DD139623A5 - ROTATION WORK CYLINDER - Google Patents
ROTATION WORK CYLINDER Download PDFInfo
- Publication number
- DD139623A5 DD139623A5 DD78208637A DD20863778A DD139623A5 DD 139623 A5 DD139623 A5 DD 139623A5 DD 78208637 A DD78208637 A DD 78208637A DD 20863778 A DD20863778 A DD 20863778A DD 139623 A5 DD139623 A5 DD 139623A5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- piston
- working cylinder
- shaft
- working
- cylinder
- Prior art date
Links
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
- F15B15/068—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 helical type
-
- 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
- F15B15/063—Actuator having both linear and rotary output, i.e. dual action actuator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Actuator (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
10 975 5610 975 56
RotationsarbeitszylinderRotary cylinder
Anwendungsgebiet der Erfindung?Field of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitszylinder für mit flüssigen oder gasförmigen Druckmedien betrie bene Vorrichtungen, mit deren Hilfe die Umwandlung einer geradlinigen Bewegung in eine Winkelverdrehung möglich ist.The invention relates to a cylinder for operating with liquid or gaseous pressure media bene devices, with the help of the conversion of a rectilinear motion in an angular rotation is possible.
Bei allgemein bekannten hydraulischen oder pneumatischen Servomotoren wird von dem unter- Druck stehenden Arbeitsmedium ein im Arbeitszylinder befindlicher Kolben bev/egt und dadurch eine geradlinige alternierende Bewegung aus-In generally known hydraulic or pneumatic servomotors, a piston located in the working cylinder is supplied by the pressurized working medium, thereby producing a rectilinear alternating movement.
gelöst» Bei einem Teil dieser Vorrichtungen wird die Axialbewegung des Kolbens auf mechanischem Wege in eine Drehbewegung umgewandelt* In anderen Fällen wird die Drehbewegung nach dem Turbinenprinzip erzeugt. In diesem Falle hängt die Größe des Drehmomentes von der Höhe der Drehzahl ab.solved »In some of these devices, the axial movement of the piston is converted by mechanical means into a rotary motion * In other cases, the rotary motion is generated according to the turbine principle. In this case, the magnitude of the torque depends on the amount of speed.
Auf zahlreichen Gebieten der Industrie, der Landwirtschaft und des Verkehrs werden häufig nicht-kontinuierliche Drehungen, d.iu eine Drehbewegung innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches, benötigt· In zahlreichen Fällen besteht die Notwendigkeit nach einer alternierenden, cLfcu abwechselnden, in entgegengesetztem Drehsinn erfolgenden Biegung innerhalb einesIn many fields of industry, agriculture and traffic, non-continuous rotations, i.e., rotational movement within a certain angular range, are often required. In many cases, there is a need for an alternating, countercurrent, inward rotation within a bend
vfciivfcii
bestimmten Winke^reiches. Meistens muß dabei mit einer geringen Winkelgeschwindigkeit ein großes Drehmoment aufgebracht werden*certain hints ^ riches. Most of the time, a large torque has to be applied at a low angular velocity *
Bei.Betonpumpenj Autodrehkränen und sonstigen Umschlagvorrichtungen muß der Mast häufig in einem Winkelbereich von 360-400° in beiden Richtungen gedreht werden« Ähnlich verhält es sich bei kranartigen Erdbewegungsmas chine n und bestimmten landwirtschaftlichen Maschinen. Auch beim Ausschwingen und Aufstützen der Stützsohren unterschiedlicher Vorrichtungen, beim Bewegen der sich automatisch öffnenden Türen von Fahrzeugen,, beim Bedienen von Gangschaltungen, bei Steuervorgängen automatischer Maschinen usw* wird oftmals eine alternierende Winkelverdrehung benötigt.In case of concrete pumping cranes and other handling equipment, the mast must often be turned in an angular range of 360-400 ° in both directions. The situation is similar with crane type earthmoving machines and certain agricultural machinery. Also, when swinging and supporting the Stützsonhren different devices, when moving the automatically opening doors of vehicles, when operating gear shifts, in automatic machine control operations, etc. * is often an alternating angular rotation needed.
Bisher bewegten sich die Kolben der Arbeitszylinder hydraulischer oder pneumatischer Systeme immer alter« nierend in axialer Richtung,, und die.notwendigen Drehbewegungen wurden mit Hilfe unterschiedlicher zwischengeechalteter Mechanismen oder durch Verwendung von Hydromotoren erzeugt. So wurden an den KolbenstangenUp to now, the pistons of hydraulic or pneumatic systems have always been moving in the axial direction, and the necessary rotations have been generated by means of different interchangeable mechanisms or by the use of hydraulic motors. So were the piston rods
der axial arbeitenden Arbeitszylinder Zahnstangen, Zahnräder, Hebel- oder Gelenkgetriebe, Kettenradme-the axially working cylinder racks, gears, levers or linkages, Kettenradme-
chanismen usw« angeordnet, die die geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung umformten« Diese Mechanismen besitzen meistens einen geringen Wirkungsgrad, der durch bekannte Mittel kaum nennenswert zu verbessernFor example, these mechanisms usually have a low degree of efficiency which can scarcely be appreciably improved by means known to those skilled in the art
Unter den bekannten Arbeitszylindern gibt es auch bereits einige Spezialausführungen, die zur Erzeugung einer Drehbewegung geeignet sind. Ein typisches Beispiel dafür ist das in der DB-PS Nr. 1 576 142 beschriebene, hydraulische oder pneumatische Drehgetriebe, bei dem an den Enden der Kolbenstange Spiralnuten ausgebildet sind, in die entsprechende Elemente des Arbeitszylindergehäuses eingreifen, um bei axialer Bewegung des Kolbens eine Drehbewegung des Gehäuses oder der Kolbenstange relativ gegeneinander auszulösen« Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß für eine relativ kleine Winkelverdrehung ein verhältnismäßig großer axialer Hub erforderlich ist. Darüber hinaus ist die Konstruktion kompliziert und besteht aus vielen Einzelteilen, deren Montage sehr aufwendig ist* Ungünstig ist ferner^ daß die Einzelteile mit einer hohen Pertigungsgenauigkeit hergestellt werden müssen, da sich in der Konstruktion viele Flächen unter Addition der Toleranzen aneinander anschließen (Maßkette).Among the known working cylinders, there are already some special designs that are suitable for generating a rotary motion. A typical example of this is described in the DB-PS No. 1 576 142, hydraulic or pneumatic rotary transmission, in which at the ends of the piston rod spiral grooves are formed, engage in the corresponding elements of the cylinder housing to a rotational movement during axial movement of the piston The disadvantage of this design is that for a relatively small angular rotation, a relatively large axial stroke is required. In addition, the construction is complicated and consists of many items whose assembly is very expensive * Unfavorable is further ^ that the items must be made with a high Pertigungsgenauigkeit, as in the construction of many surfaces add the tolerances together (Maßkette).
Das in der BBi-PS Mr0 1 953 49& beschriebene, mit einem Druckmedium-betriebene Drehgetriebe erzeugt die Drehbewegung mit einer beträchtlichen Hubbewegungo Bei dieser Lösung ist nachteilig^ daß die Kraftübertragung über die Wellen kleiner Rollen· erfolgt, beziehungsweise, daß das Gehäuse und die Kolbenstangenbuchse durch dünne Zapfen miteinander verbunden sind» Trotz ihrer großzügigen Bemessung kann die Konstruktion nurThe described in the BBi-PS Mr 0 1 953 49 ", with a pressure medium-operated rotary gear generates the rotary motion with a considerable Hubo in this solution is disadvantageous ^ that the power transmission via the waves of small roles · takes place, or that the housing and the Piston rod bushing are connected by thin pins »Despite their generous dimensioning, the construction can only
geringe Momente übertragen/ liir.Wirkungsgrad ist daher gering* Ungünstig ist ferner, daß beim Rücklauf des Kolbens die Verbindung zwischen Kolben und Kolbenstange auf Zug beansprucht wird.Therefore, it is disadvantageous that during the return of the piston, the connection between piston and piston rod is subjected to tension.
Die zur Erzeugung von Drehbewegung geeigneten Arbeitszylinder - auch die in den erwähnten Patentschriften beschriebenen - sind nach einem gemeinsamen Prinzip aufgebaut und bestehen in jedem Falle aus einer hydraulischen und einer mechanischen Einheit. Die hydraulische Einheit erzeugt die geradlinige axiale Bewegung, und der mechanische Teil formt diese Bewegung in eine Dreh~ bewegung um. Diese Vorrichtungen sind nicht nur des« halb nachteilig, weil ihr Wirkungsgrad gering ist, sondern auch, weil Kolben und Kolbenstange eine gleichgerichtete Bewegung ausführen, sich dadurch die Hublängen addieren und die Konstruktion daher viel Platz einnimmt*"Darüber hinaus sind bereits im hydraulischen Teil sehr viele Einzelteile vorhanden, zu denen noch weitere der mechanischen Einheit hinzukommen·The suitable for generating rotary motion working cylinder - also described in the aforementioned patents - are constructed according to a common principle and consist in each case of a hydraulic and a mechanical unit. The hydraulic unit generates the rectilinear axial movement, and the mechanical part transforms this movement into a rotational movement. These devices are not only disadvantageous because their efficiency is low, but also because piston and piston rod perform a rectified movement, thereby adding the stroke lengths and the design therefore takes up much space * "In addition, already in the hydraulic part are very many individual parts are available, to which more of the mechanical unit are added ·
Die komplizierten Konstruktionen und die großen Abmessungen der bekannten Lösungen resultieren daraus, daß die geradlinige Bewegung und die Drehbewegung nicht von denselben Elementen erzeugt und ausgeführt werden* Für jede der beiden Bewegungsarten ist eine besondere Konstruktionseinheit vorgesehen bzw« erforderlich«The complicated constructions and the large dimensions of the known solutions result from the fact that the rectilinear movement and the rotational movement are not generated and executed by the same elements. For each of the two types of movement, a special construction unit is provided or "required".
Ziel der ErfindungObject of the invention
Durch die Erfindung wird ein mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitender Servomotor für die Umwandlung einer geradlinigens axialen Bewegung in eine Drehbewegung vorgeschlagen, der über eine hohe Punktionssicherheit verfügt und sich einfach, sowie kostengünstig herstellen läßt»The invention provides a working with high efficiency servo motor for converting a rectilinear s axial movement is proposed in a rotary motion, which has a high puncture safety and easily, and can be produced cost-effectively "
Darlegung; des WeSeHS1 der Erfindung^presentation; of the WeSeHS 1 of the invention ^
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, e%nen verbesserten Servomotor der eingangsgenannten Art zu entwickeln, bei dem der volle Weg des Arbeitskolbens für die Drehbewegung genutzt werden kann,.wobei der Servomotor möglichst kleine Abmessungen aufweist.The invention has for its object to develop an improved servo motor of the type mentioned above, in which the full travel of the working piston can be used for the rotational movement, .wobei the servomotor has the smallest possible dimensions.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Arbeitszylinder und dem Kolben eine, eine relative Winkelverdrehung des Kolbens verhindernde erste mechanische Verbindung mit einem einzigen Freiheitsgrad in Achsrichtung und zwischen dem Kolben und der Kolbenstange bzw« einer Abtriebswelle eine zweite mechanische Verbindung mit höchstens einem Freiheitsgrad in Achsrichtung vorgesehen ist, die eine relative Winkel ν er drehung des Kolbens verhindert, wobei wenigstens eine der beiden mechanischen Verbindungen, eine im Inneren des Arbeitsraumes befindliche, in Längsrichtung ansteigende spiralförmig verlaufende Bahn ist»According to the invention the object is achieved in that between the working cylinder and the piston, a relative angular rotation of the piston preventing first mechanical connection with a single degree of freedom in the axial direction and between the piston and the piston rod or «output shaft, a second mechanical connection with at most one degree of freedom is provided in the axial direction, which prevents a relative angle ν he rotation of the piston, wherein at least one of the two mechanical connections, located in the interior of the working space, increasing in the longitudinal direction spiraling path is »
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens einer der mechanischen Verbindungen als ein regelmäßiges Vieleck,, vorzugsweise ein Fünfeck, ausgebildet, deren einander angrenzende Flächen eine formschlüssige Verbindung miteinander sichern·In a preferred embodiment of the invention, at least one of the mechanical connections is formed as a regular polygon, preferably a pentagon, whose adjoining surfaces ensure a positive connection with each other.
Um beide .Arbeitsräume des Arbeitszylinders in geeigneter Weise voneinander abzutrennen, sind zwischen Kolben und Arbeitszylinder sowie zwischen Kolben und Welle vorzugsweise äußere und innere Dichtungen angebracht.In order to separate both .Work spaces of the working cylinder in a suitable manner, preferably outer and inner seals are mounted between the piston and cylinder and between the piston and shaft.
Für den Fall, daß die Drehbewegung und die geradlinige Bewegung gleichzeitig ausgeführt werden sollen, ist der Kolben und die Welle miteinander fest verbunden«In the event that the rotary motion and the rectilinear motion are to be carried out simultaneously, the piston and the shaft are firmly connected to each other «
Der erfinduhgsgemäße Rotationsarbeitszylinder kann auch in Mehrfachanordnung ausgebildet sein. Bei Doppelanordnung befindet sich zwischen der Welle und dem äußeren· Arbeitszylinder ein innerer Arbeitszylinder und zwischen dem äußeren Arbeitszylinder und der äußeren Fläche des inneren Arbeitszylinders ein erster Kolben sowie zwischen der inneren Fläche des inneren Arbeitszylinders und der Welle ein zweiter Kolben« In den durch die inneren und äußeren Flächen des inneren Arbeitszylinders abgegrenzten Arbeitsräumen ist ein Verbindungskanal ausgebildeteThe erfinduhgsgemäße rotary working cylinder may also be formed in a multiple arrangement. In the case of a double arrangement, there is an inner working cylinder between the shaft and the outer working cylinder and between the outer working cylinder and the outer surface of the inner working cylinder a first piston and between the inner surface of the inner working cylinder and the shaft a second piston and outer surfaces of the inner working cylinder delimited working spaces is a connecting channel formed
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert· In den dazugehörigen Zeich nungen zeigen?The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. · Show in the associated drawings?
Fig. Ii den Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Arbeitsaylinaers,1i the longitudinal section through an embodiment of the invention Arbeitsaylinaers,
Fig» 2% den Längsschnitt durch eine zweiteFig. 2% the longitudinal section through a second
Ausführungsfonn,Ausführungsfonn,
Fig. 3s eine dritte Ausführungsform im - - Längsschnitt,3s a third embodiment in - - longitudinal section,
Fig· 4? die Verbindung von Arbeitszylinder, - Kolben und Welle im Schnitt,Fig. 4? the connection of working cylinder, - piston and shaft in section,
Fige 5s den Schnitt Y-V'von 3?ig.-4, ^"Fig e 5s the section Y-V'von 3? Ig.-4, ^ "
Fig. .6s eine alternative Lösung für die Verbindung von Arbeitszylinder, Kolben und Welle., . .Fig. .6s an alternative solution for the connection of the working cylinder, piston and shaft.,. ,
~ 7~ 7
y ely el
Pig. 7; den Schnitt VII-VII von Pig. 6S Pig. 7; the section VII-VII of Pig. 6 p
Pig. 8ί eine weitere Lösung für die Verbindung von Arbeitszylinder, Kolben und Welle,Pig. 8ί another solution for the connection of working cylinder, piston and shaft,
Pig, 9: den Schnitt IX-IX von Fig. 8.Pig, 9: the section IX-IX of Fig. 8.
Pig· ΙΟ.ί den Längsschnitt eines Rotations-Pig · ΙΟ.ί the longitudinal section of a rotary
arbeitszylinder in Doppelanordnung.working cylinder in double arrangement.
Der Arbeitszylinder 1 gemäß Pigo 1 besteht aus einem an beiden Seiten offenen, geflanschten Rohr, welches an beiden Seiten durch einen Deckel 3 s 3' verschlossen ist« Zwischen den Deckeln 3 und-3* und dem Arbeitszylinder 1 sind Dichtungsringe 51 und 52 angeordnete Im Inneren des Arbeitsaylinders 1 befindet sich eine Welle 45 deren Enden 14 und 15 aus dem zwischen dem Arbeitszylin~ der 1 und den Deckeln 3 und 3' gebildeten Arbeitsraum 12 herausragen« Die Welle 4 ist zweckmäßig koaxial sum Arbeitszylinder 1 angeordnet und in den Deckeln 3 und 3' mittels der Lager 16 und 17 um ihre eigene Achse drehbar gelagert» Die Welle 4 kann bei der in Pig* I gezeigten Auaführungsform keine Bewegung-.in Achsrichtung ausführen» Urn den Arbeitsraum 12 dicht abzuschliessen, sind die Enden der Welle 4, die durch die Deckel 3 und 3' hinausgeführt sind^, von Dichtungen 5 und. 5· umgebeneThe working cylinder 1 according to Pigo 1 consists of a flanged pipe open on both sides, which is closed on both sides by a cover 3 s 3 '. Between the covers 3 and 3 * and the working cylinder 1 are sealing rings 51 and 52 arranged Im Inside the Arbeitsaylinders 1 is a shaft 4 5 whose ends 14 and 15 protrude from the Arbeitszylin ~ of 1 and the covers 3 and 3 'formed work space 12 «The shaft 4 is suitably coaxial sum cylinder 1 and arranged in the covers. 3 and 3 'are rotatably supported about their own axis by means of the bearings 16 and 17. The shaft 4 can not move in the axial direction in the embodiment shown in FIG. 1. In order to close the working space 12 tightly, the ends of the shaft 4 are which are led out by the lid 3 and 3 '^, of seals 5 and. 5 · surrounded
Der von der Welle 4 und dem Arbeitszylinder 1 gebildete geschlossene .Arbeitsraum 12 wird von dem Kolben 6 in zwei Teile geteilt, in den unteren Teil 12' unds.den oberen Teil 12", wobei die Abdichtung durch die äußeren Dichtungsringe 7a und die inneren Dichtungsringe 7b erfolgt» Der Kolben 6 kann sich im Arbeitsraum 12 in Achsrichtung bewegen und weder zum Arbeitszylinder 1The closed .Arbeitsraum 12 formed by the shaft 4 and the cylinder 1 is divided by the piston 6 into two parts, in the lower part 12 'and s .the upper part 12 ", wherein the sealing by the outer seal rings 7a and the inner Sealing rings 7b takes place »The piston 6 can move in the working space 12 in the axial direction and neither to the working cylinder. 1
noch zur Welle 4 eine relative Winkelverdrehung ausführen. Diese Einschränkung ist - wie später erläutert wird - immer nur für seine augenblickliche Lage gültig. In den Pig« 4 - 9 sind einige mögliche Profile zur Verbindung von Arbeitszylinder-Kolben~Welle/i gezeigt, aus denen ersichtlich ist, daß, während der Kolben 6 seine augenblickliche Winkelstellung zum Arbeitszylinder 1 und der Welle 4 nicht zu ändern vermagj er bei,seiner Bewegung in Achsrichtung die Welle 4 in Bezug auf den Arbeitszylinder 1 zu einer Y/inkelverdrehung zwingt*still perform a relative angular rotation of the shaft 4. As will be explained later, this restriction is always valid only for its current position. Piggybacks 4-9 show some possible cylinder-piston-shaft / ij connecting profiles, from which it can be seen that while the piston 6 is unable to change its instantaneous angular position to the power cylinder 1 and shaft 4, it does so , its movement in the axial direction forces the shaft 4 with respect to the working cylinder 1 to a Y / inkelverdrehung *
Der Kolben 6 wird von einem, in den Arbeitsraum 12 unter Hochdruck eingeleiteten flüssigen oder gasförmigen Medium bewegt« Zum Ein- und Austritt des Mediums dienen in der Seitenwand des Arbeitszylinders 1 ausgebildete öffnungen 8 und 8! o Die entlang der Achse in Figo 1.eingezeichnete Schraubenlinie des Formprofils der Welle 4 deutet die Spiralbahn 13 an«,The piston 6 is moved by a, introduced into the working space 12 under high pressure liquid or gaseous medium «to the inlet and outlet of the medium are formed in the side wall of the working cylinder 1 openings 8 and 8 ! o The helical line of the shape profile of the shaft 4 along the axis in Fig. 1 indicates the spiral path 13 ",
Die in Pig* 2 dargestellte Ausführungsform stimmt im wesentlichen mit der in Pig« 1 gezeigten überein· Der Unterschied besteht darin, daß nur das obere Ende der Welle 4 aus dem Arbeitsraum 12 herausgeführt ist« Zwischen dem unteren Deckel 3f und dem Arbeitszylinder 1 ist eine festes z*B9 geschweißte Verbindung oder eine Schraubverbindung vorgesehen« Die zum Ein~ und Austritt des hydraulischen Mediums dienenden Öffnungen und 8! sind hier durch die Deckel 3 und 3* hindurchgeführte Die Welle 4 kann ebenfalls nur eine Drehung um ihre Achse .ausführen«. Eine Bewegung in axialer Richtung wird durch ihre in die Deckel eingreif enden;-,. Schultern verhindert» Die Lager 16 und 17 sind bei dieser Ausführungsform anders ausgebildet als bei der in Pigc 1«The embodiment shown in Pig * 2 is substantially identical to that shown in Pig «1. The difference is that only the upper end of the shaft 4 is led out of the working space 12 between the lower lid 3 f and the working cylinder 1 a fixed s z * B 9 welded connection or a screw connection provided "the a to ~ and discharge of the hydraulic medium serving openings and 8! are here through the lid 3 and 3 * passed through the shaft 4 can also. Only a rotation about its axis. A movement in the axial direction will end by their engaging in the lid; -,. Shoulders prevented »The bearings 16 and 17 are designed differently in this embodiment than in the Pigc 1«
gto.gto.
In Pig· 3 ist eine AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Arbeitszylinder gezeigt, bei der der aus dem Arbeitsraum 12 hinausgeführte Teil der Welle 4 sowohl eine axiale als auch eine Drehbewegung ausführen kann. Die Welle 4 hat die Form eines Zylinders,. wobei an ihrem unteren Teil eine profilierte, beispielsweise fünfeckig ausgebildete Schulter 18 vorgesehen ist. Der Kolben 6 weist eine sich in das Profil der Schulter 18 einfügende Bohrung auf und ist mittels einer Schraube 19 fest mit dem unteren Ende der Welle 4 verbunden. Der Kolben 6 und die Welle 4 können daher aufeinander bezogen weder ihre Stellung in Achsrichtung noch ihre Winkellage verändern. Bei dieser Ausführungsform ist das innere Profil des Arbeitszylinders 1 in Sinklang mit der Spiralbahn 13 schraubenförmig ausgebildet»Pig * 3 shows an embodiment of the working cylinder according to the invention, in which the part of the shaft 4 led out of the working space 12 can perform both an axial and a rotational movement. The shaft 4 has the shape of a cylinder. wherein at its lower part a profiled, for example, pentagonal shoulder 18 is provided. The piston 6 has an inserting in the profile of the shoulder 18 hole and is connected by a screw 19 fixed to the lower end of the shaft 4. Die Welle 18 ist in der Bohrung 16 in dem Gehäuse 1 gelagert. The piston 6 and the shaft 4 can therefore relative to each other neither change their position in the axial direction nor their angular position. In this embodiment, the inner profile of the working cylinder 1 in Sinklang with the spiral path 13 is helical formed »
Zum Verständnis der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders ist es notwendig, zunächst die Ausbildung des Arbeitszylinders 1., d,es Kolbens b und der Welle 4 sowie die Möglichkeiten ihrer Bewegung ge~ geneinander zu untersuchen* In Figo 4 wird ein Schnitt gezeigt, der nur die unmittelbare Umgebung des Kolbens b sichtbar macht, Bei dieser Lösung weist der Arbeitszylinder 1 ein fünfeckiges Innenprofil auf, und die äußere Mantelfläche ba des Kolbens b ist diesem Profil angepaßte .Die Welle 4 ist ebenfalls fünfeckig ausgebildet und die innere Mantelfläche bb des Kolbens 6 ist diesem Wellenprofil angepaßt» Allgemein gilt, daß bei der Ausbildung der Profile in. Form regelmäßiger Vielecke :zwischen Kolben und Arbeitszylinder, beziehungsweise Kolben, und Welle mittels herkömmlicher Dichtungsringe eine geeignete Dichtung erreicht werden kann.In order to understand the mode of operation of the working cylinder according to the invention, it is first necessary to examine the design of the working cylinder 1, d, piston 2 and shaft 4 and the possibilities of their movement. FIG. 4 shows a section showing only the In this solution, the working cylinder 1 has a pentagonal inner profile, and the outer surface ba of the piston b is adapted to this profile. The shaft 4 is also pentagonal and the inner circumferential surface bb of the piston 6 is this Corrugated profile adapted »In general, when forming the profiles in. Form regular polygons: between the piston and cylinder, or piston, and shaft by means of conventional sealing rings a suitable seal can be achieved.
Gemäß der Ausführung in Figo b und 7 sind in der inneren Wand dea Arbeitszylindera 1.in Achsrichtung Leitnuten 9 ausgebildet. Am oberen und unteren Ende desAccording to the embodiment in Figo b and 7 are formed in the inner wall dea Arbeitszylindera 1.in the axial direction of grooves 9. At the top and bottom of the
- 1.0 ~- 1.0 ~
-— ίο — & Cl © ö %f i - ίο - & Cl © ö% f i
Kolbens 6 sind an entsprechenden Stellen halbkreisförmige Öffnungen vorgesehen in welche je ein Leitzapfen 20 so eingreift, daß jeder-Leitzapfen 20 eine Verbindung zwischen der Leitnut 9 und der sich daran anschließenden halbkreisförmigen Öffnung des Kolbens b herstellte. Dadurch können sich der Kolben 6 und der Arbeitszylinder 1 nicht gegeneinander bewegen. Durch die an den Leitzapfen 20 angeordneten Dichtungsringe -21 werden beide Teile des Arbeitsraumes 12 gegeneinander abgedichtet. · Zwischen dem inneren Teil des Kolbens b und der äußeren Mantelfläche 4a der Welle 4 besteht eine Gewindeverbindung« Das Gewinde hat (in auf der Zeichnung nicht sichtbarer Weise) eine große Steigung. Es kann auch als Mehrgangsgewinde ausgeführt sein. Das Gewinde steigt in Längsrichtung entlang der Welle 4 mit grosser Ganghöhe ano Wird der Kolben 6 durch den hydrau~ lischen Druck im Inneren des Arbeitszylinders 1 in.Längsrichtung -verschoben, so wird die Welle 4 entsprechend der Ausbildung des Gewindes gedreht»Piston 6 are provided at corresponding locations semicircular openings in each of which a guide pin 20 engages so that each-Leitzapfen 20 made a connection between the guide groove 9 and the adjoining semicircular opening of the piston b. As a result, the piston 6 and the working cylinder 1 can not move against each other. By arranged on the guide pin 20 sealing rings -21 both parts of the working chamber 12 are sealed against each other. · Between the inner part of the piston b and the outer surface 4a of the shaft 4 there is a threaded connection «The thread has (in the manner not visible in the drawing) a large pitch. It can also be designed as a multi-threaded thread. The thread rises longitudinally along the shaft 4 with a large pitch o If the piston 6 is displaced in the longitudinal direction by the hydraulic pressure in the interior of the working cylinder 1, the shaft 4 is rotated according to the formation of the thread.
Die in den Fig* 8 und 9 dargestellte Ausführungsform ist im wesentlichen mit der in den Figo 6 und 7 gezeigten identisch, nur wird hier die relative Bewegung von Arbeitszylinder 1 und Kolben b zueinander mittels in Längsrichtung durch den Arbeitsraum 12 geführter Leitstangen 10 verhindert. Im Kolben 6 sind entsprechende Bohrungen für die Leitstangen 10 ausgebildet» Die Dichtung zwischen den Leitstangen 10 und Kolben 6" erfolgt durch Dichtungsringe 23 und 22* Die Welle 4 und der Kolben-6 sind hier ebenfalls durch ein Gewinde miteinander verbundene Die Ganghöhe wird so groß gewählt, daß die Bewegung des Kolbens 6 in Achsrichtung durch die Gangreibung nicht behindert wirdo Die formschlüssige .Verbindung zwischen dem Kolben 6 und der Welle 4 kann natürlich statt mit einer Gewindeverbindung auch durch die Ausbildung eines vieleckigen Profils gelöst werdene The embodiment shown in FIGS. 8 and 9 is essentially identical to that shown in FIGS. 6 and 7, except that the relative movement of the working cylinder 1 and the piston b relative to each other is prevented by means of guide rods 10 guided longitudinally through the working space 12. In the piston 6 corresponding holes are formed for the guide rods 10 "The seal between the guide rods 10 and piston 6" is carried out by sealing rings 23 and 22 * The shaft 4 and the piston-6 are also connected by a thread here The pitch is so large chosen that the movement of the piston 6 in the axial direction is not hindered by the gear friction o The positive .Connection between the piston 6 and the shaft 4 can of course be solved instead of a threaded connection by the formation of a polygonal profile e
- χι «- χι «
1TO Κ?· 1 TO Κ? ·
zu «j-to «j-
In Pig. 10 sind mehrere, ineinander angeordnete Arbeitszylinder gezeigt, die voneinander getrennte, beziehungsweise nur durch Überströmöffnungen miteinander kommunizierende Arbeitsräume bilden. Der äußere Arbeitszylinder IA der Anordnung ist durch die Deckel 3 und 3* abgeschlossen· Im inneren Raum des äußeren Arbeitszylinders IA befindet sich ein innerer Arbeitszylinder IB, Zwischen ihnen ist ein erster Kolben 6l angeordnet. Der äußere Mantel des inneren Arbeitszylinders IB ist von dem ersten Kolben 61 aus gesehen als Mantel- der Welle zu betrachten,, Im Inneren des inneren Arbeitszylinders IB ist die Welle 4 angeordnet. Der zwischen ihnen befindliche Arbeitsraum wird durch einen zweiten Kolben ö2 in zwei Teile geteilt. Die innere .Fläche des inneren Arbeitszylinders IB führt die äußere Fläche des zweiten Kolbens b2, dessen innere Fläche sich an die Fläche der Welle 4 anschließt» Was die hydraulische-Einspeisung betrifft, so sind äußerer und innerer Arbeitsraum durch die erwähnten Überstromöffnungen miteinander parallel geschaltet. Das hydraulische Medium strömt durch in Achsrichtung νer-, laufende Kanäle 24 und 25 ein und aus.In Pig. 10, a plurality of working cylinders arranged one inside the other are shown, which form separate work spaces or communicate with one another only through overflow openings. The outer working cylinder IA of the assembly is closed by the covers 3 and 3 *. In the inner space of the outer working cylinder IA there is an inner working cylinder IB, between them a first piston 6l is arranged. The outer shell of the inner working cylinder IB is viewed from the first piston 61 as a jacket of the shaft, inside the inner working cylinder IB, the shaft 4 is arranged. The working space between them is divided into two parts by a second piston ö2. The inner surface of the inner working cylinder IB guides the outer surface of the second piston b2, the inner surface of which adjoins the surface of the shaft 4. As far as the hydraulic feed is concerned, the outer and inner working spaces are connected in parallel to one another by the mentioned overflow openings. The hydraulic medium flows in and out of the axial direction of the running channels 24 and 25.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt j Wird in einen der Räume des Arbeitsraumes 12 das Druckmedium eingeleitet, so wird durch dessen Druckkraft der Kolben 6 in Achsrichtung verschoben» Zwischen dem Arbeitszylinder 1, dem Kolben b und der Welle 4 (die auch der äußere Mantel des Arbeitszylinders eines zweiten Systems sein kann) besteht eine formachlüssige Verbindungο Bei den in den Figo 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist die Welle 4 mit einer spiralförmigen Bahn 13 versehen, wodurch die Verschiebung des Kolbens -.6 in Achsrichtung in eine Drehbewegung der Welle 4 umgeformt wird. Die Stellung (Winkelstellung) des Kolbens Ό zum Arbeitszylinder 1-ist fixiert» natürlichThe device according to the invention operates as follows. If the pressure medium is introduced into one of the spaces of the working space 12, then the piston 6 is displaced in the axial direction by the pressure force thereof between the working cylinder 1, the piston b and the shaft 4 (which is also the outer jacket of the piston) In the embodiments shown in Figures 1 and 2, the shaft 4 is provided with a helical path 13, whereby the displacement of the piston -.6 in the axial direction is converted into a rotational movement of the shaft 4 , The position (angular position) of the piston Ό to the working cylinder 1-is fixed »of course
braucht die Anordnung einer spiralförmigen Bahn nicht allein auf der Welle beschränkt bleiben* sondern kann auch im Inneren des Arbeitszylinders 1 vorgesehen werden 0 Diese Möglichkeit ist in Pig· 3 dargestellt. Der Kolben b führt hier eine zusammengesetzte Bewegung aus. Eine Drehbewegung um die eigene Achse und eine geradlinige Bewegung in Achsrichtung. Bei der in Pig. 3 dargestellten AusfUhrungsform ?iird sowohl die axiale Bewegung als auch die Drehbewegung vom Kolben 6 auf die Welle 4 übertragen« Es ist leicht zu erkennen, daß, wenn keine axiale Bewegung erforderlich ist, der Kolben 6 auf der Welle 4 gleiten kann und in diesem Falle nur seine Drehbewegung auf die Welle 4 überträgt»requires the arrangement of a helical path not be limited solely to the shaft * but can also be provided in the interior of the working cylinder 1 0 This possibility is shown in Pig x. 3 The piston b performs a composite movement here. A rotational movement about its own axis and a linear movement in the axial direction. When in Pig. It is easy to see that if no axial movement is required, the piston 6 can slide on the shaft 4, and in this case only his rotary motion on the shaft 4 transmits »
Durch Kombination der in den Fig. 1 und 3 gezeigten lösungen- kann sowohl die innere Profilfläche des Arbeitszylinders 1 als auch die äußere Profilfläche der Welle 4 spiralförmig ausgebildet werden, und im Ergebnis der axialen Verschiebung des Kolbens 6 die Welle 4 eine größere Winkelverdrehung ausführen«By combining the solutions shown in FIGS. 1 and 3, both the inner profile surface of the working cylinder 1 and the outer profile surface of the shaft 4 can be spirally formed, and as a result of the axial displacement of the piston 6, the shaft 4 can make a larger angular rotation.
Bei der in Figo. 10 gezeigten Doppelanordnung ist die innere Profilfläche des äußeren Arbeitszylinders IA mit einer spiralförmigen Führung für den Kolben fei versehen, der dadurch neben seiner axialen geradlinigen Bewegung auch eine Drehbewegung ausführt«, Die Drehbewegung des ersten Kolbens 61 wiraaÜf den inneren Arbeitszylinder IB übertragen* Wenn sich nun der zweite Kolben 62 des inneren Arbeitszylinders IB axial verschiebt, und die Welle 4 bezogen auf den inneren Arbeitszylinder IB .verdreht, so fuhrt die Welle 4».' bezogen auf den äußeren Arbeitszylinder, eine doppelt so große Winkelverdrehung aus.At the in Figo. 10, the inner profile surface of the outer working cylinder IA is provided with a helical guide for the piston which thereby performs a rotary motion in addition to its axial rectilinear motion. The rotary motion of the first piston 61 allows the inner working cylinder IB to transmit the second piston 62 of the inner working cylinder IB moves axially, and the shaft 4 is rotated relative to the inner working cylinder IB, so the shaft 4 ». based on the outer cylinder, a twice as large angular rotation.
Am vorteilhaftesten ist es? als Profil ein regelrnässiges Polygon zu wählen, weil in diesem Falle die Ab-Most advantageous is it ? choose a regular polygon as the profile, because in this case the
ι ^ ' O "^'Cf /ί ^ *1Ρ·ι ^ 'O "^' Cf / ί ^ * 1Ρ ·
dichtung verhältnismäßig einfach zu lösen ist. Die entlang der Achse spiralförmig verlaufende Polygonform kann mit Hilfe bekannter Technologien für die spanabhebende Bearbeitung von Vielecken hergestellt werden*seal is relatively easy to solve. The helical polygonal shape along the axis can be fabricated using known technologies for machining polygons *
Auf der Grundlage der vorliegenden Beschreibung kann ein Fachmann außer den in den Zeichnungen dargestellten konkreten Ausführungsformen noch zahlreiche äquivalente Konstruktionen realisieren« Grundbedingung der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß die axiale Verschiebung des Kolbens von einer relativen Winkelverdrehung des Arbeitszylinders 1 und der Welle 4 zueinander begleitet wird, wobei in keiner einzigen Stellung des Kplbens eine freie Verdrehung zy/ischen Kolben und Arbeitszylinder, beziehungsweise Kolben und Welle eintreten kann, d.Ji. daß der gesamte Bewegungsablauf geführt ist.On the basis of the present description, a person skilled in the art can implement numerous equivalent constructions besides the concrete embodiments shown in the drawings. The basic condition of the application of the solution according to the invention is that the axial displacement of the piston is accompanied by a relative angular rotation of the working cylinder 1 and the shaft 4 relative to one another in which no free rotation of the cylindrical piston and the working cylinder, or piston and shaft can occur in any single position of the cog, d.Ji. that the entire movement is performed.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU77EI765A HU177203B (en) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | Working roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD139623A5 true DD139623A5 (en) | 1980-01-09 |
Family
ID=10995988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD78208637A DD139623A5 (en) | 1977-10-26 | 1978-10-24 | ROTATION WORK CYLINDER |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE871528A (en) |
| BG (1) | BG42529A3 (en) |
| CH (1) | CH636170A5 (en) |
| CS (1) | CS229618B2 (en) |
| DD (1) | DD139623A5 (en) |
| FR (1) | FR2407377A1 (en) |
| GB (1) | GB2006877B (en) |
| HU (1) | HU177203B (en) |
| IT (1) | IT1099532B (en) |
| PL (1) | PL210518A1 (en) |
| SE (1) | SE441617B (en) |
| YU (1) | YU41393B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL113105A0 (en) * | 1995-03-23 | 1996-05-14 | Armaments Dev Authority | Motion transducer |
| US6672194B2 (en) * | 2001-07-19 | 2004-01-06 | Textron Systems Corporation | Energetic-based actuator device with rotary piston |
| ITBS20060011A1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-21 | Vittorio Piantoni | ACTUATOR DEVICE |
| DE202006003589U1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-07-19 | Kinshofer Gmbh | rotary engine |
| EP1884402A1 (en) * | 2006-07-24 | 2008-02-06 | Kinshofer GmbH | Liftiing and pivoting device for tailgate loading platforms or loading ramps |
| EP1887229A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-13 | Kinshofer GmbH | rotary actuator and the concerning manufacturing method |
| FR2960513B1 (en) * | 2010-05-28 | 2016-01-08 | Gilles Seurre | SET OF ARTICULATED BOATS AUTORECHARGEABLE IN COMPRESSED AIR |
| CN105415068A (en) * | 2016-01-15 | 2016-03-23 | 重庆机床(集团)有限责任公司 | Rotary workpiece material conveying mechanism |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1240298A (en) * | 1959-11-10 | 1960-09-02 | Rotary hydraulic cylinder | |
| FR1340750A (en) * | 1962-12-11 | 1963-10-18 | Byggeriets Maskinstationer As | Slewing drive for slewing crane |
| US3183792A (en) * | 1963-01-10 | 1965-05-18 | Alton K Allen | Free piston oscillator |
| DE1576142C3 (en) * | 1966-05-04 | 1973-10-04 | Maschinenfabrik Rudolf Hausherr & Soehne Kg, 4322 Sprockhoevel | Hydraulically or pneumatically operated rotary actuator |
| DE1751754A1 (en) * | 1968-07-23 | 1971-08-05 | Hausherr & Soehne Rudolf | Hydraulically or pneumatically operated rotary drive |
| DE1953496B1 (en) * | 1969-10-24 | 1971-05-27 | Guenther Schaefer | Rotary drive that can be pressurized with pressure medium |
| US3605569A (en) * | 1970-01-06 | 1971-09-20 | Allied Power Ind Inc | Fluid force applying device |
| DE2338745A1 (en) * | 1973-07-31 | 1975-02-13 | Hausherr & Soehne Maschf | Hydraulic or pneumatic rotary drive - threads of cylinder, piston and output-gear have twisted polygonal profiles |
-
1977
- 1977-10-26 HU HU77EI765A patent/HU177203B/en not_active IP Right Cessation
-
1978
- 1978-10-09 CH CH1045678A patent/CH636170A5/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-19 SE SE7810919A patent/SE441617B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-20 CS CS786848A patent/CS229618B2/en unknown
- 1978-10-23 BG BG041163A patent/BG42529A3/en unknown
- 1978-10-24 YU YU2477/78A patent/YU41393B/en unknown
- 1978-10-24 DD DD78208637A patent/DD139623A5/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-25 BE BE191335A patent/BE871528A/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-25 IT IT29114/78A patent/IT1099532B/en active
- 1978-10-26 FR FR7830459A patent/FR2407377A1/en active Granted
- 1978-10-26 GB GB7842137A patent/GB2006877B/en not_active Expired
- 1978-10-26 PL PL21051878A patent/PL210518A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7810919L (en) | 1979-04-27 |
| FR2407377B1 (en) | 1982-03-26 |
| BG42529A3 (en) | 1987-12-15 |
| YU247778A (en) | 1983-01-21 |
| FR2407377A1 (en) | 1979-05-25 |
| HU177203B (en) | 1981-08-28 |
| PL210518A1 (en) | 1979-09-24 |
| IT1099532B (en) | 1985-09-18 |
| GB2006877B (en) | 1982-04-07 |
| IT7829114A0 (en) | 1978-10-25 |
| YU41393B (en) | 1987-04-30 |
| CH636170A5 (en) | 1983-05-13 |
| CS229618B2 (en) | 1984-06-18 |
| GB2006877A (en) | 1979-05-10 |
| SE441617B (en) | 1985-10-21 |
| BE871528A (en) | 1979-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69104503T2 (en) | RADIAL PISTON ENGINE OR PUMP. | |
| DE2720130C3 (en) | Chisel direct drive for deep drilling tools | |
| DE3690061C2 (en) | Rotary piston machine | |
| DE3919456C2 (en) | ||
| DD139623A5 (en) | ROTATION WORK CYLINDER | |
| DE1911747A1 (en) | Hydraulic radial motor | |
| DE2338745A1 (en) | Hydraulic or pneumatic rotary drive - threads of cylinder, piston and output-gear have twisted polygonal profiles | |
| DE2140110A1 (en) | Turntable drive | |
| DE2137537C3 (en) | Control for a hydrostatic piston engine | |
| DE2434302A1 (en) | WORKING CYLINDERS FOR PNEUMATIC OR HYDRAULIC WORKING MEDIA | |
| DE3505167C2 (en) | ||
| DE69127941T2 (en) | Rotary piston drive with inner valve | |
| DE1576142C3 (en) | Hydraulically or pneumatically operated rotary actuator | |
| DE1915179A1 (en) | Power transmission device for converting a reciprocating motion into a rotary motion | |
| DE3423082A1 (en) | ENGINE PUMP | |
| DE2917435A1 (en) | CONTROL ROTARY VALVE DEVICE | |
| EP0058878B1 (en) | Device for turning suspended loads | |
| DE2853423A1 (en) | SEALING BETWEEN THREE RELATIVELY MOVABLE BODIES | |
| EP0759509A2 (en) | Fluid-powered rotary actuator | |
| AT210233B (en) | Machine that can be used as a motor, pump, coupling or the like | |
| DE3230458C2 (en) | Control device for a massage shower | |
| DE1809541A1 (en) | Hydraulic unit | |
| DE2817294A1 (en) | LINEAR GUIDE ELEMENT THROUGH BALL TOUCH ON A SHAFT | |
| DE8428381U1 (en) | ROTARY DRIVE | |
| DE102004029749A1 (en) | Rotary slide control valve manufacturing method for hydraulic steering gear, involves partially forming counter surfaces on each axial throttle slot in control piston, where counter surfaces have convex or stepped structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |