DE4222097A1

DE4222097A1 - Schrittantrieb, druckmediumbetätigbar

Info

Publication number: DE4222097A1
Application number: DE19924222097
Authority: DE
Inventors: Ivan Tarabaric
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-01-13

Description

Diese Beschreibung betrifft ein Gerät, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das zum Takten diverser Rund- und Transferschaltsysteme benutzt wird.

Die bekannten Schrittantriebe sind el.-gesteuerte Schrittmotoren, Kurven-Schrittgetrieben, Manifold-Indexierung oder ähnlich, jedoch fast ausschließlich durch Elektromotoren angetrieben.

Druckmediumbetätigbar sind nur als Einzelkomponenten, wie verschiedenartige Freiläufe, Ratschen, Dreh,- und Hubzylinder, sowie Rotationsmotoren, die man in Verbindung mit einer zusätzlichen Indexierung und einer relativ aufwendigen Steuerung, zu einer Schrittfunktion, mit großem Raumbedarf, zusammensetzen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen raumsparenden, im Aufbau einfachen, universal einsetzbaren und leistungsvollen Schrittantrieb zu schaffen, der die Last auch während des Schaltvorganges in jeder Position ununterbrochen kontrollierbar sicher hält und einen zusätzlichen Aufwand durch Steuerventile und Verrohrung oder ähnlich vermeidet, d. h. anschlußfertig mit selbsttätiger Arbeitsfolge, ausgelöst durch nur einen externen START-Impuls.

Die Erfindungsmerkmale sind an einem Beispiel erläutert, das schematisch dargestellt ist.

Das Gerät besteht im wesentlichen aus einer Verriegelungseinheit (I), einem Drehantrieb (II) oder einem Hebel-Hubantrieb (Fig. 2) und einem Druckmediumverteiler (3).

Im Gehäuse (1) übt der Schaltkolben (9), je nach Schaltzustand, eine Hub,- und Drehbewegung aus, der für die Antriebs,- und Abtriebswelle eine Keilnuten,- Paßfeder,- oder Nutensteinartige Verbindung aufweist.

Der Schaltkolben ist mit mindestens einem Mitnehmer (10) versehen, der in die Eintiefungen (11) des Gehäuses (1) nach jedem vollendetem Schaltschritt einrastet.

In dieser Lage wird die Antriebswelle (7) des Drehantriebes (11) frei und kommt in die Wartestellung zurück.

Bei erneutem Start schafft der Schaltkolben mit Keilnabenprofil eine vollständige Verbindung zum Antriebswellenstumpf, setzt den Druckkolben (5) in Bewegung, der dabei über die Kugel (4) und Halbkugelführung (8), die Antriebswelle (7) in eine Drehbewegung versetzt. Eine Drehung des Druckkolbens wird durch die Halbkugelführung (20) verhindert.

Die Antriebswelle (7) ist in der Mitte radial und axial gelagert. Der Druckkolben (5) dient zugleich als Radiallager der Welle. In der Antriebswelle befindet sich eine Bohrung in welche eine Zugfeder (18) eingehängt werden kann, wenn der Drehantrieb (II) eine einfachwirkende Funktion erfüllen soll.

Außerdem, durch diese Bohrung wirkt das Druckmedium auf gesamte Fläche (6) des Druckkolbens (5), wodurch man ein besonders gutes Raum/Leistung Verhältnis und insbesondere in Verbindung zu Kugelrollreibung einen hervorragenden Wirkungsgrad erzielt.

Auf der Kolbenseite (22) ist die Schutzhaube (19) befestigt, hat aber noch eine weitere Funktion: Zum Betätigen von einem zusätzlichen Stoßdämpfer, zum Abbremsen einer zu hohen Schwungmasse. Für die Befestigung des Stoßdämpfers braucht man lediglich nur die Schrauben des Drehantriebes verlängern oder austauschen.

Der Drehantrieb (II) kann durch einen konventionellen Hubzylinder ersetzt werden. Ein Hebel (Fig. 2) wird am Schaltkolbenlager (12) festgemacht und von einem Hubzylinder mit Schwenklagerung betätigt. Das Lager kann, wie bereits beschrieben, radiale und axiale Kräfte aufnehmen und ist, wie das Gehäuse (1), mit Eintiefungen (14) versehen. Die Mitnehmer (15), die in diesem Fall auf beide Seiten des Schaltkolbens hinausragen, bringen den Schaltkolben (9), bei Betätigung des Hubzylinders, in die nächste Schrittposition weiter. Die Arbeitsfolge bleibt weiterhin unangetastet.

Claims

1. Gerät zur schrittweise fortlaufend wiederholbaren Drehmomentübertragung, bei einem flexiblen, jedoch konstruktiv festgelegtem Schrittwinkel, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinheit (I) mit angebautem selbststeuerndem Druckmediumverteiler (3) und wahlweise, einem Drehantrieb (II), oder an dessen Stelle von einem konventionellen Hubzylinder mit Schwenklagerung betätigbaren Hebel (Fig. 2), zu einem Schrittantrieb vereint ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellendrehung und Kolbengeradeführung (20) des Drehantriebes (II) über, entsprechend der Belastung, mindestens je eine spielfrei einstellbare Kugel (4) erfolgt,
daß zwischen der Kugelstellspindel (Fig. 3) mit einem in der Halbkugelschale eingelassenem Dauerschmierloch und dem Druckkolben (5) mit einer Kugelführungsrille (20) eingelegte Dichtung (21), das Druckmedium fast leckfrei hält,
daß der Druckkolben (5), dessen Gesamtfläche (6) stirnseitig beaufschlagbar ist, zugleich als Radiallager der Antriebswelle (7) dient, in welche mindestens eine spiralartig steigende Halbkugelführungsrille (8) eingelassen ist,
daß die bei Betätigung herausfahrende Druckkolbenseite (22) zwei Endlagen-Dichtringe (17) erhält und in Verbindung mit der Antriebswelle (7), mittels einer in der Antriebswelle eingehängten Zugfeder (18), den doppeltwirkenden Drehantrieb (II), zu einem einfachwirkenden macht.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltkolben (9) der Verriegelungseinheit (I), eine Hub,- und Drehbewegung ausübt und nach jedem vollendetem Schaltschritt selbsttätig die Antriebswelle (7) des Drehantriebes belastungslos zur Rückstellung freigibt,
daß die vom Drehantrieb (II) übergebene Last, von einem oder mehrere mit dem Schaltkolben (9) fest verbundenen Mitnehmern (10) festgehalten wird, die zum Gehäuse (1) eine adäquate, z. B. Bolzen/Loch (10, 11) oder eine andere auch kegelartige, gewünschter Teilung passende, Verbindung haben.

4. Gerät nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltkolbenlager (12) bei angebautem Drehantrieb (II) feststehend ist, jedoch in Verbindung mit einem Hebel (Fig. 2), der von einem konventionellem Hubzylinder mit Schwenklagerung betätigbar ist, eine Drehbewegung erfährt und einen Drehantrieb (II) ersetzt,
daß zu diesem Zweck eine Kugelrillenführung (13) je zur Hälfte mit Gehäuse (1) und adäquat der Teilung Eintiefungen (14), für die auf beiden Seiten des Schaltkolbens (9) hervorstehenden Mitnehmer (15), vorgesehen sind.

5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmediumverteiler (3) am Gehäuse (1) befestigt ist und vom Schaltkolben (9) direkt angesteuert wird, wodurch für jede Schritt-Arbeitsfolge nur ein Start-Impuls erforderlich ist.