DE3827428A1

DE3827428A1 - Pneumatischer oder hydraulischer schwenkantrieb fuer armaturen

Info

Publication number: DE3827428A1
Application number: DE19883827428
Authority: DE
Inventors: Georg Fritz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-15

Description

Die Erfindung geht aus von einem Schwenkantrieb mit einer Schwingenspindel und zwei starr verbundenen Kolben, die in einem Zylindergehäuse pneumatisch oder hydraulisch verschiebbar sind, insbesondere zur Betätigung von Armaturen mit 90°-Schaltwinkel.

Schwenkantriebe für Armaturen werden mit einfach beauf schlagten oder mit doppelt beaufschlagten Kolben für Gas- oder Hydrauliksteuermedien gefertigt. In letzter Zeit werden vorwiegend Antriebe mit zwei Doppelkolben in einem Gehäuse (bei gegenläufiger Arbeitsweise) ein gesetzt. Bei diesen Doppelkolbenanordnungen wird die Kolbenbewegung über seitliche Zahnstangen und ein mittig gelagertes Ritzel in eine Torsionsbewegung um gesetzt. Anstelle von Zahnstange und Ritzel werden auch Schwingenspindeln und Treibbolzen zur Kraftüber tragung verwendet. Bei allen erwähnten Antrieben ist der mechanische Aufwand für die Führungsteile relativ groß. Teilweise werden dabei auch erhebliche Reibungs verluste in Kauf genommen. Ein weiterer Nachteil be steht darin, daß der Raumbedarf der gesamten Antriebs einheit zu groß ist. Hier setzt die Erfindung an.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag die Aufgabe zugrunde, die mittels Steuermedien erzeugte Kolbenkraft bei geringstmöglichem Raumbedarf und gleichzeitiger Mini mierung der Fertigungskosten optimal ein- und umzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse für den Schwenkantrieb aus zwei identischen Guß- oder Schmiedeteilen gefertigt ist, die aus einseitig geschlossenen Zylindern bestehen und mittig ohne Zwischen teil zusammengefügt sind.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß eine Druckplatte des Kolbens als abnehmbare Abdeckplatte ausgebildet ist und daß im Verbindungsteil zwischen den beiden Kolben einseitig offene Federkammern für die Aufnahme von Rückstellfedern angeordnet sind, die sich einerseits an der Innenfläche der Gehäusestirnwand und andererseits bei abgenommener Abdeckplatte an der Innenfläche des hinter der Spindel liegenden Kolbens abstützen.

Zweckmäßig ist die abnehmbare Abdeckplatte so ausgebildet, daß sie gleichzeitig den für die Abdichtung des Kolbens notwendigen O-Ring enthält.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß sich die Schwingenspindel senkrecht zur Achse quer durch den Kolbenverbindungsteil erstreckt und daß im Kolben verbindungsteil ein Längsschlitz für die Aufnahme der Schwingenspindel vorgesehen ist.

Eine konstruktiv vorteilhafte Maßnahme besteht ferner darin, daß ein Zylinder über einen Kanal und eine gleich zeitig die beiden Gehäuseteile fixierende Hohlschraube mit einem Anschluß für das pneumatische oder hydraulische Steuermedium verbunden ist.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

Durch das Konstruktionsprinzip, daß die beiden Zylinder hälften keine Deckel benötigen und ohne Zwischenteil direkt mittig zusammengefügt werden können, werden die Voraussetzungen für eine einfache und äußerst kompakte Bauweise erzielt. In die gleiche Richtung zielen auch die im Verbindungsteil zwischen den beiden Kolben unter gebrachten Federkammern, da auf diese Weise für die Rückstellfedern nicht ein zusätzlicher Raum geschaffen werden muß. Ferner weist die der Erfindung zugrunde liegende Konstruktion als dynamische Dichtungen ledig lich die beiden Kolben-O-Ringe auf, was zur Folge hat, daß minimale Reibungsverluste auftreten, die bei Betrieb gegen Federkraft (Ein-Kolben-Betrieb) durch Wegfall des einen O-Ringes nochmals reduziert werden. Bei Doppelkolbenbetrieb werden aufgrund der starren Konstruktion,der geringen Reibungswiderstände und der dadurch bedingten Entlastung der Zylinderflächen sehr lange Einsatzzeiten (Standzeiten) erzielt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung mit Teilschnitten des Schwenkantriebes und

Fig. 2 eine Seitenansicht.

Der Schwenkantrieb gemäß Fig. 1 besitzt ein Gehäuse aus zwei identischen Guß- oder Schmiedeteilen 1 und 2, die aus einseitig geschlossenen Zylindern bestehen und mittig ohne Zwischenteil mittels Schrauben zusammengefügt sind. Die Stirnwände der beiden Gehäusehälften 1 und 2 sind mit 3 und 4 bezeichnet. Der im Zylinderraum 5 ver schiebbare Doppelkolben 6 besteht aus einem massiven, zylindrischen Mittelteil 7 mit Druckplatten 8 und 9, die jeweils eine O-Ring-Dichtung 10, 11 aufweisen. Zur Betätigung des Kolbens 6 wird z. B. der vor der Druckplatte 9 liegende Zylinderraum 5 mit Druck beauf schlagt. Dadurch wird der Kolben an den linken Anschlag 12 geschoben. Wird umgekehrt der vor der Druckplatte 8 liegende Zylinderraum mit Druck beaufschlagt, so wandert der Kolben 6 nach rechts (Anschlag 13). Die Anschlüsse 14 und 15 für das Steuermedium (Steuerluft) sind an der Stirnseite 3 angeordnet. Der gegenüberliegende Zylinder zur Beaufschlagung der Druckplatte 8 (Gegenkolben) ist über einen Kanal 16 und eine axial durchbohrte Gehäuse schraube 17, die gleichzeitig zur Fixierung der Gehäuse hälften 1 und 2 dient, mit dem Anschluß 14 verbunden. Der Anschluß 15 dient, wie schon erwähnt, zur Versorgung des Zylinders 5 bzw. zur Beaufschlagung der Druckplatte 9 mit der Steuerluft. Hinter den Druckplatten 8 und 9 ist der Kolben 6 mit Führungsbändern 18, 19 versehen. Auf grund der weit auseinanderliegenden Führungsbänder 18, 19 können Kippmomente leichter aufgefangen und die O-Ring-Dichtungen 10 und 11 entlastet werden. Dies bietet eine Gewähr für lange Einsatz- bzw. Standzeiten.

In den Verbindungsteil 7 des Doppelkolbens 6 sind ein seitig offene, sich in Längsrichtung erstreckende Feder kammern 20 gebohrt. Diese Federkammern erstrecken sich über den gesamten Verbindungsteil und reichen bis an die Druckplatte 8 des Gegenkolbens jenseits der Gehäuse mittellinie. Beim Betrieb des Kolbens als Einfachkolben wird die gleichzeitig als Abdeckplatte fungierende Druck platte 9 abgeschraubt, so daß die Federkammern 20 nunmehr frei zugänglich sind. In die Federkammern 20 werden dann Druckfedern 21 gesteckt, die sich einerseits an der Innenfläche der Gehäusestirnwand 3 und andererseits an der Innenfläche des Gegenkolbens, d. h. an der Innen seite der Druckplatte 8, abstützen. Bei Einfachkolben betrieb, also nach Entfernung der Abdeckplatte 9, wird die rechte Kolbenseite nur noch geführt und nicht mehr gedichtet, was den Reibungswiderstand reduziert und eine Beatmung über die Mittelnaht des Gehäuses ermöglicht.

Die Längsbewegung des Kolbens 6 wird in bekannter Weise mit Hilfe einer Schwingenspindel 22 in eine Torsions bewegung umgesetzt. Konstruktive Vorteile ergeben sich jedoch dadurch, daß hier die Schwingenspindel 22 senk recht zur Achse quer durch den Verbindungsteil 7 ange ordnet ist. Zu diesem Zweck ist in dem Verbindungsteil 7 ein entsprechend breiter Längsschlitz 24 für die Aufnahme der Schwingenspindel 22 vorhanden. Aus dieser Bauweise resultiert wiederum ein geringerer Platzbedarf.

Claims

1. Schwenkantrieb mit einer Schwingenspindel und zwei starr verbundenen Kolben (6), die in einem Zylinder gehäuse pneumatisch oder hydraulisch verschiebbar sind, insbesondere zur Betätigung von Armaturen mit 90°-Schaltwinkel, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei identischen Guß- oder Schmiedeteilen (1, 2) gefertigt ist, die aus einseitig geschlossenen Zylindern bestehen und mittig ohne Zwischenteil zu sammengefügt sind.

2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckplatte des Kolbens (6) als abnehmbare Abdeckplatte (9) ausgebildet ist und daß im Verbindungs teil (7) zwischen den beiden Kolbenplatten (8, 9) ein seitig offene Federkammern (20) für die Aufnahme von Rückstellfedern (21) angeordnet sind, die sich bei abgenommener Abdeckplatte (9) einerseits an der Innen fläche der Gehäusestirnwand (3) und andererseits an der Innenfläche des hinter der Spindel (22) liegenden Kolbens abstützen.

3. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die abnehmbare Abdeckplatte (9) eine O-Ring-Dichtung (11) aufweist.

4. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Zylinder über einen Kanal (16) und eine gleichzeitig die beiden Gehäuseteile (1, 2) fixie rende Hohlschraube (17) mit einem Anschluß (14) für das Steuermedium verbunden ist.

5. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schwingenspindel (22) senkrecht zur Achse quer durch den Kolbenverbindungsteil (7) ange ordnet und im Kolbenverbindungsteil (7) ein Längs schlitz (24) für die Aufnahme der Schwingenspindel (22) vorgesehen ist.