DE10113817A1 - Drehantriebsvorrichtung - Google Patents
DrehantriebsvorrichtungInfo
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Abstract
Es wird eine Drehantriebsvorrichtung vorgeschlagen, die zwei zueinander beabstandete Hauptkörper (12, 13) aufweist, zwischen denen sich eine Abtriebswelle (14) erstreckt. Die Abtriebswelle (14) ist am einen Hauptkörper (12) drehgelagert und durchsetzt den anderen Hauptkörper (13) mit Schraubeingriff. Werden die beiden Hauptkörper (12, 13) relativ zueinander verlagert, ergibt sich eine Drehbewegung der Abtriebswelle (14). Die Verlagerung der Hauptkörper (12, 13) wird durch Fluidbeaufschlagung des Innenraumes (27) eines Kontraktionsschlauches (25) bewirkt, der sich zwischen den beiden Hauptkörpern (12, 13) erstreckt und die Abtriebswelle (14) umschließt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehantriebsvorrichtung, mit
zwei zueinander beabstandeten ersten und zweiten Hauptkör
pern, zwischen denen sich eine zumindest einen der Haupt
körper durchsetzende und bezüglich des ersten Hauptkörpers
axial unbeweglich fixierte Abtriebswelle erstreckt, die am
ersten Hauptkörper drehgelagert ist und mit dem zweiten
Hauptkörper in Schraubeingriff steht, wobei die beiden
Hauptkörper relativ zueinander verdrehgesichert und durch
Fluidbeaufschlagung zu einer mit der Längsachse der Ab
triebswelle gleichgerichteten linearen Relativbewegung
antreibbar sind, was aufgrund des Schraubeingriffes eine
abgreifbare Drehbewegung der Abtriebswelle relativ zu den
beiden Hauptkörpern zur Folge hat.
Bei einer aus der DE 195 30 519 C2 bekannten Drehantriebs
vorrichtung dieser Art ist der erste Hauptkörper vom Deckel
eines Zylindergehäuses gebildet, in dem eine mit einem Ge
winde versehene Abtriebswelle drehgelagert ist, wobei im
Innern des Zylindergehäuses ein Kolben verschiebbar gela
gert ist, der den mit der Abtriebswelle in Schraubeingriff
stehenden zweiten Hauptkörper bildet. Durch Fluidbeauf
schlagung der beidseits des Kolbens befindlichen Zylinder
räume kann der Kolben zu einer Linearbewegung angetrieben
werden, die aufgrund des Schraubeingriffes in eine außen
abgreifbare Drehbewegung der Abtriebswelle umgesetzt wird.
Die bekannte Drehantriebsvorrichtung arbeitet sehr präzise,
ist jedoch in der Konstruktion relativ aufwendig. Zahlrei
che dynamische Dichtstellen zwischen dem zweiten Hauptkör
per bzw. Kolben und der Abtriebswelle sowie dem Zylinderge
häuse erfordern umfangreiche Abdichtungsmaßnahmen, die auch
eine verstärkte Reibung hervorrufen, was sich nachteilig
auf den Wirkungsgrad auswirkt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Drehantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, die bei gutem Wirkungsgrad weniger Abdichtungs
aufwand erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass ein sich
zwischen den beiden Hauptkörpern erstreckender und dabei
den zwischen den beiden Hauptkörpern verlaufenden inneren
Längenabschnitt der Abtriebswelle umschließender Kontrakti
onsschlauch vorhanden ist, der durch Fluidbeaufschlagung
seines Innenraumes zu einer radialen Aufweitung mit gleich
zeitiger, die beiden Hauptkörper zueinander ziehender axia
ler Kontraktion veranlasst werden kann.
Um eine Drehbewegung der Abtriebswelle hervorzurufen, ist
lediglich der Kontraktionsschlauch mit unter Druck stehen
dem fluidischem Druckmedium zu beaufschlagen, was eine Auf
weitung des Kontraktionsschlauches zur Folge hat, verbunden
mit einer axialen Verkürzung und demzufolge einer erzwunge
nen gegenseitigen axialen Annäherung der beiden mit dem
Kontraktionsschlauch verbundenen Hauptkörper. Da je nach
Ausführungsform die Anzahl von Dichtstellen zwischen rela
tiv zueinander eine Linearbewegung ausführenden Komponenten
reduziert werden oder ganz entfallen können, ergibt sich
ein sehr kostengünstiger Aufbau mit verringerter Reibung
und verbessertem Wirkungsgrad.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Die eine Verdrehsicherung der beiden Hauptkörper bewirken
den Maßnahmen können so ausgeführt sein, dass entweder
überhaupt keine oder lediglich eine drehwinkelmäßig be
grenzte Relativbewegung möglich ist, wobei eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform vorsieht, die entsprechende
Verdrehsicherung allein durch den mit einer entsprechenden
Torsionssteifigkeit ausgeführten Kontraktionsschlauch zu
gewährleisten. Auf diese Weise übernimmt der Kontraktions
schlauch zusätzlich zur Antriebsfunktion auch die Verdreh
sicherungsfunktion, was einen Verzicht auf eigenständige
mechanische Verdrehsicherungsmittel zwischen den beiden
Hauptkörpern ermöglicht.
Der Abgriff der erzeugten Drehbewegung kann an einem den
ersten Hauptkörper durchsetzenden äußeren Längenabschnitt
der Abtriebswelle erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann
aber auch der zweite Hauptkörper von einem den Abgriff der
Drehbewegung ermöglichenden äußeren Längenabschnitt der Ab
triebswelle durchsetzt sein. Bei einer besonders vorteil
haften Ausführungsform ist allerdings vorgesehen, dass die
Abtriebswelle den mit ihr in Schraubeingriff stehenden
zweiten Hauptkörper nicht durchsetzt, wobei der Hauptkörper
selbst zweckmäßigerweise ohne axiale Durchbrechung ausge
führt ist, so dass zwischen einerseits der Abtriebswelle
und andererseits den beiden Hauptkörpern keinerlei axiale
Relativbewegung stattfindet und demzufolge auf entsprechen
de dynamische Dichtstellen verzichtet werden kann, was ei
nen besonders reibungs- und verschleißarmen Aufbau gestat
tet.
Der Kontraktionsschlauch enthält zweckmäßigerweise einen
über gummielastische Eigenschaften verfügenden Schlauchkör
per, dem zur Verleihung einer ausreichenden axialen Zugfes
tigkeit eine aus biegeflexiblen Strängen zusammengesetzte
Strangstruktur zugeordnet sein kann. Letztere kann in den
Schlauchkörper integriert sein. Der Aufbau des Kontrakti
onsschlauches und dessen fluiddichte Befestigung an den
Hauptkörpern kann beispielsweise in der Art ausgeführt
sein, wie es im deutschen Gebrauchsmuster Nr. 299 06 626.6
oder in der EP 0 161 750 B1 beschrieben ist.
Eine besonders zweckmäßige Variante der Drehantriebsvor
richtung sieht vor, dass der erste Hauptkörper von einem
ersten Kopfstück gebildet ist, das mit einem auf der axial
entgegengesetzten Seite des zweiten Hauptkörpers angeordne
ten zweiten Kopfstück in starrer Verbindung steht, wobei
die Abtriebswelle an beiden Kopfstücken drehgelagert ist.
Auf diese Weise ergibt sich eine Drehlagerung und Querab
stützung der Abtriebswelle an zwei axial beabstandeten
Stellen einer steifen Tragstruktur, was eine sehr präzise
Führung der Abtriebswelle bei der den Drehantrieb bewirken
den linearen Relativbewegung zwischen den beiden Hauptkör
pern gewährleistet.
Die Tragstruktur kann gehäuseartig ausgeführt sein, so dass
die beiden Kopfstücke Bestandteile eines den zweiten Haupt
körper und den Kontraktionsschlauch enthaltenden Gehäuses
sind. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Drehan
triebsvorrichtung über die Tragstruktur am Einsatzort zu
fixieren, wobei die relativ zur Tragstruktur linear beweg
ten Komponenten, also der Kontraktionsschlauch und der
zweite Hauptkörper, nach außen hin abgeschirmt sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine schematisch darge
stellte bevorzugte Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Drehantriebsvorrichtung, und
Fig. 2 einen wiederum schematisch dargestellten Längs
schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante
der Drehantriebsvorrichtung.
Die beiden in der Zeichnung dargestellten Varianten 1, 1'
der erfindungsgemäßen Drehantriebsvorrichtung enthalten je
weils eine gehäuseartig ausgebildete längliche Tragstruktur
2, deren Längserstreckung mit der Richtung der Längsachse 5
der Drehantriebsvorrichtung 1, 1' zusammenfällt. Über die
Tragstruktur 2 kann die Drehantriebsvorrichtung 1, 1' am
Einsatzort befestigt werden, zu welchem Zweck sie über
nicht näher dargestellte Befestigungsmittel verfügt.
Die Tragstruktur 2 enthält zwei in Längsrichtung beabstan
det zueinander angeordnete erste und zweite Kopfstücke 3,
4, die durch sich zwischen ihnen erstreckende Versteifungs
mittel 6 zu einer in sich starren Baueinheit in Gestalt der
Tragstruktur 2 zusammengefaßt sind. Die Versteifungsmittel
6 können an sich beliebiger Art sein und beispielsweise ei
ne oder mehrere Stangen oder Streben aufweisen, die mit den
Kopfstücken 3, 4 fest verbunden sind. Beim Ausführungsbei
spiel sind die Versteifungsmittel 6 von einem Rohrkörper 7
gebildet, dessen Längsachse mit derjenigen der Drehan
triebsvorrichtung 1, 1' zusammenfällt und der an seinen
beiden Stirnseiten die Kopfstücke 3, 4 trägt. Letztere kön
nen dabei gemäß Fig. 1 deckelartig ausgeführt und an den
Rohrkörper 7 angesetzt sein. Jedenfalls begrenzt die Trag
struktur 2 in ihrem Innern somit einen nachfolgend als Auf
nahmeraum 8 bezeichneten Hohlraum.
Die Drehantriebsvorrichtung 1, 1' verfügt über eine durch
Fluidkraft aktivierbare Antriebseinheit 11, die zwei in
Richtung der Längsachse 5 zueinander beabstandete erste und
zweite Hauptkörper 12, 13 aufweist. Der erste Hauptkörper
12 ist beim Ausführungsbeispiel in Baueinheit mit dem ers
ten Kopfstück 3 ausgeführt, während der zweite Hauptkörper
13 im Innern des Aufnahmeraumes 8 axial zwischen den beiden
Kopfstücken 3, 4 untergebracht ist.
Zwischen den beiden Hauptkörpern 12, 13 erstreckt sich eine
Abtriebswelle 14, deren Längsachse 19 mit der Längsachse 5
der Drehantriebsvorrichtung 1, 1' zusammenfällt. Sie ist
über erste Drehlagerungsmittel 15 am ersten Hauptkörper 12
derart drehgelagert, dass sie um ihre Längsachse rotieren
kann. Hierbei können gängige und daher nicht näher be
schriebene Wälzlagereinrichtungen zum Einsatz kommen. Die
Drehlagerungsmittel 15 können wie abgebildet in den ersten
Hauptkörper 12 integriert sein, wobei die Abtriebswelle 14
mit einem einen Lagerabschnitt 16 bildenden Längenabschnitt
in den ersten Hauptkörper 12 und die dortigen ersten Dreh
lagerungsmittel 15 eingreift.
Die ersten Drehlagerungsmittel 15 bilden ein Radiallager,
das eine leichtgängige Rotationsbewegung der Abtriebswelle
14 um ihre Längsachse ermöglicht. Zugleich haben sie aber
auch noch die Funktion eines Axiallagers, das dafür sorgt,
dass die Abtriebswelle 14 bezüglich des ersten Hauptkörpers
12 axial unbeweglich abgestützt ist.
Die Abtriebswelle 14 steht desweiteren mit dem zweiten
Hauptkörper 13 in Schraubeingriff. Hierzu verfügt die Ab
triebswelle 14 im Innern des Aufnahmeraumes 8 über einen
mit einem Außengewinde versehenen Längenabschnitt, der
nachfolgend als Gewindeabschnitt 17 bezeichnet sei, und der
mit einem drehfest mit dem zweiten Hauptkörper 13 verbunde
nen Innengewinde 18 in Gewindeeingriff steht. Die Gewinde
steigung ist dabei so gewählt, dass eine durch Doppelpfeil
angedeutete, hin und her gehende lineare Antriebsbewegung
22 des zugleich drehfest fixierten zweiten Hauptkörpers 13
eine ebenfalls durch Doppelpfeil angedeutete, hin und her
gehende Rotationsbewegung 23 der Abtriebswelle 14 verur
sacht, die an einem aus der Tragstruktur 2 herausragenden
äußeren Längenabschnitt 24 der Abtriebswelle 14 abgegriffen
werden kann.
Zusätzlich zu dem zweiten Hauptkörper 13 befindet sich im
Innern des Aufnahmeraumes 8 ein zum Rohrkörper 7 koaxialer
Kontraktionsschlauch 25, der sich in Richtung der Längsach
se 5 zwischen den beiden Hauptkörpern 12, 13 erstreckt. Er
umschließt den zwischen den beiden Hauptkörpern 12, 13 ver
laufenden inneren Längenabschnitt 26 der Abtriebswelle 14
und ist an beiden Hauptkörpern 12, 13 unter Abdichtung so
befestigt, dass er Zugkräfte auf diese übertragen kann.
Gemeinsam mit den beiden Hauptkörpern 12, 13 begrenzt der
Kontraktionsschlauch 25 einen nachfolgend als Arbeitsraum
27 bezeichneten Innenraum, der zur Umgebung hin fluiddicht
abgetrennt ist. Ein den ersten Hauptkörper 12 durchsetzen
der Fluidkanal 28 mündet dabei einerseits in den Arbeits
raum 27 aus und verfügt im Bereich der Außenfläche des ers
ten Hauptkörpers 12 über Anschlußmittel 31, die den
Anschluß einer weiterführenden Fluidleitung ermöglichen,
über die die Verbindung zu einer Druckquelle hergestellt
werden kann.
Somit kann durch den Fluidkanal 28 hindurch fluidisches
Druckmedium in den Arbeitsraum 27 eingespeist und aus die
sem abgeführt werden. Bei Bedarf können selbstverständlich
für die Zufuhr und Abfuhr des Druckmediums auch getrennte
Fluidkanäle vorgesehen werden. Als fluidisches Druckmedium
wird insbesondere Druckluft oder ein hydraulisches Medium,
beispielsweise Wasser verwendet.
Der Kontraktionsschlauch 25 verfügt in seiner Querrichtung
über gummielastische Eigenschaften und besitzt zugleich in
seiner Längsrichtung aber eine sehr hohe Zugfestigkeit.
Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass der
Kontraktionsschlauch 25 einen aus gummielastischem, gas
dichtem Material bestehenden Schlauchkörper 32 enthält, dem
eine aus biegeflexiblen Strängen zusammengesetzte Strang
struktur zugeordnet ist, die in Fig. 1 strichpunktiert bei
33 angedeutet ist. Die Strangstruktur 33 ist vorzugsweise
koaxial zum Schlauchkörper 32 angeordnet und kann diesen
beispielsweise außen umschließen. Bei dem in der Zeichnung
gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Strang
struktur 33 in das Material des Schlauchkörpers 32 integ
riert bzw. eingebettet.
In dem in der Zeichnung in durchgezogenen Linien darge
stellten Ausgangszustand, bei dem der Arbeitsraum 27
drucklos ist, besitzt der Kontraktionsschlauch 25 regelmä
ßig eine hohlzylindrische Längsgestalt. Wird jedoch der Ar
beitsraum 27 mit Druck beaufschlagt, stellt sich eine radi
ale Aufweitung des Kontraktionsschlauches 25 ein, die eine
gleichzeitige axiale Kontraktion zur Folge hat, im Rahmen
derer die beiden Hauptkörper 12, 13 zu einer linearen Rela
tivbewegung im Sinne einer gegenseitigen Annäherung gemäß
Pfeil 34 veranlasst werden. Die beiden Hauptkörper 12, 13
werden also zueinander gezogen, wobei beim Ausführungsbei
spiel die hierbei stattfindende Relativbewegung zwischen
den beiden Hauptkörpern 12, 13 allein vom zweiten Hauptkör
per 13 ausgeführt wird, da die Drehantriebsvorrichtung im
Betrieb über ihre Tragstruktur 2 fixiert ist. In Fig. 1
ist der betätigte Zustand der Antriebseinheit 11 in strich
punktierten Linien angedeutet.
Da die beiden Hauptkörper 12, 13 zwar in Richtung der
Längsachse 19 der Abtriebswelle 14 relativ zueinander ver
lagerbar sind, gleichzeitig jedoch relativ zueinander ver
drehgesichert sind, verursacht die lineare Antriebsbewegung
22 aufgrund des Schraubeingriffes mit der Abtriebswelle 14
eine Drehbewegung 23 derselben, die an dem äußeren Längen
abschnitt 24 abgegriffen werden kann, um ein beliebiges Ob
jekt zu verdrehen, beispielsweise den Drehschieber eines
Ventils.
Die durch Fluideinspeisung stattfindende Aktivierung der
Antriebseinheit 11 verursacht eine Drehbewegung der Ab
triebswelle 14 in einer ersten Drehrichtung, die davon ab
hängt, ob der Schraubeingriff zwischen dem zweiten Haupt
körper 13 und dem Gewindeabschnitt 17 als Linksgewinde oder
als Rechtsgewinde ausgelegt ist. Wird die Antriebseinheit
11 anschließend durch Druckentlastung des Arbeitsraumes 27
deaktiviert, bewirkt in aller Regel die gummielastische
Rückstellkraft des Schlauchkörpers 12 allein, so dass der
zweite Hauptkörper 13 in seine Ausgangsstellung zurück
kehrt. Bei Bedarf könnten allerdings zusätzliche, die Rück
stellung unterstützende Mittel vorgesehen sein, beispiels
weise Federmittel. Diese könnten auf den zweiten Hauptkör
per 13 und/oder auf die Abtriebswelle 14 einwirken. Die
Rückkehrbewegung hat eine Drehbewegung der Abtriebswelle 14
in einer zu ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten
Drehrichtung zur Folge.
Die erforderliche Verdrehsicherung zwischen den beiden
Hauptkörpern 12, 13 wird beim Ausführungsbeispiel allein
durch die entsprechend gewählt Torsionssteifigkeit des Kon
traktionsschlauches 25 gewährleistet. Dabei verhindert die
Festigkeit des Kontraktionsschlauches ein Verdrillen des
selben und gewährleistet die Übertragung des gewünschten
Drehmoments zwischen dem zweiten Hauptkörper 13 und der Ab
triebswelle 14. Zwar lässt sich durch die Biegeelastizität
des Kontraktionsschlauches 25 in der Regel keine starre und
absolut drehfeste Verbindung zwischen den beiden Hauptkör
pern 12, 13 gewährleisten. Allerdings sind die auftretenden
relativen Drehbewegungen drehwinkelmäßig auf ein Minimum
begrenzt, so dass die Funktionsfähigkeit gewährleistet ist.
Alternativ könnten allerdings auch vom Torsionswiderstand
des Kontraktionsschlauches 25 unabhängige eigenständige
Verdrehsicherungsmittel zum Einsatz gelangen, wie sie in
Fig. 4 exemplarisch bei 35 angedeutet sind. Diese Verdreh
sicherungsmittel 35 wirken unmittelbar oder mittelbar zwi
schen den beiden Hauptkörpern 12, 13 und stehen derart mit
einander in Eingriff, dass zwar eine relative Drehbewegung
zwischen den beiden Hauptkörpern 12, 13 verhindert, gleich
zeitig jedoch eine lineare Relativbewegung in Richtung der
Längsachse 5 möglich ist. Beim konkreten Ausführungsbei
spiel enthalten die Verdrehsicherungsmittel 35 einen oder
mehrere, ausgehend vom Rohrkörper 7 nach radial innen ra
gende Verdrehsicherungsvorsprünge 36, die jeweils in eine
sich axial erstreckende Verdrehsicherungsnut 37 am zweiten
Hauptkörper 13 eingreifen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird der mit der
Abtriebswelle 14 in Schraubeingriff stehende zweite Haupt
körper 13 von dem schon erwähnten äußeren Längenabschnitt
24 der Abtriebswelle 14 koaxial durchsetzt. Dabei durch
dringt der betreffende äußere Längenabschnitt 24 auch das
dem zweiten Hauptkörper 13 vorgelagerte zweite Kopfstück 4,
wobei an dem zweiten Kopfstück 4 im Bereich der Durchbre
chung 40 zweite Drehlagerungsmittel 41 vorgesehen sind,
über die die Abtriebswelle 14 bezüglich dem zweiten Kopf
stück 4 drehgelagert ist. Der Abgriff der Drehbewegung er
folgt hier an dem außerhalb des Aufnahmeraumes 8 liegenden
Bereich des äußeren Längenabschnittes 24 der Abtriebswelle
14.
Somit ist die Abtriebswelle 14 an beiden Kopfstücken 3, 4
drehgelagert und radial abgestützt, was Verkantungen entge
genwirkt und eine sehr präzise Drehlagerung gewährleistet.
Im Bereich der von der Abtriebswelle 14 durchsetzten Durch
brechung 43 des zweiten Hauptkörpers 13 sind erste Dich
tungsmittel 42 angeordnet, die zwischen dem zweiten Haupt
körper 13 und der Abtriebswelle 14 eine fluiddichte Abdich
tung bewirken und einen Austritt von Druckmedium aus dem
Arbeitsraum 27 verhindern. Sofern der Lagerabschnitt 16 wie
beim Ausführungsbeispiel in eine den ersten Hauptkörper 12
durchsetzende Durchbrechung 44 eintaucht, sind im Bereich
dieser Durchbrechung 44 zweite Dichtungsmittel 45 vorgese
hen, die auch hier einen Fluidaustritt verhindern.
Aus Fig. 1 ist auch ersichtlich, dass der Lagerabschnitt
16 über den ersten Hauptkörper 12 hinaus verlängert sein
könnte, so dass sich ein strichpunktiert angedeuteter wei
terer äußerer Längenabschnitt 46 der Abtriebswelle 14 er
gibt, der einen Abgriff der Drehbewegung ermöglicht. Dieser
Abgriff könnte zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein,
wobei im letzteren Falle auf den jenseitigen äußeren Län
genabschnitt 24 verzichtet werden könnte.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 erfolgt die axial un
bewegliche Fixierung der Abtriebswelle 14 im Bereich des
ersten Kopfstückes 3. Alternativ oder zusätzlich könnten
die entsprechenden Lagerungsmaßnahmen aber auch am zweiten
Kopfstück 4 vorgesehen sein.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist vorgesehen, dass
die Abtriebswelle 14 den zweiten Hauptkörper 13 nicht axial
durchsetzt, also innerhalb dieses zweiten Hauptkörpers 13
bzw. innerhalb des Arbeitsraumes 27 endet. Dadurch kann am
zweiten Hauptkörper 13 auf eine abzudichtende axiale Durch
brechung verzichtet werden und es ist lediglich im Bereich
der am ersten Kopfstück 3 vorgesehenen Durchbrechung 44 ei
ne Abdichtung notwendig, durch die hindurch die Abtriebs
welle 14 nach außen geführt ist, um am betreffenden äußeren
Längenabschnitt 47 den Abgriff der Drehbewegung zu ermögli
chen.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Antriebsein
heit 11 ebenfalls in einer als Gehäuse ausgeführten Trag
struktur 2 untergebracht. Die Abtriebswelle 14 ist jedoch
im Gegensatz zur Bauform der Fig. 1 nur am ersten Kopf
stück 3 gelagert, da ihr anderes Ende von außen her nicht
zugänglich ist. Das zweite Kopfstück 4 kann daher, sofern
vorhanden, von einer einfachen Wand gebildet sein.
Die Drehantriebsvorrichtung kann auch ohne spezielle Trag
struktur 2 realisiert werden und als wesentliche Bestand
teile lediglich die beiden Hauptkörper 12, 13, den Kontrak
tionsschlauch 25 und die Abtriebswelle 14 enthalten. Im Be
trieb könnte eine derartige Drehantriebsvorrichtung mit dem
ersten Hauptkörper 12 fixiert werden, so dass bei Aktivie
rung diesbezüglich eine lineare Relativbewegung des zweiten
Hauptkörpers 13 stattfindet, die die Abtriebswelle 14 in
Rotation versetzt.
Hinsichtlich der gehäuseartig ausgeführten Tragstruktur 2
ist noch nachzutragen, dass deren Wandung zweckmäßigerweise
mindestens eine den Aufnahmeraum 8 ständig mit der Umgebung
verbindende, zur Entlüftung dienende Öffnung 48 aufweist.
In Fig. 2 sind strichpunktiert noch verschiedene Maßnahmen
angedeutet, die eine vorteilhafte Ausführungsform der Dreh
antriebsvorrichtung ermöglichen. Demnach kann am zweiten
Hauptkörper 13 eine Trennwand 52 fest angeordnet sein, die
bezüglich dem zweiten Hauptkörper 13 konzentrisch angeord
net ist und radial nach außen ragt, wobei sie unter Abdich
tung und gleitverschieblich an der den Innenraum bzw. Auf
nahmeraum 8 begrenzenden Innenfläche der als Gehäuse ausge
bildeten Tragstruktur 2 anliegt. Die Trennwand 52 ist funk
tionell mit dem Kolben eines Arbeitszylinders vergleichbar
und unterteilt den Aufnahmeraum 8 in zwei axial aufeinan
derfolgende Teilräume 53, 54. In den einen Teilraum 53 mün
det eine Öffnung 55, die bei Bedarf eine Fluideinspeisung
ermöglicht, um die Rückstellung des Kontraktionsschlauches
durch Beaufschlagung der kolbenartigen Trennwand 52 zu un
terstützen.
Auch der andere Teilraum 54 kann durch eine geeignete Öff
nung hindurch mit einem Fluid beaufschlagt werden, bei
spielsweise unter Verwendung der Öffnung 48. Da ein einge
speistes Druckmedium mit gleicher Kraftrichtung wie die
Kontraktionswirkung des Kontraktionsschlauches 25 auf die
Trennwand 52 einwirkt, läßt sich auf diese Weise eine
Kraftverstärkung bzw. eine kräftemäßige Unterstützung der
Zugbewegung des Kontraktionsschlauches 25 erzielen.
Die erwähnten Rückstell- und Kraftverstärkungsmaßnahmen
können bei Bedarf auch jeweils für sich allein vorgesehen
werden.
Im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Fig. 2 ist
noch zu erwähnen, dass zwischen dem zweiten Hauptkörper 13
und der Tragstruktur 2 wirkende Linearführungsmittel vor
handen sein können, die die beiden Komponenten in Querrich
tung gegeneinander abstützen. Die Führungsmittel können in
Baueinheit mit den Verdrehsicherungsmitteln 35 ausgeführt
sein.
Claims (15)
1. Drehantriebsvorrichtung, mit zwei zueinander beabstan
deten ersten und zweiten Hauptkörpern (12, 13), zwischen
denen sich eine zumindest einen der Hauptkörper durchset
zende und bezüglich des ersten Hauptkörpers (12) axial un
beweglich fixierte Abtriebswelle (14) erstreckt, die am
ersten Hauptkörper (12) drehgelagert ist und mit dem zwei
ten Hauptkörper (13) in Schraubeingriff steht, wobei die
beiden Hauptkörper (12, 13) relativ zueinander verdrehgesi
chert und durch Fluidbeaufschlagung zu einer mit der Längs
achse (19) der Abtriebswelle (14) gleichgerichteten linea
ren Relativbewegung antreibbar sind, was aufgrund des
Schraubeingriffes eine abgreifbare Drehbewegung der Ab
triebswelle (14) relativ zu den beiden Hauptkörpern (12,
13) zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich
zwischen den beiden Hauptkörpern (12, 13) erstreckender und
dabei den zwischen den beiden Hauptkörpern (12, 13) verlau
fenden inneren Längenabschnitt (26) der Abtriebswelle (14)
umschließender Kontraktionsschlauch (25) vorhanden ist, der
durch Fluidbeaufschlagung seines Innenraumes (27) zu einer
radialen Aufweitung mit gleichzeitiger, die beiden Haupt
körper (12, 13) zueinander ziehender Kontraktion veranlasst
werden kann.
2. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass die beiden Hauptkörper (12, 13) relativ
zueinander derart verdrehgesichert sind, dass zwischen ih
nen keine oder lediglich eine drehwinkelmäßig begrenzte re
lative Drehbewegung möglich ist, wobei die Verdrehsicherung
allein durch die Torsionssteifigkeit des Kontraktions
schlauches (25) erzielt wird.
3. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeich
net durch bezüglich dem Kontraktionsschlauch (25) eigen
ständige Verdrehsicherungsmittel (35), die zwischen den
beiden Hauptkörpern (12, 13) wirksam sind.
4. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass ein den in Schraubeingriff
stehenden zweiten Hauptkörper (13) durchsetzender äußerer
Längenabschnitt (24) der Abtriebswelle (14) zum Abgriff der
Drehbewegung vorgesehen ist.
5. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass ein den axial unbeweglich
mit der Abtriebswelle (14) gekoppelten ersten Hauptkörper
(12) durchsetzender äußerer Längenabschnitt (46, 47) der
Abtriebswelle (14) zum Abgriff der Drehbewegung vorgesehen
ist.
6. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 5 in Verbindung
mit einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abtriebswelle (14) den zweiten Hauptkörper (13)
nicht durchsetzt.
7. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontraktionsschlauch
(25) einen gummielastischen Schlauchkörper (32) aufweist,
dem zweckmäßigerweise eine koaxiale, aus biegeflexiblen und
zugleich zugfesten Strängen zusammengesetzte Strangstruktur
(33) zugeordnet ist.
8. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Strangstruktur (33) in den Schlauch
körper (32) integriert ist.
9. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hauptkörper (12)
von einem ersten Kopfstück (3) der Drehantriebsvorrichtung
gebildet ist, die auf der dem ersten Kopfstück (3) entge
gengesetzte Seite des zweiten Hauptkörpers (13) ein zweites
Kopfstück (4) aufweist, wobei die beiden Kopfstücke (3, 4)
unter Bildung einer Tragstruktur (2) starr miteinander ver
bunden sind.
10. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Abtriebswelle (14) den zweiten
Hauptkörper (13) durchsetzt und auch am zweiten Kopfstück
(4) drehgelagert ist.
11. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, da
durch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (14) zumindest
eines der beiden Kopfstücke (3, 4) mit einem zum Abgriff
der Drehbewegung vorgesehenen äußeren Längenabschnitt (24,
46, 47) durchsetzt.
12. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2) einen
sich zwischen den beiden Kopfstücken (3, 4) erstreckenden,
den Kontraktionsschlauch (25) koaxial umschließenden Rohr
körper (7) aufweist.
13. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2) in
Gestalt eines den zweiten Hauptkörper (13) und den Kontrak
tionsschlauch (25) enthaltenden Gehäuses ausgeführt ist.
14. Drehantriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, dass am zweiten Hauptkörper (13) eine unter
Abdichtung gleitverschieblich an der Innenfläche des Gehäu
ses anliegende Trennwand (52) vorgesehen ist, die den In
nenraum (8) des Gehäuses in zwei aufeinanderfolgende Teil
räume (53, 54) unterteilt, von denen wenigstens einer und
vorzugsweise beide fluidbeaufschlagbar ist bzw. sind.
15. Drehantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
14, gekennzeichnet durch mindestens einen, den ersten
Hauptkörper (12) durchsetzenden und in den Innenraum (27)
des Kontraktionsschlauches (25) ausmündenden Fluidkanal
(28) zur Zu- und Abfuhr eines fluidischen Druckmediums be
züglich des vorgenannten Innenraumes (27).
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