DE3310856C1 - Drehbetätigungsvorrichtung - Google Patents

Description

gung der Kolben verwendete Strömungsmittel, insbesondere Druckluft, in den mittleren Zylinderräumen als auch in die äußeren Zylinderräume gelangt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Drehbetätigungsvorrichtung und

Fig.2 einen Schnitt durch die an die Drehbetätigungsvorrichtung montierbare, die Ventile enthaltende Vorrichtung.

Die Drehbetätigungsvorrichtung 1 weist einen Zylinder 2 auf, in dem zwei Kolben 3, 4 koaxial angeordnet sind. An jedem Kolben ist in der Nähe derZylinderwandung eine Zahnstange 5,6 angeformt, die diametral gegenüberliegend angeordnet sind und die mit einem dazwischen liegenden Ritzel 7 kämmen. Die Achse des Ritzels 7 ist aus dem Zylinder 2 herausgeführt und kann z. B. das Ventilstellglied eines nicht gezeigten Ventils antreiben.

Die beiden Kolben teilen den Zylinderinnenraum in einen mittleren Zwischenraum 8 und zwei äußere Zylinderräume 9,10 ein.

In den äußeren Zylinderräumen 9,10 liegen je bis zu 12 Federn 11 achsparallel ein, die die Kolben 3, 4 nach innen zueinander drücken.

Von einer gesteuerten Druckquelle P wird über ein Wechselventil 23 an den zum Zwischenraum 8 führenden Anschluß /4/14 des Zylinders Druckluft angelegt, wodurch die Kolben 3, 4 auseinandergedrückt werden und das Ritzel entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehn. Dabei werden die Federn 11 zusammengedrückt. Sobald die Druckzufuhr durch die Quelle P unterbrochen wird, drücken die Federn 11 die Kolben 3, 4 wieder zusammen, und das Ritzel wird im Uhrzeigersinn gedreht. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei einem Druckluftausfall aufgrund einer Betriebsstörung das an die Drehbetätigungsvorrichtung angeschlossene Ventil in eine vorbestimmte Stellung gebracht wird, in der kein Schaden entstehen kann.

Die Stirnseiten des Zylinders 2 weisen einen Anschluß 5/16 auf, über den durch die hohle Führungsstange 15 die äußeren Kammern 9, 10 verbunden sind. Die Führungsstange 15 ist wiederum über 5/16 mit dem Wechselventil verbunden, wobei an 5/16 ein Rückschlag-/Druckbegrenzungsventil 17 in Form eines federbeaufschlagten Rückschlagventils angeschlossen ist. Das von 5/16 ausgehende Rückschlag-ZDruckbegrenzungsventil 17 läßt bei Überschreiten von 0,5 bar Druckluft über R entweichen (Austritt R kann mit Schalldämpfer ausgestattet werden).

Das Wechselventil 23 ist ein Drei/Zweiwegeventil mit freiem, durch Leitungsdruck betätigtem Ventilkörper. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird der Ventilkörper von einem frei beweglichen Teller 20 aus elastischem Material gebildet.

In den Ausführungsbeispielen liegt der Ventilteller 20 in der rechten Stellung an einem rechten Ventilsitz an, wodurch der erste Teil 12 der von der Druckquelle P kommenden Steuerleitung verschlossen wird, und in der linken Stellung an einen Ventilsitz an, wodurch die zu den Anschlüssen 5 führende Leitung 16 verschlossen wird. Zwischen den beiden Ventilsitzen geht der zweite Peil 14 der Steuerleitung ab, der zum Anschluß A führt.

Der frei bewegliche Ventilteller 20 ist aus Buna oder vergleichbarem Werkstoff gefertigt, um eine Abdichtung auf den Sitzen zu gewährleisten. Der Rand des Tellers ist geschwächt, um einen besseren Luftdurchlaß zu erreichen. Durch die verhältnismäßig große Fläche des Ventiltellers erfolgt die Umschaltung sehr sicher und schnell bei Änderung der Strömungsverhältnisse. Bei Ausfall des Steuerdruckes P wird somit der Ventilteller von der in der Innenkammer 8 befindlichen Luft angeströmt und umgeschaltet. Eine zusätzliche Feder erübrigt sich damit.

Wird von der Druckquelle P durch den ersten Teil 12 der Steuerleitung dem Wechselventil 23 Druck zugeführt, so bewegt sich der Ventilteller 20 zum linken Ventilsitz und verschließt den Eingang 5/16. Hierdurch wird die von der Druckqifelle P kommende Druckluft zum Anschluß /4/14 und in den Zwischenraum 8 geführt. Die Kolben 3, 4 werden auseinandergedrückt und verdrängen die in den äußeren Zylinderräumen 9,10 enthaltene Luft über den Anschluß 5/16 in den Ausgang R bzw. RückschlagVDruckbegrenzungsventil 17.

Sobald eine Druckerzeugung durch die Druckquelle /"gestoppt wird, bewegen die inzwischen zusammengedrückten Federn 11 die Kolben 3, 4 in die entgegengesetzte Richtung, wodurch im Zwischenraum 8 enthaltene Luft über den Anschluß A/14 zum Wechselventil 23 strömt. Bei dem Ventil entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 bewegt diese Druckluft das tellerförmige Ventilstellglied 20 in eine Lage, in der der erste Teil 12 der Steuerleitung verschlossen ist und A/14 mit 5/16 verbunden ist. Die überschüssige Luft entweicht unmittelbar am Zylinder über das Ruckschlag'/Druckbegrenzungsventil.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 wird das tellerförmige Ventilstellglied 20 in die die Leitung 12 verschließende Stellung bewegt, um auch hier eine Verbindung der Leitungen A/14 und 5/16 miteinander zu erreichen. Hierdurch kann die im Zwischenraum 8 enthaltene Luft über die Leitungen A/14,5/16 und 15 in die beiden äußeren Zylinderräume 9, 10 gedrückt werden. Die in die äußeren Zylinderräume hineingedrückte Luft unterstützt die Arbeit der Federn 11, um die Kolben 3,4 zueinander zu bewegen mit einem Luftdruck von 0,5 bar.

Aufgrund dieser Arbeitsweise wird die von der Druckquelle P kommende Druckluft zuerst im Zwischenraum 8 zur Bewegung der Kolben nach außen verwendet, danach wird dieselbe Druckluft in den beiden äußeren Zylinderräumen benutzt und erst darauf über das Rückschlag-ZDruckbegrenzungsventil 17 ausgestoßen. Dabei macht man sich zunutze, daß während des Zusammendrückens der Kolben durch die Federn 11 exakt so viel Luft aus dem Zwischenraum 8 herausgedrückt wird, wie während der Bewegung der beiden Kolben in den beiden äußeren Zylinderräumen 9, 10 benötigt wird.

Die beiden Ventile, d. h. das Wechselventil 23 und das Rückschlag-ZDruckbegrenzungsventil 17, sind, wie in F i g. 2 dargestellt, in einem einzigen Gehäuseblock 21 untergebracht, das aus Metall oder Kunststoff und aus dem Vollen gearbeitet sein kann. In dem Gehäuse 21 ist quer zur Zylinderachse eine zylindrische Ausnehmung, insbesondere Sackbohrung 22 eingebracht, in der ein zylindrisches Teil 23 gleichen Durchmessers eingeschoben ist und dichtend einliegt. Im Gehäuse 21 sind parallel zur Achse des Drehbetätigungszylinders Leitungen A/14,5/16 eingebohrt.

Da die äußeren Anschlußöffnungen in den Endkappen bzw. Stirnseiten der Drehbetätigungsvorrichtung in ihrem Abstand mit dem Abstand und der Lage der Leitungen A/14, 5/16 übereinstimmen, wird das Gehäuse mit einer Seitenfläche an die Stirnseite einer Endkap-

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pe der Vorrichtung angeschraubt, wonach die erforderlichen Verbindungen hergestellt sind. O-Ringe im Bereich der Öffnungen sorgen für eine ausreichende Abdichtung.

Das zylindrische Teil 23 ragt nicht bis zum Grund der Sackbohrung 22, sondern bildet mit diesem einen Abstand, in dem der tellerförmige Ventilkörper 20 des Wechselventils 23 einliegt. Der Ventilteller 20 verschließt in einer ersten Stellung die koaxial zur Ausnehmung 22 im Boden eingehende Steuerleitung 12 und in der zweiten Stellung eine im Teil 23 koaxial hindurchlaufende Leitung 26, die dann, wenn der Ventilteller 20 in der ersten Stellung sich befindet und Steuerleitung 12 abschließt, die Leitungen /1/14 und 5/16 miteinander verbindet. In der zweiten Stellung des Ventiltellers 20 ist dagegen die Leitung 26 geschlossen, und die Leitungen 12 und /4/14 sind miteinander verbunden. Von der Leitung 26 geht nicht nur die Leitung 5/16 sondern koaxial eine Leitung 27 ab, in der das RückschlagVDruckbegrenzungsventil 17 liegt, das das Druckmedium ab einem bestimmten Druck in die Atmosphäre entläßt.

In der in F i g. 2 dargestellten Stellung des Ventiltellers 20 gelangt Druck über die Steuerleitung 12 von der Druckquelle P am Ventilteller 20 vorbei zum Anschluß /4/14 in den Zwischenraum zwischen den Kolben, so daß die Kolben gegen den Druck der Federn auseinandergedrückt werden. Das in den äußeren Zwischenräumen 9, 10 befindliche Medium wird über den Anschluß 5/16 und das RückschlagVOruckbegrenzungsventil 17 nach außen gefördert. Liegt in der Leitung 12 kein Druck mehr an, so bewegen die Federn die beiden Kolben nach innen gegeneinander. Hierdurch fließt das zwischen den Kolben befindliche Druckmedium über den Anschluß /4/14 zum Ventilteller 20, bewegt diesen in die erste Stellung, so daß die Leitung 12 verschlossen ist und das Druckmedium über die Leitung 26 zum Anschluß 5/16 gelangen kann und von dort in die beiden äußeren-Zylinderräume 9,10 fließt.

Damit gelangt stets nur ein nicht aggressives Medium, insbesondere Instrumentendruckluft in die äußeren Zylinderräume. Durch das auf 0,5 bar eingestellte Rückschlag-/Druckbegrenzungsventil 17 wird sichergestellt, daß bei einer Leckage der Kolbenabdichtungen der Kolben 3 und 4 sich in den äußeren Kammern 9,10 kein Druck aufbauen kann, der dem der inneren Kammer 8 entspricht, so daß die Federn unbeabsichtigt einen Schalthub ausführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

1 2 Strömungsmittel heranführende Steuerleitung ange- Patentansprüche: schlossen ist, durch die die Kolben gegen den Druck von Federn nach auswärts bewegbar sind, durch die die KoI-

1. Drehbetätigungsvorrichtung mit zwei in einem ben bei druckloser Steuerleitung nach innen zurückbeeinzigen Zylinder (2) geführten Kolben, die ein ge- 5 wegt werden, wobei die beiden von den äußeren KoI-meinsames Ritzel (7) antreiben, das mit einer Kraft- benstirnseiten begrenzten Zylinderräume an eine Verabgabewelle verbunden ist, wobei an dem Raum (8) bindungsleitung angeschlossen sind, an der oder an den zwischen den Kolben (3, 4) eine ein unter Druck äußeren Zylinderräumen ein insbesondere ins Freie fühstehendes Strömungsmittel heranführende Steuer- rendes Rückschlag-ZDruckbegrenzungsventil angeleitung (12, 14) angeschlossen ist, durch die die KoI- 10 schlossen ist, und in die Steuerleitung ein Wechselventil ben gegen den Druck von Federn (11) nach auswärts geschaltet ist, an dem auch die Verbindungsleitung anbewegbar sind, durch die die Kolben bei druckloser geschlossen ist. j.

Steuerleitung nach innen zurückbewegt werden, wo- Aus der DE-OS 30 47 283 ist eine Drehbetätigungs-

bei die beiden von den äußeren Kolbenstirnseiten vorrichtung bekannt, bei der das Ruckschlag'/Druckbe-

begrenzten Zylinderräume (9, 10) an eine Verbin- 15 grenzungsventil und das Wechselventil als getrennte

dungsleitung (15) angeschlossen sind, an der oder an Teile außen auf der Stirnseite der zylindrischen Vorrich-

den äußeren Zylinderräumen (9,10) ein insbesonde- tung montiert und angeschlossen sind. Das Herstellen

re ins Freie führendes Rückschlag-zOruckbegren- dieser Ventile einzeln als auch deren Montage erfordern

zungsventil (17) angeschlossen ist, und in die Steuer- einen hohen Aufwand. Darüber hinaus sind diese außen

leitung (12,14) ein Wechselventil (23) geschaltet ist, 20 von der Vorrichtung abstehenden Ventile als auch An-

an dem auch die Verbindungsleitung (15) ange- Schlußleitungen leicht zu beschädigen,

schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der

daß das Rückschlag-ZDruckbegrenzungsventil (17) eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die an

und das Wechselventil (23) in einem einzigen Gehäu- sie angeschlossenen Ventile einfach herstellbar und

se angeordnet sind, das an einer Stirnseite der Vor- 25 leicht zu montieren und daß sie ferner vor Beschädigun-

richtung befestigt ist. gen geschützt sind.

2. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse von ei- daß das Rückschlag-ZDruckbegrenzungsventil und das nem einzigen Metallblock gebildet ist. Wechselventil in einem einzigen Gehäuse angeordnet

3. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 30 sind, das an einer Stirnseite der Vorrichtung befestigt ist. oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an Die in einem einzigen Gehäuse zusammengefaßten der Vorrichtung anliegenden Außenfläche zwei öff- Ventile sind in diesem vor Beschädigungen geschützt nungen aufweist, die zu den Ventilen führen und mit untergebracht, wobei dieses Gehäuse derart fest mit der öffnungen in der Stirnseite der Vorrichtung fluch- Drehbetätigungsvorrichtung verbunden sein kann, daß ten, von der eine mit dem Zwischenraum (8) und die 35 selbst größere mechanische Einwirkungen ohne Einfluß zweite mit den Zylinderräumen (9,10) verbunden ist. sind. Das Gehäuse braucht nur mit zwei Schrauben an

4. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, die Endkappe der Drehbetätigungsvorrichtung angedadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben an schraubt zu werden, um damit montiert und angeschloszwei zu der Zylinderachse parallelen, hohlen Füh- sen zu sein. Auch ist die Herstellung von zwei Ventilen rungsstangen befestigt sind, durch deren Inneres die 40 in einem einzigen Gehäuse erleichtert.

Räume (8, 9, 10) des Zylinders mit dem die Ventile Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse

(23,17) enthaltenden Gehäuse verbunden sind. von einem einzigen Metallblock gebildet ist. Ein beson-

5. Drehbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, ders einfaches Anschließen der Leitungen wird dadurch dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen nach außen erreicht, daß das Gehäuse an der an der Vorrichtung führenden öffnungen des die Ventile (23,17) enthal- 45 anliegenden Außenfläche zwei öffnungen aufweist, die tenden Gehäuses, die der Zylinderstirnseite züge- zu den Ventilen führen und mit öffnungen in der Stirnwandt sind, mit den Eingängen »A/14«, und »5/16« seite der Vorrichtung fluchten, von der eine mit dem fluchten. Zwischenraum und die zweite, mit den Zylinderräumen

6. Drehbetätigungsvorrichtung nach einem der verbunden ist, die von den äußeren Kolbenstirnseiten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das 50 begrenzt sind. Hierzu können die beiden Kolben mit Gehäuse einen Anschluß für die Steuerleitung und zwei zu der Zylinderachse parallelen, hohlen Führungseinen Auslaß vom Rückschlag-ZDruckbegrenzungs-, stangen gleiten, durch deren Inneres die Räume des ventil (17) aufweist. Zylinders mit dem die Ventile enthaltenden Gehäuse

7. Drehbetätigungsvorrichtung nach einem der verbunden sind. ·'

Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 55 Eine weitere Funktion übernimmt das Gehäuse dabeiden Ventile (23, 17) in einem zylindrischen Teil durch, daß das Gehäuse einen Anschluß für die Steuergebildet sind, das in einer zylindrischen Ausneh- leitung und einen Auslaß vom Ruckschlag'/Druckbemung, insbesondere Bohrung etwa gleichen Durch- grenzungsventil aufweist. Die Herstellung wird dadurch messers, abgedichtet einliegt. erleichtert, wenn die beiden Ventile in einem zylindri-

60 sehen Teil gebildet sind, das in einer zylindrischen Aus-

nehmung, insbesondere Bohrung etwa gleichen Durchmessers, abgedichtet einliegt.

Durch diese Ventile gelingt es, mit einfachsten Mit-

Die Erfindung betrifft eine Drehbetätigungsvorrich- teln dafür-zu sorgen, daß in die äußeren Zylinderräume

tung mit zwei in einem einzigen Zylinder geführten KoI- 65 niemals Gase oder Flüssigkeiten von außen, insbesonde-

ben, die ein gemeinsames Ritzel antreiben, das mit einer re auch nicht die Umgebungsluft, eintreten. Beschädi-

Kraftabgabewelle verbunden ist, wobei an dem Raum gungen, insbesondere durch Korrosion, werden mit ho-

zwischen den Kolben eine ein unter Druck stehendes her Sicherheit vermieden, da nur das zuvor zur Betäti-