DE3418372A1 - Antrieb fuer eine allgemeine bahnbewegung und in diese integrierte antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Antrieb für eine allgemeine Bahnbewegung und in diese integrierte Antriebsvorrichtung

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

Antriebe für diskontinuierliche Bewegungsformen, hauptsächlich für Zieh- und Stossbewegungen sind in der Regel pneumatisch oder hydraulisch arbeitende Vorrichtungen mit bewegtem, das heisst angetriebenem Kolben und einer die Wirkung nach aussen abgebenden Kolbenstange. Ohne Kolbenstange arbeiten Lineartransporter, deren Bewegungsarbeit des angetriebenen Kolbens durch einen im bspw. pneumatischen Zylinder längsverlaufenden Schlitz nach aussen geführt und schliesslich über eine mechanische Kopplung, meistens ist es eine Kraftumlenkung auf einem Laufschlitten, dort abgenommen wird. Ein ohne Kolbenstange arbeitender Lineartransporter weist im allgemeinen etwas mehr als die halbe Baulänge der klassischen Kolbenvorrichtung mit Kolbenstange auf und löst durch die so erheblich verkürzte Baulänge doch einige Anordnungs- und Plazierungsprobleme. So notwendig für gewisse Anordnungen oder für einen Einbau des Antriebs innerhalb der Einrichtung verkürzte Baulängen sein können - und durch käufliche Linearantriebe der gewünschten Länge auch realisiert werden könnten - kommt es doch immer wieder vor, dass die zu nutzende Kraft doch noch umgelenkt werden muss, um sie, grob gesagt, an den rechten Ort zu bringen.

Anstatt nun die Einrichtung um den Antrieb herumzubauen oder das Einrichtungskonzept im wesentlichen der physischen Form des Antriebs anzupassen, kann grundsätzlich auch der Antrieb, also hier der Linearantrieb, der anzutreibenden Einrichtung angepasst werden. Normalerweise lassen sich jedoch die Wirkungsaufgaben von in relativer Wirkung zueinander stehenden Systemen nicht ohne weiteres reversieren, so dass bspw. statt des Bohrers beim Zahnarzt der Patient rotiert wird, vielmehr sind da zum Teil unüberwindbare Sachzwänge zu respektieren und auch langbewährten Erfahrungen ist mitunter der Vorzug zu geben.

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

Kräfte auf einer allgemeinen Bahn zu generieren und sie darauf zu übertragen bis an den Wirkungsort, würde in gewissen konstruktiven Grenzen es ermöglichen, in schon konzipierten Einrichtungen oder in solchen, bei denen es nur unter topographischen Schwierigkeiten gelingt, Antriebe der eingangs erwähnten Art einzuordnen, einen Antrieb trotzdem zu verwenden. Dabei darf es nicht ins Gewicht fallen, dass der Ort, an dem die Kraft schliesslich zur Anwendung kommen soll, nicht auf der Wirkungslinie dieser liegt, da ja die Bahn, auf der die Kraft verläuft,

auf praktisch jedem gewünschten Weg an eben diesen Ort zu bringen ist.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Bauvorschrift zur Realisierung eines solchen Antriebsmittels anzugeben.

Dieses Ziel wird erreicht durch ein im wesentlichen koaxial verlaufendes und einem allgemeinen Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr, und einen fluidbetätigbaren Ringkolben im äusseren Koaxraum, mit einem im Kolbenzentrum wirkenden Abnehmer und daran befestigtem, im Inneren des Doppelrohrs verlaufendem, die Kraft in Zug- und Stossrichtung übertragungsfähigem und in jede Raumrichtung bewegbarem Kraftübertragungsmittel .

Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet als Kraftübertragungsmittel eine reckfeste, zug- und/oder druckkräfteaufnehmende Kalottengliederkette

mit kegelförmiger Bewegungscharakteristik und mit dem Doppelrohr des Antriebs verbundenem, der gewünschten allgemeinen Bahnkurve folgendem Führungsmittel für die Kalottengliederkette. """

Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgend aufgeführten Zeichnungen im Detail diskutiert. Es zeigt:

Figur 1 im teilweisen Schnitt eine Ausführungsform des Antriebs gemäss Erfindung, wobei zur besseren Darstellung die lineare Ausführung zur Erklärung verwendet wurde;

Figur 2 im Querschnitt das Innenrohr mit Dichtleiste;

Figur 3 eine Ausführungsform, in der zwischen Kraftübertragungsmittel und Kolben eine magnetische Kupplung vorgesehen ist;

Figur 4 die Ausführungsform gemäss Figur 1 mit eingesetztem Kraftübertragungsmittel und mit Führungsmitteln, welche an den Antrieb anschliessen;

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

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

Die Antriebsvorrichtung ist ohne der vorgegebenen Bahnkurve folgende Führungsmittel und ohne am Abnehmer angreifende Kraftübertragungsmittel dargestellt; eine komplette Ausführungsform wird an späterer Stelle beschrieben. Das Doppelrohr 1,2 besteht bspw. ganz aus Metall, einem Mantelrohr 1 und einem im Durchmesser wesentlich kleineren Koaxrohr 2, das durch Endstücke 12 in konzentrischer Lage zum Mantelrohr gehalten wird. Bei grossen Baulängen, über die noch zu sprechen sein wird, wird das Koaxrohr

trotz einer gewissen Steifigkeit der Schwerkraft folgend mehr oder minder durchhängen; der ringförmige Querschnitt wird also über die Länge des Antriebs exzentrisch sein. Im äusseren Koaxraum, also dem hohlzylinderförmigen Raum zwischen Mantel- und Koaxrohr, bei grossen Baulängen ein "quasi" Koaxrohr, ist ein fluidbetätigbarer Ringkolben 3 angeordnet, der aufgrund seiner symmetrischen Bauart in zwei entgegengesetzten Richtungen betrieben werden kann. Dieser Ringkolben 3 weist einen auf das Kolbenzentrum gerichteten Abnehmer 4 auf, der vom äusseren Koaxraum 5 in den inneren Koaxraum 6 ragt, dies durch einen im Koaxrohr längsverlaufenden Schlitz 9. Am geradlinigen Beispiel, wie es hier gezeigt ist, verläuft der Schlitz 9, ohne eine gedachte konzentrische Hauptfaser zu umwendein, welches letztere aber der Normalfall ist. Im inneren Koaxraum 6 verläuft das hier nicht dargestellte Kraftübertragungsmittel, das mit der Umgebung kommuniziert aber nicht abgedichtet werden muss, da in diesem Raum Normaldruck vorgesehen ist. Der die Arbeit leistende Druck wird im äusseren Koaxraum 5 aufgebaut, er ist der Druckraum 8, in dem der Ringkolben 3 aktiviert wird. Die beiden Räume sind voneinander durch einen Dichtstreifen 7 getrennt. Dieser Dichtstreifen ist in den Längsschlitz 9 teilweise einsteckbar und dabei so ausgestaltet, dass er durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen in Richtung zunehmender Dichtwirkung forciert wird. Schliesslich erkennt man in Figur 1 an den Endstücken 12 je eine Fluidöffnung 14, um die den Kolben aktivierende Druckdifferenz herzustellen, wobei der Druckraum 8 auch durch eine im Endstück 12 angebrachte Ringdichtung 13 abgedichtet wird. An den beiden Ansätzen 11 des das Mantelrohr 1 überragenden Koaxrohrs 2

ist ein hier nicht dargestelltes Führungsmittel angebracht, welches das aus der Mündung 10 des Koaxrohrs austretende, hier ebenfalls nicht dargestellte Kraftübertragungsmittel aufnimmt.

Der Ringkolben 3 ist innerhalb des Doppelrohrs verschiebbar. Die den Druckraum 8 abdichtende Streifendichtung wird durch eine Gleitnocke 15 in der Kolbenbewegungsrichtung abgehoben und durch eine im Abstand nachfolgende Stecknocke 16 wieder in Dichtposition gebracht. Wie Figur 2 zeigt, kann durch Ausbildung bzw. Profilgebung des Dichtstreifens 7 die Stecknocke 16 gleich als Ringdichtung des Kolbens ausgelegt werden. Bei Gebrauch eines gasförmigen Fluids, also bei einer pneumatischen Vorrichtung, sind die Anforderungen an die Dichtigkeit wenig streng, so dass diese Lösung empfohlen werden kann, allein schon deswegen, weil generell eine schwache Wendelung des Koaxrohrschlitzes 9 um eine gedachte zentral verlaufende Faser zugelassen ist und beim gewundenen Doppelrohr, das erfindungsgemäss entlang einer allgemeinen Bahn verläuft, nur mit erheblichem Aufwand vermeidbar ist.

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

Doppelrohre aus Metall herstellen.

Bei doppelten Krümmungen, also bei einer Art sigmatoidem Verlauf des Antriebszylinders kann, um das äusserst diffizile gemeinsame Biegen zweier ineinandersteckender Rohre —. zu umgehen, ein flexibles Mantelrohr 1 verwendet werden, das über ein entsprechend vorgebogenes inneres Koaxrohr 2 geschoben wird. Dabei sind Flexrohrtypen bevorzugt, die mit wenig Kraft in eine sich nicht selbstständig wieder aufhebende Krümmung gebracht werden können, d.h. nach dem Ueberschieben auf das vorgekrümmte Koaxrohr kann in einem ersten Schritt die gewünschte Krümmung grob nachgebildet werden und in einem zweiten Schritt beispielsweise mittels Durchstossen einer den Ringkolbenabmessungen entsprechenden Lehre zum feinen Nachbiegen. Die verbleibende Dezentrierung wird, wie schon beschrieben, temporär vom durchlaufenden Ringkolben eliminiert. Tragendes Element ist dann das starre Innenrohr, von dem das Mantelrohr im wesentlichen konzentrisch beabstandet sein soll, wobei diese Forderung weniger streng eingehalten werden muss, je dünner und flexibler das Mantelrohr ausgelegt ist. Die Zentrierung durch den Ringkolben 3 erfolgt umso leichter, je weniger starre Masse diesem entgegenwirkt; es ist also auf den pneumatischen Druck, die möglichst geringe Dehnbarkeit des Mantelrohrs 1 trotz ausreichender Flexibilität, Wanddicke und Länge des Rohres abzustellen und zu optimieren. Bei grösseren Längen sind beispielsweise äussere Abstützungen an einigen Punkten des Zylinders der Antriebsvorrichtung vorzusehen.

Die geforderte geringe Dehnbarkeit des Mantelrohrs zur Einhaltung der Nennweite ist bspw. durch die meisten Ty-

pen von Hochdruckschläuchen gegeben, deren Kernrohr eine verhältnismässig hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist und üblicherweise zusätzlich von einem Geflecht hoher bis höchster Zugfestigkeit umgeben ist. Darüberhinaus sind diese Hochdruckschläuche noch mit einem
abnützfesten Aussengeflecht umgeben, was der Gesamtkonstruktion des Doppelrohres noch entgegenkommt. Noch besser ist ein mit einer Metallspirale oder Panzerrohr umgebener Schlauch, der, wie erwähnt, die vermittelte
Biegung beibehält. Diese Schläuche oder Rohre sind natürlich für weit höhere Betriebsdrucke ausgelegt, als sie in diesem Zusammenhang verwendet werden. Die in diesem Fall überdimensionierten Wandstärken dienen für eine
rohrähnliche Festigkeit.

Der Ringkolben 3 ist, wie schon erwähnt, symmetrisch ausgelegt; dies betrifft natürlich auch die Gleitnocke 15 zum Oeffnen der Abdichtung, sowie auch die beiden
Stecknocken 16 zum wieder Verschliessen der Abdichtung, die vorteilhafterweise gleich noch als bspw. Ringdich-

tung am Koaxrohr dienen kann. Die mehrmals erwähnte Wendelung ist, bezüglich Anzahl Windungen pro Längeneinheit, begrenzt durch Material und Form der Streifendichtung 7. Es ist ja nicht Zweck dieses zusätzlichen rotatorischen Freiheitsgrades des Ringkolbens, möglichst enge Wendelungen durchlaufen zu können, der Zweck ist vielmehr der, die durch den Bau des Antriebs gegebene Wendelung tolerieren zu können. Die bei der Herstellung von gewundenen Doppelrohren resultierenden Wendelungen sind in der Regel wesentlich kleiner als 360°/Meter, also für die hier angegebene Dichtung ohne wesentliche Probleme.

Der genannte zusätzliche Freiheitsgrad des Ringkolbens, also die rotatorische Ueberlagerung der translatorischen Bewegung, muss sich je nach Kraftübertragungsmittel so übertragen lassen, dass keine Energiespeicherung erfolgt. Bei kleinen Baulängen könnte dies noch zugelassen werden, da eine geringe Verdrillung des Kraftübertragungsmittels, die beim Reversieren jeweils wieder aufgehoben würde, keine schädliche Materialbelastung mit sich bringt; bei grösseren Baulängen dagegen, also solchen in der Grössenordnung 5 bis 10m oder mehr, würde die Kraftübertragung diese Drehbewegung als recht spürbares Drehmoment zusätzlich an die angetriebene Einheit abgeben. Zu befürchten wäre zusätzlich ein erhöhter Verschleiss eines dafür nicht vorgesehenen Kraftübertragungsmittels.

Soll nun der Antrieb einer vorgegebenen und mehrheitlich in Form einer Raumkrümmung gewundenen Bahn folgen, bspw. in einer, komplexen Anlage durch eine Mauer geführt oder teilweise in dieser verlaufend oder was es noch an anderen topologischen Problemstellungen gibt, so wird der quasi koaxiale Verlauf des Koaxrohres ein von der Kon-

zentrizität oft merklich abweichender Verlauf sein. Bei nicht gerade exotischem Bahnverlauf, einen solchen auszuprobieren bis jetzt auch kein Grund besteht, findet eine temporäre Zentrierung des durchlaufenden Kolbens jeweils ohne störende Behinderung, bspw. eine zu starke Abbremsung durch radiale Kräfte, statt. Es hängt dies von der Dimensionierung des Antriebs und der Leistung, dann vom Grad der Behinderung usw. ab. Echte Klemmer sind in normalen Grenzen nicht zu befürchten; bei der Forderung hoher Synchronizität ist es jedoch angebracht, eine Optimierung in dieser Beziehung vorzusehen.

Sehr vorteilhaft zur Lösung konstruktiver Probleme ist, die nach aussen abgeschlossene Röhrenform ohne vorstehende Teile und ohne den Sachzwang "Bahnen" für einen Gleitschlitten freizulassen. Der Antrieb kann förmlich einbetoniert werden, ohne dass die Funktion beeinträchtigt wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass auch bei einem linealgeraden Antrieb die Eigenschaften erhalten bleiben, also auch der Spezialfall einer Krümmung mit unendlichem Radius darin einbezogen ist. Auch die Abdichtung des Druckraumes lässt sich bei der gekrümmten wie geraden Ausführungsform mit denselben Mitteln lösen.''

Figur 2 zeigt ein Beispiel für die Dichtung des geschlitzten Koaxrohres. Das Koaxrohr 2 mit dem Schlitz 9 ist mit einem einfachen Dichtprofil 7 zweckmässig auf Druck abgedichtet. Der Druckraum 8 ist ausserhalb des Rohres 2, niedrigerer Druck herrscht innerhalb, im inneren Koaxraum 6. Der Druck wirkt nun so, dass das im Spalt 9 steckende Profil 7 sich zu spreizen tendiert und die Dichtlippen an die Rohrwand presst. Im Betrieb wird diese Dichtung unzählige Male geöffnet und wieder verschlossen, so dass

an Material und an Formgebung hohe Ansprüche zu stellen sind. Der Dichtstreifen wird lediglich, was Figur 2 nicht zeigt, aber Figur 1, an den Endstücken 12 durch eine Dichtstreifenbefestigung 17 in ihrer Endlage gehalten, während für den korrekten Sitz auf der oft beachtlichen Länge des Koaxrohres das gewählte Profil verantwortlich ist.

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

Eine weitere in Figur 3 gezeigte Ausführungsform sieht für den Abnehmer 4 einen Magneten 4¹ hoher Flussdichte vor. Dieser Abnehmermagnet 4' wird durch im Ringkolben 3 angeordnete Schleppmagnete M₁, M gehalten, wobei die Schleppmagnete M., M„ als mit einem Joch verbundene Ankerschenkel ausgebildet sein können. Zwischen diesen je einen magnetischen Süd- und Nordpol darstellenden Ankerschenkein, die auf der Aussenwand des Koaxrohres 2, das nun keinen Schlitz 9 mehr aufweist, aber aus einem amagnetischen Material bestehen muss, möglichst fugenlos aufliegen, ist im Inneren des Koaxrohres der Abnehmermagnet 4¹ angeordnet, welcher sich entsprechend der magnetischen Polung ausrichtet. Die minimale Güte der magnetischen Gesamtdurchflutung des Systems M.-Koaxrohrwand 2 - Abnehmermagnet 4' - Koaxrohrwand 2 - M -Joch, um eine genügend grosse Querkraft für den Schub am Kraftübertragungsmittel zu erhalten,

ist durch sorgfältige Konstruktion und Bemessung entsprechend bekannter Methoden jeweils durchzuführen. Insbesondere ist auf die möglichst geringe Länge der Luftspalte im Nutzfluss PHI zu achten, auch dass der Streufluss PHI

klein gehalten werden kann. Das Joch I ist aus einem Material mit niedrigem magnetischem Widerstand gefertigt, während die Gegenseite des Joches I, das Gegenjoch I¹, aus einem Material mit hohem magnetischem Widerstand, bspw. auch Luft, besteht. Es hängt sehr stark von der Formgebung des magnetischen Kreises, dem magnetischen Brechungswinkel zum Luftspalt etc. ab. Figur 3 ist eher als Prinzipschema einer magnetischen Kupplung zu betrachten und ni dit als eigentlicher Bauplan einer solchen.

Figur 4 zeigt nun den im Zusammenhang mit Figur 1 besprochenen Antrieb mit dem im Koaxialrohr 2 verlaufenden Kraftübertragungsmittel 20, das mittels mit dem Abnehmer 4 in Wirkverbindung stehenden kragenförmigen Fixierklammern 26 miteinander verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist als Kraftübertragungsmittel 20 eine Kugelgelenkgliederkette wirksam, die, wie ersichtlich, durch über eine Verbindungsbrücke 26' zusammengehaltene Fixierklammern 26 voneinander etwas beabstandet verbunden ist. In den Kettengliederabstand greift, gleichsam hineingeschoben, der Abnehmer 4 oder der Magnetabnehmer 4' des Ringkolbens 3 an. Vorteilhafterweise wird die im Schnitt dargestellte Verbindungsbrücke 26' so ausgestaltet, dass sie mit ihrem Umfang, bis auf den Schlitz, möglichst dem Profil des Koaxrohrs angeglichen ist und in diesem frei gleiten kann. Der vom Ringkolben 3 zum Zentrum hin wegstehende Mitnehmer 4 ragt dann in die hülsenförmige Verbindungsbrücke gut passend so hinein, dass bei der hin- und hergehenden Bewegung keine störende Lose auftritt. An der hülsenför-

migen Verbindungsbrücke 26' sind dann die kragenartigen Fixierklammern 26 befestigt, in welche die Kugelgelenkgliederkettenenden eingelegt, die Kette zusammenhalten. Diese Art Befestigung, eine Möglichkeit von mehreren, erlaubt nach dem Wegnehmen eines der beiden Endstücke 12 ein einfaches und leichtes Montieren, dies auch in Hinsicht auf Reparatur, Ersatz oder Instandhaltung.

Jedes Kettenglied lässt sich zu seinem Nachbarn räumlich, wie dies am Austrittsende aus dem Führungsmittel 22 auf der rechten Seite des Antriebs darzustellen versucht wird, innerhalb eines Kegelmantels bewegen, gleichzeitig sind sie gegeneinander um ihre Längsachse frei rotierbar. Somit kann diese Kette um einen bestimmten Radius gebogen und zudem verdrillt werden, ohne dass ein Spannungszustand eintritt. Will man jedoch einen solchen Spannungszustand nützen, um bspw. neben der translatorischen Bewegung gleich noch eine rotatorische Bewegung an die Kettenenden, an denen schliesslich die Bewegung abgenommen wird, zu übertragen, so verwendet man ein frei biegbares aber drehsteifes Kraftübertragungsmxttel.

Von den Ansatzstellen 11 des Antriebs laufen Führungsmittel 22 zur Führung des Kraftübertragungsmittels weg. Diese Führungsmittel 22 verlaufen ebenfalls entlang der gewünschten Bahn, d.h. sie setzen sie fort bis an den Ort, an dem die Wirkung der im Antrieb erzeugten Kraft erwünscht ist. Die Führungsmittel 22 können entsprechend gebogene Vollrohre oder geschlitzte Rohre sein, geschlitzt bspw., um an einer bestimmten Stelle im Bahnverlauf Wirkung abnehmen zu können, um Bewegungsverläufe

zu messen, zur eventuellen Schmierung oder Instandhaltung (hier) der Kette u.a.m. Dabei wird auf einfache Weise das rohrförmige Führungsmittel 22 auf den Ansatz 11 des Antriebs aufgesteckt und mit einer Klemme oder Bride fixiert.

Für Applikationen, die lediglich die Hubwirkung nur einer Seite des Antriebs erfordern, wird der Antriebszylinder einseitig abgeschlossen und am Ringkolben 3 nur auf einer Seite ein Kraftübertragungsmittel 20, bspw. die Kugelgelenkgliederkette, befestigt. Der Hub in seiner vollen Länge bleibt natürlich erhalten und kann in derselben Weise dosiert werden, wie dies bei der beidseitigen Abnahme von Kraft der Fall ist. Mit Dosierung ist gemeint, dass bspw. ein voller Hub statt in einem Bewegungsablauf in deren mehrere unterbrochene aufgeteilt wird; auch ist es möglich, innerhalb der Länge des maximalen Hubes beliebige Hube auszuführen, dies insbesondere im Zusammenhang mit geschlitzten Führungsmitteln, bei welchen es möglich ist, die Wirkung auch "unterwegs" abzunehmen. Hier zeigt sich dann ein inhaerenter Vorteil der Erfindung: die über das pneumatische oder hydraulische System erzeugte Kraft wird mit Hilfe des auf das Kolbenzentrum zuragenden Abnehmers oder des in der Kette integrierten Magnetabnehmers 4/, auf die neutrale Faser des Kraftübertragungsmittels 20 abgegeben. Bei einer Krümmung behält die die Kraft.übertragende Kette, diesmal sie selbst als neutrale Faser eines Kraftübertragungssystems betrachtet, ihre ursprüngliche, im Antriebszylinder generierte Geschwindigkeit bei, d.h. im allgemeinen Bahnverlauf treten im wesentlichen keine Beschleunigungen oder Verzögerungen ein. Dies lässt sich ausnützen, indem beim Wirkungabnehmen "unterwegs" diese möglichst nahe der Kette wieder abgegeben wird, zumindest im Bereich von stärkeren Krümmungen.

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

Figur 5 zeigt nun die allgemeine Form des Antriebs, welcher, zusammen mit den angesetzten Führungsmitteln, einem leicht geschwungenen Bahnverlauf folgt. Absichtlich ist in dieser Darstellung darauf verzichtet worden, einen abenteuerlichen oder übertriebenen Bahnverlauf, sei es auch nur zu Zwecken der Illustration, zu zeigen. Die geschwungene ggf. verwundene neutrale Faser 25 des Antriebs, von dem in der Ansicht nur das Mantelrohr 1 mit den Endstücken 12 sichtbar ist, zeigt schon einen brauchbaren Versatz der beiden Mündungen 10; ein Versatz, der mitunter über Verwendung oder Nichtverwendung eines Linearantriebs entscheiden kann. Hier liegt auch eine der Stärken des Antriebs gemäss Erfindung. Auf dem gewünschten Bahnverlauf weiterfolgend verlaufen dann die Führungsmittel 22, wie dies bis hierher schon eingehend diskutiert wurde. Es soll auch noch einmal festgehalten sein, dass die (lineal-)gerade Ausführungsform, als Spezialfall bei geradem Bahnverlauf, eine ebenfalls bevorzugte Ausbildung darstellt, da auch bei geradem Verlauf die Vorteile der Erfindung nutzbar sind und vor allen Dingen dort, wo eine Kürmmung nicht nötig ist, mit denselben Bauelementen ein Antrieb geschaffen werden kann, der keine Krümmung aufweist.

'4a-

Leerseite -

Claims (11)

1. - y-

   BE 20 641 Feramatic AG

   Patentansprüche

   .^Antriebsvorrichtung mit rohrförmigem Gehäuse, darin arbeitendem fluidbetätigtem Kolben und mit dem Kolben verbundenem Wirkungsübertragungsmittel, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen koaxial verlaufenden, einem gewünschten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr (1, 2) und einen fluidbetätigbaren Ringkolben (3) im äusseren Koaxraum (5) mit einem im Kolbenzentrum wirkenden Abnehmer (4, 4¹) und daran befestigten, im Inneren des Koaxrohrs (2) verlaufendes, die Kraft in Zug- und/ oder Stossrichtung übertragungsfähiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares Kraftübertragungsmittel (20) .
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen koaxial verlaufendes, einem gewünschten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr (1, 2), dessen inneres im - Mantelrohr (1) angeordnetes Koaxrohr (2) abdichtbar längsgeschlitzt ist; und einen fluidbetätigbaren Ringkolben (3) im äusseren Koaxraum (5) mit einem zum Kolbenzentrum gerichteten, im Schlitz (9)des Koaxraums (2) laufenden Abnehmer (4); und daran befestigtes, im Inneren des Koaxrohrs (2) verlaufendes, die Kraft in Zug- und/oder Stossrichtung übertragungsfähiges und in verschiedene Raumrichtungen bewegbares Kraftübertragungsmittel (20).
3. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen koaxial verlaufendes, einem gewünschten Bahnverlauf folgendes Koaxial-Doppelrohr (1, 2), dessen inneres im Mantelrohr (1) angeordnetes Koaxrohr (2) aus einem amagnetischen Material besteht und einem fluidbetätigbaren Ringkolben (3) mit Schleppmagneten (M., M), mit einem im Kolbenzentrum angeordneten und im Inneren des Koaxrohrs (2) laufenden magnetischen Abnehmer (4'), und daran befestigtem, im Inneren des Koaxrohrs (2) verlaufendem, die Kraft in Zug- und/oder Stossrichtung übertragungsfähigem und in verschiedene Raumrichtungen bewegbarem Kraftübertragungsmittel (20) .
4. 4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch an den Enden des Koaxial-Doppelrohrs (1, 2) anschliessende, die Kraftübertragungsmittel (20) aufnehmende und der Fortsetzung des gewünschten Bahnverlaufs folgende Führungsmittel (22).
5. 5. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel (20) eine reckfeste, zug- und druckkraftaufnehmentle Kugelgelenkgliederkette mit kegelförmiger Bewegungscharakteristik und mit frei zueinander drehbaren Kettengliedern ist.
6. 6. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel (20) ein reckfestes, zug- und druckkraftaufnehmendes, frei biegbares Mittel mit drehsteifer Bewegungscharakteristik ist.
7. 7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsmittel (20) eine Kraftübertragungscharakteristik zur gleichzeitigen
   Uebertragung translatorischer und rotatorischer Kraftwirkungen aufweist.
8. 8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (22) mit Stellen für den freien Zugang zum Kraftübertragungsmittel (20)
   versehen ist.
9. 9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (22) aus einem Rohr besteht und die Stellen für den freien Zugang zum
   Kraftübertragungsmittel (20) in das Rohr eingebrachte Schlitze sind.
10. 10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (22) aus einem auf der ganzen Länge geschlitzten Rohr besteht.
11. 11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Länge des als Führungsmittel (22) dienenden Rohrs angebrachte Schlitz eine Wendelung um die zentrale Faser aufweist.