder getragen wird.A particularly secure guidance of the pistons free of tilting is achieved in that the cylindrical bearing each piston is formed or carried by a longitudinal bore of the rack.
Eine einfache Konstruktion und eine besonders einfache Steuerung der Vorrichtung durch das Strömungsmittel wird dadurch erreicht, daß die Kolben nur einseitig vom Strömungsmittel druckbeaufschlagbar sind und durch mindestens jeweils eine Feder aufeinander zu gespannt sind, die zwischen den Enden des Zylinders und den axial äußeren Stirnflächen der Kolben angeordnet sind und zusammengedrückt werden, wenn die Kolben voneinander weg unter dem Einfluß des Strömungsmittels bewegt werden. Alternativ können die Kolben auch zweiseitig vom Strömungsmittel druckbeaufschlagbar sein und mindestens eine der Führungen eine Längsleitung zum Zwecke der Herstellung einer ständigen Verbindung zwischen den beiden Kammern aufweisen, die zwischen den axial äußeren Stirnflächen der Kolben und den inneren Stirnflächen der Enden des Zylinders gebildet sind.A simple construction and a particularly simple control of the device by the fluid is thereby achieves that the pistons can only be pressurized on one side by the fluid and by at least one each Spring are stretched towards each other between the ends of the cylinder and the axially outer end faces of the piston are arranged and are compressed when the pistons are moved away from each other under the influence of the fluid will. Alternatively, the pistons can also be pressurized on both sides by the fluid and at least one of the guides is a longitudinal line for the purpose of establishing a permanent connection between the two Have chambers between the axially outer end faces of the pistons and the inner end faces of the ends of the cylinder are formed.
Vorzugsweise sind die Führungen massive Stangen oder Rohre.The guides are preferably solid rods or tubes.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings. In the drawings are:
Fig. 1 ein axialer Schnitt durch einen Drehantrieb nach der Erfindung, wobei der Teil, der rechts von der Schnittebene A-A liegt, eine Ausführung der Vorrichtung zeigt, während der andere Teil auf der linken Seite dieser Ebene eine Alternativausführung darstellt;Fig. 1 is an axial section through a rotary drive according to the invention, the part to the right of the section plane A-A, shows an embodiment of the device, while the other part shows the left side of this plane represents an alternative design;
Fig. 2 ein Querschnitt durch die Vorrichtung längs der Schnittlinie A-A in Fig. 1; undFigure 2 is a cross-section through the device along section line A-A in Figure 1; and
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Blickrichtung des Pfeils B in Fig. 2.FIG. 3 shows a side view of the device in the direction of the arrow B in FIG. 2.
Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 10 auf, das an beiden Enden offen ist und das zur Bildung eines Zylinders eine kreisrunde Bohrung hat. Die Enden sind durch Endkappen 11, 12 verschlossen, die jeweils durch Schrauben 13 am Gehäuse 10 angeschraubt sind, von denen nur zwei in Fig. 2 gezeigt sind, jedoch die beiden anderen sich in entsprechenden Positionen befinden.The device shown in the drawings has a housing 10 which is open at both ends and the Formation of a cylinder has a circular bore. The ends are closed by end caps 11, 12, respectively are screwed to the housing 10 by screws 13, only two of which are shown in Fig. 2, but the other two are in appropriate positions.
Kolben 14, 15 befinden sich im Zylinder, der vom Gehäuse und den Endkappen 11, 12 gebildet ist. Fester Bestandteil der Kolben sind Zahnstangen 16, die in Verlängerungen 17 der Kolben eingeformt sind. Die Verlängerungen 17weisen kreiszylindrische Bohrungen auf, in denen Lagerbuchsen 18 eingesetzt sind. Die Zähne der gegenüberliegenden Zahnstangen kämmen mit diametral gegenüberliegenden Zähnen eines Zahnrads (Ritzel) 19, das an einer Welle 20 angebracht oder ein-Pistons 14, 15 are located in the cylinder from the housing and the end caps 11, 12 is formed. An integral part of the piston are racks 16, which are in extensions 17 of the Pistons are molded. The extensions 17 are circular-cylindrical Bores in which bearing bushes 18 are used. The teeth of the opposing racks mesh with diametrically opposite teeth of a gear (pinion) 19, which is attached to a shaft 20 or
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stückig damit ausgebildet ist. Die Welle befindet sich im gleichen Abstand von den Endkappen 11, 12 und erstreckt sich quer zur Zylinderachse.is formed lumpy with it. The shaft is equidistant from the end caps 11, 12 and extends transverse to the cylinder axis.
Die Kolben tragen zur Zylinderachse parallele, hohle Führungsglieder (Führungsstangen) 21, und eine Endpartie jedes Führungsglieds hat einen reduzierten Außendurchmesser, ist mit Gewinde versehen und erstreckt sich durch ein Loch im Kolben,um eine feste Lagerung des Führungsglieds am betreffenden Kolben durch eine Mutter 22 zu ermöglichen. In dem Zustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich die andere Endpartie jedes Führungsglieds 21 in das Lager 18, das vom anderen Kolben 14 oder 15 getragen ist. Es versteht sich jedoch, daß im wesentlichen das gesamte Führungsglied 21 im Lager 18 sitzt, wenn die Kolben so weit aufeinander zu gedrückt worden sind, daß sie sich an ihrem Bewegungsende befinden. The pistons carry hollow guide members parallel to the cylinder axis (Guide rods) 21, and an end portion of each guide link has a reduced outer diameter, is threaded and extends through a hole in the piston to provide a fixed mounting of the guide member on the relevant To enable piston through a nut 22. In the state shown in Fig. 1, the other extends End portion of each guide member 21 in the bearing 18 which is carried by the other piston 14 or 15. It goes without saying however, that essentially the entire guide member 21 is seated in the bearing 18 when the pistons are pressed so far towards one another have become that they are at their end of movement.
Die Führungsglieder 21 oder mindestens eines davon sind für die doppelt-wirkende Stellgliedvorrrichtung (d.h. gleichzeitige Bev/egungen der beiden Kolben aufeinander zu oder voneinander weg entweder durch Druckluft oder ein anderes Gas) hohl, um die von den axial äußeren Stirnflächen der Kolben und den betreffenden Enden des Zylinders gebildeten Kammern immer miteinander zu verbinden, um sicherzustellen, daß Luft oder Gas zu den axial äußeren Kolbenstirnflächen gelangen kann, um die Kolben aufeinander zu zu drücken. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der linken Hälfte von Fig. 1 gezeigt.The guide members 21 or at least one of them are for the double acting actuator device (i.e. simultaneous Movement of the two pistons towards or away from each other either by compressed air or another gas) hollow to the chambers formed by the axially outer end faces of the pistons and the relevant ends of the cylinder to connect to each other to ensure that air or gas can reach the axially outer piston end faces in order to to push the pistons towards each other. This embodiment is shown in the left half of FIG.
Bei einem zweiten, einfach wirkenden Ausführungsbeispiel ist jedoch jede Endkappe vergrößert, wie das durch die gestrichelten Umrisse dargestellt ist, und weist zur Zylinderachse achsparallele Bohrungen auf, so daß zylindrische AusnehmungenIn a second, single-acting embodiment, however, each end cap is enlarged, as indicated by the dashed lines Outline is shown, and has to the cylinder axis axially parallel holes, so that cylindrical recesses
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für die Aufnahme der entsprechenden Enden von zwei Druckfedern 23 entstehen (siehe rechts liegende Hälfte in Fig. 1). Es versteht sich, daß die Vorrichtuna in den offenen Zustand dadurch gebracht wird, daß Luft oder ein anderes Gas die Kolben auseinanderdrückt und dadurch die beiden Sätze Druckfedern zusammengedrückt werden. Die Vorrichtung wird danach in ihren geschlossenen Zustand entweder willkürlich oder als Folge eines Ausfalls in der Druckluftleitung durch die Federn 23 gebracht, die auf die Kolben 14, 15 so einwirken, um sie aufeinander zu zu bewegen. In diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht wichtig, daß beide Führungsglieder 21 oder eines davon hohl sind, weil Luft oder Gas nicht zu den axial äußeren Stirnflächen der Kolben 14, 15 gelangen muß. Die Führungsglieder können deshalb massiv sein. Vorzugsweise werden jedoch hohle Führungsglieder benutzt, um die Herstellung zu standardisieren und um die Zahl verschiedener Lagerartikel auf einem Minimum zu halten.for receiving the corresponding ends of two compression springs 23 arise (see half on the right in Fig. 1). It will be understood that the device is brought into the open state by letting air or another gas push the pistons apart and thereby the two sets of compression springs are compressed. The device is then in their closed state either arbitrarily or as a result of a failure in the compressed air line brought by the springs 23, which act on the pistons 14, 15 in order to bring them towards one another to move. In this embodiment it is not important that both guide members 21 or one of them are hollow, because Air or gas does not have to reach the axially outer end faces of the pistons 14, 15. The leading members can therefore be massive. Preferably, however, hollow guide members are used in order to standardize the manufacture and to reduce the number to keep various stock items to a minimum.
Die Zeichnung zeigt verschiedene Dichtungen und Lager, die benutzt werden müssen. Deren Beschreibung dürfte aber hier entbehrlich sein, weil deren Einzelheiten bekannt sind.The drawing shows various seals and bearings that were used Need to become. Their description should be dispensable here because their details are known.
Der erforderliche Platz für die Aufnahme der Befestigungsmuttern 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine ringförmige axiale Verlängerung 2 4 an jeder Endkappe geschaffen, wobei sich die betreffenden Kolben gegen die axial inneren Enden oder Kanten der Verlängerungen 24 legen, wenn sich das Stellglied in der in Fig. 1 gezeigten Lage befindet.The required space for receiving the fastening nuts 22 is in the illustrated embodiment by a annular axial extension 2 4 is created on each end cap, with the piston in question against the axially Lay the inner ends or edges of the extensions 24 when the actuator is in the position shown in FIG.
Das Gehäuse 10 ist mit zwei öffnungen 25, 26 versehen, von denen jede als eine Einlaß/Auslaßöffnung in der doppeltwirkenden Version des Stellglieds fungiert. Die axiale Verlängerung 24 der Endkappe 11 hat einen eingeformten Durchgang 27, der in Fig. 1 sichtbar ist. Bei ordnungsgemäßer MontageThe housing 10 is provided with two openings 25, 26 of each of which acts as an inlet / outlet port in the double acting version of the actuator. The axial extension 24 of the end cap 11 has a molded-in passage 27 which is visible in FIG. 1. With proper assembly
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am Gehäuse 10 begrenzt die freie Kante der Verlängerung 24 der Endkappe 11 die Bewegung des Kolbens 14 axial nach außen, und außerdem fluchtet der Durchgang 27 mit der Öffnung 25. Auf diese Weise sind die beiden Kammern, auf die vorstehend Bezug genommen worden ist, bei den doppeltwirkenden Versionen des Stellglieds, entweder mit der Atmosphäre oder mit einer Druckluft- oder Druckgasquelle verbindbar, wobei die andere Öffnung 26 mit der Kammer zwischen den Kolben 14, in Verbindung steht und entweder mit der Druckluft- oder Druckgasquelle oder mit der Atmosphäre verbindbar ist.on the housing 10, the free edge of the extension 24 of the end cap 11 limits the movement of the piston 14 axially outward, and also the passage 27 is aligned with the opening 25. In this way the two chambers to which are protruding Reference has been made to, in the double acting versions of the actuator, either with atmosphere or with a compressed air or compressed gas source can be connected, the other opening 26 with the chamber between the pistons 14, is in communication and is connectable either to the compressed air or compressed gas source or to the atmosphere.
Die Welle 20 weist an einem Ende 28 Anflachungen auf, um eine Drehung der Welle von Hand (beispielsweise durch Verwendung eines Schlüssels) zu ermöglichen, während das andere Ende der Welle 20 eine Ausnehmung 29 zur Aufnahme eines entsprechenden Teils (nicht dargestellt) eines Ventils hat, das gestellt werden soll. Die Ausnehmung 29 hat in der Zeichnung Vierkantform, jedoch genügt auch jeder andere nicht kreisförmige Querschnitt.The shaft 20 has at one end 28 flats to a Allow rotation of the shaft by hand (for example by using a wrench) while the other end of the Shaft 20 has a recess 29 for receiving a corresponding part (not shown) of a valve that is set shall be. The recess 29 has a square shape in the drawing, but any other non-circular shape is sufficient Cross-section.
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L e e r s eR e r s e
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Claims (1)
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF Dring., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZPATENT LAWYERS:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF Dring., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER Dipl.-Ing. HB COHAUSZ
HC/Be31 370
HC / Be
werden, wenn die Kolben voneinander weg unter dem Einfluß des Strömungsmittels bewegt werden.3. Rotary actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the pistons (14, 15) can only be pressurized on one side by the fluid and are each tensioned by at least one spring (23) between the ends (11, 12) of the Cylinder (10) and the axially outer end faces of the piston are arranged and compressed
when the pistons are moved away from each other under the influence of the fluid.
den axial äußeren Stirnflächen der Kolben (14, 15) und den inneren Stirnflächen der Enden (11, 12) des Zylinders (1O) gebildet sind.4. Rotary actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the pistons (14, 15) can be pressurized on both sides by the fluid and at least one of the guides (21) has a longitudinal line for the purpose of establishing a permanent connection between the two chambers, which between
the axially outer end faces of the pistons (14, 15) and the inner end faces of the ends (11, 12) of the cylinder (1O) are formed.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE3310856C1 (en) * | 1983-03-25 | 1984-07-19 | Norbro Antriebstechnik GmbH, 4050 Mönchengladbach | Rotary actuating device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |