EP0449803A1 - Swivel drive - Google Patents

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Publication number
EP0449803A1
EP0449803A1 EP91890058A EP91890058A EP0449803A1 EP 0449803 A1 EP0449803 A1 EP 0449803A1 EP 91890058 A EP91890058 A EP 91890058A EP 91890058 A EP91890058 A EP 91890058A EP 0449803 A1 EP0449803 A1 EP 0449803A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stop
piston
pinion
drive
end positions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91890058A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erich Vörös
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoerbiger Fluidtechnik KG
Original Assignee
Hoerbiger Fluidtechnik KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoerbiger Fluidtechnik KG filed Critical Hoerbiger Fluidtechnik KG
Publication of EP0449803A1 publication Critical patent/EP0449803A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/065—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the rack-and-pinion type

Definitions

  • the invention relates to a swivel drive, in particular for pneumatic actuation, with at least one drive piston acting on a pinion via a toothed rack and which can be adjusted between two end positions relative to its cylinder when pressure is applied.
  • Such swivel drives work with limited angles of rotation and generate the swivel movement from the linear piston movement via the rack and pinion gear.
  • hydraulic swivel drives of the type mentioned can also move and hold intermediate positions relatively securely and also under load with a good seal, there is a serious disadvantage, particularly for pneumatic drives of this type, that only the two end positions can be really clamped securely and without play.
  • the object of the present invention is to design a swivel drive of the type mentioned, in particular for pneumatic actuation, in such a way that intermediate positions can be approached in any order in a simple manner and also in normal operation without modification of the arrangement, and with a small angular tolerance even under Are durable.
  • a stop element provided with a further toothed rack also engages with the pinion and in that at least one adjustable in a stop cylinder when pressure is applied between two end positions Stop piston is provided which limits the movement of the stop element at least in one of its end positions.
  • the stop positions of the pinion are thus decoupled from the actual end positions of the drive piston in its cylinder. If the stop pistons are in their one end position outside the range of movement of the stop element, the end positions of the drive pistons also form the end positions of the swivel drive.
  • the respective position of the stop pistons also determines the position of the swivel drive. It is particularly advantageous that the pressurized drive piston tightly clamps the pinion against the stop piston via the two racks, so that any backlash between the racks and the pinion is also eliminated. In this way, intermediate positions are possible in each swivel direction, in which the swivel drive is kept clamped largely free of play and with a small angular tolerance. It is irrelevant in what order and from which direction the possible positions are approached. All positions can be approached in any order simply by pressurizing the corresponding connections.
  • the stop piston has a larger cross section than the drive piston with the same pressurization.
  • the stop piston can thus be held securely in position without the need for a separate, higher pressurization of the same or another lock.
  • a separate drive piston for the reciprocating movement of the pinion is provided in a separate cylinder and the stop element for the back and forth movement cooperates with a stop piston which is separately adjustable in its stop cylinder.
  • two drive pistons are connected to the one toothed rack, which are arranged essentially parallel to the stop element with the further toothed rack interacting with two stop pistons and in a common housing opposite this with respect to the pinion.
  • the pinion or its bearing is loaded symmetrically or centrally, which is favorable for installation and operation.
  • the most important advantage is that the swivel drive is fully tensioned in every position, since the power transmission from the racks to the pinion takes place in opposite directions, so that any backlash that may exist between the racks and the pinion cannot be effective.
  • the part-turn actuator always takes exactly the same position and is securely clamped in it, regardless of the direction from which the position is approached.
  • the drive pistons for the back and forth movement of the pinion have separate racks which are essentially parallel with respect to the pinion and which cooperate with the stop pistons opposite the drive pistons and each serve simultaneously as a stop element for the movement of the pinion caused by the other rack.
  • the two swivel directions are thus covered by arrangements opposite one another with respect to the pinion; both in terms of actuation via the drive piston and in terms of limiting the movement via the stop piston.
  • At least one further stop piston is provided according to a preferred further embodiment of the invention, which can be adjusted between two end positions when pressure is applied and in one of its end positions the movement of one directly with a stop element interacting stop piston limited.
  • one of the stop pistons acting directly on the stop element can either be adjusted directly between its end positions determined by the interaction with the associated cylinder, or indirectly between the positions determined by the further stop piston and its interaction with its cylinder. This results in an intermediate position for each of the stop pistons acting directly on the stop element, so that two intermediate positions are added to the swivel drive for each direction of movement. It is It is easy to see that any number of additional intermediate positions could be realized within wide limits by connecting further such stop pistons in series, to which all applies that the position of the swivel drive thereby achieved can be kept clamped practically without play.
  • the position of at least one of the end positions of at least one stop piston can be adjustable relative to the stop element in a further embodiment of the invention, e.g. by means of adjustment stops that can be screwed into the stop piston on its end faces.
  • adjustable stops can also be provided on the stop element or in the stop cylinder. This gives you the opportunity to fine-tune certain, precisely defined angular positions.
  • throttle points are arranged in the supply and / or discharge of the pressure medium of at least some of the cylinders, making it possible to carry out the different movements between the individual positions even at different speeds.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a swivel drive designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a section corresponding to FIG. 1 through another exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a partial section through a functionally according to the embodiment 1 corresponding other exemplary embodiment
  • FIG. 4 a further exemplary embodiment of the invention with additional stop pistons for further intermediate positions
  • FIG. 5 a further exemplary embodiment corresponding to the function of the embodiment according to FIG. 4 in section.
  • the housing 1 is housed in a housing 1, which here - as in FIGS. 2, 4, 5 is only indicated schematically and has connections A, B, C, D for supplying pressure medium, in particular compressed air.
  • the housing 1 contains in the lower area 2 via a rack 2 on a pinion 3 acting drive pistons 4, 5, which are pressurized via the ports A, B relative to their cylinders 6, 7 between two design end positions and thus in the same way cause the pinion 3 to pivot between two end positions.
  • a stop element 9 provided with a further toothed rack 8 likewise engages with the pinion 3 and is thus taken along when the latter is pivoted in opposition to the movement of the toothed rack 2.
  • stop pistons 12, 13 are arranged which, in contrast to the drive pistons 4, 5, are not connected to the rack 8 lying between them and, when pressure is applied via the connections C, D, between their two by the stop cylinders 10, 11 certain end positions are adjustable.
  • the stop piston 12 like the stop piston 13 in its outer, unpressurized end position and in this does not limit the movement of the stop element 9, so that here the pivoting movement is practically limited in cooperation with the drive pistons 4, 5 with their cylinders 6, 7. If pressure medium is supplied at port C, the stop piston 12 moves into its right-hand end position and limits the swing movement of the pinion 3 on one side. The same can be achieved on the other side by adjusting the stop piston 13 into its left-hand end position.
  • Fig. 2 differs from Fig. 1 only in that here the drive pistons 4, 5 for the back and forth movement of the pinion 3 separate, with respect to the pinion 3 substantially parallel racks 2, 8, which with the Drive pistons 4, 5 opposite stop pistons 12, 13 cooperate and serve each other simultaneously as stop element for the movement of the pinion 3 caused by the other rack. It is also provided here that the toothed racks 2, 8 on the side of the drive pistons 4, 5 are firmly connected to them, whereas on the opposite side they are not connected to the stop pistons 12, 13 and only cooperate on a case-by-case basis. With regard to the arrangement or pressurization of the connections A to D, there are completely identical functions to the embodiment according to FIG. 1, so that the description of the mode of operation is not repeated.
  • the position of the end positions of the stop piston 12 is adjustable relative to the stop element 9.
  • adjustment stops 14, 15 can be screwed into threaded recesses 16, 17 of the stop piston 12 and can be adjusted by turning such that the desired angles are achieved very precisely.
  • the outer adjustment stop 15 is designed so that it projects over the edge of the stop piston 12, with which the respective end stop can be adjusted.
  • the inner adjustment stop 14 is set back in the stop piston 12, so that the stop position of the stop element 9 can thus be adjusted.
  • FIGS. 3 also refer to seals 16 and 17 and to the housing cover 18.
  • two further stop pistons 19, 20 are provided which, when pressurized via separate ports E, F, in turn between two end positions (due to their cylinders 21 , 22) are adjustable and each in their limit the movement of the associated stop pistons 12, 13 which interact directly with the stop element 9 in the inner end position.
  • the piston rods 23 must be free of the pistons at least on one side.
  • the stop piston 12 can be actuated either directly via its connection C or indirectly via the connection E and the further stop piston 19, which leads to outer end positions of this stop piston 12 which are dependent on the design, and which thus result in certain intermediate positions of the pivoting of the pinion 3 result.

Landscapes

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Abstract

In order to permit intermediate positions which are clamped in a play-free manner on a swivel drive, particularly a pneumatic one of geared rack construction, a stop element (9) provided with a further geared rack (8) also engages with the pinion (3) acting in concert with the geared rack (2) of the drive piston (4, 5), at least one stop piston (12, 13), adjustable in a stop cylinder (10, 11) between two limit positions when subjected to pressure, being provided, which in at least one of its limit positions limits the movement of the stop element (9) irrespective of the limit positions of the drive piston (4, 5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb, insbesondere für pneumatische Betätigung, mit zumindest einem über eine Zahnstange auf ein Ritzel einwirkenden Antriebskolben, der bei Druckbeaufschlagung relativ zu seinem Zylinder zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist.The invention relates to a swivel drive, in particular for pneumatic actuation, with at least one drive piston acting on a pinion via a toothed rack and which can be adjusted between two end positions relative to its cylinder when pressure is applied.

Derartige Schwenkantriebe arbeiten mit begrenzten Drehwinkeln und erzeugen die Schwenkbewegung aus der geradlinigen Kolbenbewegung über das Zahnstangengetriebe. Obwohl hydraulische Schwenkantriebe der genannten Art bei guter Dichtung auch Zwischenstellungen relativ sicher und auch unter Last anfahren und halten können, besteht doch insbesondere für pneumatische derartige Antriebe ein gravierender Nachteil darin, daß nur die beiden Endstellungen wirklich sicher und spielfrei eingespannt zu halten sind.Such swivel drives work with limited angles of rotation and generate the swivel movement from the linear piston movement via the rack and pinion gear. Although hydraulic swivel drives of the type mentioned can also move and hold intermediate positions relatively securely and also under load with a good seal, there is a serious disadvantage, particularly for pneumatic drives of this type, that only the two end positions can be really clamped securely and without play.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwenkantrieb der eingangs genannten Art, insbesondere für pneumatische Betätigung, so auszubilden, daß auf einfache und auch im normalen Betrieb ohne Umbau der Anordnung nach Belieben zu schaltende Weise Zwischenstellungen in beliebiger Reihenfolge anfahrbar und mit kleiner Winkeltoleranz auch unter Last haltbar sind.The object of the present invention is to design a swivel drive of the type mentioned, in particular for pneumatic actuation, in such a way that intermediate positions can be approached in any order in a simple manner and also in normal operation without modification of the arrangement, and with a small angular tolerance even under Are durable.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß ein mit einer weiteren Zahnstange versehenes Anschlagelement ebenfalls mit dem Ritzel in Eingriff steht und daß zumindest ein in einem Anschlagzylinder bei Druckbeaufschlagung zwischen zwei Endstellungen verstellbarer Anschlagkolben vorgesehen ist, der zumindest in einer seiner Endstellungen die Bewegung des Anschlagelementes begrenzt. Damit sind die Haltestellungen des Ritzels von den tatsächlichen Endlagen des Antriebskolbens in seinem Zylinder entkoppelt. Wenn die Anschlagkolben sich in ihrer einen Endstellung außerhalb des Bewegungsbereiches des Anschlagelementes befinden, bilden die Endstellungen der Antriebskolben auch die Endstellungen des Schwenkantriebes. Wenn dagegen die Anschlagkolben in beiden Endlagen im Bewegungsbereich des Anschlagelementes liegen oder durch Druckbeaufschlagung in ihre andere Endstellung verschoben werden, dann bestimmt die jeweilige Lage der Anschlagkolben auch die Stellung des Schwenkantriebs. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß der druckbeaufschlagte Antriebskolben über die beiden Zahnstangen das Ritzel fest gegen den Anschlagkolben verspannt, so daß auch ein allenfalls vorhandenes Flankenspiel zwischen den Zahnstangen und dem Ritzel ausgeschaltet wird. Damit sind in jeder Schwenkrichtung Zwischenstellungen möglich, in denen der Schwenkantrieb weitgehend spielfrei und mit kleiner Winkeltoleranz eingespannt gehalten wird. Es ist dabei belanglos, in welcher Reihenfolge und von welcher Richtung die möglichen Stellungen angefahren werden. Alle Stellungen sind einfach durch Druckbeaufschlagung der entsprechenden Anschlüsse in beliebiger Reihenfolge anfahrbar.This is achieved in accordance with the present invention in that a stop element provided with a further toothed rack also engages with the pinion and in that at least one adjustable in a stop cylinder when pressure is applied between two end positions Stop piston is provided which limits the movement of the stop element at least in one of its end positions. The stop positions of the pinion are thus decoupled from the actual end positions of the drive piston in its cylinder. If the stop pistons are in their one end position outside the range of movement of the stop element, the end positions of the drive pistons also form the end positions of the swivel drive. If, on the other hand, the stop pistons are located in both end positions in the range of motion of the stop element or are moved to their other end position by pressurization, then the respective position of the stop pistons also determines the position of the swivel drive. It is particularly advantageous that the pressurized drive piston tightly clamps the pinion against the stop piston via the two racks, so that any backlash between the racks and the pinion is also eliminated. In this way, intermediate positions are possible in each swivel direction, in which the swivel drive is kept clamped largely free of play and with a small angular tolerance. It is irrelevant in what order and from which direction the possible positions are approached. All positions can be approached in any order simply by pressurizing the corresponding connections.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei gleicher Druckbeaufschlagung der Anschlagkolben größeren querschnitt als der Antriebskolben aufweist. Damit können die Anschlagkolben sicher in Position gehalten werden, ohne daß es dazu einer separaten, höheren Druckbeaufschlagung derselben oder einer sonstigen Sperre bedürfte.In a further embodiment of the invention it is provided that the stop piston has a larger cross section than the drive piston with the same pressurization. The stop piston can thus be held securely in position without the need for a separate, higher pressurization of the same or another lock.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils ein eigener Antriebskolben für die Hin- und für die Herbewegung des Ritzels in einem separaten Zylinder vorgesehen und wirkt das Anschlagelement für die Hin- und Herbewegung jeweils mit einem separat in seinem Anschlagzylinder verstellbaren Anschlagkolben zusammen. Damit ist einerseits die Druckbeaufschlagung bzw. Entlastung der Antriebskolben für den Schwenkantrieb vereinfacht und andererseits erreicht, daß zwei separate Zwischenstellungen für die beiden Bewegungsrichtungen vorgesehen werden können.In a further embodiment of the invention, there is a separate drive piston for the reciprocating movement of the pinion is provided in a separate cylinder and the stop element for the back and forth movement cooperates with a stop piston which is separately adjustable in its stop cylinder. This simplifies, on the one hand, the pressurization or relief of the drive piston for the swivel drive and, on the other hand, achieves that two separate intermediate positions can be provided for the two directions of movement.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei Antriebskolben mit der einen Zahnstange verbunden sind, die im wesentlichen parallel zu dem mit zwei Anschlagkolben zusammenwirkenden Anschlagelement mit der weiteren Zahnstange angeordnet sind und in einem gemeinsamen Gehäuse dieser bezüglich des Ritzels gegenüberliegt. Damit wird das Ritzel bzw. dessen Lagerung symmetrisch bzw. zentrisch belastet, was für den Einbau und den Betrieb günstig ist. Der wichtigste Vorteil ist dabei aber, daß der Schwenkantrieb in jeder Stellung voll verspannt ist, da die Kraftübertragung von den Zahnstangen auf das Ritzel in entgegengesetzten Richtungen erfolgt, so daß ein allenfalls vorhandenes Flankenspiel zwischen den Zahnstangen und dem Ritzel nicht wirksam werden kann. Der Schwenkantrieb nimmt dabei immer genau die gleiche Position ein und wird in dieser sicher verspannt, unabhängig davon, von welcher Richtung die Position angefahren wird.In a preferred embodiment of the invention it is provided that two drive pistons are connected to the one toothed rack, which are arranged essentially parallel to the stop element with the further toothed rack interacting with two stop pistons and in a common housing opposite this with respect to the pinion. So that the pinion or its bearing is loaded symmetrically or centrally, which is favorable for installation and operation. The most important advantage is that the swivel drive is fully tensioned in every position, since the power transmission from the racks to the pinion takes place in opposite directions, so that any backlash that may exist between the racks and the pinion cannot be effective. The part-turn actuator always takes exactly the same position and is securely clamped in it, regardless of the direction from which the position is approached.

Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung kann im letztgenannten Zusammenhang aber auch vorgesehen sein, daß die Antriebskolben für die Hin- und Herbewegung des Ritzels separate, sich bezüglich des Ritzels im wesentlichen parallel gegenüberliegende- Zahnstangen aufweisen, die mit den den Antriebskolben gegenüberliegenden Anschlagkolben zusammenwirken und gegenseitig jeweils gleichzeitig als Anschlagelement für die von der anderen Zahnstange bewirkte Bewegung des Ritzels dienen. Die beiden Schwenkrichtungen werden damit von sich bezüglich des Ritzels gegenüberliegenden Anordnungen abgedeckt; und zwar sowohl was die Betätigung über die Antriebskolben als auch was die Begrenzung der Bewegung über die Anschlagkolben betrifft.According to another embodiment of the invention, it can also be provided in the latter context that the drive pistons for the back and forth movement of the pinion have separate racks which are essentially parallel with respect to the pinion and which cooperate with the stop pistons opposite the drive pistons and each serve simultaneously as a stop element for the movement of the pinion caused by the other rack. The two swivel directions are thus covered by arrangements opposite one another with respect to the pinion; both in terms of actuation via the drive piston and in terms of limiting the movement via the stop piston.

Um nach dem gleichen Prinzip weitere spielfrei eingespannt zu haltende Zwischenstellungen der Schwenkbewegung zu ermöglichen, ist nach einer bevorzugten weiteren Ausbildung der Erfindung zumindest ein weiterer Anschlagkolben vorgesehen, der bei Druckbeaufschlagung zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist und in einer seiner Endstellungen die Bewegung eines direkt mit einem Anschlagelement zusammenwirkenden Anschlagkolbens begrenzt. Damit kann also einer der direkt auf das Anschlagelement einwirkenden Anschlagkolben entweder direkt zwischen seinen von der Zusammenwirkung mit dem zugehörigen Zylinder bestimmten Endstellungen verstellt werden, oder aber indirekt zwischen den vom weiteren Anschlagkolben und dessen Zusammenwirkung mit seinem Zylinder bestimmten Stellungen. Es ergibt sich damit für jeden der direkt auf das Anschlagelement einwirkenden Anschlagkolben eine Zwischenstellung, so daß also am Schwenkantrieb insgesamt für jede Bewegungsrichtung zwei Zwischenstellungen hinzukommen. Es ist leicht einzusehen, daß durch Hintereinanderschaltung weiterer derartiger Anschlagkolben in weiten Grenzen beliebig viele weitere Zwischenstellungen realisiert werden könnten, für die alle gilt, daß die dadurch erreichte Stellung des Schwenkantriebes insgesamt praktisch spielfrei eingespannt gehalten werden kann.In order to enable further intermediate positions of the pivoting movement to be clamped without play according to the same principle, at least one further stop piston is provided according to a preferred further embodiment of the invention, which can be adjusted between two end positions when pressure is applied and in one of its end positions the movement of one directly with a stop element interacting stop piston limited. Thus, one of the stop pistons acting directly on the stop element can either be adjusted directly between its end positions determined by the interaction with the associated cylinder, or indirectly between the positions determined by the further stop piston and its interaction with its cylinder. This results in an intermediate position for each of the stop pistons acting directly on the stop element, so that two intermediate positions are added to the swivel drive for each direction of movement. It is It is easy to see that any number of additional intermediate positions could be realized within wide limits by connecting further such stop pistons in series, to which all applies that the position of the swivel drive thereby achieved can be kept clamped practically without play.

Die Lage zumindest einer der Endstellungen zumindest eines Anschlagkolbens kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung relativ zum Anschlagelement einstellbar sein, z.B. durch in den Anschlagkolben an dessen Stirnseiten einschraubbare Justieranschläge. Ebenso können aber auch am Anschlagelement oder im Anschlagzylinder verstellbare Anschläge vorgesehen sein. Damit ist die Möglichkeit gegeben, bestimmte, genau definierte Winkelstellungen fein zu justieren.The position of at least one of the end positions of at least one stop piston can be adjustable relative to the stop element in a further embodiment of the invention, e.g. by means of adjustment stops that can be screwed into the stop piston on its end faces. Likewise, adjustable stops can also be provided on the stop element or in the stop cylinder. This gives you the opportunity to fine-tune certain, precisely defined angular positions.

Nach einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Zu- und/oder Ableitung des Druckmediums zumindest eines Teils der Zylinder Drosselstellen angeordnet sind, womit es möglich ist, die verschiedenen Bewegungen zwischen den einzelnen Stellungen auch in unterschiedlicher Geschwindigkeit durchzuführen.According to a preferred further embodiment of the invention it is provided that throttle points are arranged in the supply and / or discharge of the pressure medium of at least some of the cylinders, making it possible to carry out the different movements between the individual positions even at different speeds.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schwenkantrieb, Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch ein von der Funktion her der Ausführung nach Fig. 1 entsprechendes anderes Ausführungsbeispiel, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zusätzlichen Anschlagkolben für weitere Zwischenstellungen und Fig. 5 ein in der Funktion der Ausführung nach Fig. 4 entsprechendes weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown schematically in the drawing. 1 shows a schematic section through a swivel drive designed according to the invention, FIG. 2 shows a section corresponding to FIG. 1 through another exemplary embodiment, FIG. 3 shows a partial section through a functionally according to the embodiment 1 corresponding other exemplary embodiment, FIG. 4 a further exemplary embodiment of the invention with additional stop pistons for further intermediate positions and FIG. 5 a further exemplary embodiment corresponding to the function of the embodiment according to FIG. 4 in section.

Der Schwenkantrieb nach Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 untergebracht, das hier - ebenso wie in den Figuren 2, 4, 5 nur schematisch angedeutet ist und Anschlüsse A, B, C, D zur Zuführung von Druckmedium, insbesondere Druckluft, aufweist. Das Gehäuse 1 enthält im unteren Bereich 2 über eine Zahnstange 2 auf ein Ritzel 3 einwirkende Antriebskolben 4, 5, die bei Druckbeaufschlagung über die Anschlüsse A, B relativ zu ihren Zylindern 6, 7 zwischen zwei konstruktiv vorgegebenen Endstellungen verstellbar sind und damit in gleicher Weise eine Verschwenkung des Ritzels 3 zwischen zwei Endstellungen bewirken.1 is housed in a housing 1, which here - as in FIGS. 2, 4, 5 is only indicated schematically and has connections A, B, C, D for supplying pressure medium, in particular compressed air. The housing 1 contains in the lower area 2 via a rack 2 on a pinion 3 acting drive pistons 4, 5, which are pressurized via the ports A, B relative to their cylinders 6, 7 between two design end positions and thus in the same way cause the pinion 3 to pivot between two end positions.

Im oberen Bereich des Gehäuses 1 steht ein mit einer weiteren Zahnstange 8 versehenes Anschlagelement 9 ebenfalls mit dem Ritzel 3 in Eingriff und wird damit bei Verschwenkung des letzteren gegengleich zur Bewegung der Zahnstange 2 mitgenommen. In zwei Anschlagzylindern 10, 11 sind Anschlagkolben 12, 13 angeordnet, die im Gegensatz zu den Antriebskolben 4, 5 nicht mit der zwischen ihnen liegenden Zahnstange 8 verbunden sind und bei Druckbeaufschlagung über die Anschlüsse C, D zwischen ihren beiden durch die Anschlagzylinder 10, 11 bestimmten Endstellungen verstellbar sind. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist der Anschlagkolben 12, ebenso wie der Anschlagkolben 13 in seiner äußeren, drucklosen Endstellung und begrenzt in dieser die Bewegung des Anschlagelementes 9 nicht, so daß hier die Schwenkbewegung praktisch in Zusammenwirkung der Antriebskolben 4, 5 mit ihren Zylindern 6, 7 begrenzt wird. Wenn am Anschluß C Druckmedium zugeführt wird, verstellt sich der Anschlagkolben 12 in seine rechte Endstellung und begrenzt in dieser einseitig die Schwenbewegung des Ritzels 3. Gleiches kann auf der anderen Seite durch Verstellung des Anschlagkolbens 13 in seine linke Endposition erreicht werden.In the upper region of the housing 1, a stop element 9 provided with a further toothed rack 8 likewise engages with the pinion 3 and is thus taken along when the latter is pivoted in opposition to the movement of the toothed rack 2. In two stop cylinders 10, 11 stop pistons 12, 13 are arranged which, in contrast to the drive pistons 4, 5, are not connected to the rack 8 lying between them and, when pressure is applied via the connections C, D, between their two by the stop cylinders 10, 11 certain end positions are adjustable. In the embodiment shown in FIG. 1, the stop piston 12, like the stop piston 13 in its outer, unpressurized end position and in this does not limit the movement of the stop element 9, so that here the pivoting movement is practically limited in cooperation with the drive pistons 4, 5 with their cylinders 6, 7. If pressure medium is supplied at port C, the stop piston 12 moves into its right-hand end position and limits the swing movement of the pinion 3 on one side. The same can be achieved on the other side by adjusting the stop piston 13 into its left-hand end position.

Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch, daß hier jeweils die Antriebskolben 4, 5 für die Hin- und Herbewegung des Ritzels 3 separate, sich bezüglich des Ritzels 3 im wesentlichen parallel gegenüberliegende Zahnstangen 2, 8 aufweisen, die mit den den Antriebskolben 4, 5 gegenüberliegenden Anschlagkolben 12, 13 zusammenwirken und gegenseitig jeweils gleichzeitig als Anschlagelement für die von der anderen Zahnstange bewirkte Bewegung des Ritzels 3 dienen. Auch hier ist vorgesehen, daß die Zahnstangen 2, 8 an der Seite der Antriebskolben 4, 5 mit diesen fest verbunden sind, wogegen sie auf der gegenüberliegenden Seite mit den Anschlagkolben 12, 13 nicht verbunden sind und nur fallweise zusammenwirken. Was die Anordnung bzw. Druckbeaufschlagung der Anschlüsse A bis D betrifft, so ergeben sich völlig identische Funktionen zur Ausführung nach Fig. 1, so daß auf eine Wiederholung der Beschreibung der Funktionsweise verzichtet wird.Fig. 2 differs from Fig. 1 only in that here the drive pistons 4, 5 for the back and forth movement of the pinion 3 separate, with respect to the pinion 3 substantially parallel racks 2, 8, which with the Drive pistons 4, 5 opposite stop pistons 12, 13 cooperate and serve each other simultaneously as stop element for the movement of the pinion 3 caused by the other rack. It is also provided here that the toothed racks 2, 8 on the side of the drive pistons 4, 5 are firmly connected to them, whereas on the opposite side they are not connected to the stop pistons 12, 13 and only cooperate on a case-by-case basis. With regard to the arrangement or pressurization of the connections A to D, there are completely identical functions to the embodiment according to FIG. 1, so that the description of the mode of operation is not repeated.

Bei der etwas detaillierter dargestellten Ausführung nach Fig. 3, die vom wesentlichen Aufbau her der Ausführung nach Fig. 1 entspricht, ist zu ersehen, daß die Lage der Endstellungen des Anschlagkolbens 12 relativ zum Anschlagelement 9 einstellbar ist. Zu diesem Zweck sind Justieranschläge 14, 15 einschraubbar in Gewindeausnehmungen 16, 17 des Anschlagkolbens 12 vorgesehen, die durch Verdrehen so eingestellt werden können, daß die gewünschten Winkel sehr genau erreicht werden. Der äußere Justieranschlag 15 ist so gestaltet, daß er über den Rand des Anschlagkolbens 12 ragt, womit der jeweilige Endanschlag justiert werden kann. Der innere Justieranschlag 14 befindet sich im Anschlagkolben 12 zurückgesetzt, so daß die Anschlagposition des Anschlagelements 9 damit eingestellt werden kann.In the somewhat more detailed embodiment shown in FIG. 3, the essential structure of the execution 1, it can be seen that the position of the end positions of the stop piston 12 is adjustable relative to the stop element 9. For this purpose, adjustment stops 14, 15 can be screwed into threaded recesses 16, 17 of the stop piston 12 and can be adjusted by turning such that the desired angles are achieved very precisely. The outer adjustment stop 15 is designed so that it projects over the edge of the stop piston 12, with which the respective end stop can be adjusted. The inner adjustment stop 14 is set back in the stop piston 12, so that the stop position of the stop element 9 can thus be adjusted.

Weiters ist hier zu ersehen, daß die Durchmesser der Anschlagkolben 12 größer sind als die der unteren Antriebskolben 4, um die durch die Anschlagkolben definierten Anschläge auch sicher in Position zu halten. Nur der Vollständigkeit halber ist zu Fig. 3 auch noch auf Dichtungen 16 und 17, sowie auf den Gehäusedeckel 18 zu verweisen. Was schließlich die Funktion der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung betrifft, wird hier wegen der oben angesprochenen Übereinstimmung der grundsätzlichen Ausführung mit Fig. 1 auf die dortigen Beschreibungsteile hingewiesen.Furthermore, it can be seen here that the diameters of the stop pistons 12 are larger than those of the lower drive pistons 4 in order to also hold the stops defined by the stop pistons securely in position. For the sake of completeness, FIGS. 3 also refer to seals 16 and 17 and to the housing cover 18. Finally, as far as the function of the device shown in FIG. 3 is concerned, reference is made to the parts of the description given there because the basic embodiment corresponds to FIG.

Bei den in ihrem Grundaufbau den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 entsprechenden Ausführungen nach Fig. 4 und 5 sind jeweils zwei weitere Anschlagkolben 19, 20 vorgesehen, die bei Druckbeaufschlagung über separate Anschlüsse E, F wiederum zwischen zwei Endstellungen (bedingt durch ihre Zylinder 21, 22) verstellbar sind und jeweils in ihrer inneren Endstellung die Bewegung der zugehörigen, direkt mit dem Anschlagelement 9 zusammenwirkenden Anschlagkolben 12, 13 begrenzen. Es ist klar, daß zu diesem Zwecke die Kolbenstangen 23 zumindest jeweils auf einer Seite frei von den Kolben beweglich sein müssen. Damit kann beispielsweise der Anschlagkolben 12 wahlweise direkt über seinen Anschluß C oder aber indirekt über den Anschluß E und den weiteren Anschlagkolben 19 betätigt werden, was zu jeweils von der Konstruktion her bedingten äußeren Endstellungen dieses Anschlagkolbens 12 führt, die damit bestimmte Zwischenstellungen der Verschwenkung des Ritzels 3 ergeben.1 and 2 corresponding in their basic structure to the designs according to FIGS. 4 and 5, two further stop pistons 19, 20 are provided which, when pressurized via separate ports E, F, in turn between two end positions (due to their cylinders 21 , 22) are adjustable and each in their limit the movement of the associated stop pistons 12, 13 which interact directly with the stop element 9 in the inner end position. It is clear that for this purpose the piston rods 23 must be free of the pistons at least on one side. Thus, for example, the stop piston 12 can be actuated either directly via its connection C or indirectly via the connection E and the further stop piston 19, which leads to outer end positions of this stop piston 12 which are dependent on the design, and which thus result in certain intermediate positions of the pivoting of the pinion 3 result.

Abweichend zu Fig. 4 ist bei der Ausführung nach Fig. 5 lediglich die Anordnung der beiden weiteren Anschlagkolben 19, 20 bzw. der zugehörigen Zylinder 21, 22, die unmittelbar vom Unterschied in der Anordnung der Grundausführung (Fig. 5 entspricht dahingehend der Fig. 2) herrühren. Ansonsten sind auch hier alle obenstehend zu Fig. 4 gemachten Ausführungen insbesondere hinsichtlich der zusätzlichen Zwischenstellungen, die durch die weiteren Anschlagkolben 19, 20 ermöglicht werden, zutreffend.5, in the embodiment according to FIG. 5, only the arrangement of the two further stop pistons 19, 20 or the associated cylinders 21, 22, which is directly different from the arrangement of the basic version (FIG. 5 corresponds to that in FIG. 2) come from. Otherwise, all of the statements made above for FIG. 4 are also applicable here, in particular with regard to the additional intermediate positions made possible by the further stop pistons 19, 20.

Claims (8)

Schwenkantrieb, insbesondere für pneumatische Betätigung, mit zumindest einem über eine Zahnstange auf ein Ritzel einwirkenden Antriebskolben, der bei Druckbeaufschlagung relativ zu seinem Zylinder zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer weiteren Zahnstange (8) versehenes Anschlagelement (9) ebenfalls mit dem Ritzel (3) in Eingriff steht und daß zumindest ein in einem Anschlagzylinder (10,11,21,22) bei Druckbeaufschlagung zwischen zwei Endstellungen verstellbarer Anschlagkolben (12,13,19,20) vorgesehen ist, der zumindest in einer seiner Endstellungen die Bewegung des Anschlagelementes (9) begrenzt.Rotary actuator, in particular for pneumatic actuation, with at least one drive piston acting on a pinion via a toothed rack and which can be adjusted between two end positions relative to its cylinder when pressure is applied, characterized in that a stop element (9) provided with a further toothed rack (8) is also provided is in engagement with the pinion (3) and that at least one stop piston (12, 13, 19, 20) which is adjustable in a stop cylinder (10, 11, 21, 22) when pressure is applied between two end positions is provided, which is at least in one of its end positions limits the movement of the stop element (9). Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleicher Druckbeaufschlagung der Anschlagkolben (12,13,19,20) größeren querschnitt als der Antriebskolben (4,5) aufweist.Swivel drive according to claim 1, characterized in that, with the same pressure being applied, the stop piston (12, 13, 19, 20) has a larger cross section than the drive piston (4, 5). Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein eigener Antriebskolben (4,5) für die Hin- und für die Herbewegung des Ritzels (3) in einem separaten Zylinder (6,7) vorgesehen ist und daß das Anschlagelement (9) für die Hin- und Herbewegung jeweils mit einem separat in seinem Anschlagzylinder (10,11) verstellbaren Anschlagkolben (12,13) zusammenwirkt.Swivel drive according to claim 1 or 2, characterized in that a separate drive piston (4, 5) is provided for the back and forth movement of the pinion (3) in a separate cylinder (6, 7) and that the stop element (9 ) for the back and forth movement cooperates with a separately adjustable stop piston (12, 13) in its stop cylinder (10, 11). Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebskolben (4,5) mit der einen Zahnstange (2) verbunden sind, die im wesentlichen parallel zu dem mit den Anschlagkolben (12,13) zusammenwirkenden Anschlagelement (9) mit der weiteren Zahnstange (8) angeordnet ist und in einem gemeinsamen Gehäuse (1) dieser bezüglich des Ritzels (3) gegenüberliegt (Fig. 1).Swivel drive according to Claim 3, characterized in that the two drive pistons (4, 5) are connected to the one toothed rack (2), which interact essentially parallel to that with the stop piston (12, 13) Stop element (9) is arranged with the further rack (8) and in a common housing (1) opposite this with respect to the pinion (3) (Fig. 1). Schwenkantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskolben (4,5) für die Hin- und Herbewegung des Ritzels (3) separate, sich bezüglich des Ritzels (3) im wesentlichen parallel gegenüberliegende Zahnstangen (2,8) aufweisen, die mit den den Antriebskolben (4,5) gegenüberliegenden Anschlagkolben (12,13) zusammenwirken und gegenseitig jeweils gleichzeitig als Anschlagelement für die von der anderen Zahnstange bewirkte Bewegung des Ritzels (3) dienen (Fig. 2).Rotary drive according to claim 3, characterized in that the drive pistons (4, 5) for the back and forth movement of the pinion (3) have separate racks (2, 8) which are essentially parallel to one another with respect to the pinion (3) and which the stop piston (12, 13) opposite the drive piston (4, 5) interact and mutually serve as stop element for the movement of the pinion (3) caused by the other rack (FIG. 2). Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein weiterer Anschlagkolben (19,20) vorgesehen ist, der bei Druckbeaufschlagung zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist und in einer seiner Endstellungen die Bewegung eines direkt mit einem Anschlagelement (9) zusammenwirkenden Anschlagkolbens (12,13) begrenzt (Fig. 4 u. 5).Rotary drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one further stop piston (19, 20) is provided which is adjustable between two end positions when pressure is applied and in one of its end positions the movement of a stop piston which interacts directly with a stop element (9) (12, 13) limited (Fig. 4 and 5). Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage zumindest einer der Endstellungen zumindest eines Anschlagkolbens (12,13) relativ zum Anschlagelement (9) einstellbar ist, z.B. durch in den Anschlagkolben (12,13) an dessen Stirnseiten einschraubbare Justieranschläge (14,15) (Fig. 3).Rotary actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the position of at least one of the end positions of at least one stop piston (12, 13) can be adjusted relative to the stop element (9), e.g. by means of adjustment stops (14, 15) which can be screwed into the stop piston (12, 13) on its end faces (Fig. 3). Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zu- und/oder Ableitung des Druckmediums zumindest eines Teils der Zylinder Drosselstellen angeordnet sind.Swivel drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the supply and / or discharge of the Pressure medium at least a portion of the cylinder throttling points are arranged.
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