DE3644481A1

DE3644481A1 - Drive device for movement mechanisms

Info

Publication number: DE3644481A1
Application number: DE19863644481
Authority: DE
Inventors: Hans Halder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1988-07-07

Abstract

There is described a drive device for movement mechanisms, in particular for linkages, having at least one force-generating element which has an inner hollow, closed off by rigid end parts and intended for limiting its working volume, and of which one portion can be firmly connected to a first part of the mechanism and another portion can be connected, in a tension-proof manner, to a further part of the mechanism, in order to bring about a change in the relative position of the parts. The force-generating element has a radially elastic hose-like jacket, the longitudinal extension of which is limited by a supporting structure. Under the effect of a control device for changing the working volume of the force-generating element, the inner surface-to-volume ratio of the force-generating element is changed, while changing its length, as a result of which extremely high tensile forces can be generated by simple means. This drive device is space-saving and is particularly suitable for robotics, where it is necessary to provide a large number of movement possibilities of the mechanism parts for the smallest constructional space.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für Bewegungsmechanismen, insbesondere für Gelenkgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive device for movement mechanisms, especially for articulated gears, according to the preamble of claim 1.

Als herkömmliche Antriebseinrichtung eingangs bezeichneter Art ist eine Kolben-Zylinderanordnung bekannt, die von einem Druckfluid gespeist wird, um die Antriebskraft auf den Bewegungsmechanismus zu übertragen. Im einfachsten Fall kommt dabei ein einfach wirkender Arbeitszylinder zur Anwendung, aus dem das Druckfluid bei der Rückstellbewe gung des zuvor angetriebenen Mechanismusteils verdrängbar ist.Known initially as a conventional drive device Type is known a piston-cylinder arrangement, which a pressurized fluid is supplied to the driving force to transfer the movement mechanism. In the simplest In this case, a single-acting working cylinder comes into play Application from which the pressure fluid during the return movement tion of the previously driven mechanism part displaceable is.

Bei Verwendung eines derartigen Bewegungsmechanismus für Gelenkgetriebe ordnet man die Zylinder-Kolbeneinheit ge wöhnlicherweise längs eines Getriebelenkers an und verbin det ein Teil dieser Einheit mit diesem Lenker, wohingegen man das andere Teil der Kolben-Zylindereinheit an das daran angelenkte Getriebeteil anschließt. Hierbei geht man so vor, daß sowohl der Zylinder als auch das vom Zylinder auskragende Ende des Kolbens gelenkig mit den Getriebetei len verbunden werden, damit das Krafterzeugungselement in den verschiedenen Relativlagen der gekoppelten Getriebe teile frei von äußeren Zwangskräften bleibt. Das Krafter zeugungselement muß mit einem vorbestimmten Hebelarm be züglich des Drehgelenks der aneinander angeschlossenen Getriebeteile angreifen, um eine Veränderung der Relativ lage dieser Teile zueinander zu bewirken. Da dieser Hebel arm in der Regel aufgrund konstruktionstechnischer Randbe dingungen nur sehr klein gehalten werden kann, ist bei vorgegebener zu übertragender Kraft entweder ein verhält nismäßig großer Zylinderdurchmesser oder aber ein dement sprechend hoher Betriebsdruck des Druckfluids erforder lich. Beide Konsequenzen wirken sich nachteilig auf die Flexibilität bei der Gestaltung des Antriebsmechanismus aus. Denn durch die Anhebung des Zylinderdurchmessers wird verhältnismäßig viel zusätzlicher Bauraum benötigt, durch den regelmäßig der Bewegungsfreiraum der Getriebelenker eingeschränkt wird. Die Anhebung des Betriebsmitteldrucks hingegen erfordert eine aufwendigere Gestaltung des Kraft erzeugungselements selbst sowie dessen Steuereinrichtun gen und Druckerzeuger. Dies erforderte bislang stets eine Kompromißlösung, die bei vorgegebenen Kosten für das Druckfluid-Steuerungssystem zu verhältnismäßig raumgrei fenden Konstruktionen führte.When using such a movement mechanism for Articulated gearboxes are assigned to the cylinder-piston unit usually connected and connected along a transmission link part of this unit with this handlebar, whereas the other part of the piston-cylinder unit to the connected to the articulated gear part. Here you go so that both the cylinder and the cylinder cantilevered end of the piston articulated with the gearbox len are connected so that the force generating element in the different relative positions of the coupled gears parts free from external constraints. The force generating element must be with a predetermined lever arm regarding the swivel joint of the connected Gearbox parts attack to change the relative location of these parts to each other. Because this lever usually poor due to constructional constraints conditions can only be kept very small given force to be transmitted either one behaves large cylinder diameter or a demented speaking high operating pressure of the pressure fluid required Lich. Both consequences adversely affect the Flexibility in the design of the drive mechanism out. Because by increasing the cylinder diameter relatively much additional space is required by regularly the freedom of movement of the transmission link is restricted. Raising the operating pressure on the other hand requires a more complex design of the force generating element itself and its Steuereinrichtun gene and pressure generator. So far, this has always required one Compromise solution, given costs for the Pressurized fluid control system too small constructions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine universell einsetzbare Antriebseinrichtung zu schaffen, die bei vor gegebenem Kraftpotential platzsparender in den Bewegungs mechanismus integriert werden kann. The invention has for its object a universal to create usable drive device, which in front given power potential space-saving in the movement mechanism can be integrated.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.

Erfindungsgemäß kommt ein Krafterzeugungselement zum Ein satz, das bei verhältnismäßig niedrigem Energieniveau der Steuereinrichtung in der Lage ist, durch die bei der Volumenvergrößerung hervorgerufene Querkontraktion extrem große Zugkräfte zu erzeugen, die es ermöglichen, den wirk samen Hebelarm der angreifenden Kraft zu verkleinern. Der dadurch reduzierbare erforderliche Bauraum kann insbeson dere in der Ausgestaltung des Krafterzeugungselements als schlauchartiger Körper zusätzlich dadurch verkleinert werden, daß das Krafterzeugungselement durch seine Flexi bilität in Anschmiegekontakt mit den Teilen des Bewegungs mechanismus gehalten werden kann, ohne dabei die Krafter zeugungsfunktion zu beeinträchtigen. Der schlauchförmige Körper weicht automatisch dorthin aus, wo noch Freiraum zur Verfügung steht. Auf diese Weise ist das Krafterzeu gungselement in der Lage, sich den beim Bewegungsablauf ggf. ändernden Platzverhältnissen selbständig anzupassen, wodurch sich für den Konstrukteur eine erheblich ver größerte Flexibilität bei der Konzeption des Bewegungsme chanismus ergibt. Weil das Krafterzeugungselement in sich elastisch ist, können darüberhinaus die bislang erforder lichen Gelenkanschlüsse an den Enden des Krafterzeugungs elements vollständig entfallen, wodurch der vorrichtungs technische Aufwand zusätzlich verringert wird. Durch diese flexiblere Einsatzmöglichkeit und Anschlußmöglichkeit des Krafterzeugungselementes eignet sich die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung insbesondere für die Roboter-Antriebs technik. Die einzelnen Krafterzeugungselemente können dabei selbst so angeordnet werden, daß sie sich kreuzen.According to the invention, a force generating element comes into play rate that at a relatively low energy level Control device is able to by the Extreme contraction caused by volume increase generate large tractive forces that enable the effective to reduce the lever arm of the attacking force. The This can reduce the required installation space in particular which in the design of the force generating element as tube-like body is further reduced in size be that the force generating element through its flexi in contact with the parts of the movement mechanism can be held without losing the force to impair production function. The tubular one The body automatically switches to where there is still space is available. This is how the power is made tion element in the position of the movement if necessary adapting to changing space conditions independently, which is a significant ver for the designer greater flexibility in the design of the movement measurement chanism results. Because the force generating element in itself is elastic, can also the previously required union joints at the ends of the power generation elements are completely eliminated, making the device technical effort is additionally reduced. Through this more flexible use and connectivity of the The force generating element is suitable according to the invention Drive device especially for the robot drive technology. The individual force generating elements can be arranged so that they cross each other.

Da bereits eine sehr geringe Volumenveränderung des vom radialelastischen Mantel umschlossenen Innenhohlraums aus reicht, um extrem große Kontraktionskräfte zu erzeugen, eröffnet sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, eine Vielzahl von Medien zur Steuerung des Innenhohlraums, insbesondere jedes Druckmedium zur Krafterzeugung heranzu ziehen. Über die Kompreßibilität des Druckfluids kann das Ansprechverhalten des Krafterzeugungselements an den Bewe gungsmechanismus angepaßt werden, so daß sich ein optimal abgestimmtes Bewegungssystem ergibt, das mit geringem steuerungstechnischen Aufwand gesteuert werden kann.Since there is already a very small change in volume from radially elastic jacket enclosed inner cavity is enough to generate extremely large contraction forces, the possibility opens up in an advantageous manner Variety of media for controlling the internal cavity, in particular to use any pressure medium to generate force pull. This can be done via the compressibility of the pressure fluid Response behavior of the force generating element to the movement supply mechanism to be adjusted so that there is an optimal coordinated movement system results that with low control engineering effort can be controlled.

Die Gestaltung des Krafterzeugungselements eröffnet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, so z. B. die Verwen dung als einfach wirkendes Antriebselement in einer Hand habungseinrichtung, wie z. B. eines Roboters oder Manipu lators. Durch die abgeschlossene bzw. abgrenzbare Gestal tung des Krafterzeugungselements und durch die geringe Anzahl der hierfür benötigten Bauteile eignet sich das erfindungsgemäße Krafterzeugungselement auch für den Ein satz in kritischen Medien, wie z. B. in der lebensmittel verarbeitenden Industrie. Es ist aber auch als Implantat im Bereich der biomedizinischen Technik ohne weiteres einsetzbar, da für die Herstellung des erfindungsgemäßen schlauchartigen Körpers eine Reihe von Kunststoffen in Frage kommen, die körperverträglich sind. In diesem Fall kann das Krafterzeugungselement als Muskelprothese Verwen dung finden.The design of the force generating element opens up a Variety of applications, such. B. the use as a single-acting drive element in one hand habitation such. B. a robot or Manipu lators. Due to the closed or delimitable shape tion of the force generating element and by the low The number of components required for this is suitable Force generating element according to the invention also for the one typesetting in critical media, e.g. B. in the food manufacturing industry. But it is also an implant in the field of biomedical engineering without further ado can be used because for the production of the invention tubular body a number of plastics in Come question that are tolerated by the body. In this case can use the force generating element as a muscle prosthesis find.

Ein weiteres vorteilhaftes Anwendungsgebiet ist im Bereich der Kraftmaschinen zu sehen. Hier bietet sich das erfin dungsgemäße Krafterzeugungselement beispielsweise als Zugkurbel eines Schwungscheibenmotors an, der beispiels weise für den Antrieb einer Pumpeinrichtung herangezogen werden kann. Durch geeignete Kombination bzw. Schaltung oder Anordnung einer Vielzahl von Krafterzeugungselementen kann mit einem sehr geringen Betriebsdruck, der beispiels weise aus der Windkraft gewonnen werden kann, eine große Pumpenanlage betrieben werden, die insbesondere in der Dritten Welt für die Bewässerung wertvolle Arbeit leisten kann.Another advantageous area of application is in the field of the engines to see. This is where the invention comes in inventive power generating element, for example as Pull crank of a flywheel motor, for example used for driving a pump device can be. Through a suitable combination or circuit or arranging a plurality of force generating elements can with a very low operating pressure, for example wise can be obtained from wind power, a large one Pump system operated, in particular in the Third world doing valuable work for irrigation can.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Antriebseinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the drive device are Subject of the subclaims.

In vorteilhafter Weiterbildung besteht zumindest der Man tel des Krafterzeugungselements aus elastischem Werkstoff, d.h. einem Werkstoff mit verhältnismäßig kleinem Elastizi tätsmodul, wohingegen die Stützstruktur von gerichtet verlaufenden, zugfesten Fasern gebildet ist, die einen verhältnismäßig großen Elastizitätsmodul haben. Die Fasern sind dabei so ausgerichtet und mit dem elastischen Werk stoff zumindest an den Endbereichen des Krafterzeugungs elementes verbunden, daß eine Längsdehnung des schlauchar tigen Mantels oder Körpers soweit wie möglich unterbunden wird, daß hingegen eine Aufweitung oder ein radiales Zu sammenziehen des Schlauchmantels in Umfangsrichtung zuge lassen wird. Die Kräfte, die in Längsrichtung vom Krafter zeugungselement erzeugt werden können, verhalten sich zu dem auf die Innenoberfläche des Krafterzeugungselements ausgeübten Druck in etwa so wie die Haltekräfte eines eingespannten Seils, an dem mittig eine Gewichtskraft angreift, oder wie die randseitigen Einspannkräfte einer elastischen Scheibe zu der diese beaufschlagenden Flächen last.In an advantageous further development there is at least the man tel of the force generating element made of elastic material, i.e. a material with a relatively small elasticity module, whereas the support structure is directed by extending, tensile fibers is formed, the one have a relatively large modulus of elasticity. The fibers are aligned and with the elastic work fabric at least at the end areas of the force generation element connected that a longitudinal expansion of the hose tied coat or body as far as possible is that, however, an expansion or a radial zu contract the hose jacket in the circumferential direction will let. The forces exerted longitudinally by the force generating element can be generated behave too on the inner surface of the force generating element pressure applied approximately like the holding forces of a clamped rope, on the middle of a weight attacks, or like the edge clamping forces of a elastic washer to the surfaces acting on them load.

Die Fasern können dabei entweder rein in Längsrichtung des Krafterzeugungselementes, gemäß Patentanspruch 5, oder aber in einer netzartigen Struktur verlaufen, was Gegen stand des Patentanspruchs 6 ist. Mit letzterer Weiterbil dung ist es darüber hinaus möglich, die Dehnung in Um fangsrichtung zu begrenzen, um dadurch das Krafterzeu gungselement vor Überbeanspruchungen wirksam zu sichern.The fibers can either be purely in the longitudinal direction of the Force generating element, according to claim 5, or but run in a net-like structure, which counter state of claim 6 is. With the latter continuing It is also possible to stretch in um to limit the direction of the catch in order to generate the force Effective securing element against overstressing.

Die Fasern können entweder in den elastischen Werkstoff eingebettet, beispielsweise einvulkanisiert sein oder aber Bestandteil einer selbständigen Struktureinheit sein, die als Einhüllende für den elastischen Schlauch dient.The fibers can either be in the elastic material embedded, for example vulcanized or else Be part of an independent structural unit that serves as an envelope for the elastic hose.

Um die sehr großen Längskräfte sicher übertragen zu kön nen, sind die Enden des schlauchförmigen Körpers gemäß Patentanspruch 11 in vorteilhafter Weise verstärkt, wobei die Stützstruktur in diesen Bereich hineingeführt ist, um für den dehnungsfreien Kraftfluß zu sorgen.In order to be able to safely transmit the very large longitudinal forces NEN, the ends of the tubular body are in accordance Claim 11 reinforced in an advantageous manner, wherein the support structure is led into this area in order to to ensure the stretch-free flow of force.

Wenn als steuerndes Medium Druckfluid verwendet wird, ist es vorteilhaft, den Druckfluidanschluß konzentrisch an einem Ende des schlauchförmigen Körpers vorzusehen, wie es Gegenstand des Patentanspruchs 10 ist.If pressurized fluid is used as the controlling medium it is advantageous to the pressure fluid connection concentrically to provide one end of the tubular body as is The subject of claim 10 is.

Die Gestaltung gemäß Patentanspruch 12 hat den Vorteil, daß durch selektives Überschieben eines oder mehrerer steiferer Ringe die Kraft-Wegumsetzung veränderbar ist, so daß ein und dasselbe Krafterzeugungselement mit veränder barer Krafterzeugungscharakteristik an das jeweilige Bewe gungssystem angepaßt werden kann. Für den Fall, daß ein Element gemäß Patentanspruch 2 Anwendung findet, dessen Mantel unterdruckgesteuert nach innen gewölbt wird, um die Längenänderung zu bewirken, können Innenringe in den In nenhohlraum eingelegt werden.The design according to claim 12 has the advantage that by selectively pushing one or more stiffer rings the force-displacement conversion is changeable, so that one and the same force generating element with change force generation characteristic to the respective movement system can be adjusted. In the event that a Element according to claim 2 applies, the Jacket is arched to the inside under vacuum control Length changes can cause inner rings in the In be inserted.

Durch eine Serienschaltung einer Vielzahl von Krafterzeu gungselementen ergibt sich eine Wegaddition, wohingegen bei einer Gruppe von parallel geschalteten Krafterzeu gungselementen eine Kraftaddition bereitgestellt wird. Durch geeignete Kombination und Anordnung von erfindungs gemäßen Krafterzeugungselementen kann auf diese Weise jede gewünschte Krafterzeugungscharakteristik erzielt werden und das Bewegungssystem entsprechend ausgestattet werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, mit Einheitselementen zu arbeiten, die beliebig in eine Zugkraftkette eingeglie dert werden können.By connecting a large number of power generators in series elements, there is a path addition, whereas in a group of power generators connected in parallel force elements a force addition is provided. By a suitable combination and arrangement of Invention According to power generation elements can each desired power generation characteristics can be achieved and the movement system can be equipped accordingly. In this case it is advantageous to use unit elements to work, which is arbitrarily embedded in a traction chain can be changed.

Zur zusätzlichen Verstärkung des Krafterzeugungselementes kann es auch vorteilhaft sein, den schlauchartigen Körper gemäß Patentanspruch 22 in mehrere Kammern zu unterteilen, so daß eine Vielzahl von röhrenartigen Innenkammern ent stehen, die zusätzlich noch Trennwände aufweisen können.For additional reinforcement of the force generating element it can also be beneficial to the tubular body to divide into several chambers according to claim 22, so that a multitude of tubular inner chambers ent stand, which may also have partitions.

Es wurde eingangs bereits erwähnt, daß eine sehr einfache Steuerung dann ermöglicht wird, wenn der Innenhohlraum des schlauchartigen Körpers mit einem Druckfluid nach einem bestimmten Steuermuster gespeist wird. Die erfindungsge mäße Antriebseinrichtung ist jedoch nicht auf diesen Fall der Ansteuerung beschränkt. Vielmehr kann im Innenhohlraum entsprechend Patentanspruch 23 auch zumindest ein Steuer körper formflüssig aufgenommen sein, dessen Oberflächen zu-Volumenverhältnis bei sich ändernden Umgebungsbedingun gen veränderbar ist. Hier ist beispielsweise ein Körper anwendbar, der sich unter Einwirkung einer Steuer temperatur, eines Steuerfluids, wie z.B. feuchter Luft, einer bestimmten Strahlung, usw. derart verformt, daß sein Oberflächen-zu-Volumenverhältnis verändert wird. Bei einer Volumenzunahme folgt z. B. der schlauchartige Körper die ser Formveränderung und verkürzt wie bei einer Druckfluid beaufschlagung die Baulänge. Auf diese Weise können die eingangs beschriebenen extrem hohen Zugkräfte erzeugt werden, ohne daß ein fester Steueranschluß erforderlich ist.It was mentioned earlier that a very simple one Control is made possible when the inner cavity of the tubular body with a pressure fluid after a certain tax patterns is fed. The fiction moderate drive device is not in this case the control limited. Rather, inside the cavity according to claim 23 also at least one tax the body must be liquid, its surfaces to volume ratio with changing environmental conditions gene is changeable. For example, here is a Body applicable, under the influence of a tax temperature, of a control fluid, e.g. moist air, a certain radiation, etc. deformed so that its Surface to volume ratio is changed. At a Volume increase follows z. B. the tubular body This shape change and shortened like a pressure fluid loading the overall length. That way they can extremely high tensile forces described above without the need for a fixed control connection is.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche. Further advantageous embodiments are the subject of other subclaims.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehre re Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Several are shown below with the aid of schematic drawings re embodiments of the invention explained in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung des Krafter zeugungsprinzips der erfindungsgemäßen Antriebseinrich tung, Fig. 1 is a schematic diagram for explaining the generation principle of the invention krafter Antriebseinrich tung,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Krafterzeugungselements in einer ersten Ausführungsform; Fig. 2 is a longitudinal section of a power generating element in a first embodiment;

Fig. 3 eine Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten Krafterzeugungselements gemäß III-III in Fig. 2; FIG. 3 is a sectional view of the force generating element shown in FIG. 2 according to III-III in FIG. 2;

Fig. 4 eine Prinzipskizze zur Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Stützstruktur; Fig. 4 is a schematic diagram showing a first embodiment of a support structure;

Fig. 5 eine Prinzipskizze zur Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Orientierung der Stützstruktur; Fig. 5 is a schematic diagram showing another embodiment of the orientation of the support structure;

Fig. 6 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht einer Stützstruktur in einer Abwicklung im unbelasteten Zustand; . Fig. 6 is a view similar to Figure 4 a support structure in a flat pattern in the unloaded state;

Fig. 7 bis Fig. 9 Prinzipskizzen zur Darstellung ver schiedener Anordnungsvarianten von mehreren Krafterzeu gungselementen; Fig. 7 to Fig. 9 sketches to illustrate various arrangement variants of several force generation elements;

Fig. 10 ein Prinzipschaubild zur Darstellung eines Anwen dungsgebietes der Antriebseinrichtung; Fig. 10 is a schematic diagram showing an application area of the drive device;

Fig. 11 eine Darstellung einer Versuchsanordnung zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Antriebsein richtung, und Fig. 11 is an illustration of a test arrangement for checking the functionality of the Antriebsein direction, and

Fig. 12 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Krafterzeugungselements. FIG. 12 is a view similar to FIG. 2 of a further embodiment of the force generating element.

In Fig. 1 ist das Funktionsprinzip der vorstehend be schriebenen Antriebseinrichtung für Bewegungsmechanismen erläutert. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Krafterzeu gungselement, das einem radial elastischen schlauchartigen Körper gebildet ist, der im entspannten Zustand die Länge L ₁ hat. In diesem Zustand weist er ein Innenvolumen V ₁ auf. Ein Ende 4 ist fest eingespannt, wohingegen das andere Ende 6 als loses Ende fungiert und für den Fall, daß das Krafterzeugungselement in ein Gelenkgetriebe ein gebaut werden soll, mit einem angrenzenden Lenkerteil verbindbar ist.In Fig. 1, the principle of operation of the drive device for movement mechanisms described above be explained. The reference numeral 2 designates a force generating element, which is formed a radially elastic tubular body which has the length L ₁ in the relaxed state. In this state, it has an internal volume V ₁ . One end 4 is firmly clamped, whereas the other end 6 acts as a loose end and in the event that the force-generating element is to be built into an articulated gear, can be connected to an adjacent link part.

In der unteren Darstellung der Fig. 1 ist das Krafterzeu gungselement 2 in einem Zustand dargestellt, in dem sich das Innenvolumen verändert hat. Durch eine in der Fig. 1 nicht näher dargestellte Stützstruktur, die die Längs dehnung des schlauchartigen Körpers 2 verhindert bzw. begrenzt, nimmt der Innenhohlraum des Krafterzeugungsele ments in diesem Beanspruchungszustand eine Form an, bei der das Oberflächen-zu-Volumenverhältnis verändert bzw. verringert ist. Es erfolgt auf diese Weise eine Verkürzung der Länge des Krafterzeugungselements um das Maß Δ L auf die Länge L ₂. Bei dieser Verkürzung des Krafterzeugungs elements 2 kann eine extrem große Zugkraft über das lose Ende 6 auf den damit verbundenen Mechanismusteil ausgeübt werden.In the lower diagram of Fig. 1, the restriction member 2 Krafterzeu is shown in a state in which the internal volume has changed. By a support structure not shown in FIG. 1, which prevents or limits the longitudinal expansion of the tubular body 2 , the inner cavity of the force generating element takes on a shape in this stressed state in which the surface-to-volume ratio changes or decreases is. In this way, the length of the force generating element is shortened by the dimension Δ L to the length L ₂ . With this shortening of the force generating element 2 , an extremely large tensile force can be exerted via the loose end 6 on the associated mechanism part.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform des Krafterzeugungselements 2 gezeigt. Als Grundwerkstoff für dieses Krafterzeugungselement dient ein elastischer Werk stoff, wie z. B. ein elastischer Kunststoff oder eine Kautschukmischung. Dieser Werkstoff ist durch eine Stützstruktur in Form gerichtet verlaufender zugfester Fasern 8 an einer Ausdehnung in Längsrichtung gehindert. Diese Fasern 8 verlaufen bevorzugterweise in die Enden 4 und 6 des Krafterzeugungselementes 2 hinein, um für einen guten Kraftfluß zu sorgen. Zu diesen Zweck ist vorteil haft, die Enden 4 und 6 zu verstärken bzw. über einen verstärkten Übergangsabschnitt 10 an den Hauptkörper 12 anzuschließen.In FIG. 2 shows a section through an embodiment of the power generating element 2. As the base material for this force generating element, an elastic material, such as. B. an elastic plastic or a rubber mixture. This material is prevented from expanding in the longitudinal direction by a support structure in the form of directionally extending tensile fibers 8 . These fibers 8 preferably run into the ends 4 and 6 of the force generating element 2 in order to ensure a good flow of force. For this purpose, it is advantageous to reinforce the ends 4 and 6 or to connect them to the main body 12 via a reinforced transition section 10 .

Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform sind die Fasern 8 ausschließlich in Längsrichtung orien tiert. Diese Fasern können dabei von einvulkanisierten Stahlseilen, aber auch von eingebetteten Kunststoff-Ver stärkungsfäden, wie z. B. von Kohlenstoff- oder Glasfasern gebildet sein. Dieses Prinzip der Strukturanordnung ist in Fig. 5 angedeutet.In the embodiment shown in FIGS . 2 and 3, the fibers 8 are oriented exclusively in the longitudinal direction. These fibers can from vulcanized steel cables, but also from embedded plastic reinforcing threads such as. B. be formed by carbon or glass fibers. This principle of the structure arrangement is indicated in FIG. 5.

Abweichend von dieser Ausführungsform ist es auch möglich, die Stützstruktur in Form eines Fasernetzwerkes 14 gemäß Fig. 4 bzw. 6 auszubilden. Die Fasern verlaufen dabei schräg zur Längsachse 16 und sie kreuzen sich - wie aus Fig. 6 ersichtlich - im entspannten Zustand der Struktur vorzugsweise unter einem spitzen Winkel. Die hierdurch entstehenden Netzwerkrauten ermöglichen eine radial elastische Dehnung des Krafterzeugungselementes, sperren jedoch eine Längsdehnung des Schlauchmantels, um die Län genverkürzung Δ L bewerkstelligen zu können. Es liegt auf der Hand, daß durch geeignete Abstimmung der Faserwerk stoffe auf den Werkstoff des schlauchförmigen Körpers das Verformungsverhalten beeinflußt werden kann, was auch über die Knotengestaltung und/oder -anzahl geschehen kann.Deviating from this embodiment, it is also possible to design the support structure in the form of a fiber network 14 according to FIGS. 4 and 6. The fibers run obliquely to the longitudinal axis 16 and they cross - as can be seen from FIG. 6 - in the relaxed state of the structure, preferably at an acute angle. The resulting network rhombuses allow a radially elastic expansion of the force generating element, but block a longitudinal expansion of the hose jacket in order to bring about the length reduction Δ L. It is obvious that the deformation behavior can be influenced by suitable coordination of the fiber materials to the material of the tubular body, which can also be done via the design and / or number of knots.

Es ist auch möglich, die Fasern gemäß Fig. 5 durch elastische Querfasern zu stabilisieren. It is also possible to stabilize the fibers according to FIG. 5 by means of elastic transverse fibers.

Fig. 7 zeigt die grundsätzliche Möglichkeit einer Grup penanordnung mehrerer Krafterzeugungselemente 18 _l bis 18 _n. Bei dieser Anordnung sind die einzelnen Krafterzeu gungselemente in Serie geschaltet, so daß sich eine n fache Wegaddition ergibt. Fig. 7 shows the basic possibility of a group arrangement of several force generating elements 18 _l to 18 _n . In this arrangement, the individual force generation elements are connected in series, so that there is an n-fold path addition.

Fig. 8 zeigt eine Parallelanordnung einer Serie von Krafterzeugungselementen 20 _l bis 20 _n. Mit einem Ende sind diese Elemente an einem gemeinsamen Festlager 22 und mit dem jeweiligen anderen Ende an einem gemeinsamen Loslager 24 angeschlossen. In diesem Fall ergibt sich bei gleichem Verkürzungsmaß eine Vervielfältigung der auf das Loslager einwirkenden Kraft. Fig. 8 shows a parallel arrangement of a series of force-generating members 20 _l to 20 _n. At one end these elements are connected to a common fixed bearing 22 and at the other end to a common floating bearing 24 . In this case, with the same degree of shortening, the force acting on the floating bearing is multiplied.

In Fig. 9 ist eine Kombinationsanordnung der Schaltungs- Grundprinzipien gemäß Fig. 7 und 8 dargestellt. Das Fest lager ist mit 26 und das Loslager mit 28 bezeichnet, wobei selbstverständlich am Prinzip nichts geändert wird, wenn eine kinematische Umkehr vorgenommen wird. FIG. 9 shows a combination arrangement of the basic circuit principles according to FIGS. 7 and 8. The fixed bearing is designated with 26 and the floating bearing with 28 , although of course nothing is changed in principle if a kinematic reversal is made.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, daß die Fasern 8 bzw. das Fasernetzwerk 14 eine selbständige Hülle für den elastischen Grundkörper bilden.Deviating from the illustrated embodiment, it is also possible for the fibers 8 or the fiber network 14 to form an independent shell for the elastic base body.

In weiterer Abweichung vom dargestellten Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 2 ist es auch möglich, an der Außenober fläche des Hauptkörpers 12 eine bzw. mehrere eingeformte nutenartige Vertiefungen vorzusehen, in die ein überge stülpter steiferer Ring einschiebbar ist. Auf diese Weise kann das Verformungsverhalten gezielt verändert werden.In a further deviation from the exemplary embodiment shown in FIG. 2, it is also possible to provide one or more molded-in groove-like depressions on the outer upper surface of the main body 12 , into which an overturned stiffer ring can be inserted. In this way, the deformation behavior can be changed in a targeted manner.

Schließlich ist es auch möglich, den schlauchförmigen Körper mehrschichtig aufzubauen, wobei in diesem Fall die Stützstruktur zwischen den Schichten angeordnet sein kann. Finally, it is also possible to use the tubular one Build up the body in multiple layers, in which case the Support structure can be arranged between the layers.

Für die Anordnungen gemäß Fig. 7 bis 9 ist es vorteilhaft, die einzelnen Krafterzeugungselemente identisch auszubil den und mit solchen Enden zu versehen, daß ein problem loses Aneinanderkoppeln und damit ein Austauschen der Elemente gegeneinander möglich ist.For the arrangements according to FIGS. 7 to 9, it is advantageous to form the individual force generating elements identically and to provide them with ends such that a problem-free coupling and thus an exchange of the elements with one another is possible.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist das linke Ende 4 eine mittige Durchgangsbohrung 30 auf, durch die Druckfluid in das Innere des Krafterzeugungselements 2 gelangen kann. Durch Beaufschlagung dieses Inneren mit dem Druckfluid wird die eingangs beschriebene Volumenver änderung hervorgerufen und die Krafterzeugung bewirkt. Abweichend von dieser Art der Krafterzeugung ist es auch möglich, daß im Inneren des schlauchartigen Körpers 12 formflüssig ein Steuerkörper aufgenommen wird, dessen Oberflächen-zu-Volumenverhältnis bei sich ändernden und auf diesen einwirkenden Umgebungsbedingungen veränderbar ist. Hier ist beispielsweise ein Quellkörper mit Kapillar struktur denkbar, der unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen, bei Beaufschlagung mit einem bestimmten Me dium, unter Temperatureinwirkung oder dergleichen eine solche Formveränderung nach sich zieht. Es ist auch mög lich einen derartigen Formkörper durch andere physikali sche Effekte, wie z.B. durch Strahlungseinflüsse oder durch Ansteuerung mittels eines Magnetfeldes zu steuern, damit die vorstehend beschriebene Kontraktion des Krafter zeugungselementes stattfinden kann.As can be seen from FIG. 2, the left end 4 has a central through bore 30 through which pressure fluid can get into the interior of the force generating element 2 . By applying this pressure fluid to this interior, the change in volume described at the outset is brought about and the force is generated. Deviating from this type of force generation, it is also possible for a control body to be accommodated in the interior of the tubular body 12 in a form-like manner, the surface-to-volume ratio of which can be changed in the event of changing and influencing environmental conditions. Here, for example, a swelling body with a capillary structure is conceivable which, under certain atmospheric conditions, when exposed to a certain medium, under the influence of temperature or the like, entails such a change in shape. It is also possible to control such a shaped body by other physical effects, such as, for example, radiation effects or by actuation by means of a magnetic field, so that the contraction of the force generating element described above can take place.

In erster Linie eignet sich die vorstehend beschriebene Antriebseinrichtung zur Verwendung als einfach wirkendes Antriebselement einer Handhabungseinrichtung, beispiels weise eines Roboters oder eines Manipulators, insbesondere in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, wo es auf die strikte Einhaltung hygienischer Bedingungen ankommt. The one described above is primarily suitable Drive device for use as a single-acting Drive element of a handling device, for example as a robot or a manipulator, in particular in the food processing industry where it is on the strict adherence to hygienic conditions is important.

Ein weiteres Anwendungsgebiet stellt auch die biomedizini sche Technik dar, da hierbei tribologische Probleme durch das Entfallen von Anschlußgelenken an den Enden 4 und 6 des Krafterzeugungselements aufgeschaltet werden können.Another area of application is biomedical technology, since tribological problems can be triggered by the elimination of connecting joints at the ends 4 and 6 of the force generating element.

In Fig. 10 ist ein weiteres Anwendungsgebiet des Krafter zeugungselementes angedeutet. Mit der Bezugsnummer 32 ist eine Schwungscheibe beispielsweise eines Pumpenmotors bezeichnet, die auf einer Kurbelwelle 34 sitzt. Am Kurbel zapfen 36 ist ein Ende eines Krafterzeugungselementes 38 befestigt, dessen anderes Ende gestellfest gelagert ist. Unter Einwirkung einer geeigneten Steuereinrichtung, bei spielsweise durch Steuerung mittels Druckfluid wird das Innenvolumen des Krafterzeugungselements 38 gemäß Fig. 1 zeitlich gesteuert verändert, wodurch das Krafterzeugungs element als Zugkurbel arbeitet, die in genauen zeitlichen Abständen Energie auf die Schwungscheibe 32 überträgt. Bei geeigneter Dimensionierung des Krafterzeugungselements ist es möglich, dieses mit Windenergie zu betreiben, wodurch sich ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet in Staaten der Dritten Weit eröffnet, indem eine derartige Antriebsein richtung für den Antrieb von Pumpen eines Bewässerungssy stems genutzt wird. Hierbei kann über eine schnelldrehende Windturbine mittels eines Kompressors ein Zwischen- Druckspeicher geladen werden, der das Krafterzeugungsele ment speist. Es ist auch möglich, das Krafterzeugungsele ment über einen thermisch gesteuerten Druckspeicher zu beaufschlagen, der von Sonnenenergie versorgt wird.In Fig. 10, another area of application of the force generating element is indicated. The reference number 32 denotes a flywheel, for example of a pump motor, which is seated on a crankshaft 34 . At the crank pin 36 one end of a force generating element 38 is attached, the other end of which is fixed to the frame. Under the action of a suitable control device, for example by control by means of pressure fluid, the internal volume of the force-generating element 38 according to FIG. 1 is changed in a time-controlled manner, as a result of which the force-generating element works as a pull crank, which transmits energy to the flywheel 32 at precise time intervals. With a suitable dimensioning of the force-generating element, it is possible to operate it with wind energy, which opens up an advantageous area of application in third country countries by using such a drive device for driving pumps of an irrigation system. Here, an intermediate pressure accumulator can be loaded via a high-speed wind turbine using a compressor, which feeds the force generating element. It is also possible to apply the force generating element via a thermally controlled pressure accumulator, which is supplied by solar energy.

In Fig. 11 ist ein weiteres Prinzipschaubild einer Ver suchsanordnung wiedergegeben. An einem Teil 38 eines Ge lenkmechanismus ist über ein Doppelscharnier 40 ein wei teres Lenkerteil 42 angelenkt. Auf dem Teil 38 ist über eine Schelle 44 ein Ende eines Krafterzeugungselements 46 angeschlossen, das von einem Druckfluidversorgungssystem 48 mit einer Pumpe 50 angesteuert ist. Das andere Ende 52, beispielsweise in Form eines Stahlseiles, ist unter Aus bildung eines sehr kleinen Hebelarms bezüglich des Schar niers 40 am anderen Teil 39 befestigt. Durch Öffnen eines nicht dargestellten Ventils im Druckfluidversorgungssystem 48 kann der Druck im Inneren des Krafterzeugungselements 46 angehoben werden, wodurch eine ausreichende Verkürzung und dadurch ein Anheben des Teils 39 mit daran befestigter Last 54 bewirkt wird. Das Stahlseil kann auch über Umlenk rollen geführt sein, um den Kraftangriffspunkt an eine optimale Stelle hin zu verlagern.In Fig. 11 a further schematic diagram of a search arrangement is shown. At a part 38 of a Ge steering mechanism is a white hinge part 42 is articulated via a double hinge 40 . On the part 38 , an end of a force generating element 46 is connected via a clamp 44 , which is controlled by a pressurized fluid supply system 48 with a pump 50 . The other end 52 , for example in the form of a steel cable, is attached to the other part 39 , forming a very small lever arm with respect to the hinge niers 40 . By opening a valve (not shown) in the pressure fluid supply system 48 , the pressure inside the force generating element 46 can be raised, which causes a sufficient shortening and thereby lifting of the part 39 with the load 54 attached to it. The steel cable can also be guided over deflection rollers in order to shift the force application point to an optimal point.

In Fig. 12 ist ein Schnitt durch eine weitere Ausführungs form eines Krafterzeugungselements gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist ein radialelastischer schlauchartiger Mantel 54 an seinen Enden an steife plattenartige Endteile 56 angeschlossen, wobei in einer Endplatte 56 ein Unter druckanschluß 58 vorgesehen ist. Im radialelastischen Mantel 54 befindet sich wiederum eine Stützstruktur 60, die in der gleichen Weise ausgebildet sein kann, wie dies bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist. Dabei ist es auch möglich, die Innenmantelfläche des Mantelteils 54 über einlegbare Stützringe zu stabili sieren, um das Verformungsverhalten bzw. die Kraft/Weg umsetzung zu verändern.In Fig. 12 is a section through a further embodiment of a force generating element is shown. In this embodiment, a radially elastic tubular jacket 54 is connected at its ends to rigid plate-like end parts 56 , a vacuum connection 58 being provided in an end plate 56 . In the radially elastic jacket 54 there is in turn a support structure 60 which can be designed in the same way as is the case with the previously described exemplary embodiments. It is also possible to stabilize the inner lateral surface of the jacket part 54 via insertable support rings in order to change the deformation behavior or the force / displacement implementation.

Mit strichpunktierten Linien ist die Verformung des ra dialelastischen Mantels 54 unter Unterdruckeinwirkung angedeutet. Durch die von der Stützstruktur 60 begrenzte bzw. verhinderte Längsdehnung ergibt sich eine Verkürzung des Abstandes der Endplatten 56 um das Δ L. Diese Ver kürzung kann wiederum dazu herangezogen werden, extrem große Zugkräfte über die beiden Platten 56 zu übertragen. With dash-dotted lines, the deformation of ra dialelastic jacket 54 under the influence of negative pressure is indicated. Due to the longitudinal expansion limited or prevented by the support structure 60 , the distance between the end plates 56 is shortened by the Δ L. This shortening can in turn be used to transmit extremely large tensile forces via the two plates 56 .

Vorstehend wurden als mögliche Materialien zur Ausbildung der Stützstruktur Kohlenstoff- und Glasfasern genannt. Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Materialien hierfür einzusetzen. Das Belastungsprofil bzw. das Be lastungsspektrum des Krafterzeugungselements entscheidet dabei über die jeweils optimale Faserart und/oder Form.Above were the possible materials for training the support structure called carbon and glass fibers. Of course it is also possible to use other materials to use for this. The load profile or the Be load spectrum of the force generating element decides thereby about the optimal fiber type and / or shape.

Das Krafterzeugungselement ist in der Figurenbeschreibung durchwegs so dargestellt und beschrieben worden, daß es einen einzigen Innenhohlraum mit einer durchgehenden ein hüllenden Mantelfläche aufweist. Abweichend von dieser Ausgestaltung ist es selbstverständlich auch möglich, den Innenhohlraum in mehrere Kammern zu unterteilen, so daß eine Röhrenstruktur entsteht, wobei jede einzelne Röhre wiederum einen radialelastischen Mantel aufweist, der durch eine Stützstruktur hinsichtlich seiner Längsdehnung gesperrt ist.The force generating element is in the description of the figures have been consistently represented and described in such a way that it a single interior cavity with a continuous one has enveloping outer surface. Different from this Of course, it is also possible to design the Divide the inner cavity into several chambers so that a tube structure is created, with each individual tube again has a radially elastic jacket that through a support structure with regard to its longitudinal expansion Is blocked.

Die Erfindung schafft somit eine Antriebseinrichtung für Bewegungsmechanismen, insbesondere für Gelenkgetriebe, mit zumindest einem Krafterzeugungselement, das einen von steifen Endteilen abgeschlossenen Innenhohlraum zur Be grenzung seines Arbeitsvolumens hat und von dem ein Ab schnitt fest mit einem ersten Teil des Mechanismus und anderer Abschnitt zugfest mit einem weiteren Teil des Mechanismus verbindbar ist, um eine Relativlageveränderung der Teile zueinander zu bewirken. Das Krafterzeugungs element hat einen radialelastischen schlauchartigen Man tel, dessen Längsdehnung durch eine Stützstruktur begrenzt ist. Unter Einwirkung einer Steuereinrichtung zur Ver änderung des Arbeitsvolumens des Krafterzeugungselements wird das Innenoberflächen-zu-Volumenverhältnis des Kraft erzeugungselements unter dessen Längenveränderung ver ändert, wodurch mit einfachen Mitteln extrem große zug kräfte erzeugt werden können. Diese Antriebseinrichtung ist platzsparend und sie eignet sich in besonderer Weise für die Robotertechnik, wo es gilt, mit kleinstem benötigten Bauraum eine Vielzahl von Bewegungsmöglichkei ten der Getriebeteile bereitzustellen.The invention thus creates a drive device for Movement mechanisms, especially for articulated gears, with at least one force generating element, one of stiff end parts enclosed inner cavity for loading limit of his work volume and of which an Ab cut tightly with a first part of the mechanism and another section tensile with another part of the Mechanism is connectable to a relative position change the parts to effect each other. The power generation element has a radially elastic tubular man tel, whose longitudinal expansion is limited by a support structure is. Under the influence of a control device for ver Change in the working volume of the force generating element becomes the inner surface to volume ratio of the force ver generating element under its length change changes, making extremely large train with simple means forces can be generated. This drive device is space-saving and it is particularly suitable for robot technology, where it matters, with the smallest space required a variety of movement options to provide the gear parts.

Claims

1. Antriebseinrichtung für Bewegungsmechanismen, insbe sondere für Gelenkgetriebe, mit zumindest einem Krafter zeugungselement, das einen von steifen Endteilen abge schlossenen Innenhohlraum zur Begrenzung seines Arbeitsvo lumens hat und von dem ein Abschnitt fest mit einem ersten Teil des Mechanismus und ein anderer Abschnitt zugfest mit einem weiteren Teil des Mechanismus verbindbar ist, um eine Relativlageveränderung der Teile gegeneinander zu bewirken, und mit einer Steuereinrichtung zur Veränderung des Arbeitsvolumens des Krafterzeugungselements, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement (2; 18 _n; 20 _n; 38; 46) einen radialelastischen schlauchartigen Mantel (54) hat, dessen Längsdehnung durch eine Stützstruktur begrenzt ist, so daß unter Einwirkung der Steuereinrichtung das Innenoberflächen-zu-Volumenverhält nis unter Längenveränderung (Δ L) des Krafterzeugungsele ments veränderbar ist.1. Drive device for movement mechanisms, in particular for articulated gears, with at least one force generating element that has an internal cavity closed off from rigid end parts to limit its working volume and of which a section is fixed with a first part of the mechanism and another section with one Another part of the mechanism can be connected in order to bring about a change in the relative position of the parts relative to one another, and with a control device for changing the working volume of the force generating element, characterized in that the force generating element ( 2 ; 18 _n ; 20 _n ; 38; 46 ) has a radially elastic tubular jacket ( 54 ), the longitudinal expansion of which is limited by a support structure, so that under the action of the control device the inner surface-to-volume ratio can be changed with a change in length ( Δ L) of the force generating element.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorzugsweise längliche Mantel (54) end seitig mit steifen Platten (56) verbunden ist, deren Ab stand durch Anhebung oder Absenkung des Innendrucks verän derbar ist.2. Drive device according to claim 1, characterized in that the preferably elongated jacket ( 54 ) is connected end to end with rigid plates ( 56 ), the Ab stood by increasing or reducing the internal pressure is changeable.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Mantel Bestandteil eines länglichen schlauchartigen Körpers ist, der unter Vergrößerung des Innenvolumens eine Verkürzung (Δ L) erfährt.3. Drive device according to claim 1, characterized in that the jacket is part of an elongated tubular body which undergoes a shortening ( Δ L) while increasing the internal volume.

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Mantel des Krafterzeugungselements (2; 18 _n; 20 _n; 38; 46) aus elasti schem Werkstoff besteht und die Stützstruktur (8; 14) gerichtet verlaufende zugfeste Fasern (8) mit verhältnis mäßig großem Elastizitätsmodul aufweist.4. Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the jacket of the force-generating element ( 2 ; 18 _n ; 20 _n ; 38; 46 ) consists of an elastic material and the support structure ( 8 ; 14 ) directed tensile fibers ( 8 ) with a relatively large modulus of elasticity.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stützstruktur von in Längsrichtung ver laufenden Fasern (8) oder Fäden gebildet ist.5. Drive device according to claim 4, characterized in that the supporting structure is formed by fibers running in the longitudinal direction ( 8 ) or threads.

6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stützstruktur von einem Fasernetzwerk (14) gebildet ist, bei dem die sich kreuzenden Fasern vorzugsweise unter einem kleinen Anstellwinkel zur Längs richtung (16) des Krafterzeugungselements verlaufen.6. Drive device according to claim 4, characterized in that the support structure is formed by a fiber network ( 14 ) in which the crossing fibers preferably extend at a small angle of attack to the longitudinal direction ( 16 ) of the force generating element.

7. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern von Glas- oder Kohlenstoffasern gebildet sind.7. Drive device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the fibers of glass or Carbon fibers are formed.

8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstruktur (8; 14) in den Mantel eingebettet ist.8. Drive device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the support structure ( 8 ; 14 ) is embedded in the jacket.

9. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstruktur eine Innen oder Außenhülle zumindest für den Mantel des elastischen Körpers bildet.9. Drive device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the support structure is an interior or outer shell at least for the jacket of the elastic Body forms.

10. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Fluidanschluß vorgesehen ist, um das Arbeitsvo lumen des Krafterzeugungselements zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidanschluß (30) an einem Ende (4) des Krafterzeugungselements vorgesehen ist.10. Drive device according to one of claims 1 to 7, wherein a fluid connection is provided to change the Arbeitsvo lumen of the force generating element, characterized in that the fluid connection ( 30 ) is provided at one end ( 4 ) of the force generating element.

11. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (4, 6) des schlauch förmigen Körpers verstärkt sind und die Stützstruktur (8; 14) in diese Enden hineinverlaufen.11. Drive device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the ends ( 4 , 6 ) of the tubular body are reinforced and the support structure ( 8 ; 14 ) run into these ends.

12. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchartige Körper auf seiner Außenoberfläche zumindest eine Vertiefung zur Auf nahme eines vorzugsweise wesentlich steiferen Rings hat.12. Drive device according to one of claims 3 to 11, characterized in that the tubular body on its outer surface has at least one recess for opening has a preferably much stiffer ring.

13. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Mantel des Krafterzeugungselements mehrschichtig aufgebaut ist.13. Drive device according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least the jacket of the Force generating element is constructed in multiple layers.

14. Antriebseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stützstruktur zwischen den einzelnen Schichten angeordnet ist.14. Drive device according to claim 13, characterized records that the support structure between each Layers is arranged.

15. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (4, 6; 52) über Klemmeinrichtungen (44) an die Teile (38, 39) des Me chanismus anschließbar sind.15. Drive device according to one of claims 3 to 14, characterized in that the ends ( 4 , 6 ; 52 ) via clamping devices ( 44 ) to the parts ( 38 , 39 ) of the mechanism can be connected.

16. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest ein Ende des Krafterzeugungselements ein Zugmittel (52) anschließbar ist.16. Drive device according to one of claims 1 to 15, characterized in that a traction means ( 52 ) can be connected to at least one end of the force generating element.

17. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in Serie geschalte ten Krafterzeugungselementen (18 _l...18 _n), die in einer Zugkraftkette stehen.17. Drive device according to one of claims 1 to 16, characterized by a plurality of series-connected th force generating elements ( 18 _l ... 18 _n ), which are in a traction chain.

18. Antriebseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die Krafterzeugungselemente mit ihren Enden aneinander schließbar sind.18. Drive device according to claim 17, characterized records that the force generating elements with their ends are closable.

19. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von parallel geschalte ten Krafterzeugungselementen (20 _l...20 _n).19. Drive device according to one of claims 1 to 18, characterized by a plurality of power elements connected in parallel ( 20 _l ... 20 _n ).

20. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß einer ersten Gruppe von in Serie geschalteten Krafterzeugungselementen eine spiegel bildlich zur Kraftrichtung angeordnete weitere Gruppe von in Serie geschalteten Krafterzeugungselementen zuge ordnet ist (Fig. 9).20. Drive device according to one of claims 1 to 19, characterized in that a first group of series-connected force-generating elements is assigned a mirror-image to the force direction arranged further group of series-connected force-generating elements ( Fig. 9).

21. Antriebseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere parallel geschaltete erste Gruppen von in Serie geschalteten Krafterzeugungselementen vorge sehen sind (Fig. 9).21. Drive device according to claim 19, characterized in that a plurality of parallel first groups of series-connected force generating elements are easily seen ( Fig. 9).

22. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchartige Körper in mehrere radialelastische Kammern unterteilt ist, denen jeweils eine Stützstruktur zur Begrenzung der Längsdehnung zugeordnet ist.22. Drive device according to one of claims 3 to 21, characterized in that the tubular body in several radially elastic chambers is divided, which each have a support structure to limit the longitudinal expansion assigned.

23. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement zumindest einen Steuerkörper im wesentlichen formflüssig aufnimmt, dessen Oberflächen-zu-Volumenverhältnis bei sich ändernden Umgebungsbedingungen veränderbar ist.23. Drive device according to one of claims 1 to 22, characterized in that the force generating element at least one control body is essentially liquid picks up its surface-to-volume ratio changing environmental conditions is changeable.

24. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur steuerbar ist.24. Drive device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the force generating element in Depending on the ambient temperature is controllable.

25. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement in Abhängigkeit vom Umgebungsdruck steuerbar ist.25. Drive device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the force generating element in Depending on the ambient pressure is controllable.

26. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement in Abhängigkeit von einer Steuerstrahlung steuerbar ist.26. Drive device according to one of claims 1 to 25, characterized in that the force generating element in Dependence on a control radiation is controllable.

27. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement in Abhängigkeit eines Magnetfeldes steuerbar ist.27. Drive device according to one of claims 1 to 26, characterized in that the force generating element in Dependence of a magnetic field is controllable.

28. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch die Verwendung als einfach wirkendes Antriebselement einer Handhabungseinrichtung, insbesondere für die Lebensmittelindustrie.28. Drive device according to one of claims 1 to 27, characterized by its use as a single acting Drive element of a handling device, in particular for the food industry.

29. Antriebseinrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch die Verwendung als Antriebselement eines Roboters oder Manipulators.29. Drive device according to claim 28, characterized through the use as a drive element of a robot or manipulator.

30. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch die Verwendung als Muskelprothese, wobei für das Krafterzeugungselement körperverträgliche Werkstoffe Anwendung finden. 30. Drive device according to one of claims 1 to 27, characterized by its use as a muscle prosthesis, being body-compatible for the force generating element Find materials application.

31. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch die Verwendung als Zugkurbel eines Schwungscheibenmotors.31. Drive device according to one of claims 1 to 27, characterized by the use as a pull crank Flywheel motor.

32. Antriebseinrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch die Verwendung als Pumpenantrieb.32. Drive device according to claim 31, characterized through the use as a pump drive.

33. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterzeugungselement mit Windkraft und/oder Wasserkraft vertreibbar ist.33. Drive device according to one of claims 1 to 32, characterized in that the force generating element with Wind power and / or hydropower is marketable.