DE102011015086B3

DE102011015086B3 - Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011015086B3
Application number: DE201110015086
Authority: DE
Inventors: Simone Kopp; Ulrich Diener
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2031-03-26

Abstract

Es wird eine Antriebsvorrichtung (1) vorgeschlagen, die über ein bezüglich eines Gehäuses (2) verfahrbares Hubglied (15) verfügt, das mittels einer Verriegelungseinrichtung (14) in wenigstens einer Verfahrrichtung unbewegbar verriegelbar ist. Die Verriegelungseinrichtung (14) weist ein bezüglich des Hubglieds (15) wahlweise in einer Verriegelungsstellung oder in einer Freigabestellung positionierbares Verriegelungsglied (22) auf. Zur manuellen Betätigung verfügt die Verriegelungseinrichtung (14) über eine Handhilfsbetätigungseinrichtung (46), die mit einem Handbetätigungsglied (47) ausgestattet ist, das sich zur Betätigung des Verriegelungsgliedes (22) mit dem Verriegelungsglied (22) vorübergehend koppeln lässt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, mit einem Gehäuse und einem diesbezüglich in zwei einander entgegengesetzten Hubrichtungen linear bewegbaren Hubglied, und ferner mit einer Verriegelungseinrichtung, durch die das Hubglied in einer relativ zu dem Gehäuse eingenommenen Blockierposition derart lösbar mechanisch verriegelbar ist, dass es an einer Hubbewegung in wenigstens einer der beiden Hubrichtungen gehindert ist, wobei die Verriegelungseinrichtung ein Verriegelungsglied aufweist, das durch Auferlegung nicht-manueller Betätigungskräfte in zwei einander entgegengesetzten, quer zu den beiden Hubrichtungen orientierten Umschaltrichtungen zwischen einer das in der Blockierposition befindliche Hubglied verriegelnden Verriegelungsstellung und einer das Hubglied nicht verriegelnden Freigabestellung umschaltbar ist, und wobei die Verriegelungseinrichtung eine zum manuellen Entriegeln des Hubgliedes dienende Handhilfsbetätigungseinrichtung aufweist, die über ein in den beiden Umschaltrichtungen des Verriegelungsgliedes relativ zu dem Gehäuse und zu dem Hubglied bewegbares Handbetätigungsglied verfügt, das unter Mitnahme des mit ihm gekoppelten Verriegelungsgliedes durch manuelle Krafteinleitung in eine Entriegelungsstellung bewegbar ist, in der das von ihm mitgenommene Verriegelungsglied bezüglich des Hubgliedes eine Freigabestellung einnimmt.
Eine aus der EP 1 703 144 B1 bekannte Antriebsvorrichtung enthält ein als Antriebskolben ausgebildetes, durch Fluidbeaufschlagung linear verfahrbares Antriebsglied, mit dem ein stangenförmig ausgebildetes Hubglied derart kraftschlüssig gekoppelt ist, dass es die Antriebsbewegung des Antriebsgliedes mitmacht. Die bekannte Antriebsvorrichtung ist außerdem mit einer Verriegelungseinrichtung ausgestattet, mit der sich das Hubglied in einer Blockierstellung lösbar mechanisch verriegeln lässt, um das Antriebsglied in wenigstens einer seiner beiden möglichen Verfahrrichtungen an einer Linearbewegung zu hindern. Die Verriegelungseinrichtung enthält ein durch Federmittel in eine Verriegelungsstellung vorgespanntes Verriegelungsglied, das durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung durch Auferlegung fluidischer, das heißt nicht-manueller Betätigungskräfte in eine Freigabestellung umschaltbar ist. In der Verriegelungsstellung liegt zwischen dem Verriegelungsglied und dem Hubglied ein eine Linearbewegung des Hubgliedes in wenigstens einer Hubrichtung verhindernder Verriegelungseingriff vor, während in der Freigabestellung dieser Verriegelungseingriff aufgehoben ist, so dass das Hubglied eine Hubbewegung in der zuvor blockierten Hubrichtung ausführen kann. Eine gewisse Unzulänglichkeit der Antriebsvorrichtung besteht darin, dass sich die Verriegelung des Hubgliedes bei nicht zur Verfügung stehender Fluidkraft nicht ohne weiteres aufheben lässt. Dies erschwert die Handhabung bei Einrichtungsarbeiten, wenn die Antriebsvorrichtung am Einsatzort installiert und an die dortigen Gegebenheiten angepasst werden soll. Zwar wäre es denkbar, eine zur Druckversorgung angeschlossene Fluidleitung vorübergehend zu entfernen und durch die dann freiliegende Lufteinspeiseöffnung hindurch mechanisch auf das Verriegelungsglied einzuwirken. Dies ist jedoch sehr umständlich und birgt das Risiko, dass zu Leckage führende Verunreinigungen in die Verriegelungseinrichtung eintreten können.
Aus der DE 195 21 783 B4 ist eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die ein mit einem Hubglied zu dessen Verriegelung in Verriegelungseingriff bringbares Verriegelungsglied aufweist. Das Verriegelungsglied ist sowohl mittels Fluidkraft als auch manuell mittels eines in Form einer Seilschlinge ausgeführten Handbetätigungsgliedes betätigbar. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, das Hubglied auch dann zu entriegeln, wenn die normalerweise zur Betätigung der Verriegelungseinrichtung verwendeten nicht-manuellen Betätigungskräfte nicht zur Verfügung stehen. Solche nicht-manuellen Betätigungskräfte sind beispielsweise Fluidkräfte oder elektrisch erzeugte Kräfte, die unter Mitwirkung einer elektronischen Maschinensteuerung von Fall zu Fall gesteuert auferlegbar sind, um die Verriegelungseinrichtung quasi maschinell zu betreiben. Wenn an einer Antriebsvorrichtung Einrichtungs- oder Wartungsarbeiten durchzuführen sind, kann die nicht-manuelle Betätigungsenergie oftmals schon allein aus Sicherheitsgründen nicht zur Verfügung gestellt werden. In solchen Fällen gestattet die Handhilfsbetätigungseinrichtung eine rein manuelle Betätigung der Verriegelungseinrichtung, so dass das Hubglied unabhängig von Fremdenergie entriegelbar und auch wieder verriegelbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art Maßnahmen vorzusehen, die die Durchführung von Einrichtungs- und Wartungsarbeiten erleichtern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass das Handbetätigungsglied im Rahmen einer relativ zum Verriegelungsglied manuell hervorufbaren Kopplungsbewegung unter Mitwirkung von als Drehriegelmittel ausgebildeten Kopplungsmitteln mit dem in der Verriegelungsstellung befindlichen Verriegelungsglied lösbar formschlüssig koppelbar ist, wobei das Handbetätigungsglied um eine mit den beiden Umschaltrichtungen des Verriegelungsgliedes gleichgerichtete Drehachse verdrehbar ist und wobei die teils am Handbetätigungsglied und teils am Verriegelungsglied angeordneten Kopplungsmittel durch relativ zum Verriegelungsglied erfolgendes Verdrehen des Handbetätigungsgliedes in und außer Verriegelungseingriff miteinander bringbar sind.
Die Handhilfsbetätigungseinrichtung verfügt somit über ein Handbetätigungsglied, das zu Zwecken einer manuellen Betätigung des Verriegelungsgliedes im Rahmen einer Kopplungsbewegung in einen lösbaren formschlüssigen Kopplungseingriff mit dem Verriegelungsglied bringbar ist. Einmal gekoppelt bilden das Handbetätigungsglied und das Verriegelungsglied eine Bewegungseinheit, mit der Folge, dass das Verriegelungsglied die darauffolgende Bewegung des Handbetätigungsgliedes mitmacht, wenn dieses manuell in eine Entriegelungsstellung bewegt wird. Solange das Handbetätigungsglied mit dem Verriegelungsglied nicht gekoppelt ist, kann Letzteres unbeeinflusst vom Handbetätigungsglied während des Normalbetriebes der Antriebsvorrichtung durch nicht-manuelle Betätigungskräfte betrieben werden. Das Handbetätigungsglied kommt nur zum Einsatz, wenn und solange das Verriegelungsglied rein manuell betätigt werden soll. Die Kopplungsmittel sind als Drehriegelmittel ausgebildet, wobei das Handbetätigungsglied zum Koppeln und Entkoppeln um eine mit den beiden Umschaltrichtungen des Verriegelungsgliedes zusammenfallende Achse verdreht werden kann, so dass die teils am Handbetätigungsglied und teils am Verriegelungsglied angeordneten, als Drehriegelmittel fungierenden Kopplungsmittel je nach Drehrichtung in oder außer Verriegelungseingriff miteinander gelangen.
Die Handhilfsbetätigungseinrichtung kann in Verbindung mit jedweder Art von Antriebsvorrichtung genutzt werden, die über ein linear bewegbares Hubglied verfügt. So kann die Antriebsvorrichtung beispielsweise eine Linearantriebsvorrichtung sein, bei der das Hubglied mit einem beispielsweise von einem Antriebskolben gebildeten Antriebsglied kraftschlüssig verbunden ist und für den Abgriff einer Antriebskraft genutzt wird. Ebenso kann aber beispielsweise die Verriegelungseinrichtung einer Drehantriebsvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Handhilfsbetätigungseinrichtung ausgestattet sein. Hierbei kann das verriegelbare Hubglied beispielsweise Bestandteil einer Anschlageinheit sein, die phasenweise mit einem linear bewegbaren Antriebsglied kooperiert, um mindestens eine spezielle Betriebsposition des Antriebsgliedes vorzugeben, von dessen Antriebsbewegung eine rotative Abtriebsbewegung eines drehbar gelagerten Antriebsgliedes abgreifbar ist. Die DE 19803819 B4 offenbart eine derartige Drehantriebsvorrichtung.
Das mit dem Verriegelungsglied kooperierende Hubglied ist zweckmäßigerweise stangenförmig ausgebildet, wobei es einen in axialer Richtung ganz oder teilweise durchgehenden Hohlraum aufweisen kann. Das Hubglied kann beispielsweise über wenigstens einen Teil seiner axialen Länge hülsenförmig gestaltet sein.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise ist das Verriegelungsglied durch Federmittel in Richtung seiner Verriegelungsstellung vorgespannt. Durch die Handhilfsbetätigungseinrichtung lässt sich die Federkraft dieser Federmittel überwinden, um das Verriegelungsglied zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Freigabestellung manuell umschalten zu können.
Die Handhilfsbetätigungseinrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass das angekoppelte Verriegelungsglied durch Aufbringen einer manuellen Zugkraft auf das Handbetätigungsglied aus der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung umschaltbar ist.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Antriebsvorrichtung sieht vor, dass zwischen dem Verriegelungsglied und dem Handbetätigungsglied drückend wirksame Federmittel vorhanden sind, durch die bei unwirksamen Kopplungsmitteln das Verriegelungsglied in die Verriegelungsstellung und das Handbetätigungsglied in eine durch das Gehäuse der Antriebsvorrichtung mittelbar oder unmittelbar abgestützte Grundstellung vorgespannt sind. wird die Verriegelungseinrichtung mit Fremdkraft betrieben, kann das Verriegelungsglied unter vorübergehender Komprimierung der Federmittel relativ zu dem gehäuseseitig abgestützten Handbetätigungsglied in die Freigabestellung umgeschaltet werden. Hierbei fungiert das Handbetätigungsglied lediglich als Abstützglied zur Abstützung der Federmittel bezüglich des Gehäuses. Soll die Verriegelungseinrichtung hingegen manuell betätigt werden, kann das Handbetätigungsglied manuell zu der Kopplungsbewegung veranlasst werden, indem es unter gleichzeitiger Komprimierung der Federmittel aus der Grundstellung auslenkbar und mit dem Verriegelungsglied formschlüssig koppelbar ist. Nach erfolgter Kopplung sind die Federmittel neutralisiert und es liegt eine nach außen kräftefreie Bewegungseinheit vor, die das Handbetätigungsglied, das Verriegelungsglied und die Federmittel umfasst. Somit kann das Handbetätigungsglied nach erfolgter Kopplung ohne großen Kraftaufwand manuell in die Entriegelungsstellung bewegt werden, wobei das Verriegelungsglied in die Freigabestellung mitgenommen wird und auch die neutralisierten Federmittel diese Umschaltbewegung mitmachen.
Zur Wiederherstellung des fremdgesteuerten Betriebsmodus der Antriebsvorrichtung kann der Kopplungseingriff jederzeit durch entsprechende Betätigung des Handbetätigungsgliedes wieder aufgehoben werden. Hierzu kann insbesondere ein bezüglich der Kopplungsbewegung umgekehrter Bewegungsablauf des Handbetätigungsgliedes stattfinden.
Ein besonders kompakter Aufbau ergibt sich, wenn die Federmittel zwischen dem Verriegelungsglied und dem Handbetätigungsglied angeordnet sind.
Bei der Kopplungsbewegung handelt es sich vorzugsweise um eine kombinierte Linearbewegung und Drehbewegung. Die Bewegungsphasen der Linearbewegung und der Drehbewegung finden zweckmäßigerweise ohne Überschneidung aufeinanderfolgend statt. Im Rahmen einer Linearbewegung lässt sich das zuvor noch etwas weiter vom Verriegelungsglied entfernte Handbetätigungsglied derart bis in eine Bereitschaftsstellung an das Verriegelungsglied annähern, dass die Kopplungsmittel bei anschließender Drehbewegung des Handbetätigungsgliedes die gewünschte Formschlussverbindung herstellen.
Die am Handbetätigungsglied ausgebildeten Kopplungsmittel enthalten vorzugsweise mindestens eine bezogen auf die Drehachse radial abstehende Verriegelungsnase, während die am Verriegelungsglied angeordneten Kopplungsmittel zweckmäßigerweise mindestens eine Verriegelungsausnehmung haben, in die eine Verriegelungsnase des Handbetätigungsgliedes eintauchen kann.
Die Handhilfsbetätigungseinrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass das mit dem Verriegelungsglied gekoppelte Handbetätigungsglied durch ziehende Beaufschlagung manuell in die Entriegelungsstellung bewegbar ist.
Zur Einleitung der manuellen Betätigungskraft verfügt das Handbetätigungsglied zweckmäßigerweise über einen von außerhalb des Gehäuses zugänglichen Betätigungsabschnitt. Er ist insbesondere als Vorsprung ausgebildet und insbesondere derart gestaltet, dass er sich leicht mit den Fingern einer Hand erfassen lässt, um die manuellen Betätigungskräfte einleiten zu können.
Der Betätigungsabschnitt ist zweckmäßigerweise derart gestaltet, dass er quer zu den Umschaltrichtungen des Verriegelungsgliedes eine Erstreckungs-Vorzugsrichtung hat. Beispielsweise kann er nach Art eines rippenförmigen Vorsprunges ausgebildet sein, der sich quer zu den Umschaltrichtungen erstreckt und der unter anderem auch nutzbar ist, um das Handbetätigungsglied zum Zwecke des Koppelns und Entkoppelns zu verdrehen. Aufgrund seiner Erstreckungs-Vorzugsrichtung kann dabei der Betätigungsabschnitt auch als Anzeigeelement genutzt werden, das anhand seiner aktuellen Drehposition kenntlich macht, ob das Handbetätigungsglied außer Kopplungseingriff und mithin inaktiv oder in Kopplungseingriff und mithin aktiv ist.
Wenn die Kopplungsbewegung zumindest phasenweise eine Drehbewegung ist, ist es von Vorteil, wenn das Verriegelungsglied bezüglich des Gehäuses verdrehgesichert ist, so dass die zum Koppeln und Entkoppeln erforderliche relative Drehbewegung zwischen dem Handbetätigungsglied und dem Verriegelungsglied sicher gewährleistet werden kann.
Zur Betätigung mittels nicht-manueller Betätigungskräfte kann das Verriegelungsglied mit einer Antriebsfläche wirkverbunden sein, die zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung nutzbar ist. Die Antriebsfläche fungiert insbesondere als bewegbare Wand einer Betätigungskammer, die mit einem Druckmedium beaufschlagbar oder druckentlastbar ist, um das Verriegelungsglied unabhängig von der Handhilfsbetätigungseinrichtung zu betätigen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in perspektivischer Darstellung, wobei die Handhilfsbetätigungseinrichtung unbetätigt ist und das Verriegelungsglied der Verriegelungseinrichtung eine ein zugeordnetes Hubglied verriegelnde Verriegelungsstellung einimmt,
2 eine Draufsicht der Antriebsvorrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1,
3 einen Längsschnitt der Antriebsvorrichtung mit unbetätigter Handhilfsbetätigungseinrichtung gemäß Schnittlinie III-III aus 2 und 4,
4 die Anordnung aus 3 im Querschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV im Bereich der Verriegelungseinrichtung,
5 eine perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung in dem aus 1 bis 3 hervorgehenden Zustand, wobei das Gehäuse im Bereich der Verriegelungseinrichtung aufgebrochen ist,
6 die Anordnung aus 5 aus einem etwas anderen Blickwinkel und im entfernten Zustand des Handbetätigungsgliedes,
7 die Antriebsvorrichtung aus 1 bis 6 im Zustand betätigter Handhilfsbetätigungseinrichtung, wobei das Verriegelungsglied die Freigabestellung einnimmt und das Hubglied eine aus der Blockierposition gemäß 1 bis 6 herausbewegte Hubposition einnimmt,
8 die Anordnung aus 7 in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil VIII aus 7,
9 einen Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung mit betätigter Handhilfsbetätigungseinrichtung gemäß Schnittlinie IX-IX aus 8 und 10,
10 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 9 gemäß Schnittlinie X-X,
11 eine perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung bei aktivierter Handhilfsbetätigungseinrichtung, jedoch bei noch in der Blockierposition befindlichem Hubglied, wobei das Gehäuse im Bereich der Verriegelungseinrichtung aufgebrochen ist,
12 die Anordnung aus 11 im abgenommenen Zustand des Handbetätigungsgliedes, und
13 die Antriebsvorrichtung der 1 bis 12 mit im Bereich der Verriegelungseinrichtung aufgebrochenem Gehäuse, wobei das Handbetätigungsglied abgenommen und in einer Dreh-Zwischenstellung gezeigt ist.
Die in der Zeichnung insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Antriebsvorrichtung verfügt über ein Gehäuse 2 und ein relativ zu dem Gehäuse 2 unter Ausführung einer linearen Antriebsbewegung 3 in zwei einander entgegengesetzten, ersten und zweiten Verfahrrichtungen 3a, 3b verfahrbares Antriebsglied 4.
Die Antriebsbewegung 3 folgt einer Hauptachse 5 des Gehäuses 2, bei der es sich insbesondere um die Längsachse des Gehäuses 2 handelt.
Die Antriebsbewegung 3 des Antriebsgliedes 4 kann bevorzugt durch Fluidkraft hervorgerufen werden. Exemplarisch ist das Antriebsglied 4 zu diesem Zweck als Antriebskolben ausgebildet und in einem im Innern des Gehäuses 2 ausgebildeten Gehäuseinnenraum 6 unter Abdichtung linear verschiebbar aufgenommen. Es trägt am Außenumfang eine konzentrisch angeordnete ringförmige Dichtungsanordnung 7, die mit der peripheren Wandung des Gehäuseinnenraumes 6 gleitverschieblich in Dichtkontakt steht.
Der Gehäuseinnenraum 6 ist durch das Antriebsglied 4 in zwei Antriebskammern 8a, 8b unterteilt, in die jeweils eine von zwei das Gehäuse 2 durchsetzenden Steuerkanälen 12a, 12b münden, durch die hindurch jeder Antriebsraum 8a, 8b mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagbar oder druckentlastbar ist. Entsprechend der dadurch in den beiden Antriebsräumen 8a, 8b einstellbaren Druckdifferenz kann das Antriebsglied 4 zu der Antriebsbewegung 3 in der einen oder anderen Verfahrrichtung angetrieben werden.
Die Antriebsbewegung 3 des Antriebsgliedes 4 kann an einem mit dem Antriebsglied 4 bewegungsgekoppelten Kraftabgabeabschnitt 13 extern abgegriffen werden. Beispielsweise kann der Kraftabgabeabschnitt 13 ein nicht weiter abgebildetes Innengewinde aufweisen, an dem sich eine zu bewegende Komponente befestigen lässt.
Die Antriebsvorrichtung 1 verfügt über eine Verriegelungseinrichtung 14, mit deren Hilfe das Antriebsglied 4 in einer vorgegebenen Axialposition derart relativ zum Gehäuse 2 blockierbar ist, dass es an einer Antriebsbewegung in wenigstens einer seiner beiden möglichen Verfahrrichtungen gehindert ist. Exemplarisch ist die durch die Verriegelungseinrichtung 14 blockierbare Axialposition des Antriebsgliedes 4 eine seiner beiden Hubendlagen. Es wäre allerdings ohne weiteres auch möglich, die Verriegelungseinrichtung 14 so auszubilden, dass das Antriebsglied 4 in einer zwischen den beiden Hubendlagen liegenden Zwischenstellung blockierbar ist.
Die Verriegelungseinrichtung 14 kooperiert zweckmäßigerweise nicht direkt mit dem Antriebsglied 4, sondern mit einem Hubglied 15, das insbesondere mit gleicher Achsrichtung wie das Antriebsglied 4 relativ zum Gehäuse 2 bewegbar ist. Das Hubglied 15 ist in der Lage, in Achsrichtung der Hauptachse 5 relativ zum Gehäuse 2 eine Hubbewegung 16 in zwei einander entgegengesetzt orientierten ersten und zweiten Hubrichtungen 16a, 16b auszuführen.
Exemplarisch wird die Hubbewegung 16 des Hubgliedes 15 durch die Antriebsbewegung 3 des Antriebsgliedes 4 erzeugt. Dies geschieht dadurch, dass das Hubglied ständig kraftschlüssig mit dem Antriebsglied 4 gekoppelt ist, so dass es dessen Antriebsbewegung 3 jeweils unmittelbar mitmacht. Beispielsweise ist das Hubglied 15 einstückig mit dem Antriebsglied 4 verbunden oder fest mit dem Antriebsglied 4 verschraubt.
Bei einer nur schematisch angedeuteten Ausführungsvariante sind das Antriebsglied 4 und das Hubglied 15 zwei separate Komponenten, die koaxial aufeinanderfolgend angeordnet sind, ohne fest miteinander verbunden zu sein. In 3 und 9 ist bei 17 durch eine gestrichelte Trennlinie ein Bereich illustriert, an dem das Antriebsglied 4 und das Hubglied 15 axial lose aneinander anliegen können. Wenn das Hubglied 15 durch die Verriegelungseinrichtung 14 verriegelt ist, bildet es einen Bewegungsanschlag für das diesbezüglich separate Antriebsglied 4, das im Bereich der Trennlinie 17 stirnseitig an dem Antriebsglied 4 anliegt und durch selbiges an einer Weiterbewegung gehindert ist. Im entriegelten Zustand des Hubgliedes 15 ist das Antriebsglied 4 in der Lage, das insbesondere in koaxialer Verlängerung zu ihm angeordnete Hubglied 15 vor sich herzuschieben, bis es beispielsweise eine Hubendlage erreicht hat. Bewegt sich das Antriebsglied 4 anschließend wieder zurück, kann das Hubglied 15 entsprechend nachgeführt werden, sei es durch eigene Antriebsmaßnahmen oder durch wie auch immer geartete mechanische Verbindung zum Antriebsglied 4, beispielsweise eine Rastverbindung.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Hubglied 15 stangenförmig ausgebildet. Es erstreckt sich zweckmäßigerweise koaxial zu der Hauptachse 5. Über wenigstens einen Teil seiner axialen Länge kann es hohl ausgebildet sein. Exemplarisch ist es koaxial von einem Hohlraum 18 durchsetzt, der beispielsweise zur Hindurchleitung fluidischer und/oder elektrischer Energie nutzbar ist.
Mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung 14 ist das linear bewegbare Hubglied 15 in einer relativ zu dem Gehäuse 2 eingenommenen Blockierposition derart lösbar mechanisch verriegelbar, dass es an einer Hubbewegung 16 in wenigstens einer der beiden möglichen Hubrichtungen 16a, 16b gehindert ist. Beim Ausführungsbeispiel kann das Hubglied 15 in der aus 1 bis 6 sowie aus 11 bis 13 ersichtlichen Blockierposition an einer Hubbewegung 16 in der ersten Hubrichtung 16a gehindert werden. Für die Verriegelung verantwortlich ist ein Verriegelungsglied 22, das wahlweise in einer mit dem die Blockierposition einnehmenden Hubglied 15 in Verriegelungseingriff stehenden Verriegelungsstellung oder in einer das Hubglied 15 nicht verriegelnden Freigabestellung positionierbar ist. Die 3 und 4 illustrieren exemplarisch die Verriegelungsstellung, die 9 und 10 die Freigabestellung.
Zum wahlweisen Positionieren in der Verriegelungsstellung oder in der Freigabestellung ist das Verriegelungsglied 22 in der Lage, eine durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Umschaltbewegung 23 relativ zum Gehäuse 2 und auch relativ zum Hubglied 15 auszuführen. Das Verriegelungsglied 22 ist hierbei quer und insbesondere rechtwinkelig zu den beiden Hubrichtungen 16a, 16b wahlweise in einer ersten Umschaltrichtung 23a oder in einer diesbezüglich entgegengesetzten zweiten Umschaltrichtung 23b linear bewegbar.
Die Verriegelungseinrichtung 14 ist so ausgebildet, dass die Umschaltbewegung 23 während des regulären Betriebes der Antriebsvorrichtung 1 durch Auferlegung nicht-manueller Betätigungskräfte in den beiden Umschaltrichtungen 23a, 23b hervorrufbar ist, um die jeweils gewünschte Schaltstellung vorzugeben. Exemplarisch kommen als nicht-manuelle Betätigungskräfte einerseits Federkräfte und andererseits gesteuert zur Verfügung stellbare Fluidkräfte zum Einsatz.
Das Gehäuse 2 verfügt über eine sich rechtwinkelig zu der Hauptachse 5 erstreckende Gehäuseausnehmung 24, die wenigstens einenends mit einer Ausnehmungsöffnung 25 zu einer rechtwinkelig zur Hauptachse 5 orientierten Außenfläche des Gehäuses 2 hin ausmündet. Die Gehäuseausnehmung 24 hat eine Längsachse 26, die bevorzugt rechtwinkelig zur Hauptachse 5 orientiert ist und die mit den beiden Umschaltrichtungen 23a, 23b gleichgerichtet ist.
Im Innern der Gehäuseausnehmung 24 befindet sich das Verriegelungsglied 22, welches von der peripheren Wandung der Gehäuseausnehmung 24 zur Ermöglichung der Umschaltbewegung 23 linear verschiebbar geführt ist. Exemplarisch ist es außen kreiszylindrisch konturiert, was entsprechend für die Innenkontur der Gehäuseausnehmung 24 gilt.
Auf der der Ausnehmungsöffnung 25 zugewandten Seite des Verriegelungsgliedes 22 ist im Innern der Gehäuseausnehmung 24 ein Stützelement 27 angeordnet, bei dem es sich um ein bezüglich des Gehäuses 2 separates Bauteil handelt und das durch bezüglich des Gehäuses 2 ortsfeste Sicherungsmittel 28 an einer Entnahme durch die Ausnehmungsöffnung 25 hindurch gehindert ist. Das Stützelement 27 stützt sich von axial innen her an den Sicherungsmitteln 28 ab, die exemplarisch von einem in der Wandung der Gehäuseausnehmung 24 verankerten Sicherungsring gebildet sind.
In Achsrichtung der Längsachse 26 zwischen dem Stützelement 27 und dem Verriegelungsglied 22 sind Federmittel 32 angeordnet, die einerseits das Verriegelungsglied 22 von der Ausnehmungsöffnung 25 weggerichtet, das heißt in der zweiten Umschaltrichtung 23b beaufschlagen, und die andererseits in hierzu entgegengesetzter, mit der ersten Umschaltrichtung 23a zusammenfallender Richtung auf das Stützelement 27 einwirken.
Die Federmittel 32 sind als Druckfedermittel ausgebildet und bestehen exemplarisch aus mindestens einer Schraubendruckfeder.
Das Hubglied 15 durchsetzt die Gehäuseausnehmung 24 und zweckmäßigerweise auch das darin angeordnete Verriegelungsglied 22. Hierbei erstreckt sich das Hubglied 15 zweckmäßigerweise in einer die Gehäuseausnehmung 24 in Achsrichtung der Hauptachse 5 durchquerenden Gehäusebohrung 33.
Das Hubglied 15 verfügt an seinem Außenumfang über eine bevorzugt nach Art einer Ringnut ausgebildete Verriegelungsaussparung 34, die im Innern der Gehäuseausnehmung 24 zu liegen kommt, wenn das Hubglied 15 die aus 3 und 4 ersichtliche Blockierposition einnimmt. Das Verriegelungsglied 22 weist einen Verriegelungsabschnitt 35 auf, der von der der Ausnehmungsöffnung 25 zugewandten Seite her in die Verriegelungsaussparung 34 eintauchen kann, so dass er axial vor eine die Verriegelungsaussparung 34 seitlich begrenzende Verriegelungsflanke 36 ragt. Die Verriegelungsflanke 36 ist exemplarisch in der ersten Hubrichtung 16a orientiert, so dass das Hubglied 15 an einer Bewegung in der ersten Hubrichtung 16a gehindert ist, wenn das Verriegelungsglied 22 in die Verriegelungsausnehmung 34 eintaucht und mit dieser somit in Verriegelungseingriff steht.
Exemplarisch weist das Verriegelungsglied 22 eine rechtwinkelig zu der Längsachse 26 verlaufende Durchgangsöffnung 37 auf, deren Durchmesser mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser des Hubgliedes 15 in dem sich axial an die Verriegelungsausnehmung 34 anschließenden Bereich. Wenn das Verriegelungsglied 22 so positioniert ist, dass seine Durchgangsöffnung 37 koaxial zu dem Hubglied 15 ausgerichtet ist, greift es nicht in die Verriegelungsaussparung 34 ein und befindet sich in einer aus 9 und 10 ersichtlichen Freigabestellung, in der es dem Hubglied 15 möglich ist, die Hubbewegung 16 ungehindert auszuführen.
Der die Durchgangsöffnung 37 an der der Ausnehmungsöffnung 25 zugewandten Seite begrenzende Umfangsabschnitt des Verriegelungsgliedes 22 bildet den Verriegelungsabschnitt 35. Befindet sich das Hubglied 15 gemäß 3 und 4 in der Blockierposition, kann das Verriegelungsglied 22 die aus 3 und 4 ersichtliche Verriegelungsstellung einnehmen, in der die Durchgangsöffnung 37 in der ersten Umschaltrichtung 23a exzentrisch versetzt zu dem Hubglied 15 angeordnet ist und mit seinem als Verriegelungsabschnitt 35 fungierenden Umfangsabschnitt von der Seite der Ausnehmungsöffnung 25 her in die Verriegelungsaussparung 34 eintaucht.
Es versteht sich, dass das Verriegelungsglied 22 nicht zwingend eine das Hubglied 15 komplett umschließende Form aufweisen muss. Prinzipiell genügt es, wenn das Verriegelungsglied 22 einen Verriegelungsabschnitt 35 aufweist, der das Hubglied 15 lediglich auf der dem Stützelement 27 zugewandten Seite seines Umfanges flankiert. Die beim Ausführungsbeispiel realisierte Bauform hat jedoch unter anderem den Vorteil einer besonders exakten Führung des Verriegelungsgliedes 22 in der Gehäuseausnehmung 24.
Durch die Federmittel 32 ist das Verriegelungsglied 22 ständig in Richtung der Verriegelungsstellung vorgespannt, wobei diese Richtung mit der zweiten Umschaltrichtung 23b übereinstimmt.
Durch Fluidkräfte kann das Verriegelungsglied 22 unter Überwindung der Federkraft der Federmittel 32 aus der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung umgeschaltet werden. Exemplarisch ist das Verriegelungsglied 22 zu diesem Zweck mit einer in die zweite Umschaltrichtung 23b weisenden Antriebsfläche 38 wirkverbunden, die als bewegliche Wand einer im Gehäuse 2 ausgebildeten Betätigungskammer 42 fungiert. Die Betätigungskammer 42 befindet sich auf der den Federmitteln 32 in Achsrichtung der Längsachse 26 entgegengesetzten Seite des Verriegelungsgliedes 22 und ist insbesondere von dem der Ausnehmungsöffnung 25 axial entgegengesetzten Endbereich der Gehäuseausnehmung 24 gebildet.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Antriebsfläche 38 zumindest teilweise an einem Kolbenelement 43 des Verriegelungsgliedes 22 ausgebildet, das unter Abdichtung gleitverschieblich an der Seitenwand 44 der Betätigungskammer 42 anliegt.
Die Betätigungskammer 42 kommuniziert mit einem Betätigungskanal 45, der das Gehäuse 2 zu dessen Außenfläche hin durchsetzt und über den hinweg die Betätigungskammer 42 gesteuert fluidisch druckbeaufschlagbar ist.
Solange die Betätigungskammer 42 druckentlastet ist, können die Federmittel 32 das Verriegelungsglied 22 in der Verriegelungsstellung halten, so dass das die Blockierposition einnehmende Hubglied 15 in zumindest einer der beiden Hubrichtungen 16a oder 16b unverschiebbar verriegelt ist. Zum Aufheben der Verriegelung kann in der Betätigungskammer 42 ein fluidischer Betätigungsdruck aufgebaut werden, der eine den Federkräften der Federmittel 32 entgegengesetzte Freigabekraft auf das Verriegelungsglied 22 ausübt, die größer als diese Federkräfte ist. Dadurch schaltet das Verriegelungsglied 22 in die Freigabestellung um.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel könnte die zum Überwinden der Federmittel 32 benötigte Stellkraft anstatt durch Fluidkräfte auch anderweitig, beispielsweise mittels elektromagnetisch erzeugter Magnetkräfte hervorgerufen werden. In der Zeichnung ist dies jedoch nicht dargestellt.
Außer durch Fluidkräfte oder, je nach Ausgestaltung, sonstige nicht-manuelle Betätigungskräfte kann das Hubglied 15 auch durch rein manuell hervorgerufene Betätigungskräfte entriegelt werden. Zu diesem Zweck ist die Verriegelungseinrichtung 14 mit einer Handhilfsbetätigungseinrichtung 46 ausgestattet.
Zu der Handhilfsbetätigungseinrichtung 46 gehört ein Handbetätigungsglied 47, das die Funktion des Stützelements 27 übernimmt. Anders ausgedrückt sind das Stützelement 27 und das Handbetätigungsglied 47 von ein und demselben Bauteil gebildet.
Das Handbetätigungsglied 47 ist zum einen in Achsrichtung der Längsachse 26 relativ zum Gehäuse 2 linear bewegbar und außerdem um die Längsachse 26 verdrehbar. Diese beiden Bewegungen werden im Folgenden als Linearbewegung 48 und als Drehbewegung 49 bezeichnet und sind in der Zeichnung durch Doppelpfeile illustriert.
In der mit der ersten Umschaltrichtung 23a zusammenfallenden, zur Ausnehmungsöffnung 25 hin orientierten Richtung ist die Linearbewegung 48 des Handbetätigungsgliedes 47 durch die Sicherungsmittel 28 begrenzt. Im nicht betätigten Zustand der Handhilfsbetätigungseinrichtung 46 ist das Handbetätigungsglied 47 durch die sich andererseits an dem Verriegelungsglied 22 abstützenden Federmittel 32 gegen die Sicherungsmittel 28 vorgespannt und nimmt eine Grundstellung ein.
Ausgehend von dieser Grundstellung kann das Handbetätigungsglied 47 durch von außen her erfolgende drückende Beaufschlagung mit einer Druckkraft F_D relativ zu dem sich mit seinem Verriegelungsabschnitt 35 am Hubglied 15 oder an einer Grundfläche 73 der Gehäuseausnehmung 24 abstützenden Verriegelungsglied 22 verschoben werden und sich unter Ausführung einer Linearbewegung 48 an das Verriegelungsglied 22 annähern. Hierbei werden die zwischen dem Handbetätigungsglied 47 und dem Verriegelungsglied 22 eingespannten Federmittel 32 komprimiert.
Zweckmäßigerweise ist der für die Linearbewegung 48 zur Verfügung stehende Weg durch eine entsprechende Gestaltung des Gehäuses 2 begrenzt. Exemplarisch verfügt die Gehäuseausnehmung 24 über eine den Sicherungsmitteln 28 axial innerhalb gegenüberliegende Ringstufe 52, die als Linearbewegungsanschlag für das Handbetätigungsglied 47 fungiert, so dass sich ein in 4 illustrierter maximaler linearer Stellweg ”s” für das Handbetätigungsglied 47 ergibt.
An dem Handbetätigungsglied 47 sind, insbesondere an der dem Verriegelungsglied 22 zugewandten Seite, erste Kopplungsmittel 53 angeordnet. Das Verriegelungsglied 22 verfügt an seiner dem Handbetätigungsglied 47 zugewandten Seite über zweite Kopplungsmittel 54. Die ersten und zweiten Kopplungsmittel 53, 54 können derart formschlüssig miteinander in Eingriff gebracht werden, dass in der Richtung der Umschaltbewegung 23 und der Linearbewegung 48 ein Formschluss zwischen dem Handbetätigungsglied 47 und dem Verriegelungsglied 22 besteht. Der Formschluss ist insbesondere wenigstens derart ausgeprägt, dass das Handbetätigungsglied 47 und das Verriegelungsglied 22 an einem gegenseitigen Entfernen in der Achsrichtung der Längsachse 26 gehindert sind.
Wenn das Handbetätigungsglied 47 seine Grundstellung einnimmt, agiert es als Stützelement 27 und somit als Widerlager für die Federmittel 32 bei der durch Fremdkraft hervorgerufenen Umschaltbewegung 23 des Verriegelungsgliedes 22.
Soll das Verriegelungsglied 22 manuell aus der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung verbracht werden, lässt sich das Handbetätigungsglied 47 im Rahmen einer sich aus der Linearbewegung 48 und der Drehbewegung 49 zusammensetzenden Kopplungsbewegung und unter gegenseitigem Eingriff der beiden Kopplungsmittel 53, 54 lösbar formschlüssig mit dem Verriegelungsglied 22 koppeln. Im derart gekoppelten Zustand kann dann das Handbetätigungsglied 47 unter Mitnahme des Verriegelungsgliedes 22 durch manuelle Krafteinleitung in eine Entriegelungsstellung bewegt werden, in der das von ihm mitgenommene Verriegelungsglied 22 eine das Hubglied 15 entriegelnde Freigabestellung einnimmt.
Während der Kopplungsbewegung werden die Federmittel 32 komprimiert und nach erfolgter formschlüssiger Kopplung der beiden Kopplungsmittel 53, 54 im komprimierten Zustand gehalten. Dies bedeutet, dass die Federmittel 32 nach außen hin neutralisiert sind, weil das Handbetätigungsglied 47 und das Verriegelungsglied 22 in einer derartigen Relativposition zueinander verriegelt sind, dass sie weder am Gehäuse 2 noch an dem Hubglied 15 unter Vorspannung anliegen.
Genauer gesagt ist die im gekoppelten Zustand aus dem Handbetätigungsglied 47, den Federmitteln 32 und dem Verriegelungsglied 22 bestehende Bewegungseinheit in Achsrichtung der Längsachse 26 derart mit Bewegungsspiel zwischen dem Hubglied 15 und den Sicherungsmitteln 28 angeordnet, dass diese Bewegungseinheit eine Relativbewegung bezüglich des Gehäuses 2 und des Hubgliedes 15 in einem Maße ausführen kann, dass das Verriegelungsglied 22 in die Freigabestellung gelangt.
Zweckmäßigerweise ist der maximale Stellweg ”s” so eingestellt, dass das Verriegelungsglied 22 exakt eine Freigabestellung bezüglich des Hubgliedes 15 einnimmt, wenn das Handbetätigungsglied 47 nach vorherigem Herstellen des Kopplungseingriffes der ersten Umschaltrichtung 23a bis zur Anlage an den Sicherungsmitteln 28 aus der Gehäuseausnehmung 24 herausgezogen wird. In dieser Stellung befindet sich das Handbetätigungsglied 47 in der Entriegelungsstellung.
Ersichtlich kann somit beim Ausführungsbeispiel das mit dem Verriegelungsglied 22 gekoppelte Handbetätigungsglied 47 durch manuelle Zugkrafteinleitung in die Entriegelungsstellung bewegt werden. Die Entriegelungsstellung ist zweckmäßigerweise, was die in Achsrichtung der Längsachse 26 gemessene Beabstandung zum Hubglied 15 anbelangt, mit der Grundstellung identisch.
Die manuelle Zugkraft lässt sich besonders gut in das Handbetätigungsglied 47 einleiten, wenn selbiges über einen von außerhalb des Gehäuses 2 her zugänglichen Betätigungsabschnitt 55 verfügt. Bevorzugt befindet sich ein solcher Betätigungsabschnitt 55 an einer dem Verriegelungsglied 22 in Achsrichtung der Längsachse 26 entgegengesetzten Außenseite des Handbetätigungsgliedes 47.
Zweckmäßigerweise ist der Betätigungsabschnitt 55 als axialer Vorsprung ausgebildet, der von einem bevorzugt tellerförmigen Abstützabschnitt 56 des Handbetätigungsgliedes 47 in der ersten Umschaltrichtung 23a wegragt, welcher sich in der Grundstellung von axial innen her an den Sicherungsmitteln 28 abstützt.
Zweckmäßigerweise ist der Betätigungsabschnitt 56 rippenförmig ausgebildet oder verfügt über eine sonstige Formgebung, die zur Folge hat, dass er quer zu der Längsachse 26 eine Erstreckungs-Vorzugsrichtung hat. Dann lässt sich anhand der momentanen drehwinkelmäßigen Ausrichtung des Betätigungsabschnittes 55 mit einem Blick von außen her erkennen, welche Drehposition das Handbetätigungsglied 47 bezüglich des Gehäuses 2 einnimmt und mithin, in welchem Betätigungszustand sich die Handhilfsbetätigungseinrichtung 46 momentan befindet.
Letzteres hängt mit dem bereits erwähnten Umstand zusammen, dass die zum Koppeln des Handbetätigungsgliedes 47 mit dem Verriegelungsglied 22 auszuführende Kopplungsbewegung beim Ausführungsbeispiel eine Kombination aus einer Linearbewegung und einer Drehbewegung ist, wobei das Handbetätigungsglied 47 im mit dem Verriegelungsglied 22 gekoppelten Zustand bezüglich seiner Längsachse und mithin bezüglich der Längsachse 26 der Gehäuseausnehmung 24 eine andere Drehposition einnimmt als im mit dem Verriegelungsglied 22 nicht gekoppelten Zustand.
In der mit dem Verriegelungsglied 22 nicht gekoppelten Grundstellung nimmt das Handbetätigungsglied 47 die sich von axial innen her an dem Stützelement 27 abstützende Grundstellung ein, wobei es sich gleichzeitig in einer Ausgangs-Drehposition befindet. Ausgehend hiervon beginnt die Kopplungsbewegung mit einer in der zweiten Umschaltrichtung 23b, also in Richtung zum Verriegelungsglied 22 orientierten Linearbewegung 48, die durch manuelles Auferlegen der oben erwähnten Druckkraft F_D hervorrufbar ist. Man kann hierzu beispielsweise den Betätigungsabschnitt 55 mit den Fingern einer Hand ergreifen und das Handbetätigungsglied 47 dann axial in Richtung des Inneren der Gehäuseausnehmung 24 verschieben.
Die Phase dieser Linearbewegung 48 endet, wenn das Handbetätigungsglied 47 auf die Ringstufe 52 aufläuft. Nun kann das Handbetätigungsglied 47 nicht mehr tiefer in die Gehäuseausnehmung 24 hineingedrückt werden. Dieser in 5 illustrierte Zwischenzustand zeichnet sich dadurch aus, dass die am Handbetätigungsglied 47 angeordneten ersten Kopplungsmittel 53 relativ zu den zweiten Kopplungsmitteln 54 eine Bereitschaftsstellung einnehmen, aus der sie durch bloßes Verdrehen des Handbetätigungsgliedes 47 um die Längsachse 26 mit den zweiten Kopplungsmitteln 54 in Kopplungseingriff bringbar sind. Die Kopplungsbewegung enthält also eine sich an die Phase der Linearbewegung 48 anschließende Drehbewegung 49, durch die das Handbetätigungsglied 47 aus der bis dahin eingenommenen Ausgangs-Drehposition in eine beispielsweise aus 11 gut ersichtliche End-Drehposition verdrehbar ist, in der der Kopplungseingriff vorliegt. Exemplarisch liegt zwischen der Ausgangs-Drehposition und der End-Drehposition des Handbetätigungsgliedes 47 ein Drehwinkel von 90°.
Die Linearbewegung 48 ist eine Relativbewegung bezüglich des Verriegelungsgliedes 22, wobei die Federmittel 32 komprimiert werden. Nach Abschluss des Kopplungsvorganges sind die Federmittel 32 zwischen dem Handbetätigungsglied 47 und dem Verriegelungsglied 22 eingespannt und können nach außen keine Wirkung mehr entfalten, weil sich das Handbetätigungsglied 47 und das Verriegelungsglied 22 durch den Verriegelungseingriff derart formschlüssig aneinander abstützen, dass sie axial nicht mehr voneinander entfernbar sind.
Die 13 zeigt das Handbetätigungsglied 47 in einer während der Drehbewegung 49 möglichen Zwischenstellung zwischen der Ausgangs-Drehposition und der End-Drehposition.
Nach Abschluss des Kopplungsvorganges ist die aus Handbetätigungsglied 47, Federmitteln 32 und Verriegelungsglied 22 bestehende Bewegungseinheit in Achsrichtung der Längsachse 26 spielbehaftet zwischen den Sicherungsmitteln 28 und dem Verriegelungsglied 22 angeordnet. Dieses Bewegungsspiel, welches dem maximalen Stellweg ”s” entspricht, ist ausreichend groß, um die Bewegungseinheit in Achsrichtung der Längsachse 26 so weit verlagern zu können, dass das Verriegelungsglied 22 bezüglich des Hubgliedes 15 die Freigabestellung einnimmt. Dieses Verlagern, das einem manuellen Entriegeln des Hubgliedes 15 gleichsteht, ist sehr leicht von außerhalb des Gehäuses 2 her durch manuelle Zugkrafteinleitung in das Handbetätigungsglied 47 und insbesondere dessen Betätigungsabschnitt 55 hervorzurufen. In 10 ist diese Zugkraft F_Z durch einen Pfeil kenntlich gemacht. Man kann hierzu den Betätigungsabschnitt 55 mit den Fingern einer Hand erfassen und daran die gesamte Bewegungseinheit 47, 32, 22 herausziehen, bis das Handbetätigungsglied 47 wieder in der Grundstellung angelangt ist, die nunmehr eine Entriegelungsstellung repräsentiert.
Das Verriegelungsglied 22 befindet sich dann in der Freigabestellung.
Um das Verriegelungsglied 22 anschließend wieder in die Verriegelungsstellung zu verbringen, können die vorstehend geschilderten Bewegungsabläufe in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Zunächst wird hierbei die Bewegungseinheit 47, 32, 22 axial ins Innere der Gehäuseausnehmung 24 verlagert, bis das Verriegelungsglied 22 seine Verriegelungsstellung wieder eingenommen hat. Dann findet die Kopplungsbewegung in umgekehrter Richtung statt, wobei durch Zurückdrehen des Handbetätigungsgliedes 47 aus der End-Drehposition in die Ausgangs-Drehposition der Kopplungseingriff aufgehoben wird und durch anschließende Linearbewegung in der ersten Umschaltrichtung 23a das Handbetätigungsglied 47 unter Beibehaltung der Ausgangs-Drehposition in die Grundstellung zurückkehrt.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, das Handbetätigungsglied 47 unabhängig von der bezüglich der Gehäuseausnehmung 24 eingenommenen Axialposition aus der End-Drehposition in die Ausgangs-Drehposition zurückzudrehen, worauf das Handbetätigungsglied 47 und das Verriegelungsglied 22 durch die dann wieder freigegebenen Federmittel auseinandergedrückt werden und in die Verriegelungsstellung beziehungsweise die Grundstellung verlagert werden.
Damit die Drehbewegung 49 des Handbetätigungsgliedes 47 ohne Drehmitnahme des Verriegelungsgliedes 22 möglich ist, ist das Verriegelungsglied 22 bezüglich der Längsachse 26 verdrehgesichert in der Gehäuseausnehmung 24 fixiert. Die Verdrehsicherung wird zweckmäßigerweise dadurch bewirkt, dass die Gehäuseausnehmung 24 an ihrem Innenumfang eine sich axial erstreckende Verdrehsicherungsnut 68 aufweist, in die ein bezüglich des Verriegelungsgliedes 22 ortsfester Radialvorsprung 72 axial gleitverschieblich eingreift. Der Radialvorsprung 72 ist beispielsweise ein in eine Ausnehmung des Verriegelungsgliedes 22 eingelegter Zylinderstift. Allerdings kann er auch als einstückiger Bestandteil des Verriegelungsgliedes 22 ausgebildet sein.
Die Kopplungsmittel 53, 54 sind zweckmäßigerweise als Riegelmittel ausgebildet, wobei sie beim Ausführungsbeispiel als Drehriegelmittel konzipiert sind.
Exemplarisch bestehen die ersten Kopplungsmittel 53 aus einer oder mehreren, bezüglich der im Einbauzustand mit der Längsachse 26 der Gehäuseausnehmung 24 zusammenfallenden Längsachse 57 des Handbetätigungsgliedes 47 radial nach außen abstehenden Verriegelungsnasen 62. Zweckmäßigerweise sind zwei einander bezüglich der Längsachse 57 diametral gegenüberliegende Verriegelungsnasen 62 vorhanden. Die Verriegelungsnasen 62 können über eine kreisbogenförmige Erstreckung verfügen.
Die am Verriegelungsglied 22 ausgebildeten zweiten Kopplungsmittel 54 enthalten eine der Anzahl der Verriegelungsnasen 62 entsprechende Anzahl von Verriegelungsausnehmungen 64, die in einer sich bezüglich der Längsachse 26 diametral gegenüberliegenden Anordnung am Verriegelungsglied 22 derart angeordnet sind, dass ihre Öffnungen zu der Längsachse 26 hinweisen. Beispielsweise verfügt das Verriegelungsglied 22 an der dem Handbetätigungsglied 47 zugewandten Stirnseite über eine nach Art eines Querschlitzes ausgebildete Axialvertiefung 65, die an zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten von je einer Seitenwand 66 begrenzt ist, in der jeweils eine der Verriegelungsausnehmungen 64 ausgebildet ist.
Die Breite der Axialvertiefung 65 zwischen den beiden Seitenwänden 66 ist ausreichend groß, um einem die ersten Kopplungsmittel 53 aufweisenden Kopplungsabschnitt 67 des Handbetätigungsgliedes 47 das axiale Eintauchen zu ermöglichen, wenn das Handbetätigungsglied 47 die Ausgangs-Drehposition einnimmt.
Wenn die ersten Kopplungsmittel 53 im Rahmen der Kopplungsbewegung die oben erwähnte Bereitschaftsstellung einnehmen, liegen die Verriegelungsnasen 62 in Bezug auf die Längsachse 26 auf gleicher axialer Höhe mit den Verriegelungsausnehmungen 64. Allerdings sind die Verriegelungsnasen 62 bezogen auf die Längsachse 26 drehwinkelmäßig abweichend von den Verriegelungsausnehmungen 64 positioniert, so dass sie mit selbigen nicht in Eingriff stehen. Zur Herstellung des Kopplungseingriffes, bei dem es sich um einen Verriegelungseingriff handelt, ist das Handbetätigungsglied 47 lediglich ein Stückweit zu verdrehen, bis seine Verriegelungsnasen 62 in die Verriegelungsausnehmungen 64 eintauchen und dadurch in der zweiten Umschaltrichtung 23b orientierte Verriegelungsflächen 63 des Verriegelungsgliedes 22 hintergreifen, die von den vom Handbetätigungsglied 47 abgewandten Seitenflächen der Verriegelungsausnehmungen 64 gebildet sind. Durch dieses Hintergreifen ergibt sich die axiale Formschlussverbindung, die für den axialen Zusammenhalt Handbetätigungsglied 47 und Verriegelungsglied 22 verantwortlich ist.
Es versteht sich, dass abweichend vom Ausführungsbeispiel auch eine andere Anzahl miteinander kooperierender Verriegelungsnasen 62 und Verriegelungsausnehmungen 64 zur Bildung der Kopplungsmittel 53, 54 vorhanden sein kann.
Die Verriegelungseinrichtung 14 kann so ausgebildet sein, dass das Verriegelungsglied 22 in der Verriegelungsstellung in Achsrichtung der Umschaltbewegung 23 nicht am Hubglied 15 abgestützt ist, sondern am Gehäuse 2. Beispielsweise kann das Verriegelungsglied 22 in der Verriegelungsstellung an einer der Ausnehmungsöffnung 25 axial zugewandten Grundfläche 73 der Gehäuseausnehmung 24 anliegen. Auf diese Weise wird ein übermäßiger Verschleiß des Verriegelungsabschnittes 35 verhindert, da selbiger nur seitlich mit der Verriegelungsflanke 36 in Kontakt gelangt.
Es sei nochmals betont, dass die mit einer Handhilfsbetätigungseinrichtung 46 ausgestattete Verriegelungseinrichtung 14 bei jedweder Art von Antriebsvorrichtung einsetzbar ist und sich insbesondere sowohl für einen Einsatz bei Linearantriebsvorrichtungen als auch für einen Einsatz bei Drehantriebsvorrichtungen eignet. Das verriegelbare Hubglied 15 kann dabei entweder fest mit einem Antriebsglied 4 verbunden sein oder kann insbesondere auch so ausgelegt sein, dass es mit einem Antriebsglied nur phasenweise kraftschlüssig koppelbar ist, um beispielsweise als verriegelbares Anschlagelement in Bezug auf das Antriebsglied 4 zu fungieren.

Claims

Antriebsvorrichtung, mit einem Gehäuse (2) und einem diesbezüglich in zwei einander entgegengesetzten Hubrichtungen (16a, 16b) linear bewegbaren Hubglied (15), und ferner mit einer Verriegelungseinrichtung (14), durch die das Hubglied (15) in einer relativ zu dem Gehäuse (2) eingenommenen Blockierposition derart lösbar mechanisch verriegelbar ist, dass es an einer Hubbewegung (16) in wenigstens einer der beiden Hubrichtungen (16a, 16b) gehindert ist, wobei die Verriegelungseinrichtung (14) ein Verriegelungsglied (22) aufweist, das durch Auferlegung nicht-manueller Betätigungskräfte in zwei einander entgegengesetzten, quer zu den beiden Hubrichtungen (16a, 16b) orientierten Umschaltrichtungen (23a, 23b) zwischen einer das in der Blockierposition befindliche Hubglied (15) verriegelnden Verriegelungsstellung und einer das Hubglied (15) nicht verriegelnden Freigabestellung umschaltbar ist, und wobei die Verriegelungseinrichtung (14) eine zum manuellen Entriegeln des Hubgliedes (15) dienende Handhilfsbetätigungseinrichtung (46) aufweist, die über ein in den beiden Umschaltrichtungen (23a, 23b) des Verriegelungsgliedes (22) relativ zu dem Gehäuse (2) und zu dem Hubglied (15) bewegbares Handbetätigungsglied (47) verfügt, das unter Mitnahme des mit ihm gekoppelten Verriegelungsgliedes (22) durch manuelle Krafteinleitung in eine Entriegelungsstellung bewegbar ist, in der das von ihm mitgenommene Verriegelungsglied (22) bezüglich des Hubglieds (15) eine Freigabestellung einnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Handbetätigungsglied (47) im Rahmen einer relativ zum Vernegelungsglied (22) manuell hervorufbaren Kopplungsbewegung unter Mitwirkung von als Drehriegelmittel ausgebildeten Kopplungsmitteln (53, 54) mit dem in der Verriegelungsstellung befindlichen Verriegelungsglied (22) lösbar formschlüssig koppelbar ist, wobei das Handbetätigungsglied (47) um eine mit den beiden Umschaltrichtungen (23a, 23b) des Verriegelungsgliedes (22) gleichgerichtete Drehachse verdrehbar ist und wobei die teils am Handbetätigungsglied (47) und teils am Verriegelungsglied (22) angeordneten Kopplungsmittel (53, 54) durch relativ zum Verriegelungsglied (22) erfolgendes Verdrehen des Handbetätigungsgliedes (47) in und außer Verriegelungseingriff miteinander bringbar sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsglied (22) durch Federmittel (32) in Richtung der Verriegelungsstellung vorgespannt ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (14) über zwischen dem Verriegelungsglied (22) und dem Handbetätigungsglied (47) drückend wirksame Federmittel (32) verfügt, durch die im ungekoppelten Zustand von Verriegelungsglied (22) und Handbetätigungsglied (47) das Verriegelungsglied (22) in die Verriegelungsstellung und das Handbetätigungsglied (47) in eine durch das Gehäuse (2) abgestützte Grundstellung vorgespannt sind, wobei das Handbetätigungsglied (47) bei Ausführung der Kopplungsbewegung unter gleichzeitiger Komprimierung der Federmittel (32) aus der Grundstellung auslenkbar ist und nach erfolgter Kopplung gemeinsam mit dem gekoppelten Verriegelungsglied (22) und den komprimierten Federmitteln (32) in Richtung der Grundstellung in die Entriegelungsstellung bewegbar ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (32) zwischen dem Verriegelungsglied (22) und dem Handbetätigungsglied (47) angeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsbewegung eine kombinierte Linearbewegung (48) und Drehbewegung (49) ist, wobei das Handbetätigungsglied (47) durch eine Drehbewegung (49) mit dem Verriegelungsglied (22) koppelbar und durch eine der Drehbewegung (49) vorausgehende Linearbewegung (48) unter Komprimierung der Federmittel (32) an das Verriegelungsglied (22) annäherbar ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsbewegung eine das Handbetätigungsglied (47) aus der Grundstellung auslenkende und die Federmittel (32) komprimierende Linearbewegung (48) sowie eine sich an die Linearbewegung (48) anschließende, eine formschlüssige Kopplung mit dem Verriegelungsglied (22) hervorrufende Drehbewegung (49) enthält.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel (53, 54) als Riegelmittel ausgebildet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Verriegelungsglied (22) gekoppelte Handbetätigungsglied (47) durch manuelle Zugkrafteinleitung in die Entriegelungsstellung bewegbar ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Handbetätigungsglied (47) über einen von außerhalb des Gehäuses (2) zugänglichen, insbesondere zur manuellen Zugkrafteinleitung geeigneten Betätigungsabschnitt (55) verfügt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (55) an einer dem Verriegelungsglied (22) in Achsrichtung der Umschaltrichtungen (23a, 23b) entgegengesetzten Seite des Handbetätigungsgliedes (47) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (55) als von dem Handbetätigungsglied (47) in Achsrichtung der Umschaltrichtungen (23a, 23b) wegragender und insbesondere rippenförmig gestalteter Vorsprung ausgebildet ist, der quer zu den Umschaltrichtungen (23a, 23b) zweckmäßigerweise eine Erstreckungs-Vorzugsrichtung hat, derart, dass sich anhand seiner Ausrichtung die aktuelle Drehposition des Handbetätigungsgliedes (47) feststellen lässt.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsglied (22) bezüglich des Gehäuses (2) derart verdrehgesichert ist, dass es um die Achse seiner linearen Umschaltbewegung (23) unverdrehbar ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsglied (22) zum Umschalten mittels nicht-manueller Betätigungskräfte mit einer zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung dienenden Antriebsfläche (38) wirkverbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein insbesondere durch Fluidkraft zu einer linearen Antriebsbewegung (3) in zwei einander entgegengesetzten Verfahrrichtungen (3a, 3b) antreibbares Antriebsglied (4) aufweist, mit dem das Hubglied (15) zumindest phasenweise kraftschlüssig koppelbar oder gekoppelt ist, wobei durch Verriegeln des Hubgliedes (15) auch das Antriebsglied (4) an einer Bewegung in wenigstens einer seiner beiden Verfahrrichtungen (3a, 3b) gehindert werden kann.