DD218653A5

DD218653A5 - Antrieb fuer eine allgemeine bahnbewegung und indiese integrierte antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DD218653A5
Application number: DD84263042A
Authority: DD
Inventors: Juerg Eberle
Original assignee: Feramatic Ag
Priority date: 1983-05-17
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-02-13
Also published as: MX159218A; SE8402618D0; FI79894C; FI79894B; CH660513A5; IT8420927A0; FR2546241A1; GB8412620D0; SE458946B; JPH0420085B2; ES8504348A1; FR2546241B1; AT390652B; DE3418372A1; NL8401553A; AU2802584A; ES532532A0; NL192051B; ATA149984A; FI841978A0

Abstract

Die Antriebsvorrichtung mit fluidbetaetigbarem Kolben kann einem allgemeinen Bahnverlauf angepasst werden. Sie besteht aus einem im wesentlichen koaxial verlaufenden, einem gewuenschten Bahnverlauf folgenden Koaxial-Doppelrohr, dessen inneres im Mantelrohr angeordnetes Koaxrohr abdichtbar laengsgeschlitzt ist, sowie einem im aeusseren Koaxraum arbeitenden, fluidbetaetigten Ringkolben, mit einem zum Kolbenzentrum hingerichteten, im Schlitz des Koaxrohrs laufenden Abnehmer und einem daran befestigten, im Innern des Koaxrohrs verlaufenden, die Kraft in Zug- und/oder Stossrichtung uebertragungsfaehiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares, frei drehbares oder drehsteifes Kraftuebertragungsmittel. Fig. 4

Description

Berlin, den 9. 7. 1984 AP F 15 B/263 042/3 63 911/28

Antrieb für eine allgemeine Bahnbewegung und in diese integrierte Antriebsvorrichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung mit rohrförmigem Gehäuse, darin arbeitendem fluidbetätigtem Kolben und mit dem Kolben wirkverbundenem Kraftübertragungsmittel.

Charakteristik der·bekannten technischen Lösungen

Antriebe für diskontinuierliche Bewegungsformen, hauptsächlich für'Zieh- und Stoßbewegungen sind in der Regel pneumatisch oder hydraulisch arbeitende Vorrichtungen mit bewegtem, das heißt angetriebenem Kolben und einer die Wirkung nach außen abgebenden Kolbenstange. Ohne Kolbenstange arbeiten Lineartransporter, deren Bewegungsarbeit des angetriebenen Kolbens durch einen im z. B. pneumatischen Zylinder längsverlaufenden Schlitz nach außen geführt und schließlich über eine mechanische Kopplung, ' meistens ist es eine Kraftumlenkung auf einem Laufschlitten , dort abgenommen wird. Ein ohne Kolbenstange arbeitender Lineartransporter weist im allgemeinen etwas mehr als die' halbe Baulänge der klassischen Kolbenvorrichtung mit Kolbenstange auf und löst durch die so erheblich verkürzte Baulänge doch einige Anordnungs- und Plazierungsprobleme. So notwendig für gewisse Anordnungen oder für einen einbau des Antriebs innerhalb der Einrichtung verkürzte Baulängen sein können - und durch käufliche Linearantriebe der ge-

wünschten Länge auch realisiert werden könnten - kommt ^; es doch immer wieder vor, daß die zu nutzende Kraft doch noch umgelenkt werden muß, um,sie, grob gesagt, an den rechten Ort zu bringen.

Anstatt nun die Einrichtung um den Antrieb herumzubauen oder das Einrichtungskonzept im wesentlichen der physischen Form des Antriebs anzupassen, kann grundsätzlich auch der Antrieb, also hier aer Linearantrieb, der anzutreibenden Einrichtung angepaßt werden. Normalerweise lassen sich jedoch die Wirkungsaufgaben von in relativer Wirkung zueinander stehenden Systemen nicht ohne weiteres, reservieren, so daß ζ. B. statt des Bohrers beim Zahnarzt der Patient rotiert wird, vielmehr sind da zum Teil unüber vyindbare Saehzwänge zu respektieren und auch langbsvvährten Erfahrungen ist mitunter der Vorzug zu geben.

einem System von Antrieb und angetriebener Einrichtung sind solche Saehzwänge auch vorhanden, denen, um beim Beispiel des Linearantriebs zu bleiben, durch die Maßnahme der Baulängenverkürzung hauptsächlich zu begegnen versucht wird« Schon das Weglassen der Kolbenstange brachte bezüglich Baulänge eine bemerkenswerte Verbesserung in diesem Bereich ; diese die bisherigen Vorstellungen ablösende Idee ist, abgesehen vom "fliegenden Kolben" des Sterlingmotors, noch nicht so alt. ' I

Kräfte auf einer allgemeinen Bahn zu generieren und sie darauf zu übertragen bis an den Wirkungsort, würde in gewissen konstruktiven Grenzen es ermöglichen, in schon konzipierten Einrichtungen oder in solchen, bei denen es nur unter topographischen Schwierigkeiten gelingt, Antriebe der eingangs erwähnten Art einzuordnen, einen Antrieb trotzdem zu verwenden. Dabei darf es nicht ins Gewicht

fallen, daß der Ort, an dem die Kraft schließlich zur Anwendung kommen soll, nicht auf der VVirkungslinie dieser liegt, da ja die Bahn, auf der die Kraft verläuft, auf praktisch jedem gewünschten Weg an eben diesen Ort zu bringen ist. !,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Antrieb für eine allgemeine Bahnbewegung und in diese integrierte Antriebsvor- : richtung so auszubilden, daß die zu übertragende Kraft ohne Verluste und bei geringem Materialaufwand an einem gewünschten Ort wirksam werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit rohrförmigen Gehäuse, darin arbeitendem fluidbetätigtem Kolben und mit dem Kolben verbundenem Wirkungsübertragungsmittel zu schaffen, die einem gewünschten Bahnverlauf angepaßt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein im wesentlichen koaxial verlaufender, einem gewünschten^ Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr und ein fluid— betätigbaren Ringkolben im äußeren Koaxraum mit einem im Kolbenzentrum wirkenden Abnehmer oder Magneten und daran* befestigten, im Innern des Koaxrohres verlaufendes, die Kraft in Zug- und/oder Stoßrichtung übertragungsfähiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares Kraftübertragungsmittel angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein im wesentlichen koaxial verlaufendes, einem gewünschten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr, dessen inneres im Mantelrohr

angeordnetes Koaxrohr abdichtbar längsgeschlitzt ist und ein fluidbetätigbarer Ringkolben im äußeren Koaxraum mit einem zum Kolbehzentrum gerichteten, im Schlitz des Koaxraumes laufenden Abnehmer; und daran befestigtes, im Inneren des «oaxrphres verlaufendes, die Kraft in Zug- und/oder Stoßrichtung übertragungsfähiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares Kraftübertragungsmittel angeordnet. Es erweist sich weiterhin· als günstig , daß das im Mantelrohr angeordnete Koaxrohr aus einem amagnetischen Material" besteht und daß der fluidbetätigbare Ringkolben Schlepp- . magnete und einem im Kolbenzentrum angeordneten und im Inneren des Koaxrqhres laufenden magnetischen.Abnehmer und daran befestigten im Inneren des Koaxrohres verlaufenden Kraftübertragungsmittel aufweist.

Es ist auch vorteilhaft, an den Enden des Koaxial-Doppelrohrs anschließende, die Kraftübertragungsmittel aufnehmende und der Fortsetzung des gewünschten Bahnverlaufs folgende Führungsmittel anzuordnen. Nach einem weiteren Vorschlag ist es möglich, daß das Kraftübertragungsmittel eine reckfeste, zug- und druckkraftaufnehmende Kugelgelenkgliederkette mit kegelförmiger Bewegungscharakteristik und mit frei zueinander drehbaren Kettengliedern ist» Es kann aber auch von Vorteil sein, daß das Kraftübertragungsmittel ein reckfestes, zug- und druckkraftaufnehmendes, frei biegbares Mittel mit drehsteifer Bewegungscharakteristik ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann das Kraftübertragungsraittel eine Kraftübertragungscharakteristik zur gleichzeitigen Übertragung translatorischer und rotatorischer Kraftwirkungen aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß das Führungsmittel mit Stellen für den freien Zugang zum Kraftübertragungsmittel versehen ist« Hierbei ist es

möglich, daß das Führungsmittel aus einem Rohr besteht und die Stellen für den freien Zugang zum Kraftübertragungsmittel in das Rohr eingebrachte Schlitze sind. Es kann sich aber auch als günstig erweisen, daß das Führungsmittel aus einem auf der ganzen Länge geschlitzten Rohr besteht.

Schließlich kann der über die Länge des als Führungsmittel dienenden Rohres angebrachte Schlitz eine Wendelung um die zentrale Faser aufweisen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: im teilweisen Schnitt eine Ausführungsform des Antriebs gemäß Erfindung, wobei zur besseren Darstellung die lineare Ausführung zur Erklärung verwendet wurde;

Fig. 2: im Querschnitt das Innenrohr mit Dichtleiste;

Fig. 3: eine Ausführungsform, in der zwischen Kraftübertragungsmittel und Kolben eine magnetische Kupplung vorgesehen ist;

Fig. 4: die Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit eingesetztem Kraftübertragungsmittel und mit Führungsmitteln, welche an den Antrieb anschließen ;

Fig. 5: in der Ansicht die allgemeine Ausführungsform eines einem gewundenen Bahnverlauf folgenden Antriebs.

Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet als Kraftübertragungsmittel eine /reckfeste, zug- und/oder druckkräfteaufnehmende Kalottengliederkette mit kegelförmiger Bewegungscharakteristik und mit dem Doppelrohr des Antriebs verbundenem,,der gewünschten allgemeinen Bahnkurve folgendem Führungsmittel für die Kalottengliederkette.

Fig. 1 zeigt eine geschnittene Darstellung des Antriebsmittels gemäß Erfindung in linear gestreckter Form; dies ist ein Spezialfall einer allgemeinen Bahnkurve. Diese Art Darstellung wurde gewählt, um das Prinzip der Konstruktion bzw. der Bauvorschrift zu erklären. Gleichzeitig soll dabei auch klar werden, daß dieser Spezialfall aus der Erfindung nicht ausgeschlossen ist.

Die Antriebsvorrichtung ist ohne der vorgegebenen Bahnkurve folgende Führungsmittel und ohne am Abnehmer angreifende Kraftübertragungsmittel dargestellt ; eine komplette Ausführungsform wird an späterer Stelle beschrieben. Das Doppelrohr besteht z. B. ganz aus Metall» einem Mantelrohr 1 und einem im Durchmesser wesentlich kleineren Koaxrohr 2, das durch Endstücke 12 in konzentrischer Lage zum Mantelrohr gehalten wird« Bei großen Baulängen wird das Koaxrohr trotz einer gewissen Steifigkeit der Schwerkraft folgend mehr oder minder durchhängen ; der ringförmige Querschnitt wird also über die Länge des Antriebs exzentrisch sein. Im äußeren Koaxraum, also dem hohlzylinderförmigen Raum zwischen Mantelrohr 1 und Koaxrohr 2, bei großen Baulängen ein "quasi" Koaxrohr 2, ist ein fluidbetätigbarer Ringkolben 3 angeordnet, der aufgrund seiner symmetrischen Bauart in zwei entgegengesetzten Richtungen betrieben werden kann. Dieser Ringkolben 3 weist einen auf das Kolbenzentrum gerichteten Abnehmer 4 auf, der vom- äußeren Koaxraum 5 in den inneren Koaxraum 6 ragt, dies durch einen im Koaxrohr längsverlaufenden Schlitz 9. Am geradlinigen Beispiel, wie es hier gezeigt

ist, verläuft der Schlitz 9 normalerweise ohne einö gedachte konzentrische Hauptfaser zu umwendein. Im inneren Koaxraum 6 verläuft das hier nicht dargestellte Kraftübertragungsmittel , das mit der Umgebung kommuniziert aber nicht abgedichtet werden muß, da in diesem Raum Normaldruck vorgesehen ist. Der die Arbeit leistende Druck wird im äußeren Koaxraum 5 aufgebaut, er ist der Druckraura 8, in dem der Ringkolben 3 aktiviert wird. Die beiden Räume sind voneinander durch einen Dichtstreifen 7 getrennt. Dieser Dichtstreifen 7 ist in den Schlitz 9 teilweise einsteckbar-" und dabei so ausgestaltet, daß er durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen in Richtung zunehmender Dicht-· wirkung forciert wird. Schließlich erkennt man in Fig. 1 an den Endstücken 12 je eine Fluidöffnung 14, um die den Kolben 3 aktivierende Druckdifferenz herzustellen, wobei der Druckraum 8 auch durch eine im Endstück 12 angebrachte Ringdichtung 13 abgedichtet wird. An den beiden Ansätzen 11 des das Mantelrohr 1 überragenden Koaxrohres 2 ist ein hier nicht dargestelltes Führungsmittel angebracht, welches das aus der Mündung IO des Koäxrohrs 2 austretende, hier ebenfalls nicht dargestellte Kraftübertragungsmittel aufnimmt'.

Der Ringkolben 3 ist innerhalb des Doppelrohrs verschiebbar. Die den Druckraum 8 abdichtende Streifendichtung wird durch eine Gleitnocke 15 in der Kolbenbewegungsrichtung abgehoben und durch eine im Abstand nachfolgende Stecknocke 16 wieder in Dichtposition gebracht. Wie Fig. 2 zeigt, kann durch Ausbildung bzw. Profilgebung des Dichtstreifens 7 die Stecknocke 16 gleich als Ringdichtung des Kolbens ausgelegt werden. Bei Gebrauch eines gasförmigen Fluids, also bei einer pneumatischen Vorrichtung, sind die Anforderungen an die Dichtigkeit wenig streng, so daß diese Lösung empfohlen werden kann, allein schon deswegen, weil

generell eine schwache Wendelung des Koaxrohrschlitzes 9 um eine gedachte zentral verlaufende Faser zugelassen ist und beim gewundenen Doppelrohr, das erfindungsgemäß entlang einer allgemeinen Bahn verläuft, nur mit erheblichen Aufwand vermeidbar ist.

Die Realisierung des Doppelrohrs, nämlich des im- wesentlichen konzentrisch angeordneten Mantel- 1 und Koaxrohrs 2, ist bei einfachen Krümmungen so vorzusehen, daß zwei entsprechend vorgebogene Rohre verschiedener Durchmesser in-;, einander geschoben werden. Die Endstücke 12 zentrieren diebeiden Rohre konzentrisch an den Endteilen; das zur Mitte des Doppelrohres auftretende "Durchhängen", also die Dezentrierung» wird durch den vorbeilaufenden Ringkolben 3 jeweils temporär aufgehoben. Auf diese'Weise lassen sich auf leichte Weise Doppelrohre aus Metall herstellen.

Bei doppelten Krümmungen, also bei einer Art sigmatoidem Verlauf des Antriebszylinders kann, um das äußerst diffizile gemeinsame Biegen zweier ineinandersteckender Rohre zu umgehen, ein flexibles Mantelrohr I verwendet werden, das über ein entsprechend vorgebogenes inneres Koaxrohr geschoben wird. Dabei sind Flexrohrtypen bevorzugt, die mit wenig Kraft in eine sich nicht selbstständig wieder aufhebende Krümmung gebracht werden können, d. h. nach₍dem Oberschieben auf das vorgekrümmte Koaxrohr 2 kann in einem ersten Schritt die gewünschte Krümmung grob nachgebildet werden und in einem zweiten Schritt beispielsweise mittels Durchstoßen einer den Ringkolbenabmessungen entsprechenden Lehre zum feinen Nachbiegen. Die verbleibende Dezentrierung wird, wie schon beschrieben, temporär vom durchlaufenden Ringkolben 3 eliminiert. Tragendes Element ist dann das starre Innenrohr, von dem das Mantelrohr 1 im wesentlichen % konzentrisch beabstandet sein soll, wobei diese Forderung weniger streng eingehalten werden muß, je

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dünner und flexibler das Mantelrohr 1 ausgelegt ist. Die Zentrierung durch den Ringkolben 3 erfolgt umso leichter, je weniger starre Masse diesem entgegenwirkt ; es ist also auf den pneumatischen Druck, die möglichst geringe Dehnbarkeit des Mantelrohrs 1 trotz ausreichender Flexibilität, Wanddicke und Länge des Rohres abzustellen und zu optimieren Bei größeren Längen sind beispielsweise äußere Abstützungen an einigen Punkten des Zylinders der Antriebsvorrichtung vorzusehen.

Die geforderte geringe Dehnbarkeit des Mantelrohres 1 zur Einhaltung der Nennweite ist z. B. durch die meisten Typen. von Hochdruckschläuchen gegeben, deren Kernrohr eine verhältnismäßig hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist und üblicherweise zusätzlich von einem Geflecht hoher bis höchster Zugfestigkeit umgeben ist. Darüberhinaus sind ' diese Hochdruckschläuche noch mit einem abnützfesten Außengeflecht umgeben, was der Gesamtkonstruktion des Doppel- . rohres noch entgegenkommt. Noch besser ist ein mit einer Metallspirale oder Panzerrohr umgebener Schlauch, der, wie erwähnt, die vermittelte Biegung beibehält. Diese Schläuche oder Rohre sind natürlich für weit höhere Betriebsdrucke ausgelegt, als sie in diesem Zusammenhang verwendet werden. Die in diesem Fall überdimensionierten Wandstärken dienen für eine rohrähnliche Festigkeit.

Der Ringkolben 3 ist, wie schon erwähnt, symmetrisch ausgelegt; dies betrifft natürlich auch die Gleitnocke 15 zum* öffnen der Abdichtung, sowie auch die beiden Stecknocken 16 zum wieder Verschließen der Abdichtung, die vorteilhafterweise gleich noch als Ringdichtung am Koaxrohr dienen kann» Die mehrmals erwähnte Wendelung ist, bezüglich Anzahl Windungen pro Längeneinheit, begrenzt durch Material und Form der Dichtstreifen 7. Es ist ja nicht Zweck dieses zusätzlichen, rotatorischen Freiheitsgrades des Ringkolbens,

möglichst enge Wendelungen durchlaufen zu-können, der Zweck ist vielmehr der, die durch den Bau des Antriebs gegebene Wendelung tolerieren zu können. Die bei der Herstellung von gewundenen Doppelrohren resultierenden Wendelungen sind in der Regel wesentlich kleiner als 360 °/Meter, also für die hier angegebene Dichtung ohne wesentliche Probleme.

Der genannte zusätzliche Freiheitsgrad des Ringkolbens 3, also die rotatorische Oberlagerung der translatorischen Bewegung, muß sich je nach Kraftübertragungsmittel 20, so . übertragen lassen, daß keine Energiespeicherung erfolgt. Bei kleinen Baulängen könnte dies noch zugelassen werden,· da eine geringe Verdrillung des Kraftübertragungsmittels 20, die beim Reversieren jeweils wieder aufgehoben würde, keine schädliche Materialbelastung rait sich bringt ; bei größeren Baulängen dagegen, also solchen in der Größenordnung 5 bis 10 m oder mehr, würde die Kraftübertragung diese Drehbewegung als recht spürbares Drehmoment zusätzlich an die angetriebene Einheit abgeben. Zu befürchten wäre zusätzlich ein erhöhter Verschleiß eines dafür nicht vorgesehenen Kraf tübert rag.ungsmittels 20.

Soll nun der Antrieb einer vorgegebenen und mehrheitlich in Form einer Raumkrümmung gewundenen Bahn folgen, z. B. in einer komplexen Anlage durch eine Mauer geführt oder teilweise in dieser verlaufend oder was es noch an anderen topologischen Problemstellungen gibt, so wird der quasi koaxiale Verlauf des Koaxrohres 2 ein von der Konzentrizitat oft merklich abweichender Verlauf sein. Bei nicht gerade exotischem Bahnverlauf, einen solchen auszuprobieren bis jetzt auch- kein Grund besteht, findet eine temporäre Zentrierung des durchlaufenden Kolbens jeweils ohne störende Behinderung, z* B. eine zu starke Abbremsung durch radiale Kräfte, statt. Es hängt dies von der Dimensionierung

des Antriebs und der Leistung, dann vom Grad der Behinderung usw. ab. Echte Klemmer sind in normalen Grenzen nicht zu befürchten ; bei der Forderung hoher Synchronizitat ist es jedoch angebracht, eine Optimierung in dieser Beziehung vorzusehen.

Sehr vorteilhaft zur Lösung konstruktiver Probleme ist* die nach außen abgeschlossene Röhrenform ohne vorstehende Teile und ohne den Sachzwang "Bahnen" für einen Gleit- ., schütten freizulassen. Der Antrieb kann förmlich einbeto·^· niert werden, ohne daß die Funktion beeinträchtigt wird. , Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß auch bei einem linealgeraden Antrieb die Eigenschaften erhalten bleiben, also auch der Spezialfall einer Krümmung mit unendlichem Radius darin einbezogen ist« Auch die Abdichtung des Druckraumes läßt sich bei der gekrümmten wie geraden Ausführungsförm mit denselben Mitteln lösen,

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Dichtung des geschlitzten Koaxrohres 2. Das Koaxrohr 2 mit dem Schlitz 9 ist mit einem einfachen Dichtprofil 7 zweckmäßig auf Druck abgedichtet. Oer Druckraum 8 ist außerhalb des Koaxrohres 2, niedrigerer Druck herrscht innerhalb, im inneren Koaxraum 6. Der Druck wirkt nun so, daß der im Schlitz 9 steckende Dichtstreifen 7, beispielsweise ein Profil, sich zu spreizen tendiert und die Dichtlippen 16'an die Rohrwand preßt. Im Betrieb wird diese Dichtung unzählige Male geöffnet und wieder verschlossen, so daß an Material und an Formgebung hohe Ansprüche zu stellen sind. Der Dichtstreifen 7 wird lediglich, was Fig. 2 nicht zeigt, aber Fig. 1, an den Endstücken 12 durch eine Dichtstreifenbefestigung 17 in ihrer Endlage gehalten, während für den korrekten Sitz auf der oft beachtlichen Länge des Koaxrohres 2 das gewählte Profil verantwortlich ist.

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Der durch den Schlitz 9 in das Koaxrohr 3 hineinragende Abnehmer¹ 4 zur Übertragung der Schub- und eventuell Torsionskraft ist mit dem Ringkolben 3 fest verbunden. Zur Abdichtung des Laufschlitzes für den Abnehmer dient ein Dichtstreifen 7, der von einer Gleitnocke 15 jeweils aus dem Schlitz 9 ausgehoben und von der Stecknocke 16 wieder an den Platz gebracht wird. Dies entspricht der eben diskutierten Ausführungsform.

Eine weitere in.Fig. 3 gezeigte Ausführungsform sieht für' den Abnehmer 4 einen Abnehmermagneten 4' hoher Flußdichte vor. Dieser Abnehmermagnet 4' wird durch im Ringkolben 3 angeordnete Schleppmagnete M₁; M₂ gehalten, wobei die Schleppraagnete M₁; .M_? als mit einem Doch verbundene Ankerschenkel ausgebildet sein können. Zwischen diesen je einen magnetischen Süd- und Nordpol darstellenden Ankerschenkeln, die auf der Außenwand des Koaxrohres 2, das nun keinen Schlitz 9 mehr aufweist, aber aus einem amagnetischen Material bestehen muß, möglichst fugenlos aufliegen, ist im Inneren des Koaxrohres 2 der Abnehmermagnet 4' angeordnet, welcher sich entsprechend der magnetischen Polung ausrichtet. Die minimale Güte der magnetischen Gesamtdurchflutung des Systems Schleppmagnet M₁-Koaxrohrwand 2 - Abnehmermagnet 4' -'Koaxrohrwand 2 - Schleppmagnet .M^-Doch I, um eine genügend große Querkraft für den Schub am Kraftübertragungsmittel 20 zu erhalten, ist durch sorgfältige Konstruktion und Bemessung entsprechend bekannter Methoden^y jeweils durchzuführen. Insbesondere ist auf die möglichst geringe Länge der Luftspalte im Nutzfluß <p zu achten, auch daß der Streufluß $« klein gehalten werden kann. Das Ooch I ist aus einem Material mit niedrigem magnetischem Widerstand gefertigt, während die Gegenseite des Ooches I, das Gegenjoch I¹, aus einem Material mit hohem magnetischem Widerstand, z. B. auch Luft, besteht. Es hängt sehr stark

von der Formgebung des magnetischen Kreises, dem tnagneti- '-sehen Brechungswinkel zum Luftspalt etc. ab. Fig. 3 ist eher als Prinzipschema einer magnetischen Kupplung zu be- - trachten und nicht als eigentlicher Bauplan einer solchen.

Fig. 4 zeigt nun den im Zusammenhang mit Fig. 1 besprochenen Antrieb mit dem im Koaxialrohr 2 verlaufenden Kraftübertragungsmittel 20, das mittels mit dem Abnehmer 4 in Wirkverbindung stehenden kragenförraigen Fixisrklammern 26 miteinander verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist als Kraftübertragungsmittel 20 eine Kugelgelenkgliederkette wirksam, die, wie ersichtlich, durch über eine.VeT-' .bindungsbrücke 26' -zusammengehaltene Fixierklammern 26 voneinander etwas beabstandet verbunden ist. In den Kettengliederabstand greift, gleichsam hineingeschoben, der Abnehmer 4 oder der Magnetabnehmer 4' des Ringkolbens 3 an. Vorteilhafterweise wird die im Schnitt dargestellte Verbindungsbrücke 26' so ausgestaltet, daß sie mit ihrem Umfang, bis auf den Schlitz, möglichst dem Profil des Koaxrohrs 2 angeglichen ist und in diesem frei gleiten kann. Der vom Ringkolben 3 zum Zentrum hin wegstehende Abnehmer 4 ragt dann in die hülsenförmige Verbindungsbrücke 26' gut passend so hinein, daß bei der hin- und hergehenden Bewegung keine störende Lose auftritt. An der hülssnförmigen Verbindungsbrücke 26' sind dann die kragenartigen Fixierklammern 26 befestigt, in welche die Kugelgelenkgliederkettenenden eingelegt, die Kette zusammenhalten. Diese Art Befestigung, eine Möglichkeit von mehreren, erlaubt nach dem Wegnehmen eines der beiden Endstücke 12 ein einfaches und leichtes Hontieren, dies auch in Hinsicht auf Reparatur, Ersatz oder Instandhaltung.

Dedes Kettenglied läßt.sich zu seinem I^iachbarn räumlich, wie dies am Austrittsende aus dem Führungsmittel 22 auf der rechten Seite des Antriebs darzustellen versucht wird,

innerhalb eines Kegelmantels bewegen, gleichzeitig sind sie gegeneinander um ihre Längsachse frei rotierbar» Somit kann diese Kette um einen bestimmten Radius gebogen und zudem verdrillt werden, ohne daß ein Spannungszustand eintritt.. Will man jedoch einen solchen Spannungszustand nützen, um z. 8. neben der translatorischen Bewegung gleich noch eine rotatorische Bewegung an die Kettenenden, an denen schließlich die Bewegung abgenommen wird, zu übertragen, so verwendet man ein frei biegbares aber drehsteifes Kraftübertragungsmittel 20.

Von den Ansätzen 11 des Antriebs laufen Führungsmittel zur Führung des Kraftübertragungsmittels 20 weg. Diese Führungsmittel 22 verlaufen ebenfalls entlang der gewünschten Bahn, d. h. sie setzen sie fort bis an den Ort, an dem die Wirkung der im Antrieb erzeugten Kraft erwünscht ist. Die Führungsmittel 22 können entsprechend gebogene Vollrohre oder geschlitzte Rohre sein. Geschlitzt sind Rohre, um an einer bestimmten Stelle im Bahnverlauf Wirkung abnehmen zu können, um Bewegungsverläufe zu messen, zur eventuellen Schmierung oder Instandhaltung der Kette u.a.m. Dabei wird auf einfache Weise das rohrförmige Führungsmittel 22 auf den Ansatz 11 des Antriebs aufgesteckt und mit einer Klemme 21 oder Bride fixiert.

Für Applikationen, die lediglich die Hubwirkung nur einer Seite des Antriebs erfordern, wird der Antriebszylinder einseitig abgeschlossen und am Ringkolben 3 nur auf einer Seite ein Kraftübertragungsmittel 20, z. 8. die Kugelgelenkgliederkette, befestigt. Der Hub in seiner vollen Länge bleibt natürlich erhalten und kann in derselben vyeise dosiert werden, wie dies bei der beidseitigen Abnahme von Kraft der Fall ist. Mit Dosierung ist gemeint, daß ζ. 8.

ein voller Hub statt in einem Bewegungsablauf in deren mehrere unterbrochene aufgeteilt wird; auch ist es möglich, innerhalb der Länge des maximalen Hubes beliebige Hube auszuführen, dies insbesondere im Zusammenhang mit ge schlitzten Führungsmitteln 22, bei welchen es möglich ist, die Wirkung auch "unterwegs" abzunehmen. Hier zeigt sich dann ein inhaerenter Vorteil der Erfindung. Die über das pneumatische oder hydraulische System erzeugte Kraft wird mit Hilfe des auf das Kolbenzentrum zuragenden Abnehmers 4 oder des in der Kette integrierten Magnetabnehmers 4¹ auf die neutrale Faser des Kraftübertragungsmittels 20 abgegeben. Bei einer Krümmung behält die die Kraft übertragende Kette, diesmal sie selbst als neutrale Faser eines Kraftübertragungssystems betrachtet, ihre ursprüngliche, im Antriebszylinder generierte Geschwindigkeit bei, d. h. im allgemeinen Bahnverlauf treten im wesentlichen keine Beschleunigungen oder Verzögerungen ein« Dies läßt sich ausnützen, indem beim Wirkungabnehmen "unterwegs" diese möglichst nahe der Kette wieder abgegeben wird, zumindest im Bereich von stärkeren Krümmungen.

Ein weiterer, gleich einsehbarer Vorteil ist die einfach zu realisierende. Abdichtung des Druckraumes 8 zur Umgebung. Das Kraftübertragungsmittel 20 ist nicht Bestandteil des Dichtungsverbundes, es kann innerhalb der oben diskutierten Grenzen durch verschiedene Formen und Arten realisiert und zum Teil gegeneinander ausgetauscht werden. Die Druckraumabdichtung ist baulich gleichbleibend und benötigt bei der Wahl des Kraftübertragungsmittels 20 keine auf dieses abgestimmte Adaptierursg.

Fig. 5 zeigt nun die allgemeine Form des¹ Antriebs, welcher, zusammen mit den angesetzten Führungsmitteln 22* einem leicht geschwungenen Bahnverlauf folgt. Absichtlich ist in dieser

Darstellung darauf verzichtet worden, einen übertriebenen Bahnverlauf, sei es auch nur zu Zwecken der Illustration, zu zeigen. Die geschwungene ggf. verwundene neutrale Faser ,25 des Antriebs, von dem in der Ansicht nur das Mantelrohr 1 mit den Endstücken'12 sichtbar ist, zeigt schon einen. brauchbaren Versatz der beiden Mündungen 10; ein Versatz, der mitunter über Verwendung oder NichtVerwendung eines Linearantriebs entscheiden kann. Hier liegt auch eine der Stärken des Antriebs gemäß Erfindung, Auf dem gewünschten. Bahnverlauf weiterfolgend verlaufen dann die Führungsmittel 22, wie dies bis hierher schon eingehend diskutiert wurde. Es soll auch noch einmal festgehalten sein, daß die (lineal-) gerade Ausführungsform, als Spezialfall bei geradem Bahn-. verlauf, eine ebenfalls bevorzugte Ausbildung darstellt, da auch bei geradem Verlauf die Vorteile der Erfindung nutzbar sind und vor allen Dingen dort, wo eine Krümmung nicht nötig ist, mit denselben Bauelementen ein Antrieb geschaffen werden kann, der keine Krümmung aufweist.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Antriebsvorrichtung mit rohrförmigen! Gehäuse, darin arbeitendem fluidbetätigtem Kolben und mit dem Kolben verbundenem Wirkung'sübertragungsmittel, gekennzeichnet durch

_v ein im wesentlichen koaxial verlaufenden, einem'gewünsch- ~ten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr und einen fluidbetätigbaren Ringkolben (3) im äußeren Koaxraum (5) mit einem im Kolbenzentrum wirkenden Abnehmer (4; 4') '. und daran befestigten, im Inneren des,Koaxrohrs (2) verlaufendes, die Kraft in Zug- und/oder Stoßrichtung übertragungsfähiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares Kraftübertragungsmittel (20).
2. Antriebsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein im wesentlichen koaxial verlaufendes, einem ge-

; wünschten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr (1; 2), dessen inneres im Mantelrohr (1) angeordnetes Koaxrohr (2) abdichtbar längsgeschlitzt ist und ein fluidbetätigbarer ,-" Ringkolben (3) im äußeren Koaxraura (5) mit einem zum Kolbenzentrum gerichteten, im Schlitz (9) des Koaxraumes (5) laufenden Abnehmer (4); und daran befestigtes, im Inneren des Koaxrohres (2) verlaufendes, die Kraft in , Zug- und/oder Stoßrichtung übertragungsfähiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares Kraftübertragungsmittel (20) angeordnet sind.
3. Antriebsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein im wesentlichen koaxial verlaufendes, einem gewünschten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr (1; 2), dessen inneres im Mantelrohr (1) angeordnetes Koaxrohr (2) aus einem araagnetischen Material besteht und ein fluidbetätigbaren Ringkolben (3) mit Schleppmagneten (M-; M₂)* mit einem im Kolbenzentrum angeordneten und im Inneren

des Koaxrohres (2) laufenden Magnetabnehmer (4')* und daran befestigtem, im Inneren des Koaxrohres (2) verlau-. , fendem, die Kraft in Zug- und/oder Stoßrichtung übertragungsfähigem und in verschiedene Raumrichtungen bewegbarem Kraftübertragungsmittel (20) angeordnet sind.
4. Antriebsvorrichtung nach den Punkten. 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß an den Enden des Koaxial-Doppelrohrs anschließende, die Kraftübertragungsmittel (20) aufnehmende und der Fortsetzung des gewünschten Bahnverlaufs folgende Führungsmittel (22) angeordnet sind,
5. Antriebsvorrichtung nach den Punkten 1 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Kraftübertragungsmittel (20) eine reckfeste, zug- und druckkraftaufnehmende Kugelgelenkgliederkette mit kegelförmiger Bewegungscharakteristik und mit .frei zueinander drehbaren Kettengliedern

; ist. . .
6. Antriebsvorrichtung nach den Punkten 1 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß das. Kraftübertragungsmittel (20) ein reckfestes, zug- und druckkraftaufnehmendes, frei biegbares Mittel mit drehsteifer Bewegungscharakteristik
7. Antriebsvorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Kraftübertragungsmittel (20) eine Kraftübertragungscharakteristik zur gleichzeitigen übertragung translatorischer und rotatorischer Kraftwirkungen aufweist.
8. Antriebsvorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Führungsmittal (22) mit Stellen für den freien Zugang zum Kraftübertragungsmittel (20) versehen ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Führungsmittel (22) aus einem Rohr besteht und die Stellen für den freien Zugang zum Kraftübertragungsmittel (20) in das Rohr eingebrachte Schlitze sind.
10. Antriebsvorrichtung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Führungsmittel (22) aus einem auf der ganzen Länge geschlitzten Rohr besteht.
11. Antriebsvorrichtung nach Punkt 10, gekonnzeichnet dadurch, daß der über die Länge des als Führungsmittel (22) dienenden Rohrs angebrachte Schlitz eine Wendelung um die zentrale Faser aufweist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen.