DE3810393A1 - Druckmittelbetriebenes stellorgan - Google Patents
Druckmittelbetriebenes stellorganInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetriebenes Stellorgan
mit einem ersten Zylinder, dessen Kolben auf einer Seite mit
einem Druckmittel beaufschlagbar ist und dessen andere Seite
mit einem ersten Ende eines Druckkräfte übertragenden, flexiblen
Elements in Wirkverbindung steht, das mit einer Kraftabnahme
verbunden ist und in einer Führung läuft.
Ein derartiges, aus der DE-C3 22 58 065 bekanntes druckmittel
betriebenes Stellorgan bzw. die hydraulische Vorrichtung dient
zum Betrieb eines mit einem Fahrkorb ausgestatteten Aufzuges.
Der einzige Zylinder ist U-förmig ausgebildet. Der darin
aufgenommene Kolben, der auf einer Seite mit dem flexiblen
Element verbunden ist, ist durch Druckbeaufschlagung auf der
anderen Seite in Richtung des Krümmungsbereiches des U ver
schiebbar. Bei dieser Verschiebebewegung wird die am anderen
Ende des flexiblen Elements angeordnete Kraftabnahme, die mit
dem Fahrkorb des Aufzuges kraftschlüssig verbunden ist, im
zweiten Schenkel des U-förmigen Zylinders nach oben bewegt.
Zur Rückführung des Kolbens bzw. Absenkung des Fahrkorbes
läßt man das Druckmedium aus dem Zylinderraum ausströmen,
wodurch der Kolben über das flexible Element aufgrund des
Gewichts des Fahrkorbes wieder zurückbewegt wird.
Nachteilig an einer derartigen Vorrichtung ist, daß aufgrund
der Rückführung durch Wirkung der Schwerkraft das druckmittel
betriebene Stellorgan in ebener Anordnung überhaupt nicht
arbeiten kann. Ferner ist keine flexible, an verschiedene
Gegebenheiten einfach anpaßbare Anordnung der Hubwege von
Kolben und Kraftabnahme zueinander möglich, da wiederum zumin
dest der Hubweg der Kraftabnahme derart verlaufen muß, daß
die durch die Schwerkraft ausgeübten Druckkräfte des Fahrkorbes
zumindest teilweise wirken können, um überhaupt den Kolben
rückführen zu können. Ein Einsatz eines solchen Stellorganes
in einem beweglichen Objekt, z.B. in einem Flugzeug, wäre
nicht praktikabel.
Dadurch sind die Einsatzmöglichkeiten eines druckmittelbetrie
benes Stellorgan der eingangs genannten Art auf eine im wesent
lichen senkrechte Anordnung, wie sie beispielsweise in Fahr
stuhlschächten gebräuchlich ist, beschränkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist hier Abhilfe zu schaffen
und ein baulich einfaches druckmittelbetriebenes Stellorgan
der eingangs genannten Art zu schaffen, das in beliebigen
Lagen der bewegenden Teile zueinander arbeiten kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das
flexible Element am zweiten Ende mit einer Seite eines zweiten
Kolbens in einem zweiten Zylinder in Wirkverbindung steht,
wobei die andere Seite des Kolbens mit einem Druckmittel
beaufschlagbar ist, und daß die Kraftabnahme zwischen den
Zylindern unabhängig von der Anordnung der Zylinder zueinander
längs der Führung entsprechend der Bewegung der Kolben hin-
und herbewegbar ist.
Durch Vorsehen eines zweiten Zylinders bzw. zweiten Kolbens
am zweiten Ende des flexiblen Elements ist dieses unabhängig
von der Lage bzw. der Schwerkraft durch Druckbeaufschlagung
des einen bzw. anderen Kolbens hin- und herbewegbar. Durch
Vorsehen zweier Zylinder kann deren relative Lage zueinander
sowie deren Lage zur Führung des flexiblen Elements, d.h.
auch der Hubrichtung der Kraftabnahme frei gewählt werden.
Die Kraftabnahme ist dabei an einer solchen Stelle am flexiblen
Element angeordnet, daß die Kraftabnahme zwischen den beiden
Zylindern hin- und herbewegbar ist, ohne daß sie in diese
eintreten muß. Dies hat außer der Unabhängigkeit der Anordnung
der Hubwege der Kolben bzw. der Kraftabnahme noch den weiteren
Vorteil, daß keine Dichtungsprobleme im Bereich der Kraftabnahme
auftreten. Würde die Kraftabnahmestelle, wie dies beim Stand
der Technik der eingangs genannten Art der Fall ist, am Ende
des flexiblen Elements im Zylinderbereich liegen, so müßte
der Zylinder mit einer seitlichen Öffnung versehen sein, über
die eine Verbindung mit dem zu bewegenden Verbraucher möglich
ist. Bewegt sich dann der Kolben über diesen Zylinderbereich,
so bestünden erhebliche Dichtungsprobleme im Bereich der
seitlichen Zylinderöffnung.
Diese Probleme sind durch die jetzt vorgeschlagenen Maßnahmen
vollständig ausgeschlossen, da ja die Kraftabnahme lediglich
im Bereich zwischen den Zylindern hin- und herbewegt wird. In
den Zylindern selbst bewegen sich lediglich die Kolben hin
und her, die einerseits mit dem Druckmedium beaufschlagbar sind
und andererseits mit dem flexiblen Element in Verbindung stehen.
Ist beispielsweise gewünscht, daß die Kraftabnahme längs eines
linearen Hubweges läuft, so kann die Kraftabnahmestelle am
flexiblen Element in einem linearen Bereich der Führung an
geordnet sein. Im Bereich zwischen den maximalen Hubendpunkten
der Kraftabnahme und den beiden endseitig angeordneten Zylin
dern, kann das flexible Element in einer wahlweisen Krümmung
zu dem im Zylinder angeordneten Kolben übergehen. Dadurch ist
möglich, die Hubrichtung der Kolben in den Zylindern und den
Hubweg der Kraftabnahme entsprechend den jeweiligen Platzver
hältnissen flexibel anzupassen. Die Hubwege können beispiels
weise in Zickzack-Form, in Treppenform oder auch in Form eines
mehr oder weniger abgewinkelten U′s verlaufen. Es ist beispiels
weise möglich, bei der Anordnung in Form eines U, bei dem die
beiden Zylinder Schenkel des U bilden und der Hubweg der
Kraftabnahme einen rechtwinklig dazu verlaufenden Boden des U
bildet, das druckmittelbetriebene Stellorgan am äußersten
Ende eines Tragflügels eines Fluggerätes anzuordnen, um am
äußersten Ende quer zur Längsachse des Flügels ein Teil,
beispielsweise eine Landeklappe oder dgl. hin- und herzubewegen.
In diesem Fall wären die Zylinder in Längsrichtung des Flügels
angeordnet und der Hub der Kraftabnahme könnte nahezu die
ganze Breite des Flügels betragen.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Kraftabnahme längs
einer gekrümmten Linie zu führen, so daß durch eine lineare
Hubbewegung der Kolben eine nach Wunsch gekrümmte Führung der
Kraftabnahme möglich ist.
Ferner ist durch das Vorsehen zwei unabhängiger Zylinder eine
unterschiedliche Dimensionierung der Zylinder möglich, die
auch wahlweise mit verschiedenen Druckmedien, wie beispielsweise
Luft, Hydrauliköl, Stickstoff oder dgl., beaufschlagbar sind.
Ferner ist es möglich, die beiden Zylindereinheiten in sich
verschiedenartig verschwenkenden Teilen anzuordnen, die über
einen unveränderlichen, ggf. stationären Bereich miteinander
verbunden sind. In diesem stationären Bereich kann dann die
Kraftabnahme angeordnet sein, die unabhängig von der jeweiligen
Schwenkstellung der Hydraulikzylinder längs eines bestimmten
Weges hin- und herbewegbar ist. Die Kolben der Zylinder können
über alle möglichen Steuerungsarten eines herkömmlichen H-
Zylinders betrieben werden, z.B. Verriegeln, Drosseln, hydrau
lisch als Differenzkolbenzylinder gestaltet, kontinuierlich,
intermittierend usw. Ferner können mechanische Verriegelungen
der Endlagen der Kolben vorgesehen sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
verlaufen die Führung im Hubbereich der Kraftabnahme und die
Zylinder parallel und benachbart zueinander. Dies hat den
Vorteil, daß ein besonders kompaktes druckmittelbetriebenes
Stellorgan geschaffen ist, dessen Kraftabnahmehub in etwa der
Länge der Zylindereinheit entspricht, wodurch eine beträchtliche
Verkürzung der gesamten Baulänge gegenüber klassischen Zylindern
mit starrer, ausschiebbarer Kolbenstange erreicht ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Führung
im Hubbereich und die Zylinder als durchmessergleiche Hohlzylin
der ausgebildet.
Dies hat den Vorteil, daß das flexible Element sowohl in dem
Bereich, in dem es in den Zylindern aufgenommen ist, als auch
im Bereich der Führung gleich ausgebildet sein kann, so daß
ein aus wenigen verschiedenen Bauteilen aufgebautes druckmit
telbetriebenes Stellorgan geschaffen ist, das in Zusammenhang
mit der flexiblen Anordnungsweise einen äußerst wirtschaftlichen
Einsatz ermöglicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das flexible
Element als Gliederkette ausgebildet, wobei die Glieder erste
ballige Formstücke aufweisen, die für eine Führung im hohlzylin
drischen Bereich sorgen, und es sind zweite Formstücke vor
gesehen, die zur Führung in Umlenkbereichen zwischen den
Zylindern dienen.
Dies hat den Vorteil, daß durch die Auftrennung in ballige
Formstücke für die Führung im hohlzylindrischen Bereich und
in Formstücke zur Führung in den Umlenkbereichen bei flexibler
Einsatzweise und Anordnungsart des druckmittelbetriebenen
Stellorganes nur geringfügige Änderungen am flexiblen Element
vorgenommen werden müssen, was wiederum in einer besonders
günstigen Wirtschaftlichkeit resultiert. Soll beispielsweise
eine Änderung des Durchmessers der Zylinder vorgenommen werden,
so müssen lediglich die balligen Formstücke daran angepaßt
werden. Bleibt der Umlenkbereich bei dieser Änderung erhalten,
so ist es nicht notwendig, die Führungsstücke in diesem Bereich
zu ändern.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
wird dies dadurch erreicht, daß die Gliederkette als Rollenkette
ausgebildet ist, bei der die zweiten Formstücke als Rollen
ausgebildet sind, die im Umlenkbereich über gekrümmte Füh
rungsfläche der Führung abrollen und daß die balligen Formstücke
als Futterstücke ausgebildet sind, die auf den beidseitig der
Rollen vorstehenden Enden der Kettenbolzen gehaltenen sind.
Dies hat den Vorteil, daß bereits vorhandene ggf. genormte
Bauteile zum Aufbau des flexiblen Elements verwendet werden
müssen. So kann beispielsweise eine Rollenkette nach DIN 8187
verwendet werden, bei der die Kettenbolzen durch längere,
beidseitig der Kette vorstehende Kettenbolzen ersetzt werden,
wobei die vorstehenden Enden zur Halterung der beidseitig der
Rollen angeordneten balligen Futterstücke dienen. Die Rollen
der Kette dienen zur Führung in den Umlenkbereichen, die
seitlichen balligen Stücke zur Führung in den hohlzylindrischen
Bereichen. Durch Lösen der Kettenbolzen kann beispielsweise
die Länge der Kette, somit des flexiblen Elements, verändert
werden und auch gleichzeitig verschieden große bzw. ballige
Formstücke angebracht werden, je nachdem, wie groß der Durch
messer der Zylinder ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung überragen die
im Querschnitt kreisabschnittförmigen balligen Futterstücke,
senkrecht zur Rollenachse und senkrecht zur linearen Bewegungs
richtung der Kette gesehen, beidseitig die Kettenglieder,
wodurch zwei U-förmige Einschnitte geschaffen sind, in denen
entsprechende Teile der Führungsfläche eintreten können, so daß
im Umlenkbereich eine exakte Seitenführung geschaffen ist.
Dies hat den Vorteil, daß in den Umlenkbereichen die ent
sprechenden Führungsflächen, auf denen die Rollen abrollen,
im Querschnitt gesehen, in den Umriß des flexiblen Elements
eindringen und somit ein seitliches Ausweichen der Kette absolut
ausgeschlossen ist.
Eine besonders exakte Führung im Übergangsbereich zwischen
den hohlzylindrischen Führungsflächen und dem Umlenkbereich
ist dadurch geschaffen, daß Vorsprünge der Führungsflächen
zumindest eine Kettengliedlänge in den entsprechenden hohlzylin
drischen Körper hineinreichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
mit einer besonders kompakten Ausgestaltung eines druckmittel
betriebenen Stellorganes sind die Zylinder unmittelbar benach
bart angeordnet und deren Druckräume sind über ein Mehrwegventil
abwechslungsweise durch eine Pumpe mit einem Druckmedium aus
einem gemeinsamen Reservoir beschickbar.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wird die Kraft
abnahme durch eine mit dem flexiblen Element verbundenen und
von dieser abstehenden Lasche gebildet, die im Hubbereich
der Kraftabnahme in einer Schlitzöffnung der Führung geführt
wird. Dies hat den Vorteil, daß das flexible Element im Bereich
der Kraftabnahme einerseits durch die Führung geschützt ist,
andererseits durch die vorstehende Lasche eine Verbindung mit
dem zu bewegenden Element abseits der Bauteile des druckmittel
betriebenen Stellorganes möglich ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schlitz
öffnung mit einer lippenförmigen Spaltdichtung versehen,
zwischen deren Lippen die Lasche aufgenommen ist.
Dies hat den Vorteil, daß der Spalt abgedichtet ist, so daß
keine Verunreinigungen und in den Bereich der Führung des
flexiblen Elements im Hubbereich der Kraftabnahme eindringen
können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Spaltöff
nung über eine Labyrinthdichtung abgedichtet.
Konstruktiv besonders einfach ist das Dichtungsproblem dadurch
lösbar, daß die Führung im Hubbereich der Lasche als Schlitzrohr
ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
verläuft das Schlitzrohr zumindest zu einem Zylinder parallel
und im Abstand dazu und zwischen Schlitzrohr und Zylinder ist
unverlierbar ein Laufwagen aufgenommen, der formschlüssig mit
der Lasche in Eingriff steht.
Dies hat den Vorteil, daß ein besonders verkant- und verklemm
freies Laufen der Lasche der Kraftabnahme im Schlitzrohr
gewährleistet ist.
Dies wird besonders vorteilhaft dadurch erreicht, daß der
Laufwagen über Laufrollen längs des Schlitzrohrs bzw. des
entsprechenden Zylinders fahrbar ist.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
und in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter
Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 stark schematisiert ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen
Stellorganes,
Fig. 2 stark schematisiert ein zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen
Stellorganes,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungs
gemäßen druckmittelbetriebenen Stellorganes mit
der dazu gehörigen Ventilsteuerung,
Fig. 4 schematisiert eine teilweise aufgebrochene bzw.
geschnittene Ansicht eines vierten Ausführungsbei
spiels eines erfindungsgemäßen druckmittelbetrie
benen Stellorganes,
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt in teilweise auf
gebrochener und geschnittener Darstellung eines
Bereiches des Ausführungsbeispiels von Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI von Fig. 5,
Fig. 7 eine ausschnittsweise, teilweise aufgebrochene und
geschnittene Draufsicht des Ausführungsbeispiels
von Fig. 4, etwa den Bereich entsprechend der
Fig. 5 zeigend,
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7,
Fig. 9 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel von
Fig. 4 im Bereich der Kraftabnahme,
Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 9,
Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI von Fig. 10,
Fig. 12 eine ausschnittsweise Seitenansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
druckmittelbetriebenen Stellorganes im Bereich der
Kraftabnahme, und
Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII von Fig. 12.
Eine in Fig. 1 dargestelltes druckmittelbetriebenes Stellorgan
10 weist einen ersten Zylinder 12 auf, in dem ein erster Kolben
14 aufgenommen ist.
Der erste Kolben 14 schließt mit seiner einen Seite 15 einen
Druckmittelraum 13 ab, der über eine hier nicht näher darge
stellte Leitung mit einem Druckmedium versorgbar ist.
Die andere Seite 16 des Kolbens 14 ist mit einem ersten Ende
18 eines flexiblen Elements 17 fest verbunden.
Das flexible Element 17 läuft, von der Innenseite des ersten
Zylinders 12 geführt, aus dem ersten Zylinder 12 heraus und
geht nach Durchlaufen einer ersten Krümmung 21, in eine lineare
rohrförmige Führung 20 über, deren Innendurchmesser dem Innen
durchmesser des ersten Zylinders 12 entspricht.
An dem der ersten Krümmung 21 gegenüberliegenden Ende der
Führung 20, wird das dort austretende flexible Element 17 über
eine zweite Krümmung 27 in Form einer Halbkreisbahn einem
zweiten Zylinder 22 zugeführt, in dem ein zweiter Kolben 24
aufgenommen ist.
Das flexible Element 17 ist an seinem Ende 28 mit einer Seite
25 des Kolbens 24 fest verbunden. Die andere, abgekehrte Seite
26 des zweiten Kolbens schließt einen zweiten Druckmittelraum
23 des zweiten Zylinders 22 ab, der ebenfalls über eine hier
nicht näher dargestellte Leitung mit einem Druckmedium ver
sorgbar ist.
Der erste Zylinder 12, die rohrförmige Führung 20 und der
zweite Zylinder 22 verlaufen parallel und im Abstand zueinander
und liegen auch in einer Ebene.
In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
liegen die beiden Zylinder in einer Ebene und die rohrförmige
Führung 20 erhebt sich dachfirstartig über die Zylinderebene.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel liegen die rohrförmige
Führung 20 und einer der beiden Zylinder in einer Ebene, der
andere Zylinder ist versetzt zu dieser Ebene angeordnet.
Das flexible Element 17 ist mit einer Kraftabnahme 19 verbunden,
die derart angeordnet ist, daß sie sich bei der Hubbewegung der
Kolben 14 bzw. 24 längs des Schlitzes der als Schlitzrohr
ausgebildeten Führung 20 bewegt, wie dies durch ein Pfeil 30
angedeutet ist, der dem Hub der Kraftabnahme entspricht. Dieser
Hub entspricht selbstverständlich auch dem der Kolben in den
Zylindern.
Der nähere Aufbau des flexiblen Elements 17 wird später be
schrieben.
Bei einem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
eines druckmittelbetriebenen Stellorganes 10′ ist dieses im
Prinzip gleich, wie das in Fig. 1 dargestellte druckmittel
betriebenes Stellorgan 10 aufgebaut, wobei gleiche Bauteile
auch mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Der erste Zylinder 12′ verläuft dabei ebenfalls parallel zum
zweiten Zylinder 22′, die Führung 20 jedoch jeweils etwa
rechtwinklig zu den Zylindern. Die beiden Zylinder 12′ bzw.
22′ bilden dabei in etwa zwei Schenkel eines U.
Das flexible Element 17 geht vom ersten Zylinder 12′ kommend
über eine etwa 90° Führung 21′ in die Führung 20 über. Am
gegenüberliegenden Ende der Führung 20 wird das austretende
flexible Element 17 über eine weitere 90° Führung bzw. Krümmung
27′ zum zweiten Zylinder 22′ geführt. Auch hier ist im Bereich
der Führung 20 eine Kraftabnahme 19 vorgesehen, die (längs des
Pfeils 30) hin und her verschiebbar ist.
In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung liegen die Zylinder
12′ bzw. 22′ und die Führung 20 in einer Ebene. In weiteren
Ausgestaltungen sind die Zylinder an ihrem jeweils geschlossenen
Ende aus der Zeichenebene verschwenkt.
In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
stehen die Zylinder 12′ bzw. 22′ in größeren oder kleineren
Winkeln als 90° zur Längsachse (oder Hubrichtung, Pfeil 30)
der Führung 20.
In weiteren Ausführungsbeispielen können die Zylinder 12′
bzw. 22′ in sich verschwenkenden Bauteilen aufgenommen sein,
die über ein ortsfestes Bauteil, das die Führung 20 aufnimmt,
verbunden sind.
In den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen
ist das flexible Element 17 im Bereich der Führung 20 linear
geführt. In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbei
spielen, verläuft die Führung 20 längs einer gekrümmten Linie.
In einem in Fig. 3 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel
eines druckmittelbetriebenen Stellorganes 10′′ ist das flexible
Element 17 gleichermaßen wie in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2
beschrieben, einerseits mit einem ersten Kolben 14 eines ersten
Zylinders 12 und andererseits mit einem zweiten Kolben 24
eines zweiten Zylinders 22 verbunden. Bei diesem Ausführungs
beispiel liegen die Zylinder 12 bzw. 22 unmittelbar benachbart
nebeneinander. Der Druckmittelraum 13 des ersten Zylinders 12
ist über eine Leitung 31 mit einem Mehrwegventil 33 verbunden.
Gleichermaßen ist der Druckmittelraum 23 des zweiten Zylinders
22 über eine Leitung 32 ebenfalls mit dem Mehrwegventil 33
verbunden.
Das Mehrwegventil 33 steht außerdem mit einer Pumpe 34 und
einem Druckmittelbehälter 35 in Verbindung.
Soll die Kraftabnahme 19 von ihrer in Fig. 3 dargestellten
Stellung nach links verschoben werden, so ist das Mehrwegventil
33 derart geschaltet, daß die Pumpe 34 über die Leitung 32
Druckmittel, hier Hydrauliköl, in den Druckmittelraum 23 des
zweiten Zylinders befördert. Gleichzeitig kann Hydraulikflüssig
keit aus dem Druckmittelraum 13 des ersten Zylinders 12 über
die Leitung 31 und das Ventil 33 zum Behälter 35 strömen.
Bei einem in den Fig. 4 bis 11 dargestellten weiteren Ausfüh
rungsbeispiel eines druckmittelbetriebenen Stellorganes 40,
ist ein erster Zylinder 42 vorgesehen, in dem ein erster Kolben
44 aufgenommen ist, der einen Druckmittelraum 43 abschließt.
Der erste Kolben 44 ist mit einem flexiblen Element 46 in
Form einer Rollenkette 47 verbunden, die nach Austritt aus
dem ersten Zylinder 42 über eine Kurvenführung 59 zu einer
Führung 50 in Form eines geschlitzten Rohres 56 geführt wird.
Am gegenüberliegenden Ende der Führung 50 tritt die Rollenkette
47 in eine Kurvenführung 58 ein, und wird zu einem zweiten
Zylinder 52 geführt, in dem sie mit dessen Kolben 54 verbunden
ist. Der Kolben 54 schließt einen Druckmittelraum 53 ab.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführung eines druckmittelbetrie
benen Stellorganes 40 entspricht in etwa der in Fig. 3 darge
stellten Anordnung und ist mit einer entsprechenden, hier
nicht näher dargestellten Steuereinheit mit Mehrwegventil
verbunden.
Die als geschlitztes Rohr 56 ausgebildete Führung 50 weist
den selben Innendurchmesser wie die Zylinder 42 bzw. 52 auf.
Die Länge des Schlitzes 57 entspricht dem Hub der Zylinder
bzw. dem Hub der Kraftabnahme 49. Der Schlitz 57 ist über
eine Dichtung 70 abgedichtet, zwischen der die Kraftabnahme
49 läuft.
Der Innendurchmesser der Zylinder beträgt im in Fig. 4 darge
stellten Ausführungsbeispiel 32 mm.
Der durch die beidseitig angeordneten Kurvenführungen 58 bzw.
59 über den Hub der Kraftabnahme 49 hinausreichende Platzbedarf
beträgt jeweils etwa 120 mm, so daß bei einem entsprechend
langen Hub das gesamte druckmittelbetriebene Stellorgan 40 nur
unwesentlich länger ist als der Hub. Dadurch kann das druckmit
telbetriebene Stellorgan 40, das außerdem noch sehr schmal
baut, an einer Stelle eingebaut werden, die lediglich um etwa
240 mm länger sein muß als der Hub der Kraftabnahme 49.
In Fig. 5 und 7 ist der Übergangsbereich der Führung 50 in
Form des geschlitzten Rohrs 56 zur Kurvenführung 58 näher
dargestellt.
Wie insbesondere aus Fig. 7 zu entnehmen, ist das flexible
Element 46 als Rollenkette 47 ausgebildet, deren einzelne
Glieder über innere Laschen 61 (auch Führungslaschen genannt)
bzw. äußere Laschen 60 in Längsrichtung miteinander verbunden
sind. Die Querverbindung der einzelnen Glieder erfolgt über
Kettenbolzen 62, die beidseitig über die äußeren Laschen 60
hinaus verlängert sind. Die Kettenbolzen 62 tragen je eine
Buchse 63, die als Lager für Rollen 64 dienen.
Zwei benachbarte Kettenbolzen 62 tragen an ihren, über die
äußerste Laschen 60 vorstehenden Enden jeweils ein Form- bzw.
Futterstück 65, dessen äußere Kontur in etwa der Innenkontur
des geschlitzten Rohres 56 entspricht (siehe Fig. 8).
An der jeweils der Kette zugewandten Seite weisen die Fut
terstücke 65 eine Aussparung auf, in der die äußere Lasche
60 mit gewissem Spiel aufgenommen ist.
Die Kette 47 gleitet über die ballige Außenkontur der Fut
terstücke 65 bei der Verschiebebewegung längs der Innenseite
der Führung 50 bzw. der entsprechenden Innenseite der Zylinder
42 bzw. 52.
Im Bereich der Kurvenführung 58 wird die Kette über zwei
Führungsplatten 68 bzw. 69 geführt, die derart angeordnet
sind, daß sie einen gekrümmten Kanal 73 umgrenzen, dessen Breite
der Breite der Rollen 64 entspricht, und dessen Höhe geringfügig
größer ist als der Durchmesser der Rollen 64.
Die seitlichen Futterstücke 65 sind in Richtung der Höhe des
Kanals 73 gesehen, länger ausgebildet (siehe Fig. 5), wodurch
verhindert wird, daß die Kette 47 im Umlenkbereich seitlich
ausweicht (siehe insbesondere Fig. 6).
Die Führungsplatte 69, auf der die Rollen 64 in der in Fig. 5
dargestellten Ablenkung abrollen, ist mit einem im Querschnitt
rechteckförmigen Vorsprung 67 versehen, der etwa eine Ket
tengliedlänge in das geschlitzte Rohr 56 hineinreicht.
Der Vorsprung 67 ist dabei derart ausgebildet, daß er exakt
in einen U-förmigen Einschnitt 80 (siehe Fig. 8) paßt, der
von der Mantellinie der Rolle 64 und den die Kettenlaschen 60
bzw. 61 überragenden Bereich der Formstücke bzw. Futterstücke
65 umgrenzt ist.
Die Führungsplatte 68 ist mit einem gleichermaßen ausgebildeten
Vorsprung 66 versehen, der in einen dem Einschnitt 80 ent
sprechenden gegenüberliegenden U-förmigen Einschnitt 79 (siehe
Fig. 8) paßt.
Durch dieses Hineinragen der Vorsprünge 66 bzw. 67 in das
Rohr 56 ist eine exakte Führung der Kette im Übergangsbereich
geschaffen.
Die in Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Führung im Über
gangsbereich ist auch in dem am anderen Ende gelegenen Über
gangsbereich des geschlitzten Rohres 56 zur Kurvenführung 59
vorhanden bzw. im Übergangsbereich des Zylinders 52 zur Kurven
führung 58 bzw. des ersten Zylinders 52 zur Kurvenführung
59.
Die Führungsplatten 68 bzw. 69 können aus Kunststoffkörpern
mit Metallauflagen bestehen bzw. je nach Belastung aus Metall
teilen mit besonders gehärteten, gekrümmten Laufflächen,
gebildet sein, auf denen die Rollen 64 abrollen. Durch die
Führung der Rollen in den Umlenkbereichen ergeben sich nur
geringfügige Reibungsverluste, so daß der Wirkungsgrad eines
erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen Stellorganes im Bereich
von über 90% liegt.
Die Futterstücke 65 können aus Kunststoffgußteilen hergestellt
werden, die im Preßsitz auf die Kettenbolzen 62 aufgebracht
sind.
Die Kraftabnahme 49 ist, wie insbesondere aus Fig. 4 und 10
zu entnehmen, als Lasche 74 ausgebildet, die über Bolzen 77
bzw. 78 mit einem Glied 76 der Kette 77 verbunden ist. Die
Lasche 74 reicht durch den Schlitz 57 des geschlitzten Rohrs
56 hindurch und steht radial vom Rohr 56 ab. In dem Bereich,
der das Rohr 56 überragt, ist die Lasche 74 mit einer Öffnung
75 versehen, in die beispielsweise ein Bolzen eingeschoben
werden kann, der die Kraftabnahme mit einem durch das druck
mittelbetriebene Stellorgan 40 zu bewegenden Teil verbindet.
Das Rohr 56 ist im Bereich des Schlitzes 57 mit einer Dichtung
70 versehen, deren Lippen 71 bzw. 72 (siehe insbesondere Fig.
9 und 11) den Bereich zwischen Laschenoberfläche und Schlitz
57 abdichten.
Die Lasche 74 ist in Verschieberichtung keilförmig ausgebildet
(siehe Fig. 9), so daß bei Verschieben der Lasche 74 diese
immer dichtend von den Lippen 71 bzw. 72 umschlossen ist.
In einem weiteren, in Fig. 12 und 13 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel eines druckmittelbetriebenen Stellorganes, sind
die Zylinder bzw. die Führung gleichermaßen wie in Zusammenhang
mit Fig. 4 angeordnet.
Die Kraftabnahme 89 ragt allerdings entgegengesetzt zu dem in
Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel aus der als Schlitzrohr
91 ausgebildeten Führung 90 und weist somit auf einen Zylinder
92 zu, der unmittelbar benachbart und parallel zu einem zweiten
Zylinder 82 verläuft (siehe Fig. 13).
Zwischen der Führung 90 und dem Zylinder 92 ist ein Laufwagen
95 aufgenommen, der über eine Ausnehmung 99 formschlüssig mit
der Kraftabnahme 89 in Verbindung steht.
Der Laufwagen stützt sich auf der Führung 90 über vier Lauf
rollen 98, 98′, 98′′ ab, deren Drehachse in einem Winkel
zueinander stehen. Gleichermaßen ist der Laufwagen 95 an der
Außenseite des Zylinders 92 über vier entsprechende Laufrollen
97, 97′, 97′′ abgestützt.
Durch Vorsehen des Laufwagens 95 ist eine querkraftfreie
Wagenführung möglich, so daß ein zu bewegendes Element, das
mit dem Laufwagen 95 gekoppelt ist, ohne Querspiel durch das
druckmittelbetriebene Stellorgan hin- und herbewegbar ist.
Claims (14)
1. Druckmittelbetriebenes Stellorgan mit einem ersten
Zylinder (12, 12′, 42, 82), dessen Kolben (14, 44) auf
einer Seite (15) mit einem Druckmittel beaufschlagbar
ist, und dessen andere Seite (16) mit einem ersten Ende
(18) eines Druckkräfte übertragenden, flexiblen Elements
(17, 46) in Wirkverbindung steht, das mit einer Kraft
abnahme (19, 49, 89) verbunden ist und in einer Führung
(20, 50, 90) läuft, dadurch gekennzeichnet, daß das
flexible Element (17, 46) am zweiten Ende (28) mit
einer Seite (25) eines zweiten Kolbens (24, 54) in
einem zweiten Zylinder (22, 22′, 52, 92) in Wirkverbin
dung steht, wobei die andere Seite (26) des zweiten
Kolbens (24, 54) mit einem Druckmittel beaufschlagbar
ist, und daß die Kraftabnahme (19, 49, 89) zwischen
den Zylindern (12, 12′, 42, 82; 22, 22′, 52, 92) unab
hängig von der Anordnung der Zylinder (12, 12′, 42,
82; 22, 22′, 52, 92) zueinander längs der Führung (20,
50, 90) entsprechend der Bewegung der Kolben (14, 44;
24, 54) hin- und herbewegbar ist.
2. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (20, 50, 90) im
Hubbereich (30) der Kraftabnahme (19, 49, 89) und die
Zylinder (12, 42, 82; 22, 52, 92) parallel und benachbart
zueinander verlaufen.
3. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (20, 50,
90) im Hubbereich (30) und die Zylinder (12, 42, 82;
22, 52, 92) als durchmessergleiche Hohlzylinder ausge
bildet sind.
4. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (17,
46) als Gliederkette (47) ausgebildet ist, deren Glieder
erste ballige Formstücke (65) aufweisen, die für eine
Führung im hohlzylindrischen Bereich sorgen, und daß
zweite Formstücke vorgesehen sind, die zur Führung in
Umlenkbereichen (21, 21′, 27, 27′, 21′′, 27′′, 58, 59)
zwischen den Zylindern (12, 12′, 42, 82; 22, 22′, 52,
92) dienen.
5. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederkette als Rol
lenkette (47) ausgebildet ist, deren zweite Formstücke
als Rollen (64) ausgebildet sind, die im Umlenkbereich
über gekrümmte Führungsflächen (68, 69) der Führungen
(58) abrollen, und daß die balligen Formstücke als
Futterstücke (65) ausgebildet sind, die von den beid
seitig der Rollen (64) vorstehenden Enden der Kettenbol
zen (62) gehalten sind.
6. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt kreisab
schnittförmigen balligen Futterstücke (65) senkrecht
zur Rollenachse und senkrecht zur linearen Bewegungs
richtung der Kette (47) gesehen, die Kettenglieder
beidseits überragen, so daß zwei U-förmige Einschnitte
(79, 80) geschaffen sind, in denen entsprechende Teile
der Führungsflächen (68, 69) eintreten können, so daß
im Umlenkbereich eine Seitenführung der Kette (47)
geschaffen ist.
7. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 4 oder
einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeich
net daß Vorsprünge (66, 67) der Führungsflächen (68,
69) zumindest eine Kettengliedlänge in den hohlzylind
rischen Körper der Zylinder bzw. den hohlzylindrischen
Abschnitt der Führung (50) hineinreichen.
8. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 1 oder
einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeich
net, daß die Zylinder (12, 22) unmittelbar benachbart
zueinander angeordnet sind, und daß deren Druckräume
(13, 23) über ein Mehrwegventil (33) abwechslungsweise
durch eine Pumpe (34) mit einem Druckmedium aus einem
gemeinsamen Reservoir (35) beschickbar sind.
9. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 1 oder
einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeich
net, daß die Kraftabnahme (19, 49, 89) durch eine mit
dem flexiblen Element (17, 46) verbundenen und von
diesem abstehenden Lasche (74) gebildet wird, die im
Hubbereich in einer Schlitzöffnung (57) der Führung
(50) geführt wird.
10. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzöffnung (57)
mit einer lippenförmigen Spaltdichtung (70) versehen
ist, zwischen deren Lippen (71, 72) die Lasche (74)
dicht aufgenommen ist.
11. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltöffnung (57) über
eine Labyrinthdichtung abgedichtet ist.
12. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 9, 10
oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (50)
im Hubbereich der Lasche (74) als Schlitzrohr (56)
ausgebildet ist.
13. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 1 oder
einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeich
net, daß die Führung (90) zumindest zu einem Zylinder
(92) parallel und im Abstand verläuft, und daß zwischen
Führung (90) und Zylinder (92) unverlierbar ein Laufwagen
(95) aufgenommen ist, der mit der Kraftabnahme (89)
formschlüssig in Eingriff steht.
14. Druckmittelbetriebenes Stellorgan nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (95) über
Laufrollen (97, 97′, 97′′, 98, 98′, 98′′) längs der
Führung (90) bzw. des Zylinders (92) fahrbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883810393 DE3810393A1 (de) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Druckmittelbetriebenes stellorgan |
DE8807648U DE8807648U1 (de) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Druckmittelbetriebenes Stellorgan |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883810393 DE3810393A1 (de) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Druckmittelbetriebenes stellorgan |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3810393A1 true DE3810393A1 (de) | 1989-10-12 |
Family
ID=6350825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883810393 Ceased DE3810393A1 (de) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Druckmittelbetriebenes stellorgan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3810393A1 (de) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1988-03-26 DE DE19883810393 patent/DE3810393A1/de not_active Ceased
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