DE3546521C2

DE3546521C2 -

Info

Publication number: DE3546521C2
Application number: DE3546521A
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 6707 Schifferstadt De Dorweiler; Guenter Ing.(Grad.) 6803 Edingen-Neckarhausen De Rohark; Bernhard Dipl.-Ing. 6712 Bobenheim-Roxheim De Brinkmann
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1989-03-23
Also published as: DE3546521A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Linearan trieb für stabförmige Körper gemäß dem Patentanspruch 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 17 89 017 bekannt.The invention relates to a device for Linearan drive for rod-shaped body according to claim 1. Such a device is known from DE-AS 17 89 017.

Mechanische Linearantriebe dienen dazu, Körper gradlinig zu bewegen. Bei druckmittelbetätigten Linearantrieben wird hierzu häufig eine Kolben-Zylinder-Anordnung be nutzt, wobei das zu bewegende Teil an dem Kolben an schließt und dessen Bewegung ausführt. Bei einer derar tigen Antriebsvorrichtung ist der Verstellweg durch die Hublänge des Kolbens begrenzt. Mechanical linear drives are used to keep bodies straight to move. For pressure actuated linear drives a piston-cylinder arrangement is often used for this purpose uses, the part to be moved on the piston closes and executes its movement. At a derar term drive device is the adjustment path through the Stroke length of the piston limited.

Für eine unbegrenzte lineare Bewegung stabförmiger Kör per mit Hilfe druckmittelbetätigter Antriebe sind inter mittierend wirksame Kupplungsanordnungen erforderlich, bei denen der zu bewegende Körper wechselweise von einem ortsfesten und einem beweglichen Kupplungsteil erfaßt wird, wobei das bewegliche Kupplungsteil als Transport vorrichtung mit einem Verstell-Antrieb verbunden ist und jeweils in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, während das ortsfeste Kupplungsteil als Haltevorrichtung den zu bewegenden Körper in seiner jeweiligen Position fixiert.For unlimited linear movement of rod-shaped bodies by means of actuators actuated by pressure medium, inter centering effective coupling arrangements required, where the body to be moved alternately by one stationary and a movable coupling part is detected is, the movable coupling part as transport device is connected to an adjustment drive and is returned to its original position, while the stationary coupling part as a holding device the body to be moved in its respective position fixed.

Eine Anordnung von Halte- und Transportvorrichtung, die den zu bewegenden Körper umgreift, ist bekanntgeworden aus der DE-AS 17 89 017. Sowohl die Halte- als auch die Transportvorrichtung ist hierbei mit jeweils einem schlauchförmigen, wendelartig gebogenen Spannelement mit ovalem Querschnitt versehen, welcher unter Beaufschlagung mit Druckmittel Kreisform annimmt. Die Halte- und die Transportvorrichtung werden abwech selnd mit Druckmittel beaufschlagt, so daß sich die Spannelemente jeweils über Bremssegmente an die Schub stange anlegen.An arrangement of holding and transport device that encompasses the body to be moved has become known from DE-AS 17 89 017. Both the holding and the Transport device is here with one each tubular, helically curved tensioning element with provided oval cross-section, which under load with circular pressure medium. The holding and the transport device are alternated selenium pressurized so that the Clamping elements each to the thrust via brake segments put on the pole.

Von Nachteil bei dieser Ausgestaltung der Kupplungsteile eines Linearantriebes mit wendelartigen Druckkörpern ist eine deutliche Empfindlichkeit gegen Formänderung infolge Druckbeaufschlagung, die aus der wendelartigen Formgebung des als Druckkörper eingesetzten Ovalrohres resultiert und den Einsatz eines derartigen Linearantriebes beeinträchtigt. A disadvantage of this configuration of the coupling parts a linear drive with helical pressure bodies a clear sensitivity to change in shape as a result Pressurization resulting from the helical shape of the oval tube used as the pressure body results and the use of such Linear drive impaired.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von druckmittelbetätigten Kupplungsteilen für einen Linearantrieb für stabförmige Körper zu schaffen, welche bei geringem Raumbedarf, hohe Zuverlässigkeit im Betrieb aufweist und einfach und kostengünstig herstellbar ist.The Erfin is based on this state of the art the task is based on an arrangement of pressure fluid operated Coupling parts for a linear drive for to create rod-shaped bodies, which with little Space requirements, high reliability in operation and is easy and inexpensive to manufacture.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk male des Patentanspruchs 1. The task is solved by the characteristic note male of claim 1.

Durch die Gestaltung der Spannelemente als ovale Hohlzy linder, deren Längsachse parallel zu der des zentrisch durchgeführten stabförmigen Körpers verläuft, werden Biegungen vermieden, die sich beim Stand der Technik den radialen Formänderungen überlagern und dadurch zu einer kürzeren Lebensdauer führen können.By designing the clamping elements as oval Hohlzy linder, whose longitudinal axis is parallel to that of the centric performed rod-shaped body runs Avoiding bends that change in the prior art overlay radial shape changes and thereby to a shorter lifespan.

Erfindungsgemäß sind die Spannelemente auf einem zum stabförmigen Körper konzentrischen Kreis angeordnet. Auf diese Weise haben alle Spannelemente nahezu den gleichen Stellweg, um eine kraftschlüssige Verbindung mit dem zu bewegenden Körper herzustellen.According to the clamping elements are on one to the rod-shaped body arranged concentric circle. In this way, all the clamping elements almost the same travel range to a non-positive Establish connection with the body to be moved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 19 beschrieben. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims 2 to 19 described.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung, vor teilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfin dung sowie weitere Vorteile näher erläutert und be schrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of the Invention is shown, the invention is intended to partial refinements and improvements of the Erfin and other advantages explained and be be written.

Es zeigen in nicht maßstäblicher Darstellung:In a representation that is not to scale,

Fig. 1 ein Spannelement mit fester Einspannung, Fig. 1 is a clamping element with fixed clamping,

Fig. 2 ein Spannelement mit beweglicher Einspannung, Fig. 2 is a clamping element with a movable clamping,

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Linearantrieb bestehend aus der Halte- und der Transportvorrichtung mit daran gekop peltem Verstell-Antrieb, und Fig. 3 shows a device for linear drive consisting of the holding and the transport device with coupled adjustment drive, and

Fig. 4 einen Querschnitt bei X-X in Fig. 3. Fig. 4 shows a cross section on XX in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt den Längs schnitt durch ein Spannelement 50, welches in einer Transportvorrichtung 42 oder ggf. mit geringerer Länge entsprechend den zu übertragenden Kräften in einer Hal tevorrichtung 44, die Vorrichtung zum Linearantrieb für eine Schubstange 24 bilden, zum Einsatz kommt. Ein Antriebs block 18 weist im Bereich der Transportvorrichtung 42 bzw. der Hal tevorrichtung 44 je einen Ringraum 23 für einen Kä fig 63 auf. Fig. 1 shows the longitudinal section through a clamping element 50 , which in a transport device 42 or possibly with a shorter length corresponding to the forces to be transmitted in a holding device 44 , the device for linear drive for a push rod 24 , is used. A drive block 18 has in the area of the transport device 42 or the holding device 44 each have an annular space 23 for a cage fig 63 .

Dieser Käfig 63 dient zur Aufnahme der auf einem Kreis sektorartig angeordneten Spannelemente, die er konzen trisch umgibt und deren äußeres radiales Widerlager er bildet. Zu diesem Zweck sind gleichmäßig am Umfang ver teilt auf seiner Innenoberfläche, dem sogenannten Käfig rücken 64, muldenartige Ausnehmungen 65 eingeformt, in welche jeweils ein Spannelement 50 formschlüssig ein greift und so unverrückbar gehalten ist.This cage 63 serves to accommodate the sector-like arranged clamping elements, which it surrounds concentrically and whose outer radial abutment it forms. For this purpose, evenly on the circumference ver divides on its inner surface, the so-called cage back 64 , trough-like recesses 65 are formed , in each of which a clamping element 50 positively engages and is held immovably.

Das Spannelement 50 ist gebildet aus einem beidendig verschlossenen Flachovalrohr 51 mit einer daran dicht anliegenden Leiste 52, die einen Belag 53 aufweist, der zur Erzeugung des gewünschten Reibschlusses mit der Schubstange 24 dient. Die Leisten 52, die mittels Spreizfedern 66 tangential auseinandergedrückt werden, stützen sich axial jeweils am Gehäuse der Halte- bzw. der Transportvorrichtung 42, 44 ab. Zusätzlich weist die Transportvorrichtung 42 radiale Längsnuten auf, die die Führung der Leisten 52 bei der Hubbewegung des Kurzhub kolbens 40 übernehmen.The tensioning element 50 is formed from a flat oval tube 51 , which is closed at both ends, with a strip 52 lying tightly against it, which has a covering 53 which serves to produce the desired frictional engagement with the push rod 24 . The strips 52 , which are pressed apart tangentially by means of spreading springs 66 , are each axially supported on the housing of the holding or transport device 42 , 44 . In addition, the transport device 42 has radial longitudinal grooves which take over the guidance of the strips 52 during the stroke movement of the short stroke piston 40 .

Es ist bevorzugt ein metallischer Reib belag vorgesehen, der neben einem hohen Reibbeiwert auch ausreichende Festigkeit aufweisen muß, um bei den beson deren Gleitbedingungen in trockener Heliumatmosphäre sowie bei den auftretenden Flächenpressungen jegliches Fressen und eine dadurch bedingte Beschädigung der Schubstange 24 sicher auszuschließen. Als geeignete Be läge kommen insbesondere Grauguß oder Sinterwerkstoff auf Eisenbasis in Betracht.A metallic friction lining is preferably provided which, in addition to a high coefficient of friction, must also have sufficient strength to reliably rule out any seizure and consequent damage to the push rod 24 in the particular sliding conditions thereof in a dry helium atmosphere and in the surface pressures which occur. Suitable castings are, in particular, gray cast iron or sintered material based on iron.

Vorzugsweise ist die Befestigung der Leiste 52 an dem Flachovalrohr 51 entlang einer achsparallelen Linie vor gesehen, um so die Beeinflussung der druckabhängigen Geometrie des Flachovalrohres 51 möglichst gering zu halten ebenso wie daraus resultierende Spannungen, die sich nachteilig auf dessen Lebensdauer auswirken. Die an den Flachovalrohren 51 jeweils anliegenden Lei sten 52 werden mittels an ihren Schmalseiten angreifen der Spreizfedern 66 auseinandergedrückt, d.h., die ein zelnen Spannelemente 50 werden nach außen auf einen größeren Durchmesser beaufschlagt. Hierdurch liegen die Flachovalrohre 51 stets spielfrei in den dafür vorge sehenen Mulden 65 im Käfigrücken 64 und stützen sich so am Käfig 63 ab. Die obere und untere Befestigung des Flachovalrohres 51 sind starr mit dem Käfig 63 verbun den.The strip 52 is preferably attached to the flat oval tube 51 along an axis-parallel line in order to keep the influence of the pressure-dependent geometry of the flat oval tube 51 as low as possible, as well as the resulting stresses which have a disadvantageous effect on its service life. The Lei at the flat oval tubes 51 in each case most 52 are pressed apart by means of attacking on their narrow sides of the spreading springs 66 , ie the individual tensioning elements 50 are applied to the outside to a larger diameter. As a result, the flat oval tubes 51 are always free of play in the troughs 65 provided in the cage back 64 and are thus supported on the cage 63 . The upper and lower attachment of the flat oval tube 51 are rigidly connected to the cage 63 .

Der Käfig 63, dessen Außendurchmesser zwecks Ausgleich von Achsversatz und Lagerspiel der Führungslager 55, für die Schubstange 24 entsprechend kleiner als der In nendurchmesser des Ringraumes 23 ist, wird axial von Federn 49 in seiner Ruhelage gehalten.The cage 63 , the outer diameter for the purpose of compensating for axial misalignment and bearing play of the guide bearing 55 for the push rod 24 is correspondingly smaller than the inner diameter of the annular space 23 , is held axially by springs 49 in its rest position.

Zur Druckbeaufschlagung eines Flachovalrohrs 51 dient eine in einer Ausnehmung 68 geführte Leitung 69, die von einer Ringleitung 45 abgeht, welche von der beweglich geführten Versorgungsleitung 46 gespeist mit allen Spannelementen 50 verbunden ist und so für eine gleich mäßige Druckbeaufschlagung sorgt.To pressurize a flat oval tube 51 is a line 69 guided in a recess 68 , which leads from a ring line 45 which, fed by the movably guided supply line 46 , is connected to all tensioning elements 50 and thus ensures a uniform pressure application.

Diese Leitung 69 wird vorzugsweise als wärmebeständige Rohrleitung aus glattem oder faltenbalgähnlichem Metall rohr gebildet und an ihren Enden jeweils mittels Schwei ßen oder Hartlöten angeschlossen.This line 69 is preferably formed as a heat-resistant pipe made of smooth or bellows-like metal tube and connected at its ends by welding or brazing.

Fig. 2 zeigt ein Spannelement 50 der gleichen Art, die in Fig. 1 dargestellt ist, jedoch hier versehen mit ei ner beweglichen Einspannung 60. Das Spannelement 50 ist aus einem Flachovalrohr 51 gebildet, welches von der beweglichen Einspannung 60 umfaßt ist, sowie aus einer Leiste 52 mit Belag 53 entsprechend Fig. 1. Aus den be reits erörterten Gründen ist die Leiste 52 entlang einer achsparallelen Linie an das Flachovalrohr 51 angelegt. Das so gestaltete Spannelement 50 ist eingesetzt in ei nen allseits beweglichen Käfig 73, der sich mittels axial wirkender Federn 67 an der Einspannung 60 an sei nen beiden Stirnseiten abstützt. Der Käfig 73 hat die Aufgabe, ähnlich wie in Fig. 1 fertigungs- oder montage bedingte Toleranzen bzw. durch Betriebseinflüsse verur sachte Fluchtungs- und Winkelfehler der Schubstange 24 auszugleichen und durch gleichmäßiges An legen der Spannelemente 50 an die Schubstange 24 den bestmöglichen Reibschluß zwischen Bremsbelag 53 und Schubstange 24 sicherzustellen. Dementsprechend sind auch hier Federelemente 49 gleichmäßig am Umgang des Käfigs 73 angeordnet, die den Käfig in Ruhestellung des Antriebs in vertikaler Lage halten. Diese federnde Auf hängung ermöglicht, daß der erforderliche Verstellhub, der sogenannte Arbeitshub, des Flachovalrohres 51 aus der Summe der Auswölbungen auf Vorder- und Rückseite des Flachovalrohres gebildet wird, so daß sich die spezifi sche Verformung einer Seite eines Flachovalrohres um etwa die Hälfte verringert und die Lebensdauer erhöht. Die Verdoppelung der Federn 49, 67 gegenüber der Anord nung nach Fig. 1 bewirkt eine erhöhte Beweglichkeit und höhere Funktionssicherheit der Spannelemente 50. Zur Übertragung der Stellkräfte bzw. Haltekräfte vom An triebsblock 18 auf die Schubstange 24 sind an den Lei sten 52 kugelförmig gewölbte Anlageflächen 54 angeformt, die sich an den axialen Begrenzungsflächen des Ringrau mes 23 abstützen und so die auftretenden Kräfte weiter leiten. Fig. 2 shows a clamping element 50 of the same type, which is shown in Fig. 1, but here provided with egg ner movable clamping 60th The clamping element 50 is formed from a flat oval tube 51 , which is encompassed by the movable clamping 60 , and from a strip 52 with covering 53 corresponding to FIG. 1. For the reasons already discussed, the strip 52 is along an axially parallel line to the flat oval tube 51st created. The clamping element 50 designed in this way is inserted in a cage 73 which can be moved on all sides and which is supported by means of axially acting springs 67 on the clamping 60 on both ends. The cage 73 has the task, as in Fig. 1 manufacturing or assembly-related tolerances or caused by operational influences to compensate gentle alignment and angular errors of the push rod 24 and by evenly placing the tensioning elements 50 on the push rod 24 the best possible friction between the brake pad 53 and push rod 24 ensure. Accordingly, here too spring elements 49 are arranged uniformly on the handling of the cage 73 , which hold the cage in the vertical position in the rest position of the drive. This resilient suspension enables the required adjustment stroke, the so-called working stroke, of the flat oval tube 51 to be formed from the sum of the bulges on the front and rear of the flat oval tube, so that the specific deformation of one side of a flat oval tube is reduced by approximately half and the lifespan increases. The doubling of the springs 49 , 67 with respect to the arrangement according to FIG. 1 results in increased mobility and greater functional reliability of the clamping elements 50 . To transmit the actuating forces or holding forces from the drive block 18 to the push rod 24 , 52 spherical curved contact surfaces 54 are formed on the Lei, which are supported on the axial boundary surfaces of the ring rome 23 and thus forward the forces occurring.

Die Kugelform der Anlagefläche 54 resultiert aus der konstruktiven Gestaltung der gesamten Anordnung, die ein Kippen des Käfigs 73 gestattet und dadurch unterschied liche, sich mit dem Kippwinkel ändernde Anlagepunkte der Stirnfläche der Leiste 52 an den Ringraum 23 zur Folge hat.The spherical shape of the contact surface 54 results from the structural design of the entire arrangement, which allows the cage 73 to be tilted and thereby different union points of the end face of the bar 52 to the annular space 23 which change with the tilt angle.

Entsprechend der möglichen Lageänderung bzw. Neigung des Spannelements 50 und den radialen Mittelpunktsverschie bungen des sich aufwölbenden Flachovalrohres in der be weglichen Einspannung 60 ist die Druckbeaufschlagung mittels einer flexiblen Leitung 69 vorgesehen, die in einer Ausnehmung 68 zu einer Ring leitung 45 geführt ist, die mit allen Spannelementen 50 verbunden ist und über die Versorgungsleitung 46 und eine flexible Leitung 84, die an die Ringleitung 45 anschließt, gespeist wird. Die Lage und Größe der Ausnehmung 68 ist so festgelegt, daß die freie Beweglichkeit der Spannelemente 50 und der daran angeschlossenen Leitung 69 gewährleistet ist. Entsprechend der bereits in Fig. 1 gezeigten Ausgestal tung weist auch der Käfig 73 in Fig. 2 für jedes Spann element 50 muldenartige Ausnehmungen 65 auf in welche die Flachovalrohre 51 jeweils eingreifen. Spreizfedern 66 dienen auch hier dazu, die Spannelemente 50 innerhalb des Käfigs 73 in die Mulden 65 zu pressen, indem sie die Leisten 52, an denen sie angreifen, auseinander drücken.Corresponding to the possible change in position or inclination of the clamping element 50 and the radial center point displacements of the bulging flat oval tube in the movable clamping 60 , the pressurization is provided by means of a flexible line 69 , which is guided in a recess 68 to a ring line 45 , which with is connected to all tensioning elements 50 and is fed via the supply line 46 and a flexible line 84 which connects to the ring line 45 . The position and size of the recess 68 is determined so that the free movement of the tensioning elements 50 and the line 69 connected to them is ensured. Corresponding to the embodiment already shown in FIG. 1, the cage 73 in FIG. 2 also has 50 trough-like recesses 65 for each clamping element, in which the flat oval tubes 51 each engage. Here too, spreading springs 66 serve to press the tensioning elements 50 inside the cage 73 into the troughs 65 by pushing apart the strips 52 on which they engage.

Die Funktionsweise der Spannelemente 50 nach Fig. 1 und Fig. 2 ist prinzipiell gleich.The operation of the clamping elements 50 of FIG. 1 and FIG. 2 is basically the same.

In Ruhestellung fluchtet die kurze Achse des Quer schnitts des Flachovalrohres 51 mit dem Käfigdurchmes ser. Die lange Achse des Querschnitts steht dabei senk recht auf dem Käfigdurchmesser. Bei Druckbeaufschlagung ist aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten das Flach ovalrohr bestrebt seinen ursprünglich ovalen Querschnitt der Kreisform anzunähern.In the rest position, the short axis of the cross section of the flat oval tube 51 is aligned with the cage diameter. The long axis of the cross section is perpendicular to the cage diameter. When pressurized, the flat oval tube strives to approximate its originally oval cross-section to the circular shape due to physical laws.

Hierbei wird die ehemals kurze Achse länger, und die Leiste 52 wird radial zum Zentrum bewegt, d.h. an die Schubstange 24 gepreßt, während sich die nach außen wei sende Seite des Flachovalrohres 51 am Käfig 73, 63 ab stützt.Here, the formerly short axis is longer, and the bar 52 is moved radially to the center, that is pressed against the push rod 24 , while the outwardly white side of the flat oval tube 51 is supported on the cage 73 , 63 from.

Aufgrund der freien Beweglichkeit der Flachovalrohre 51 in der Einspannung 60, der Spannelemente 50 und des Kä figs 73 gemäß Fig. 2 ist hier der radiale Abstand zwi schen Käfig 73 und Anlagefläche an der Schubstange 24 über die gesamte Höhe des Käfigs 73 gleich. Damit ver teilen sich auch die elastischen Formänderungen des Flachovalrohres 51 zu gleichen Teilen auf dessen Vorder- und Rückseite, was sich günstig auf dessen Lebensdauer hinsichtlich Biegewechselfähigkeit auswirkt. Gleich zeitig aber wird infolge der Beweglichkeit der Spannele mente 50 auch erreicht, daß die Flachovalrohre 51 sich bei Druckbeaufschlagung allseits frei ausdehnen können. Im Gegensatz zu der aus Fig. 1 bekannten Variante kann sich bei der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion jedes Spannelement 50 ohne Zwangseinspannung aufblähen. Hier bei kann sich seine Längsachse radial verlagern, was bei der starren Lösung nach Fig. 1 nicht möglich ist. Dies hat zur Folge, daß bei der Variante nach Fig. 2 die Aus wölbung des Flachovalrohres symmetrisch, d.h. in Rich tung Käfig 73 wie auch in Richtung der Schubstange 24 gleich ist.Due to the free movability of the flat oval tubes 51 in the mounting 60, the clamping elements 50 and the cage figs 73 of FIG. 2 is the radial distance Zvi's cage 73 and abutment surface on the push rod 24 over the entire height of the cage 73 over here. This also ver share the elastic changes in shape of the flat oval tube 51 in equal parts on its front and back, which has a favorable effect on its service life with respect to the ability to change bends. At the same time, however, due to the mobility of the Spannele elements 50 is also achieved that the flat oval tubes 51 can freely expand on all sides when pressurized. In contrast to the variant known from FIG. 1, in the construction shown in FIG. 2, each tensioning element 50 can inflate without being restrained. Here, its longitudinal axis can shift radially, which is not possible with the rigid solution according to FIG. 1. This has the consequence that in the variant according to FIG. 2, the curvature of the flat oval tube is symmetrical, ie in the direction of the cage 73 as well as in the direction of the push rod 24 .

Bei der Variante nach Fig. 1 erfolgt eine Auswölbung der Flachovalrohre 51 bei Druckbeaufschlagung nur in Rich tung der Schubstange 24, da die Enden der Flachovalrohre 51 fest mit dem Käfig 63 verbunden sind.In the variant of FIG. 1, the flat oval tubes 51 bulge when pressurized only in the direction of the push rod 24 , since the ends of the flat oval tubes 51 are firmly connected to the cage 63 .

Die vorher erwähnten Paßungenauigkeiten infolge Versatz, Fluchtungsfehlern etc. der Schubstange in bezug auf die Geometrie des Antriebsblocks 18 werden ausgeglichen, in dem der Käfig 63 derartigen Abweichungen folgt.The aforementioned inaccuracies in fit due to misalignment, misalignment, etc. of the push rod with respect to the geometry of the drive block 18 are compensated for by the cage 63 following such deviations.

Fig. 3 zeigt die ausschnittweise Darstellung der aus der Haltevorrichtung 44, der Transportvorrichtung 42 und einem Kurzhubschalter 40 als Verstell-Antrieb gebildeten Verstelleinheit 39 im Längsschnitt. Wegen ihres an sich gleichen, d.h. symmetrischen, Aufbaus der Verstellein heit 39 ist nur eine Hälfte dargestellt. Links der Mit tellinie M-M ist mit Ausnahme des Anschlusses der flexi blen Versorgungsleitung 84 an die Ringleitung 45 die gleiche Anordnung vorgesehen. Fig. 3 shows the partial view of the of the holding device 44, the transport device 42 and a short-stroke adjustment 40 39 formed as an adjusting drive in a longitudinal section. Because of their identical, ie symmetrical, construction of the adjusting unit 39 , only one half is shown. The same arrangement is provided to the left of the line MM with the exception of the connection of the flexible supply line 84 to the ring line 45 .

Ein Führungsrohr 20 ist ortsfest montiert. Das obere Führungslager 55 für die Schub stange 24 schließt an das Führungsrohr 20 an. Angedeutet ist auch eine Ausgleichsbohrung 25 in der Schubstange 24.A guide tube 20 is fixed in place. The upper guide bearing 55 for the push rod 24 connects to the guide tube 20 . A compensating bore 25 in the push rod 24 is also indicated.

Ein Gehäuse 19 ist aus Montagegründen mehrfach geteilt, wobei die einzelnen Teile 70, 71, 72 jeweils starr aber lösbar aneinander anschließen und funktionell mitein ander im Eingriff stehen.A housing 19 is divided several times for assembly reasons, the individual parts 70 , 71 , 72 each rigidly but releasably connected to one another and functionally engaged with one another.

Von Bedeutung für einwandfreie Führung und Dichtung sind die Führungsflächen 74, 78 und die Dichtflächen 75, 76, 77 am Kurzhubkolben 40, am Mitnehmer 43 und am Gehäuse 19. Hierbei ist der Kurzhubkolben 40 stufig abgesetzt. Sein oberer Bereich wird im Gehäuseoberteil 70, sein unterer Bereich im Gehäusemittelteil 71 geführt. Die Funktions trennung der Dicht- und Führungsflächen ist bewußt vor gesehen, da nur auf unterschiedlichen Durchmessern so eine einwandfreie und ungestörte Abdichtung einerseits und Kolbenführung andererseits gewährleistet ist. Hierbei ist darauf hinzuweisen, daß Betriebsbe dingungen unter Reinstheliumatmosphäre, wie sie bei spielsweise in gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren vor herrschen, ein völlig anderes Betriebsverhalten der ein gesetzten Werkstoffe mit höherem Reibbeiwert zeigen als unter Normalatmosphäre mit entsprechenden Anteilen an Sauerstoff und Stickstoff, die quasi wie ein Schmiermit tel wirken. Zum Beispiel ist sehr viel schneller ein Verschweißen von relativ zueinander bewegten Werkstüc ken, sogenanntes Fressen, möglich als unter Normalatmos phäre. Entsprechende Werkstoffauswahl und Oberflächenbe handlung bei der Herstellung wie auch beim Betrieb sind erforderlich, um derartige Störungen zu verhindern. Sowohl der Kurzhubkolben als auch die Gehäuseteile 71, 72 sind aus hochvergütetem Stahl gefertigt, wobei deren Oberflächen zusätzlich einer Nitrierbehandlung unterzogen sind. Gleitflächen sind mit einer adsorptiven Gleitpaste auf Molybdändisulfidbasis behandelt.The guide surfaces 74 , 78 and the sealing surfaces 75 , 76 , 77 on the short-stroke piston 40 , on the driver 43 and on the housing 19 are important for perfect guidance and sealing. Here, the short-stroke piston 40 is stepped. Its upper region is guided in the upper housing part 70 , its lower region in the central housing part 71 . The functional separation of the sealing and guide surfaces is deliberately seen before, since only on different diameters is a perfect and undisturbed seal on the one hand and piston guidance on the other hand guaranteed. It should be pointed out here that operating conditions under a high-purity atmosphere, such as prevailing in gas-cooled high-temperature reactors, show a completely different operating behavior of the materials used with a higher coefficient of friction than under normal atmospheres with corresponding proportions of oxygen and nitrogen, which are quasi like a lubricant Act. For example, welding of workpieces moved relative to each other, so-called seizure, is possible much faster than under normal atmospheres. Appropriate selection of materials and surface treatment during manufacture as well as during operation are required to prevent such malfunctions. Both the short-stroke piston and the housing parts 71 , 72 are made of high-tempered steel, the surfaces of which are additionally subjected to a nitriding treatment. Sliding surfaces are treated with an adsorptive sliding paste based on molybdenum disulfide.

Starr aber lösbar mit dem Kurzhubkolben 40 verbunden ist ein Mitnehmer 43, welcher an die Transportvorrichtung 42 anschließt. Mittels dem Mitnehmer 43 ist die Transport vorrichtung 42 starr an den Kurzhubkolben 40 gekoppelt. Ebenso wie der Kurzhubkolben 40 weist auch der Mitnehmer 43 Dicht- und Gleitflächen 77, 78, 79 auf, die sich am Gehäusemittelteil 71 anlegen. Die Gleitfläche 79 dient hierbei als axiale Führung und zusätzlich als Verdrehsi cherung für die Transportvorrichtung 42, um deren Rot ation bei der Hubbewegung zu verhindern. Dies ist not wendig für die berührungsfreie und damit ungestörte Ver legung der flexiblen Versorgungsleitung 84, die die mit bewegte Ringleitung 45 mit der fest verlegten Versor gungsleitung 46 verbindet.Rigidly but detachably connected to the short-stroke piston 40 is a driver element 43, which adjoins the transport apparatus 42nd By means of the driver 43 , the transport device 42 is rigidly coupled to the short-stroke piston 40 . Like the short-stroke piston 40 , the driver 43 also has sealing and sliding surfaces 77 , 78 , 79 , which bear against the middle part 71 of the housing. The sliding surface 79 serves here as an axial guide and additionally as a rotation for the transport device 42 in order to prevent its rotation during the lifting movement. This is necessary for the non-contact and therefore undisturbed laying of the flexible supply line 84 , which connects the moving line 45 with the fixed supply line 46 to the supply line.

An das Gehäusemittelteil 71 ist das Gehäuseunterteil 72 starr angeschlossen, welches die Transportvorrichtung 42 umgreift und die Haltevorrichtung 44 aufnimmt, die in Fig. 3 nur mit ihrem oberen Bereich gezeigt ist. Mit 81 ist eine Montageöffnung im Gehäuseunterteil 72 bezeichnet, die der Zugänglichkeit zum sicheren Anschluß der flexiblen Versorgungsleitung 84 an die Ringleitung 45 dient.The lower housing part 72 is rigidly connected to the middle housing part 71 , which encompasses the transport device 42 and accommodates the holding device 44 , which is only shown with its upper region in FIG. 3. With 81 a mounting opening in the lower housing part 72 is designated, which serves the accessibility for the safe connection of the flexible supply line 84 to the ring line 45 .

Die im Käfig 73 zusammengefaßten Spannelemente 50, die aus den Flachovalrohren 51 mit den Einspannungen 60 an ihren Enden, den daran anliegenden Leisten 52 mit den aufgesetzten Belägen 53 gebildet ist, werden gehalten von einem einseitig, nur am Mitnehmer 43 befestigten Gehäuse 80.The clamping elements 50 combined in the cage 73 , which are formed from the flat oval tubes 51 with the clamps 60 at their ends, the strips 52 lying thereon with the attached coverings 53 , are held by a housing 80 which is only attached to the driver 43 on one side.

Ferner ist eine Ausnehmung 82 im Gehäuse 80 vorgesehen, um die zur Beaufschlagung der axial beweglichen Transportvorrichtung 42 flexibel gestaltete Versorgungslei tung 84 so verlegen zu können, daß sie mit größtmögli chem Radius und ohne Reibkontakt mit dem bewegten Gehäu se 80 nach oben zu hier nicht näher gezeigten Venti len führt.Furthermore, a recess 82 is provided in the housing 80 in order to be able to relocate the supply line 84, which is designed to act flexibly to the axially movable transport device 42 , in such a way that it with a maximum radius and without frictional contact with the moving housing 80 does not go up to here shown valves leads leads.

Fig. 4 zeigte eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie X-X in Fig. 3, aus der wesentliche Details erkennbar sind. Zunächst ist die gesamte Anordnung umge ben von einem Panzerrohr 15. Nächstliegend hierzu ist das zylindrische Gehäuse 19 mit dem Gehäuseunterteil 72 mit der Montageöffnung 81 angeordnet. FIG. 4 shows a cross-sectional view along the section line XX in FIG. 3, from which essential details can be seen. First, the entire arrangement is ben ben by an armored pipe 15th The cylindrical housing 19 with the housing lower part 72 with the mounting opening 81 is arranged closest to this.

In dem Zwischenraum zwischen Gehäuseunterteil 72 und Gehäuse 80 ist die Versorgungsleitung 84 untergebracht. Zu erkennen ist hierbei die Aussparung 82, sowie deren Anordnung relativ zur Versorgungsleitung 84. Innerhalb des Gehäuses 80 ist der Käfig 73 angeordnet, der die Spannelemente 50 aufnimmt, die aus Flachoval rohren 51, daran anliegenden Leisten 52 mit daran be festigten Belägen 53 gebildet sind. In die Flachovalroh re 51 sind Füllstücke 83 eingesetzt, welche verhindern, daß die Flachovalrohre 51 von den mittels Spreizfedern 66 tangential beaufschlagten Leisten 52, die hierdurch eine Radialauslenkung erfahren und die Flachovalrohre 51 gegen den Käfig 73 pressen, unzulässig verformt, z.B. gequetscht, werden.The supply line 84 is accommodated in the space between the lower housing part 72 and the housing 80 . The recess 82 and its arrangement relative to the supply line 84 can be seen here . Within the housing 80 , the cage 73 is arranged, which receives the clamping elements 50 , which are formed from flat oval tubes 51 , strips 52 lying thereon with coverings 53 attached to them. Filling pieces 83 are inserted into the flat oval tubes 51 , which prevent the flat oval tubes 51 from being deformed, for example, squeezed, by the strips 52 , which are acted upon tangentially by means of spreading springs 66 , which thereby experience radial deflection and press the flat oval tubes 51 against the cage 73 .

Ein weiterer Vorteil, der sich mit dem Einsatz von Füll stücken 83 verbindet, besteht in dem dadurch wesentlich verringerten Austauschvolumen für das Druckmedium. Hier durch werden wesentlich kürzere Ansprechzeiten bei Druckbeaufschlagung erzielt.Another advantage, which is associated with the use of filler pieces 83 , is the significantly reduced exchange volume for the pressure medium. In this way, considerably shorter response times are achieved when pressurized.

Das Füllstück 83 ist ein der Innenkontur des Flachoval rohres 51 weitgehend angepaßter Körper aus Metall, der geringes Gewicht und gute Verträglichkeit mit dem Flach ovalrohrwerkstoff aufweist.The filler 83 is an inner contour of the flat oval tube 51 largely adapted body made of metal, which has low weight and good compatibility with the flat oval tube material.

Deutlich zu erkennen ist ferner, daß die Mulden 65 ent sprechend der Außenkontur der Flachovalrohre 51 in den Käfigrücken 64 eingearbeitet sind. Ebenso ist gezeigt, daß der Belag 53 mit einer der Zylinderkontur der Schub stange 24 angepaßten Anpreßfläche versehen ist.It can also be clearly seen that the troughs 65 are incorporated accordingly in the outer contour of the flat oval tubes 51 in the cage back 64 . It is also shown that the pad 53 is provided with a cylinder contour of the push rod 24 adapted contact surface.

Der funktionsmäßige Ablauf bei der Betätigung der aus der Halte- und Transportvorrichtung gebildeten Verstel leinheit ist nachfolgend erläutert.The functional sequence when actuating the the holding and transport device formed Verstel The unit is explained below.

Im Ruhezustand ist die Haltevorrichtung druckbeauf schlagt und die Transportvorrichtung entlastet. Für eine Verstellung eines zu bewegenden Körpers, im Beispiel eine Schubstange, wird die Transportvorrichtung 42 akti viert, das heißt deren Flachovalrohre 51 werden mit Druckmedium beaufschlagt und legen sich konzentrisch an die Schubstange 24 an. Nun kann die Haltevorrichtung 44 entlastet werden, so daß die Schubstange 24 nur noch an der Transportvorrichtung 42 hängt. Nun erfolgt die li neare Verstellung der Transportvorrichtung mittels einem hier nicht näher behandelten Verstellantrieb. Bei Er reichen der Endstellung wird die Haltevorrichtung betä tigt und anschließend nach Druckentlastung die Trans portvorrichtung in ihre Ausgangsstellung gebracht.In the idle state, the holding device is pressurized and the transport device is relieved. For an adjustment of a body to be moved, in the example a push rod, the transport device 42 is activated, that is, its flat oval tubes 51 are pressurized with pressure medium and lie concentrically on the push rod 24 . Now the holding device 44 can be relieved, so that the push rod 24 only hangs on the transport device 42 . Now the linear adjustment of the transport device takes place by means of an adjustment drive, which is not dealt with here. When he reach the end position, the holding device is actuated and then the port device is brought into its initial position after relieving pressure.

Claims

1. Device for linear drive for rod-shaped bodies, in particular push rods, with a stationary holding device and with an axially movable trans port device, wherein the holding and the transport device each have thin-walled metal tubes with an oval cross-section as clamping elements and encompass the rod-shaped body and wherein by alternating loading the clamping elements with pressure medium alternately the holding and the transport device are non-positively connected to the rod-shaped body, characterized in that the clamping elements ( 50 ) are designed as individual elongated hollow bodies with longitudinal axes parallel to the rod-shaped body, that at least two clamping elements ( 50 ) each the holding and for the transport device ( 44, 42 ) are provided and that the clamping elements ( 50 ) are arranged on a circle concentric to the rod-shaped body ( 24 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that each elongated hollow body on its side facing the rod-shaped body is provided with a strip ( 52 ) with a friction-improving coating ( 53 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the lining ( 53 ) has a coefficient of friction µ = 0.3.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the covering ( 53 ) consists of metallic material and is screwed or riveted to the bar ( 52 ).

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the strips ( 52 ) on the associated holding or transport device ( 44, 42 ) are supported without introducing forces into the elongated hollow body.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding and the transport device ( 44, 42 ) each have a drive block ( 18 ) with an annular space in which an annular cage ( 63, 73 ) is arranged with sector-like therein used clamping elements ( 50 ), each of which can be pressurized uniformly by means of a movably guided line ( 69 ) connected to a ring line ( 45 ) for supplying pressure medium.

7. The device according to claim 6, characterized in that the annular cage ( 63, 73 ) on its inner surface uniformly distributed on the circumference molded troughs ( 65 ) in the axial direction, in which the clamping elements ( 50 ) engage positively.

8. The device according to claim 7, characterized in that the troughs ( 65 ) for receiving the clamping elements ( 50 ) are arranged symmetrically to the ring axis of the cage ( 63, 73 ).

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that troughs ( 65 ) are provided for at least four clamping elements ( 50 ).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ends of the elongated hollow body of the clamping elements ( 50 ) are each closed by means of weld-in lids and for their reinforcement are encompassed by an annular clamping ( 60 ) adapted to their cross section.

11. The device according to claim 10, characterized in that the clamping ( 60 ) is supported by springs on the drive block ( 18 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the springs axially parallel to the longitudinal axis of the Hollow bodies are aligned.

13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the ring line ( 45 ) by means of a flexible line ( 84 ) is connected to a supply line ( 46 ).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that to compensate for the stroke between the connected to the moving transport device ( 42 ) ring line ( 43 ) and the rigidly laid supply line ( 46 ), the flexible line ( 84 ) in an arc each guided to the ring line ( 45 ) and connected to the supply line ( 46 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the vertical projection of the flexible line ( 84 ) lies on a circular edge.

16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the transport device ( 42 ) has a cylindrical housing ( 80 ), the lateral surface of which has a segment-like recess ( 82 ) in order to enable contact-free guidance of the flexible line ( 84 ) .

17. The device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the cage ( 73 ) by means of axially acting springs ( 67 ) arranged on its two end faces, each of which is supported on the clamping ( 60 ), is resiliently suspended and thereby on all sides is mobile.

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that each with the resiliently suspended cage ( 73 ) cooperating clamping element ( 51 ) bulges symmetrically to its longitudinal axis, wherein the distances between the clamping element ( 51 ) to the cage and the rod-shaped body adjust.

19. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that each clamping element is rigidly coupled with its end faces to the cage ( 63 ) and bulges asymmetrically to its longitudinal axis when subjected to internal pressure.