DE4243497C1

DE4243497C1 - Druckmittelbetätigbares Stellglied

Info

Publication number: DE4243497C1
Application number: DE4243497A
Authority: DE
Inventors: Christoph Heckner
Original assignee: Duerkopp Adler AG
Current assignee: Duerkopp Adler AG
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2012-12-23
Also published as: JPH06280823A; US5558005A; JP3703152B2

Description

Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetätigbares Stellglied nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der gattungsbildenden DE 36 32 355 A1 ist ein druckmittelbetätigbares Stellglied mit hintereinander angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten bekannt, bei dem die Kolben und die Zylinder benachbarter Einheiten zu einem Bauteil zusammengefaßt sind.

Während die Fertigung der die Kolben zusammenfassenden Bauteile keine nennenswerten Schwierigkeiten bereitet, ist die Fertigung der die Zylinder zusammenfassenden Bauteile nur unter relativ hohem Kostenaufwand durchzuführen. Dies ist in der Anzahl der erforderlichen Bauteile, in der Beherrschung der dabei auftretenden Lage- und Formtoleranzen, in der erforderlichen Fertigungsqualität bestimmter Abmessungen und in den Kosten für die Zylinderrohre und den relativ hohen Montagekosten der Bauteile begründet. Weiter wirkt sich die bei dieser Bauart verwendete Dichtung ungünstig auf eine platzsparende Bauform aus, da derartige Dichtungen mit zunehmenden Kolben-Zylinder-Durchmessern bzw. mit zunehmenden Arbeitsdrücken des Druckmittels zunehmend dicker und stabiler ausgeführt werden müssen. Schließlich wird auch die Betriebssicherheit eines Stellgliedes infolge von aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzter Bauteile beeinträchtigt. Auch der der Schrift entnehmbare Hinweis zu der Konzeption des Vielstellungszylinders, mehrere seiner Bauteile als preisgünstig herzustellende Spritzgußteile auszuführen, führt nicht aus den Schwierigkeiten hinsichtlich der die Zylinder trennenden Dichtung als Trennwand heraus.

Aus der Veröffentlichung "Hydraulic Digital Actuator", Control Engineering, Februar 1965, Seiten 69 und 70, ist ein druckmittelbetätigbares Stellglied bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Kolben in einem Zylinderrohr verschiebbar aufgenommen ist. Zur Festlegung unterschiedlicher Arbeitshübe ist jeder der Kolben an einer Stirnseite mit einer Ausnehmung und an der anderen Stirnseite mit einem T-förmigen Ansatz ausgebildet. Die Herstellung derartiger Kolben ist infolge erheblicher Zerspanungsarbeit oder durch komplizierte Formen bei der Herstellung durch Spritzgießen mit erheblichen Kosten verbunden. Weiter ergibt sich aus diesem Aufbau ein Stellglied von nicht unbeträchtlicher Baulänge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Stellglied derart weiterzubilden, daß eine Verminderung der Herstellkosten, eine relativ kurze Baulänge und eine Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 gelöst. Die Zusammenfassung von Kolben und Zylinder benachbart angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten führt zu einer verminderten Anzahl von Bauteilen und macht Schraubenverbindungen entbehrlich. Hierdurch werden Kosten für die Schrauben, für die Erzeugung von Bohrungen und Gewinden und für die Montage eingespart, so daß sich insgesamt niedrigere Herstellkosten ergeben. Darüber hinaus führt die Zusammenfassung von Kolben und Zylinder benachbarter Kolben-Zylinder-Elementen zu Bauteilen, bei denen dünne Wandstärkenbereiche entbehrlich werden, woraus sich problemlos zu fertigende Bauteile mit gesteigerter Belastbarkeit und hoher Zuverlässigkeit ergeben.

Die Maßnahmen nach Anspruch 2 ergeben eine kostensparende Bauweise. Die Ausgestaltung nach den Merkmalen von Anspruch 3 führt zu einer steiferen und höher belastbaren Konstruktion des Zylinders. Weiter ergeben sich hieraus Vorteile für die Fertigung ungeachtete der Herstellung als zerspantes Teil oder als Kunststoffspritz- oder Druckguß- Teil.

Die weitere Ausgestaltung nach den Merkmalen von Anspruch 4 ermöglicht, die Einrichtungen zur Festlegung der Hübe der einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten mit Schrauben zu versehen, die ohne Schwierigkeiten mit handelsüblichen Werkzeugen zugänglich sind. Die weitere Ausgestaltung der Bauteile mit dem Merkmal von Anspruch 5 führt zu einer einfach herstellbaren und kostengünstigen Lösung, die außerdem einer Fertigung als Kunststoffspritz- oder Druckguß-Teil gerecht wird. Die weiteren Maßnahmen nach Anspruch 6 bringen den Vorteil einer platzsparenden Bauweise.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Stellglied nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt durch das Stellglied gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1, wobei hiervon ein oberer unterer Teil einer Ansicht in Richtung des Sichtpfeils V in Fig. 1 entspricht,

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt durch das Stellglied gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 1, wobei hiervon ein oberer unterer Teil einer Ansicht in Richtung des Sichtpfeils VI in Fig. 1 entspricht, und

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt durch ein Verbindungsteil des Stellglieds gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1.

Ein Stellglied 1 ist einenends mit einem abschließendem Bauteil 2 und anderenends mit einem abschließendem Bauteil 3 ausgebildet. Das Bauteil 2 weist entsprechend der Fig. 1 einen Flansch 4 auf, der mit zwei Abflachungen 5 und 6 eine abgeflachte Kreisform darstellt. Der Flansch 4 ist mit strichpunktiert gezeichneten Linien 7 und 8 vermaßt, durch deren Schnittpunkt eine Längsachse 9 verläuft. Rechtwinklig zu den Abflachungen 5, 6 verläuft eine Linie 10. Die Linie 10 schließt mit der Linie 7 einen Winkel W1 von 20 Grad ein.

Der Flansch 4 ist weiter mit einer sich in der Längsachse 9 erstreckenden Sackbohrung ausgeformt, die einen Zylinder 11 mit einem Boden 12 bildet. Der Flansch 4 weist mit der abgeflachten Kreisform und seiner Ausdehnung in Richtung der Längsachse 9 eine geschlossene Mantelfläche 13 auf. An dem Flansch 4 ist ein angedrehter Ansatz 14 vorgesehen, der zwei zueinander und zu der Längsachse 9 parallele Flächen 15 und 16 aufweist. In dem Ansatz 14 erstreckt sich eine Bohrung 17, deren Achse die Längsachse 9 etwa rechtwinklig kreuzt.

Der Flansch 4 ist weiter mit mehreren, parallel zu der Längsachse 9 verlaufenden und auf einem Teilkreis 18 (Fig. 1) positionierten Bohrungen ausgebildet, wie dies im einzelnen nachfolgend beschrieben wird.

Auf den Schnittpunkten von Linie 8 und Teilkreis 18 befinden sich zwei durchgehende Bohrungen (nicht bezeichnet), in denen Führungsstangen 19 und 20 verschiebbar aufgenommen sind. Die Führungsstangen 19, 20 und der Flansch 4 sind aus Materialien, beispielsweise Stahl und Kunststoff, hergestellt, die eine geeignete Werkstoffpaarung für ein wartungsfreies Schiebelager bilden. Die Führungsstangen 19, 20 sind jeweils an ihren Stirnseiten mit Gewindebohrungen (nicht bezeichnet) versehen, in denen Schrauben 21, 22 in Form von Zylinderkopfschrauben mit Innensechskant aufgenommen sind. Die Köpfe der Schrauben 21, 22 sind in ihren Durchmessern größer als die Durchmesser der Führunstangen 19, 20 bemessen. Für die weitere Beschreibung wird festgelegt, daß alle nachfolgend zu nennenden Schrauben in ihrer Kopfform der genannten Zylinderkopfschraube mit Innensechskant entsprechen.

Weiter ist der Flansch 4 mit Stufenbohrungen 23, 24 ausgebildet, die durch die Schnittpunkte einer Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Die Linie 25 schließt mit der Linie 7 einen Winkel W2 von 50 Grad ein. Die Stufenbohrungen 23, 24 sind identisch und entsprechend der Darstellung der Stufenbohrung 23 in Fig. 3 ausgebildet. In den Stufenbohrungen 23, 24 sind mit Spiel, also axial verschiebbar, Schrauben 26, 27 aufgenommen.

Weiter ist der Flansch 4 mit Bohrungen 28, 29 ausgebildet, die durch die Schnittpunkte einer Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Die Linie 30 schließt mit der Linie 7 einen Winkel W3 von 50 Grad ein. Die Bohrungen 28, 29 sind entsprechend der großen Bohrung der Stufenbohrung 23 einander gleich und entsprechend der Darstellung der Bohrung 28 in Fig. 2 ausgebildet.

Der Flansch 4 ist weiter mit Bohrungen 31, 32 ausgebildet, die durch die Schnittpunkte einer Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Die Linie 33 schließt mit der Linie 7 einen Winkel W4 von 10 Grad ein. Die Bohrungen 31, 32 sind als Freibohrungen zum ungehinderten Durchgang eines Schraubendrehwerkzeuges 34 ausgeführt, wie dies im unteren Teil der Fig. 3 strichpunktiert dargestellt ist. Das Schraubendrehwerkzeug 34 ist als abgewinkeltes Stück von Profilstahl mit sechskantförmigem Querschnitt passend zu dem genannten Innensechskant ausgebildet.

In dem Flansch 4 ist ein Kanal 35 eingearbeitet, der in dem Boden 12 des Zylinders 11 endet. Weitere Einzelheiten zu dem Kanal 35 werden nachfolgend beschrieben. Schließlich ist der Flansch 4 durch eine Kante 36 begrenzt. Die Kante 36 ist in Fig. 3 mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen, wobei eine Maßhilfslinie aus Platzgründen gleichzeitig als Bezugszeichen-Linie verwendet worden ist. Gleiches gilt für nachfolgend erwähnte Kanten dieser Art.

In dem Zylinder 11 ist ein Kolben 37 mit Spiel und in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar aufgenommen, der Teil eines Verbindungsteils 38 ist. Zum besseren Verständnis wird insbesondere auf die Fig. 4 verwiesen, in der das Verbindungsteil 38 gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1 dargestellt ist.

Der Kolben 37 ist an einer Stirnseite 39 mit einem Rand 40 ausgebildet, der eine eckige Nut (nicht bezeichnet) begrenzt. In dieser ist eine U-förmig geformte Dichtmanschette 41 aufgenommen, die aus elastischem Material, beispielsweise ölbeständigem Gummi, hergestellt ist. Derartige Dichtmanschetten sind von Hydraulik- oder Pneumatik-Zylindern bekannt und als handelsübliche Bauteile erhältlich. Mit der elastischen Ausgestaltung der Dichtmanschette 41 wird der Kolben 37 in dem Zylinder 11 gegen den Druck des Druckmittels wie Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit abgedichtet und verschiebbar aufgenommen. Der Kolben 37 und der Zylinder 11 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit A.

Die Dichtmanschette 41 stützt sich auf einer Ringfläche der Nut ab. Von hier aus erstreckt sich der Kolben 37 in Richtung der Längsachse 9 zu einem Flansch 42 hin und endet an einer Kante 43. Der Flansch 42 ist in seiner äußeren Form wie der Flansch 4 ausgebildet. Dementsprechend ist der Flansch 42 ist mit den Abflachungen 44 und 45 und mit einer Mantelfläche 46 versehen. Die Mantelfläche 46 entspricht im Prinzip der Mantelfläche 13.

Der Flansch 42 ist durch eine Kante 47 begrenzt, von der sich eine in Richtung der Längsachse 9 verlaufende zentrische Sackbohrung erstreckt, die einen Zylinder 48 mit einem Boden 49 bildet. Mit der beschriebenen Anordnung sind der Kolben 37 und der Zylinder 48 fluchtend zueinander und auf der Längsachse 9 positioniert. Rechtwinklig zu der Abflachung 45 ist in dem Flansch 42 eine abgestufte und auf die Längsachse 9 zulaufende Sackbohrung (nicht bezeichnet) angeordnet, die in dem Boden 49 endet und einen geradlinigen Kanal 50 bildet. Der Kanal 50 ist über ein in die Sackbohrung eingepreßtes Verbindungsrohr 51 mit einem Schlauch 52 für das Druckmittel verbunden.

Entsprechend der Ausgestaltung des Kanals 50 mit dem Verbindungsrohr 51 und dem Schlauch 52 ist auch der in dem Zylinder 11 einmündende Kanal 35 ausgeführt.

Das Verbindungsteil 38 ist an dem Flansch 42 ebenso wie vier weitere Verbindungsteile 53, 54, 55, 56 und das Bauteil 3 an Flanschen 57, 58, 59, 60 und 61 mit durchgehenden Bohrungen (nicht bezeichnet) ausgebildet. Die Positionen dieser Bohrungen sind durch die Schnittpunkte der Linie 8 mit dem Teilkreis 18 festgelegt. In den Bohrungen sind die Führungsstangen 19, 20 verschiebbar aufgenommen.

Der Flansch 42 ist mit gleich ausgebildeten Stufenbohrungen versehen, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Stufenbohrung 62 davon ist in Fig. 2 dargestellt. Weiter ist der Flansch 42 mit gleich ausgebildeten Gewindebohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Gewindebohrung 63 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Schließlich ist der Flansch 42 noch mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 64 davon ist in Fig. 3 dargestellt.

Das Verbindungsteil 53 ist mit einem Kolben 65 ausgebildet, der wie der Kolben 37 mit einer Dichtmanschette (nicht bezeichnet) versehen ist und an einer Kante 66 endet. Der Kolben 65 ist mit Spiel in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar in dem Zylinder 48 aufgenommen. Der Kolben 65 und der Zylinder 48 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit B. Mit dieser Anordnung ist erreicht, daß das Verbindungsteil 38 den Kolben 37 von der Kolben-Zylinder-Einheit A und den Zylinder 48 von der benachbarten Kolben-Zylinder-Einheit B aufweist.

Der Flansch 57 ist mit einem Zylinder 67 ausgebildet, der sich von einer Kante 68 entsprechend dem Zylinder 48 auf der Längsachse 9 erstreckt und einen Boden mit einem einmündenden Kanal (beide nicht bezeichnet) aufweist. Der Flansch 57 ist mit gleich ausgebildeten Stufenbohrungen versehen, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Stufenbohrung 69 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Weiter ist der Flansch 57 mit gleich ausgebildeten Gewindebohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Gewindebohrung 70 davon ist in Fig. 2 dargestellt. Schließlich ist der Flansch 57 noch mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 71 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Der Flansch 57 ist außen mit einer der Mantelfläche 13 ähnelnden Mantelfläche 72 versehen.

Das Verbindungsteil 54 ist mit einem Kolben 73 ausgebildet, der wie der Kolben 37 mit einer Dichtmanschette (nicht bezeichnet) versehen ist und an einer Kante 74 endet. Der Kolben 73 ist mit Spiel in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar in dem Zylinder 67 aufgenommen. Der Kolben 73 und der Zylinder 67 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit C. Mit dieser Anordnung ist erreicht, daß das Verbindungsteil 53 den Kolben 65 von der Kolben-Zylinder-Einheit B und den Zylinder 67 von der benachbarten Kolben-Zylinder-Einheit C aufweist.

Der Flansch 58 ist mit einem Zylinder 75 ausgebildet, der sich von einer Kante 76 entsprechend dem Zylinder 48 auf der Längsachse 9 erstreckt und einen Boden mit einem einmündenden Kanal (beide nicht bezeichnet) aufweist. Der Flansch 58 ist mit gleich ausgebildeten Gewindebohrungen versehen, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Gewindebohrung 77 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Weiter ist der Flansch 58 mit gleich ausgebildeten Gewindebohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Gewindebohrung 78 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Schließlich ist der Flansch 58 noch mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 79 davon ist in Fig. 2 dargestellt. Der Flansch 58 ist außen mit einer der Mantelfläche 13 ähnelnden Mantelfläche 80 versehen.

Das Verbindungsteil 55 ist mit einem Kolben 81 ausgebildet, der wie der Kolben 37 mit einer Dichtmanschette (nicht bezeichnet) versehen ist und an einer Kante 82 endet. Der Kolben 81 ist mit Spiel in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar in dem Zylinder 75 aufgenommen. Der Kolben 81 und der Zylinder 75 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit D. Mit dieser Anordnung ist erreicht, daß das Verbindungsteil 54 den Kolben 73 von der Kolben-Zylinder-Einheit C und den Zylinder 75 von der benachbarten Kolben-Zylinder-Einheit D aufweist.

Der Flansch 59 ist mit einem Zylinder 83 ausgebildet, der sich von einer Kante 84 entsprechend dem Zylinder 48 auf der Längsachse 9 erstreckt und einen Boden mit einem einmündenden Kanal (beide nicht bezeichnet) aufweist. Der Flansch 59 ist mit gleich ausgebildeten Stufenbohrungen versehen, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Stufenbohrung 85 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Weiter ist der Flansch 59 mit gleich ausgebildeten Gewindebohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Gewindebohrung 86 davon ist in Fig. 2 dargestellt. Schließlich ist der Flansch 59 noch mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 87 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Der Flansch 59 ist außen mit einer der Mantelfläche 13 ähnelnden Mantelfläche 88 versehen.

Das Verbindungsteil 56 ist mit einem Kolben 89 ausgebildet, der wie der Kolben 37 mit einer Dichtmanschette (nicht bezeichnet) versehen ist und an einer Kante 90 endet. Der Kolben 89 ist mit Spiel in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar in dem Zylinder 83 aufgenommen. Der Kolben 89 und der Zylinder 83 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit E. Mit dieser Anordnung ist erreicht, daß das Verbindungsteil 55 den Kolben 81 von der Kolben-Zylinder-Einheit D und den Zylinder 83 von der benachbarten Kolben-Zylinder-Einheit E aufweist.

Der Flansch 60 ist mit einem Zylinder 91 ausgebildet, der sich von einer Kante 92 entsprechend dem Zylinder 48 auf der Längsachse 9 erstreckt und einen Boden mit einem einmündenden Kanal (beide nicht bezeichnet) aufweist. Der Flansch 60 ist mit gleich ausgebildeten Stufenbohrungen versehen, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Stufenbohrung 93 davon ist in Fig. 2 dargestellt. Weiter ist der Flansch 60 mit gleich ausgebildeten Gewindebohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Gewindebohrung 94 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Schließlich ist der Flansch 60 noch mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 95 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Der Flansch 60 ist außen mit einer der Mantelfläche 13 ähnelnden Mantelfläche 96 versehen.

Das Bauteil 3 ist mit einem Kolben 97 ausgebildet, der wie der Kolben 37 mit einer Dichtmanschette (nicht bezeichnet) versehen ist und an einer Kante 98 endet. Der Kolben 97 ist mit Spiel in Richtung der Längsachse 9 verschiebbar in dem Zylinder 91 aufgenommen. Der Kolben 97 und der Zylinder 91 bilden eine Kolben-Zylinder-Einheit F.

Mit dieser Anordnung ist erreicht, daß das Verbindungsteil 56 den Kolben 89 von der Kolben-Zylinder-Einheit E und den Zylinder 91 von der benachbarten Kolben-Zylinder-Einheit F aufweist.

Der Flansch 61 ist mit einem angedrehten Ansatz 99 versehen, der in einer Kante 100 endet. Der Ansatz 99 ist mit zwei zueinander und zu der Längsachse 9 parallelen Flächen 101 und 102 versehen. In dem Ansatz 99 erstreckt sich eine Bohrung 103, deren Achse die Längsachse 9 etwa rechtwinklig kreuzt.

Der Ansatz 99 entspricht in seiner Ausgestaltung und Winkelstellung in bezug auf die Längsachse 9 dem Ansatz 14 des Bauteils 2.

Der Flansch 61 ist mit gleich ausgebildeten Stufenbohrungen versehen, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 33 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Stufenbohrung 104 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Weiter ist der Flansch 61 mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 30 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 105 davon ist in Fig. 2 dargestellt. Schließlich ist der Flansch 61 noch mit gleich ausgebildeten Bohrungen ausgebildet, deren Positionen durch die Schnittpunkte der Linie 25 mit dem Teilkreis 18 festgelegt sind. Eine Bohrung 106 davon ist in Fig. 3 dargestellt. Der Flansch 61 ist außen mit einer der Mantelfläche 13 ähnelnden Mantelfläche 107 versehen.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Kolben 37, 65, 73, 81, 89, 97 und die Zylinder 11, 48, 67, 75, 83, 91 in ihrer Erstreckung in Richtung der Längsachse 9 derart bemessen, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten A einen Hub ha, B einen Hub hb, C einen Hub hc, D einen Hub hd, E einen Hub he und F einen Hub hf ausführen können. Weiter ist dafür Sorge getragen, daß sämtliche Kolben 37, 65, 73, 81, 89, 97 in ihren, in die Zylinder 11, 48, 67, 75, 83, 91 eingefahrenen Stellungen zu den Böden ein Spiel von etwa 1 Millimeter aufweisen. Vorzugsweise sind die Hübe ha bis hf derart bemessen, daß eine Proportion ha : hb : hc : hd : he : hf = 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 erfüllt ist.

Die Kolben-Zylinder-Einheiten A bis F sind jeweils durch zwei diametral angeordnete Schrauben in Richtung der Längsachse 9 festgelegt. Die Schrauben sind in den genannten Gewindebohrungen eingeschraubt und gegen ein Reibmoment schwergängig drehbar und somit gegen unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert.

Im einzelnen sind

- die Kolben-Zylinder-Einheit A in dem Hub ha durch die Schrauben 26, 27 begrenzt,
- die Kolben-Zylinder-Einheit B in dem Hub hb durch Schrauben begrenzt, von denen eine in Fig. 2 als Schraube 109 dargestellt ist,
- die Kolben-Zylinder-Einheit C in dem Hub hc durch Schrauben begrenzt, von denen eine in Fig. 3 als Schraube 110 dargestellt ist,
- die Kolben-Zylinder-Einheit D in dem Hub hd durch Schrauben begrenzt, von denen eine in Fig. 3 als Schraube 111 dargestellt ist,
- die Kolben-Zylinder-Einheit E in dem Hub he durch Schrauben begrenzt, von denen eine in Fig. 2 als Schraube 112 dargestellt ist und
- die Kolben-Zylinder-Einheit F in dem Hub hf durch Schrauben begrenzt, von denen eine in Fig. 3 als Schraube 113 dargestellt ist.

Die genannten Schrauben 26, 27, 109 bis 113 bilden Einrichtungen zur Festlegung der Hübe ha, hb, hc, hd, he und hf.

Es wird noch vermerkt, daß in den Flanschen 53 bis 56 Kanäle (nicht bezeichnet) angeordnet sind, die dem Aufbau des Kanals 50 entsprechen. Mit der beschriebenen Ausbildung der Flansche 4, 42 und 57 bis 61 wird erreicht, daß die Kanäle sämtlicher Kolben-Zylinder-Einheiten A bis F in Richtung der Längsachse (9) fluchtend angeordnet sind.

Das Stellglied 1 ist über eine pneumatische Steuerung (nicht dargestellt) ansteuerbar verbunden, wobei das Druckmittel den einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten A bis F nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit zugeführt werden kann, wie dies beispielsweise aus der DE 31 18 964 C2 (entsprechent US-PS 4,412,498) bekannt ist.

Die Arbeitsweise des Stellglieds 1 ist wie folgt

In einem entlüfteten Zustand nehmen alle Kolben-Zylinder- Einheiten A bis F bei einer Belastung durch gleichgroß und entgegengesetzt gerichtete Kräfte F1 und F2 des Stellglieds 1 eine eingefahrene Stellung ein. In dieser Stellung gelangen jeweils die Kanten 36 und 43, 47 und 66, 68 und 74, 76 und 82, 84 und 90, 92 und 98 zur Anlage. Bei Beaufschlagung mit dem Druckmittel nimmt mindestens eine der Kolben-Zylinder-Einheiten A bis F eine ausgefahrene Stellung ein. Dabei gelangen die Köpfe der zugehörigen Schrauben der mindesten einen Kolben-Zylinder-Einheit A bis F in den entsprechenden Stufenbohrungen zur Anlage.

Je nach Ansteuerung der Kolben-Zylinder-Einheiten A bis F streckt sich das Stellglied 1 gegen die Kräfte F1 und F2 bis auf eine maximale Länge L1, wie diese in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Während der Ausführung von Längenänderungen verschieben sich die abschließenden Bauteile 2 und 3, die Verbindungsteile 38 und 53 bis 56 gleitend auf den Führungsstangen 19 und 20. Diese dienen somit der Führung der Bauteile 2, 3 und der Verbindungsteile 38, 53 bis 56. Mit den Köpfen der Schrauben 21 und 22 werden die Führungsstangen in ihren axial möglichen Verschiebungen begrenzt.

Bezugszeichenliste

  1 Stellglied
  2 abschließendes Bauteil
  3 abschließendes Bauteil
  4 Flansch
  5 Abflachung
  6 Abflachung
  7 strichpunktierte Linie
  8 strichpunktierte Linie
  9 Längsachse
10 Linie
11 Zylinder
12 Boden
13 Mantelfläche
14 angedrehter Ansatz
15 Fläche
16 Fläche
17 Bohrung
18 Teilkreis
19 Führungsstange
20 Führungsstange
21 Schraube
22 Schraube
23 Stufenbohrung
24 Stufenbohrung
25 Linie
26 Schraube
27 Schraube
28 Bohrung
29 Bohrung
30 Linie
31 Bohrung
32 Bohrung
33 Linie
34 Schraubendrehwerkzeug
35 Kanal
36 Kante
37 Kolben
38 Verbindungsteil
39 Stirnseite
40 Rand
41 Dichtmanschette
42 Flansch
43 Kante
44 Abflachung
45 Abflachung
46 Mantelfläche
47 Kante
48 Zylinder
49 Boden
50 Kanal
51 Verbindungsrohr
52 Schlauch
53 Verbindungsteil
54 Verbindungsteil
55 Verbindungsteil
56 Verbindungsteil
57 Flansch
58 Flansch
59 Flansch
60 Flansch
61 Flansch
62 Stufenbohrung
63 Gewindebohrung
64 Bohrung
65 Kolben
66 Kante
67 Zylinder
68 Kante
69 Stufenbohrung
70 Gewindebohrung
71 Bohrung
72 Mantelfläche
73 Kolben
74 Kante
75 Zylinder
76 Kante
77 Gewindebohrung
78 Gewindebohrung
79 Bohrung
80 Mantelfläche
81 Kolben
82 Kante
83 Zylinder
84 Kante
85 Stufenbohrung
86 Gewindebohrung
87 Bohrung
88 Mantelfläche
89 Kolben
90 Kante
91 Zylinder
92 Kante
93 Stufenbohrung
94 Gewindebohrung
95 Bohrung
96 Mantelfläche
97 Kolben
98 Kante
99 angedrehter Ansatz
100 Kante
101 Fläche
102 Fläche
103 Bohrung
104 Stufenbohrung
105 Bohrung
106 Bohrung
107 Mantelfläche
108 -
109 Schraube
110 Schraube
111 Schraube
112 Schraube
113 Schraube
L1 Länge
ha Hub
hb Hub
hc Hub
hd Hub
he Hub
hf Hub
F1 Kraft
F2 Kraft
A Kolben-Zylinder-Einheit
B Kolben-Zylinder-Einheit
C Kolben-Zylinder-Einheit
D Kolben-Zylinder-Einheit
E Kolben-Zylinder-Einheit
F Kolben-Zylinder-Einheit
W1 Winkel
W2 Winkel
W3 Winkel
W4 Winkel

Claims

1. Druckmittelbetätigbares Stellglied (1) mit einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten, in Richtung einer Längsachse (9) verschiebbaren Kolben-Zylinder- Einheiten (A, B, C, D, E, F)

- die ein benachbarte Bauteile der Kolben-Zylinder- Einheiten (A, B, C, D, E, F) vereinigendes Verbindungsteil (38; 53; 54; 55; 56) mit einem Kanal für das Druckmittel,
- und die Einrichtungen (26, 27, 109 bis 113) zur Festlegung der Hübe (ha, hb, hc, hd, he, hf) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (38; 53; 54; 55; 56) den Kolben (37; 65; 73; 81; 89) einer der Kolben-Zylinder- Einheiten (A, B, C, D, E) und den Zylinder (48; 67; 75; 83; 91) einer benachbarten Kolben-Zylinder- Einheit (B; C; D; E; F) aufweist.

2. Druckmittelbetätigbares Stellglied (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Stellglied (1) einenends abschließende Bauteil (3) einen Kolben (97) und ein das Stellglied (1) anderenends abschließende Bauteil (2) einen Zylinder (11) aufweist.

3. Druckmittelbetätigbares Stellglied (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abschließenden Bauteile (2, 3) und die, Verbindungsteile (38; 53; 54; 55; 56) eine geschlossene Mantelfläche (13, 107 und 46; 72; 80; 88; 96) aufweisen.

4. Druckmittelbetätigbares Stellglied (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abschließenden Bauteile (2, 3) und die Verbindungsteile (38; 53; 54; 55; 56) zur Aufnahme der die Hübe (ha, hb, hc, hd, he, hf) begrenzenden Schrauben (26, 27, 109 bis 113) mit Ausnehmungen (31, 32, 64, 95, 106, 23, 24, 62, 69, 85, 93, 104) für ein Schraubendrehwerkzeug (34) und für die Köpfe der Schrauben (26, 27, 109 bis 113) ausgebildet sind.

5. Druckmittelbetätigbares Stellglied (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (35; 50) für das Druckmittel geradlinig ausgebildet ist und in dem Boden (12; 49) des Zylinders (11; 48) endet.

6. Druckmittelbetätigbares Stellglied (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kanäle (35; 50) sämtlicher Kolben-Zylinder- Einheiten (A, B, C, D, E, F) in Richtung der Längsachse (9) fluchtend angeordnet sind.