DE102010048030B4 - driving device - Google Patents

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Abstract

Antriebsvorrichtung, mit einem durch Fluidkraft zu einer axialen Antriebsbewegung antreibbaren Antriebskolben (16), der von einer Abtriebsstange (3) axial verschiebbar durchsetzt ist, und mit mindestens einer die Herstellung einer Mitnahmeverbindung zwischen dem Antriebskolben (16) und der Abtriebsstange (3) ermöglichenden Kupplungseinrichtung (33a, 33b), die eine Mehrzahl von konzentrisch um die Abtriebsstange (3) herum verteilt angeordneten Klemmelementen (34) aufweist, die von dem Antriebskolben (16) bei Ausführung seiner Antriebsbewegung axial beaufschlagbar und dadurch axial mitnehmbar sind, und die eine den Klemmelementen (34) zugeordnete Abstützeinrichtung (38) aufweist, die derart auf die vom Antriebskolben (16) mitgenommenen Klemmelemente (34) einwirkt, dass selbige radial nach innen an den Außenumfang (25) der Abtriebsstange (3) angedrückt und mit dieser derart lösbar verklemmt werden, dass die Abtriebsstange (3) die weitere Antriebsbewegung des Antriebskolbens (16) unter Ausführung einer Abtriebsbewegung mitmacht, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (38) einen die Abtriebsstange (3) mit radialem Abstand umschließenden und in sich starren Stützring (42) aufweist und außerdem über eine Mehrzahl von um die Abtriebsstange (3) herum verteilt angeordneten, sich jeweils speichenartig mit radialer Richtungskomponente schräg zwischen einem Klemmelement (34) und dem Stützring (42) erstreckenden Stützstreben (43) verfügt, wobei die Stützstreben (43) als Knickfederelemente ausgebildet sind, die bei in ihrer Längsrichtung erfolgender Druckbeaufschlagung seitwärts federelastisch ausknicken können und wobei der Stützring (42) durch Federmittel (57) entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsbewegung derart nachgiebig abgestützt ist, dass er bei mit der Abtriebsstange (3) verklemmten Klemmelementen (34) zur Ermöglichung der Abtriebsbewegung der Abtriebsstange (3) zurückweichen kann.Drive device with a drive piston (16) which can be driven by fluid power to produce an axial drive movement and which is axially displaceably penetrated by an output rod (3), and with at least one coupling device which enables the production of a driving connection between the drive piston (16) and the output rod (3) (33a, 33b), which has a plurality of clamping elements (34) distributed concentrically around the output rod (3), which can be acted upon axially by the drive piston (16) when its drive movement is carried out and can thereby be axially carried along, and one of the clamping elements (34) has associated support device (38) which acts on the clamping elements (34) carried along by the drive piston (16) in such a way that they are pressed radially inward against the outer circumference (25) of the output rod (3) and are releasably clamped with it that the output rod (3) the further drive movement of the drive piston (16) under Aus participates in an output movement, characterized in that the support device (38) has a rigid support ring (42) which surrounds the output rod (3) at a radial distance and which is also distributed over a plurality of the output rod (3) each spoke-like with a radial directional component obliquely between a clamping element (34) and the support ring (42) extending support struts (43), the support struts (43) are designed as buckling spring elements which can buckle to the side in a resilient manner when pressure is applied in their longitudinal direction and where the The support ring (42) is flexibly supported by spring means (57) opposite to the direction of the drive movement in such a way that it can retreat when the clamping elements (34) are jammed with the output rod (3) to enable the output movement of the output rod (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, mit einem durch Fluidkraft zu einer axialen Antriebsbewegung antreibbaren Antriebskolben, der von einer Abtriebsstange axial verschiebbar durchsetzt ist, und mit mindestens einer die Herstellung einer Mitnahmeverbindung zwischen dem Antriebskolben und der Abtriebsstange ermöglichenden Kupplungseinrichtung, die eine Mehrzahl von konzentrisch um die Abtriebsstange herum verteilt angeordneten Klemmelementen aufweist, die von dem Antriebskolben bei Ausführung seiner Antriebsbewegung axial beaufschlagbar und dadurch axial mitnehmbar sind, und die eine den Klemmelementen zugeordnete Abstützeinrichtung aufweist, die derart auf die vom Antriebskolben mitgenommenen Klemmelemente einwirkt, dass selbige radial nach innen an den Außenumfang der Abtriebsstange angedrückt und mit dieser derart lösbar verklemmt werden, dass die Abtriebsstange die weitere Antriebsbewegung des Antriebskolbens unter Ausführung einer Abtriebsbewegung mitmacht.The invention relates to a drive device, with a driven by fluid force to an axial drive movement drive piston which is axially displaceably interspersed by a driven rod, and with at least one of the production of a driving connection between the drive piston and the output rod enabling coupling device having a plurality of concentric to the Output rod distributed around arranged clamping elements, which are axially acted upon by the drive piston in execution of its drive movement and thereby axially entrained, and having a clamping elements associated support means which acts on the entrained by the drive piston clamping elements such that the same radially inwardly to the outer periphery the output rod pressed and clamped so releasably with this, that the output rod participates in the further drive movement of the drive piston under execution of a driven movement.

Eine aus der DE 296 10 911 U1 bekannte Antriebsvorrichtung dieser Art verfügt über einen in einem Vorrichtungsgehäuse durch Fluidkraft axial verschiebbar angeordneten Antriebskolben, der von einer verschiebbaren Abtriebsstange durchsetzt ist. Um die Abtriebsstange herum ist eine Vielzahl kugelförmiger Klemmelemente angeordnet, die in einer eine konische Umfangsfläche aufweisenden Ausnehmung des Antriebskolbens aufgenommen sind. Wird der Antriebskolben axial verlagert, erfolgt durch die konische Umfangsfläche der Aussparung eine radiale Beaufschlagung der Klemmelemente, so dass selbige an den Außenumfang der Abtriebsstange angedrückt und verklemmt werden. Dies bewirkt eine axiale Mitnahmeverbindung zwischen dem Antriebskolben und der Abtriebsstange.One from the DE 296 10 911 U1 known drive device of this type has a drive in a device housing by fluid force axially displaceably arranged drive piston, which is penetrated by a displaceable output rod. Around the output rod around a plurality of spherical clamping elements is arranged, which are received in a recess having a conical peripheral surface of the drive piston. If the drive piston is displaced axially, a radial loading of the clamping elements takes place through the conical peripheral surface of the recess, so that the same are pressed against the outer circumference of the output rod and jammed. This causes an axial driving connection between the drive piston and the output rod.

Ein Problem bei der bekannten Antriebsvorrichtung besteht in der wirkungsvollen Ausbildung der die kugelförmigen Klemmelemente abstützenden konischen Umfangsfläche der Aussparung. Ist diese Umfangsfläche zu steil, kann die notwendige Klemmkraft nicht aufgebaut werden. Ist die Umfangsfläche zu flach, können sich die Klemmelemente zwischen ihr und der Abtriebsstange unlösbar verkeilen. Selbst wenn eine optimale Gestaltung gefunden ist, kann im Betrieb auftretender Verschleiß die angestrebte Funktion so beeinträchtigen, dass eines der vorgenannten Probleme auftritt.A problem with the known drive device is the effective formation of the spherical clamping elements supporting conical peripheral surface of the recess. If this peripheral surface is too steep, the necessary clamping force can not be built up. If the circumferential surface is too shallow, the clamping elements can become permanently wedged between it and the output shaft. Even if an optimum design is found, wear occurring during operation can impair the intended function in such a way that one of the aforementioned problems occurs.

Aus der DE 28 16 779 A1 ist eine Vorrichtung zur Blockierung einer Schubstange bekannt, die verwendbar ist, um einen zugeordneten Hydraulikzylinder in der momentanen Stellung zu blockieren, wenn ein Druckabfall auftritt. Auf der Kolbenstange des Hydraulikzylinders sind zwei scheibenförmige Blockierorgane angeordnet, die eine nach innen ragende Lamellenstruktur aufweisen, der ein Kolben vorgelagert ist. Bei einem Druckabfall wird der Kolben durch eine Kompressionsfeder an die Lamellenstruktur angedrückt, sodass sich der Innendurchmesser des Blockierorgans verringert und die Kolbenstange festgeklemmt wird.From the DE 28 16 779 A1 For example, there is known a push rod blocking device which is operable to lock an associated hydraulic cylinder in the present position when a pressure drop occurs. On the piston rod of the hydraulic cylinder, two disc-shaped blocking members are arranged, which have an inwardly projecting lamellar structure, which is preceded by a piston. At a pressure drop, the piston is pressed by a compression spring to the lamellar structure, so that the inner diameter of the blocking member is reduced and the piston rod is clamped.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die bei großem Krafthub eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet.It is the object of the present invention to provide a drive device which ensures a high functional reliability at high power stroke.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Abstützeinrichtung einen die Abtriebsstange mit radialem Abstand umschließenden und in sich starren Stützring aufweist und außerdem über eine Mehrzahl von um die Abstützstange herum verteilt angeordneten, sich jeweils speichenartig mit radialer Richtungskomponente schräg zwischen einem Klemmelement und dem Stützring erstreckenden Stützstreben verfügt, wobei die Stützstreben als Knickfederelemente ausgebildet sind, die bei in ihrer Längsrichtung erfolgender Druckbeaufschlagung seitwärts federelastich ausknicken können und wobei der Stützring durch Federmittel entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsbewegung derart nachgiebig abgestützt ist, dass er bei mit der Abtriebsstange verklemmten Klemmelementen zur Ermöglichung der Abtriebsbewegung der Abtriebsstange zurückweichen kann.To achieve this object, it is provided that the support means has a the output rod with radial distance enclosing and rigid support ring and also arranged distributed over a plurality of around the support rod around, each spokes extending radially with a direction component obliquely between a clamping element and the support ring Has support struts, wherein the support struts are designed as buckling spring elements which can buckle sideways resiliently in their longitudinal direction pressurization and wherein the support ring is supported so resiliently by spring means opposite to the direction of the drive movement, that he clamped at the output rod jammed clamping elements to enable Abtriebsbewegung the output rod can retreat.

Das Funktionsprinzip der bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorhandenen mindestens einen Kupplungseinrichtung basiert darauf, dass die durch den Antriebskolben axial verschiebbare Klemmelemente über speichenartig angeordnete, in ihrer Längsrichtung abstützend wirkende Stützstreben bezüglich einem Stützring abgestützt werden, wobei die mit der axialen Bewegung der Klemmelemente einhergehende Auslenkung der Stützstreben ein Versprießen dieser Stützstreben zwischen den Klemmelementen und dem Stützring hervorruft, so dass die Klemmelemente mit dem Außenumfang der Abtriebsstange verspannt bzw. verklemmt werden. Bei der sich anschließenden Weiterbewegung des Antriebskolbens kann der bis dahin durch Federmittel abgestützte Stützring aufgrund der Nachgiebigkeit seiner Abstützung zurückweichen und die gemeinschaftliche Linearbewegung von Antriebskolben und Abtriebsstange mitmachen, wobei die Klemmung unverändert aufrechterhalten wird. Vorzugsweise erfolgt durch die Federmittel eine Rückstellung des Antriebskolbens in seine Ausgangsposition, wenn die zuvor für die Ausführung der Antriebsbewegung verantwortliche Fluidbeaufschlagung des Antriebskolbens aufgehoben wird. Die speichenartig um die Abtriebsstange herum angeordneten Stützstreben sind als Knickfederelemente ausgebildet und verfügen dementsprechend in ihrer Längsrichtung über eine gewisse federelastische Nachgiebigkeit, die davon herrührt, dass sie bei in Längsrichtung erfolgender drückender Beaufschlagung quer zu ihrer Längsrichtung, also seitwärts, geringfügig ausknicken können.The operating principle of at least one clutch device present in the drive device according to the invention is based on that the drive piston axially displaceable clamping elements via spoke-like, supporting in its longitudinal direction supporting struts are supported with respect to a support ring, wherein the associated with the axial movement of the clamping elements deflection of the support struts sprouting these support struts between the clamping elements and the support ring causes, so that the clamping elements are clamped or clamped to the outer periphery of the output rod. In the subsequent further movement of the drive piston, the support ring supported so far by spring means can recede due to the flexibility of its support and join in the joint linear movement of drive piston and output rod, the clamping is maintained unchanged. Preferably, by the spring means, a return of the drive piston to its original position, when the previously responsible for the execution of the drive movement fluid loading of the drive piston is canceled. The spoke-like around the output rod arranged around support struts are formed as buckling spring elements and accordingly have in their longitudinal direction about a certain resilience, which is due to the fact that they can slightly buckle in the longitudinal direction of pressing oppressive transversely to its longitudinal direction, ie sideways.

Das Antriebssystem ist, insbesondere aufgrund der vorhandenen Stützstreben, äußerst toleranzunempfindlich und daher kostengünstig zu realisieren. Außerdem arbeitet es sehr verschleißarm und verfügt deshalb über eine hohe Lebensdauer. Da die Klemmelemente ausschließlich durch Klemmung, also reibbedingt mit der Abtriebsstange antriebsmäßig gekoppelt werden, ist die Funktionsweise unabhängig von der momentanen Hubposition der Abtriebsstange. Bei entsprechender Ausgestaltung ist auch eine mehrfach aufeinanderfolgende Betätigung der Antriebsvorrichtung möglich, um die Abtriebsstange in mehreren aufeinanderfolgenden kürzeren Hubschritten um einen längeren Hub zu verlagern.The drive system is, in particular due to the existing struts, extremely tolerances insensitive and therefore cost-effective to implement. It also works very wear-resistant and therefore has a long service life. Since the clamping elements are drivingly coupled exclusively by clamping, that is frictionally engaged with the output rod, the operation is independent of the current stroke position of the output rod. With appropriate design, a multi-consecutive operation of the drive device is possible to shift the output rod in several successive shorter strokes to a longer stroke.

Die Antriebsvorrichtung kann selbstständig als einzige Antriebsvorrichtung für den Hubantrieb einer Abtriebsstange eingesetzt werden. Darüber hinaus ist aber auch die Kombination mit bzw. Integration in einen Linearantrieb möglich, beispielsweise einen pneumatischen oder einen elektrischen Linearantrieb, um die Antriebsmittel dieses Linearantriebes bei der Bewegung der Abtriebsstange zu unterstützen und insbesondere auch um eine Kraftverstärkung bei der Betätigung der Abtriebsstange zu bewirken.The drive device can be used independently as the only drive device for the lifting drive of a driven rod. In addition, however, the combination with or integration in a linear drive is possible, for example, a pneumatic or electric linear drive to support the drive means of this linear drive in the movement of the output rod and in particular to effect a force amplification in the operation of the output rod.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Es ist von Vorteil, wenn die Vielzahl vorhandener, insbesondere kranzartig um die Abtriebsstange herum angeordneter Klemmelemente jeweils mit einer eigenen Stützstrebe versehen sind. Dies begünstigt einen Aufbau, bei der die Klemmelemente individuell und ohne gegenseitige Verbindung am Außenumfang der Abtriebsstange platziert sind. Jedes Klemmelement ist zweckmäßigerweise mittels genau einer einzigen Stützstrebe an dem in radialer Richtung und somit auch in seiner Umfangsrichtung starr und unnachgiebig ausgebildeten Stützring abgestützt.It is advantageous if the plurality of existing, in particular coronary arranged around the output rod around clamping elements are each provided with its own support strut. This favors a structure in which the clamping elements are placed individually and without mutual connection on the outer circumference of the output rod. Each clamping element is expediently supported by means of exactly one single support strut on the in the radial direction and thus also in its circumferential direction rigidly and unyieldingly formed support ring.

Der Ausknickvorgang der Stützstreben kann gezielt dadurch unterstützt werden, dass die Stützstreben mit einer vorgekrümmten Struktur ausgebildet sind und somit eine bestimmte Knickrichtung vordefiniert ist.The Ausknickvorgang the support struts can be specifically supported by the fact that the support struts are formed with a pre-curved structure and thus a certain direction of buckling is predefined.

Jede Stützstrebe ist zweckmäßigerweise sowohl mit dem Stützring als auch mit dem jeweils zugeordneten Klemmelement gelenkig verbunden. Es kann sich hierbei um eine feste oder alternativ auch um eine lose Gelenkverbindung handeln. Eine lose Gelenkverbindung lässt sich insbesondere dadurch realisieren, dass die gelenkig miteinander verbundenen Teile unter Gewährleistung eines Schwenkfreiheitsgrades lose ineinander eingesteckt sind.Each support strut is expediently connected in an articulated manner both to the support ring and to the respective associated clamping element. It may be a fixed or alternatively a loose joint connection. A loose joint connection can be realized in particular by the fact that the articulated parts are loosely inserted into each other while ensuring a pivoting degree of freedom.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der die Stützstreben, insbesondere unter Gewährleistung einer relativen Schwenkbeweglichkeit, einstückig mit dem Stützring verbunden sind. Durch die Einstückigkeit kann ein aus mindestens einem biegbaren Materialsteg bestehendes Festkörpergelenk realisiert sein. Eine solche Struktur lässt sich beispielsweise dadurch herstellen, dass als Ausgangspunkt eine Tellerfeder herangezogen wird, aus der einzelne Segmente herausgetrennt, insbesondere durch Laserbearbeitung herausgeschnitten werden, so dass eine einstückige Struktur bestehend aus dem Stützring und den am Stützring fixierten speichenartigen Stützstreben entsteht.Particularly advantageous is an embodiment in which the support struts, in particular while ensuring a relative pivoting mobility, are integrally connected to the support ring. Due to the one-piece construction, a solid body joint consisting of at least one bendable material web can be realized. Such a structure can be produced, for example, by using a disk spring as the starting point, from which individual segments are cut out, in particular cut out by laser machining, so that a one-piece structure consisting of the support ring and the spoke-like support struts fixed to the support ring is produced.

Am zugeordneten Klemmelement sind die Stützstreben vorzugsweise dadurch schwenkbeweglich gelagert, dass sie in eine Lagerausnehmung eintauchen. Gleichzeitig ist hierbei dafür Sorge getragen, dass sich die Stützstreben an den Klemmelementen in ihrer Längsrichtung abstützen können, um die den Klemmeffekt bewirkende Abstützung hervorzurufen. Das Abstützen kann insbesondere im Innern der Lagerausnehmung an deren Grundfläche stattfinden.On the associated clamping element, the support struts are preferably pivotally mounted by being immersed in a bearing recess. At the same time this is ensured that the support struts can be supported on the clamping elements in their longitudinal direction to cause the effect of the clamping effect effecting support. The support can take place in particular in the interior of the bearing recess at its base.

Vorzugsweise sind die Stützstreben derart schräg ausgerichtet, dass sie sich ausgehend vom jeweils zugeordneten Klemmelement mit sowohl einer vom Antriebskolben wegweisenden Axialkomponente als auch einer nach radial außen verlaufenden Radialkomponente zum Stützring hin erstrecken. Alle Stützstreben zusammen definieren somit quasi eine kegelstumpfförmige Struktur, deren Bereich kleineren Durchmessers dem Antriebskolben und deren Bereich größeren Durchmessers dem Stützring zugewandt ist.Preferably, the support struts are oriented obliquely so that they extend from the respectively associated clamping element with both an axis away from the drive piston axial component and a radially outwardly extending radial component to the support ring out. All support struts together thus effectively define a truncated conical structure whose smaller diameter portion faces the drive piston and its larger diameter portion faces the support ring.

Es besteht die Möglichkeit, die Klemmelemente untereinander so zu fixieren, dass sie eine Baugruppe darstellen, innerhalb der sie jedoch die erforderlichen Bewegungsfreiheitsgrade zur Ausübung der Klemmfunktion behalten. Beispielsweise könnten sie in einem Haltekäfig beweglich zusammengehalten werden. Als vorteilhafter wird allerdings eine Bauform angesehen, bei der die Klemmelemente als individuelle Klemmbacken ausgebildet sind, die untereinander keine Verbindung aufweisen, wobei zwischen unmittelbar benachbart zueinander angeordneten Klemmbacken vorzugsweise ein spaltförmiger Zwischenraum herrscht.It is possible to fix the clamping elements with each other so that they represent an assembly within which, however, they retain the required degrees of freedom of movement to exercise the clamping function. For example, they could be held together movably in a holding cage. However, a design is considered to be more advantageous, in which the clamping elements are designed as individual clamping jaws which have no connection to one another, wherein a gap-shaped intermediate space preferably prevails between clamping jaws arranged directly adjacent to one another.

Weiter vorteilhaft ist eine Ausführung der Klemmbacken dahingehend, dass sie an ihrer der Abtriebsstange zugewandten radialen Innenseite eine der Krümmung des Außenumfanges der Antriebsstange entsprechend gekrümmte Klemmfläche aufweisen, mit der sie durch die Stützstreben an den Außenumfang der Abtriebsstange reibschlüssig bzw. kraftschlüssig andrückbar sind.Further advantageous is an embodiment of the jaws to the effect that they on their output rod facing radial inside Having a curvature of the outer periphery of the drive rod according to curved clamping surface, with which they are frictionally and forcefully pressed by the support struts to the outer periphery of the output rod.

Die Klemmelemente sind insbesondere so angeordnet, dass sie dem Antriebskolben in Richtung dessen Antriebsbewegung vorgelagert sind. Der Antriebskolben weist zweckmäßigerweise eine den Klemmelementen zugewandte, vorzugsweise ringförmig ausgebildete Schubfläche auf, mit der er bei seiner Antriebsbewegung schiebend gleichzeitig auf alle ihr vorgelagerten Klemmelemente einwirken kann.The clamping elements are in particular arranged so that they are upstream of the drive piston in the direction of its drive movement. The drive piston advantageously has a clamping elements facing, preferably annularly shaped thrust surface, with which it can act on all its upstream clamping elements at the same time pushing its drive movement.

Bei den den Stützring mit entgegengesetzt zur Richtung der Antriebsbewegung orientierten Stützkraft beaufschlagenden Federmitteln handelt es sich vorzugsweise um Druckfedermittel, die zwischen den Stützring und einer Gehäusewand eines Vorrichtungsgehäuses oder einer sonstigen Abstützstruktur der Antriebsvorrichtung eingegliedert sind. Die Druckfedermittel sind insbesondere von einer Schraubendruckfeder gebildet. Außerdem sind die Federmittel vorzugsweise koaxial um die Abtriebsstange herum auf der dem Antriebskolben entgegengesetzten Axialseite der Stützstreben angeordnet.The spring means acting on the support ring with support force oriented in the opposite direction to the direction of the drive movement are preferably compression spring means which are incorporated between the support ring and a housing wall of a device housing or other support structure of the drive device. The compression spring means are in particular formed by a helical compression spring. In addition, the spring means are preferably arranged coaxially around the output rod on the drive piston opposite axial side of the support struts.

Die Federmittel sind zweckmäßigerweise stets zwischen einerseits dem Stützring und andererseits einer Abstützfläche wirksam, wobei die Abstützfläche zu einer vorzugsweise von einem Vorrichtungsgehäuse gebildeten Abstützstruktur gebildet ist, an der sich auch das Antriebsfluid abstützt, das andererseits zum Hervorrufen der Antriebsbewegung auf den Antriebskolben einwirkt.The spring means are expediently always effective between on the one hand the support ring and on the other hand a support surface, wherein the support surface is formed to a support structure preferably formed by a device housing, on which also the drive fluid is supported, on the other hand acts to cause the drive movement on the drive piston.

Es ist zweckmäßig, wenn der Stützring von einem zusätzlich vorhandenen, separaten Aufnahmering umschlossen ist, der mit den Federmitteln zusammenarbeitet. Auf diese Weise wird der Stützring unter Zwischenschaltung des Aufnahmeringes von den Federmitteln beaufschlagt. Der Aufnahmering kann einen von den Federmitteln übergriffenen Zentrierbund aufweisen, um eine exakte Ausrichtung und Position der Federmittel in jedem Betriebszustand der Antriebsvorrichtung zu gewährleisten.It is useful if the support ring is enclosed by an additional existing, separate receiving ring which cooperates with the spring means. In this way, the support ring is acted upon by the spring means with the interposition of the receiving ring. The receiving ring may comprise a centering collar overlapped by the spring means to ensure exact alignment and position of the spring means in any operating condition of the drive device.

Die Antriebsvorrichtung kann mit nur einer Kupplungseinrichtung oder auch mit mehreren Kupplungseinrichtungen ausgestattet sein. Mehrere Kupplungseinrichtungen können in Längsrichtung der Abtriebsstange hintereinander angeordnet sein. Es ist möglich, mehrere Kupplungseinrichtungen so auszubilden, dass sie mit gleicher Schubrichtung auf die Ab-triebsstange einwirken, so dass die Abtriebsstange gleichzeitig mit mehrfacher Schubkraft beaufschlagbar ist und/oder alternierend durch unterschiedliche Kupplungseinrichtungen abwechselnd gleich gerichtet angetrieben wird. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, mindestens zwei Kupplungseinrichtungen so auszubilden, dass die Abtriebsstange mit ihrer Hilfe in einander entgegengesetzten Richtungen verschiebbar ist, so dass die Abtriebsstange durch die Antriebsvorrichtung aktiv zu einer ersten und zu einer diesbezüglich entgegengesetzten zweiten Abtriebsbewegung antreibbar ist.The drive device may be equipped with only one coupling device or with a plurality of coupling devices. Several coupling devices can be arranged one behind the other in the longitudinal direction of the output rod. It is possible to form a plurality of coupling devices in such a way that they act on the drive rod with the same direction of thrust, so that the output rod can be subjected to multiple thrust simultaneously and / or alternately driven in the same direction by alternating clutch means. A further advantageous possibility is to design at least two coupling devices in such a way that the output rod is displaceable in opposite directions with its aid, so that the output rod can be driven by the drive device actively to a first and a second output movement opposite thereto.

Sind zwei einander entgegengesetzt wirksame Kupplungseinrichtungen vorhanden, kann in vorteilhafter Weise ein einziger Antriebskolben für die Betätigung beider Kupplungseinrichtungen genutzt werden, wobei der Antriebskolben zweckmäßigerweise axial zwischen den beiden Kupplungseinrichtungen platziert ist.If two mutually oppositely acting coupling devices present, advantageously a single drive piston can be used for actuating both coupling devices, wherein the drive piston is expediently placed axially between the two coupling devices.

Die Antriebsvorrichtung verfügt vorzugsweise über ein den Antriebskolben und die mindestens eine Kupplungseinrichtung aufnehmendes Vorrichtungsgehäuse. Der Antriebskolben kann den Innenraum des Vorrichtungsgehäuses unter dynamischer Abdichtung in zwei fluidbeaufschlagbare Arbeitsräume unterteilen, von denen einer oder beide zur Betätigung des Antriebskolbens fluidisch beaufschlagbar sind und von denen einer oder beide zweckmäßigerweise eine Kupplungseinrichtung aufnehmen.The drive device preferably has a device housing accommodating the drive piston and the at least one coupling device. The drive piston can subdivide the interior of the device housing under dynamic sealing into two work spaces which can be loaded with fluid, one or both of which can be acted upon fluidically to actuate the drive piston and one or both of which expediently receive a coupling device.

Wie schon angedeutet wurde, kann die Antriebsvorrichtung auch als Bestandteil eines fluidisch und/oder elektrisch betätigbaren Linearantriebes ausgebildet sein, wobei dieser Linearantrieb eine Abtriebsstange aufweist, die durch Antriebsmittel des Linearantriebes linear verstellbar ist, wobei durch die Antriebsvorrichtung auch eine Abtriebs-kraft auf die Abtriebsstange ausübbar ist, wobei ihre Wirkung gleichzeitig oder alternativ zur Wirkung der Antriebsmittel des Linearantriebes stattfinden kann.As already indicated, the drive device may also be formed as part of a fluidically and / or electrically actuated linear drive, said linear drive having a driven rod which is linearly adjustable by drive means of the linear drive, wherein by the drive device also a driven force on the output rod is exercisable, with their effect can take place simultaneously or alternatively to the action of the drive means of the linear drive.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:

1 eine bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in einem Längsschnitt, wobei ein strichpunktiert umrahmtes Detail zusätzlich vergrößert abgebildet ist, das Ganze im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus 2, 1 a preferred first embodiment of the drive device according to the invention in a longitudinal section, wherein a dash-dotted framed detail is shown enlarged in addition, the whole in a longitudinal section along section line II 2 .

2 einen Querschnitt durch die Antriebsvorrichtung aus 1 gemäß Schnittlinie II-II, 2 a cross section through the drive device 1 according to section line II-II,

3 eine perspektivische Einzeldarstellung relevanter Komponenten einer der beiden beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 realisierten Kupplungseinrichtungen, three a perspective detailed representation of relevant components of the two in the embodiment of 1 and 2 realized coupling devices,

4 eine perspektivische Teildarstellung der Antriebsvorrichtung aus 1 und 2 ohne Abbildung des vorzugsweise vorhandenen Vorrichtungsgehäuses, und 4 a partial perspective view of the drive device 1 and 2 without Illustration of the preferably existing device housing, and

5 im Innern des vorzugsweise vorhandenen Vorrichtungsgehäuses aufgenommene Komponenten der Antriebsvorrichtung in perspektivischer Darstellung aus einem verglichen mit 4 abweichenden Blickwinkel. 5 in the interior of the preferably existing device housing recorded components of the drive device in a perspective view of a compared with 4 different perspective.

Aus 1 und 2 ist eine als Bestandteil eines fluidbetätigten Linearantriebes 1 ausgestaltete Antriebsvorrichtung 2 ersichtlich, die über eine bevorzugt einen runden und insbesondere einen kreisrunden Querschnitt aufweisende Abtriebsstange 3 verfügt, welche in Achsrichtung ihrer Längsachse 4 zu wahlweise einer ersten Abtriebsbewegung 5a oder einer hierzu entgegengesetzt orientierten zweiten Abtriebsbewegung 5b antreibbar ist.Out 1 and 2 is one as part of a fluid actuated linear actuator 1 designed drive device 2 can be seen, which has a preferably a round and in particular a circular cross-section having output rod three has, which in the axial direction of its longitudinal axis 4 to optionally a first output movement 5a or an oppositely oriented second output motion 5b is drivable.

Der Linearantrieb 1 verfügt über ein Antriebsgehäuse 6 mit internen Antriebsmitteln 7, sowie über eine durch die Antriebsmittel 7 zu einer Linearbewegung antreibbare Abtriebsstange, die beim Ausführungsbeispiel mit der schon erwähnten Abtriebsstange 3 der Antriebsvorrichtung 2 identisch ist.The linear drive 1 has a drive housing 6 with internal drive means 7 , as well as one through the drive means 7 driven to a linear movement output rod, in the embodiment with the aforementioned output rod three the drive device 2 is identical.

Die Antriebsmittel 7 bestehen exemplarisch aus einem unter Abdichtung im Inneren des Antriebsgehäuses 6 angeordneten Kolbenelement 7a, das zwei Antriebsräume 8a, 9a fluiddicht voneinander abteilt, die in an sich bekannter Weise gesteuert mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagbar sind, um das Kolbenelement 7 und somit auch die Abtriebsstange 3 zu einer Linearbewegung in Achsrichtung der Längsachse 4 zu veranlassen.The drive means 7 consist of an example under a seal in the interior of the drive housing 6 arranged piston element 7a that have two drive spaces 8a . 9a separates fluid-tight from each other, which are controlled in a conventional manner acted upon by a fluidic pressure medium to the piston element 7 and thus also the output rod three to a linear movement in the axial direction of the longitudinal axis 4 to induce.

Die Antriebsvorrichtung 2 kann zusätzlich zu den Antriebsmitteln 7 eine Antriebskraft auf die Abtriebsstange 3 ausüben, und zwar zweckmäßigerweise sowohl gleichzeitig als auch alternativ zu den Antriebsmitteln 7. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Abtriebsstange 3 durch die Antriebsmittel 7 ohne Mitwirkung der Antriebsvorrichtung 2 bis zu einem bestimmten Punkt zu verlagern und dann erst die Antriebsvorrichtung 2 zuzuschalten, um die Betätigungskraft zu erhöhen.The drive device 2 can in addition to the drive means 7 a driving force on the output rod three expediently, both simultaneously and alternatively to the drive means 7 , For example, there is the possibility of the output rod three by the drive means 7 without the involvement of the drive device 2 to shift to a certain point and then only the drive device 2 switch on to increase the operating force.

Der Linearantrieb 1 ist nicht notwendigerweise ein fluidbetätigter Linearantrieb, sondern kann auch über ein anderes Antriebskonzept verfügen. Beispielsweise kann es sich bei ihm um einen elektrischen Linearantrieb oder um einen kombiniert fluidisch und elektrisch betreibbaren Linearantrieb handeln. Bei einem Betrieb mit Druckmedium wird als Druckmedium vorzugsweise Druckluft eingesetzt.The linear drive 1 is not necessarily a fluid actuated linear actuator, but may also have a different drive concept. For example, it can be an electric linear drive or a combined fluidly and electrically operable linear drive. When operating with pressure medium, compressed air is preferably used as the pressure medium.

Die Antriebsvorrichtung 2 kann ohne weiteres auch ohne zugeordneten Linearantrieb 1 als autarke Antriebsvorrichtung genutzt werden, um eine Abtriebsstange 3 zu einer linearen Abtriebsbewegung 5a, 5b anzutreiben.The drive device 2 can easily without associated linear drive 1 be used as a self-sufficient drive device to an output rod three to a linear output movement 5a . 5b drive.

Die Antriebsvorrichtung 2 verfügt zweckmäßigerweise über ein Vorrichtungsgehäuse 12, das im Falle einer mit einem Linearantrieb 1 kombinierten Bauweise an das Antriebsgehäuse 6 des Linearantriebes 1 angebaut oder zumindest partiell mit diesem Antriebsgehäuse 6 zu einer Baugruppe zusammengefasst ist. Das Vorrichtungsgehäuse 12 verfügt über eine erste und eine diesbezüglich in Achsrichtung der Längsachse 4 beabstandete zweite Abschlusswand 13a, 13b, von denen exemplarisch die zweite Abschlusswand 13b zugleich einen stirnseitigen Abschlussdeckel des Antriebsgehäuses 6 bilden kann.The drive device 2 conveniently has a device housing 12 in the case of one with a linear drive 1 combined construction to the drive housing 6 of the linear drive 1 attached or at least partially with this drive housing 6 is summarized to an assembly. The device housing 12 has a first and in this respect in the axial direction of the longitudinal axis 4 spaced second end wall 13a . 13b , of which exemplarily the second end wall 13b at the same time a front end cover of the drive housing 6 can form.

Zwischen den beiden Abschlusswänden 13a, 13b erstreckt sich ein bevorzugt rohrförmiges Gehäuseelement 14, das insbesondere koaxial zur Längsachse 4 ausgerichtet ist. Die beiden Abschlusswände 13a, 13b sind stirnseitig an diesem Gehäuseelement 14 unter Abdichtung fixiert.Between the two end walls 13a . 13b a preferably tubular housing element extends 14 , in particular coaxial with the longitudinal axis 4 is aligned. The two end walls 13a . 13b are frontally on this housing element 14 fixed under seal.

Das Vorrichtungsgehäuse 12 definiert in seinem Innern einen exemplarisch von den beiden Abschlusswänden 13a, 13b und von dem Gehäuseelement 14 umschlossenen Innenraum 15, in dem ein Antriebskolben 16 in Achsrichtung der Längsachse 17 des Innenraumes 15 verschiebbar angeordnet ist. Die vorgenannte Längsachse 17 fällt zweckmäßigerweise mit der Längsachse 4 der Abtriebsstange 3 zusammen. Die Abtriebsstange 3 durchsetzt das Vorrichtungsgehäuse 12 in axialer Richtung, was beim Ausführungsbeispiel zur Folge hat, dass sie sowohl die beiden Abschlusswände 13a, 13b als auch den Innenraum 15 durchdringt. Dabei ist die Abtriebsstange 3 relativ zu dem Vorrichtungsgehäuse 12 in Längsrichtung linear verschiebbar, um die Abtriebsbewegungen 5a, 5b relativ zum Vorrichtungsgehäuse 12 ausführen zu können.The device housing 12 defines in its interior an example of the two end walls 13a . 13b and of the housing element 14 enclosed interior 15 in which a drive piston 16 in the axial direction of the longitudinal axis 17 of the interior 15 slidably arranged. The aforementioned longitudinal axis 17 conveniently falls with the longitudinal axis 4 the output rod three together. The output rod three passes through the device housing 12 in the axial direction, which in the embodiment has the consequence that they both the end walls 13a . 13b as well as the interior 15 penetrates. Here is the output rod three relative to the device housing 12 linearly displaceable in the longitudinal direction to the output movements 5a . 5b relative to the device housing 12 to be able to execute.

Auch der Antriebskolben 16 wird von der Abtriebsstange 3 gleitverschieblich durchsetzt, insbesondere im Bereich seines Zentrums. Dementsprechend ist der Antriebskolben 16 beim Ausführungsbeispiel als die Antriebsstange 3 koaxial umschließender Ringkolben ausgebildet.Also the drive piston 16 is from the output rod three slidably interspersed, especially in the area of its center. Accordingly, the drive piston 16 in the embodiment as the drive rod three coaxially enclosing annular piston formed.

Im Bereich der von der Abtriebsstange 3 durchsetzten Wanddurchbrechungen 18 der beiden Abschlusswände 13a, 13b ist die Abtriebsstange 3 jeweils dynamisch dichtend bezüglich dem Vorrichtungsgehäuse 12 abgedichtet. Beispielhaft trägt jede Abschlusswand 13a, 13b im Innern der Wanddurchbrechung 18 eine ringförmige Dichtung 22, die die Abtriebsstange 3 mit Dichtkontakt umschließt.In the area of the output rod three interspersed wall openings 18 the two end walls 13a . 13b is the output rod three each dynamically sealing with respect to the device housing 12 sealed. By way of example, each end wall bears 13a . 13b inside the wall opening 18 an annular seal 22 that the output rod three encloses with sealing contact.

Der bevorzugt die Form einer zentral gelochten Scheibe aufweisende Antriebskolben 16 ist sowohl gegenüber dem Vorrichtungsgehäuse 12 als auch gegenüber der Abtriebsstange 3 dynamisch abgedichtet. Beispielhaft trägt er im Bereich seines Außenumfanges und seines Innenumfanges je eine ringförmige Dichtung 23, von denen die eine unter Abdichtung gleitverschieblich an der den Innenraum 15 peripher begrenzenden Umfangsfläche 24 des Vorrichtungsgehäuses 12 anliegt und von denen die andere unter Abdichtung und ebenfalls gleitverschieblich am Außenumfang 25 der Abtriebsstange 3 anliegt. Die erwähnte Umfangsfläche 24 ist von der Innenfläche des rohrförmigen Gehäuseelementes 14 gebildet.The preferred is the shape of a centrally perforated disc having drive piston 16 is opposite to both the device housing 12 when also opposite the output rod three dynamically sealed. For example, he carries in the region of its outer circumference and its inner circumference ever an annular seal 23 of which the one under seal slidable on the the interior 15 peripherally delimiting peripheral surface 24 of the device housing 12 is applied and of which the other under seal and also slidable on the outer circumference 25 the output rod three is applied. The mentioned peripheral surface 24 is from the inner surface of the tubular housing member 14 educated.

Der Antriebskolben 16 unterteilt den Innenraum 15 unter Abdichtung axial in einen ersten Arbeitsraum 26 und einen zweiten Arbeitsraum 27, wobei jeder dieser beiden Arbeitsräume 26, 27 mit einem von zwei die Wandung des Vorrichtungsgehäuses 12 durchsetzenden Fluidkanälen 28a, 28b kommuniziert. Durch diese beiden Fluidkanäle 28a, 28b hindurch können die beiden Arbeitsräume 26, 27 gesteuert mit einem Antriebsfluid beaufschlagt werden, wobei das Antriebsfluid insbesondere Druckluft ist, aber auch von einem anderen fluidischen Druckmedium gebildet sein kann. Das Druckmedium stammt von einer nicht weiter abgebildeten Druckquelle, die unter Zwischenschaltung einer ebenfalls nicht abgebildeten Steuerventileinrichtung an die beiden Fluidkanäle 28a, 28b angeschlossen ist.The drive piston 16 divided the interior 15 under sealing axially into a first working space 26 and a second workspace 27 where each of these two work spaces 26 . 27 with one of two the wall of the device housing 12 passing through fluid channels 28a . 28b communicated. Through these two fluid channels 28a . 28b The two working rooms can pass through 26 . 27 controlled by a drive fluid to be acted upon, wherein the drive fluid is in particular compressed air, but may also be formed by another fluidic pressure medium. The pressure medium comes from a pressure source, not shown, which, with the interposition of a likewise not shown control valve device to the two fluid channels 28a . 28b connected.

In einer Grundstellung der Antriebsvorrichtung 2 nimmt der Antriebskolben 16 eine aus 1 ersichtliche Position ein, in der er zu beiden stirnseitigen Abschlusswänden 13a, 13b beabstandet ist und somit die prinzipielle Möglichkeit besteht, den Antriebskolben 16 unter Ausführung einer ersten Antriebsbewegung 32a in Richtung zur ersten Abschlusswand 13a zu bewegen oder unter Ausführung einer entgegengesetzten zweiten Antriebsbewegung 32b in Richtung zur zweiten Abschlusswand 13b zu bewegen. Die erste Antriebsbewegung 32a ist mit der ersten Abtriebsbewegung 5a der Abtriebsstange 3 gleichgerichtet, und in entsprechender Weise ist die zweite Antriebsbewegung 32b gleich wie die zweite Abtriebsbewegung 5b der Abstriebsstange 3 orientiert.In a basic position of the drive device 2 takes the drive piston 16 one out 1 apparent position, in which he to both front end walls 13a . 13b is spaced and thus the basic possibility exists, the drive piston 16 under execution of a first drive movement 32a towards the first end wall 13a to move or under execution of an opposite second drive movement 32b towards the second end wall 13b to move. The first drive movement 32a is with the first output movement 5a the output rod three rectified, and in a corresponding way is the second drive movement 32b same as the second output movement 5b the drive rod three oriented.

Der Antriebskolben 16 umschließt die Abtriebsstange 3 derart, dass die Abtriebsstange 3 von dem eine Antriebsbewegung 32a, 32b ausführenden Antriebskolben 16 nicht direkt mitgenommen wird. Dementsprechend sind also lineare Relativbewegungen zwischen dem Antriebskolben 16 und der Abtriebsstange 3 möglich.The drive piston 16 encloses the output rod three such that the output rod three from that a drive movement 32a . 32b exporting drive piston 16 not taken directly. Accordingly, therefore, there are linear relative movements between the drive piston 16 and the output rod three possible.

Durch Ausstattung mit zwei Kupplungseinrichtungen 33a, 33b ist die Antriebsvorrichtung 2 allerdings in der Lage, durch zeitweilige Ankopplung des Antriebskolbens 16 an die Abtriebsstange 3 eine Mitnahmeverbindung zwischen diesen beiden Komponenten herzustellen, so dass die Abtriebsstange 3 je nachdem, ob der Antriebskolben 16 die erste oder zweite Antriebsbewegung 32a, 32b ausführt, unter Ausführung der ersten bzw. zweiten Abtriebsbewegung 5a bzw. 5b gleichgerichtet mitgenommen wird.By equipping with two coupling devices 33a . 33b is the drive device 2 However, able by temporary coupling of the drive piston 16 to the output rod three to make a driving connection between these two components, so that the output rod three depending on whether the drive piston 16 the first or second drive movement 32a . 32b performs, performing the first or second output movement 5a respectively. 5b is taken rectified.

Die Antriebsvorrichtung 2 ermöglicht also durch Betätigung des Antriebskolbens 16 eine Erzeugung einer Abtriebsbewegung 5a oder 5b der Abtriebsstange 3.The drive device 2 thus enables by actuation of the drive piston 16 a generation of a driven movement 5a or 5b the output rod three ,

Die beiden Kupplungseinrichtungen 33a, 33b sind zweckmäßigerweise identisch ausgebildet und vorzugsweise bezüglich einer zu der Längsachse 4 rechtwinkeligen Radialebene, die den Antriebskolben 16 längsmittig durchsetzt, spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet. Soweit im Folgenden nichts anderes ausgesagt ist, gelten die weiteren Ausführungen somit gleichzeitig für beide Kupplungseinrichtungen 33a, 33b.The two coupling devices 33a . 33b are expediently identical and preferably with respect to a to the longitudinal axis 4 right-angled radial plane containing the drive piston 16 longitudinally interspersed, mirror-symmetrical design and arranged. Unless otherwise stated below, the further embodiments thus apply simultaneously to both coupling devices 33a . 33b ,

Jede Kupplungseinrichtung 33a, 33b verfügt über eine Mehrzahl von konzentrisch um die Abtriebsstange 3 herum angeordneten Klemmelementen 34. Die Klemmelemente 34 jeder Kupplungseinrichtung 33a, 33b bilden also quasi einen Klemmelementenkranz, der die Abtriebsstange 3 konzentrisch umschließt. Bevorzugt sind die Klemmelemente 34 als Klemmbacken ausgebildet. An ihrer der Abtriebsstange 3 zugewandten Innenseite verfügen sie zweckmäßigerweise jeweils über eine Klemmfläche 35, die die gleiche Krümmung aufweist wie die Abtriebsstange 3 an ihrem Außenumfang 25.Each coupling device 33a . 33b has a plurality of concentric around the output rod three arranged around clamping elements 34 , The clamping elements 34 each coupling device 33a . 33b thus form virtually a clamping element ring, the output rod three concentrically encloses. The clamping elements are preferred 34 designed as jaws. At her the output rod three facing inside, they have expediently each have a clamping surface 35 that has the same curvature as the output rod three on its outer circumference 25 ,

Bei den Klemmelementen 34 handelt es sich vorzugsweise um individuelle Elemente, die beim Ausführungsbeispiel nicht direkt miteinander verbunden sind und sich somit auch nicht gegenseitig abstützen oder behindern können. Zwischen in der Umfangsrichtung der Abtriebsstange 3 unmittelbar benachbarten Klemmelementen 34 befindet sich jeweils ein einen ausreichenden Bewegungsspielraum gewährleistender spaltförmiger Zwischenraum 36.At the clamping elements 34 these are preferably individual elements which are not directly connected to each other in the exemplary embodiment and thus can not support or hinder each other. Between in the circumferential direction of the output rod three immediately adjacent clamping elements 34 There is in each case a sufficient space for movement ensuring gap-shaped gap 36 ,

Der Antriebskolben 16 verfügt an seiner der ersten Kupplungseinrichtung 33a zugewandten Stirnseite über eine konzentrisch um die Abtriebsstange 3 herum verlaufende erste Schubfläche 37a. Eine vergleichbar gestaltete zweite Schubfläche 37b befindet sich an der entgegengesetzten, der zweiten Kupplungseinrichtung 33b zugewandten Seite des Antriebskolbens 16. Die Schubflächen 37a, 37b können wie abgebildet direkt außen am Antriebskolben 16 angeordnet sein, können aber auch von der Grundfläche ringförmiger Aussparungen des Antriebskolbens 4 gebildet sein, die konzentrisch zu der Längsachse 4 im Antriebskolben 16 ausgebildet sind.The drive piston 16 has at its the first clutch device 33a facing end face over a concentric around the output rod three around first pushing surface 37a , A comparably designed second pushing surface 37b is located on the opposite, the second coupling device 33b facing side of the drive piston 16 , The shear surfaces 37a . 37b can be directly outside the drive piston as shown 16 can be arranged, but can also from the base of annular recesses of the drive piston 4 be formed concentric to the longitudinal axis 4 in the drive piston 16 are formed.

Die Schubflächen 37a, 37b sind in bezüglich der Längsachse 4 radialer Richtung zumindest in etwa gleich weit von dieser Längsachse 4 beabstandet wie die Klemmelemente 34. Die Klemmelemente 34 der ersten Kupplungseinrichtung 33a sind der ersten Schubfläche 37a axial vorgelagert, während die Klemmelemente 34 der zweiten Kupplungseinrichtung 33b der zweiten Schubfläche 37b axial vorgelagert sind. Die Anordnung ist insbesondere so getroffen, dass die Klemmelemente 34 an der jeweils zugeordneten Schubfläche 37a bzw. 37b ohne feste Verbindung anliegen. Wenn der Antriebskolben 16 die erste Antriebsbewegung 32a ausführt, wirkt er schiebend auf die Klemmelemente 34 der ersten Kupplungseinrichtung 33a ein. Bewegt sich der Antriebskolben 16 in entgegengesetzter Richtung, also unter Ausführung der zweiten Antriebsbewegung 32b, schiebt er die Klemmelemente 34 der zweiten Kupplungseinrichtung 33b vor sich her.The shear surfaces 37a . 37b are in relation to the longitudinal axis 4 radial direction at least in about the same distance from this longitudinal axis 4 spaced as the clamping elements 34 , The clamping elements 34 the first coupling device 33a are the first pushing surface 37a axially upstream, while the clamping elements 34 the second coupling device 33b the second pushing surface 37b axially upstream. The arrangement is in particular made such that the clamping elements 34 at the respective associated thrust surface 37a respectively. 37b rest without firm connection. When the drive piston 16 the first drive movement 32a executing, he acts sliding on the clamping elements 34 the first coupling device 33a one. Moves the drive piston 16 in the opposite direction, ie under execution of the second drive movement 32b , he pushes the clamping elements 34 the second coupling device 33b in front of him.

Jede Kupplungseinrichtung 33a, 33b verfügt zusätzlich über eine Abstützeinrichtung 38, die mit den Klemmelementen 34 der gleichen Kupplungseinrichtung 33a, 33b zusammenwirkt.Each coupling device 33a . 33b also has a support device 38 that with the clamping elements 34 the same coupling device 33a . 33b interacts.

Jede Abstützeinrichtung 38 verfügt über einen die Abtriebsstange 3 konzentrisch mit radialem Abstand umschließenden Stützring 42. Dieser Stützring ist in sich starr ausgebildet, so dass er durch die im Betrieb der Antriebsvorrichtung 2 auftretenden Kräfte weder in radialer Richtung noch in Umfangsrichtung eine Verformung erfährt. Der Durchmesser des Stützringes 42 ist größer als der Durchmesser des zugeordneten Kranzes aus Klemmelementen 34, so dass sich ein radialer Abstand zwischen den Klemmelementen 34 und dem Stützring 42 rings um die Anordnung von Klemmelementen 34 herum ergibt.Each support device 38 has an output rod three Concentric with radial distance enclosing support ring 42 , This support ring is rigid in itself, so that it by the operation of the drive device 2 occurring forces undergoes neither deformation in the radial direction nor in the circumferential direction. The diameter of the support ring 42 is greater than the diameter of the associated ring of clamping elements 34 , so that there is a radial distance between the clamping elements 34 and the support ring 42 around the arrangement of clamping elements 34 results around.

Jede Abstützeinrichtung 38 verfügt außerdem über eine Mehrzahl von um die Abtriebsstange 3 herum verteilt angeordneten Stützstreben 43. Diese Stützstreben 43 erstrecken sich jeweils speichenartig zwischen je einem Klemmelement 34 und dem Stützring 42, wobei sie jeweils derart schräg verlaufend ausgerichtet sind, dass sie sich in sowohl einer radialen als auch einer überlagerten axialen Richtungskomponente erstrecken.Each support device 38 also has a plurality of around the output rod three distributed around supporting struts distributed around 43 , These struts 43 each extending like a spoke between each a clamping element 34 and the support ring 42 each aligned obliquely so as to extend in both a radial and a superimposed axial directional component.

Zweckmäßigerweise ist jedem Klemmelement 34 eine eigene Stützstrebe 43 individuell zugeordnet, wobei ferner in zweckmäßiger Weise an jedem Klemmelement 34 nur eine einzige Stützstrebe 43 angreift.Conveniently, each clamping element 34 a separate strut 43 individually assigned, and further expediently on each clamping element 34 only a single strut 43 attacks.

Die Stützstreben 43 sind vorzugsweise in gleichmäßiger winkelmäßiger Verteilung rings um die Abtriebsstange 3 verteilt angeordnet und jede Stützstrebe 43 erstreckt sich insbesondere zumindest im Wesentlichen radial bezüglich der Längsachse 4, wenn man die Anordnung von Stützstreben 43 in Achsrichtung der Längsachse 4 gemäß 2 betrachtet.The struts 43 are preferably evenly distributed around the output rod three arranged distributed and each strut 43 extends in particular at least substantially radially with respect to the longitudinal axis 4 when looking at the arrangement of struts 43 in the axial direction of the longitudinal axis 4 according to 2 considered.

Die Stützstreben 43 sind derart schräg bezüglich einer zur Längsachse 4 rechtwinkeligen Radialebene ausgerichtet, dass ihr näher bei der Abtriebsstange 3 liegender innerer Endabschnitt 44 axial näher bei dem Antriebskolben 16 liegt als ihr radial weiter außen liegender äußerer Endabschnitt 45. Dementsprechend ergibt sich, im Längsschnitt gemäß 1 gesehen, eine derartige Schräganordnung der Stützstreben 43, dass sie sich jeweils ausgehend vom jeweils zugeordneten Klemm-element 34 mit einer vom Antriebskolben 16 wegweisenden Axialkomponente schräg nach radial außen erstrecken.The struts 43 are so inclined with respect to a longitudinal axis 4 right-angled radial plane that aligns it closer to the output rod three lying inner end section 44 axially closer to the drive piston 16 lies as its radially outer outer end portion 45 , Accordingly, results in longitudinal section according to 1 seen, such an oblique arrangement of the support struts 43 in that they each start from the respective associated clamping element 34 with one from the drive piston 16 pioneering axial component obliquely extend radially outward.

Die Schrägneigung ist insbesondere so gewählt, dass der Winkel 48 zwischen der Längsachse 46 jeder Stützstrebe und einer zur Längsachse 4 senkrechten, durch die inneren Endabschnitte 44 hindurchgehenden Radialebene 47 ein spitzer Winkel ist. Dieser spitze Winkel liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 und 10 Grad.The oblique inclination is chosen in particular so that the angle 48 between the longitudinal axis 46 each strut and one to the longitudinal axis 4 vertical, through the inner end sections 44 passing radial plane 47 there is an acute angle. This acute angle is for example in a range between 5 and 10 degrees.

Die Stützstreben 43 stützen sich in ihrer Längsrichtung 46 an sowohl dem Stützring 42 als auch dem jeweils zugeordneten Klemmelement 34 ab. Darüber hinaus ist jede Stützstrebe 43 relativ zum Stützring 42 und zu dem ihr zugeordneten Klemmelement 34 in einer Ebene schwenkbeweglich, die durch die Längsachse 4 und eine hierzu radiale Achse aufgespannt ist. Mit anderen Worten kann jede Stützstrebe 43 bezüglich dem Stützring 42 und dem zugeordneten Klemmelement 34 in einer Schwenkebene verschwenkt werden, die sich rechtwinkelig zu der Radialebene 47 erstreckt und die Längsachse 4 beinhaltet.The struts 43 are supported in their longitudinal direction 46 on both the support ring 42 as well as the respective associated clamping element 34 from. In addition, each strut is 43 relative to the support ring 42 and to its associated clamping element 34 pivotable in a plane passing through the longitudinal axis 4 and a radial axis is clamped thereto. In other words, each support strut 43 with respect to the support ring 42 and the associated clamping element 34 be pivoted in a pivot plane perpendicular to the radial plane 47 extends and the longitudinal axis 4 includes.

Diese Schwenkbeweglichkeit wird zweckmäßigerweise dadurch gewährleistet, dass die Stützstreben 43 jeweils über ein inneres Gelenk 52 mit dem zugeordneten Klemmelement 34 und über ein äußeres Gelenk 53 mit dem Stützring 42 gelenkig verbunden sind.This pivoting movement is advantageously ensured by the fact that the support struts 43 each via an inner joint 52 with the associated clamping element 34 and over an outer joint 53 with the support ring 42 are hingedly connected.

Vorzugsweise sind die äußeren Gelenke 53 als aus mindestens einem biegbaren Materialsteg bestehende Festkörpergelenke ausgebildet, wobei sie über diesen als Festkörpergelenk fungierenden Materialsteg jeweils einstückig mit dem Stützring 42 verbunden sind.Preferably, the outer joints 53 formed as consisting of at least one flexible material web solid joints, where they act on this acting as a solid-body joint material web in each case integral with the support ring 42 are connected.

Eine vergleichbare Ausgestaltung wäre auch bezüglich der inneren Gelenke 52 möglich, wobei sich hier allerdings aufgrund der einfacheren Herstellbarkeit die beim Ausführungsbeispiel realisierte Lösung empfiehlt. Diese Lösung sieht eine separate Ausgestaltung der Stützstreben 43 und der Klemmelemente 34 vor, wobei jedes Klemmelement 34 eine zu seiner nach radial außen orientierten Außenfläche hin offene Lagerausnehmung 55 aufweist, in die die zugeordnete Stützstrebe 43 mit einem am inneren Endabschnitt 44 angeordneten Lagervorsprung 56 schwenkbeweglich eintaucht.A comparable embodiment would also be with respect to the inner joints 52 possible, but here is recommended due to the ease of manufacture, the solution realized in the embodiment. This solution provides a separate embodiment of the support struts 43 and the clamping elements 34 before, each clamping element 34 a bearing recess open towards its radially outwardly oriented outer surface 55 in which the associated support strut 43 with an am inner end portion 44 arranged bearing projection 56 swiveling submerses.

Die Lagerausnehmung 55 hat in Achsrichtung der Längsachse 4 eine größere Breite als der Lagervorsprung 56, so dass letzterer und mithin die Stützstrebe 43 ausreichend Bewegungsspielraum zum Ausführen der Schwenkbewegung hat. Der Lagervorsprung 56 ist außerdem in der Lage, sich mit seiner Stirnfläche am Grund der Lagerausnehmung 55 axial in Längsrichtung der Stützstrebe 43 abzustützen.The bearing recess 55 has in the axial direction of the longitudinal axis 4 a greater width than the bearing projection 56 so that the latter and thus the support strut 43 has sufficient freedom of movement to perform the pivoting movement. The bearing projection 56 is also able, with its face at the bottom of the bearing recess 55 axially in the longitudinal direction of the support strut 43 support.

Somit ergibt sich eine Konstellation, bei der jede Stützstrebe 43 in ihrer Längsrichtung, also in Achsrichtung ihrer Längsachse 46, einerseits über das äußere Gelenk 53 an dem Stützring 42 und andererseits über das innere Gelenk 52 am zugeordneten Klemmelement 34 abgestützt ist.This results in a constellation in which each strut 43 in its longitudinal direction, ie in the axial direction of its longitudinal axis 46 on the one hand via the outer joint 53 on the support ring 42 and on the other hand, about the inner joint 52 on the associated clamping element 34 is supported.

Zu jeder Abstützeinrichtung 38 gehören auch noch Federmittel 57, die den zur gleichen Kupplungseinrichtung 33a bzw. 33b gehörenden Stützring 42 in Richtung zum Antriebskolben 16 hin nachgiebig abstützen. Die Abstützung erfolgt also entgegengesetzt zu der für die Betätigung der Kupplungseinrichtung 33a, 33b jeweils relevanten Antriebsbewegung 32a, 32b.To every support device 38 also include spring means 57 that the same coupling device 33a respectively. 33b belonging support ring 42 towards the drive piston 16 supported yielding. The support is thus opposite to that for the actuation of the coupling device 33a . 33b each relevant drive movement 32a . 32b ,

Die Federmittel 57 jeder Kupplungseinrichtung 33a, 33b sind wirkungsmäßig zwischen den Stützring 42 und eine Abstützstruktur 58 zwischengeschaltet, wobei die Abstützstruktur 58 eine Komponente ist, relativ zu der der Antriebskolben 16 linear verschiebbar ist und die zweckmäßigerweise von dem Vorrichtungsgehäuse 12 gebildet ist.The spring means 57 each coupling device 33a . 33b are effective between the support ring 42 and a support structure 58 interposed, wherein the support structure 58 a component is relative to that of the drive piston 16 is linearly displaceable and expediently from the device housing 12 is formed.

Die Federmittel 57 sind vorzugsweise axial zwischen den Stützring 42 und die sich an die zugeordnete Kupplungseinrichtung 33a, 33b anschließende erste bzw. zweite Abschlusswand 13a, 13b zwischengeschaltet. Vorzugsweise sind sie als Druckfedermittel ausgebildet, wobei sie beim Ausführungsbeispiel in Gestalt je einer Schraubendruckfeder realisiert sind. In platzsparender Weise sind die Federmittel dabei jeweils koaxial um die Abtriebsstange 3 herum angeordnet.The spring means 57 are preferably axially between the support ring 42 and to the associated coupling device 33a . 33b subsequent first or second end wall 13a . 13b interposed. Preferably, they are designed as compression spring means, wherein they are realized in the embodiment in the form of a respective helical compression spring. In a space-saving manner, the spring means are each coaxial with the output rod three arranged around.

Die Federmittel 57 könnten sich direkt an dem Stützring 42 abstützen. Damit dieser jedoch keiner besonderen Bearbeitung bedarf, ist es zweckmäßiger, den Stützring 42 durch einen Aufnahmering 62 zu umfassen, an dem sich die Federmittel 57 abstützen. Der Aufnahmering 62 fungiert somit als Kraftübertragungsglied zwischen dem Stützring 42 und den Federmitteln 57. Während der Stützring 42 vorzugsweise aus einem Metall besteht, kann der Aufnahmering 62 aus einem leicht in die gewünschte Form bringbaren Kunststoffmaterial bestehen.The spring means 57 could be directly on the support ring 42 support. However, this requires no special processing, it is more appropriate, the support ring 42 through a pickup ring 62 to include, at which the spring means 57 support. The recording ring 62 thus acts as a power transmission member between the support ring 42 and the spring means 57 , While the support ring 42 preferably made of a metal, the receiving ring 62 consist of an easily brought into the desired shape plastic material.

Der Aufnahmering 62 lässt sich auch sehr einfach so gestalten, dass die Federmittel 57 daran sicher zentriert und fixiert sind. Beispielhaft verfügt der Aufnahmering 62 über einen bezüglich der Abtriebsstange 3 konzentrischen Zentrierbund 63, der in eine vom Antriebskolben 16 axial entgegengesetzte Richtung weist und somit den Federmitteln 57 zugewandt ist, in die der Zentrierbund 63 zentrierend eintaucht.The recording ring 62 can also be very easily designed so that the spring means 57 securely centered and fixed. By way of example, the receiving ring has 62 about one with respect to the output rod three concentric centering collar 63 into one of the drive piston 16 axially opposite direction and thus the spring means 57 facing, in which the centering collar 63 dipping centering.

Nachfolgend wird ausgehend von der in 1 gezeigten Grundstellung eine vorteilhafte Betriebsweise der Antriebsvorrichtung 2 erläutert.Hereinafter, starting from the in 1 shown basic position an advantageous mode of operation of the drive device 2 explained.

Zunächst wird eine Betriebsphase geschildert, in der die Abtriebsstange 3 zu einer ersten Abtriebsbewegung 5a veranlasst wird und dadurch einen entsprechend orientierten Hubschritt ausführt.First, an operating phase is described, in which the output rod three to a first output movement 5a is caused and thereby executes a correspondingly oriented lifting step.

Beginnend mit der Grundstellung sind zunächst die beiden Arbeitsräume 26, 27 drucklos. Der Antriebskolben 16 liegt somit zusammen mit seinen dynamischen Dichtungen 23 durch die Federmittel 57 federkraftzentriert im Innenraum 15. Hierbei liegen die Klemmelemente 34 nur lose am Außenumfang 25 der Abtriebsstange 3 an, so dass selbige ungehindert axial verschiebbar ist, beispielsweise durch Antriebsmittel 7 eines Linearantriebes 1.Starting with the basic position are initially the two work spaces 26 . 27 depressurized. The drive piston 16 lies together with its dynamic seals 23 through the spring means 57 spring-centered in the interior 15 , Here are the clamping elements 34 only loose on the outer circumference 25 the output rod three on, so that the same is freely displaced axially, for example by drive means 7 a linear drive 1 ,

Zur Aktivierung der Antriebsvorrichtung 2 wird bei entlüftetem erstem Arbeitsraum 26 unter atmosphärischem Überdruck stehendes Antriebsfluid durch den Fluidkanal 28b hindurch in den zweiten Arbeitsraum 27 eingeleitet. Dieses Arbeitsfluid beaufschlagt den Antriebskolben 16 in Richtung der ersten Antriebsbewegung 32a und verschiebt den Antriebskolben 16 in dieser Richtung.To activate the drive device 2 is at vented first working space 26 under atmospheric pressure driving fluid through the fluid channel 28b through into the second working space 27 initiated. This working fluid acts on the drive piston 16 in the direction of the first drive movement 32a and shifts the drive piston 16 in this direction.

Bei Ausführung dieser ersten Arbeitsbewegung 32a werden die Klemmelemente 34 der ersten Kupplungseinrichtung 33a allesamt gleichzeitig von der ersten Schubfläche 37a des Antriebskolbens 16 beaufschlagt und gleichgerichtet mitgenommen. Die Klemmelemente 34 ihrerseits nehmen dabei die inneren Endabschnitte 44 der Stützstreben 43 mit, was zur Folge hat, dass der zwischen den Längsachsen 46 der Stützstreben 43 und der Radialebene 47 vorhandene Winkel verkleinert wird. Die Stützstreben 43 werden steiler angestellt, wobei sie sich in ihrer Längsrichtung zwischen dem jeweils zugeordneten Klemmelement 34 und dem Stützring 42 in Längsrichtung verkeilen bzw. versprießen.When executing this first working movement 32a become the clamping elements 34 the first coupling device 33a all at the same time from the first pushing surface 37a of the drive piston 16 charged and rectified taken. The clamping elements 34 in turn take the inner end sections 44 the struts 43 with, which has the consequence that between the longitudinal axes 46 the struts 43 and the radial plane 47 existing angle is reduced. The struts 43 are made steeper, being in their longitudinal direction between the respective associated clamping element 34 and the support ring 42 wedge or sprout in the longitudinal direction.

Dieser Vorgang kann mit einem geringfügigen Ausknicken oder Ausbeulen der Stützstreben 43 in der Richtung der ersten Antriebsbewegung 32a oder in der entgegengesetzten Richtung verbunden sein. Unter anderem bauen hierdurch die Stützstreben 43 in ihrer Längsrichtung 46 verstärkt wirksame Druckkräfte auf, mit denen sie die Klemmelemente 34 radial nach innen an den Außenumfang 25 der Abtriebsstange 3 andrücken. Zweckmäßigerweise kommen die Stützstreben 43 bei einem seitlichen Ausknicken schneller in die Senkrechte, so dass sie durch das Biegefederverhalten ein erhöhtes Rückstellvermögen aufweisen können.This process can be done with a slight buckling or bulging of the struts 43 in the direction of the first drive movement 32a or be connected in the opposite direction. Among other things, thereby build the struts 43 in their longitudinal direction 46 reinforced effective pressure forces, with which they the clamping elements 34 radially inward to the outer circumference 25 the output rod three press down. Conveniently, the support struts come 43 with a lateral buckling faster in the vertical, so that they can have an increased resilience by the bending spring behavior.

Hintergrund für dieses Verhalten ist der Umstand, dass die Stützstreben 43 als Knickfederelemente ausgebildet sind, die bei einer gewissen Längsbelastung bzw. in ihrer Längsrichtung orientierten Druckbeaufschlagung seitwärts federelastisch ausknicken können und wieder in die Ausgangslage zurückkehren können, wenn die Druckbeaufschlagung wieder entfernt wird.Background for this behavior is the fact that the struts 43 are designed as buckling spring elements which can buckle sideways resiliently at a certain longitudinal load or in their longitudinal direction pressurization and can return to the starting position when the pressurization is removed again.

Bei diesem, die Stützstreben 43 verformenden Vorgang ändert der Stützring 42 seine Axialposition nicht. Die durch die Stützstreben 43 in ihn einwirkenden, in Richtung der ersten Antriebsbewegung 32a orientierten Axialkräfte sind zu gering, um die von den Federmitteln 57 in entgegengesetzter Richtung ausgeübte Stützkraft zu überwinden.In this, the struts 43 deforming process changes the support ring 42 its axial position is not. The through the struts 43 acting in it, in the direction of the first drive movement 32a oriented axial forces are too low to that of the spring means 57 overcome in the opposite direction applied support force.

Der Antriebskolben 16 schiebt die Klemmelemente 34 unter zunehmendem Aufbau der auf die Klemmelemente 34 einwirkenden Radialkräfte soweit relativ zur Abtriebsstange 3 vor sich her, bis die durch die Stützstreben 43 hervorgerufenen radialen Kräfte einen ausreichend hohen Anpressdruck zwischen den Klemmelementen 34 und dem Außenumfang 25 der Abtriebsstange 3 hervorgerufen haben, der in Achsrichtung der Längsachse 4 durch Reibschluss eine feste Mitnahmeverbindung zwischen den Klemmelementen 34 und der Abtriebsstange 3 hervorruft.The drive piston 16 pushes the clamping elements 34 under increasing construction of the clamping elements 34 acting radial forces as far relative to the output rod three in front of them, through the support struts 43 caused radial forces a sufficiently high contact pressure between the clamping elements 34 and the outer circumference 25 the output rod three have caused, in the axial direction of the longitudinal axis 4 by frictional engagement a fixed driving connection between the clamping elements 34 and the output rod three causes.

Bei der sich nun weiter fortsetzenden ersten Antriebsbewegung 32a nimmt der Antriebskolben 16 über die Klemmelemente 34 die Abtriebsstange 3 mit und ruft deren erste Abtriebsbewegung 5a hervor.At the now continuing first drive movement 32a takes the drive piston 16 over the clamping elements 34 the output rod three with and calls their first output movement 5a out.

In Verbindung mit einem vorhandenen Linearantrieb 1 kann dies dazu genutzt werden, zusätzlich zu diesem Linearantrieb 1 eine Abtriebskraft auf die Abtriebsstange 3 auszuüben.In conjunction with an existing linear drive 1 this can be used in addition to this linear actuator 1 an output force on the output rod three exercise.

Wenn sich der Antriebskolben 16 gemeinsam mit den Klemmelementen 34 und der Abtriebsstange 3 bewegt, macht der Stützring 42 diese Linearbewegung mit. Aufgrund seiner nachgiebigen Abstützung durch die Federmittel 57 kann er unter Komprimierung der Federmittel 57 entsprechend zurückweichen und somit mitfahren.When the drive piston 16 together with the clamping elements 34 and the output rod three moves, makes the support ring 42 this linear movement with. Due to its resilient support by the spring means 57 he can under compression of the spring means 57 backing back accordingly and thus ride along.

Die Federmittel 57 sind insbesondere derart ausgelegt, dass die von ihnen entwickelte Stützkraft groß genug ist, um den Stützring 42 solange axial ortsfest zu fixieren, bis sich zwischen den Klemmelementen 34 und der Abtriebsstange 3 die geschilderte Mitnahmeklemmung ausgebildet hat.The spring means 57 are particularly designed so that the support force developed by them is large enough to the support ring 42 as long as axially fixed to fix up between the clamping elements 34 and the output rod three has formed the described entrainment clamp.

Pro Aktivierungsvorgang lässt sich die Abtriebsstange 3 um einen Hubschritt axial verlagern, dessen Länge der dem Stützring 42 zur Verfügung stehenden axialen Hubstrecke entspricht. Ist eine weitergehende Verlagerung der Abtriebsstange 3 gewünscht, kann die Aktivierung mehrmals hintereinander erfolgen, so dass die Abtriebsstange 3 schrittweise bzw. getaktet voranbewegt wird.For each activation process, the output rod can be three to shift axially by a stroke, the length of the support ring 42 corresponds to available axial stroke. Is a further shift of the output rod three desired, the activation can be done several times in a row, so that the output rod three is advanced gradually or clocked.

Um den Antriebskolben 16 wieder in die Grundstellung zurück zu bewegen, genügt eine Entlüftung des zweiten Arbeitsraumes 27. Die Stützstreben 43 entspannen sich dann sofort, so dass der Anpressdruck zwischen den Klemmelementen 34 und der Abtriebsstange 3 nachlässt und die Federmittel 57 in der Lage sind, den Stützring 42 zusammen mit den Stützstreben 43, den Klemmelementen 34 und dem Antriebskolben 16 wieder in die Grundstellung zurückzuschieben.To the drive piston 16 to move back to the normal position, a ventilation of the second working space is sufficient 27 , The struts 43 then relax immediately, allowing the contact pressure between the clamping elements 34 and the output rod three wears off and the spring means 57 are capable of the support ring 42 along with the struts 43 , the clamping elements 34 and the drive piston 16 to push back to the basic position.

Um die entgegengesetzte zweite Abtriebsbewegung 5b der Abtriebsstange 3 hervorzurufen, erfolgt in der eben geschilderten Weise analog eine Betätigung der zweiten Kupplungseinrichtung 33b. Hierzu wird bei druckentlastetem zweitem Arbeitsraum 27 der erste Arbeitsraum 26 mit einem Arbeitsfluid beaufschlagt.To the opposite second output movement 5b the output rod three cause in the manner just described analogous to an actuation of the second coupling device 33b , For this purpose, with pressure-relieved second working space 27 the first workroom 26 subjected to a working fluid.

Obgleich die Stützstreben 43 beim Ausführungsbeispiel an ihren äußeren Endabschnitten 45 über Festkörpergelenke abgestützt sind, kann der Knicklastfall annähernd im Sinne von Euler als beidseitig nicht fest eingespannt angesehen werden. Zusätzlich ist durch die geschilderte Auslegung dafür Sorge getragen, dass beim Aufbau der für die reibschlüssige Verbindung maßgeblichen Radialkraft keine Selbsthemmung aufgebaut wird. Auch ohne einen zusätzlichen mechanischen Lösevorgang kehren dadurch die speichenartig angeordneten Stützstreben 43 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück, sobald der Antriebskolben 16 gelöst wird. Dies wird zusätzlich durch eine Restbiegesteifigkeit der Festkörpergelenke im Bereich des Stützringes 42 unterstützt.Although the struts 43 in the embodiment at its outer end portions 45 are supported on solid joints, the buckling load case can be considered approximately in the sense of Euler as both sides not firmly clamped. In addition, care is taken by the described interpretation that no self-locking is built up in the construction of the decisive for the frictional connection radial force. Even without an additional mechanical release process thereby sweep the spoke-like arranged struts 43 back to its original position as soon as the drive piston 16 is solved. This is additionally due to a residual bending stiffness of the solid joints in the region of the support ring 42 supported.

Bei dem mit zwei Kupplungseinrichtungen 33a, 33b ausgestatteten Ausführungsbeispiel ist ein und derselbe Antriebskolben 16 für die Aktivierung beider Kupplungseinrichtungen 33a, 33b verantwortlich. Man erspart sich somit eine Mehrfachanordnung von Antriebskolben 16, was die Herstellungskosten und die Abmessungen der Antriebsvorrichtung 2 reduziert.In the case of two coupling devices 33a . 33b equipped embodiment is one and the same drive piston 16 for the activation of both coupling devices 33a . 33b responsible. This saves a multiple arrangement of drive piston 16 What the manufacturing cost and dimensions of the drive device 2 reduced.

Die Klemmelemente 34 sind zweckmäßigerweise nach Art von Kreisringsegmenten gestaltet und verfügen nicht nur an der Innenseite, sondern auch an ihrer entgegengesetzten Außenseite über eine gekrümmte Kontur.The clamping elements 34 are suitably designed in the manner of circular ring segments and have not only on the inside, but also on its opposite outer side over a curved contour.

Der Stützring 42 und die Stützstreben 43 sind insbesondere als Komponenten eines einstückigen Bauteils realisiert, das vorzugsweise aus Federstahl besteht.The support ring 42 and the struts 43 are realized in particular as components of a one-piece component, which preferably consists of spring steel.

Die inneren Endabschnitte 44 der federnden Stützstreben 43 sind hinsichtlich ihrer Länge insbesondere so ausgebildet, dass in der Grundstellung der Anordnung möglichst wenig Spielraum zur Grundfläche der sie aufnehmenden Lagerausnehmungen 55 besteht.The inner end sections 44 the resilient struts 43 are in terms of their length in particular designed so that in the basic position of the arrangement as little leeway to the base of the receiving bearing recesses 55 consists.

Soll mit der Antriebsvorrichtung 2 eine Abtriebs-bewegung der Abtriebsstange 3 in nur einer einzigen axialen Richtung erzeugt werden, kann selbstverständlich auf eine der beiden Kupplungseinrichtungen 33a, 33b verzichtet werden.Target with the drive device 2 an output movement of the output rod three can be generated in only a single axial direction, of course, on one of the two coupling devices 33a . 33b be waived.

Der Stützring 42 erfährt mit Ausnahme der durch die Federmittel 57 und die Stützstreben 43 auf ihn einwirkenden Kräfte keine weitere Beaufschlagung. Er stützt sich insbesondere nicht anderweitig an der Abstützstruktur 58 ab. Exemplarisch ist er mit radialem Abstand zu der Umfangsfläche 24 des Gehäuseelementes 14 angeordnet, was in gleicher Weise für den beim Ausführungsbeispiel zusätzlich vorhandenen Aufnahmering 62 gilt. Auch ohne die Federmittel 57 wird der Stützring 42 durch die ihn tragenden Klemmelemente 34 sicher festgehalten, so dass er keiner anderweitigen Abstützung und Führung bedarf.The support ring 42 learns except by the spring means 57 and the struts 43 forces acting on him no further admission. In particular, he does not rely on the support structure otherwise 58 from. He is exemplary with a radial distance to the peripheral surface 24 of the housing element 14 arranged, which in the same way for the receiving ring additionally present in the embodiment 62 applies. Even without the spring means 57 becomes the support ring 42 by the clamping elements carrying it 34 securely held so that he does not need any other support and guidance.

Claims (15)

Antriebsvorrichtung, mit einem durch Fluidkraft zu einer axialen Antriebsbewegung antreibbaren Antriebskolben (16), der von einer Abtriebsstange (3) axial verschiebbar durchsetzt ist, und mit mindestens einer die Herstellung einer Mitnahmeverbindung zwischen dem Antriebskolben (16) und der Abtriebsstange (3) ermöglichenden Kupplungseinrichtung (33a, 33b), die eine Mehrzahl von konzentrisch um die Abtriebsstange (3) herum verteilt angeordneten Klemmelementen (34) aufweist, die von dem Antriebskolben (16) bei Ausführung seiner Antriebsbewegung axial beaufschlagbar und dadurch axial mitnehmbar sind, und die eine den Klemmelementen (34) zugeordnete Abstützeinrichtung (38) aufweist, die derart auf die vom Antriebskolben (16) mitgenommenen Klemmelemente (34) einwirkt, dass selbige radial nach innen an den Außenumfang (25) der Abtriebsstange (3) angedrückt und mit dieser derart lösbar verklemmt werden, dass die Abtriebsstange (3) die weitere Antriebsbewegung des Antriebskolbens (16) unter Ausführung einer Abtriebsbewegung mitmacht, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (38) einen die Abtriebsstange (3) mit radialem Abstand umschließenden und in sich starren Stützring (42) aufweist und außerdem über eine Mehrzahl von um die Abtriebsstange (3) herum verteilt angeordneten, sich jeweils speichenartig mit radialer Richtungskomponente schräg zwischen einem Klemmelement (34) und dem Stützring (42) erstreckenden Stützstreben (43) verfügt, wobei die Stützstreben (43) als Knickfederelemente ausgebildet sind, die bei in ihrer Längsrichtung erfolgender Druckbeaufschlagung seitwärts federelastisch ausknicken können und wobei der Stützring (42) durch Federmittel (57) entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsbewegung derart nachgiebig abgestützt ist, dass er bei mit der Abtriebsstange (3) verklemmten Klemmelementen (34) zur Ermöglichung der Abtriebsbewegung der Abtriebsstange (3) zurückweichen kann.Drive device, with a drive piston driven by fluid force to an axial drive movement ( 16 ), which is supported by an output rod ( three ) is axially displaceable, and with at least one of the production of a driving connection between the drive piston ( 16 ) and the output rod ( three ) enabling coupling device ( 33a . 33b ), a plurality of concentric about the output rod ( three ) distributed around clamping elements ( 34 ) provided by the drive piston ( 16 ) are axially acted upon in the execution of its drive movement and thereby axially entrained, and one of the clamping elements ( 34 ) associated support device ( 38 ), which in such a way on the drive piston ( 16 ) entrained clamping elements ( 34 ) acts that selbige radially inwardly to the outer circumference ( 25 ) of the output rod ( three ) are pressed and so releasably jammed with this, that the output rod ( three ) the further drive movement of the drive piston ( 16 ) participates under execution of a driven movement, characterized in that the support device ( 38 ) one the output rod ( three ) with radially spaced surrounding and inherently rigid support ring ( 42 ) and also a plurality of around the output rod ( three ) arranged around, each spokes-like with radial direction component obliquely between a clamping element ( 34 ) and the support ring ( 42 ) extending struts ( 43 ), wherein the support struts ( 43 ) are formed as buckling spring elements which can buckle laterally resiliently in their longitudinal direction of pressurization and wherein the support ring ( 42 ) by spring means ( 57 ) is resiliently supported opposite to the direction of the drive movement in such a way that it is in contact with the output rod ( three ) jammed clamping elements ( 34 ) to enable the output movement of the output rod ( three ) can retreat. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass pro Klemmelement (34) eine eigene Stützstrebe (43) vorhanden ist, wobei zweckmäßigerweise jedes Klemmelement (34) mittels einer einzigen Stützstrebe (43) am Stützring (43) abgestützt ist.Drive device according to claim 1, characterized in that per clamping element ( 34 ) own support strut ( 43 ) is present, expediently each clamping element ( 34 ) by means of a single support strut ( 43 ) on the support ring ( 43 ) is supported. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstreben (43) derart vorgekrümmt sind, dass sie untereinander identische Vorzugsrichtungen für das Ausknicken haben.Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the support struts ( 43 ) are pre-curved in such a way that they have mutually identical preferred directions for buckling. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstreben (43) sowohl mit dem Stützring (42) als auch mit dem jeweils zugeordneten Klemmelement (34) gelenkig verbunden sind.Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support struts ( 43 ) with both the support ring ( 42 ) as well as with the respective associated clamping element ( 34 ) are hingedly connected. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstreben (43) jeweils einstückig, zweckmäßigerweise über ein aus mindestens einem biegbaren Materialsteg (54) bestehendes Festkörpergelenk, mit dem Stützring (42) verbunden sind.Drive device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support struts ( 43 ) in each case in one piece, expediently via an at least one bendable material web ( 54 ) existing solid-state joint, with the support ring ( 42 ) are connected. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stützstrebe (43) schwenkbeweglich in eine am zugeordneten Klemmelement (34) ausgebildete Lagerausnehmung (55) eintaucht.Drive device according to one of claims 1 to 5, characterized in that each support strut ( 43 ) pivotally in a on the associated clamping element ( 34 ) formed Lagerausnehmung ( 55 immersed). Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stützstrebe (43) derart schräg angeordnet ist, dass sie sich ausgehend vom zugeordneten Klemmelement (34) mit sowohl einer vom Antriebskolben (16) wegweisenden Axialkomponente als auch einer nach radial außen verlaufenden Radialkomponente zum Stützring (14) hin erstreckt.Drive device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each support strut ( 43 ) is arranged obliquely so that it starts from the associated clamping element ( 34 ) with both one of the drive piston ( 16 ) groundbreaking axial component as well as a radially outwardly extending radial component to the support ring ( 14 ) extends. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (34) als individuelle Klemmbacken ausgebildet sind und/oder an ihrer radialen Innenseite eine der Krümmung des Außenumfanges (25) der Abtriebsstange (3) entsprechend gekrümmte Klemmfläche (35) aufweisen.Drive device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping elements ( 34 ) are formed as individual jaws and / or on its radial inner side of the curvature of the outer periphery ( 25 ) of the Output rod ( three ) correspondingly curved clamping surface ( 35 ) exhibit. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen in Umfangsrichtung der Abtriebsstange (3) unmittelbar benachbart zueinander angeordneten Klemmelementen (34) jeweils ein spaltförmiger Zwischenraum (36) angeordnet ist.Drive device according to one of claims 1 to 8, characterized in that between in the circumferential direction of the output rod ( three ) immediately adjacent to each other arranged clamping elements ( 34 ) each have a gap-shaped intermediate space ( 36 ) is arranged. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (34) dem Antriebskolben (16) in Richtung dessen Antriebsbewegung vorgelagert sind, wobei der Antriebskolben (16) eine den Klemmelementen (34) zugewandte und zweckmäßigerweise ringförmige Schubfläche (37a, 37b) aufweist, mit der er gleichzeitig auf alle Klemmelemente (34) einwirken kann.Drive device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the clamping elements ( 34 ) the drive piston ( 16 ) in the direction of its drive movement are upstream, wherein the drive piston ( 16 ) one of the clamping elements ( 34 ) facing and expediently annular thrust surface ( 37a . 37b ), with which he at the same time on all clamping elements ( 34 ) can act. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (57) als axial zwischen den Stützring (42) und eine zweckmäßigerweise von einer Gehäusewand (13b) eines Vorrichtungsgehäuses (12) gebildete Abstützstruktur (58) zwischengeschaltete Druckfedermittel ausgebildet sind, die die Abtriebsstange (3) zweckmäßigerweise koaxial umschließen.Drive device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the spring means ( 57 ) as axially between the support ring ( 42 ) and one expediently from a housing wall ( 13b ) of a device housing ( 12 ) formed supporting structure ( 58 ) intermediate pressure spring means are formed, which the output rod ( three ) suitably coaxially enclose. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (42) von einem Aufnahmering (62) umschlossen ist, an dem die Federmittel (57) angreifen und der zweckmäßigerweise einen in die Federmittel (57) eintauchenden Zentrierbund (63) aufweist.Drive device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the support ring ( 42 ) from a receiving ring ( 62 ) is enclosed, on which the spring means ( 57 ) and the expediently one in the spring means ( 57 ) immersing centering collar ( 63 ) having. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei auf einander entgegengesetzten Seiten des Antriebskolbens (16) angeordnete Kupplungseinrichtungen (33a, 33b) aufweist, die in Abhängigkeit vom Richtungssinn der axialen Bewegung des Antriebskolbens (16) selektiv aktivierbar sind, um eine Mitnahmeverbindung zwischen Antriebskolben (16) und Abtriebsstange (3) in wahlweise einer der beiden axialen Richtungen der Abtriebsstange (3) zu ermöglichen.Drive device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it comprises two mutually opposite sides of the drive piston ( 16 ) arranged coupling devices ( 33a . 33b ), which depends on the sense of direction of the axial movement of the drive piston ( 16 ) are selectively activatable to a driving connection between drive piston ( 16 ) and output rod ( three ) in either one of the two axial directions of the output rod ( three ). Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein den Antriebskolben (16) und die mindestens eine Kupplungseinrichtung (33a, 33b) aufnehmendes Vorrichtungsgehäuse (12) aufweist, wobei der Innenraum (15) des Vorrichtungsgehäuses (12) durch den Antriebskolben (16) unter dynamischer Abdichtung in zwei fluidbeaufschlagbare Arbeitsräume (26, 27) unterteilt ist, von denen mindestens einer und zweckmäßigerweise beide eine Kupplungseinrichtung (33a, 33b) aufnehmen.Drive device according to one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises a drive piston ( 16 ) and the at least one coupling device ( 33a . 33b ) receiving device housing ( 12 ), wherein the interior ( 15 ) of the device housing ( 12 ) by the drive piston ( 16 ) under dynamic sealing into two fluid-loadable working spaces ( 26 . 27 ), of which at least one and expediently both a coupling device ( 33a . 33b ) take up. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Bestandteil eines Linearantriebes (1) ausgebildet ist, wobei die Abtriebsstange (3) mit Antriebsmitteln (7) des Linearantriebes (1) antriebsmäßig gekoppelt ist.Drive device according to one of claims 1 to 14, characterized in that it is part of a linear drive ( 1 ) is formed, wherein the output rod ( three ) with drive means ( 7 ) of the linear drive ( 1 ) is drivingly coupled.
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