DE7316787U - Pneumatic rotary drive - Google Patents

Description

Pneumatischer DrehantriebPneumatic rotary drive

Die Neuerung betrifft einen pneumatischen Drehantrieb mit einer in einem Gehäuse geführten Zahnstange, welche in ein Zahnritzel eingreift und mit mindestens einem Arbeitskolben verbunden ist, wobei die Zahnstange zwischen dem Ritzel einerseits und einem mittels eines Exzenterbolzens bezüglich des Ritzels einstellbaren Lagerelement andererseits geführt ist.The innovation concerns a pneumatic rotary drive with a rack guided in a housing, which engages a pinion and is connected to at least one working piston, the rack between the Pinion on the one hand and a bearing element adjustable with respect to the pinion by means of an eccentric pin on the other hand is led.

Derartige Drehantriebe besitzen üblicherweise beiderseits ihrer Zahnstange je einen Arbeitskolben innerhalb je eines seitlich an das Gehäuse des Drehantriebes angeflanschten Zylinders. Um eine ruckfreie Übertragung der Linearbewegung der Zahnstange in die Drehbewegung des Ritzels beiRotary drives of this type usually have one working piston on each side of their rack within one each Cylinder flanged to the side of the housing of the rotary actuator. A smooth transmission of the linear movement the rack in the rotation of the pinion

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Drehrichtungsumkehr zu ermöglichen und den Verschleiß in der Verzahnung gering zu halten, ist es meist erforderlich, die Kreuzlochbohrung Ritzel-Zahnstange mit sehr höh...- Präzision zu fertigen, weil von der genauen Einhaltung der Fertigungstoleranzen in diesem Bereich das spätere Zahnflankenspiel abhängig war. Bei Toleranzüberschreitung in der einen Richtung stellte sich schwergängiger Lauf unc³ in der anderen Ri^hLung ein zu großes Zahr.f Iniikcnspiel ein. Außerdem bedeutete jede Toleranzüberschreitung Ausschuß.To enable the direction of rotation to be reversed and to keep the wear in the toothing low, it is usually necessary to manufacture the cross-hole pinion-rack with very high precision, because the subsequent tooth flank backlash was dependent on the precise compliance with the manufacturing tolerances in this area. Limit violations in one direction sluggish running ^ COUNTING hired too great Zahr.f Iniikcnspiel unc ³ in the other Ri. Any excess of tolerance also meant rejection.

Es ist bereits ein Drehantrieb der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Zahnstange durch Verdrehen eine=· Exzenters bezüglich des Ritzels eingestellt werden kann. Bei dieser Anordnung kann sich die Zahnstange aber bei nicht ganz genau gegenüberliegender Anordnung ' on Ritzel and Exzenter leicht verkanten.A rotary drive of the type mentioned is already known in which the toothed rack becomes an eccentric by turning it can be adjusted with respect to the pinion. With this arrangement, however, the rack cannot move Slightly tilt exactly opposite arrangement of pinion and eccentric.

Der Neuerung lieqt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Drehantrieb so zu verbessern, daß das Zahnflankenspiel der Zahnstange bezüglich des Ritzels sich unabhängig von Fertigunqstoleranzen schnell, einfach und dauerhaft auf einen optimalen Wert einstellen läßt, wobei eine gleichmäßige und einwandfreie Führung der Zahnstange gewährleistet ist.The innovation is based on the task of these well-known To improve rotary drive so that the backlash of the rack with respect to the pinion is independent of manufacturing tolerances can be set quickly, easily and permanently to an optimal value, with a uniform and flawless Guiding the rack is guaranteed.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Bildung einer Dreipunktlagerung der Zahnstange ein weiteres Lagerelement vorgesehen ist, wobei die beiden Lagerelemente mittels je eines Exzenterbolzens bezüglich des Ritzels einstellbar sind.According to the innovation, this object is achieved in that a further to form a three-point mounting of the rack Bearing element is provided, the two bearing elements each being adjustable with respect to the pinion by means of an eccentric bolt are.

Die neuerungsgemäße Lösung hat der. Vorteil, daß die Fertigung des Drehantriebs im Bereich von Ritzel und Zahnstange mit ,The solution according to the innovation has. Advantage that the production of the rotary drive in the area of pinion and rack with,

stark erweiterten Toleranzen erfolgen kann, da jederzeit ||greatly expanded tolerances can take place, since at any time ||

eine nachträgliche und sehr genaue Einstellung der Zahnstangea subsequent and very precise adjustment of the rack

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durchgeführt werden kann. Die Bohrung der Zahnstange muß überhaupt nicht mehr bearbeitet werden, sondern die Gußoberfläche selbst·, genügt für die erforderliche Toleranz. Die Zahnstange kann als laufende Meterware bezogen, auf Lager gehalten und lediglich auf Maß abgesägt und an den Enden bearbeitet werden. Daraus ergeben sich geringere Lagerhaltungskosten und kürzere Lieferzeiten. Außerdem kenn jeder üeiiebiqe Drehwinkc:! den Ritzel:; bis su 7?o° ohne zusätzliche Bearbeitungsmaßnahmen oder sonstige Mehrkosten" erreicht werden.can be carried out. The hole in the rack no longer has to be machined at all, but the cast surface itself, which is sufficient for the required tolerance. The rack can be purchased by the meter, kept in stock and simply sawn off to size and machined at the ends. This results in lower storage costs and shorter delivery times. In addition, everyone knows what the angle of rotation is :! the pinion :; up to 7? o ° without additional processing measures or other additional costs ".

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist jeder Exzenterbolzen beiderseits eines das Lagerelement tragenden Exzenterabschnittes mit je einem Führungsabschnitt ausgestattet, der mit je einer separaten und mit der gegenüberliegenden fluchtenden Bohrung des Gehäuses drehbar gelagert ist. Auf diese Weise erzielt man eine besonders stabile und präzise Lagerung des Exzenterbolzens mit hoher Einstellgenauigkeit.In a preferred embodiment of the innovation each eccentric bolt on both sides of an eccentric section carrying the bearing element, each with a guide section equipped, each with a separate and with the opposite aligned hole in the housing is rotatably mounted. In this way, a particularly stable and precise mounting of the eccentric bolt is achieved with high setting accuracy.

Vorzugsweise ist der eine Führungsabschnitt durch ein Schraubelement und der andere durch eine beim Festziehen des Schraubelementes automatisch radial verspannbare Scheibe spielfrei feststellbar. Die verspannbare Scheibe besitzt eine Ausnehmung zur formschlüssigen Aufnahme einer komplementären Schulter an dem ihr benachbarten Führungsabschnitt des Exzenterbolzens. Dadurch erzielt man eine wirksame radiale und axiale Lagesicherung des Exzenterbolzens in seinen miteinander fluchtenden Gehäusebohrungen zu beiden Seiten des Lagerelementes.The one guide section is preferably formed by a screw element and the other is free of play thanks to a disk that can be automatically clamped radially when the screw element is tightened detectable. The clampable disc has a recess for the form-fitting reception of a complementary shoulder on the guide section of the adjacent to it Eccentric bolt. This achieves an effective radial and axial position securing of the eccentric bolt in its with one another aligned housing bores on both sides of the bearing element.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Neuerung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:A preferred exemplary embodiment of the innovation is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig,Fig,

— 4 —- 4 -

1 einen Schnitt im Verlauf einer durch die Mitte Zahnstange verlaufenden Ebene I-I in Fig. 2 und1 shows a section in the course of a plane I-I running through the middle of the rack in FIGS

Fig. 2 einen Schnitt im Verlauf einer Ebene II-II in Fig.FIG. 2 shows a section along a plane II-II in FIG.

In einem vorzugsweise als Gußteil ausgebildeten Gehäuse 1 befindet sich ein im wesentlichen zylindrischer Durchbruch la und, bezüglich dieser um 90° sowie exzentrisch versetzt, eine Bohrung Ib. Gemäß Fig, i ist beiderseits je ein Arbeitszylinder 2 bzw. 3, der koaxial zum Durchbruch la verläuft, auf einen Gehäuseansatz aufgesetzt und mittels nicht dargestellter Stehbolzen od.dgl. mit dem Gehäuse verbunden. Diese Stehbolzen sind in je einem Zylinderdeckel 4 bzw. 5 verankert, welcher den ihm jeweils zugeordneten Arbeitszylinder 2 bzw. 3 an dessen Ende abschließt und jeweils erforderliche E&üftungs- und/oder Entlüftungsbohrungen trägt. Ferner können sich in einem oder beiden Zylinderdeckeln Drosselventile, Schaltstifte oder andere Bauteile zur Hubbegrenzung od.dgl. befinden.In a housing 1, which is preferably designed as a cast part, there is an essentially cylindrical opening la and, with respect to this offset by 90 ° and eccentrically, a bore Ib. According to FIG. I, there is a working cylinder on both sides 2 or 3, which runs coaxially to the opening la, placed on a housing extension and not by means of illustrated stud or the like. connected to the housing. These stud bolts are anchored in a cylinder cover 4 or 5, which is the working cylinder assigned to it 2 or 3 closes at its end and the required ventilation and / or ventilation holes wearing. Furthermore, throttle valves, switch pins or other components can be found in one or both cylinder covers for stroke limitation or the like. are located.

In jedem Arbeitszylinder 2 bzw. 3 befindet sich ein Kolben 6 bzw. 7 mit je einem als Lippen!"·⁵ ng ausgeführten Dichtrinq 14 sowie einem Führungsband 14a J^der der beiden Kolben 6 bzw. 7 ist mittels je e^ner Schraube 30 mit Unterlegscheibe und Federring radial justierbar an der ihm benachbarten Stirnfläche der Zahnstange 8 befestigt.In each working cylinder 2 or 3 there is a piston 6 or 7, each with a ^{sealing ring 14 designed as a lip! "· 5} ng, as well as a guide band 14a J ^ that of the two pistons 6 and 7 is by means of a screw 30 attached to the adjacent end face of the rack 8 with a washer and spring washer so that it can be adjusted radially.

Gemäß Fig. 2 hat die Zahnstange 8 einen rechteckigen Querschnitt und besitzt auf ihrer Unterseite eine Verzahnung 8a, welche im wesentlichen spielfrei, wie nachfolgend eingehend erläutert wird, mit einer dazu passenden, induktiv gehärteten Verzahnung 9a eines Ritzels 9 kämmt, welches mittels zweier Kugellager 11 (ein Loslager, ein Festlager) in der Bohrung Ib gelagert ist. Zur Abgabe der Drehbewegung des Ritzels 9According to FIG. 2, the rack 8 has a rectangular cross-section and has a toothing 8a on its underside, which is essentially free of play, as will be explained in detail below, with a matching inductively hardened one Toothing 9a of a pinion 9 meshes, which by means of two ball bearings 11 (a floating bearing, a fixed bearing) in the bore Ib is stored. For delivering the rotary movement of the pinion 9

ist dasselbe an einem bzw, jedem Ende mit einem Zapfen 10 versehen. Die Bohrung Ib ist beiderseits durch je einen Verschlußd^ckel 12 abgeschlossen.is the same at one or each end with a pin 10 Mistake. The bore Ib is closed on both sides by a closure cap 12.

Neuerungsgemäß ist die Zahnstange 8 nicht direkt im Gehäuse ., sondern gemäß Fig. 1 nach Art einer Dreipunktlagerung zwischen dem Ritzel 9 und zwei Nockenrollen 18 gelagert und geführt, die mi LLeJs je c . ne? Lixzen Lor'r.ol y.o.n'.i 16 bzw. 17 verstellbar in enLbprsehenden Gen^usebohrurigcn gelagert sind. Jeder Exzenterbolzen 16 bzw. 17 weist einen die Nockenrolle 18 bzw. 19 tragenden und in diesem Bereich harten und geschliffenen Exzenterabschnitt 16c auf, der gemäß Fig. 2 linksseitig mit einem dünneren Führungsabschnitt 16a und rschtsseitig mit einem dickeren Führungsabschnitt IbD einstükkig verbunden ist. In der Praxis beträgt die Exzentrizität zwischen dem Exzenterabschnitt 16c und den beiden FührungsabSwhnitten 16a und 16b des Exzenterbolzens 16 etwa 1-1,5 mm. Für den anderen Exzenterbolzen 17 gelten selbstverständlich die gleichen Angaben und Werte.According to the innovation, the rack 8 is not directly in the housing, but rather, according to FIG. no? Lixzen Lor'r.ol yon'.i 16 and 17, respectively, are adjustable in adjustable genus drill holes. Each eccentric pin 16 or 17 has a cam roller 18 and 19, supporting and rigid in this area and ground eccentric portion 16c shown in FIG. 2 on the left side with a thinner Führungsabschnit t 16a rschtsseitig connected in one piece and with a thicker guide portion IBD. In practice, the eccentricity between the eccentric section 16c and the two guide branches 16a and 16b of the eccentric bolt 16 is approximately 1-1.5 mm. The same information and values naturally apply to the other eccentric bolt 17.

Bei der Montage des Drehantriebes braucht lediglich eine mit einem Fsderrir-g unterlegte Mutter 20 am Ende des dün- |When installing the rotary actuator, only one is required with a Fsderrir-g underlaid nut 20 at the end of the thin |

neren Führungsabschnittes 16a festgezogen zu werden, um den Exzenterbolzen 16 auf seiner gesamten Länge spielfrei im Gehäuse zu befestigen. Man hält dabei den mit einem Innensechskant 22 versehenen Führungsabschnitt 16b mit einem entsprechenden Schlüssel in einer gewählt3n Win!:elpo~ sition fest. Eine Schulter an der Stirnseite von Führungsabschnitt lob liegt formschlüssig in einer Ausnehmung einer sogenannten Sternscheibe 21, die beim Festziehen der Mutter 20 in einer Gehäuseausdrehung verspannt wird und somit den Exzenterbolzen 16 bzw. 17 auf dieser Sei.te zentriert.Neren guide portion 16a to be tightened to the eccentric pin 16 free of play over its entire length to be fixed in the housing. The guide section 16b, which is provided with a hexagon socket 22, is held with a corresponding key in a selected Win!: position. A shoulder on the face of the guide section lob is form-fitting in a recess of a so-called star washer 21, which when tightening the nut 20 is clamped in a housing recess and thus the eccentric pin 16 or 17 is centered on this page.

Auf diese Weise läßt sich die Zahnstange 8 leicht und to-In this way, the rack 8 can be easily and

I %J IU I U I £1I % J IU IUI £ 1

lerar.zunabhängig mit optimalem Flankenspiel gegenüber der Verzahnung 9a des Ritzels 9 einstellen. Anschließend zieht man die Schrauben 30 fest, um die zuvor in ihren Zylindern 2 bzw. 3 zentrierten Kolben 6 bzw. 7 jetzt fest mit der Zahnstange 8 zu verbinden.lerar. independent with optimal backlash compared to the Set the toothing 9a of the pinion 9. Then you tighten the screws 30 to the previously in their cylinders 2 or 3 centered pistons 6 and 7 are now firmly connected to the rack 8.

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Claims (4)

SchutzansprücheProtection claims 1. Pneumatischer Drehantrieb mit einer in einem Gehäuse geführten Zahnstange, welche in ein Zahnritzel eingreift und mit mindestens einem Arbeitskolben verbunden ist, wobei j die Zahnstange zwischen dem Ritzel einerseits und einem1. Pneumatic rotary drive with a rack guided in a housing, which engages in a pinion and is connected to at least one working piston, j the rack between the pinion on the one hand and one \ mittels eines Exzenterbolzens bezüglich des Ritzels ein-\ by means of an eccentric bolt with respect to the pinion Γ stellbaren Lagerelement andererseits geführt ist, dadurchΓ adjustable bearing element on the other hand is guided, thereby |- gekennzeichnet, daß zur Bildung einer| - indicated that to form a Dreipunktlage*"ung der Zahnstange (8) ein weiteres Lagerelement vorgesehen ist, wobei die beiden Lagerelemente (18, 19) mittels je eines Exzenterbolzens (16, 17) bezüglich des Ritzels (9) einstellbar sind.Three-point position of the rack (8) another bearing element is provided, the two bearing elements (18, 19) each by means of an eccentric bolt (16, 17) with respect to of the pinion (9) are adjustable. ΓΙ ΓΙ 2. Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- \ net, daß jeder Exzen.terbolzen (z.B. 16) in seinem Mittelbereich einen das Lagerelement (18, 19) tragenden Exzenterabschnitt (16c) und zu beiden Seiten desselben je einen Führungsabschnitt (16a, 16b) aufweist, der in je einer separaten und mit der gegenüberliegenden fluchtenden Bohrung des Gehäuses (1) drehbar gelagert ist.2. Rotary drive according to claim 1, characterized gekennzeich- \ net that each Exzen.terbolzen (eg 16) in its central region a, the bearing element (18, 19) carrying the eccentric portion (16c) and on both sides thereof each has a guide portion (16a, 16b ), which is rotatably mounted in a separate and with the opposite aligned bore of the housing (1). 3. Drehantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Führungsabschnitt (16a) durch ein Schraubelement (20) und der andere Führungsabschnitt (16b) durch eine beim Festziehen des Schraubelementes automatisch radial verspannbare Scheibe (21) spielfrei feststellbar ist.3. Rotary drive according to claim 2, characterized in that that the one guide section (16a) through a screw element (20) and the other guide section (16b) can be locked in a backlash-free manner by a disc (21) which can be automatically tensioned radially when the screw element is tightened. 4. Drehantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe eine Sternscheibe (21) ist.4. Rotary drive according to claim 3, characterized in that that the disc is a star disc (21). 3/De3 / De