[0001] Die Erfindung betrifft eine fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung, mit einem drehbar
gelagerten Abtriebsteil, das wenigstens einen Zahnkranz aufweist, mit dem an zwei
nebeneinanderliegend angeordneten Antriebskolben vorgesehene zahnstangenartige Verzahnungen
in Eingriff stehen, wobei die Antriebskolben durch Fluidbeaufschlagung in zueinander
parallelen Richtungen gegensinnig bewegbar sind, um eine Drehbewegung des Abtriebsteils
zwischen zwei Endpositionen hervorzurufen.
[0002] Drehantriebe dieser Art werden auf Grund des Vorhandenseins zweier Antriebskolben
auch als Doppelkolben-Drehantriebe bezeichnet. Ihr meist als Voll- oder Hohlwelle
ausgeführtes Abtriebsteil greift zwischen den beiden Antriebskolben hindurch, mit
denen es an diametral entgegengesetzter Umfangsstelle in Verzahnungseingriff steht.
Durch entsprechende Fluidbeaufschlagung lassen sich die Antriebskolben zu einer gegensinnigen
Linearbewegung antreiben, was entsprechend der gewählten Verfahrrichtung eine Drehbewegung
des Abtriebsteils im oder entgegen dem Uhrzeigersinn zur Folge hat. Der dabei vom
Abtriebsteil zwischen den beiden Endpositionen überstrichene Drehwinkel kann entsprechend
dem maximal möglichen Verfahrweg der Antriebskolben mehr oder weniger als 360° betragen.
[0003] Von Nachteil bei den der Anmelderin bekannten Drehantriebsvorrichtungen ist die fehlende
Möglichkeit zur Vorgabe von Zwischenpositionen des Abtriebsteils. Dadurch ist der
Anwendungsbereich auf bestimmte Einsatzzwecke beschränkt. Es ist daher die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Drehantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art
zu schaffen, die eine Positionierung des Abtriebsteils in Zwischenpositionen zwischen
den beiden Endpositionen ermöglicht.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Positionsvorgabeeinrichtung, die durch Zusammenwirken
mit den beiden Antriebskolben die Vorgabe einer zwischen den Endpositionen befindlichen
Zwischenposition des Abtriebsteils ermöglicht und hierzu über eine zwei in axialer
Verlängerung der beiden Antriebskolben nebeneinanderliegend angeordnete Anschlagteile
aufweisende Anschlageinheit verfügt, die relativ zu den Antriebskolben in eine Positionierstellung
verlagerbar ist, in der die beiden Anschlagteile gleichzeitig am jeweils zugeordneten
Antriebskolben anliegen.
[0005] Auf diese Weise kann das Abtriebsteil zusätzlich zu den beiden Endpositionen auch
in wenigstens einer Zwischenposition positioniert werden, so daß der Drehantriebsvorrichtung
ein umfangreicheres Einsatzfeld zur Verfügung steht. Da die Positionsvorgabeeinrichtung
mit den Antriebskolben zusammenarbeitet, unterliegt der Verzahnungseingriff zwischen
dem Abtriebsteil und den Antriebskolben keiner höheren Belastung verglichen mit einem
konventionellen Aufbau. Die gewünschte Zwischenposition läßt sich einfach dadurch
erreichen, daß die Anschlageinheit so weit in Richtung der Antriebskolben verlagert
wird, bis jeder Antriebskolben an einem der fest miteinander verbundenen Anschlagteile
anliegt. Unter Vermittlung des Verzahnungseingriffes liegt somit ein geschlossener
Kraftkreis vor, der eine spielfreie Fixierung des Abtriebsteils in der vorgegebenen
Zwischenposition ermöglicht.
[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0007] Zweckmäßigerweise ist die Anschlageinheit zwischen der Positionierstellung und einer
außerhalb des maximal möglichen axialen Verfahrweges der Antriebskolben liegenden
Grundstellung verlagerbar, wobei die Antriebskolben in der Grundstellung der Anschlageinheit
durch Druckbeaufschlagung derart in ihren Endlagen positioniert werden können, daß
das Abtriebsteil die jeweils zugeordnete Endposition einnimmt.
[0008] Zweckmäßigerweise befindet sich die Anschlageinheit in der Grundstellung außerhalb
der die Antriebskolben aufnehmenden Kolbenaufnahmeräume, während sie in der Positionierstellung
mit beiden Anschlagteilen gleichzeitig axial in die beiden Kolbenaufnahmeräume hineinragt.
[0009] Vorzugsweise ist die Drehantriebsvorrichtung so ausgestaltet, daß eine Verlagerung
der Anschlageinheit durch Fluidkraft ermöglicht ist. Hierzu kann die Anschlageinheit
über einen fest mit den beiden Anschlagteilen verbundenen Betätigungskolben verfügen,
der zur Verlagerung zum Beispiel mit Druckluft beaufschlagt wird. Um eine kompakte,
flachbauende Bauform realisieren zu können, ist es von Vorteil, wenn der Betätigungskolben
einen länglichen Umriß aufweist, wobei er als Flachkolben bezeichnet werden könnte.
[0010] Die Anschlagteile sind zweckmäßigerweise stößelartig ausgebildet und verlaufen in
koaxialer Verlängerung des jeweils zugeordneten Antriebskolbens parallel zueinander.
Sie können mit Querabstand an dem gemeinsam zugeordneten Betätigungskolben angeordnet
sein. Die Fluidbeaufschlagung des Betätigungskolbens kann wahlweise nach Art eines
einfachwirkenden oder eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders erfolgen.
[0011] Insbesondere um eine Feinjustierung der angestrebten Zwischenposition zu ermöglichen,
können eines oder beide Anschlagteile über ein Anschlagelement verfügen, das sich
in Verfahrrichtung des zugeordneten Antriebskolbens verstellen läßt. Um mit einfachen
Mitteln eine nachträgliche Justierung zu gestatten, kann die Anschlageinheit über
einen oder mehrere Hohlräume verfügen, die von außen her, insbesondere mittels eines
geeigneten Schraubwerkzeuges, ein Verstellen des jeweiligen Anschlagelementes ermöglichen.
[0012] Es ist ferner von Vorteil, wenn eine beim Verlassen der Positionierstellung der Anschlageinheit
wirksame Abluftdrosselung vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine kontrollierte Bewegung
der Anschlageinheit, wenn das Abtriebsteil aus der Zwischenposition herausbewegt wird,
wobei eine schnellende Bewegung vermieden wird.
[0013] Ist die Anschlageinheit mit wenigstens einem mit einem Positionssensor zusammenarbeitenden
Betätigungsglied versehen, besteht insbesondere die Möglichkeit, die erreichte Zwischenposition
des Abtriebsteils über die Anschlageinheit zu detektieren.
[0014] Durch gegenseitige Abstimmung der Länge der Anschlagteile und der Antriebskolben
sowie deren relativer Zuordnung läßt sich die vorzugebende Zwischenposition praktisch
beliebig zwischen den beiden Endpositionen auswählen. Als besonders zweckmäßig erscheint
die Vorgabe einer Mittenposition, bei der der vom Abtriebsteil eingenommene Drehwinkel
die Hälfte des zwischen den beiden Endpositionen liegenden Drehwinkels beträgt.
[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen im einzelnen:
- Fig. 1
- eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen Drehantriebsvorrichtung in perspektivischer
Darstellung,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch die Drehantriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie II-II aus
Fig. 1 und 4,
- Fig. 3
- eine Stirnansicht der Drehantriebsvorrichtung mit Blick gemäß Pfeil III aus Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Querschnitt durch die Drehantriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie IV-IV aus Fig.
2 und
- Fig. 5 bis 7
- in schematischer Darstellung verschiedene Betriebszustände der Drehantriebsvorrichtung.
[0016] Die in der Zeichnung allgemein mit 1 bezeichnete Drehantriebsvorrichtung umfaßt ein
Antriebsmodul 2 und ein lösbar fest mit diesem verbundenes Positioniermodul 3. Der
Aufbau des Antriebsmoduls 2 kann dem Stand der Technik entsprechen, die eigentliche
Neuerung erstreckt sich auf das Positioniermodul 3 und dessen Zusammenwirken mit dem
Antriebsmodul 2.
[0017] Das Antriebsmodul 2 enthält ein längliches erstes Gehäuse 4 mit zweckmäßigerweise
quaderförmiger Außenkontur. Im einzelnen umfaßt es einen länglichen Basisabschnitt
5, der in Längsrichtung von zwei nebeneinander angeordneten Kolbenaufnahmeräumen durchsetzt
ist. Durch einen rückseitig an den Basisabschnitt 5 angesetzten Abschlußdeckel 7 sind
die Kolbenaufnahmeräume 6, 6' am einen axialen Ende dicht verschlossen. Den entgegengesetzten
vorderseitigen Abschluß bewirkt das Positioniermodul 3, das mit seinem Gehäuse - nachfolgend
als zweites Gehäuse 8 bezeichnet - an die vordere Stirnseite des Basisabschnittes
5 angesetzt und mittels nicht näher dargestellter Schrauben befestigt ist.
[0018] In jedem Kolbenaufnahmeraum 6, 6' befindet sich ein in Längsrichtung verschiebbar
geführter Antriebskolben 12, 12'. Jeder Antriebskolben 12, 12' verfügt über eine in
Längsrichtung verlaufende zahnstangenartige Verzahnung 13, 13' mit quer und insbesondere
rechtwinkelig zu den Längsachsen 14, 14' der Kolbenaufnahmeräume 6, 6' verlaufenden
Zähnen. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Verzahnungen 13, 13' an Zahnstangenelementen
15, 15', die axial beidseits mit je einem Kolbenkopf 16 fest verbunden sind, der eine
mit der Innenfläche des zugeordneten Kolbenaufnahmeraumes 6, 6' zusammenarbeitende
ringförmige Dichtung 17 trägt.
[0019] Jeder Kolbenaufnahmeraum 6, 6' wird durch den darin befindlichen Antriebskolben 12,
12' in zwei Arbeitsräume 18, 19; 18', 19' unterteilt. Über Fluidkanäle 22 kommunizieren
die Arbeitsräume mit zur Außenseite des ersten Gehäuses 4 insbesondere am Abschlußdeckel
7 ausmündenden Anschlußöffnungen 23, über die ein fluidisches Druckmittel, insbesondere
Druckluft, nach Bedarf zu- und abgeführt werden kann.
[0020] Die Anordnung ist vorzugsweise so getroffen, daß der dem Positioniermodul 3 zugewandte
vordere Arbeitsraum 18, 18' eines jeweiligen Kolbenaufnahmeraumes 6, 6' mit dem rückseitigen
Arbeitsraum 19', 19 des jeweils anderen Kolbenaufnahmeraumes kommuniziert, wobei den
paarweise kommunizierenden Arbeitsräumen eine gemeinsame Anschlußöffnung 23 zugeordnet
sein kann, die über schematisch angedeutete Druckmittelleitungen 24 mit einer ersten
Steuerventileinrichtung 25 kommunizieren. Die erste Steuerventileinrichtung 25 des
Ausführungsbeispiels ist als 4/3-Wegeventil ausgeführt, das in der abgebildeten Neutralstellung
sämtliche Arbeitsräume 18, 19; 18', 19' an die Umgebung R entlüftet. In den beiden
weiteren möglichen Schaltstellungen werden die Arbeitsräume derart mit Druckmedium
beaufschlagt bzw. entlüftet, daß die Antriebskolben 12, 12' in zueinander parallelen
Richtungen entlang den Längsachsen 14, 14' synchron gegensinnig bewegt werden. Bei
einer Vorwärtsbewegung des einen Antriebskolbens führt also der andere Antriebskolben
eine Rückwärtsbewegung aus.
[0021] Die Linearbewegungen der Antriebskolben 12, 12' werden in eine durch Doppelpfeil
26 angedeutete Drehbewegung eines Abtriebsteils 27 umgesetzt. Dieses Abtriebsteil
27 verfügt über einen wellenartigen, beim Ausführungsbeispiel durchgehend hohlen Abtriebsabschnitt
28, der sich in dem Zwischenraum zwischen den einander zugewandten Verzahnungen 13,
13' der Antriebskolben 12, 12' erstreckt und das erste Gehäuse 4 insbesondere vollständig
durchsetzt. Seine Längsachse 32 verläuft rechtwinkelig zu den Längsachsen 14, 14'
und gleichzeitig parallel zu den Ausdehnungsebenen der Verzahnungen 13, 13'. Sie bildet
gleichzeitig die Drehachse des Abtriebsteils 27, das über geeignete Lagereinrichtungen
33 drehbar am ersten Gehäuse 4 gelagert ist.
[0022] Der zwischen den Verzahnungen 13, 13' liegende Bereich des Abtriebsabschnittes 28
ist am Außenumfang mit einem zweckmäßigerweise in sich geschlossenen Zahnkranz 34
versehen und drehfest verbunden, der gleichzeitig, an diametral einander entgegengesetzten
Stellen, mit den beiden Verzahnungen 13, 13' der Antriebskolben 12, 12' kämmt.
[0023] Die oben erwähnte Linearbewegung der beiden Antriebskolben 12, 12' resultiert somit
in einer Drehbewegung des Abtriebsteils 27 um die Drehachse 32, wobei die Drehrichtung
von der Verschieberichtung der Antriebskolben 12, 12' abhängt. Je nach Länge der Verzahnungen
13, 13' und in Abhängigkeit vom maximal möglichen axialen Verfahrweg der Antriebskolben
12, 12' lassen sich Drehwinkel des Abtriebsteils 27 realisieren, die unter oder über
360° liegen und durchaus ein Mehrfaches von 360° aufweisen können.
[0024] Am Abtriebsteil 27 außerhalb des ersten Gehäuses 4 vorgesehene Befestigungsmittel
35 ermöglichen das Festlegen zu drehender oder zu schwenkender Bauteile, beispielsweise
eines zur Handhabung von Werkstücken verwendeten Greifers.
[0025] Dem Antriebsmodul 2 ist nun in Gestalt des Positioniermoduls 3 eine Positionsvorgabeeinrichtung
zugeordnet, die durch Zusammenwirken mit den beiden Antriebskolben 12, 12' die Vorgabe
einer rotativen Zwischenposition des Abtriebsteils 27 relativ zum ersten Gehäuse 4
ermöglicht, wobei die Zwischenposition zwischen den Endpositionen liegt, die das Abtriebsteil
27 winkelmäßig einnimmt, wenn die Antriebskolben 12, 12' die eine oder andere ihrer
beiden möglichen axialen Endlagen einnehmen. Diese Endlagen können insbesondere dadurch
definiert sein, daß die Antriebskolben 12, 12' an einer deckelseitigen Anlagefläche
zur Anlage gelangen.
[0026] Im einzelnen verfügt die Positionsvorgabeeinrichtung 3 über eine den Antriebskolben
12, 12' axial vorgelagerte Anschlageinheit 36, die in einer durch Doppelpfeil angedeuteten
Verlagerungsrichtung 37 parallel zu den Verfahrrichtungen der Antriebskolben 12, 12'
relativ zu den vorgenannten verlagerbar ist. Sie ist in dem zweiten Gehäuse 8 verschiebbar
gelagert und verfügt über zwei in axialer Verlängerung der beiden Antriebskolben 12,
12' mit Abstand nebeneinanderliegend angeordnete Anschlagteile 38, 38'. Jedes Anschlagteil
38, 38' verfügt an seiner dem zugeordneten Kolbenaufnahmeraum 6, 6' zugewandten Stirnseite
über eine Anschlagfläche 42, 42', der eine Gegenanschlagfläche 43, 43' axial gegenüberliegt,
die sich an der Stirnseite des axial benachbarten Antriebskolbens 12, 12' befindet.
[0027] Die Anschlageinheit 36 ist beim Ausführungsbeispiel durch Fluidkraft zwischen der
in Fig. 2 gezeigten Grundstellung und einer diesbezüglich axial in Richtung zum Antriebsmodul
2 verlagerten Positionierstellung bewegbar. In der Grundstellung liegen die Anschlagflächen
42, 42' außerhalb des maximal möglichen axialen Verfahrweges der Antriebskolben 12,
12', wobei sie zweckmäßigerweise in das zweite Gehäuse 8 eingefahren sind. In der
Positionierstellung ragen die beiden Anschlagteile 38, 38' axial in den benachbarten
Kolbenaufnahmeraum 6, 6' hinein und nehmen die in Fig. 2 anhand des einen Anschlagteils
angedeutete Stellung ein. Diese Positionierstellung 44 zeichnet sich dadurch aus,
daß beide Anschlagteile 38, 38' mit ihren Anschlagflächen 42, 42' an der Gegenanschlagfläche
43, 43' des axial benachbarten Antriebskolbens 12, 12' gleichzeitig anliegen. Dadurch
sind die beiden durch den Verzahnungseingriff 13, 13' miteinander bewegungsgekoppelten
Antriebskolben 12, 12' axial unbeweglich eingespannt, und man erhält eine spielfreie
Fixierung des Abtriebsteils 27 in der dabei vorliegenden Zwischenposition.
[0028] Ausgehend von der gezeigten einen Endstellung der Antriebskolben 12, 12' erfolgt
das Verlagern der Anschlageinheit 36 in die Positionierstellung zweckmäßigerweise
bei in Neutralstellung befindlicher erster Steuerventileinrichtung 25. Der zuerst
von einem Anschlagteil 38' beaufschlagte Antriebskolben 12' wird dabei zurückgeschoben,
was unter Vermittlung des Verzahnungseingriffes eine gleichzeitige Vorwärtsbewegung
des anderen Antriebskolbens 12 zur Folge hat, der sich dabei an das sich ebenfalls
auf ihn zubewegende zweite Anschlagteil 38 annähert. Die Positionierstellung ist erreicht,
wenn der sich vorwärtsbewegende Antriebskolben 12 auf das zugeordnete Anschlagteil
38 aufläuft, wobei die entsprechende Stellung in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet
ist.
[0029] Die beim Ausführungsbeispiel in der Positionierstellung vorliegende Zwischenposition
des Abtriebsteils 27 ist eine Mittenposition, die winkelmäßig mittig zwischen den
beiden Endpositionen liegt. Zur Verdeutlichung zeigen die Fig. 5 und 6 die in der
Grundstellung der Anschlageinheit 36 realisierbaren Endpositionen, zwischen denen
beim Ausführungsbeispiel ein Drehwinkel von 90° liegt. In Fig. 7 ist die gleiche Anordnung
bei in Positionierstellung verlagerter Anschlageinheit 36 gezeigt, wobei das Abtriebsteil
27 eine 45°-Mittenposition einnimmt. Erreicht wird dies beim Ausführungsbeispiel dadurch,
daß die Antriebskolben 12, 12' und die Verzahnungseingriffe so abgestimmt werden,
daß die beiden Gegenanschlagflächen 43, 43' in der Zwischenposition in einer rechtwinkelig
zu den Längsachsen 14, 14' verlaufenden Ebene liegen, wobei gleichzeitig seitens der
Anschlageinheit 36 die dortigen Anschlagflächen 42, 42' ebenfalls in einer gemeinsamen,
zu den Längsachsen 14, 14' rechtwinkeligen Ebene angeordnet sind.
[0030] Es ist ersichtlich, daß beispielsweise durch Verwirklichung eines axialen Versatzes
zwischen den beiden Anschlagflächen 42, 42' eine von der Mittenposition abweichende
Zwischenposition realisiert werden kann.
[0031] Die Anschlageinheit 36 ist zu ihrer Betätigung beim Ausführungsbeispiel mit einem
Betätigungskolben 45 ausgestattet, der sich in einem im zweiten Gehäuse 8 ausgebildeten
weiteren Kolbenaufnahmeraum 46 befindet und in Verlagerungsrichtung 37 verschiebbar
ist. Um eine in Richtung der Drehachse 32 kompakte Bauform der Vorrichtung zu erhalten,
ist der Betätigungskolben 45 mit länglichem Umriß als Flachkolben ausgeführt, der
im Querschnitt gesehen eine längliche Gestalt hat. Beim Ausführungsbeispiel verfügt
er gemäß Fig. 3 über ebene Längsseiten, die über gerundete Schmalseiten miteinander
verbunden sind. Auch eine ovale und zum Beispiel elliptische Kontur wäre denkbar.
Die beiden Anschlagteile 38, 38' sind stößelartig ausgebildet, wobei sie in koaxialer
Verlängerung des jeweils zugeordneten Antriebskolbens 12, 12' fest mit dem Betätigungskolben
45 verbunden sind. Die Verbindungsbereiche liegen beim Ausführungsbeispiel im Bereich
der schmalseitigen Abschnitte des Betätigungskolbens 45.
[0032] In koaxialer Verlängerung zu den Anschlagteilen 38, 38' verfügt die Anschlageinheit
36 auf der den Antriebskolben 12, 12' abgewandten Axialseite über zwei Lagerstangen
47, 47', die die dem Antriebsmodul 2 axial entgegengesetzte Abschlußwand 48 des zweiten
Gehäuses 8 axial verschiebbar durchsetzen. Im Durchdringungsbereich sind Führungs-
und Dichtungseinrichtungen vorgesehen. Die stangenförmigen Anschlagteile 38, 38' sind
ebenfalls gehäuseseitig geführt, wobei geeignete Führungseinrichtungen 52 zweckmäßigerweise
in den von den Anschlagteilen 38, 38' durchsetzbaren Durchbrechungen 53, 53' vorgesehen
sind, die die weitere Kolbenaufnahme 46 mit jeweils einer der beiden anderen Kolbenaufnahmen
12, 12' verbinden. In den Durchbrechungen 53, 53' befindet sich außerdem eine ringförmige
Dichtungseinrichtung 54, die zwischen dem zweiten Gehäuse 8 und dem zugeordneten Anschlagteil
38, 38' abdichtet und einen Fluidübertritt zwischen den vorderen Arbeitsräumen 18,
18' des Antriebsmoduls 2 und dem rückseitigen Arbeitsraum 55 des weiteren Kolbenaufnahmeraumes
46 verhindert.
[0033] Das Positioniermodul 3 ist nach Art eines einfachwirkenden Arbeitszylinders aufgebaut,
wobei der rückseitige Arbeitsraum 55 über einen Gehäusekanal 56 ständig entlüftet
ist. Der auf der anderen Seite des Betätigungskolbens 45 liegende vordere Arbeitsraum
57 hingegen kommuniziert über eine das zweite Gehäuse 8 durchsetzende Anschlußöffnung
58 und eine daran angeschlossene Druckmittelleitung 62 mit einer zweiten Steuerventileinrichtung
63. Sie ist beim Ausführungsbeispiel von einem 3/2-Wegeventil gebildet, das den vorderen
Arbeitsraum 57 wahlweise mit einer Druckmittelquelle P verbindet oder zur Umgebung
R entlüftet.
[0034] Um das Abtriebsteil 27 in seine Zwischenposition zu verbringen, wird der vordere
Arbeitsraum 57 bei gleichzeitig in Neutralstellung befindlicher erster Steuerventileinrichtung
25 mit Druckluft gespeist, so daß der beaufschlagte Betätigungskolben 45 die Anschlagteile
38, 38' in der schon erwähnten Weise aus der Grundstellung in die Positionierstellung
verlagert.
[0035] Um anschließend das Abtriebsteil 27 wieder in eine seiner beiden Endpositionen zu
verlagern, wird die zweite Schaltventileinrichtung 63 in die Entlüftungsstellung verbracht
und die erste Steuerventileinrichtung 25 in eine der beiden anderen Schaltstellungen
umgeschaltet. Dadurch wird die Anschlageinheit 36 durch Beaufschlagung seitens eines
der Antriebskolben 12, 12' in die Grundstellung zurückgedrückt. Damit hierbei eine
schlagartige Rückstellung der Anschlageinheit 36 verhindert wird, ist in den der zweiten
Steuerventileinrichtung 63 nachgeschalteten Leitungsabschnitt eine einstellbare Drosseleinrichtung
64 eingeschaltet, die eine Abluftdrosselung und somit ein verlangsamtes Ausströmen
des verdrängten Druckmediums bewirkt.
[0036] Es versteht sich, daß das Positionsmodul 3 auch nach Art eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders
ausgeführt sein kann, um unabhängig vom Betätigungszustand des Antriebsmoduls 2 die
Rückbewegung der Anschlageinheit 36 in die Grundstellung vornehmen zu können.
[0037] Um die angestrebte Zwischenposition exakt einstellen zu können, sind beim Ausführungsbeispiel
die beiden Anschlagflächen 42, 42' an zwei Anschlagelementen 65 vorgesehen, die jeweils
an einem rohrähnlichen Grundkörper 66 der Anschlageinheit 36 derart verstellbar gelagert
sind, daß sie sich in Verfahrrichtung der Antriebskolben 12, 12' stufenlos justieren
lassen. Vorzugsweise sind die Anschlagelemente 65 bolzenähnlich ausgeführt und mit
einem Außengewinde versehen, über das sie in den rohrartg ausgebildeten Grundkörper
66 eingeschraubt sind. Dieser rohrförmige Grundkörper 66 ist beim Ausführungsbeispiel
einstückig mit der Lagerstange 47 ausgebildet, die hohl ausgeführt ist, so daß sich
ein das Anschlagteil 38, 38' und die zugeordnete Lagerstange 47, 47' durchziehender
Zugangskanal 67 ergibt, der von außerhalb des zweiten Gehäuses 8 einen Zugang zum
zugeordneten Anschlagelement 65 ermöglicht. Auf diese Weise kann ein längliches Schraubwerkzeug
eingeführt und an eine am Anschlagelement 65 vorgesehene Angriffspartie 68 angesetzt
werden, um das Anschlagelement 65 axial zu verschrauben und wunschgemäß einzustellen.
Beim Ausführungsbeispiel sind auf diese Weise Justierungen der Zwischenposition um
+/- 10° möglich.
[0038] Eine ringförmige Dichtung 72 zwischen dem Anschlagelement 65 und dem Grundkörper
66 verhindert einen Austritt von Druckmedium durch den Zugangskanal 67 hindurch.
[0039] Die Drehantriebsvorrichtung 1 ermöglicht beim Ausführungsbeispiel eine einfache Erfassung
der eingestellten Zwischenposition über die Positionsvorgabeeinrichtung 3. Zu diesem
Zweck ist am zweiten Gehäuse 8 ein Positionssensor 72 vorgesehen, der von einem an
der Anschlageinheit 36 vorgesehenen Betätigungsglied 73 bei Erreichen der Positionierstellung
berührungslos betätigt wird.
[0040] Auf Grund des modulartigen Aufbaus läßt sich die Positionsvorgabeeinrichtung 3 wahlweise
an unterschiedliche Antriebsmodule 2 ansetzen und ermöglicht insbesondere auch die
Nachrüstung konventioneller Antriebsmodule.
1. Fluidbetätigte Drehantriebsvorrichtung, mit einem drehbar gelagerten Abtriebsteil
(27), das wenigstens einen Zahnkranz (34) aufweist, mit dem an zwei nebeneinanderliegend
angeordneten Antriebskolben (12, 12') vorgesehene zahnstangenartige Verzahnungen (13,
13') in Eingriff stehen, wobei die Antriebskolben (12, 12') durch Fluidbeaufschlagung
in zueinander parallelen Richtungen gegensinnig bewegbar sind, um eine Drehbewegung
(26) des Abtriebsteils (27) zwischen zwei Endpositionen hervorzurufen, gekennzeichnet
durch eine Positionsvorgabeeinrichtung (3), die durch Zusammenwirken mit den beiden
Antriebskolben (12, 12') die Vorgabe einer zwischen den Endpositionen befindlichen
Zwischenposition des Abtriebsteils (27) ermöglicht und hierzu über eine zwei in axialer
Verlängerung der beiden Antriebskolben (12, 12') nebeneinanderliegend angeordnete
Anschlagteile (38, 38') aufweisende Anschlageinheit (36) verfügt, die relativ zu den
Antriebskolben (12, 12') in eine Positionierstellung verlagerbar ist, in der die beiden
Anschlagteile (38, 38') gleichzeitig am jeweils zugeordneten Antriebskolben (12, 12')
anliegen.
2. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagteile
(38, 38') in der Positionierstellung an einer axial gerichteten Stirnfläche (43, 43')
des jeweils zugeordneten Antriebskolbens (12, 12') anliegen.
3. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) in der Positionierstellung mit beiden Anschlagteilen (38, 38') axial in den den
zugeordneten Antriebskolben (12, 12') verschiebbar aufnehmenden Kolbenaufnahmeraum
(6, 6') hineinragt.
4. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlageinheit (36) zwischen der Positionierstellung und einer außerhalb
des maximal möglichen axialen Verfahrweges der Antriebskolben (12, 12') liegenden
Grundstellung verlagerbar ist.
5. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verlagerungsrichtung (37) der Anschlageinheit (36) parallel zu den Verfahrrichtungen
der Antriebskolben (12, 12') verläuft.
6. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlageinheit (36) den Antriebskolben (12, 12') axial vorgelagert ist.
7. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlageinheit (36) durch Fluidkraft verlagerbar ist.
8. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlageinheit (36) über einen fest mit den beiden Anschlagteilen (38, 38')
verbundenen, fluidbeaufschlagbaren Betätigungskolben (45) verfügt.
9. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben
(45) im Querschnitt gesehen einen länglichen Umriß aufweist.
10. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagteile
(38, 38') im Bereich der schmalseitigen Randabschnitte des Betätigungskolbens (45)
vorgesehen sind.
11. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagteile (38, 38') stößelartig ausgebildet sind und in insbesondere koaxialer
Verlängerung des jeweils zugeordneten Antriebskolbens (12, 12') angeordnet sind.
12. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinheit
(36) über zwei in koaxialer Verlängerung der Anschlagteile (38, 38') angeordnete Lagerstangen
(47, 47') verfügt.
13. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eines der Anschlagteile (38, 38') über ein die mit dem zugeordneten
Antriebskolben (12, 12') zusammenarbeitende Anschlagfläche (42, 42') tragendes Anschlagelement
(65) verfügt, das relativ zu einem es tragenden Grundkörper (66) der Anschlageinheit
(36) in Verfahrrichtung des zugeordneten Antriebskolbens (12, 12') verstellbar ist.
14. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen
des Anschlagelementes (65) durch einen Hohlraum (67) des Grundkörpers (66) hindurch
erfolgt.
15. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlageinheit (36) wenigstens ein mit einem Positionssensor (72) zusammenarbeitendes
Betätigungsglied (73) trägt.
16. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Antriebskolben (12, 12') beim Verlagern der Anschlageinheit (36) in
die Positionierstellung fluidisch unbeaufschlagt sind und von der Anschlageinheit
(36) verschoben werden.
17. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine
beim Verlassen der Positionierstellung der Anschlageinheit (36) wirksame Abluftdrosselung
(64).
18. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebskolben (12, 12') und die Anschlageinheit (36) in separaten, stirnseitig
aneinandergesetzten Gehäusen (4, 8) angeordnet sind.
19. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebene Zwischenposition eine Mittenposition mittig zwischen den beiden
Endpositionen des Abtriebsteils (27) ist.