EP0957270A2 - Pivot drive for actuating a fitting - Google Patents

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EP0957270A2
EP0957270A2 EP99107529A EP99107529A EP0957270A2 EP 0957270 A2 EP0957270 A2 EP 0957270A2 EP 99107529 A EP99107529 A EP 99107529A EP 99107529 A EP99107529 A EP 99107529A EP 0957270 A2 EP0957270 A2 EP 0957270A2
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EP
European Patent Office
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housing
shaft
swivel drive
drive according
partition
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EP99107529A
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EP0957270A3 (en
EP0957270B1 (en
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Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
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Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/12Characterised by the construction of the motor unit of the oscillating-vane or curved-cylinder type

Definitions

  • the invention relates to a rotary actuator for actuating a valve with a cylindrical, two-part sealed housing and one in it coaxial shaft-wing unit, which with a coaxial shaft of the actuating valve can be coupled torque-proof and from one side in the Housing mounted shaft and two with respect to their parallel to the axis of rotation
  • Such a device which is referred to as a swing-wing swivel drive
  • a swing-wing swivel drive is, for example, from the prospectus Rotary Vane Actuators "from Reuter Manufacturing.
  • the sealing of the chambers in the area of the rotating vanes, particularly in the case of pneumatic actuation is due to the very low viscosity
  • This tightness problem is all the more serious because with pneumatic actuation of such swivel drives, the pressure of the fluid is maintained after the respective end position of the drive has been reached until the next actuation short-term pressurization might still be acceptable, viewed over a longer period of time to unacceptable compressed air losses.
  • Pneumatic swivel drives which are provided with only one wing and therefore allow comparatively large swivel angles, also belong to the prior art.
  • such swivel drives have, for example, in the general catalog Pneumatic part-turn actuators, edition 08/95, of Dietrich Schwabe Deutschen für Steuer-Regel-Armaturentechnik mbH "on pages 1, 2 and 5, have comparable disadvantages to the double leaf part-turn actuators listed above.
  • the entire sealing set consists of two leaf seals, two Spring plates, two shaft seals and other sealants, which together form a set of wearing parts.
  • rotary actuators of this type it is very disadvantageous that, due to the single-wing design, considerable transverse forces act on the wing shaft, which result in increased wear.
  • pneumatic double-piston swivel drives are known, such as those found in the brochure Top-class part-turn actuators "from bar pneumatic control systems GmbH emerge.
  • Such part-turn actuators which are either single-acting (with spring return) or double-acting, are based on a rack-and-pinion principle, each with a self-centering piston guide in the housing Pneumatic actuation has been tried and tested for a long time due to its very low leakage rates.
  • These drives also have excellent wear resistance due to the sliding bearing of all moving parts, which results in absolute maintenance-free operation.
  • these known drives are comparatively complicated in their construction and therefore expensive to manufacture.
  • the invention has for its object a rotary actuator for actuating a Propose valve that is very low for pneumatic actuation Has leakage rate and is still simple and inexpensive can be made.
  • each wing on opposite Sides is provided with two sealing lips made of a rubber-elastic material each along the inner surface of the housing and the inside of one have upper and a lower end wall of the housing extending sections, each with the sealing lips of opposite wings that on the same Side of the median plane of the shaft-wing unit are arranged by means of the outer Shell surface of the shaft outgoing and along the inside of the upper and the lower end wall extending sections formed in itself are, and that each partition with a self-contained, along the outer Shell surface of the shaft, the upper and lower end walls of the housing and the inner circumferential surface of the housing extending seal from a rubber-elastic material is provided.
  • the partition walls have an excellent sealing effect, which is the case with a Pneumatic actuation of the swivel drive is readily permitted after it has been reached the end position of the drive system pressure even over a very long Maintain period.
  • the leakage rate is in the invention Swivel drive extremely low. Nevertheless, this is when it is actuated, i.e. one turn the frictional torque to be overcome by the shaft-vane unit low, especially if the sealing lips are provided with a suitable lubricant be, whereby the sealing effect can be increased again.
  • partition walls are also sealed in a very simple manner by inserting them of self-contained circumferential seals in the corresponding End faces of the partitions. These are then simply between the wave and the respective inner surface of the housing used in the axial direction, whereupon the cylindrical housing is completed by the second part. Because of The one-piece design of the partition seal will cause any leaks from avoided beforehand.
  • the swivel drive according to the invention can thus be very simple and inexpensive manufacture and is also characterized by an almost wear-free Operation off, so that there are only very low running costs.
  • those sections of the sealing lips which are mounted in the Condition of the shaft-wing unit on the inside of the upper or lower one Fitting the front wall of the housing when the shaft-wing unit is not assembled have a distance from each other that is greater than the distance of Inner sides of the upper and lower end walls of the housing from each other.
  • the sealing lips are thus on the interacting with them Sealing surfaces and thus on the inside of the upper and lower end wall pressed on the housing so that there is a secure seal.
  • a further improvement in the sealing effect can be achieved in that the Run out sealing lips with sharp edges.
  • the particularly critical transition area between the outer surface of the Shaft, the end face of the partition facing this and its upper or lower end face can be sealed particularly advantageously if that of the outer Shell surface of the shaft outgoing sections of the sealing lips each one have trumpet-shaped fillet on the seals of the partitions in Area of a transition from an end of the partition facing the shaft are adapted to an upper or lower end face of the partition. Especially in connection with a sharp-edged design of the sealing lips thus a sealing of this corner area that is also suitable for shaft rotation.
  • the channels are assigned at their two ends to one side surface of the Adjoin the wing, the greatest possible swivel range of the wing can be achieved.
  • a particularly advantageous construction of the shaft-wing unit is according to the invention in that it consists of a core part made of a glass fiber reinforced Plastic is made with high strength and a limitation at all Chamber-forming surface areas with a casing made of a rubber-elastic Plastic is provided, from which the sealing lips are molded in one piece are.
  • the shaft-wing unit can be particularly inexpensive in this way Manufacture injection molding process, the core part being manufactured in a first operation and this in a second step with the rubber-elastic plastic is encapsulated. A separate and time-consuming individual assembly of the sealing lips, at there is no need to guarantee their exact fit anyway with such a construction.
  • the partitions are advantageously in the form of a circular segment or in cross section triangular and connectable to the housing. In this way can use the partitions on both sides as end stops for the wings serve as well when installing the rotary actuator in a simple way with the Housing are firmly connected.
  • the housing is made of two cup-shaped housing half is assembled.
  • the two cup-shaped housing halves can be made absolutely identical, if each half of the housing runs in the central plane of a partition Has inflow and outflow channel, with one chamber only via one completely overflow channel arranged next to the center line of the assigned partition connected is.
  • each partition on both sides their center line each with an outgoing from the assigned chamber and is provided with a pocket adjacent to the inner lateral surface of the housing, into which the overflow channel opens.
  • the shaft of the shaft-wing unit is torque-proof outside the housing connected to an arm, the pivoting movement of two stop elements is limited, which can be positively coupled to the housing, it is not more required that the fixed partitions fulfill this stop function.
  • stop elements are circular segment shaped and on their outer surface have a toothing with a corresponding toothing inner lateral surface of an annular housing part adapted to the stop elements can be brought into engagement - with appropriate training Toothing - a very fine adjustment of the stop elements and thus an exact Realize adaptation of the quarter turn actuator to the valve to be operated with it.
  • Such a form fit by means of the interlocking teeth can be picked up at any time and in the shifted position of the stop elements restore.
  • the rotary actuator 1 shown in FIGS. 1 and 2 for actuating a valve consists of a closed, cylindrical housing 2 and one therein coaxial shaft-wing unit 3. This is with a not shown
  • the coaxial shaft of the valve to be operated can be coupled in a torque-proof manner, for which purpose 1 and 2 rotary actuator shown on such a valve, from the Stub shaft protrudes, is attached.
  • the shaft-wing unit 3 consists of a bearing on both sides in the housing 2 Shaft 4 and two wings 5 connected to it in one piece Wings 5 are arranged offset from one another by 180 ° and run parallel to the Axis of rotation 6 of shaft 4.
  • the housing 2 consists of an upper housing half 7 and composed of a lower housing half 8. Both wings 5 extend each over the entire height 9 of a cylindrical interior 10 of the housing 2nd
  • the wings 5 each extend with a radially outer end face 11 to an inner cylindrical Shell surface 12 of the housing 2, this shell surface 12 of both housing halves 7 and 8 is formed (see FIG. 2).
  • Partitions 14 arranged offset by 180 ° are provided. These partitions 14 extend each also over the entire height 9 of the interior 10 of the Housing 2. Their extension also extends from the inner cylindrical surface 12 of the housing 2 up to an outer lateral surface 15 of the shaft.
  • the two non-adjacent chambers 16a and 16c are not one in FIG. 1 visible channel connected to each other, which runs inside a rib 17.
  • the Rib 17 is located above one that divides the interior 18 of the shaft 4 Partition 18.
  • An interconnecting the other two chambers 16b and 16d The channel runs in a rib, which is arranged below the partition 18 and therefore cannot be seen in FIG. 1 (cf. FIGS. 3 to 5).
  • the cross-section of the two partition walls 14 is essentially triangular or circular segment-shaped.
  • a circumferential groove 19 arranged, in which a one-piece, also circumferential seal 20 is inserted.
  • This seal 20 is sliding against the cylindrical outer surface 15 of the shaft 4.
  • the seal 20 provides a sealing closure between the partition 14 and the upper end face 21, the lower end face 22 and the cylindrical inner lateral surface 12 of the housing 2 ago. At the latter sealing points there are no relative movements between the components to be sealed on.
  • the seal 20 is made of a rubber-elastic material, preferably made of polyurethane, and due to their inherent elasticity under certain prestressing can be inserted into the groove 19.
  • Both partitions 14 are on both sides of their central plane 13 with one of the associated chamber 16 outgoing and to the inner lateral surface 12 of the housing adjacent pocket 23a, 23b. 23c and 23d.
  • the partition 14 arranged on the left in FIG. 1 opens an overflow channel 24d is adjacent to the central plane 13 of the associated partition 14 and from a feed Outflow channel 25 of the lower housing half 8 starts.
  • the inflow and outflow channel 25 can be alternately connected to a pressure medium source or the environment.
  • the two housing halves 7 and 8 are made of a glass fiber reinforced polyamide material manufactured and are held together with the help of screws and nuts 26.
  • each wing 5 on opposite sides 27 'and 27' 'with two sealing lips 28' and 28 '' made of a rubber-elastic material is provided.
  • Each of the sealing lips 28 'and 28' ' has sections 29', 30 'and 31', those along the inner lateral surface 12 of the housing 2 of the inner sides 21 and 22 the upper and lower end walls of the housing 2 and the outer surface 15 of the shaft 4 run.
  • Each of the sealing lips 28 'and 28' ' is self-contained; both sealing lips 28 'and 28' 'are both to the axis of rotation of the shaft parallel center plane 32 symmetrically as well as to a perpendicular to the axis of rotation 6 the central plane 33 running the shaft 4.
  • Fig. 4 it is further shown that the wings 5 one on the end faces have circumferential web 36, on the edges of which the sealing lips are arranged are.
  • the opposite sections 30 'and 31 'of the sealing lip 28 a distance which is greater than the clear height 9 of the interior 10 of the housing 2.
  • the diameter of the shaft-wing unit larger in the area of the opposite sections 29 'of the sealing lip 28 than the inside diameter of the interior 10 of the housing 2.
  • the channels 37 intersecting in a plan view are still for connection opposite chambers 16 shown, each extending within a rib 17.
  • the ribs 17 are connected in one piece to a partition 18.
  • the stop elements 43 are circular segment-shaped formed and provided on their outer lateral surface with a toothing 44. This toothing can be engaged with a corresponding toothing 45 bring that on an inner circumferential surface 46 of an annular housing part 47 is located.
  • the ring-shaped housing part 47 is integral with the housing halves 7 and 8 trained to reduce production costs due to large quantities to let (see Fig. 2).
  • each partition 14 on both sides its median plane 13 with a top and bottom Nose 49 is provided, which engages in a corresponding pocket, which in the two housing halves 7 and 8 are formed, but not in FIGS. 1 and 2 are shown.

Abstract

The shaft - vane unit (3) comprises a core part, produced from a fibreglass-reinforced plastic with high strength and on all surface areas forming a limitation of a chamber (16) is provided with a covering of rubber-elastic plastic, out of which sealing lips (28',28'') are formed in one piece. Dividing walls (14) on their upper and lower sides on both sides of a circulating seal (20) are provided with a nose formation (49). These formations engage in matching cavities in the face wall of the housing (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb zur Betätigung einer Armatur mit einem zylindrischen, aus zwei Teilen bestehenden abgeschlossenen Gehäuse und einer darin koaxial gelagerten Wellen-Flügel-Einheit, die mit einer koaxialen Welle der zu betätigenden Armatur drehmomentfest koppelbar ist und aus einer beidseitig in dem Gehäuse gelagerten Welle und zwei bezüglich ihrer parallel zu der Drehachse der Welle verlaufenden Mittelebenen um 180° versetzt angeordneten und mit der Welle verbundenen Flügeln besteht, die sich jeweils über die gesamte Höhe eines Innenraums des Gehäuse und mit einer radial außen liegenden Stirnseite bis zu einer inneren zylindrischen Mantelfäche des Gehäuses erstrecken, wobei das Gehäuse zwei feststehende radial verlaufende und bezüglich ihrer parallel zu der Drehachse der Welle verlaufenden Mittelebenen um 180° versetzt angeordnete Trennwände aufweist, die sich jeweils über die gesamte Höhe des Innenraums des Gehäuses und von der inneren zylindrischen Mantelfläche des Gehäuse bis zu einer äußeren Mantelfläche der Welle erstrecken und den Innenraum des Gehäuses zusammen mit den Flügeln in vier Kammern unterteilen, von denen jeweils zwei nicht benachbarte Kammern über die Welle durchdringende Kanäle miteinander verbunden sind, und wobei des weiteren zwei benachbarte Kammern jeweils mit einem Zu- und Abströmanschluß versehen sind, die wechselweise mit einer Druckmediumquelle verbindbar sind.The invention relates to a rotary actuator for actuating a valve with a cylindrical, two-part sealed housing and one in it coaxial shaft-wing unit, which with a coaxial shaft of the actuating valve can be coupled torque-proof and from one side in the Housing mounted shaft and two with respect to their parallel to the axis of rotation The central planes running through the shaft are offset by 180 ° and with the shaft connected wings, which are each over the entire height of an interior of the housing and with a radially outer end face to an inner extend cylindrical surface of the housing, the housing two fixed radial and parallel to the axis of rotation partition planes offset by 180 ° to the shaft has, each over the entire height of the interior of the housing and from the inner cylindrical surface of the housing to an outer Shell surface of the shaft and extend the interior of the housing together with divide the wings into four compartments, two of which are not adjacent Chambers through the shaft penetrating channels are interconnected, and furthermore two adjacent chambers each with an inflow and outflow connection are provided, which can be alternately connected to a pressure medium source are.

Eine derartige, als Drehflügelschwenkantrieb bezeichnete Vorrichtung ist beispielsweise aus dem Prospekt

Figure 00010001
Rotary Vane Actuators" der Firma Reuter Manufacturing bekannt. Auch wenn sich der bekannte Schwenkantrieb angeblich sowohl für eine hydraulische als auch eine pneumatische Betätigung eignen soll, stellt insbesondere bei einer pneumatischen Betätigung die Abdichtung der Kammern im Bereich der sich drehenden Flügel aufgrund der sehr niedrigen Viskosität von Luft ein erhebliches Problem dar. Dieses Dichtheitsproblem ist deshalb um so schwerwiegender, weil bei einer pneumatischen Betätigung derartiger Schwenkantriebe der Druck des Fluids nach Erreichen der jeweiligen Endlage des Antriebs bis zur nächsten Betätigung aufrechterhalten bleibt. Aus diesem Grunde führen Leckageraten, die bei einer nur kurzzeitigen Druckbeaufschlagung eventuell noch akzeptabel wären, über einen längeren Zeitraum betrachtet zu nicht mehr hinnehmbaren Druckluftverlusten. In der Praxis haben sich daher die bekannten Drehflügelschwenkantriebe insbesondere wegen ihrer unbefriedigenden Abdichtung im Bereich der Flügelstirnseiten, die mit Hilfe von mehreren in Nuten eingelegten Dichtstreifenelementen erfolgt, für eine pneumatische Betätigung nicht durchsetzen können. Lediglich bei einer hydraulischen Betätigung konnte eine zufriedenstellende Dichtigkeit erzielt werden. Doch auch hier liegt ein erheblicher Nachteil der bekannten Schwenkantriebe in ihrer vergleichsweise aufwendigen und teuren Herstellung.Such a device, which is referred to as a swing-wing swivel drive, is, for example, from the prospectus
Figure 00010001
Rotary Vane Actuators "from Reuter Manufacturing. Even if the known swivel drive is said to be suitable for both hydraulic and pneumatic actuation, the sealing of the chambers in the area of the rotating vanes, particularly in the case of pneumatic actuation, is due to the very low viscosity This tightness problem is all the more serious because with pneumatic actuation of such swivel drives, the pressure of the fluid is maintained after the respective end position of the drive has been reached until the next actuation short-term pressurization might still be acceptable, viewed over a longer period of time to unacceptable compressed air losses. In practice, therefore, the known rotary swing actuators have become particularly popular because of their unsatisfactory sealing h of the wing end faces, which is carried out with the aid of several sealing strip elements inserted in grooves, for pneumatic actuation. Satisfactory tightness could only be achieved with hydraulic actuation. But here too there is a considerable disadvantage of the known rotary actuators in their comparatively complex and expensive manufacture.

Zum Stand der Technik gehören des weiteren auch pneumatische Schwenkantriebe, die mit nur einem Flügel versehen sind und daher vergleichsweise große Schwenkwinkel erlauben. Hinsichtlich der Abdichtungsproblematik weisen derartige Schwenkantriebe, die beispielsweise in dem Gesamtkatalog Pneumatische Schwenkantriebe, Ausgabe 08/95, der Dietrich Schwabe Gesellschaft für Steuer-Regel-Armaturentechnik m.b.H." auf den Seiten 1, 2 und 5 beschrieben sind, vergleichbare Nachteile wie die oben aufgeführten Doppelflügelschwenkantriebe auf. Der gesamte Abdichtsatz besteht hier aus zwei Flügeldichtungen, zwei Federblechen, zwei Wellendichtungen sowie weiteren Dichtungsmitteln, die zusammen einen Verschleißteilsatz bilden. Des weiteren tritt es bei derartigen Schwenkantrieben als sehr nachteilig in Erscheinung, daß aufgrund der einflügeligen Ausführung erhebliche Querkräfte auf die Flügelwelle wirken, die einen erhöhten Verschleiß zur Folge haben.Pneumatic swivel drives, which are provided with only one wing and therefore allow comparatively large swivel angles, also belong to the prior art. With regard to the sealing problem, such swivel drives have, for example, in the general catalog Pneumatic part-turn actuators, edition 08/95, of Dietrich Schwabe Gesellschaft für Steuer-Regel-Armaturentechnik mbH "on pages 1, 2 and 5, have comparable disadvantages to the double leaf part-turn actuators listed above. The entire sealing set consists of two leaf seals, two Spring plates, two shaft seals and other sealants, which together form a set of wearing parts. Furthermore, in the case of rotary actuators of this type, it is very disadvantageous that, due to the single-wing design, considerable transverse forces act on the wing shaft, which result in increased wear.

Ferner sind noch sogenannte pneumatische Doppelkolben-Schwenkantriebe bekannt, wie sie beispielsweise aus dem Prospekt Schwenkantriebe der Spitzenklasse" der Firma bar pneumatische Steuerungssysteme GmbH hervorgehen. Derartige Schwenkantriebe, die entweder einfachwirkend (mit Federrückstellung) oder doppeltwirkend ausgeführt sind, basieren auf einem Zahnstangen-Ritzel-Prinzip mit jeweils selbstzentrierender Kolbenführung im Gehäuse. Solche Antriebe haben sich zwar insbesondere für eine pneumatische Betätigung aufgrund ihrer sehr kleinen Leckageraten seit langer Zeit bewährt. Auch weisen diese Antriebe eine hervorragende Verschleißfestigkeit durch die Gleitlagerung aller beweglichen Teile auf, woraus eine absolute Wartungsfreiheit resultiert. Diese bekannten Antriebe sind jedoch vergleichsweise kompliziert in ihrem Aufbau und daher teuer in ihrer Herstellung.Furthermore, so-called pneumatic double-piston swivel drives are known, such as those found in the brochure Top-class part-turn actuators "from bar pneumatic control systems GmbH emerge. Such part-turn actuators, which are either single-acting (with spring return) or double-acting, are based on a rack-and-pinion principle, each with a self-centering piston guide in the housing Pneumatic actuation has been tried and tested for a long time due to its very low leakage rates. These drives also have excellent wear resistance due to the sliding bearing of all moving parts, which results in absolute maintenance-free operation. However, these known drives are comparatively complicated in their construction and therefore expensive to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkantrieb zur Betätigung einer Armatur vorzuschlagen, der zur pneumatischen Betätigung eine sehr geringe Leckagerate aufweist und sich dennoch auf einfache und kostengünstige Weise herstellen läßt.The invention has for its object a rotary actuator for actuating a Propose valve that is very low for pneumatic actuation Has leakage rate and is still simple and inexpensive can be made.

Ausgehend von einem Schwenkantrieb der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Flügel auf gegenüberliegenden Seiten mit zwei Dichtlippen aus einem gummielastischen Material versehen ist, die jeweils entlang der inneren Mantelfläche des Gehäuses und der Innenseiten einer oberen und einer unteren Stirnwand des Gehäuses verlaufende Abschnitte aufweisen, wobei jeweils die Dichtlippen gegenüberliegender Flügel, die auf derselben Seite der Mittelebene der Wellen-Flügel-Einheit angeordnet sind, mittels von der äußeren Mantelfläche der Welle ausgehenden und entlang der Innenseite der oberen und der unteren Stirnwand verlaufenden Abschnitten in sich geschlossen ausgebildet sind, und daß jede Trennwand mit einer in sich geschlossenen, entlang der äußeren Mantelfläche der Welle, der oberen und der unteren Stirnwand des Gehäuses sowie der inneren Mantelfläche des Gehäuses verlaufenden Dichtung aus einem gummielastischen Material versehen ist.Starting from a rotary actuator of the type described at the beginning, this is Object achieved according to the invention in that each wing on opposite Sides is provided with two sealing lips made of a rubber-elastic material each along the inner surface of the housing and the inside of one have upper and a lower end wall of the housing extending sections, each with the sealing lips of opposite wings that on the same Side of the median plane of the shaft-wing unit are arranged by means of the outer Shell surface of the shaft outgoing and along the inside of the upper and the lower end wall extending sections formed in itself are, and that each partition with a self-contained, along the outer Shell surface of the shaft, the upper and lower end walls of the housing and the inner circumferential surface of the housing extending seal from a rubber-elastic material is provided.

Aufgrund der in sich geschlossenen Ausbildung der zwei Dichtlippen an den Flügeln in Verbindung mit den ebenfalls in sich geschlossen ausgebildeten Dichtungen an den Trennwänden ergibt sich eine hervorragende Dichtwirkung, die es bei einer pneumatischen Betätigung des Schwenkantriebs ohne weiteres gestattet, nach Erreichen der Endlage des Antriebs den Systemdruck auch über einen sehr langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Die Leckagerate ist bei dem erfindungsgemäßen Schwenkantrieb extrem gering. Dennoch ist das bei einer Betätigung, d.h. einer Drehung der Wellen-Flügel-Einheit zu überwindende Reibungsmoment vergleichsweise gering, insbesondere wenn die Dichtlippen mit einem geeigneten Gleitmittel versehen werden, wodurch die Dichtwirkung nochmals gesteigert werden kann.Due to the closed design of the two sealing lips on the wings in conjunction with the seals, which are also designed to be self-contained The partition walls have an excellent sealing effect, which is the case with a Pneumatic actuation of the swivel drive is readily permitted after it has been reached the end position of the drive system pressure even over a very long Maintain period. The leakage rate is in the invention Swivel drive extremely low. Nevertheless, this is when it is actuated, i.e. one turn the frictional torque to be overcome by the shaft-vane unit low, especially if the sealing lips are provided with a suitable lubricant be, whereby the sealing effect can be increased again.

Aufgrund der an beiden Wellenenden von einem Flügel auf den gegenüberliegenden Flügel verlaufenden Dichtlippen wird gleichzeitig mit der Abdichtung der Kammern untereinander auch eine Abdichtung der Wellendurchführung geschaffen. Zusätzliche Dichtmittel, beispielsweise in Form separater Dichtringe, sind aus diesem Grunde bei dem Schwenkantrieb gemäß der Erfindung völlig entbehrlich.Due to the fact that at one end of the shaft from one wing to the opposite Wing-running sealing lips is used simultaneously with the sealing of the chambers a seal between the shaft bushings is also created. Additional Sealants, for example in the form of separate sealing rings, are for this reason completely unnecessary in the swivel drive according to the invention.

Auch die Abdichtung der Trennwände erfolgt auf denkbar einfache Weise durch Einsetzen von in sich geschlossenen umlaufenden Dichtungen in die entsprechenden Stirnseiten der Trennwände. Diese werden sodann einfach zwischen Welle und der jeweiligen inneren Mantelfläche des Gehäuses in axiale Richtung eingesetzt, woraufhin das zylindrische Gehäuse durch das zweite Teil vervollständigt wird. Aufgrund der Einteiligkeit der Trennwanddichtung werden eventuelle Undichtigkeitsstellen von vornherein vermieden.The partition walls are also sealed in a very simple manner by inserting them of self-contained circumferential seals in the corresponding End faces of the partitions. These are then simply between the wave and the respective inner surface of the housing used in the axial direction, whereupon the cylindrical housing is completed by the second part. Because of The one-piece design of the partition seal will cause any leaks from avoided beforehand.

Der erfindungsgemäße Schwenkantrieb läßt sich somit sehr einfach und kostengünstig herstellen und zeichnet sich des weiteren durch einen nahezu verschleißfreien Betrieb aus, so daß sich auch nur sehr geringe laufende Kosten ergeben.The swivel drive according to the invention can thus be very simple and inexpensive manufacture and is also characterized by an almost wear-free Operation off, so that there are only very low running costs.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn solche Abschnitt der Dichtlippen, die im montierten Zustand der Wellen-Flügel-Einheit an der Innenseite der oberen bzw. der unteren Stirnwand des Gehäuses anliegen, im unmontierten Zustand der Wellen-Flügel-Einheit einen Abstand voneinander aufweisen, der größer ist als der Abstand der Innenseiten der oberen und der unteren Stirnwand des Gehäuses voneinander.It is particularly advantageous if those sections of the sealing lips which are mounted in the Condition of the shaft-wing unit on the inside of the upper or lower one Fitting the front wall of the housing when the shaft-wing unit is not assembled have a distance from each other that is greater than the distance of Inner sides of the upper and lower end walls of the housing from each other.

Bei einer Montage werden die Dichtlippen somit an die mit ihnen zusammenwirkenden Dichtflächen und somit an die Innenseiten der oberen und der unteren Stirnwand des Gehäuses angedrückt, so daß sich eine sichere Abdichtung ergibt. During assembly, the sealing lips are thus on the interacting with them Sealing surfaces and thus on the inside of the upper and lower end wall pressed on the housing so that there is a secure seal.

Die vorgenannten Vorteile werden ebenfalls erzielt, wenn solche Abschnitte der Dichtlippen, die im montierten Zustand der Wellen-Flügel-Einheit an der inneren Mantelfläche des Gehäuses anliegen, im unmontierten Zustand der Wellen-Flügel-Einheit einen Abstand voneinander aufweisen, der größer als der Innendurchmesser des Gehäuses ist.The aforementioned advantages are also achieved when such sections of the Sealing lips in the assembled state of the shaft-wing unit on the inner Shell surface of the housing is in contact, in the unassembled state of the shaft-wing unit have a distance from each other that is larger than the inner diameter of the housing is.

Insgesamt ist in einem solchen Fall die Wellen-Flügel-Einheit im montierten Zustand allseitig durch die Begrenzungsflächen des Gehäuses um einen gewissen Betrag komprimiert, so daß sich eine insgesamt hervorragende Dichtwirkung ergibt.Overall, in such a case the shaft-wing unit is in the assembled state on all sides through the boundary surfaces of the housing by a certain amount compressed, so that there is an overall excellent sealing effect.

Eine weitere Verbesserung der Dichtwirkung läßt sich dadurch erzielen, daß die Dichtlippen scharfkantig auslaufen.A further improvement in the sealing effect can be achieved in that the Run out sealing lips with sharp edges.

Der besonders kritische Übergangsbereich zwischen der äußeren Mantelfläche der Welle, der dieser zugewandten Stirnseite der Trennwand sowie deren oberen bzw. unteren Stirnseite läßt sich besonders vorteilhaft abdichten, wenn die von der äußeren Mantelfläche der Welle ausgehenden Abschnitte der Dichtlippen jeweils eine trompetenförmige Ausrundung aufweisen, an die Dichtungen der Trennwände im Bereich eines Übergangs von einer der Welle zugewandten Stirnseite der Trennwand zu einer oberen bzw. unteren Stirnseite der Trennwand angepaßt sind. Insbesondere in Verbindung mit einer scharfkantigen Ausbildung der Dichtlippen ergibt sich somit eine auch bei einer Wellendrehung taugliche Abdichtung dieses Eckbereichs.The particularly critical transition area between the outer surface of the Shaft, the end face of the partition facing this and its upper or lower end face can be sealed particularly advantageously if that of the outer Shell surface of the shaft outgoing sections of the sealing lips each one have trumpet-shaped fillet on the seals of the partitions in Area of a transition from an end of the partition facing the shaft are adapted to an upper or lower end face of the partition. Especially in connection with a sharp-edged design of the sealing lips thus a sealing of this corner area that is also suitable for shaft rotation.

Wenn die Kanäle an ihren beiden Enden an eine Seitenfläche des zugeordneten Flügels angrenzen, läßt sich ein größtmöglicher Schwenkbereich des Flügels erreichen.If the channels are assigned at their two ends to one side surface of the Adjoin the wing, the greatest possible swivel range of the wing can be achieved.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Wellen-Flügel-Einheit besteht erfindungsgemäß darin, daß diese aus einem Kernteil besteht, das aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff mit hoher Festigkeit hergestellt ist und an allen eine Begrenzung einer Kammer bildenden Oberflächenbereichen mit einer Ummantelung aus einem gummielastischen Kunststoff versehen ist, aus der die Dichtlippen einstöckig ausgeformt sind.A particularly advantageous construction of the shaft-wing unit is according to the invention in that it consists of a core part made of a glass fiber reinforced Plastic is made with high strength and a limitation at all Chamber-forming surface areas with a casing made of a rubber-elastic Plastic is provided, from which the sealing lips are molded in one piece are.

Die Wellen-Flügel-Einheit läßt sich auf diese Weise besonders kostengünstig im Spritzgußverfahren herstellen, wobei in einem ersten Arbeitsgang das Kernteil gefertigt und dieses in einem zweiten Arbeitsschritt mit dem gummielastischen Kunststoff umspritzt wird. Eine separate und zeitaufwendige Einzelmontage der Dichtlippen, bei der deren exakter Sitz ohnehin nur schwerlich garantiert werden könnte, erübrigt sich bei einer solchen Konstruktion.The shaft-wing unit can be particularly inexpensive in this way Manufacture injection molding process, the core part being manufactured in a first operation and this in a second step with the rubber-elastic plastic is encapsulated. A separate and time-consuming individual assembly of the sealing lips, at there is no need to guarantee their exact fit anyway with such a construction.

Wenn die Flügel einen an derern Stirnseiten umlaufenden Steg aufweisen, an dessen Rändern die Dichtlippen angeordnet sind, ergibt sich zwangsläufig ein tangentialer Abstand der beiden in sich geschlossenen Dichtlippen. Auf diese Weise kann bei einer Druckbeaufschlagung von jeweils einer Seite eines Flügels her eine gute Abdichtung mit einem durch den Kammerdruck selbstverstärkenden Dichtungseffekt erzielt werden.If the wings have a web running around their end faces, at the Edges of the sealing lips are inevitably a tangential Distance between the two self-sealing lips. That way, at a good seal when pressurized from one side of a wing with a self-reinforcing sealing effect due to the chamber pressure be achieved.

Vorteilhafterweise sind die Trennwände im Querschnitt kreissegmentförmig oder dreiecksförmig und mit dem Gehäuse formschlüssig verbindbar. Auf diese Weise können die Trennwände sowohl an beiden Seiten als Endanschläge für die Flügel dienen als auch bei der Montage des Schwenkantriebs auf einfache Weise mit dem Gehäuse fest verbunden werden.The partitions are advantageously in the form of a circular segment or in cross section triangular and connectable to the housing. In this way can use the partitions on both sides as end stops for the wings serve as well when installing the rotary actuator in a simple way with the Housing are firmly connected.

Besonders rationell läßt sich die Montage durchführen, wenn die Trennwände an ihrer Oberseite oder ihrer Unterseite beidseitig der umlaufenden Dichtung jeweils mit einer Nase versehen sind, die in angepaßte Vertiefungen in der zugeordneten Stirnwand des Gehäuses eingreifen.Installation can be carried out particularly efficiently if the partitions are on their top or bottom on both sides of the circumferential seal a nose are provided, which in adapted recesses in the associated end wall of the housing.

Aus fertigungstechnischer Hinsicht ist es besonders günstig, wenn das Gehäuse aus zwei topfförmigen Gehäusehälfte zusammengesetzt ist. From a manufacturing point of view, it is particularly favorable if the housing is made of two cup-shaped housing half is assembled.

Die beiden topfförmigen Gehäusehätften können absolut identisch ausgeführt sein, wenn jede Gehäusehälfte einen in der Mittelebene einer Trennwand verlaufenden Zu- und Abstömkanal aufweist, der mit einer Kammer ausschließlich über einen vollständig neben der Mittellinie der zugeordneten Trennwand angeordneten Überströmkanal verbunden ist. Durch eine derartige Schaffung von Gleichteilen lassen sich die einzelnen Produktionszahlen erhöhen, woraus eine Kostensenkung resultiert.The two cup-shaped housing halves can be made absolutely identical, if each half of the housing runs in the central plane of a partition Has inflow and outflow channel, with one chamber only via one completely overflow channel arranged next to the center line of the assigned partition connected is. By creating identical parts in this way the individual production numbers increase, which results in a cost reduction.

Die Erfindung weiter ausgestaltend, wird vorgeschlagen, daß jede Trennwand beidseitig ihrer Mittellinie jeweils mit einer von der zugeordneten Kammer ausgehenden und an die innere Mantelfläche des Gehäuses angrenzenden Tasche versehen ist, in die der Überströmkanal mündet.Developing the invention further, it is proposed that each partition on both sides their center line each with an outgoing from the assigned chamber and is provided with a pocket adjacent to the inner lateral surface of the housing, into which the overflow channel opens.

Bei einer solchen Ausgestaltung ist es nicht erforderlich, den Überströmkanal, ausgehend von einer mit der Mittelebene der Trennwand fluchtenden Anordnung des Zu- und Abströmkanals, seitlich wegzuführen, so daß der Überströmkanal sehr kurz ausgeführt werden kann.With such a configuration, it is not necessary to start the overflow channel from an alignment of the partition aligned with the central plane of the partition In and outflow channel, to be led away laterally, so that the overflow channel is very short can be executed.

Wird die Welle der Wellen-Flügel-Einheit außerhalb des Gehäuses drehmomentfest mit einem Arm verbunden, dessen Schwenkbewegung von zwei Anschlagelementen begrenzt wird, die formschlüssig mit dem Gehäuse koppelbar sind, so ist es nicht mehr erforderlich, daß die feststehenden Trennwände diese Anschlagfunktion erfüllen.The shaft of the shaft-wing unit is torque-proof outside the housing connected to an arm, the pivoting movement of two stop elements is limited, which can be positively coupled to the housing, it is not more required that the fixed partitions fulfill this stop function.

Wenn die Anschlagelemente kreissegmentförmig sind und an ihrer äußeren Mantelfläche eine Verzahnung aufweisen, die mit einer entsprechenden Verzahnung einer inneren Mantelfläche eines an die Anschlagelemente angepaßten ringförmigen Gehäuseteils in Eingriff bringbar sind, läßt sich - bei entsprechender Ausbildung der Verzahnung - eine sehr feine Verstellung der Anschlagelemente und damit eine exakte Anpassung des Schwenkantriebs an die damit zu betätigende Armatur verwirklichen. Ein derartiger Formschluß mittels der ineinandergreifenden Verzahnungen läßt sich jederzeit wieder aufheben und in verschobener Position der Anschlagelemente wieder herstellen.If the stop elements are circular segment shaped and on their outer surface have a toothing with a corresponding toothing inner lateral surface of an annular housing part adapted to the stop elements can be brought into engagement - with appropriate training Toothing - a very fine adjustment of the stop elements and thus an exact Realize adaptation of the quarter turn actuator to the valve to be operated with it. Such a form fit by means of the interlocking teeth can be picked up at any time and in the shifted position of the stop elements restore.

Schließlich wird gemäß der Erfindung noch vorgeschlagen, daß an den Anschlagelementen Mikroschalter zur Rückmeldung der Position des Schwenkantriebs befestigbar sind, wobei die Mikroschalter von dem Arm betätigbar sind. Mikroschalter und Anschlagelemente befinden sich bei einer derartigen Ausbildung stets automatisch in einer korrekten Anordnung zueinander.Finally, it is proposed according to the invention that on the stop elements Micro switch for feedback of the position of the rotary actuator can be attached are, the microswitches are actuated by the arm. Microswitch and With such a design, stop elements are always automatically in a correct arrangement to each other.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1
eine Draufsicht auf einen Schwenkantrieb mit entferntem oberem Gehäuseteil;
Fig. 2
einen Schnitt durch den Schwenkantrieb gemäß Fig. 1 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Wellen-Flügel-Einheit;
Fig. 3
die Wellen-Flügel-Einheit des Schwenkantriebs gemäß den Fig. 1 und 2;
Fig. 4
einen Längsschnitt entlang der Linie IV - IV durch die Wellen-Flügel-Einheit gemäß Fig. 3;
Fig. 5
einen Querschnitt entlang der Linie V - V durch die Wellen-Flügel-Einheit gemäß Fig. 3;
Fig. 6
eine Draufsicht auf die Wellen-Flügel-Einheit gemäß Fig. 3 und
Fig. 7
eine Draufsicht auf den Schwenkantrieb gemäß Fig. 2 mit Arm und zwei Anschlagelementen.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment which is shown schematically in the drawing. It shows:
Fig. 1
a plan view of a rotary actuator with the upper housing part removed;
Fig. 2
a section through the rotary actuator of Figure 1 in a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft-wing unit.
Fig. 3
the shaft-wing unit of the swivel drive according to Figures 1 and 2.
Fig. 4
a longitudinal section along the line IV - IV through the wave-wing unit according to FIG. 3;
Fig. 5
a cross section along the line V - V through the shaft-wing unit according to FIG. 3;
Fig. 6
a plan view of the shaft-wing unit according to FIG. 3 and
Fig. 7
a plan view of the rotary actuator shown in FIG. 2 with arm and two stop elements.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schwenkantrieb 1 zur Betätigung einer Armatur besteht aus einem abgeschlossenen, zylinderförmigen Gehäuse 2 und einer darin koaxial gelagerten Wellen-Flügel-Einheit 3. Diese ist mit einer nicht dargestellten koaxialen Welle der zu betätigenden Armatur drehmomentfest koppelbar, wozu der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schwenkantrieb auf einer solchen Armatur, aus der ein Wellenstummel herausragt, befestigt wird.The rotary actuator 1 shown in FIGS. 1 and 2 for actuating a valve consists of a closed, cylindrical housing 2 and one therein coaxial shaft-wing unit 3. This is with a not shown The coaxial shaft of the valve to be operated can be coupled in a torque-proof manner, for which purpose 1 and 2 rotary actuator shown on such a valve, from the Stub shaft protrudes, is attached.

Die Wellen-Flügel-Einheit 3 besteht aus einer beidseitig in dem Gehäuse 2 gelagerten Welle 4 und zwei damit einstückig verbundenen Flügeln 5. Die Mittelebenen der Flügel 5 sind um 180° versetzt zueinander angeordnet und verlaufen parallel zu der Drehachse 6 der Welle 4.The shaft-wing unit 3 consists of a bearing on both sides in the housing 2 Shaft 4 and two wings 5 connected to it in one piece Wings 5 are arranged offset from one another by 180 ° and run parallel to the Axis of rotation 6 of shaft 4.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist das Gehäuse 2 aus einer oberen Gehäusehälfte 7 und einer unteren Gehäusehälfte 8 zusammengesetzt. Beide Flügel 5 erstrecken sich jeweils über die gesamte Höhe 9 eines zylindrischen Innenraums 10 des Gehäuses 2.As can be seen from FIG. 2, the housing 2 consists of an upper housing half 7 and composed of a lower housing half 8. Both wings 5 extend each over the entire height 9 of a cylindrical interior 10 of the housing 2nd

Wie sich wiederum der Fig. 1 entnehmen läßt, erstrecken sich die Flügel 5 jeweils mit einer radial außen liegenden Stirnseite 11 bis zu einer inneren zylindrischen Mantelfläche 12 des Gehäuses 2, wobei diese Mantelfläche 12 von beiden Gehäusehälften 7 und 8 gebildet wird (vgl. Fig. 2).As can again be seen in FIG. 1, the wings 5 each extend with a radially outer end face 11 to an inner cylindrical Shell surface 12 of the housing 2, this shell surface 12 of both housing halves 7 and 8 is formed (see FIG. 2).

Außerdem sind in dem Gehäuse 2 zwei feststehende, radial ausgerichtete und bezüglich ihrer parallel zu der Drehachse 6 der Welle 4 verlaufenden Mittelebenen 13 um 180° versetzt angeordnete Trennwände 14 vorgesehen. Diese Trennwände 14 erstrecken sich jeweils ebenfalls über die gesamte Höhe 9 des Innenraums 10 des Gehäuses 2. Ihre Erstreckung reicht des weiteren von der inneren zylindrischen Mantelfläche 12 des Gehäuses 2 bis zu einer äußeren Mantelfläche 15 der Welle. In addition, two fixed, radially aligned and with respect to the housing their center planes 13 running parallel to the axis of rotation 6 of the shaft 4 Partitions 14 arranged offset by 180 ° are provided. These partitions 14 extend each also over the entire height 9 of the interior 10 of the Housing 2. Their extension also extends from the inner cylindrical surface 12 of the housing 2 up to an outer lateral surface 15 of the shaft.

Wie sich sehr anschaulich aus Fig. 1 entnehmen läßt, unterteilen die beiden Trennwände 14 und die beiden Flügel 5 den Innenraum 10 des Gehäuses 2 in vier Kammern 16a, 16b, 16c und 16d.As can be seen very clearly from Fig. 1, divide the two partitions 14 and the two wings 5, the interior 10 of the housing 2 in four chambers 16a, 16b, 16c and 16d.

Die beiden nicht benachbarten Kammern 16a und 16c sind über einen in Fig. 1 nicht sichtbaren Kanal miteinander verbunden, der im Inneren einer Rippe 17 verläuft. Die Rippe 17 befindet sich oberhalb einer den Innenraum 18 der Welle 4 teilenden Trennwand 18. Ein die beiden anderen Kammern 16b und 16d miteinander verbindender Kanal verläuft in einer Rippe, die unterhalb der Trennwand 18 angeordnet ist und daher in Fig. 1 nicht erkennbar ist (vgl. Fig. 3 bis 5).The two non-adjacent chambers 16a and 16c are not one in FIG. 1 visible channel connected to each other, which runs inside a rib 17. The Rib 17 is located above one that divides the interior 18 of the shaft 4 Partition 18. An interconnecting the other two chambers 16b and 16d The channel runs in a rib, which is arranged below the partition 18 and therefore cannot be seen in FIG. 1 (cf. FIGS. 3 to 5).

Die beiden Trennwände 14 sind in ihrem Querschnitt im wesentlichen dreiecksförmig bzw. kreissegmentförmig. Im Bereich ihrer Mittelebene ist eine umlaufende Nut 19 angeordnet, in die eine einstückige, ebenfalls umlaufende Dichtung 20 eingesetzt ist. Diese Dichtung 20 liegt gleitend an der zylindrischen Mantelfläche 15 der Welle 4 an. Des weiteren stellt die Dichtung 20 einen dichtenden Abschluß zwischen der Trennwand 14 und der oberen Stirnseite 21, der unteren Stirnseite 22 sowie der zylindrischen inneren Mantelfläche 12 des Gehäuses 2 her. An den letztgenannten Dichtungsstellen treten keine Relativbewegungen zwischen den abzudichtenden Bauteilen auf. Die Dichtung 20 besteht aus einem gummielastischen Material, vorzugsweise aus Polyurethan, und kann aufgrund ihrer Eigenelastizität unter gewisser Vorspannung in die Nut 19 eingesetzt werden.The cross-section of the two partition walls 14 is essentially triangular or circular segment-shaped. In the area of its central plane there is a circumferential groove 19 arranged, in which a one-piece, also circumferential seal 20 is inserted. This seal 20 is sliding against the cylindrical outer surface 15 of the shaft 4. Furthermore, the seal 20 provides a sealing closure between the partition 14 and the upper end face 21, the lower end face 22 and the cylindrical inner lateral surface 12 of the housing 2 ago. At the latter sealing points there are no relative movements between the components to be sealed on. The seal 20 is made of a rubber-elastic material, preferably made of polyurethane, and due to their inherent elasticity under certain prestressing can be inserted into the groove 19.

Beide Trennwände 14 sind beidseitig ihrer Mittelebene 13 jeweils mit einer von der zugeordneten Kammer 16 ausgehenden und an die innere Mantelfläche 12 des Gehäuses angrenzenden Tasche 23a, 23b. 23c und 23d versehen. In die Tasche 23d der in Fig. 1 links angeordneten Trennwand 14 mündet ein Überströmkanal 24d, der neben der Mittelebene 13 der zugeordneten Trennwand 14 liegt und von einem Zuund Abströmkanal 25 der unteren Gehäusehälfte 8 ausgeht. Der Zu- und Abströmkanal 25 ist wechselweise mit einer Druckmediumquelle bzw. der Umgebung verbindbar.Both partitions 14 are on both sides of their central plane 13 with one of the associated chamber 16 outgoing and to the inner lateral surface 12 of the housing adjacent pocket 23a, 23b. 23c and 23d. In the pocket 23d the partition 14 arranged on the left in FIG. 1 opens an overflow channel 24d is adjacent to the central plane 13 of the associated partition 14 and from a feed Outflow channel 25 of the lower housing half 8 starts. The inflow and outflow channel 25 can be alternately connected to a pressure medium source or the environment.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist unterhalb des Zu- und Abströmkanals 25 ein identisch ausgebildeter Zu- und Abströmkanal 26 vorhanden. Da beide Gehäusehälften 7 und 8 identisch ausgebildet sind, befindet sich der zugehörige Überströmkanal 24a, der in den Figuren nicht dargestellt ist, in bezug auf den Überstromkanal 24d auf der anderen Seite der Mittelebene 13 der Trennwand 14, so daß hiermit eine Be- bzw. Entlüftung dieser Kammer 23a möglich ist. Auf der den Zu- und Abströmkanälen 25 und 26 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses sind zur Belüftung bzw. Entlüftung der Kammern 23b und 23c keine derartigen Kanäle erforderlich, da ein Überströmen über die durch die Welle 4 verlaufenden Kanäle erfolgen kann.As can be seen from FIG. 2, one is identical below the inflow and outflow channel 25 trained inflow and outflow channel 26 available. Since both housing halves 7 and 8 are of identical design, the associated overflow channel 24a is located not shown in the figures, with respect to the overflow channel 24d on the other Side of the central plane 13 of the partition wall 14, so that a loading or Venting of this chamber 23a is possible. On the inflow and outflow channels 25 and 26 opposite side of the housing are for ventilation of the chambers 23b and 23c no such channels are required because of an overflow can take place via the channels running through the shaft 4.

Die beiden Gehäusehälften 7 und 8 sind aus einem glasfaserverstärkten Polyamid-Werkstoff hergestellt und werden mit Hilfe von Schrauben und Muttern 26 zusammengehalten.The two housing halves 7 and 8 are made of a glass fiber reinforced polyamide material manufactured and are held together with the help of screws and nuts 26.

Aus den Fig. 3 bis 5 ergibt sich, daß jeder Flügel 5 auf gegenüberliegenden Seiten 27' und 27'' mit zwei Dichtlippen 28' und 28'' aus einem gummielastischen Material versehen ist. Jede der Dichtlippen 28' und 28'' weist Abschnitte 29', 30' und 31' auf, die entlang der inneren Mantelfläche 12 des Gehäuses 2 der Innenseiten 21 und 22 der oberen und der unteren Stirnwand des Gehäuses 2 und der äußeren Mantelfläche 15 der Welle 4 verlaufen. Jede der Dichtlippen 28' und 28'' ist in sich geschlossen; beide Dichtlippen 28' und 28'' sind sowohl zu einer zur Drehachse der Welle parallelen Mittelebene 32 symmetrisch als auch zu einer senkrecht zur Drehachse 6 der Welle 4 verlaufenden Mittelebene 33.3 to 5 that each wing 5 on opposite sides 27 'and 27' 'with two sealing lips 28' and 28 '' made of a rubber-elastic material is provided. Each of the sealing lips 28 'and 28' 'has sections 29', 30 'and 31', those along the inner lateral surface 12 of the housing 2 of the inner sides 21 and 22 the upper and lower end walls of the housing 2 and the outer surface 15 of the shaft 4 run. Each of the sealing lips 28 'and 28' 'is self-contained; both sealing lips 28 'and 28' 'are both to the axis of rotation of the shaft parallel center plane 32 symmetrically as well as to a perpendicular to the axis of rotation 6 the central plane 33 running the shaft 4.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ergibt, besteht die Wellen-Flügel-Einheit 3 aus einem Kernteil 34 aus einem glasfaserverstärkten Polyamid-Werkstoff mit hoher Festigkeit und einer spritzgußtechnisch darauf aufgebrachten Ummantelung 35 aus einem gummielastischen Polyurethan-Werkstoff. Aus dieser Ummantelung 35 sind die Dichtlippen 28' und 28'' einstückig ausgebildet.As can be seen in particular from FIGS. 4 and 5, there is the shaft-wing unit 3 from a core part 34 of a glass fiber reinforced polyamide material with high Strength and a sheathing 35 applied thereon by injection molding made of a rubber-elastic polyurethane material. From this casing 35 are the sealing lips 28 'and 28' 'formed in one piece.

Aus Fig. 5 läßt sich des weiteren entnehmen, daß die von der äußeren Mantelfläche 15 der Welle 4 ausgehenden Abschnitte 31' bzw. 31'' der Dichtlippen 28' bzw. 28'' jeweils eine trompetenförmige Ausrundung aufweisen, an die die Dichtungen 20 der Trennwände 14 im Bereich der Übergänge von der Welle zu einer oberen bzw. unteren Stirnseite der Trennwand 14 angepaßt sind. Bis auf die umlaufend scharfkantig ausgebildete Linie an der Spitze der Dichtlippen liegt somit stets eine Linienberührung der miteinander in Berührung kommenden Dichtflächen vor. Aus diesem Grunde ist die ausgeprägte Abrundung der Dichtungen 20 der Trennwände 14 bzw. die damit korrespondierende trompetenförmige Ausrundung der Mantelfläche 15 der Welle 4 für eine gute Dichtwirkung von vergleichsweise großer Bedeutung.From Fig. 5 it can also be seen that the outer surface 15 of the shaft 4 outgoing sections 31 'and 31' 'of the sealing lips 28' and 28 '' each have a trumpet-shaped fillet to which the seals 20 of the Partitions 14 in the area of the transitions from the shaft to an upper or lower Face of the partition 14 are adapted. Except for the all around sharp-edged trained line at the tip of the sealing lips is always a line contact of the sealing surfaces coming into contact with one another. For this reason is the pronounced rounding of the seals 20 of the partitions 14 or corresponding trumpet-shaped rounding of the lateral surface 15 of the Shaft 4 for a good sealing effect of comparatively great importance.

In Fig. 4 ist des weiteren dargestellt, daß die Flügel 5 einen an deren Stirnseiten umlaufenden Steg 36 aufweisen, an dessen Rändern die Dichtlippen angeordnet sind. Nach der spritzgußtechnischen Herstellung der Wellen-Flügel-Einheit einschließlich der Ummantelung 35 weisen die gegenüberliegenden Abschnitte 30' und 31' der Dichtlippe 28 einen Abstand auf, der größer ist als die lichte Höhe 9 des Innenraums 10 des Gehäuses 2. Des weiteren ist der Durchmesser der Wellen-Flügel-Einheit im Bereich der gegenüberliegenden Abschnitte 29' der Dichtlippe 28 größer als der lichte Durchmesser des Innenraums 10 des Gehäuses 2. Die beiden vorstehenden Aussagen treffen selbstverständlich auch auf die entsprechenden, aber in der Zeichnung nicht dargestellten Abschnitte der Dichtlippe 28 zu. Auf diese Weise wird stets für eine sichere Anlage beider Dichtlippen an den mit diesen zusammenwirkenden Kontaktflächen gesorgt.In Fig. 4 it is further shown that the wings 5 one on the end faces have circumferential web 36, on the edges of which the sealing lips are arranged are. After the injection molding of the shaft-wing unit including of the casing 35 have the opposite sections 30 'and 31 'of the sealing lip 28 a distance which is greater than the clear height 9 of the interior 10 of the housing 2. Furthermore, the diameter of the shaft-wing unit larger in the area of the opposite sections 29 'of the sealing lip 28 than the inside diameter of the interior 10 of the housing 2. The two above Statements of course also apply to the corresponding ones, but in sections of the sealing lip 28 not shown in the drawing. In this way is always for a secure installation of both sealing lips on the interacting with them Contact areas.

In Fig. 5 sind noch die sich in einer Draufsicht kreuzenden Kanäle 37 zur Verbindung gegenüberliegender Kammern 16 gezeigt, die jeweils innerhalb einer Rippe 17 verlaufen. Die Rippen 17 sind mit einer Trennwand 18 einstöckig verbunden. In FIG. 5, the channels 37 intersecting in a plan view are still for connection opposite chambers 16 shown, each extending within a rib 17. The ribs 17 are connected in one piece to a partition 18.

Aus den Figuren 4 und 6 läßt sich entnehmen, daß die Wellen-Flügel-Einheit 3 im Bereich der Mündung der Kanäle 37 Ausnehmungen 38 für einen ungehinderten Gaswechsel aufweist. Im oberen Bereich ist die Welle 4 der Wellen-Flügel-Einheit 3 mit einer Innenverzahnung 39 versehen, in die ein in Fig. 7 gezeigter Arm 40, der zu diesem Zweck mit einer entsprechenden Außenverzahnung versehen ist, einsetzbar ist. Der Arm 40 dreht sich somit synchron mit der Wellen-Flügel-Einheit 3 und begrenzt deren weitere Drehung in dem Moment, in dem er mit einer seiner Anschlagflächen 41 an eine der Anschlagflächen 42 der Anschlagelemente 43 anschlägt.From Figures 4 and 6 it can be seen that the shaft-wing unit 3 in Area of the mouth of the channels 37 recesses 38 for an unobstructed Has gas change. In the upper area is the shaft 4 of the shaft-wing unit 3 provided with an internal toothing 39 into which an arm 40 shown in FIG is provided with a corresponding external toothing for this purpose is. The arm 40 thus rotates synchronously with the shaft-wing unit 3 and limits whose further rotation the moment he hits one of his abutment surfaces 41 strikes one of the stop surfaces 42 of the stop elements 43.

Um die Endlage der mit dem erfindungsgemäßen Schwenkarm betätigten Armatur vor Ort einstellen zu können, sind die Anschlagelemente 43 kreissegmentförmig ausgebildet und an ihrer äußeren Mantelfläche mit einer Verzahnung 44 versehen. Diese Verzahnung läßt sich mit einer entsprechenden Verzahnung 45 in Eingriff bringen, die sich an einer inneren Mantelfläche 46 eines ringförmigen Gehäuseteils 47 befindet. Das ringförmige Gehäuseteil 47 ist dabei einstückig mit den Gehäusehälften 7 und 8 ausgebildet, um die Produktionskosten durch große Stückzahlen sinken zu lassen (vgl. Fig. 2).To the end position of the valve actuated with the swivel arm according to the invention To be able to adjust on site, the stop elements 43 are circular segment-shaped formed and provided on their outer lateral surface with a toothing 44. This toothing can be engaged with a corresponding toothing 45 bring that on an inner circumferential surface 46 of an annular housing part 47 is located. The ring-shaped housing part 47 is integral with the housing halves 7 and 8 trained to reduce production costs due to large quantities to let (see Fig. 2).

An den Anschlagelementen 43 lassen sich aus dem Stand der Technik bekannte Mikroschalter 48 zur Rückmeldung der Position des Schwenkantriebs befestigen. Diese Mikroschalter 48 werden von dem Arm 40 betätigt, wenn dieser seine Endlage erreicht. In Fig. 1 ist schließlich noch dargestellt, daß jede Trennwand 14 beidseitig ihrer Mittelebene 13 sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite mit einer Nase 49 versehen ist, die in eine damit korrespondierende Tasche eingreift, die in den beiden Gehäusehälften 7 und 8 ausgebildet, in den Fig. 1 und 2 jedoch nicht abgebildet sind.Known from the prior art can be used on the stop elements 43 Attach microswitch 48 to report the position of the rotary actuator. These microswitches 48 are actuated by the arm 40 when it reaches its end position reached. In Fig. 1 it is finally shown that each partition 14 on both sides its median plane 13 with a top and bottom Nose 49 is provided, which engages in a corresponding pocket, which in the two housing halves 7 and 8 are formed, but not in FIGS. 1 and 2 are shown.

Claims (14)

Schwenkantrieb zur Betätigung einer Armatur mit einem zylindrischen, aus zwei Teilen bestehenden abgeschlossenen Gehäuse und einer darin koaxial gelagerten Wellen-Flügel-Einheit, die mit einer koaxialen Welle der zu betätigenden Armatur drehmomentfest koppelbar ist und aus einer beidseitig in dem Gehäuse gelagerten Welle und zwei bezüglich ihrer parallel zu der Drehachse der Welle verlaufenden Mittelebenen um 180° versetzt angeordneten und mit der Welle verbundenen Flügeln besteht, die sich jeweils über die gesamte Höhe eines Innenraums des Gehäuse und mit einer radial außen liegenden Stirnseite bis zu einer inneren zylindrischen Mantelfäche des Gehäuses erstrecken, wobei das Gehäuse zwei feststehende radial verlaufende und bezüglich ihrer parallel zu der Drehachse der Welle verlaufenden Mittelebenen um 180° versetzt angeordnete Trennwände aufweist, die sich jeweils über die gesamte Höhe des Innenraums des Gehäuses und von der inneren zylindrischen Mantelfläche des Gehäuse bis zu einer äußeren Mantelfläche der Welle erstrecken und den Innenraum des Gehäuses zusammen mit den Flügeln in vier Kammern unterteilen, von denen jeweils zwei nicht benachbarte Kammern über die Welle durchdringende Kanäle miteinander verbunden sind, und wobei des weiteren zwei benachbarte Kammern jeweils mit einem Zu- und Abströmanschluß versehen sind, die wechselweise mit einer Druckmediumquelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel (5) auf gegenüberliegenden Seiten (27', 27'') mit zwei Dichtlippen (28', 28'') aus einem gummielastischen Material versehen ist, die jeweils entlang der inneren Mantelfläche (12) des Gehäuses (2) und der Innenseiten (21, 22) einer oberen und einer unteren Stirnwand des Gehäuses (2) verlaufende Abschnitte (29', 30', 29'', 30'') aufweisen, wobei jeweils die Dichtlippen (28', 28'') gegenüberliegender Flügel (5), die auf derselben Seite (27', 27'') der Mittelebene der Wellen-Flügel-Einheit (3) angeordnet sind, mittels von der äußeren Mantelfläche (15) der Welle (4) ausgehenden und entlang der Innenseite (21, 22) der oberen und der unteren Stirnwand verlaufenden Abschnitten (31', 31'') in sich geschlossen ausgebildet sind, und daß jede Trennwand (14) mit einer in sich geschlossenen entlang der äußeren Mantelfläche (15), der Welle (4) , der oberen und der unteren Stirnwand des Gehäuses (2) sowie der inneren Mantelfläche (12) des Gehäuses (2) verlaufenden Dichtung (20) aus einem gummielastischen Material versehen ist.Rotary actuator for actuating a valve with a cylindrical, two Parts of existing closed housing and a coaxially mounted therein Shaft-wing unit with a coaxial shaft to be operated Armature is torque-proof and can be coupled on both sides in the housing mounted shaft and two with respect to their parallel to the axis of rotation of the The central planes running through the shaft are offset by 180 ° and with the There are connected wings, each over the entire height of one Interior of the housing and with a radially outer end face extend to an inner cylindrical surface of the housing, wherein the housing two fixed radial and with respect to their offset parallel to the axis of rotation of the shaft center planes by 180 ° arranged partition walls, each of which extends over the entire height the interior of the housing and the inner cylindrical surface of the housing to an outer surface of the shaft and the interior of the housing together with the wings in four chambers subdivide, each of which two non-adjacent chambers across the shaft penetrating channels are interconnected, and wherein further two adjacent chambers each with an inflow and outflow connection are that can be alternately connected to a pressure medium source, characterized in that each wing (5) on opposite sides (27 ', 27' ') with two sealing lips (28', 28 '') made of a rubber-elastic material is provided, each along the inner lateral surface (12) of the housing (2) and the inner sides (21, 22) of an upper and a lower end wall of the Have housing (2) extending sections (29 ', 30', 29 '', 30 ''), each the sealing lips (28 ', 28' ') of opposite wings (5) on the same Side (27 ', 27' ') of the central plane of the shaft-wing unit (3) are arranged, by means of the outer circumferential surface (15) of the shaft (4) and along the inside (21, 22) of the upper and lower end wall Sections (31 ', 31' ') are self-contained, and that each Partition (14) with a self-contained along the outer surface (15), the shaft (4), the upper and the lower end wall of the housing (2) and the inner lateral surface (12) of the housing (2) extending Seal (20) is provided from a rubber-elastic material. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (28', 28'') scharfkantig auslaufen.Swivel drive according to claim 1, characterized in that the sealing lips (28 ', 28' ') run out with sharp edges. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der äußeren Mantelfläche (15) der Welle (4) ausgehenden und in einem Längsschnitt durch die Welle (4) gegenüberliegenden Abschnitte (31', 31'') der Dichtlippen (28', 28'') zusammen eine trompetenförmige Ausrundung bilden, an die die Dichtungen (20) der Trennwände (14) im Bereich eines Übergangs von einer der Welle (4) zugewandten Stirnseite der Trennwand (14) zu einer oberen bzw. unteren Stirnseite der Trennwand (14) angepaßt sind.Swivel drive according to claim 1 or 2, characterized in that the of the outer lateral surface (15) of the shaft (4) outgoing and in a longitudinal section through the shaft (4) opposite sections (31 ', 31' ') of the sealing lips (28 ', 28' ') together form a trumpet-shaped fillet to which the seals (20) of the partitions (14) in the region of a transition from one the shaft (4) facing the end face of the partition (14) to an upper or the lower end face of the partition (14) are adapted. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (37) an ihren beiden Enden an eine Seitenfläche des zugeordneten Flügels (5) angrenzen.Swivel drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the channels (37) at their two ends on a side surface of the associated Adjacent wing (5). Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen-Flügel-Einheit (3) aus einem Kernteil (34) besteht, das aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff mit hoher Festigkeit hergestellt ist, und an allen eine Begrenzung einer Kammer (16) bildenden Oberflächenbereichen mit einer Ummantelung (35) aus einem gummielastischen Kunststoff versehen ist, aus der die Dichtlippen (28', 28'') einstückig ausgeformt sind.Swivel drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shaft-wing unit (3) consists of a core part (34) consisting of a glass fiber reinforced plastic is made with high strength, and on all with surface areas forming a boundary of a chamber (16) a casing (35) made of a rubber-elastic plastic is provided, from which the sealing lips (28 ', 28' ') are formed in one piece. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (5) einen an deren Stirnseiten umlaufenden Steg (36) aufweisen, an dessen Rändern die Dichtlippen (28', 28'') angeordnet sind. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the wings (5) have a web (36) running around their ends whose edges the sealing lips (28 ', 28' ') are arranged. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (14) im Querschnitt kreissegmentförmig oder dreiecksförmig sind und mit dem Gehäuse (2) formschlüssig verbindbar sind.Swivel drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the partitions (14) in the form of a circular segment or triangular in cross section are and are positively connected to the housing (2). Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (14) an ihrer Oberseite und an ihrer Unterseite beidseitig der umlaufenden Dichtung (20) jeweils mit einer Nase (49) versehen sind, die in angepaßte Vertiefungen in der zugeordneten Stirnwand des Gehäuses (2) eingreifen.Swivel drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the partitions (14) on both sides of their top and bottom the circumferential seal (20) are each provided with a nose (49) which in engage adapted recesses in the associated end wall of the housing (2). Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus zwei topfförmigen Gehäusehälften (7, 8) zusammengesetzt ist.Swivel drive according to one of claims 1 to 8, characterized in that the housing (2) is composed of two cup-shaped housing halves (7, 8) is. Schwenkantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gehäusehälfte (7, 8) einen in der Mittelebene (13) einer Trennwand (14) verlaufenden Zu- und Abströmkanal (25) aufweist, der mit einer Kammer (16) ausschließlich über einen vollständig neben der Mittelebene (13) der zugeordneten Trennwand (14) angeordneten Überströmkanal (24) verbunden ist.Swivel drive according to claim 9, characterized in that each housing half (7, 8) one running in the central plane (13) of a partition (14) Has inflow and outflow channel (25) with a chamber (16) exclusively over a completely next to the central plane (13) of the assigned partition (14) arranged overflow channel (24) is connected. Schwenkantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trennwand (14) beidseitig ihrer Mittelebene (13) jeweils mit einer von der zugeordneten Kammer (16) ausgehenden und an die innere Mantelfläche (12) des Gehäuses (2) angrenzenden Tasche (23) versehen ist, in die der Überströmkanal (24) mündet.Swivel drive according to claim 10, characterized in that each partition (14) on both sides of their central plane (13) each with one of the assigned Chamber (16) outgoing and to the inner lateral surface (12) of the housing (2) adjacent pocket (23) is provided, in which the overflow channel (24) opens. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (4) der Wellen-Flügel-Einheit (3) außerhalb des Gehäuses (2) drehmomentfest mit einem Arm (40) verbunden ist, dessen Schwenkbewegung von zwei Anschlagelementen (43) begrenzt wird, die formschlüssig mit dem Gehäuse (2) koppelbar sind. Swivel drive according to one of claims 1 to 11, characterized in that the shaft (4) of the shaft-wing unit (3) outside the housing (2) torque-proof connected to an arm (40), the pivoting movement is limited by two stop elements (43) which form-fit with the Housing (2) can be coupled. Schwenkantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (43) kreissegmentförmig sind und an ihrer äußeren Mantelfläche eine Verzahnung (44) aufweisen, die mit einer entsprechenden Verzahnung (45) an einer inneren Mantelfläche (46) eines an die Anschlagelemente (43) angepaßten ringförmigen Gehäuseteils (47) in Eingriff bringbar ist.Swivel drive according to claim 12, characterized in that the stop elements (43) are in the form of a segment of a circle and have one on their outer lateral surface Have teeth (44) with a corresponding toothing (45) on an inner lateral surface (46) one adapted to the stop elements (43) annular housing part (47) can be brought into engagement. Schwenkantrieb nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlagelementen (43) Schalter (48) zur Rückmeldung der Position des Schwenkantriebs (1) befestigbar sind, wobei die Schalter (48) von dem Arm (40) betätigbar sind.Swivel drive according to claim 12 or 13, characterized in that the stop elements (43) switch (48) for feedback of the position of the Swivel drive (1) can be fastened, the switches (48) being removed from the arm (40) can be actuated.
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