Die Erfindung betrifft eine modulare Antriebsvorrichtung, mit einer Mehrzahl von fluidbetätigbaren Einzelantrieben des doppeltwirkenden Typs, die jeweils zwei durch aufeinander abgestimmte Fluidbeaufschlagung zweier Antriebskammern in Achsrichtung einer Längsachse relativ zueinander bewegbare Antriebselemente aufweisen und die unter Bildung einer Antriebseinheit mittels an ihnen vorgesehener mechanischer Schnittstellen baugruppenartig aneinander anbaubar oder angebaut sind, wobei jeder Einzelantrieb von zwei mit jeweils einer seiner beiden Antriebskammern kommunizierenden ersten und zweiten Antriebskanalsystemen durchsetzt ist, die mit fluidischen Schnittstellen kommunizieren, die derart außen am Einzelantrieb angeordnet sind, dass innerhalb der Antriebseinheit einerseits alle ersten Antriebskanalsysteme und andererseits alle zweiten Antriebskanalsysteme einer Mehrzahl oder sämtlicher der Einzelantriebe unter Bildung eines ersten und eines diesbezüglich unabhängigen zweiten Antriebskanalnetzes fluidisch miteinander verbunden sind.The invention relates to a modular drive device, comprising a plurality of fluid-actuated single drives of the double-acting type, each having two by two-coordinated fluid injection of two drive chambers in the axial direction of a longitudinal axis relatively movable drive elements and which can be attached to each other to form a drive unit by means provided on them mechanical interfaces or are cultivated, each individual drive is penetrated by two communicating with one of its two drive chambers first and second drive channel systems that communicate with fluidic interfaces, which are arranged on the outside of the individual drive that within the drive unit on the one hand all first drive channel systems and on the other hand all second drive channel systems a plurality or all of the individual drives to form a first and a second independent Antri ebskanalnetzes are fluidly interconnected.
Eine aus der DE 34 08 607 A1 bekannte Antriebsvorrichtung dieser Art besitzt einen modularen Aufbau und setzt sich aus einer Mehrzahl von als Einzelantriebe bezeichenbaren individuellen fluidbetätigbaren Antrieben zusammen, die jeweils eine Längsachse aufweisen und die jeweils zwei Antriebselemente enthalten, die durch aufeinander abgestimmte Fluidbeaufschlagung zweier Antriebskammern zu einer Relativbewegung in Achsrichtung der Längsachse des Einzelantriebes antreibbar sind. Von den beiden Antriebselementen ist eines als Gehäuse und das andere als Baueinheit bestehend aus einem Kolben und einer Kolbenstange ausgebildet. Eine beliebige Anzahl von Einzelantrieben ist in einer mit der Achsrichtung der Längsachsen zusammenfallenden Hauptrichtung aneinander anbaubar, so dass sich eine aus einer Mehrzahl aufeinandergestapelter Einzelantriebe zusammensetzende baugruppenartige Antriebseinheit ergibt. Innerhalb dieser Antriebseinheit sind die Gehäuse der Einzelantriebe fest miteinander verbunden und liegen außerdem die Kolbenstangen aller Einzelantriebe aneinander an. Indem ferner die für eine Bewegung in einer ersten Hubrichtung verantwortlichen ersten Antriebskammern mittels eines ersten Antriebskanalnetzes und die für die entgegengesetzte Hubrichtung verantwortlichen zweiten Antriebskammern unter Bildung eines zweiten Antriebskanalnetzes fluidisch miteinander vernetzt sind, können einheitlich die Kolben aller Einzelantriebe in der einen oder anderen Richtung beaufschlagt werden, um eine Addition der von den Einzelantrieben aufbringbaren Stellkräfte zu erzielen. Die fluidische Vernetzung ergibt sich dadurch, dass die Einzelantriebe in ihren Gehäusen mit internen Antriebskanalsystemen ausgestattet sind, die zu außen am Gehäuse angeordneten fluidischen Schnittstellen führen, die zuordnungsrichtig miteinander verbunden werden, wenn die Gehäuse aneinander angesetzt werden. Nachteilig bei dem bekannten modularen System ist, dass die zusammensetzbare Antriebseinheit zum Erhalt hoher Stellkräfte über eine große Baulänge verfügt und dass der strukturelle Aufbau keine Variationen im realisierbaren Hub der Antriebseinheit zulässt.One from the DE 34 08 607 A1 known drive device of this type has a modular design and is composed of a plurality of individual fluid-actuated drives, which each have a longitudinal axis and each containing two drive elements, by coordinated fluid loading of two drive chambers to a relative movement in the axial direction of the longitudinal axis of the Single drive can be driven. Of the two drive elements one as a housing and the other as a unit consisting of a piston and a piston rod is formed. Any number of individual drives can be mounted on one another in a main direction coinciding with the axial direction of the longitudinal axes, resulting in a module-like drive unit composed of a plurality of stacked individual drives. Within this drive unit, the housing of the individual drives are firmly connected to each other and are also the piston rods of all individual drives to each other. Furthermore, by virtue of the fact that the first drive chambers responsible for movement in a first stroke direction are fluidically networked to form a second drive channel network by means of a first drive channel network and the second drive chambers responsible for the opposite stroke direction, the pistons of all individual drives can be uniformly biased in one direction or the other in order to achieve an addition of the applied by the individual drives actuating forces. The fluidic networking results from the fact that the individual drives are equipped in their housings with internal drive channel systems, which lead to the outside of the housing arranged fluidic interfaces, which are connected to each other assignment correctly when the housings are attached to each other. A disadvantage of the known modular system is that the assemblable drive unit for obtaining high restoring forces has a large overall length and that the structural design does not allow variations in the realizable stroke of the drive unit.
Aus der DE 35 42 547 A1 ist eine Verstell- beziehungsweise Regeleinrichtung bekannt, die einen als Balgaktor aufgebauten Einzelantrieb enthält, wobei allerdings keine Möglichkeit gegeben ist, mehrere Einzelantriebe modular zu einer Antriebseinheit zusammenzufassen.From the DE 35 42 547 A1 an adjusting or regulating device is known, which contains a single drive constructed as a bellows actuator, although there is no way to combine several individual drives modular to form a drive unit.
Die US 3,528,344 offenbart eine Zeitverzögerungseinrichtung, die unter Verwendung von Faltenbalgstrukturen aufgebaut ist.The US 3,528,344 discloses a time delay device constructed using bellows structures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine modulare Antriebsvorrichtung zu schaffen, mit der sich fluidbetätigbare Antriebseinheiten sehr individuell und variabel zusammenstellen lassen.The invention has for its object to provide a modular drive device with which fluid-actuated drive units can be put together very individually and variably.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die beiden Antriebskanalsysteme jeweils beide Antriebselemente durchsetzen und an jedem Einzelantrieb die mechanischen Schnittstellen und die fluidischen Schnittstellen derart an beiden Antriebselementen angeordnet sind, dass die Einzelantriebe zur Bildung der Antriebseinheit dreidimensional sowohl in einer Hauptrichtung als auch in mehreren quer dazu verlaufenden Nebenrichtungen aneinander anbaubar und fluidisch miteinander vernetzbar sind.To achieve this object, it is provided that the two drive channel systems enforce both drive elements and the mechanical interfaces and the fluidic interfaces are arranged on each drive elements on each drive so that the individual drives to form the drive unit three-dimensional both in a main direction and in several transverse to extending secondary directions can be attached to each other and fluidly interconnected.
Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, eine fluidbetätigbare Antriebseinheit auf der Grundlage einer Vielzahl gleichartiger Einzelantriebe äußerst variabel modular aufzubauen und dem jeweiligen Kundenwunsch entsprechend individuell bezüglich der geforderten Abmessungen und erzielbaren Stellkraft bereitzustellen. Die dreidimensionale mechanische Verknüpfbarkeit und fluidische Vernetzbarkeit der Einzelantriebe gestattet es, mehrere Einzelantriebe in der Hauptrichtung aneinanderzureihen, um beispielsweise eine Hubvervielfachung zu generieren, bei der sich die Einzelhübe der aneinandergereihten Einzelantriebe zu einem Gesamthub der Antriebseinheit ergänzen. Ebenso besteht die Möglichkeit, in mehreren quer und insbesondere rechtwinkelig zu der Hauptrichtung orientierten Nebenrichtungen ein- oder mehrlagig mehrere Einzelantriebe miteinander zu verknüpfen, um beispielsweise durch mechanische und fluidische Zusammenschaltung einer Mehrzahl von Einzelantrieben eine hohe Stellkraft zu verwirklichen. Die vorhandenen Anbaumöglichkeiten können beim Aufbau einer Antriebseinheit entsprechend den gestellten Anforderungen nur teilweise oder auch vollständig genutzt werden. Mithin bietet sich die Möglichkeit, eine Antriebseinheit baugruppenartig aus einzelnen doppeltwirkend betätigbaren Einzelantrieben aufzubauen, die nach Art einer dreidimensionalen Matrix zusammengefasst sind. Innerhalb der Antriebseinheit bildet jeder Einzelantrieb quasi eine Antriebszelle, wobei durch Parallelschaltung und/oder Reihenschaltung einer Mehrzahl solcher Antriebszellen individuelle Auslegungen für die gewünschte Antriebseinheit getroffen werden können. Insbesondere besteht die Möglichkeit, durch Aneinanderreihung einer Mehrzahl von Einzelantrieben die Baulänge der Antriebseinheit und deren Gesamthub zu beeinflussen und durch Aneinanderreihung in den Nebenrichtungen die Saubreite und insbesondere die erzeugbare Stellkraft der Antriebseinheit zu beeinflussen.In this way, it is possible to construct a fluid-actuated drive unit on the basis of a variety of similar individual drives extremely variable modular and to provide the respective customer request according to individually with respect to the required dimensions and achievable force. The three-dimensional mechanical connectivity and fluidic networkability of the individual drives makes it possible to line up several individual drives in the main direction in order to generate, for example, a stroke multiplication in which the individual strokes of the juxtaposed individual drives complement each other to form a total stroke of the drive unit. Likewise, it is possible to connect a plurality of individual drives with one another in several transverse directions and in particular at right angles to the main direction, in order to realize a high actuating force, for example by mechanical and fluidic interconnection of a plurality of individual drives. The existing attachment options can be used only partially or completely when building a drive unit according to the requirements. therefore offers the possibility to construct a drive unit like a subassembly of individual double-acting actuated single drives, which are summarized in the manner of a three-dimensional matrix. Within the drive unit, each individual drive virtually forms a drive cell, wherein individual designs for the desired drive unit can be made by connecting in parallel and / or series connection of a plurality of such drive cells. In particular, there is the possibility of influencing the length of the drive unit and its total stroke by juxtaposing a plurality of individual drives and to influence the width of slime and, in particular, the producible actuating force of the drive unit by stringing in the secondary directions.
Die hohe Variabilität des modularen Aufbaus der Antriebsvorrichtung beruht insbesondere auch darauf, dass bei jedem Einzelantrieb jedes seiner beiden Antriebskanalsysteme jeweils beide Antriebselemente durchsetzt und an jedem Einzelantrieb die mechanischen Schnittstellen und die fluidischen Schnittstellen derart an beiden Antriebselementen angeordnet sind, dass ein Zusammenbau möglich ist, bei dem jedes Antriebskanalnetz beide Antriebselemente jedes Einzelantriebes durchsetzt.The high variability of the modular construction of the drive device is based, in particular, on the fact that with each individual drive each of its two drive channel systems penetrates both drive elements and on each individual drive the mechanical interfaces and the fluidic interfaces are arranged on both drive elements such that an assembly is possible each drive channel network passes through both drive elements of each individual drive.
Seitens des Herstellers und/oder des Kunden besteht die vorteilhafte Möglichkeit, eine gewisse Mindestanzahl von Einzelantrieben auf Lager zu halten, aus denen dann von Fall zu Fall eine dem jeweiligen Erfordernis entsprechende Antriebseinheit zusammengesetzt werden kann.On the part of the manufacturer and / or the customer, there is the advantageous possibility of keeping a certain minimum number of individual drives in stock, from which a drive unit corresponding to the respective requirement can then be assembled on a case-by-case basis.
Dadurch, dass beim Aneinanderanbauen der Einzelantriebe deren fluidische Schnittstellen zuordnungsrichtig miteinander in Wechselwirkung treten, kann auf externe Schlauchverbindungen zwischen Einzelantrieben verzichtet werden. Im Bereich nicht benötigter fluidischer Schnittstellen sind oder werden die Antriebskanalsysteme verschlossen, beispielsweise mittels einfacher Verschlusselemente oder mittels Rückschlagventilen. Es besteht die Möglichkeit, an den Einzelantrieben die Antriebskanalsysteme im Bereich aller fluidischen Schnittstellen grundsätzlich mit Verschlussmitteln zu versehen, die erst beim Zusammenbau der Antriebseinheit selektiv entfernt oder geöffnet werden. Beispielsweise könnten als Verschlussmittel sogenannte Klappen-Rückschlagventile vorhanden sein, die beim Aneinanderansetzen zweier Einzelantriebe durch eintauchende rohrstutzenartige Vorsprünge entsperrt werden. Denkbar wäre auch die Verwendung membranartiger Verschlussmittel, die beim Aneinanderansetzen der Einzelantriebe durchstochen werden.Due to the fact that, when the individual drives are attached to one another, their fluidic interfaces interact with one another in an orderly manner, it is possible to dispense with external hose connections between individual drives. In the area of unnecessary fluidic interfaces, the drive channel systems are or are closed, for example by means of simple closure elements or by means of non-return valves. It is possible, in principle, to provide the drive channel systems in the area of all fluidic interfaces on the individual drives with closure means which are selectively removed or opened only during assembly of the drive unit. For example, so-called flap check valves could be present as closure means, which are unlocked when abutting two individual drives by immersing pipe socket-like projections. It would also be conceivable to use membrane-like closure means which are pierced when the individual drives are put together.
Die mechanischen Schnittstellen können in jeder beliebigen geeigneten Weise ausgestaltet sein, um eine möglichst einfache und dennoch feste mechanische Verbindung zwischen den Antriebselementen zu ermöglichen. Mögliche Ausführungsformen für die mechanischen Schnittstellen sind Gewindebohrungen, Verbindungsmittel auf der Basis von Nuten und Nutensteinen oder auch Rast- beziehungsweise Schnappverbindungsmittel. Die mechanischen Schnittstellen sind zweckmäßigerweise zur Erzielung lösbarer mechanischer Verbindungen ausgestaltet.The mechanical interfaces may be configured in any suitable manner to allow for the simplest and yet strong mechanical connection between the drive elements. Possible embodiments for the mechanical interfaces are threaded bores, connecting means based on grooves and sliding blocks or else latching or snap-connection means. The mechanical interfaces are expediently designed to achieve detachable mechanical connections.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zur Bildung der Antriebseinheit sind zweckmäßigerweise mehrere Einzelantriebe mit parallel zu der Hauptrichtung ausgerichteten Längsachsen aneinander anbaubar oder angebaut. Hierbei können mehrere Einzelantriebe in der Hauptrichtung aneinandergereiht und/oder in einer oder mehreren quer dazu verlaufenden Nebenrichtungen aneinander angereiht sein.To form the drive unit, a plurality of individual drives with longitudinal axes oriented parallel to the main direction are expediently mountable or attached to one another. In this case, a plurality of individual drives can be strung together in the main direction and / or be lined up in one or more secondary directions extending transversely thereto.
Bei einer möglichen Ausgestaltung einer Antriebseinheit sind alle Einzelantriebe mit gleicher Ausrichtung ihrer Hauptachse angeordnet. Eine hiervon abweichend zusammengestellte Antriebseinheit enthält auch Einzelantriebe, die mit quer und insbesondere mit rechtwinkelig zueinander ausgerichteten Längsachsen aneinander angebaut sind. Auf diese Weise können mittels ein und derselben Antriebseinheit beispielsweise kombinierte Längshubbewegungen und Querhubbewegungen realisiert werden.In a possible embodiment of a drive unit, all individual drives are arranged with the same orientation of their main axis. A drive unit deviating from this also contains individual drives which are attached to one another with longitudinal axes aligned transversely and in particular at right angles to each other. In this way, for example, combined longitudinal strokes and Querhubbewegungen can be realized by means of one and the same drive unit.
Die Einzelantriebe sind vorzugsweise so konzipiert, dass mindestens eine und bevorzugt jede der für den Anbau vorgesehenen mehreren Nebenrichtungen rechtwinkelig zu der Hauptrichtung verläuft. Der zelluläre Aufbau der Antriebseinheit basiert somit auf einer entsprechend einem kartesischen Koordinatensystem aufgebauten Matrixsystem.The individual drives are preferably designed so that at least one and preferably each of the provided for the cultivation of several secondary directions is perpendicular to the main direction. The cellular structure of the drive unit is thus based on a matrix system designed according to a Cartesian coordinate system.
Für die Einzelantriebe sind prinzipiell beliebige Formgebungen möglich. Denkbar sind beispielsweise elliptische, ovale, knochenförmige oder L-förmige Gestaltungen. Als besonders zweckmäßig wird eine Formgebung mit einem rechteckigen und insbesondere einem quadratischen Querschnittsumriss angesehen, wobei der Einzelantrieb bevorzugt eine quaderförmige und hierbei insbesondere eine kubische Grundform hat. Bei einem Rechteckumriss bietet sich besonders einfach die Möglichkeit, Einzelantriebe in zwei zueinander rechtwinkeligen Nebenrichtungen in einer oder mehreren Lagen anzuordnen, die in der Hauptrichtung aufeinandergestapelt sein können. Einzelantriebe mit rechteckigem Umriss bieten vor allem die Möglichkeit, weitere Einzelantriebe an allen vier Seitenflächen anzubauen.In principle, any shapes are possible for the individual drives. Conceivable, for example, elliptical, oval, bone-shaped or L-shaped designs. Particularly expedient a shaping with a rectangular and in particular a square cross-sectional outline is considered, wherein the single drive preferably has a cuboid and in particular a cubic basic shape. In the case of a rectangular outline, it is particularly easy to arrange individual drives in two mutually perpendicular secondary directions in one or more layers, which can be stacked in the main direction. Single drives with a rectangular outline offer, above all, the option of mounting additional individual drives on all four side surfaces.
Jeder Einzelantrieb verfügt zweckmäßigerweise über zwei Hauptanschlussflächen, die in Achsrichtung der Längsachse des Einzelantriebes orientiert sind und dabei voneinander abgewandt sind. Die eine, erste Hauptanschlussfläche befindet sich an dem einen Antriebselement, die andere, zweite Hauptanschlussfläche am anderen Antriebselement. Darüber hinaus enthält jeder Einzelantrieb zweckmäßigerweise mehrere in voneinander abweichenden Richtungen quer und insbesondere rechtwinkelig zur Achsrichtung der Längsachse orientierte Nebenanschlussflächen. Jede Hauptanschlussfläche und jede Nebenanschlussflache ist dafür ausgebildet, einen weiteren Einzelantrieb mit einer Hauptanschlussfläche oder einer Nebenanschlussfläche anzubauen und mechanisch zu befestigen, unter gleichzeitiger fluidischer Vernetzung zur Bildung des ersten und zweiten Antriebskanalnetzes.Each individual drive expediently has two main connection surfaces which are in Axial direction of the longitudinal axis of the individual drive are oriented and are facing away from each other. The one, first main connection surface is located on the one drive element, the other, second main connection surface on the other drive element. In addition, each individual drive expediently contains a plurality of mutually divergent directions transversely and in particular at right angles to the axial direction of the longitudinal axis oriented auxiliary connection surfaces. Each main port surface and each auxiliary port surface is configured to mount and mechanically secure another single drive having a main port surface or a minor port surface, with simultaneous fluidic crosslinking to form the first and second drive port networks.
Eine Antriebseinheit kann mehrere zueinander parallele Reihen von mit zueinander fluchtenden Längsachsen aneinandergesetzten Einzelantrieben enthalten, wobei die Haupt- und Nebenanschlussflächen es ermöglichen, die quer zur Reihenrichtung nebeneinander angeordneten Einzelantriebe mechanisch und unter fluidischer Vernetzung miteinander zu verbinden. Hierbei besteht die Möglichkeit, sämtliche nebeneinander angeordneten Antriebselemente der zu unterschiedlichen Reihen gehörenden Einzelantriebe miteinander zu verbinden. Ebenso besteht aber auch die Möglichkeit, pro Einzelantrieb stets nur eines seiner Antriebselemente mit einem Antriebselement des benachbarten Einzelantriebes mechanisch und fluidisch zu verbinden.A drive unit may comprise a plurality of mutually parallel rows of mutually aligned longitudinal axes juxtaposed individual drives, wherein the main and auxiliary connection surfaces make it possible to connect the transverse to the row direction juxtaposed individual drives mechanically and under fluidic networking with each other. In this case, it is possible to connect all juxtaposed drive elements belonging to different rows of individual drives with each other. Likewise, it is also possible to mechanically and fluidly connect only one of its drive elements per drive with a drive element of the adjacent individual drive.
Durch den Aufbau dreidimensionaler Antriebskanalnetze mit längs und quer verlaufenden Verästelungen der diversen Antriebskanäle ist der Vorteil einer sehr schnellen Füllung mit dem für den Antrieb verwendeten Druckmedium verbunden, was insbesondere bei einer Verwendung von Druckluft als Antriebsmedium sehr vorteilhaft ist. Die Antriebseinheit verfügt somit insgesamt über ein sehr gutes Ansprechverhalten.By building three-dimensional drive channel networks with longitudinal and transverse branches of the various drive channels, the advantage of a very fast filling with the pressure medium used for the drive is connected, which is very advantageous especially when using compressed air as the drive medium. Overall, the drive unit has a very good response.
Die den Haupt- und/oder Nebenanschlussflächen zugeordneten mechanischen Schnittstellen und fluidischen Schnittstellengruppen haben zweckmäßigerweise zumindest teilweise ein derart aufeinander abgestimmtes Anordnungsmuster, dass jeder Einzelantrieb mit wahlweise jeder seiner Haupt- und/oder Nebenanschlussfläche an jede Haupt- und/oder Nebenanschlussfläche jedes anderen Einzelantriebes unter Herstellung einer fluidischen Vernetzung anbaubar ist. Diese Ausgestaltung der Schnittstellenmaßnahmen ermöglicht eine kostengünstige Herstellung und bewirkt eine einfache Handhabung beim Zusammenbau einer Antriebseinheit. Vorzugsweise ist die Ausgestaltung so getroffen, dass Einzelantriebe mittels ihren Haupt- und Nebenanschlussflächen wahlweise in Längsrichtung oder in Querrichtung aneinanderreihbar sind.The mechanical interfaces and fluidic interface groups assigned to the main and / or auxiliary connection surfaces expediently have, at least partially, a coordinated pattern so that each individual drive with either one of its main and / or auxiliary connection surfaces is manufactured to each main and / or auxiliary connection surface of each other individual drive a fluidic network is attachable. This embodiment of the interface measures allows cost-effective production and causes easy handling when assembling a drive unit. Preferably, the embodiment is made such that individual drives can be lined up in the longitudinal direction or in the transverse direction by means of their main and auxiliary connection surfaces.
Die Antriebsvorrichtung kann über ausschließlich die gleiche Baulänge aufweisende Einzelantriebe verfügen, so dass ein einheitliches Rastermaß vorliegt, um eine Antriebseinheit des gewünschten Aufbaus zusammenzubauen. Eine verbesserte Variabilität in Bezug auf die Realisierung unterschiedlicher Baulängen der Antriebseinheit kann dadurch gewährleistet werden, dass die Antriebseinheit mit Einzelantrieben ausgestattet ist, die über voneinander abweichende Baulängen verfügen.The drive device may have only the same length individual drives, so that there is a uniform grid dimension to assemble a drive unit of the desired structure. An improved variability in relation to the realization of different lengths of the drive unit can be ensured that the drive unit is equipped with individual drives, which have different lengths.
Auf alle Fälle vorteilhaft ist eine dahingehende Ausgestaltung sämtlicher Einzelantriebe, dass sie quer zu ihrer Hauptachse über identische Querschnittsformen und -abmessungen verfügen.In any case, a pertinent embodiment of all individual drives is advantageous in that they have identical cross-sectional shapes and dimensions transversely to their main axis.
Vorzugsweise sind die Einzelantriebe insgesamt so ausgebildet, dass sie in ihrer Längsrichtung nur derart mechanisch miteinander koppelbar sind, dass sie mit jeweils nur einem ihrer beiden Antriebselemente antriebsmäßig miteinander verbunden sind, während die beiden anderen Antriebselemente keinerlei mechanische Kopplung miteinander aufweisen. Auf diese Weise ergibt sich ein in der Längsrichtung derart kaskadierter oder kaskadierbarer Aufbau, dass sich die im Betrieb bei den Einzelantrieben ergebenden Einzelhübe zu einem Gesamthub der Antriebseinheit addieren. Dementsprechend lässt sich durch die Aneinanderreihung von Einzelantrieben in der Längsrichtung der mittels der Antriebseinheit realisierbare Gesamthub vorgeben. Durch Querverkettung mit in mindestens einer Nebenrichtung benachbarten weiteren Einzelantrieben kann darüber hinaus unter einer fluidischen Parallelschaltung der Einzelantriebe die abgreifbare Gesamt-Stellkraft vergrößert werden.Preferably, the individual drives are generally designed so that they are mechanically coupled to one another in their longitudinal direction only so that they are drivingly connected to each only one of its two drive elements, while the other two drive elements have no mechanical coupling with each other. In this way, a structure cascaded or cascaded in the longitudinal direction results such that the individual strokes resulting in operation in the individual drives add up to a total stroke of the drive unit. Accordingly, it is possible by the juxtaposition of individual drives in the longitudinal direction of the realizable by means of the drive unit Gesamtthub pretend. By cross-linking with adjacent in at least one secondary direction further individual drives can be increased beyond a fluidic parallel connection of the individual drives the tappable total actuating force beyond.
Vorzugsweise sind die Einzelantriebe der Antriebseinheit jeweils so aufgebaut, dass jede ihrer beiden Antriebskammern von zwei in der Achsrichtung der Längsachse einander zugewandten Antriebsflächen begrenzt ist, von denen die jeweils eine Antriebsfläche am einen Antriebselement und die andere Antriebsfläche am anderen Antriebselement ausgebildet ist. Die beiden an dem einen, ersten Antriebselement angeordneten Antriebsflächen sind dabei einander zugewandt, während die beiden an dem anderen, zweiten Antriebselement angeordneten Antriebsflächen voneinander abgewandt sind. Bei einer Aneinanderreihung von Einzelantrieben in Achsrichtung ihrer Längsachsen können die Einzelantriebe jeweils wahlweise in einer von zwei um 180° verdrehten Ausrichtungen platziert werden, so dass bei in der Reihenrichtung aufeinanderfolgenden Einzelantrieben entweder sich jeweils ein erstes Antriebselement und ein zweites Antriebselement gegenüberliegen oder sich jeweils entweder zwei erste Antriebselemente oder zwei zweite Antriebselemente gegenüberliegen, die jeweils zur Herstellung einer fluidischen Vernetzung mechanisch miteinander verbunden werden können.Preferably, the individual drives of the drive unit are each constructed such that each of its two drive chambers is delimited by two drive surfaces facing each other in the axial direction of the longitudinal axis, of which one drive surface is formed on one drive element and the other drive surface on the other drive element. The two arranged on the one, first drive element drive surfaces are facing each other, while the two are arranged on the other, second drive element arranged drive surfaces from each other. In a juxtaposition of individual drives in the axial direction of their longitudinal axes, the individual drives can be placed either in one of two rotated by 180 ° orientations, so that in successive in the row direction individual drives either each face a first drive element and a second drive element or each two either opposite to the first drive elements or two second drive elements, each for producing a fluidic network can be mechanically interconnected.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 eine auf der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung basierende Antriebseinheit bevorzugten Aufbaus in einer perspektivischen Darstellung, 1 a drive unit based on the drive device according to the invention of preferred construction in a perspective view,
2 die Antriebseinheit aus 1 in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie II-II im Bereich zweier nebeneinander angeordneten Reihen von Einzelantrieben, 2 the drive unit off 1 in a longitudinal section along section line II-II in the region of two juxtaposed rows of individual drives,
3 eine perspektivische Einzeldarstellung eines Einzelantriebes bevorzugten Aufbaus, der in mehrfacher Anzahl Bestandteil der modularen Antriebsvorrichtung ist, aus der die in 1 und 2 gezeigte Antriebseinheit zusammengesetzt wurde, 3 an individual perspective view of a single drive preferred structure that is part of the modular drive device in multiple numbers, from the in 1 and 2 assembled drive unit has been assembled,
4 einen Längsschnitt durch den in 3 illustrierten Einzelantrieb gemäß Schnittlinie IV-IV, und 4 a longitudinal section through the in 3 illustrated single drive according to section line IV-IV, and
5 eine Unteransicht der in 1 illustrierten Antriebseinheit mit Blickrichtung gemäß Pfeil V aus 1. 5 a bottom view of in 1 illustrated drive unit with viewing direction according to arrow V from 1 ,
Zu den Zeichnungen ist noch anzumerken, dass in 1 die aus 3 ersichtlichen, seitlich an den Einzelantrieben vorhandenen fluidischen Schnittstellen der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht abgebildet sind.To the drawings it should be noted that in 1 from 3 apparent, laterally on the individual drives existing fluidic interfaces are not shown for the sake of clarity.
Die 1, 2 und 5 zeigen eine mittels Fluidkraft und bevorzugt pneumatisch betätigbare Antriebseinheit 2 als eine mögliche vorteilhafte Ausprägung der erfindungsgemäßen modularen Antriebsvorrichtung 1. Der modulare Aufbau der Antriebsvorrichtung 1 ermöglicht es, alternativ zu der illustrierten Antriebseinheit 2 noch viele weitere Antriebseinheiten zusammenzustellen. Kernkomponente der Antriebsvorrichtung 1 und der daraus realisierbaren Antriebseinheiten 2 ist ein doppeltwirkend mittels Fluidkraft betätigbarer Einzelantrieb 3, der in der Antriebseinheit 2 mehrfach verbaut ist und der in einer bevorzugten Ausgestaltung einzeln auch nochmals in 3 und 4 illustriert ist.The 1 . 2 and 5 show a means of fluid power and preferably pneumatically actuated drive unit 2 as a possible advantageous embodiment of the modular drive device according to the invention 1 , The modular structure of the drive device 1 allows, as an alternative to the illustrated drive unit 2 To put together many more drive units. Core component of the drive device 1 and the drive units realizable therefrom 2 is a double-acting by means of fluid force actuated single drive 3 in the drive unit 2 is repeatedly installed and in a preferred embodiment individually again in 3 and 4 is illustrated.
Zunächst soll ein vorteilhafter Grundaufbau des Einzelantriebes 3 beschrieben werden.First, an advantageous basic structure of the single drive 3 to be discribed.
Der Einzelantrieb 3 enthält zwei Antriebselemente, die im Folgenden als erstes Antriebselement 5 und als zweites Antriebselement 6 bezeichnet werden sollen und die derart wirkungsmäßig verbunden sind, dass sie relativ zueinander im Rahmen einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Arbeitsbewegung 7 in der Achsrichtung einer Längsachse 4 linear hin und her bewegbar sind.The single drive 3 contains two drive elements, hereinafter referred to as the first drive element 5 and as a second drive element 6 to be designated and which are operatively connected so that they relative to each other in the context of an indicated by a double arrow working movement 7 in the axial direction of a longitudinal axis 4 linearly reciprocable.
Die Arbeitsbewegung 7 ist durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung zweier von den beiden Antriebselementen 5, 6 gemeinsam begrenzter Antriebskammern hervorrufbar, die im Folgenden als erste Antriebskammer 8 und als zweite Antriebskammer 9 bezeichnet werden.The work movement 7 is by controlled fluid admission of two of the two drive elements 5 . 6 Commonly limited drive chambers hervorufbar, hereinafter referred to as the first drive chamber 8th and as a second drive chamber 9 be designated.
Jede Antriebskammer 8, 9 ist unter anderem von zwei in der Achsrichtung der Längsachse 4 orientierten und dabei einander zugewandten ersten und zweiten Antriebsflächen 8a, 8b; 9a, 9b begrenzt. Seitens der ersten Antriebskammer 8 befindet sich die erste Antriebsfläche 8a am ersten Antriebselement 5 und die zweite Antriebsfläche 8b am zweiten Antriebselement 6. Seitens der zweiten Antriebskammer 9 befindet sich die erste Antriebsfläche 9a am ersten Antriebselement 5 und die zweite Antriebsfläche 9b am zweiten Antriebselement 6. Die beiden ersten Antriebsflächen 8a, 9a weisen zueinander, die beiden zweiten Antriebsflächen 8b, 9b weisen voneinander weg.Every drive chamber 8th . 9 is among other things of two in the axial direction of the longitudinal axis 4 oriented and thereby facing each other first and second drive surfaces 8a . 8b ; 9a . 9b limited. On the part of the first drive chamber 8th is the first drive surface 8a on the first drive element 5 and the second drive surface 8b on the second drive element 6 , On the part of the second drive chamber 9 is the first drive surface 9a on the first drive element 5 and the second drive surface 9b on the second drive element 6 , The first two drive surfaces 8a . 9a to each other, the two second drive surfaces 8b . 9b point away from each other.
Der Einzelantrieb 3 enthält ferner ein mit der ersten Antriebskammer 8 fluidisch kommunizierendes erstes Antriebskanalsystem 12 und ein mit der zweiten Antriebskammer 9 fluidisch kommunizierendes zweites Antriebskanalsystem 13. Durch aufeinander abgestimmte Fluidbeaufschlagung der beiden Antriebskammern 8, 9 über die beiden Antriebskanalsysteme 12, 13 hinweg lassen sich zwischen den beiden Antriebselementen 5, 6 wirkende fluidische Betätigungskräfte erzeugen, die abhängig von ihrer Druckdifferenz eine Arbeitsbewegung 7 im Sinne einer gegenseitigen Annäherung oder im Sinne eines gegenseitigen Entfernens der beiden Antriebselemente 5, 6 hervorrufen.The single drive 3 also includes one with the first drive chamber 8th fluidically communicating first drive channel system 12 and one with the second drive chamber 9 fluidically communicating second drive channel system 13 , By coordinated fluid loading of the two drive chambers 8th . 9 via the two drive channel systems 12 . 13 away can be between the two drive elements 5 . 6 generate acting fluidic actuation forces, depending on their pressure difference, a working movement 7 in the sense of a mutual approach or in the sense of mutual removal of the two drive elements 5 . 6 cause.
Beim Ausführungsbeispiel besteht das erste Antriebselement 5 aus einem Gehäuse 14 mit einer starren Gehäusewand 14a und einer sich in Längsrichtung daran anschließenden, in Längsrichtung flexiblen Gehäusewand 14b, wobei Letztere von einem ersten Faltenbalg 15 gebildet ist. Gemeinsam begrenzen die beiden Gehäusewände 14a, 14b die zweite Antriebskammer 9. Das zweite Antriebselement 6 verfügt über eine in dem von der starren Gehäusewand 14a umschlossenen Abschnitt der zweiten Antriebskammer 9 angeordnete Antriebsplatte 16, die gemeinsam mit einer ihr in Achsrichtung der Längsachse 4 gegenüberliegenden Bodenwand 17 der starren Gehäusewand 14a und einem sich zwischen ihr und dieser Bodenwand 17 erstreckenden zweiten Faltenbalg 18 die erste Antriebskammer 8 begrenzt. Das zweite Antriebselement 6 enthält außerdem einen sich axial durch den ersten Faltenbalg 15 hindurch erstreckenden, bevorzugt stangenförmigen Verbindungsabschnitt 22, der axial innen an der Antriebsplatte 16 befestigt ist und axial außen mit einer sich quer zu der Längsachse 4 erstreckenden Endplatte 23 verbunden ist. Zum dichten Verschließen der zweiten Antriebskammer 9 ist die flexible Gehäusewand 14b mit ihrem äußeren Endabschnitt an der Endplatte 23 befestigt.In the embodiment, the first drive element 5 from a housing 14 with a rigid housing wall 14a and a longitudinally flexible, longitudinally flexible housing wall 14b the latter being from a first bellows 15 is formed. Together, the two housing walls limit 14a . 14b the second drive chamber 9 , The second drive element 6 has one in the of the rigid housing wall 14a enclosed section of the second drive chamber 9 arranged drive plate 16 , which together with a her in the axial direction of the longitudinal axis 4 opposite bottom wall 17 the rigid housing wall 14a and one between her and this bottom wall 17 extending second bellows 18 the first drive chamber 8th limited. The second drive element 6 also contains an axially through the first bellows 15 extending therethrough rod-shaped connecting portion 22 that is axially inward on the drive plate 16 is fixed and axially outside with a transverse to the longitudinal axis 4 extending end plate 23 connected is. For sealing the second drive chamber 9 is the flexible housing wall 14b with its outer end portion on the end plate 23 attached.
Die erste Antriebsfläche 8a befindet sich an der der ersten Antriebskammer 8 zugewandten Innenfläche der Bodenwand 17. Die zweite Antriebsfläche 9b ist an einem Zwischenwandabschnitt 24 der starren Gehäusewand 14a ausgebildet, der sich zwischen die Antriebsplatte 16 und den ersten Faltenbalg 15 quer hinein erstreckt und der eine von dem Verbindungsabschnitt 22 mit radialem Freiraum durchsetzte Durchbrechung 24 begrenzt, durch die hindurch die die zweite Antriebskammer 9 bildenden Innenräume der starren Gehäusewand 14a und der flexiblen Gehäusewand 14b fluidisch miteinander verbunden sind.The first drive surface 8a located at the first drive chamber 8th facing inner surface of the bottom wall 17 , The second drive surface 9b is at an intermediate wall section 24 the rigid housing wall 14a formed, extending between the drive plate 16 and the first bellows 15 extends transversely and one of the connecting portion 22 with radial clearance interspersed opening 24 limited, through which the second drive chamber 9 forming interiors of the rigid housing wall 14a and the flexible housing wall 14b fluidly connected to each other.
Die am zweiten Antriebselement 6 angeordneten ersten und zweiten Antriebsflächen 8b, 9b befinden sich an den einander entgegengesetzt orientierten axialen Stirnflächen der Antriebsplatte 16.The on the second drive element 6 arranged first and second drive surfaces 8b . 9b are located on the oppositely oriented axial end faces of the drive plate 16 ,
Durch Einspeisung eines unter Überdruck stehenden Antriebsfluides in die erste Antriebskammer 8 bewegt sich das zweite Antriebselement 6 im Sinne eines Ausfahrens aus der zweiten Antriebskammer 9, wobei sich der axiale Abstand zwischen der Endplatte 23 und der starren Gehäusewand 14a vergrößert. Wird ein Antriebsfluid in die zweite Antriebskammer 9 eingespeist, erfährt das zweite Antriebselement 6 eine Betätigungskraft im Sinne eines Einfahrens in die zweite Antriebskammer 9, so dass sich die Endplatte 23 an die starre Gehäusewand 14a annähert. Die vorstehend genannten Bewegungen der Endplatte 23 beziehungsweise des zweiten Antriebselementes 6 seien im Folgenden auch als Ausfahrbewegung und als Einfahrbewegung bezeichnet.By feeding a pressurized drive fluid into the first drive chamber 8th the second drive element moves 6 in the sense of extension from the second drive chamber 9 , where the axial distance between the end plate 23 and the rigid housing wall 14a increased. If a drive fluid in the second drive chamber 9 fed, learns the second drive element 6 an actuating force in the sense of a retraction into the second drive chamber 9 so that the end plate 23 to the rigid housing wall 14a approaches. The above movements of the end plate 23 or the second drive element 6 are hereinafter also referred to as extension movement and as retraction movement.
Der beschriebene Einzelantrieb 3 hat den Vorteil, dass auf dynamische Dichtstellen verzichtet ist und deshalb ein lang andauernder, leckagefreier Betrieb gewährleistet ist. Der Einzelantrieb 3 kann in dieser Ausführungsform auch vorteilhaft als insgesamt einstückiges Bauteil realisiert werden, das mittels eines generativen Herstellungsverfahrens hergestellt ist, insbesondere durch selektives Lasersintern.The single drive described 3 has the advantage that is dispensed with dynamic sealing points and therefore a long-lasting, leak-free operation is guaranteed. The single drive 3 can also be advantageously realized in this embodiment as a total one-piece component, which is produced by means of a generative manufacturing process, in particular by selective laser sintering.
Zwischen die beiden Antriebselemente 5, 6 zwischengeschaltete Linearführungsmittel 25 können in vorteilhafter Weise dazu beitragen, die beiden Antriebselemente 5, 6 bei ihrer relativen Arbeitsbewegung 7 gegenseitig abzustützen und exakt linear zu führen. Beispielhaft bestehen die Linearführungsmittel 25 aus mehreren Führungsstäben, die an der Endplatte 23 angeordnet sind und die die starre Gehäusewand 14a axial überlappen, wobei sie in jeweils einer Führungsnut der starren Gehäusewand 14a verschiebbar geführt sind.Between the two drive elements 5 . 6 intermediate linear guide means 25 can advantageously contribute to the two drive elements 5 . 6 in their relative work movement 7 support each other and lead exactly linear. By way of example, the linear guide means exist 25 from several guide rods attached to the end plate 23 are arranged and the rigid housing wall 14a overlap axially, each in a guide groove of the rigid housing wall 14a are guided displaceably.
Für den Einsatz im Rahmen der Antriebsvorrichtung 1 ist es von Vorteil, wenn das erste Antriebselement 5 eine in der Achsrichtung der Längsachse 4 orientierte äußere Stirnfläche 26 und das zweite Antriebselement 6 eine entgegengesetzt axial orientierte äußere Stirnfläche 27 aufweist. Exemplarisch befindet sich die äußere Stirnfläche 26 außen an der Bodenwand 17 und die äußere Stirnfläche 27 außen an der Endplatte 23. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel befindet sich die äußere Stirnfläche 26 an einer axial orientierten Unterseite 28 des Einzelantriebes 3 und die äußere Stirnfläche 27 an einer entgegengesetzt axial orientierten Oberseite 29 des Einzelantriebes 3.For use in the context of the drive device 1 it is advantageous if the first drive element 5 one in the axial direction of the longitudinal axis 4 oriented outer face 26 and the second drive element 6 an oppositely axially oriented outer end face 27 having. Exemplary is the outer face 26 outside on the bottom wall 17 and the outer face 27 outside on the end plate 23 , Based on the embodiment, the outer end face is located 26 on an axially oriented underside 28 of the single drive 3 and the outer face 27 on an oppositely axially oriented top 29 of the single drive 3 ,
Vorzugsweise sind die beiden äußeren Stirnflächen 26, 27 identisch konturiert. Beim Ausführungsbeispiel haben sie jeweils einen rechteckigen und bevorzugt quadratischen Umriss.Preferably, the two outer end faces 26 . 27 contoured identically. In the embodiment, they each have a rectangular and preferably square outline.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einzelantrieb 3 nach Art eines konventionellen fluidbetätigten Arbeitszylinders gestaltet und enthält ein das erste Antriebselement 5 bildendes starres Gehäuse, an dem eine das zweite Antriebselement 6 bildende Antriebseinheit linear verschiebbar gelagert ist, die einen in dem Gehäuse verschiebbar angeordneten Kolben und eine an dem Kolben befestigte, stirnseitig aus dem Gehäuse herausragende Kolbenstange aufweist. Zum Erhalt der äußeren Stirnflächen 26, 27 möglichst gleichen Umrisses ist in diesem Fall am äußeren Endabschnitt der Kolbenstange zweckmäßigerweise noch eine entsprechend konturierte Endplatte vorgesehen.In an embodiment not shown, the single drive 3 designed in the manner of a conventional fluid-operated working cylinder and includes a first drive element 5 forming rigid housing, on which a the second drive element 6 forming drive unit is mounted linearly displaceable, which has a displaceably arranged in the housing piston and a piston attached to the front side protruding from the housing piston rod. To preserve the outer faces 26 . 27 As far as possible the same contour is in this case provided on the outer end portion of the piston rod expediently still a correspondingly contoured end plate.
Der Einzelantrieb 3 ist so ausgebildet, dass er im Rahmen der modularen Antriebsvorrichtung 1 mit mehreren Einzelantrieben 3 gleicher Art mechanisch und fluidisch verkettbar ist. In diesem Zusammenhang sind an der Außenfläche des Einzelantriebes 3 die genannte Verkettung ermöglichende Anschlussflächen ausgebildet, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als Hauptanschlussflächen 32a, 33a und Nebenanschlussflächen 32b–32e bzw. 33b–33e bezeichnet werden.The single drive 3 is designed so that it is part of the modular drive device 1 with several individual drives 3 of the same kind can be linked mechanically and fluidically. In this context, on the outer surface of the single drive 3 the mentioned chaining enabling connecting surfaces formed, the below for better distinction as the main connection surfaces 32a . 33a and secondary connection areas 32b - 32e respectively. 33b - 33e be designated.
Die an der Unterseite 28 vorgesehene äußere Stirnfläche 26 bildet eine erste Hauptanschlussfläche 32a an dem ersten Antriebselement 5. Die an der Oberseite 29 angeordnete äußere Stirnfläche 27 bildet eine zweite Hauptanschlussfläche 33a am zweiten Antriebselement 6. Diese beiden Hauptanschlussflächen 32a, 33a sind voneinander abgewandt in Achsrichtung der Längsachse 4 orientiert.The at the bottom 28 provided outer face 26 forms a first main connection surface 32a on the first drive element 5 , The one on the top 29 arranged outer face 27 forms a second main connection surface 33a on the second drive element 6 , These two main connection surfaces 32a . 33a are facing away from each other in the axial direction of the longitudinal axis 4 oriented.
An jedem Antriebselement 5, 6 sind darüber hinaus mehrere quer und bevorzugt rechtwinkelig zu der Längsachse 4 orientierte Nebenanschlussflächen ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich insgesamt vier erste Nebenanschlussflächen 32b, 32c, 32d, 32e an dem ersten Antriebselement 5 und beim Ausführungsbeispiel an der Außenseite dessen starrer Gehäusewand 14a. Genauer gesagt hat die starre Gehäusewand 14a bevorzugt eine ausgehend von der Bodenwand 17 sich in Richtung zu der Zwischenwand 24 erstreckende Seitenwand 34, die die ersten Nebenanschlussflächen 32b–32e bildet. In gleicher Weise quer zur Längsachse 4 orientierte zweite Nebenanschlussflächen 33b, 33c, 33d, 33e sind an dem zweiten Antriebselement 6 ausgebildet, wobei sie sich exemplarisch an der seitwärts orientierten Randfläche der Endplatte 23 befinden. At every drive element 5 . 6 moreover, several are transverse and preferably perpendicular to the longitudinal axis 4 oriented secondary connection surfaces formed. In the embodiment, there are a total of four first auxiliary connection surfaces 32b . 32c . 32d . 32e on the first drive element 5 and in the embodiment on the outside of its rigid housing wall 14a , Specifically, the rigid housing wall has 14a preferably one starting from the bottom wall 17 Towards the curtain wall 24 extending side wall 34 that have the first secondary connection surfaces 32b - 32e forms. In the same way transverse to the longitudinal axis 4 oriented second secondary connection surfaces 33b . 33c . 33d . 33e are on the second drive element 6 formed, wherein they are exemplary of the sideways-oriented edge surface of the end plate 23 are located.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Einzelantrieb 3 beim Ausführungsbeispiel quaderförmig ausgebildet, wobei er insbesondere eine kubische oder zumindest kubusähnliche Grundform hat. Jedenfalls verfügt er hier quer zu der Längsachse 4 über einen rechteckigen und insbesondere quadratischen Umriss. Dementsprechend sind beim Ausführungsbeispiel die ersten und zweiten Hauptanschlussflächen 32a, 33a rechteckig und insbesondere quadratisch konturiert.In an advantageous embodiment of the single drive 3 formed cuboid in the embodiment, in particular, it has a cubic or at least cube-like basic shape. In any case, he has here transversely to the longitudinal axis 4 over a rectangular and in particular square outline. Accordingly, in the embodiment, the first and second main pads 32a . 33a rectangular and in particular square contoured.
Basierend auf dem rechteckigen Grundriss der beiden Stirnflächen 26, 27 hat sowohl die Seitenwand 34 der starren Gehäusewand 14a als auch die seitwärts orientierte Randfläche der Endplatte 23 insgesamt vier seitwärts orientierte Außenflächenabschnitte, die um die Längsachse 4 herum mit Winkeln von jeweils 90° aneinander anschließen. Diese vier Außenflächenabschnitte bilden beim ersten Antriebselement 5 insgesamt die vier ersten Nebenanschlussflächen 32b–32e und an dem Antriebselement 6 die vier zweiten Nebenanschlussflächen 33b–33e. Die ersten und zweiten Nebenanschlussflächen 32b, 33b; 32c, 33c; 32d, 33d; 32e, 33e erstrecken sich, soweit sie in Achsrichtung der Längsachse 4 aufeinanderfolgend angeordnet sind, zweckmäßigerweise jeweils in einer gemeinsamen, zu der Längsachse 4 parallelen Ebene. Diese vier Ebenen definieren die vier mit Winkelabständen von 90° zueinander angeordneten Seitenflächen eines Quaders.Based on the rectangular layout of the two faces 26 . 27 has both the sidewall 34 the rigid housing wall 14a as well as the sideways-oriented edge surface of the end plate 23 a total of four sideways-oriented outer surface portions which are about the longitudinal axis 4 around with angles of 90 ° each. These four outer surface portions form the first drive element 5 altogether the four first auxiliary connection surfaces 32b - 32e and on the drive element 6 the four second secondary connection surfaces 33b - 33e , The first and second secondary connection surfaces 32b . 33b ; 32c . 33c ; 32d . 33d ; 32e . 33e extend as far as they are in the axial direction of the longitudinal axis 4 are arranged successively, expediently in each case in a common, to the longitudinal axis 4 parallel plane. These four planes define the four side surfaces of a cuboid arranged at angular intervals of 90 ° to one another.
An jeder Hauptanschlussfläche 33a, 33b und zweckmäßigerweise auch an jeder ersten und zweiten Nebenanschlussfläche 32b–32e; 33b–33e sind mechanische Schnittstellen 35 ausgebildet. Alternativ könnten bei den Nebenanschlussflächen 32b–32e; 33b–33e auch entweder nur die ersten Nebenanschlussflächen 32b–32e oder nur die zweiten Nebenanschlussflächen 33b–3e mit mechanischen Schnittstellen 35 ausgestattet sein.At each main connection surface 33a . 33b and expediently also on each first and second auxiliary connection surface 32b - 32e ; 33b - 33e are mechanical interfaces 35 educated. Alternatively, at the secondary connection areas 32b - 32e ; 33b - 33e also either only the first auxiliary connection surfaces 32b - 32e or only the second sub-pads 33b - 3e with mechanical interfaces 35 be equipped.
Die modulare Antriebsvorrichtung 1 enthält eine Mehrzahl der eben beschriebenen Einzelantriebe 3. Aufgrund deren einheitlicher Gestaltung besteht die vorteilhafte Möglichkeit, mehrere Einzelantriebe 3 zur Bildung einer in 1, 2 und 5 exemplarisch illustrierten Antriebseinheit 2 baugruppenartig aneinander anzubauen und mittels ihrer mechanischen Schnittstellen 35 jeweils paarweise aneinander zu befestigen.The modular drive device 1 contains a plurality of individual drives just described 3 , Due to their uniform design, there is the advantageous possibility of several individual drives 3 to form an in 1 . 2 and 5 exemplified drive unit 2 to assemble one another in a modular manner and by means of their mechanical interfaces 35 in pairs to each other to attach.
Alle in der Antriebseinheit 2 integrierten Einzelantriebe 3 sind jeweils mit allen oben und unten sowie seitlich benachbarten Einzelantrieben 3 mechanisch fest verbunden, unter Verwendung der entsprechend aufeinander abgestimmten mechanischen Schnittstellen 35.All in the drive unit 2 integrated individual drives 3 are each with all above and below and laterally adjacent individual drives 3 mechanically firmly connected, using the correspondingly matched mechanical interfaces 35 ,
Die mechanischen Schnittstellen 35 können beispielsweise so ausgebildet sein, dass die mechanischen Verbindungen in Form von Rast- oder Schnappverbindungen realisierbar sind. Andere Ausgestaltungsarten sind Befestigungsnuten, die es ermöglichen, aneinander angrenzende Einzelantriebe 3 mittels zusätzlicher Verbindungselemente, beispielsweise Nutensteine, aneinander zu fixieren. Grundsätzlich ist die Ausgestaltung der mechanischen Schnittstellen 35 beliebig. Von Vorteil ist jedoch eine Ausgestaltung, die eine lösbare mechanische Befestigung der aneinander angesetzten Einzelantriebe 3 gestattet.The mechanical interfaces 35 For example, they can be designed so that the mechanical connections in the form of latching or snap connections can be realized. Other embodiments are mounting grooves that allow adjacent individual drives 3 by means of additional fasteners, such as nuts, to fix each other. Basically, the design of the mechanical interfaces 35 any. However, an embodiment which provides a releasable mechanical fastening of the individual drives attached to one another is advantageous 3 allowed.
Aufgrund des geschilderten Aufbaus des Einzelantriebes 3 besteht die vorteilhafte Möglichkeit, eine Mehrzahl von Einzelantrieben 3 zur Bildung einer Antriebseinheit 2 dreidimensional sowohl in einer Hauptrichtung 36 als auch in mehreren quer zu dieser Hauptrichtung 36 verlaufenden Nebenrichtungen 37, 38 aneinander anzubauen.Due to the described structure of the single drive 3 there is the advantageous possibility of a plurality of individual drives 3 for forming a drive unit 2 three-dimensional both in a main direction 36 as well as in several transverse to this main direction 36 running secondary directions 37 . 38 to grow together.
Die Haupt- und Nebenanschlussflächen sollen im Folgenden einheitlich zur Vereinfachung auch nur als ”Anschlussflächen” bezeichnet werden, wenn sie gemeinsam angesprochen sind.The main and auxiliary connection surfaces are to be referred to in the following uniformly for simplicity only as "pads" when they are addressed together.
Im aneinander angebauten Zustand zweier Einzelantriebe 3 liegen sich diese Einzelantriebe 3 mit je einer ihrer Anschlussflächen paarweise gegenüber. Diese sich gegenüberliegenden Anschlussflächen sind einander zugewandt, wobei sie – insbesondere in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der mechanischen Schnittstellen 35 – direkt aneinander anliegen oder mit einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind.In attached condition of two single drives 3 lie these individual drives 3 with one of their pads in pairs opposite. These opposing connection surfaces face each other, wherein they - in particular depending on the configuration of the mechanical interfaces 35 - lie directly against each other or are arranged with a small distance from each other.
Insbesondere die 1 und 2 illustrieren sehr gut, dass zur Bildung einer Antriebseinheit 2 mehrere Einzelantriebe 3 mit parallel zu der Hauptrichtung 36 ausgerichteten Längsachsen 4 aneinander anbaubar sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle in der Antriebseinheit 2 integrierten Einzelantriebe 3 mit ihren Längsachsen 4 parallel zu der Hauptrichtung 36 ausgerichtet.especially the 1 and 2 illustrate very well that to form a drive unit 2 several individual drives 3 with parallel to the main direction 36 aligned longitudinal axes 4 are attachable to each other. In the embodiment shown, all are in the drive unit 2 integrated individual drives 3 with their longitudinal axes 4 parallel to the main direction 36 aligned.
Zu erkennen sind mehrere – hier: vier Stück – Reihen von jeweils mehreren – hier: drei Stück – in der Hauptrichtung 36 aneinander angebauten Einzelantrieben 3, deren Reihenrichtungen mit der Hauptrichtung 36 zusammenfallen, wobei zu jedem Einzelantrieb 3 jeder Reihe ein Einzelantrieb 3 mehrerer weiterer Reihen von Einzelantrieben 3 in einer zu der Hauptrichtung 36 rechtwinkeligen Ebene benachbart sind. Mithin ergeben sich mehrere in der Hauptrichtung 36 aufeinandergeschichtete Lagen bestehend aus jeweils mehreren Einzelantrieben 3, wobei pro Lage mehrere Einzelantriebe 3 vorhanden sind. Die innerhalb einer jeden Lage angeordneten Einzelantriebe 3 sind in zwei zu der Hauptrichtung 36 rechtwinkeligen Nebenrichtungen 37, 38 aneinander angebaut, wobei diese beiden Nebenrichtungen 37, 38 beim Ausführungsbeispiel rechtwinkelig zueinander ausgerichtet sind. Insgesamt bilden die Hauptrichtung 36 und die beiden Nebenrichtungen 37, 38 mithin die Achsen eines kartesischen Koordinatensystems, innerhalb dessen die Einzelantriebe 3 dreidimensional aneinander anbaubar beziehungsweise aneinander angebaut sind.There are several - here: four pieces - rows of several - here: three pieces - in the main direction 36 attached to each other individual drives 3 whose row directions with the main direction 36 coincide, with each individual drive 3 each row a single drive 3 several further rows of individual drives 3 in one to the main direction 36 adjacent to the right-angled plane. Thus, several result in the main direction 36 stacked layers consisting of several individual drives 3 , where per layer several individual drives 3 available. The individual drives arranged within each layer 3 are in two to the main direction 36 right-angle secondary directions 37 . 38 grown together, these two secondary directions 37 . 38 in the embodiment are aligned at right angles to each other. Overall, form the main direction 36 and the two secondary directions 37 . 38 Thus, the axes of a Cartesian coordinate system, within which the individual drives 3 are three-dimensional attached to each other or grown together.
Innerhalb der Antriebseinheit 2 sind die in der Hauptrichtung 36 aufeinanderfolgend platzierten Einzelantriebe 3 insbesondere mit untereinander gleicher axialer Ausrichtung orientiert, so dass alle ersten Hauptanschlussflächen 32a in die gleiche Richtung weisen, beim Ausführungsbeispiel nach unten. Mithin sind in der Hauptrichtung 36 benachbarte Einzelantriebe 3 jeweils mit einander zugewandten ersten und zweiten Hauptanschlussflächen 32a, 33a aneinander angebaut. Eine um 180° verdrehte Anbaurichtung ist jedoch ebenfalls möglich. Beim Ausführungsbeispiel jedenfalls sitzt jeder obere Einzelantrieb 3 mit seiner Bodenwand 17 auf der Endplatte 23 des jeweils darunter angeordneten Einzelantriebes 3.Inside the drive unit 2 they are in the main direction 36 consecutively placed individual drives 3 oriented in particular with mutually equal axial orientation, so that all the first main connection surfaces 32a pointing in the same direction, in the embodiment down. Consequently, they are in the main direction 36 adjacent individual drives 3 each with facing first and second main connection surfaces 32a . 33a grown together. A twisted by 180 ° mounting direction is also possible. In the embodiment, in any case, sits each upper single drive 3 with its bottom wall 17 on the end plate 23 of each arranged below individual drive 3 ,
In allen Fällen ist die mechanische Kopplung der in der Hauptrichtung 36 aneinander angebauten Einzelantriebe 3 so ausgeführt, dass benachbarte Einzelantriebe 3 stets nur mit jeweils einem ihrer beiden Antriebselemente 5, 6 mechanisch miteinander gekoppelt sind. Zwischen den beiden anderen Antriebselementen der gleichen Einzelantriebe 3 liegt keinerlei mechanische Verbindung beziehungsweise Kopplung vor. Dies hat zur Folge, dass bei gleichzeitiger und gleichsinniger Aktivierung aller in der Hauptrichtung 36 aneinander angebauten Einzelantriebe 3 der axiale Gesamthub der Antriebseinheit 2 der Summe der Einzelhübe der axial aneinandergebauten Einzelantriebe 3 entspricht. Man kann mithin bei einer entsprechenden Kaskadierung den gewünschten Gesamthub stufenweise dadurch vorgeben, dass man eine entsprechende Anzahl von Einzelantrieben 3 in der Hauptrichtung 36 in Reihe schaltet.In all cases, the mechanical coupling is the one in the main direction 36 attached to each other individual drives 3 designed so that adjacent individual drives 3 always with only one of their two drive elements 5 . 6 mechanically coupled together. Between the two other drive elements of the same individual drives 3 There is no mechanical connection or coupling. This has the consequence that with simultaneous and co-activation of all in the main direction 36 attached to each other individual drives 3 the total axial stroke of the drive unit 2 the sum of the individual strokes of the axially juxtaposed individual drives 3 equivalent. One can therefore with a corresponding cascading the desired total stroke gradually pretend that you have a corresponding number of individual drives 3 in the main direction 36 switched in series.
Durch die mechanischen Querverbindungen innerhalb der einzelnen, rechtwinkelig zu der Hauptrichtung 36 ausgerichteten Lagen beziehungsweise Ebenen ergibt sich ein stabiler Verbund von Einzelantrieben 3 mit gegenseitiger Bewegungskopplung, so dass selbst bei einer Funktionsstörung eines der integrierten Einzelantriebe 3 die Gesamtfunktion der Antriebseinheit 2 nicht relevant beeinträchtigt wird.Due to the mechanical cross connections within the individual, perpendicular to the main direction 36 Aligned layers or levels results in a stable combination of individual drives 3 with mutual motion coupling, so that even with a malfunction of one of the integrated individual drives 3 the overall function of the drive unit 2 not relevantly affected.
Diejenigen Einzelantriebe 3, die in einer gemeinsamen Lage, das heißt in einer gemeinsamen, von den beiden Nebenrichtungen 37, 38 aufgespannten Querebene angeordnet sind, sind zweckmäßigerweise jeweils einerseits mit den mechanischen Schnittstellen 35 ihrer ersten Nebenanschlussflächen 32b–32e und andererseits auch mit dem mechanischen Schnittstellen 35 ihrer zweiten Nebenanschlussflächen 33b–33e aneinander angebaut. Aufgrund des Umstandes jedoch, dass das jeweils oben liegende Antriebselement jedes Einzelantriebes 3 mit dem unteren Antriebselement des darüber angeordneten Einzelantriebes 3 mechanisch verbunden ist, das seinerseits mit dem in der gleichen Ebene liegenden, quer benachbarten Einzelantrieb 3 mechanisch verbunden ist, kann es zur Bereitstellung der gewünschten Funktionalität bereits genügen, wenn in der gleichen Querebene liegende Einzelantriebe 3 entweder nur im Bereich ihrer ersten Nebenanschlussflächen 32b–32e oder nur im Bereich ihrer zweiten Nebenanschlussflächen 33b–33e aneinander befestigt sind.Those single drives 3 that is in a common position, that is, in a common, by the two secondary directions 37 . 38 spanned transverse plane are arranged, are expediently on the one hand with the mechanical interfaces 35 their first auxiliary connection surfaces 32b - 32e and on the other hand also with the mechanical interfaces 35 their second secondary connection surfaces 33b - 33e grown together. Due to the circumstance, however, that the respective upper drive element of each individual drive 3 with the lower drive element of the individual drive arranged above 3 mechanically connected, in turn, with lying in the same plane, transversely adjacent individual drive 3 mechanically connected, it may already be sufficient to provide the desired functionality, if lying in the same transverse plane individual drives 3 either only in the area of their first auxiliary connection surfaces 32b - 32e or only in the area of their second auxiliary connection surfaces 33b - 33e attached to each other.
Die oben erwähnten ersten und zweiten Antriebskanalsysteme 12, 13 erstrecken sich innerhalb jedes Einzelantriebes 3 jeweils sowohl durch das erste Antriebselement 5 als auch durch das zweite Antriebselement 6 hindurch. Sie setzen sich aus beliebig gestalteten internen Fluidkanälen der beiden Antriebselemente 5, 6 zusammen.The above-mentioned first and second drive channel systems 12 . 13 extend within each single drive 3 each by the first drive element 5 as well as through the second drive element 6 therethrough. They consist of arbitrarily designed internal fluid channels of the two drive elements 5 . 6 together.
Das erste Antriebskanalsystem 12 mündet mit je mindestens einer ersten fluidischen Schnittstelle 42 zu jeder Hauptanschlussfläche 32a, 33a und zu jeder Nebenanschlussfläche 32b–32e und 33b–33e aus. Entsprechendes gilt für das zweite Antriebskanalsystem 13, dessen fluidische Schnittstellen als zweite fluidische Schnittstellen 43 bezeichnet werden. Dabei sind die ersten und zweiten fluidischen Schnittstellen 42, 43 in einem derartigen Muster angeordnet, dass sich im aneinander angebauten Zustand der Einzelantriebe 3 eine zuordnungsrichtige Fluidverbindung mit gleichartigen fluidischen Schnittstellen 42, 43 der jeweils aneinander angebauten Einzelantriebe 3 einstellt. Somit sind nach dem Zusammenbau der Antriebseinheit 2 die ersten Antriebskanalsysteme 12 aller in der Antriebseinheit 2 integrierten Einzelantriebe 3 unter Bildung eines dreidimensionalen ersten Antriebskanalnetzes 44 miteinander vernetzt. Eine entsprechende Vernetzung mit dem Resultat eines vom ersten Antriebskanalnetz 44 unabhängigen zweiten Antriebskanalnetzes 45 ergibt sich hinsichtlich der zweiten Antriebskanalsysteme 13 der vorhandenen Einzelantriebe 3. Sowohl das ersten Antriebskanalnetz 44 als auch das zweiten Antriebskanalnetz 45 durchzieht jeweils beide Antriebselemente 5, 6 jedes Einzelantriebes 3.The first drive channel system 12 opens with at least one first fluidic interface 42 to every main interface 32a . 33a and to each secondary interface 32b - 32e and 33b - 33e out. The same applies to the second drive channel system 13 , whose fluidic interfaces as second fluidic interfaces 43 be designated. Here are the first and second fluidic interfaces 42 . 43 arranged in such a pattern that in the attached state of the individual drives 3 an assignment correct fluid connection with similar fluidic interfaces 42 . 43 each mounted on each individual drives 3 established. Thus, after assembly of the drive unit 2 the first drive channel systems 12 all in the drive unit 2 integrated individual drives 3 forming a three-dimensional first drive channel network 44 networked with each other. An appropriate networking with the result of one of the first drive channel network 44 independent second drive channel network 45 arises with regard to the second drive channel systems 13 the existing individual drives 3 , Both the first drive channel network 44 as well as the second drive channel network 45 passes through both drive elements 5 . 6 every single drive 3 ,
Diese Vernetzung hat zur Folge, dass einerseits alle ersten Antriebskammern 8 innerhalb des ersten Antriebskanalnetzes 44 auf gleichem fluidischem Potential liegen und dass ferner, unabhängig davon, alle zweiten Antriebskammern 9 innerhalb des zweiten Antriebskanalnetzes 45 auf gleichem fluidischem Potential liegen.This networking has the consequence that on the one hand all first drive chambers 8th within the first drive channel network 44 lie at the same fluid potential and that further, regardless of all the second drive chambers 9 within the second drive channel network 45 lie at the same fluidic potential.
Wird an irgendeiner ersten fluidischen Schnittstelle 42 ein Antriebsfluid zugeführt, gelangt dieses über das erste Antriebskanalnetz 44 vergleichbar einem Adernsystem zu allen ersten Antriebskammern 8. Gleiches gilt für die Einspeisung eines Antriebsfluides in eine beliebige zweite fluidische Schnittstelle 43 in Bezug auf alle zweiten Antriebskammern 9.Will be at any first fluidic interface 42 a drive fluid supplied, this passes through the first drive channel network 44 comparable to a vein system to all first drive chambers 8th , The same applies to the feeding of a drive fluid into any second fluidic interface 43 with respect to all second drive chambers 9 ,
Somit können alle Einzelantriebe 3 aufgrund ihrer Vernetzung zentral einheitlich betätigt werden.Thus, all individual drives 3 be centrally operated uniformly due to their networking.
Da die fluidischen Schnittstellen 42, 43 an allen Anschlussflächen 32a–32e; 33a–33e vorhanden sind, bleiben im zusammengebauten Zustand der Antriebseinheit 2 alle außen angeordneten, nicht von einem weiteren Einzelantrieb 3 abgedeckten fluidischen Schnittstellen 42, 43 ungenutzt. Sie werden mittels nicht weiter abgebildeten Verschlusselementen verschlossen, beispielsweise mittels Verschlussstopfen.Because the fluidic interfaces 42 . 43 on all connection surfaces 32a - 32e ; 33a - 33e are present, remain in the assembled state of the drive unit 2 all arranged outside, not by another single drive 3 covered fluidic interfaces 42 . 43 unused. They are closed by means not shown closure elements, for example by means of sealing plugs.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, jeder fluidischen Schnittstelle 42, 43 von Hause aus ein Verschlusselement zuzuordnen, das nur im Bedarfsfalle entfernt wird. Auch können die fluidischen Schnittstellen 42, 43 mit einfachen Rückschlagventilen ausgestattet sein, die mechanisch geöffnet werden, wenn Einzelantriebe 3 aneinander angebaut werden. Wenn zur paarweisen Verbindung sich gegenüberliegender fluidischer Schnittstellen 42, 43 benachbarter Einzelantriebe 3 Kupplungselemente eingesetzt werden, beispielsweise kurze Rohrstutzen, können diese Kupplungselemente dazu genutzt werden, das vorhandene Rückschlagventil zu öffnen.Alternatively, there is also the possibility of any fluidic interface 42 . 43 to assign a closure element from home, which is removed only in case of need. Also, the fluidic interfaces 42 . 43 be equipped with simple check valves that are mechanically opened when individual drives 3 be grown together. When paired with opposing fluidic interfaces 42 . 43 adjacent individual drives 3 Coupling elements are used, such as short pipe socket, these coupling elements can be used to open the existing check valve.
Die ersten und zweiten fluidischen Schnittstellen 42, 43 sind zweckmäßigerweise jeweils zu fluidischen Schnittstellengruppen gruppiert und liegen dabei, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, innerhalb der fluidischen Schnittstellengruppe in unmittelbarer Nähe zueinander. Vorzugsweise sind an jeder Anschlussfläche 32a–32e; 33a–33e die aus ersten und zweiten fluidischen Schnittstellen 42, 43 bestehenden fluidischen Schnittstellengruppen und die mechanischen Schnittstellen mit einem derartigen Anordnungsmuster verteilt angeordnet, dass die Möglichkeit besteht, jeden Einzelantrieb mit wahlweise jeder seiner Haupt- und Nebenanschlussflächen 32a–32e; 33a–33e an jede Haupt- und Nebenanschlussfläche jedes anderen Einzelantriebes 3 anzubauen. Dies schafft eine besonders hohe Variabilität bei der Zusammenstellung der Antriebseinheit 2.The first and second fluidic interfaces 42 . 43 are expediently grouped in each case into fluidic interface groups and are, as can be seen from the drawing, within the fluidic interface group in the immediate vicinity of one another. Preferably, at each pad 32a - 32e ; 33a - 33e the first and second fluidic interfaces 42 . 43 existing fluidic interface groups and the mechanical interfaces distributed with such an arrangement pattern that there is the possibility of each individual drive with either of its main and auxiliary connection surfaces 32a - 32e ; 33a - 33e to each main and auxiliary connection surface of each other individual drive 3 grow. This creates a particularly high variability in the composition of the drive unit 2 ,
Damit die innerhalb des jeweils gleichen Antriebselementes 5, 6 ausgebildeten Antriebskanalsysteme 12, 13 nicht miteinander kollidieren, kann auf einen oder mehrere interne ringförmige Verteilkanäle 46 zurückgegriffen werden, von denen in 5 einer gestrichelt angedeutet ist. Beispielsweise kann jedes Antriebskanalsystem 12, 13 in jedem Antriebselement 5, 6 zwei zueinander konzentrische ringförmige Verteilkanäle 46 aufweisen, die unterschiedliche Durchmesser haben und in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind, so dass von ihnen abgehende Kanäle den jeweils anderen Ringkanal kreuzungsfrei passieren können.So that within the same drive element 5 . 6 trained drive channel systems 12 . 13 can not collide with each other, on one or more internal annular distribution channels 46 be resorted to, of which in 5 a dashed line is indicated. For example, any drive channel system 12 . 13 in every drive element 5 . 6 two concentric annular distribution channels 46 have, which have different diameters and are arranged offset from one another in the axial direction, so that outgoing channels can pass through the other ring channel without crossing.
Es besteht im Übrigen ohne weiteres die Möglichkeit, die Antriebsvorrichtung mit Einzelantrieben 3 auszustatten, die zwar in ihrer Querschnittsform übereinstimmen, jedoch über unterschiedliche Längen verfügen. Dadurch wird die Variabilität beim Zusammenbau der Antriebseinheit 2 erhöht.Incidentally, it is readily possible, the drive device with individual drives 3 Although they match in their cross-sectional shape, but have different lengths. This adds variability to the assembly of the drive unit 2 elevated.
Vorzugsweise besteht außerdem die Möglichkeit, innerhalb einer Antriebseinheit 2 mehrere Einzelantriebe 3 mit quer und insbesondere rechtwinkelig zueinander ausgerichteten Längsachsen 4 aneinander anzubauen. Auf diese Weise lässt sich ein mehrdimensionales Bewegungssystem implementieren.Preferably, it is also possible within a drive unit 2 several individual drives 3 with transversely and in particular at right angles aligned longitudinal axes 4 to grow together. In this way, a multi-dimensional motion system can be implemented.
Die aneinander angebauten Einzelantriebe 3 müssen nicht notwendigerweise eine rechtwinkelige Zuordnung zueinander haben. Wenn die Anschlussflächen 32a–32e; 33a–33e mit anderen als rechten Winkeln zueinander angeordnet sind, können auch zueinander schräge Anbaurichtungen realisiert werden.The individual drives mounted on each other 3 do not necessarily have to have a perpendicular relationship to each other. If the pads 32a - 32e ; 33a - 33e are arranged with other than right angles to each other, also mutually inclined mounting directions can be realized.
In 2 ist noch die Möglichkeit angedeutet, die Antriebseinheit 2 mit einer Anschlussplatte 47 zu versehen, auf der die mechanisch und fluidisch miteinander gekoppelten Einzelantriebe 3 mit der Unterseite der untersten Lage montiert werden und die über Verteilerkanäle 48 verfügt, die zuordnungsrichtig mit den an der Unterseite 28 der unteren Einzelantriebe 3 vorhandenen fluidischen Schnittstellen 42, 43 verbunden sind.In 2 is still hinted the possibility of the drive unit 2 with a connection plate 47 to be provided on the mechanically and fluidly coupled individual drives 3 be mounted with the bottom of the bottom layer and the over distribution channels 48 has the assignment right with the at the bottom 28 the lower single drives 3 existing fluidic interfaces 42 . 43 are connected.
Im Betrieb der Antriebseinheit 2 wird regelmäßig die untere Lage von Einzelantrieben 3 mit ihren ersten Antriebselementen 5 direkt oder unter Zwischenschaltung einer Anschlussplatte 47 an einer Tragstruktur befestigt sein. Bei einer fluidischen Betätigung der Antriebseinheit 2 werden alle Einzelantriebe 3 aufgrund ihrer fluidischen Vernetzung synchron betätigt und führen deshalb, aber auch aufgrund der mechanischen Kopplung, synchrone Arbeitsbewegungen 7 aus. Dies führt letztlich dazu, dass die auf der den befestigten ersten Antriebselementen 5 axial entgegengesetzten Seite der Antriebseinheit 2 liegenden zweiten Antriebselemente 6 einen Gesamthub H ausführen, der sich aus der Summe der Einzelhübe der einzelnen Arbeitsbewegungen 7 zusammensetzt.During operation of the drive unit 2 is regularly the lower layer of individual drives 3 with their first drive elements 5 directly or with the interposition of a connection plate 47 be attached to a support structure. In a fluidic actuation of the drive unit 2 become all single drives 3 operated synchronously due to their fluidic networking and therefore lead, but also due to the mechanical coupling, synchronous working movements 7 out. This ultimately leads to that on the attached first drive elements 5 axially opposite side of the drive unit 2 lying second drive elements 6 perform a total stroke H, which is the sum of the individual strokes of the individual working movements 7 composed.
Die beim Ausführungsbeispiel oben liegenden zweiten Antriebselemente 6 können hierbei gemeinsam für einen Kraftabgriff genutzt werden. Hierbei sind die an der zweiten Hauptanschlussfläche 33a ausgebildeten mechanischen Schnittstellen 35 nutzbar, um eine zu betätigende beziehungsweise zu bewegende Komponente, z. B. ein externes Maschinenteil, zu befestigen. Alternativ besteht auch die in 2 angedeutete Möglichkeit, an den die Antriebseinheit 2 oben abschließenden zweiten Antriebselementen 6 mittels deren mechanischer Schnittstellen 35 einen zusätzlichen Schnittstellenkörper 52 anzubringen, der über eigene mechanische Schnittstellen 53 verfügt, an denen zu bewegende Komponenten befestigt werden können.The above in the exemplary embodiment second drive elements 6 can be used together here for a force tap. Here are the at the second main terminal surface 33a trained mechanical interfaces 35 usable to a component to be actuated or moved, for. As an external machine part to attach. Alternatively, there is also the in 2 indicated possibility to which the drive unit 2 top concluding second drive elements 6 by means of their mechanical interfaces 35 an additional interface body 52 to install, which has its own mechanical interfaces 53 has, to which components to be moved can be attached.
