DE3246977A1

DE3246977A1 - Drehaktuator

Info

Publication number: DE3246977A1
Application number: DE19823246977
Authority: DE
Inventors: Brian Lawrence Hornby Lancaster Smith
Original assignee: Angus Fire Armour Ltd
Current assignee: Angus Fire Armour Ltd
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1982-12-18
Publication date: 1983-06-30
Also published as: IT1155039B; IT8224885A1; GB2113764A; FR2518414A1; IT8224885A0

Description

Anwaltsakte: P 923 ANGUS FIRE ARMOUR LIMITED

Lancaster, England

Drehaktuator

Die Erfindung betrifft Drehaktuatoren, und zwar insbesondere, doch nicht ausschließlich, solche, die zum Antreiben ferngesteuerter Monitoren bei der Brandbekämpfung geeignet sind.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein solcher Drehaktuator einen Kolben mit einer Kolbenstange, deren Mantelfläche mit einer oder mehreren schraubenlinienförmigen Rippen und/oder Nuten ausgestattet ist, ferner einen"Zylinder, in welchem der Kolben gleitbar gelagert ist und der den Kolben sowie die Kolbenstange völlig umhüllt, ferner mit einer in Bezug auf den Zylinder befestigten Mutter, die mit der bzw. den schraubenlinienförmigen Rippen und/oder der Nut bzw. den Nuten am Kolben zusammenarbeitet, und schließlich mit einer Welle, die in einem Lager an dem der Kolbenstange entfernten Ende des Zylinders gelagert ist, die sich mit dem Kolben

koaxial dreht und deren eines Ende aus dem Zylinder herausragt, während ihr anderer Endbereich über die volle axiale Erstreckung des Kolbenhubes mit den Kolben in Nut-und-Feder-Verbindung steht, schließlich mit Mitteln, durch die unter Druck stehendes fließfähiges Medium dem Zylinder-Innenraum beidseits des Kolbens zugeführt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kolbenstange hohl und nimmteinen Bereich der Welle auf, der axial über die Vernutung während der Axialbewegung des Kolbens hinausragt, wobei der hohle Innenraum des Kolbens gegen den die Kolbenstange umgebenden Zylinderraum abgedichtet ist, jedoch ständig in offener Verbindung mit dem Zylinder-Innenraum auf jener Seite des Kolbens steht, der von der Kolbenstange abgewandt ist.

Im folgenden soll eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden. Diese zeigt in einem Axialschnitt einen Drehaktuator gemäß der Erfindung.

Wie man aus der Zeichnung erkennt, ist der Aktuator ein hydraulischer Aktuator mit einem Zylinder 10 und einem Kolben 11. Der Zylinder hat ein Gehäuse 12 mit einem ringförmigen ersten Deckel 13, der am einen Ende des Gehäuses 12 befestigt ist, mit einer Mutter l4 und einem becherförmigen zweiten Deckel 15, der am anderen Gehäuseende befestigt ist. Der Kolben hat eine hohle Kolbenstange 16, deren dem Kolben abgewandtes Ende mittels eines Pfropfens 17 abgedichtet ist, der in die Kolbenstange eingeschraubt ist und der einen Anschlagbolzen l8 trägt. Die äußere Mantelfläche der Kolbenstange hat eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Rippen 19, die in entsprechenden Nuten in der Mutter l4 eingreifen, so daß eine Axialbewegung des Kolbens

eine Drehbewegung von Kolben und Kolbenstange zufolge hat. Der Drehwinkel läßt sich variieren, und zwar entweder durch Verändern der Länge der Schraubgewinde auf dem Kolben, oder durch Austauschen des Anschlagbolzens 18 gegen einen längeren Bolzen. Im Falle des dargestellten Ausführungsbeispieles sind Länge und Schraubenwinkel der sehraubenlinienförmigen Rippen derart gewählt, daß der Kolben zwei vollständige Umdrehungen (720°) bei der Bewegung von einem Ende zum anderen seines Axialhubes ausführt. Die Kolbenstange 16 ist vom becherförmigen Deckel 15 eingeschlossen.

Koaxial zum Kolben ist eine Ausgangswelle 20 in einem Lager 22 in Deckel 13 gelagert] ein Endbereich der Welle 20 ragt über den Zylinder 10 hinaus. Der andere Endbereich der Welle steht über seine gesamte Länge mit dem Zylinder in Nut-und-Feder-Verbindung und erstreckt sich über die volle Länge des Zylinders; er befindet sich in Nut-und-Feder-Verbindung (splined engagement) mit einem ergänzenden Bereich 23 des Kolbens. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Kolbens auf die Ausgangswelle 20 übertragen. Ein Ringflansch 24 auf der Welle 20 greift in eine Nut in der Innenfläche des Deckels 13 ein; ein Sicherungsring 25 sitzt ebenfalls in einer Nut in der Aussparung und positioniert den Flansch 24 axial zwischen sich selbst und dem Boden der Aussparung, um kleine Axialkräfte auf die Welle aufzunehmen, die aus der Reibungskraft resultieren, die ihrerseits von der Drehverbindung herrühren sowie von Mediumdruck, der auf die innere Endfläche oder innere Stirnfläche der Welle einwirken.

In den beiden Deckeln 13 und 15 sind mit Gewinde versehene Anschlußbohrungen 2β, 27 eingebracht, wo den einander gegenüberliegenden Enden des Kolbens jeweils unter Druck stehendes fließfähiges Medium zugeführt werden kann. Bohrung 26 ist über einen kurzen axialen Kanal 28 an den Zylinder-Innenraum 29

auf der einen Seite des Kolbens angeschlossen. Bohrung 27 führt über einen radialen Kanal 29 zum Innenraum des becherförmigen Endes, während sich ein Verbindungskanal 30 axial durch die Mutter zum Zylinder-Innenraum auf der anderen Seite des Kolbens hin erstreckt. Ein Kanal J>1 erstreckt sich durch den Kolben hindurch vom Zylinder-Innenraum und mündet in den zwischen Welle und Kolbenstange befindlichen Raum. Hieraus ergibt sich, daß die wirksamen Flächen der beiden Seiten des Kolbens dieselben sind; sie sind im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche der Bohrung des Gehäuses 12 des Zylinders.

An den beiden Enden seines Hubes gelangt der Kolben zum Anschlag am Deckel 13 und am Anschlagbolzen 18. -

16.12.82
DrW/MJ

Claims

Anwaltsakte; P 923 ANGUS FIRE ARMOUR LIMITED

Lancaster, England

PATENTANSPRÜCHE

1. Drehaktuator, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Elemente: Einen Kolben mit einer Kolbenstange, deren äußere Mantelfläche eine Anzahl von schraubenlinienförmigen Rippen und/oder Nuten hat, einen Zylinder, in welchem der Kolben gleitend gelagert ist und der Kolben und Kolbenstange völlig umhüllt, eine Mutter, die in Bezug auf den Zylinder fest ist und die mit der bzw. den" schraubenlinienförmigen Rippen und/oder der bzw. den schraubenlinienförmigen Nuten auf dem Kolben in Singriff steht, eine Welle, die in einem Lager an dem der Kolbenstange entfernten Zylinderende gelagert ist, die ferner den Kolben koaxial antreibt und deren eines Ende aus dem Zylinder herausragt, während ihr anderer Endbereich in drehfester Verbindung mit dem Kolben über dessen gesamten axialen Hub steht, schließlich durch Elemente, durch welche unter Druck stehendes fließfähiges Medium dem Zylinder-Innenraum beidseits des Kolbens zugeführt werden kann.

2. Drehaktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange hohl ist und irgendeinen Bereich der Welle aufnimmt, der axial über die Verbindungsstellen während des Hubes des Kolbens hinausragt, daß der hohle Innenraum des Kolbens gegen den Zylinder-Innenraum, der die Kolbenstange umgibt, abgedichtet ist, jedoch mit dem SJLinderraum auf der der Kolbenstange abgewandten Kolbenseite ständig kommuniziert.

Drehaktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlagbolzen an dem dem Kolben abgewandten Ende der Kolbenstange angeordnet ist und mit jenem Ende des Zylinders zum Anschlag gelangt, und daß dieser Bolzen gegen einen Anschlagbolzen anderer Länge austauschbar ist, um die axiale Position des Kolbens, an welchem das Anschlagen auftritt, zu verändern.

16.12.82
DrW/MJ