DE10027731C1

DE10027731C1 - Operation unit activated by fluid action has contraction tube between head pieces and that can be radially expanded and exert axial tension force and has force overload prevention

Info

Publication number: DE10027731C1
Application number: DE2000127731
Authority: DE
Inventors: Hans-Walter Brenner; Klaus Zoller
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2000-06-03
Filing date: 2000-06-03
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2020-06-04

Abstract

The operation unit (1) has a contraction tube (4) between two head pieces (2,3). The contraction tube can be radially expanded by fluid acting on its interior (13) and exerts an axial tension force on the head pieces. The contraction tube is fixed at a holder unit (6) of each head piece. Each head piece has external force tapping devices (17,18). A force overload prevention (23) is connected in the force flow connection between the holder part and the force tapping device of at least one head piece to allow relative movement between the force tapping device and the holder unit when a given maximum force is exceeded. Control devices (26) enable a controlled fluid exit from the tube interior when the force overload prevention is activated.

Description

Die Erfindung betrifft eine durch Fluidbeaufschlagung akti vierbare Betätigungseinrichtung, mit einem sich zwischen zwei Kopfstücken erstreckenden Kontraktionsschlauch, der bei Flu idbeaufschlagung seines Schlauch-Innenraumes im Sinne einer radialen Aufweitung beaufschlagt wird und dabei gleichzeitig im Sinne einer gegenseitigen Annäherung wirkende axiale Zug kräfte auf die Kopfstücke ausübt, wobei der Kontraktions schlauch an einer Halteeinheit des jeweiligen Kopfstückes festgelegt ist und jedes Kopfstück einen externen Kraftab griff ermöglichende Kraftabgriffsmittel aufweist.The invention relates to a Akti by fluid application Quadrable actuator, with one between two Contraction tube extending head pieces, which at Flu impinging on its hose interior in the sense of a radial expansion is applied while doing so axial pull acting in the sense of mutual approximation exerts forces on the headers, taking the contraction hose on a holding unit of the respective head piece is fixed and each head piece has an external force Handle enabling power tapping means.

Eine Betätigungseinrichtung dieser Art geht beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 299 06 626 U1 oder aus der EP 0 161 750 B1 hervor. Sie enthält dort einen sich aus einem gummielastischen Schlauchkörper und einer koaxial zum Schlauchkörper angeordneten Strangstruktur zusammensetzenden Kontraktionsschlauch, der stirnseitig unter Abdichtung an zwei Kopfstücken befestigt ist. Die Kopfstücke sind zu diesem Zweck mit Halteeinheiten ausgestattet, die eine klemmende Fi xierung der Endbereiche des Kontraktionsschlauches ermögli chen. Außerdem enthält jedes Kopfstück geeignete Kraftab griffsmittel, beispielsweise in Gestalt von Gewinden oder von Befestigungsaugen, über die ein externer Kraftabgriff erfol gen kann. Wird der Schlauch-Innenraum mit unter einem gewis sen Betätigungsdruck stehendem Druckmedium gefüllt, führt dies zu einer radialen Beaufschlagung des Kontraktionsschlau ches mit daraus resultierender axialer Kontraktionstendenz, so dass Zugkräfte auf die Kopfstücke ausgeübt werden, die diese im Sinne einer gegenseitigen Annäherung beaufschlagen. Auf diese Weise können externe Strukturen und Bauteile mit einander verspannt werden, die an den Kraftabgriffsmitteln der Kopfstücke fixiert sind.An actuator of this type works, for example from the German utility model DE 299 06 626 U1 or from the EP 0 161 750 B1. There it contains one from one rubber-elastic hose body and one coaxial to the Assembling the tubular body arranged strand structure Contraction hose, which is sealed at the front two head pieces is attached. The headers are on this Purpose equipped with holding units that have a clamping Fi The end areas of the contraction tube can be fixed chen. Each headpiece also contains appropriate force grip means, for example in the form of threads or Fastening eyes, through which an external force tap takes place can. The hose interior with a certain filled with the actuating pressure this leads to a radial application of the contraction cunning ches with the resulting axial contraction tendency, so that tensile forces are exerted on the head pieces that act upon them in the sense of mutual rapprochement. In this way, external structures and components can be used are braced against each other on the power tapping means the head pieces are fixed.

Die Betätigungseinrichtungen sind üblicherweise für einen Be trieb mit einem bestimmten Betriebsdruck ausgelegt, bei spielsweise in der Größenordnung von 6 bar. Daraus resultiert eine gewisse Kraft-Hub-Kennlinie, die sich dadurch auszeich net, dass die an den Kraftabgriffsmitteln abgreifbare Kraft ausgehend von einem anfänglichen Maximalwert mit zunehmendem Hub geringer wird. Dabei ist unter dem Hub die Wegstrecke zu verstehen, um die sich die Kopfstücke beim Aktivieren der Be tätigungseinrichtung relativ zueinander verlagern. Wenn nun die Betätigungsvorrichtung bei dem vorgegebenen Betriebsdruck unter Gegebenheiten eingesetzt wird, die keinen oder nur mi nimalen Hub zulassen - beispielsweise zum festen Zuhalten ei ner beweglichen Verschlussklappe - befinden sich die zwischen dem Kontraktionsschlauch und den Kopfstücken wirkenden Zug kräfte auf einem so hohen Niveau, dass der Kontraktions schlauch unter Umständen an einem der Kopfstücke aus der Ver ankerung gerissen wird. Dies hätte dann eine schlagartige Expansion des im Kontraktionsschlauch befindlichen Druckmediums zur Folge, die zu Schäden und Verletzungen führen könnte.The actuators are usually for a loading designed with a certain operating pressure for example in the order of 6 bar. This results a certain force-stroke characteristic, which is characterized by this net that the force that can be tapped at the force tapping means starting from an initial maximum value with increasing Stroke becomes smaller. The distance under the stroke is closed understand the headers when activating the Be relocate the actuator relative to each other. If so the actuator at the predetermined operating pressure is used under conditions that no or only mi Allow the maximum stroke - for example to hold the egg firmly a movable flap - are located between the contraction hose and the pull acting on the head pieces forces at such a high level that the contraction hose on one of the head pieces from the ver anchor is torn. This would have a sudden expansion of the pressure medium in the contraction tube resulting in damage and injury.

Zwar wäre es denkbar, zur Verringerung der Beanspruchung den maximal zulässigen Betriebsdruck der Betätigungseinrichtung zu reduzieren. Dies hätte jedoch die nachteilige Konsequenz, dass die außen abgreifbaren Kräfte über den gesamten Hub hin weg reduziert würden und somit der Wirkungsgrad der Betäti gungseinrichtung verschlechtert würde.It would be conceivable to reduce the stress maximum permissible operating pressure of the actuating device to reduce. However, this would have the disadvantageous consequence that the external forces can be tapped over the entire stroke would be reduced and thus the efficiency of the actuator would deteriorate.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Beeinträchti gungen der vorgenannten Art auszuschließen und eine Betäti gungseinrichtung zu schaffen, die sich auch bei hohem Be triebsdruck und unter Gewährleistung eines guten Wirkungsgra des sicher betreiben lässt.It is the object of the present invention to impair exclude conditions of the aforementioned type and an actuation to create a device that is also at high loading drive pressure and ensuring a good efficiency that can be operated safely.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen vorgesehen, dass in die Kraft flussverbindung zwischen der Halteeinheit und den Kraftab griffsmitteln mindestens eines Kopfstückes eine Kraft- Überlastsicherung eingeschaltet ist, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Kraft-Minimalwertes eine Relativbewegung zwischen den Kraftabgriffsmitteln und der Halteeinheit zu lässt, wobei Steuermittel vorhanden sind, die beim Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung einen kontrollierten Fluidaus tritt aus dem Schlauch-Innenraum ermöglichen.To solve this problem it is provided in connection with the generic features that in force flow connection between the holding unit and the Kraftab means of at least one head piece a force Overload protection is switched on when exceeded of a predetermined minimum force value a relative movement between the force tapping means and the holding unit leaves, there are control means available when responding controlled overload of the power overload protection emerges from the interior of the hose.

Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Betätigungsein richtung über den größten Teil ihres Hubes hinweg ohne Kraft einbußen mit dem optimalen Betriebsdruck betrieben werden kann. Nur dann, wenn der Einsatz der Betätigungseinrichtung keinen oder einen lediglich minimalen Hub der Kopfstücke er fordert, hat man auf einen reduzierten Betriebsdruck zurück zugreifen, der das Entstehen schädlicher Kraftspitzen aus schließt. Wird jedoch gleichwohl auch bei einem derartigen Anwendungsfall versehentlich mit dem hohen Betriebsdruck ge arbeitet, wird die Kraft-Überlastsicherung wirksam, die das Entstehen der gewünschten Kraftspitzen verhindert. Sie ist in den Kraftfluss zwischen der Halteeinheit und den Kraftab griffsmitteln eingeschaltet und spricht bei einem vorbestimm ten Kraft-Maximalwert an, was sich in einer Relativbewegung zwischen der Halteeinheit und den Kraftabgriffsmitteln eines Kopfstückes äußert. Gleichzeitig mit dieser Detektion einer zu hohen Kraft wird durch Steuermittel ein kontrollierter Fluidaustritt aus dem Schlauch-Innenraum zugelassen, so dass der Innendruck gesteuert absinkt und keine Werte erreichen kann, die zu einer Zerstörung der Verbindung zwischen dem Kontraktionsschlauch und den Kopfstücken führen können.This ensures that the actuation direction over most of its stroke without force be operated at the optimum operating pressure can. Only when using the actuator no or only a minimal stroke of the head pieces demands, you have to go back to a reduced operating pressure access from the emergence of harmful force peaks closes. However, it is nevertheless also in such a Use accidentally with the high operating pressure works, the force overload protection is effective, which the Prevention of the desired force peaks prevented. she is in the flow of force between the holding unit and the force handle means turned on and speaks at a predetermined force maximum value, which is a relative movement between the holding unit and the force tapping means Headpiece expresses. Simultaneously with this detection one too high a force is controlled by control means Fluid leakage from the hose interior permitted, so that the internal pressure drops in a controlled manner and reaches no values can lead to the destruction of the connection between the Contraction tube and the head pieces.

Aus der EP 0 103 549 A1 geht ein mit einem Überlastschutz ausgestatteter Hydraulikzylinder hervor. Dort ist in die Kol benstange ein Hilfszylinder integriert, der einen durch eine Feder in einer Ausgangsstellung vorgespannten Kolben beinhal tet. Die Arbeitskammern des Hydraulikzylinders stehen mit den Arbeitskammern des Hilfszylinders in fluidischer Verbindung. Bei zu hoher Belastung des Hydraulikzylinders wird Hydrau likfluid aus der entsprechenden Arbeitskammer in den Hilfszy linder verdrängt. Wird anschließend die Belastung reduziert, wird der Kolben des Hilfszylinders durch die Federbeaufschla gung in die Ausgangsstellung zurückbewegt, so dass das System wieder den Ausgangszustand einnimmt.EP 0 103 549 A1 includes overload protection equipped hydraulic cylinder. There is in the Kol integrated an auxiliary cylinder that one through a Spring preloaded piston including tet. The working chambers of the hydraulic cylinder are aligned with the Working chambers of the auxiliary cylinder in fluid communication. If the hydraulic cylinder is loaded too much, Hydrau likfluid from the corresponding working chamber in the auxiliary cylinder relieved. If the load is then reduced, the piston of the auxiliary cylinder is spring loaded movement back to the starting position, so that the system returns to its original state.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un teransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention go from the Un claims.

Zweckmäßigerweise ist das mit einer Kraft-Überlastsicherung ausgestattete Kopfstück derart mehrteilig ausgeführt, dass es außer der Halteeinheit zumindest noch eine diesbezüglich zweckmäßigerweise separate Kraftabgriffseinheit besitzt, an der die zugeordneten Kraftabgriffsmittel vorgesehen sind. Die Kraft-Überlastsicherung ist hierbei zwischen der Halteeinheit und der Kraftabgriffseinheit wirksam. This is useful with a force overload protection equipped headpiece so designed that it apart from the holding unit at least one in this regard appropriately has separate power tapping unit of which the associated force tapping means are provided. The Force overload protection is here between the holding unit and the power tap unit effective.

Die Kraftabgriffseinheit ihrerseits kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei mehrteiliger Bauform kann sie ein der Kraft-Überlastsicherung zugeordnetes Basisteil sowie ein vor zugsweise lösbar mit dem Basisteil verbundenes Adapterteil enthalten. An dem Adapterteil befinden sich die Kraftab griffsmittel, wobei den örtlichen Gegebenheiten entsprechend wahlweise unterschiedliche Adapterteile vorgesehen sein kön nen, die sich beispielsweise in Art und Aufbau der Kraftab griffsmittel unterscheiden. Der Anwender der Betätigungsein richtung hat dann die Möglichkeit, dem Anwendungsfall ent sprechend unterschiedliche Adapterteile vorzusehen.The force tapping unit in turn can have one or more parts be trained. With a multi-part design, it can be one of the Base part assigned to force overload protection as well as a front adapter part detachably connected to the base part contain. The Kraftab are located on the adapter part grip means, according to the local conditions optionally different adapter parts can be provided nen, which differ, for example, in the type and structure of the force distinguish grasping means. The user of the actuation direction then has the option of the application to provide different adapter parts.

Die den Fluidaustritt ermöglichenden Steuermittel sind zweck mäßigerweise so ausgebildet, dass sie unmittelbar durch die beim Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung zwischen der Hal teeinheit und den Kraftabgriffsmitteln stattfindende Relativ bewegung betätigt werden. Hierzu können die Steuermittel bei spielsweise eine Ventileinrichtung enthalten, die in Abhän gigkeit vom Betriebszustand der Kraft-Überlastsicherung eine Fluidverbindung zwischen dem Schlauch-Innenraum und einem ei nen niedrigeren Druck aufweisenden, beispielsweise von der Atmosphäre gebildeten Bereich absperrt oder freigibt. Dabei kann weiterhin von Vorteil sein, wenn die Ventileinrichtung unmittelbar von der Halteeinheit und der beim Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung relativ zu der Halteeinheit bewegten Kraftabgriffseinheit gebildet ist, wobei die Halteeinheit und die Kraftabgriffseinheit in Abhängigkeit von ihrer Relativposition eine mit dem Schlauch-Innenraum kommunizierende Fluid austrittsöffnung verschließen oder freigeben können.The control means enabling the fluid to escape are for the purpose moderately trained so that they are directly through the when the force overload protection between the hal responds Unit and the force tapping means relative movement. The control funds can be used for this include, for example, a valve device, which in depending on the operating state of the force overload protection Fluid connection between the hose interior and an egg NEN lower pressure, for example from the Blocked or released atmosphere formed area. there can also be advantageous if the valve device directly from the holding unit and when the Force overload protection moved relative to the holding unit Force tapping unit is formed, the holding unit and the force tapping unit as a function of its relative position a fluid communicating with the hose interior close or release the outlet opening.

Es wäre auch denkbar, den aktuellen Betriebszustand der Kraft-Überlastsicherung durch eine geeignete Weg- und/oder Kraftsensorik zu erfassen und durch diese bei Detektion des Ansprechens der Kraft-Überlastsicherung den gewünschten Flu idaustritt zu veranlassen, beispielsweise durch Ansteuerung einer in das Kopfstück integrierten oder einer externen Ven tileinrichtung. Dabei kann als externe Ventileinrichtung so gar diejenige Ventileinrichtung herangezogen werden, mit der die Fluidbeaufschlagung der Betätigungseinrichtung im Normal betrieb gesteuert wird.It would also be conceivable to determine the current operating status of the Force overload protection by a suitable path and / or Force sensors to detect and by this upon detection of the Response of the force overload protection the desired flu to cause exit, for example by activation one integrated into the headpiece or an external ven tileinrichtung. It can be used as an external valve device even the valve device with which the fluid exposure to the actuator in the normal operation is controlled.

Besonders vorteilhaft ist es, die Betätigungseinrichtung mit einer Kraft-Überlastsicherung auszustatten, die über eine re versible, zerstörungsfreie Funktionsweise verfügt. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass man die die Kraftsicherung bewirkenden Sicherungsmittel als Federeinrich tung ausführt, deren Federvorspannung den Kraft-Maximalwert vorgibt, wobei das Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung mit einem Auslenken der Federeinrichtung einhergeht. Wenn hier durch das Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung und den da mit zusammenhängenden Fluidaustritt aus dem Schlauch- Innenraum ein Druckabbau im Schlauch-Innenraum stattfindet, ist die Kraft-Überlastsicherung in der Lage, in die Ausgangs stellung zurückzukehren, so dass die Betätigungseinrichtung weiterhin für uneingeschränkten Betrieb zur Verfügung steht. It is particularly advantageous to use the actuating device to provide a force overload protection system that can be operated via a re versible, non-destructive functionality. This can in particular by realizing the Force-securing device as a spring device the spring preload executes the maximum force value specifies, with the response of the force overload protection with is accompanied by a deflection of the spring device. If here by responding to the force overload protection and there with continuous fluid outlet from the hose Interior there is a pressure reduction in the interior of the hose, the force overload protection is able to in the output position to return so that the actuator is still available for unrestricted operation.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Kraft-Überlastsiche rung kann auch eine irreversible Funktionsweise vorgesehen sein. Dabei gelangen die beim Ansprechen der Kraft-Überlast sicherung sich relativ zueinander bewegenden Komponenten auch nach dem Druckabbau nicht mehr selbsttätig in die Ausgangs stellung zurück. Dies kann beispielsweise mit einer Zerstö rung der Kraft-Überlastsicherung verbunden sein, beispiels weise, indem man die Kraft-Überlastsicherung mit einem oder mehreren starren mechanischen Sicherungsmitteln ausstattet, die beim Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung dauerhaft verformt und/oder durchtrennt werden.In an alternative embodiment of the force overload protection An irreversible mode of operation can also be provided his. This is when the force overload is triggered securing components moving relative to each other as well after the pressure reduction no longer automatically in the output position back. This can be done, for example, with a destruction force overload protection, for example wise by using the power overload protection with a or equipped with several rigid mechanical securing devices, the permanent when the force overload safety device responds deformed and / or severed.

Speziell bei einer auf einer dauerhaften Unterbrechung des Kraftflusses basierenden Kraft-Überlastsicherung ist es von Vorteil, wenn Anschlagmittel vorhanden sind, die die Wegstre cke der nach dem Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung stattfindenden Relativbewegung zwischen der Halteeinheit und den Kraftabgriffsmitteln bzw. der Kraftabgriffseinheit be grenzen. Dadurch wird verhindert, dass die Betätigungsein richtung in einzelne, sich unkontrolliert bewegende Komponen ten aufgetrennt wird.Especially when there is a permanent interruption of the It is from force flow based force overload protection Advantage if there are slings that stray after the response of the force overload protection relative movement taking place between the holding unit and the force tapping means or the force tapping unit be limit. This prevents the actuation towards individual, uncontrolled moving components is separated.

Nachfolgend wir die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich nung näher erläutert. In dieser zeigen:Below we the invention with reference to the accompanying drawing tion explained in more detail. In this show:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Betätigungseinrichtung, teilweise im Längs schnitt, wobei eine reversible Kraft-Überlastsicherung vorgesehen ist und wobei ein Zustand bei nicht angesprochener Kraft-Überlastsicherung gezeigt ist, Fig. 1 a preferred embodiment of the inventive SEN actuator, partly in longitudinal section, a reversible motor-overload protection is provided, and wherein a state is shown in unaddressed force overload protection,

Fig. 2 die Betätigungseinrichtung aus Fig. 1 bei einem Zustand nach dem Ansprechen der Kraft-Überlastsi cherung, Fig. 2 shows the actuator of FIG. 1 in a state after the response of the power-overload safety clutch,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung in einer der Fig. 1 ent sprechenden Darstellungsweise, allerdings mit einer irreversibel arbeitenden Kraft-Überlastsicherung ausgestattet,But equipped Fig. 3 shows another embodiment of the actuator according to the invention in one of the Fig. 1 ent speaking representation with a irreversibly operating force overload protection,

Fig. 4 die Betätigungseinrichtung aus Fig. 3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellungsweise bei akti vierter Kraft-Überlastsicherung, Fig. 4 shows the actuator of FIG. 3 in one of the Fig. 2 illustration corresponding manner at acti fourth force overload protection,

Fig. 5 einen Ausschnitt der in Fig. 1 und 2 abgebilde ten Betätigungseinrichtung im Bereich eines Kopf stückes, wobei eine besonders zweckmäßige Ausfüh rungsform des Kopfstückes und insbesondere einer Kraftabgriffseinheit ersichtlich ist, und Fig. 5 shows a detail of the piece illustra in Fig. 1 and 2 th actuation device in the region of a head, a particularly convenient exporting approximate shape of the head piece and in particular a Kraftabgriffseinheit be seen, and

Fig. 6 ein das Betriebsverhalten der erfindungsgemäßen Be tätigungseinrichtung verdeutlichendes Kraft-Hub- Diagramm. Fig. 6 shows the operating behavior of the actuation device Be inventive force-stroke diagram.

Die in der Zeichnung dargestellten Betätigungseinrichtungen 1 enthalten jeweils zwei mit Abstand zueinander angeordnete Kopfstücke 2, 3, die über einen zumindest bei deaktivierter Betätigungseinrichtung 1 eine im Wesentlichen hohlzylinder ähnliche Gestalt aufweisenden Kontraktionsschlauch 4 fest miteinander verbunden sind.The actuating devices 1 shown in the drawing each contain two spaced-apart head pieces 2 , 3 , which are firmly connected to one another via a contraction tube 4 , which has an essentially hollow cylinder-like shape, at least when the actuating device 1 is deactivated.

Der Kontraktionsschlauch 4 enthält bei den Ausführungsbei spielen jeweils einen aus Material mit gummielastischen Ei genschaften wie Gummi oder ein Elastomermaterial bestehenden Schlauchkörper 5 und eine mit koaxialer Anordnung in den Schlauchkörper 5 eingebettete biegeflexible Strangstruktur, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Zusätzlich oder alternativ könnte eine derartige Strangstruktur auch am Außenumfang des Schlauchkörpers 5 platziert sein.The contraction tube 4 contains in the Ausführungsbei each play a material made of material with rubber-elastic properties such as rubber or an elastomeric tube body 5 and a flexible flexible structure embedded in the tube body 5 with a coaxial arrangement, which is not shown in the drawing. Additionally or alternatively, such a strand structure could also be placed on the outer circumference of the hose body 5 .

Der Kontraktionsschlauch 5 ist mit seinen beiden axialen End abschnitten an jeweils einem der beiden Kopfstücke 2, 3 fi xiert, und zwar dergestalt, dass zum einen zwischen dem Schlauchkörper 5 und dem jeweils zugeordneten Kopfstück 2, 3 eine abgedichtete Verbindung vorliegt und zum anderen die nicht näher dargestellte Strangstruktur in der Lage ist, Zug kräfte auf das jeweilige Kopfstück 2, 3 auszuüben.The contraction tube 5 is connected to its two axial end portions of each one of the two head pieces 2, fi xed 3, namely such that on the one hand is present between the hose body 5 and the respectively associated head piece 2, 3 a sealed connection and on the other the non- strand structure shown is able to exert train forces on the respective head piece 2 , 3 .

Die Befestigung des Kontraktionsschlauches 4 erfolgt an einer Halteeinheit 6 des jeweiligen Kopfstückes 2, 3. Dabei können diejenigen Befestigungsprinzipien realisiert sein, die in dem deutschen Gebrauchsmuster 299 06 626 oder in der EP 0 161 750 B1 beschrieben werden. Beim Ausführungsbeispiel setzt sich jede Halteeinheit 6 aus einem rotationssymmetri schen Innenteil 7 und einem ebenfalls rotationssymmetrischen, ringförmigen Außenteil 8 zusammen, wobei das Außenteil 8 das Innenteil 7 koaxial umschließt. Die Endabschnitte des Kon traktionsschlauches 4 sind zwischen Innenteil 7 und Außenteil 8 eingeführt und zwischen diesen Teilen fest eingespannt, die beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 12 aneinander fixiert sind.The contraction tube 4 is attached to a holding unit 6 of the respective head piece 2 , 3 . In this case, those fastening principles can be implemented that are described in German utility model 299 06 626 or in EP 0 161 750 B1. In the exemplary embodiment, each holding unit 6 is composed of a rotationally symmetrical inner part 7 and a likewise rotationally symmetrical, annular outer part 8 , the outer part 8 coaxially enclosing the inner part 7 . The end portions of the Kon traction hose 4 are inserted between the inner part 7 and the outer part 8 and firmly clamped between these parts, which are fixed together, for example by means of a screw connection 12 .

Andere Arten zur zugfesten und zugleich dichtenden Verbindung zwischen Kontraktionsschlauch 4 und einer Halteeinheit 6 wä ren ebenfalls möglich.Other types of tension-resistant and at the same time sealing connection between contraction tube 4 and a holding unit 6 would also be possible.

Der Kontraktionsschlauch 4 begrenzt in seinem Innern einen Schlauch-Innenraum 13. Die stirnseitige Begrenzung des Schlauch-Innenraumes 13 erfolgt durch die beiden Kopfstücke 2, 3.The contraction hose 4 delimits a hose interior 13 in its interior. The end of the hose interior 13 is defined by the two head pieces 2 , 3 .

In den Schlauch-Innenraum 13 mündet mindestens ein Fluidkanal 14, der das nachfolgend als erstes Kopfstück 2 bezeichnete Kopfstück durchsetzt und dessen entgegengesetztem äußeren Endbereich 15 eine Anschlusseinrichtung 16 zugeordnet ist, über die eine von einer Druckquelle kommende Fluidleitung an geschlossen werden kann. In Verbindung mit einer zwischenge schalteten Steuerventilanordnung besteht somit die Möglich keit, durch den Fluidkanal 14 hindurch ein fluidisches Druck medium, beispielsweise Druckluft, in den Schlauch-Innenraum 13 einzuspeisen oder aus diesem abzuführen. Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass die Zufuhr und Abfuhr des Druck mediums auch über mehrere separate Fluidkanäle erfolgen kann, die bei Bedarf an beiden Kopfstücken 2, 3 vorgesehen sein können.At least one fluid channel 14 opens into the hose interior 13 and passes through the head piece, hereinafter referred to as the first head piece 2 , and the opposite outer end region 15 of which is assigned a connection device 16 , via which a fluid line coming from a pressure source can be closed. In connection with an interposed control valve arrangement, there is thus the possibility of feeding a fluid pressure medium, for example compressed air, through the fluid channel 14 into the hose interior 13 or discharging it therefrom. It is understood in this context that the supply and discharge of the pressure medium can also take place via several separate fluid channels, which can be provided on both head pieces 2 , 3 if necessary.

Die Betätigungseinrichtung 1 lässt sich außer mit einem gas förmigen Fluid auch mit einem hydraulischen Fluid betreiben, beispielsweise mit Wasser.The actuating device 1 can be operated with a hydraulic fluid, for example with water, in addition to a gaseous fluid.

Jedes Kopfstück 2, 3 ist an einer von außen her zugänglichen Stelle mit Kraftabgriffsmitteln 17, 18 ausgestattet. Diese sind beim Ausführungsbeispiel von einem Gewindeabschnitt des betreffenden Kopfstückes 2, 3 gebildet, können aber prinzi piell jeden beliebigen Aufbau haben, der sich insbesondere am Einsatzzweck der Betätigungseinrichtung 1 orientiert.Each head piece 2 , 3 is equipped with force tapping means 17 , 18 at an externally accessible location. In the exemplary embodiment, these are formed by a threaded section of the relevant head piece 2 , 3 , but can in principle have any structure, which is oriented in particular to the purpose of the actuating device 1 .

Die Kraftabgriffsmittel 17, 18 ermöglichen es, das jeweils zugeordnete Kopfstück 2, 3 an einem nicht näher dargestellten Bauteil zu befestigen. Unter dem Begriff "Bauteil" sei hier jedwede Art von Gegenstand verstanden. Beispielsweise wäre es möglich, das erste Kopfstück mit seinen Kraftabgriffsmitteln 17 an einer die Öffnung einer Maschine oder eines Gebäudes verschließenden beweglichen Verschlussklappe zu fixieren und die Kraftabgriffsmittel 18 des anderen, zweiten Kopfstückes 3 ortsfest zu fixieren, beispielsweise an einer die Verschluss klappe tragenden Tragstruktur. Jedenfalls ist bei einem be vorzugten Einsatzzweck vorgesehen, die Kraftabgriffsmittel 17, 18 an solchen Bauteilen anzubringen, die bei Bedarf mit einer bestimmten Kraft zueinander gezogen werden sollen. The force tapping means 17 , 18 make it possible to attach the respectively assigned head piece 2 , 3 to a component (not shown in more detail). The term "component" is understood here to mean any type of object. For example, it would be possible to fix the first head piece with its force tapping means 17 to a movable closure flap closing the opening of a machine or a building and to fix the force tapping means 18 of the other, second head piece 3 in a fixed position, for example on a supporting structure carrying the flap. In any case, it is provided in a preferred application to attach the force tapping means 17 , 18 to such components that are to be pulled to each other with a certain force if necessary.

Die Fig. 1 und 3 zeigen die Betätigungseinrichtung 1 im deaktivierten Zustand, also bei drucklosem Schlauch-Innenraum 13. Der Kontraktionsschlauch 4 nimmt hier in seinem sich zwi schen den beiden Kopfstücken 2, 3 erstreckenden Längenab schnitt eine im Wesentlichen hohlzylindrische Gestalt ein. Figs. 1 and 3 show the actuator 1 in the deactivated state, ie unpressurized tube interior 13. The contraction tube 4 takes here in its between the two head pieces 2 , 3 extending Längenab cut a substantially hollow cylindrical shape.

Zur Aktivierung der Betätigungseinrichtung 1 wird in den Schlauch-Innenraum 13 über den Fluidkanal 14 hinweg ein unter einem vorgegebenen Betriebsdruck stehendes Druckmedium einge speist. Auf Grund dieses Überdruckes wird die Wandung des Kontraktionsschlauches 4 von innen her radial nach außen ge richtet beaufschlagt, es erfolgt also eine Beaufschlagung im Sinne einer radialen Aufweitung des Kontraktionsschlauches 4.To activate the actuating device 1 , a pressure medium under a predetermined operating pressure is fed into the hose interior 13 via the fluid channel 14 . Due to this overpressure, the wall of the contraction tube 4 is acted upon radially from the inside out, so there is an application in the sense of a radial expansion of the contraction tube 4 .

Dies hat zur Folge, dass der Kontraktionsschlauch 4 gleich zeitig im Sinne einer axialen Kontraktion beaufschlagt wird und mithin durch den Kontraktionsschlauch 4 im Sinne einer gegenseitigen Annäherung wirkende axiale Zugkräfte FZ auf die Halteeinheiten 6 der Kopfstücke 2, 3 ausgeübt werden.The consequence of this is that the contraction tube 4 is acted on simultaneously in the sense of an axial contraction and consequently, through the contraction tube 4 in the sense of a mutual approximation, axial tensile forces FZ are exerted on the holding units 6 of the head pieces 2 , 3 .

Dies wiederum führt in aller Regel dazu, dass sich die beiden Kopfstücke 2, 3 und mit ihnen die beiden Kraftabgriffsmittel 17, 18 und die daran angeordneten Bestandteile der externen Bauteile sich mehr oder weniger weit einander annähern. Der Hub "h" dieser Annäherungsbewegung - also die Wegstrecke, entlang der sich die beiden Kopfstücke 2, 3 relativ zueinan der bewegen - hängt wie erwähnt von den Einsatzbedingungen ab und insbesondere davon, welchen Hub die extern angebrachten Bauteile tatsächlich zulassen. This in turn generally leads to the two head pieces 2 , 3 and with them the two force tapping means 17 , 18 and the components of the external components arranged thereon approaching one another to a greater or lesser extent. The stroke "h" of this approach movement - that is, the distance along which the two head pieces 2 , 3 move relative to one another - as mentioned depends on the operating conditions and in particular on which stroke the externally attached components actually allow.

Die axiale Verkürzung der Betätigungseinrichtung 1 geht mit einer radialen Aufweitung des Kontraktionsschlauches 4 ein her, deren Ausmaß wiederum von der Größe des Hubes h abhängt. Unter Umständen kann der Hub h gleich Null sein, und zwar dann, wenn zwischen den miteinander zu verspannenden Bautei len keine Relativbewegung möglich ist und es lediglich darum geht, diese Bauteile mit einer bestimmten Kraft gegeneinander vorzuspannen.The axial shortening of the actuating device 1 is accompanied by a radial expansion of the contraction tube 4 , the extent of which in turn depends on the size of the stroke h. Under certain circumstances, the stroke h may be zero, namely when no relative movement is possible between the components to be clamped together and it is only a question of prestressing these components against one another with a certain force.

Eine Deaktivierung der Betätigungseinrichtung 1 erfolgt durch zumindest partielles Ablassen des Druckmediums aus dem Schlauch-Innenraum 13, was zur Folge hat, dass sich der Kon traktionsschlauch 4 wieder in die Ausgangslage streckt und die Kopfstücke 2, 3 die Ausgangsposition einnehmen.Deactivation of the actuating device 1 is carried out by at least partially releasing the pressure medium from the hose interior 13 , with the result that the con traction hose 4 stretches back into the starting position and the head pieces 2 , 3 assume the starting position.

Die Fig. 6 zeigt ein für die erfindungsgemäße Betätigungs einrichtung 1 typisches Kraft-Hub-Diagramm, wobei die an den Kraftabgriffsmitteln 17, 18 abgreifbare Kraft F über dem Hub h der Kopfstücke 2, 3 aufgetragen ist. Die entsprechende Kennlinie ist mit Bezugsziffer 22 versehen und bezieht sich auf einen vorgegebenen optimalen Betriebsdruck der Betäti gungseinrichtung 1 in Höhe von beispielsweise 6 bar. Ersicht lich nimmt die extern abgreifbare Kraft F mit zunehmendem Hub h ab. Je geringer der Hub h ist, desto größer ist die besagte abgreifbare Kraft F, die im Normalfall der vom Kontraktions schlauch 4 aufgebrachten Zugkraft F_Z entspricht. Is shown in FIG. 6, an actuation device 1 according to the invention for the typical force-stroke diagram, wherein the tapped off at the Kraftabgriffsmitteln 17, 18 force F h on the stroke of the head pieces 2, 3 is coated. The corresponding characteristic curve is provided with reference numeral 22 and relates to a predetermined optimal operating pressure of the actuation device 1 in the amount of, for example, 6 bar. Obviously, the externally tapped force F decreases with increasing stroke h. The smaller the stroke h is, the greater is the tapped force F which, in the normal case, corresponds to the tensile force F _Z applied by the contraction hose 4 .

Das gewünschte Verformungsverhalten des Kontraktionsschlau ches 4 wird überwiegend durch den besonderen Aufbau der in tegrierten oder aufgesetzten Strangstruktur gewährleistet. Dieser kann beispielsweise dem in der EP 0 161 750 B1 oder dem in dem deutschen Gebrauchsmuster 299 06 626 erläuterten Aufbau entsprechen, so dass sich an dieser Stelle detaillier tere Einzelheiten erübrigen. Empfehlenswert ist es jeden falls, wenn die Strangstruktur eine Vielzahl sich zwischen den beiden Kopfstücken 2, 3 erstreckender biegeflexibler, gleichzeitig aber eine hohe Zugfestigkeit besitzender Stränge aufweist, wobei eine Bauform bevorzugt wird, bei der sich die Stränge schraubenwendelförmig in Richtung des Umfanges des Schlauchkörpers 5 zwischen den Kopfstücken 2, 3 erstrecken und insbesondere in einer Überkreuzkonfiguration angeordnet sind, so dass sich rautenähnliche Gitterbereiche bilden. Durch die Innendruckbeaufschlagung des Kontraktionsschlauches 4 wird eine Verschiebung der Rautenwinkel hervorgerufen, was das oben erläuterte Verformungsverhalten des Kontraktions schlauches 4 hervorruft.The desired deformation behavior of the contraction hose 4 is largely ensured by the special structure of the integrated or attached strand structure. This can, for example, correspond to the structure explained in EP 0 161 750 B1 or in the German utility model 299 06 626, so that there is no need for more detailed details here. It is advisable in any case if the strand structure has a plurality of flexible strands extending between the two head pieces 2 , 3 , but at the same time having high tensile strength, a design in which the strands are helical in the direction of the circumference of the hose body 5 is preferred extend between the head pieces 2 , 3 and in particular are arranged in a crossover configuration, so that diamond-like lattice areas are formed. Due to the internal pressure of the contraction tube 4, a displacement of the diamond angle is caused, which the above-explained deformation behavior of the contraction causes hose. 4

Bei dem durch die Kennlinie 22 verdeutlichten Kraft-Hub- Verlauf können im Bereich sehr geringer Hübe h₀ sehr hohe Kräfte F₀ entstehen, die speziell bei längerer Aufrechterhal tung das Problem aufwerfen können, dass sich der Kontrakti onsschlauch 4 an seiner Anbindungsstelle von der Halteeinheit 6 eines Kopfstückes löst. Wird die Betätigungseinrichtung 1 mit Druckluft betrieben, führt dies zu einer schlagartigen Expansion mit unkontrolliertem Verhalten. Indem jedoch die Betätigungseinrichtungen 1 jeweils mit einer Kraft-Überlastsicherung 23 ausgestattet sind, können hier die geschilderten Probleme nicht auftreten.In the case of the force-stroke curve illustrated by the characteristic curve 22 , very high forces F ₀ can arise in the region of very small strokes h ₀ , which, especially with prolonged maintenance, can pose the problem that the contract hose 4 at its connection point from the holding unit 6 of a head piece releases. If the actuating device 1 is operated with compressed air, this leads to a sudden expansion with uncontrolled behavior. However, since the actuating devices 1 are each equipped with a force overload protection device 23 , the problems described cannot occur here.

Diese Kraft-Überlastsicherung 23 ist bei den Ausführungsbei spielen am ersten Kopfstück 2 vorgesehen und dort in die Kraftflussverbindung zwischen der Halteeinheit 6 und den Kraftabgriffsmitteln 17 eingeschaltet. Zwar könnten auch bei de Kopfstücke mit einer solchen Kraft-Überlastsicherung 23 ausgestattet sein, die gewünschte Betriebsweise wird jedoch bereits bei nur einer Kraft-Überlastsicherung 23 gewährleis tet.This force overload protection 23 is provided in the Ausführungsbei play on the first head piece 2 and there switched on in the power flow connection between the holding unit 6 and the force tapping means 17 . Although de head pieces could be equipped with such a force overload protection device 23 , the desired mode of operation is already guaranteed with only one force overload protection device 23 .

Die Kraft-Überlastsicherung 23 ist so ausgeführt, dass sie bei Überschreiten eines vorgegebenen Kraft-Maximalwertes F_max eine in der Erstreckungsrichtung der Längsachse 24 des Kon traktionsschlauches 4 verlaufende Relativbewegung zwischen den Kraftabgriffsmitteln 17 und der Halteeinheit 6 zulässt. Solange also der Kraft-Maximalwert F_max noch nicht erreicht ist, verhalten sich die Kraftabgriffsmittel 17 und die zuge ordnete Halteeinheit 6 wie ein starrer Körper. Erst wenn die Maximalbeanspruchung vorliegt, wird die von der Kraft- Überlastsicherung 23 ausgeübte Kupplungskraft überwunden und können sich die Kraftabgriffsmittel 17 relativ zur Halteein heit 6 verlagern. Dadurch wird ein weiterer Kraftanstieg ver hindert, die abgreifbare Kraft F wird also begrenzt, und die Kennlinie 22 hat entlang des entsprechenden Hubbereiches h₀ den in Fig. 6 durch eine gestrichelte Linie verdeutlichten Kennlinienverlauf 22'. The force overload protection device 23 is designed such that, when a predetermined maximum force value F _{max is} exceeded, it permits a relative movement between the force tapping means 17 and the holding unit 6 in the direction of extension of the longitudinal axis 24 of the traction hose 4 . So long as the maximum force value F _max has not yet been reached, the force tapping means 17 and the associated holding unit 6 behave like a rigid body. Only when the maximum stress is present, the clutch force exerted by the force overload protection device 23 is overcome and the force tapping means 17 can be shifted relative to the holding unit 6 . As a result, a further increase in force is prevented, the tapped force F is thus limited, and the characteristic curve 22 along the corresponding stroke range h _{0 has} the characteristic curve curve 22 ′ illustrated in FIG. 6 by a broken line.

Mit dem Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung 23 geht ein kontrollierter Fluidaustritt des im Schlauch-Innenraum 13 bis dahin eingeschlossenen Druckmediums einher. Der damit verbun dene Druckabbau verursacht als weiteren Sicherheitsaspekt ei ne Verringerung der Zugkraft F_z. Ermöglicht wird der kontrol lierte Fluidaustritt durch auf den Betätigungszustand der Kraft-Überlastsicherung 23 ansprechende Steuermittel 25, von denen vorteilhafte Ausführungsformen aus der Zeichnung er sichtlich sind.The response of the force overload protection device 23 is accompanied by a controlled fluid leakage of the pressure medium enclosed up to that point in the hose interior 13 . The associated pressure reduction causes a further safety aspect ei ne reduction in traction F _z . The controlled fluid outlet is made possible by control means 25 responsive to the actuation state of the force overload protection device 23 , of which advantageous embodiments are evident from the drawing.

Nachfolgend wird der konstruktive Aufbau der mit einer Kraft- Überlastsicherung 23 ausgestatteten ersten Kopfstücke 2 der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher er läutert.The structural design of the first head pieces 2 equipped with a force overload protection 23 of the exemplary embodiments shown in the drawing is explained in more detail below.

Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Kraftab griffsmittel 17 an einer Kraftabgriffseinheit 26 vorgesehen sind, die die ringförmig ausgebildete Halteeinheit 6 koaxial durchsetzt. Wäre die Kraft-Überlastsicherung 23 nicht vorhan den, ließen sich die Kraftabgriffseinheit 26 und die Halte einheit 6 ohne Weiteres in einer durch Doppelpfeil angedeute ten, in Richtung der Längsachse 24 verlaufenden Betätigungs richtung 27 relativ zueinander verlagern.All of the exemplary embodiments have in common that the force grip means 17 are provided on a force tapping unit 26 which coaxially passes through the ring-shaped holding unit 6 . If the force overload protection device 23 did not exist, the force tapping unit 26 and the holding unit 6 could easily be displaced relative to one another in a direction indicated by the double arrow, extending in the direction of the longitudinal axis 24 , direction 27 .

Die prinzipiell auch in einteiliger Bauform ausführbare Kraftabgriffseinheit 26 ist bei den Ausführungsbeispielen mehrteilig ausgebildet und enthält ein in die Halteeinheit 6 eingreifendes Basisteil 28, das an der Halteeinheit 6 in der Betätigungsrichtung 27 bewegbar gelagert ist. Das Basisteil 28 kann die Halteeinheit 6 wie abgebildet an der dem Kontrak tionsschlauch 4 zugewandten Seite überragen und in den Schlauch-Innenraum 13 hinein vorstehen. Das Basisteil 28 ist diejenige Komponente der Kraftabgriffseinheit 26, die mit der Kraft-Überlastsicherung 23 kooperiert.The principle executable in one-piece construction Kraftabgriffseinheit 26 is constructed in several parts in the embodiments, and includes an engaging into the holding unit 6 base part 28, which is mounted movably in the actuation direction 27 on the holding unit. 6 The base part 28 can protrude the holding unit 6 as shown on the side facing the contraction hose 4 and protrude into the hose interior 13 . The base part 28 is the component of the force tap unit 26 which cooperates with the force overload protection device 23 .

Des Weiteren enthält die Kraftabgriffseinheit 26 ein axial fest mit dem Basisteil 28 verbundenes Adapterteil 32, an dem die Kraftabgriffsmittel 17 vorgesehen sind. Das Adapterteil 32 repräsentiert also die Schnittstelle zu dem zu betätigen den externen Bauteil, wobei es zweckmäßigerweise lösbar am Basisteil 28 verankert ist, um eine Austauschmöglichkeit zu eröffnen. Es besteht somit die Möglichkeit, durch alternati ves Einsetzen unterschiedlicher Adapterteile 32 verschieden artig gestaltete Kraftabgriffsmittel 17 zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich ihres Aufbaues an die Gegebenheiten des anzubringenden externen Bauteils angepasst sind.Furthermore, the force tapping unit 26 contains an adapter part 32 , which is axially fixed to the base part 28 and on which the force tapping means 17 are provided. The adapter part 32 thus represents the interface to the external component to be actuated, it being expediently anchored to the base part 28 in order to open up an exchange possibility. There is thus the possibility, by alternatively inserting different adapter parts 32, to provide differently designed force tapping means 17 , the structure of which is adapted to the conditions of the external component to be attached.

Das Adapterteil 32 ist in Fig. 1 und 3 lediglich strich punktiert angedeutet und in Fig. 2 und 4 nicht darge stellt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist al lerdings in Fig. 5 wiedergegeben.The adapter part 32 is only indicated by dash-dotted lines in FIGS . 1 and 3 and is not shown in FIGS . 2 and 4. A particularly advantageous embodiment is, however, shown in FIG. 5.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass auch die am zweiten Kopfstück 3 vorgesehenen Kraftabgriffsmittel 18 Be standteil eines lösbar fixierten weiteren Adapterteils 32' sein können, wie dies in Fig. 1 und 3 strichpunktiert an gedeutet ist. At this point, it should be pointed out that the force tapping means 18 provided on the second head piece 3 can also be part of a detachably fixed further adapter part 32 ', as is indicated by dash-dotted lines in FIGS . 1 and 3.

Zurückkommend zum ersten Kopfstück 2 ist das Adapterteil 32 vorzugsweise koaxial zum Basisteil 28 angeordnet, wobei es zweckmäßigerweise von der dem Kontraktionsschlauch 4 entge gengesetzten axialen Außenseite her in das Basisteil 28 ein greift und in diesem fest verankert ist. Die Verankerung kann durch eine Schraubverbindung 33 erfolgen, wobei das Adapter teil 32 insbesondere unmittelbar in das Basisteil 28 einge schraubt ist.Returning to the first head piece 2 , the adapter part 32 is preferably arranged coaxially with the base part 28 , whereby it expediently engages in the base part 28 from the contraction hose 4 opposite the axial outside and is firmly anchored therein. The anchoring can be done by a screw connection 33 , the adapter part 32 is in particular screwed directly into the base part 28 .

Der oben erwähnte Fluidkanal 14 erstreckt sich bevorzugt im Innern der Kraftabgriffseinheit 26. Beim Ausführungsbeispiel verfügt er über einen im Basisteil 28 verlaufenden inneren Kanalabschnitt 34 und einen sich daran anschließenden, im A dapterteil 32 verlaufenden äußeren Kanalabschnitt 35. Der in nere Kanalabschnitt 34 mündet an der dem zweiten Kopfstück 3 zugewandten Stirnseite des Basisteils 28 in den Schlauch- Innenraum 13 aus. Der äußere Kanalabschnitt 35 führt zum äu ßeren Endbereich 15, der bevorzugt an einer radial orientier ten Außenfläche des Adapterteils 32 außerhalb der Halteein heit 6 vorgesehen ist.The fluid channel 14 mentioned above preferably extends inside the force tapping unit 26 . In the exemplary embodiment, it has an inner channel section 34 running in the base part 28 and an adjoining outer channel section 35 running in the adapter part 32. The inner channel section 34 opens out on the end face of the base part 28 facing the second head piece 3 into the hose interior 13 . The outer channel section 35 leads to the outer end region 15 , which is preferably provided on a radially oriented outer surface of the adapter part 32 outside the holding unit 6 .

Zweckmäßigerweise ist das Basisteil 28 als mit einer axial durchgehenden Öffnung versehener Hohlkörper ausgeführt, wobei das Adapterteil 32 ein Stück weit in diese Durchgangsöffnung hineinragt und der innere Kanalabschnitt 34 von dem sich an das Adapterteil 32 anschließenden Längenabschnitt der Durch gangsöffnung gebildet ist. The base part 28 is expediently designed as a hollow body provided with an axially continuous opening, the adapter part 32 protruding a bit into this through opening and the inner channel section 34 being formed by the length section of the through opening adjoining the adapter part 32 .

Die oben erwähnten Steuermittel 25 sind bei den Ausführungs beispielen so ausgebildet, dass sie unmittelbar durch die beim Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung 23 zwischen der Halteeinheit 6 und der Kraftabgriffseinheit 26 stattfindende Relativbewegung 27 betätigt werden. Dabei sind keine elektri schen bzw. elektronischen Sensormittel erforderlich, um den Betätigungszustand der Kraft-Überlastsicherung 23 zu detek tieren. Erreicht wird dies dadurch, dass die Steuermittel 25 eine Ventileinrichtung 36 enthalten, die unmittelbar von der Halteeinheit 6 und der Kraftabgriffseinheit 26 gebildet ist. Im Ausgangszustand, solange die Kraft-Überlastsicherung 23 nicht angesprochen hat, nehmen die Halteeinheit 6 und die Kraftabgriffseinheit 26 die aus Fig. 1, 3 und 5 hervorge hende Grundstellung ein, in der sie eine mit dem Schlauch- Innenraum 13 kommunizierende Fluidaustrittsöffnung 37 ver schließen. Nach dem Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung 23 haben sich die Halteeinheit 6 und die Kraftabgriffseinheit 26 in der Betätigungsrichtung 27 ein Stück weit relativ zueinan der verlagert, so dass die bis dahin geschlossene Fluidaus trittsöffnung 37 freigegeben ist. Die entsprechende aktivier te Stellung ist aus Fig. 2 und 4 ersichtlich.The above-mentioned control means 25 are designed in the execution examples so that they are actuated directly by the relative movement 27 taking place when the force overload protection device 23 responds between the holding unit 6 and the force tapping unit 26 . Here, no electrical rule or electronic sensor means are required animals to Detek to the operating state of the power-overload protection 23rd This is achieved in that the control means 25 contain a valve device 36 which is formed directly by the holding unit 6 and the force tapping unit 26 . In the initial state, as long as the force overload protection 23 has not responded, the holding unit 6 and the force tapping unit 26 assume the basic position shown in FIGS . 1, 3 and 5, in which they close a fluid outlet opening 37 communicating with the hose interior 13 . After the response of the force overload safety device 23 , the holding unit 6 and the force tapping unit 26 have moved a little in relation to one another in the actuating direction 27 , so that the fluid outlet opening 37 which has been closed until then is released. The corresponding activated position is shown in FIGS. 2 and 4.

Die Verbindung vom Schlauch-Innenraum 13 zur Fluidaustritts öffnung 37 erfolgt zunächst ein Stück weit über den Fluidka nal 14, von dem innerhalb der Halteeinheit 6 ein oder mehre re, die Kraftabgriffseinheit 26 radial durchsetzende Zweigka näle 38 abgehen, die in einen zwischen der Kraftabgriffsein heit 26 und der Halteeinheit 6 angeordneten Ringraum 42 führen, der zu der vom Kontraktionsschlauch 4 axial abgewandten Außenfläche führt, wobei der Übergangsbereich zu dieser von der Fluidaustrittsöffnung 37 gebildet ist.The connection from the hose interior 13 to the fluid outlet opening 37 is initially a piece far over the Fluidka channel 14 , of which one or more re within the holding unit 6 , the force tapping unit 26 radially penetrating Zweigka channels 38 , which are in a unit between the force tapping unit 26 and the holding unit 6 arranged annular space 42 , which leads to the outer surface axially facing away from the contraction tube 4 , the transition region to this being formed by the fluid outlet opening 37 .

In der Grundstellung liegen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, 2 und 5 die Halteeinheit 6 und die Kraftabgriffsein heit 26 im Bereich der Fluidaustrittsöffnung 37 nach Art ei nes Sitzventils dicht aneinander an, wobei eine geeignete Dichtung zwischengefügt ist. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist die Ventilfunktion mit derjenigen eines Schieberventils vergleichbar, wobei die Halteeinheit 6 mit einem eine Dichtung tragenden Verschlussvorsprung 43 je nach Stellung entweder in die Halteeinheit 6 eintaucht oder sich außerhalb dieser befindet.In the basic position, in the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 5, the holding unit 6 and the force tapping unit 26 lie close to one another in the region of the fluid outlet opening 37 in the manner of egg seat valve, a suitable seal being interposed. In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the valve function is comparable to that of a slide valve, the holding unit 6 with a sealing projection 43 carrying a seal either immersing in the holding unit 6 or being outside of it, depending on the position.

Die Ventileinrichtung 36 ist somit am zweiten Kopfstück 3 an geordnet und vorzugsweise unmittelbar in dieses integriert. In der aktivierten Stellung ist durch die freigegebene Fluid austrittsöffnung 37 eine Fluidverbindung zwischen dem Schlauch-Innenraum 13 und dem von der Atmosphäre gebildeten Umgebungsbereich der Betätigungseinrichtung 1 hergestellt.The valve device 36 is thus arranged on the second head piece 3 and preferably integrated directly into it. In the activated position, a fluid connection between the hose interior 13 and the surrounding area of the actuating device 1 formed by the atmosphere is established through the released fluid outlet opening 37 .

Bei der Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 1, 3 und 5 ist eine Kraft-Überlastsicherung 23 mit reversibler Funktionswei se vorgesehen. Sie kann zwischen aktiviertem und deaktivier tem Ansprechzustand pendeln, ohne die Funktionsfähigkeit der Betätigungseinrichtung zu beeinträchtigen. In the actuating device according to Fig. 1, 3 and 5, a force overload protection 23 is provided with reversible Funktionswei se. It can oscillate between the activated and deactivated response state without impairing the functionality of the actuating device.

Beim Ausführungsbeispiel wird dies dadurch realisiert, dass eine Federeinrichtung 45 bildende Sicherungsmittel 44 der Kraft-Überlastsicherung 23 zwischen die Halteeinheit 6 und die Kraftabgriffseinheit 26 zwischengeschaltet sind. Diese sorgen für eine Federvorspannung zwischen der Halteeinheit 6 und der Kraftabgriffseinheit 26 in Richtung der Grundstel lung.In the exemplary embodiment, this is realized in that securing means 44, forming the spring device 45, of the force overload protection device 23 are interposed between the holding unit 6 and the force tapping unit 26 . These ensure a spring preload between the holding unit 6 and the force tapping unit 26 in the direction of the basic setting.

Beim Ausführungsbeispiel besteht die Federeinrichtung 45 aus einem Tellerfederpaket und sitzt koaxial auf der Kraftab griffseinheit 26, vorzugsweise auf einem Endabschnitt 46 der selben, der über die Halteeinheit 6 hinaus in den Schlauch- Innenraum 13 vorsteht. Ein Endbereich der Federeinrichtung 45 stützt sich an der Halteeinheit 6 ab, der andere Endbereich an einem an der Kraftabgriffseinheit 26 vorgesehenen Abstütz teil 47. Die Kraftabgriffseinheit 26 wird somit in Richtung zum zweiten Kopfstück 3 beaufschlagt, wobei die Grundstellung dadurch definiert ist, dass die Kraftabgriffseinheit 26 im Bereich der Fluidaustrittsöffnung 37 an der Halteeinheit 6 anliegt.In the embodiment, the spring device 45 consists of a plate spring assembly and sits coaxially on the Kraftab handle unit 26 , preferably on an end portion 46 of the same, which protrudes beyond the holding unit 6 into the hose interior 13 . One end region of the spring device 45 is supported on the holding unit 6 , the other end region on a support part 47 provided on the force tapping unit 26 . The force tap unit 26 is thus acted upon in the direction of the second head piece 3 , the basic position being defined in that the force tap unit 26 bears against the holding unit 6 in the region of the fluid outlet opening 37 .

Die Federvorspannung der federnden Sicherungsmittel 44 ist nun entsprechend dem gewünschten Kraft-Maximalwert F_max ge wählt. Erst wenn dieser Kraft-Maximalwert überschritten wird, kann eine Relativbewegung zwischen der Halteeinheit 6 und der Kraftabgriffseinheit 26 stattfinden.The spring preload of the resilient securing means 44 is now selected in accordance with the desired maximum force value F _max ge. Only when this maximum force value is exceeded can a relative movement between the holding unit 6 and the force tapping unit 26 take place.

Zweckmäßigerweise lässt sich die Federvorspannung nach Bedarf variabel vorgeben. Hierzu sind geeignete Einstellmittel 48 vorhanden, die beim Ausführungsbeispiel von dem Abstützteil 47 gebildet sind, das als Schraubteil ausgeführt ist und axi al verschraubbar an der Kraftabgriffseinheit 26 sitzt.The spring preload can expediently be predetermined as required. For this purpose, suitable setting means 48 are present, which in the exemplary embodiment are formed by the support part 47 , which is designed as a screw part and can be axially screwed onto the force tapping unit 26 .

Bei einem Betrieb der Betätigungseinrichtung außerhalb des Hubbereiches h₀ wirken die Sicherungsmittel 44 wie ein star res Verbindungsglied. Gleichzeitig ist die Fluidaustrittsöff nung 37 verschlossen.When the actuating device is operated outside the stroke range h ₀ , the securing means 44 act like a rigid connecting link. At the same time the fluid outlet opening 37 is closed.

Wird die Betätigungseinrichtung allerdings, bei gleichem Be triebsdruck, innerhalb des relativ kleinen Hubfensters h₀ be trieben, so steigt die Kraft F über den Kraft-Maximalwert F_max an, was ein Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung 23 mit ei ner Relativbewegung zwischen der Kraftabgriffseinheit 26 und der Halteeinheit 6 sowie ein gleichzeitiges Freigeben der Fluidaustrittsöffnung 37 zur Folge hat. Dadurch findet zum einen eine Kraftbegrenzung statt, zum anderen wird Druckmedi um aus dem Schlauch-Innenraum 13 ausgeblasen, was ein Absen ken des Innendruckes bewirkt, bis sich ein Druckwert ein stellt, dem eine Kraft unterhalb dem Kraft-Maximalwert zuge ordnet ist. Auf Grund der reversiblen Funktionsweise der Kraft-Überlastsicherung 23 führt dies dazu, dass sich erneut die Grundstellung einstellt, so dass die Betätigungseinrich tung 1 in der Folge wieder in der üblichen Weise betrieben werden kann.However, if the actuating device, at the same operating pressure, is operated within the relatively small lifting window h ₀ , the force F rises above the maximum force value F _max , which is a response of the force overload protection device 23 with a relative movement between the force tap unit 26 and the holding unit 6 as well as a simultaneous opening of the fluid outlet opening 37 . This results in a force limitation on the one hand, on the other hand, pressure medium is blown out of the hose interior 13 , which causes a lowering of the internal pressure until a pressure value arises which is assigned a force below the maximum force value. Due to the reversible functioning of the force overload protection device 23 , this leads to the basic position being adjusted again, so that the actuating device 1 can subsequently be operated again in the usual manner.

Abweichend hiervon wird bei der Betätigungseinrichtung 1 ge mäß Fig. 3 und 4 ein irreversibles Funktionsprinzip der Kraft-Überlastsicherung 23 verfolgt. Die Anordnung von Kraftabgiffseinheit 26 und Halteeinheit 6 ist dabei mit derjenigen gemäß Fig. 1 und 2 vergleichbar. An Stelle federnder Si cherungsmittel 44 enthält die Kraft-Überlastsicherung 23 je doch ein oder mehrere starre mechanische Sicherungsmittel 52, die zum einen an der Halteeinheit 6 und zum anderen an der Kraftabgriffseinheit 26 so verankert sind, dass in der Betä tigungsrichtung 27 ein Formschlusskontakt vorhanden ist. Bei spielsweise können die starren Sicherungsmittel 52 wie abge bildet von einem oder mehreren Scherstiften gebildet sein.Deviating from this, an irreversible functional principle of the force overload protection device 23 is pursued in the actuating device 1 according to FIGS . 3 and 4. The arrangement of force tapping unit 26 and holding unit 6 is comparable to that according to FIGS. 1 and 2. Instead of resilient safety device 44 , the force overload safety device 23 each contains one or more rigid mechanical safety devices 52 , which are anchored on the one hand on the holding unit 6 and on the other hand on the force tapping unit 26 such that a form-locking contact is present in the actuating direction 27 . In example, the rigid securing means 52 as formed by abge can be formed by one or more shear pins.

Im Betrieb der Betätigungseinrichtung 1 werden die starren Sicherungsmittel 52 auf Scherung beansprucht, wobei eine Ab scherung stattfindet, wenn der zulässige Kraft-Maximalwert F_max überschritten wird. Dieser Wert wird hier also durch Form und/oder Abmessung und/oder Anzahl der starren Sicherungsmit tel 52 vorgegeben.In the operation of the actuating device 1 , the rigid securing means 52 are subjected to shear, a shear from taking place when the permissible maximum force value F _{max is} exceeded. This value is thus predetermined by the shape and / or size and / or number of rigid securing means 52 .

Da das Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung 23 in diesem Falle die Zerstörung der starren Sicherungsmittel 52 zur Fol ge hat, ist die Betätigungseinrichtung anschließend nicht mehr betriebsbereit.Since the response of the force overload protection device 23 in this case results in the destruction of the rigid securing means 52 , the actuating device is then no longer ready for operation.

An Stelle der Scherstifte könnten auch andere starre Siche rungsmittel vorgesehen werden, die beim Ansprechen der Kraft- Überlastsicherung 23 verformt und/oder durchtrennt werden.In place of the shear pins, other rigid Siche could be agents provided that deforms in response to the force overload protection device 23 and / or are cut through.

Man könnte sich auch eine Bauform vorstellen, bei der die Halteeinheit 6 im Rahmen einer Rastverbindung mit der Kraft abgriffseinheit 26 verankert ist, wobei die Verrastung gelöst wird, wenn die Kraft-Überlastsicherung 23 anspricht. Eine derartige irreversible Funktionsweise ließe sich ohne Weite res auch ohne Zerstörung der Kraft-Überlastsicherung reali sieren.One could also imagine a design in which the holding unit 6 is anchored to the force tapping unit 26 as part of a latching connection, the latching being released when the force overload protection device 23 responds. Such an irreversible mode of operation could be realized without further res without destroying the force overload protection.

Insbesondere bei einer Kraft-Überlastsicherung 23 mit irre versibler Funktionsweise sollten Anschlagmittel 53, 54 vor handen sein, die die Wegstrecke der nach dem Ansprechen der Kraft-Überlastsicherung 23 stattfindenden Relativbewegung zwischen der Halteeinheit 6 und der Kraftabgriffseinheit 26 begrenzen. Hierzu zeigen die Fig. 3 und 4 eine mögliche Ausführungsform. Erste Anschlagmittel 53 sind hier von einem oder mehreren Radialvorsprüngen an dem in den Schlauch- Innenraum 13 hineinragenden Endabschnitt 46 der Kraftab griffseinheit 26 gebildet, die mit zweiten Anschlagmitteln 54 kooperieren können, welche vom zugewandten Endabschnitt des ringförmigen Innenteils 7 gebildet sind. Die Anschlagmittel 53, 54 verhindern, dass nach dem Durchtrennen der starren Si cherungsmittel 52 die Halteeinheit 6 komplett von der Kraft abgiffseinheit 26 abgezogen wird.In particular, in a power-overload safety device 23 with deceptive versibler operation should stop means 53, be on hands 54, which limit the travel of the after the response of power overload protection 23 takes place relative movement between the holding unit 6 and the Kraftabgriffseinheit 26th To this end, FIGS. 3 and 4 a possible embodiment. First stop means 53 are here formed by one or more radial projections on the end portion 46 of the Kraftab gripping unit 26 projecting into the tube interior 13 , which can cooperate with second stop means 54 , which are formed by the facing end portion of the annular inner part 7 . The stop means 53 , 54 prevent the holding unit 6 from being completely removed from the force tapping unit 26 after the rigid safety means 52 have been severed.

In dem Diagramm der Fig. 6 ist strichpunktiert bei 55 noch die Kennlinie einer konventionellen Betätigungseinrichtung eingetragen, die über keine Kraft-Überlastsicherung verfügt und die daher zur Vermeidung zu hoher Kräfte durchweg mit ei nem geringeren Betriebsdruck betrieben wird. Ersichtlich stellen sich hier über den gesamten Hub hinweg erhebliche Nachteile bei der Krafterzeugung ein. Der Wirkungsgrad einer derartigen Betätigungseinrichtung ist daher um einiges niedriger als derjenige der erfindungsgemäßen Betätigungseinrich tung.In the diagram of FIG. 6, the characteristic curve of a conventional actuating device is also shown in dash-dot line at 55, which has no force overload protection and which is therefore operated consistently with a lower operating pressure in order to avoid excessive forces. Obviously, there are considerable disadvantages in the generation of force over the entire stroke. The efficiency of such an actuator is therefore somewhat lower than that of the actuating device according to the invention.

Claims

1. Actuation device activated by fluid, with a contraction hose ( 4 ) extending between two head pieces ( 2 , 3 ), which is acted upon by fluid in its hose interior ( 13 ) in the sense of a radial expansion and at the same time in the sense a mutual approach acting axia le tensile forces on the head pieces ( 2 , 3 ), the Kon traction hose ( 4 ) on a holding unit ( 6 ) of the respective head piece ( 2 , 3 ) is fixed and each head piece ( 2 , 3 ) one External force tapping means ( 17 , 18 ), characterized in that in the power flow connection between the holding unit ( 6 ) and the power tapping means ( 17 ) of at least one head piece ( 2 ) a force overload protection ( 23 ) is switched on, which is exceeded a predetermined maximum force value (F _max ) a relative movement between the force tapping means ( 17 ) and the holding unit ( 6 ) permits, wherein control means ( 25 ) are present which, when the force overload protection device ( 23 ) responds, enable a controlled fluid escape from the hose interior ( 13 ).

2. Actuating device according to claim 1, characterized in that the force tapping means ( 17 ) are provided on a force tapping unit ( 26 ), the force overload protection ( 23 ) between the holding unit ( 6 ) and the force tapping unit ( 26 ) being effective.

3. Actuating device according to claim 2, characterized in that the force tap unit ( 26 ) is constructed in several parts, wherein it is a force-overload protection ( 23 ) assigned base part ( 28 ) and in particular detachably connected to the base part ( 28 ), the force tap means ( 17 ) having adapter part ( 32 ).

4. Actuating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control means ( 25 ) are immediately actuated by the relative movement taking place when the force overload safety device ( 23 ) responds between the holding unit ( 6 ) and the force tapping means ( 17 ) .

5. Actuating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control means ( 25 ) contain a valve device ( 36 ) which, depending on the operating state of the force overload safety device ( 23 ), a fluid connection between the hose interior ( 13 ) and an area having a lower pressure and in particular formed by the atmospheric sphere.

6. Actuating device according to claim 5, characterized in that the valve device ( 36 ) on the with the force overload protection ( 33 ) equipped see head piece and in particular is inte grated in the associated head piece.

7. Actuating device according to claim 5 or 6, characterized in that the valve device ( 36 ) directly from the holding unit ( 6 ) and when the force overload protection ( 23 ) responds relative to the holding unit ( 6 ) moving th power tap unit ( 26 ) is formed is, the holding unit ( 6 ) and the force tapping unit ( 26 ), depending on their relative position, closing or releasing a fluid outlet opening ( 37 ) communicating with the hose interior ( 13 ).

8. Actuating device according to one of claims 1 to 7, characterized by a reversible functioning of the force overload protection ( 23 ).

9. Actuating device according to claim 8, characterized in that the force overload protection device ( 23 ) has safety means ( 44 ) which include a spring device ( 45 ) interposed between the holding unit ( 6 ) and the force tapping means ( 17 ), the latter Spring preload specifies the maximum force value.

10. Actuating device according to claim 9, characterized in that adjusting means ( 48 ) for variable presetting of the spring preload are present.

11. Actuating device according to claim 9 or 10, characterized in that the spring device ( 45 ) is arranged coaxially to the contraction tube ( 4 ).

12. Actuating device according to one of claims 1 to 7, characterized by an irreversible mode of operation of the force overload protection device ( 23 ), in particular on the basis of destruction of the force overload protection device when the same responds.

13. Actuating device according to claim 12, characterized in that the force overload safety device ( 23 ) contains one or more rigid mechanical safety means ( 52 ) which are permanently deformed and / or severed when the force overload safety device responds.

14. Actuating device according to claim 13, characterized in that the rigid securing means ( 52 ) are formed by one or more shear pins or the like.

15. Actuating device according to one of claims 1 to 14, characterized in that stop means ( 53 , 54 ) are present before, the distance of the relative movement between the holding unit ( 6 ) and the force tapping means taking place after the response of the force overload safety device ( 23 ) ( 17 ) limit.

16. Actuating device according to one of claims 2 to 15, characterized by a coaxial and at least partially axially interlocking arrangement of the holding unit ( 6 ) and the force tapping unit ( 26 ).