DE1910628B2 - Zugelement - Google Patents
ZugelementInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
- F15B15/103—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators
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Description
vermögen und bei seiner Betätigung die Gesamtlänge der durchlaufenden Zugübertragungsorgane unter
Ausübung von Zugkräften auf ihre Enden verkürzbar
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem 5
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem 5
Zugelement der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß der nachgiebige, rohrförmige Hohlkörper
auf einem Teil seines Umfangs durch ein auseinanderzusammenbiegbares
Flachmaterialstück und auf ι Rest des Umfangs durch eine unter Innendruck 10
A*, r-staitune des Zueelements läßt
To durcWühren'daß jede^s kegelstumpf-
^ Sem Teil seines Umfangs em im
auf ^^^^StoiS iß die Mten tor
diem der_Weueau g dun d des Hohl-
Flache diejen gen aer
körpers.e'n™d Zugelements an die durch es zu
Der Anschluß <*Ξ £» rf ^ zweckmäßig einfach
^^ ^SSbtBck an dem Flach-
wenn dieser durch Annäherung seiner Längskanten l8
djeser Aus.
ist als der zylindrische, durch Zusammenbiegen allem w F g.
des Flachmateriaktücks erhaltene Umfang und daß
das Zugorgan aus mindestens einem flexiblen Langmaterialstück
besteht, das senkrecht zur Achse des Hohlkörpers verläuft und ihn einmal vollständig um-
mjö ^.^ zum Ted auf
F,u^tten ^e5 Teils der Ausführungsform nach
geschnitten eines
F ig. 1 und ivjsche Ansicht, teilweise auf
Ss Te P üs einer Variante des Zugelements.
S Vorteil der raumsparenden Ausbildung des
Zugelements kann dabei dadurch besonders gedient wefden, daß die Wand so ausgebildet ist daß sie sich
S^S=p wider
nachgiebigen und
dr« teabte.
dr« teabte.
erialstücke 2e> aJm{t einem Druck-
9
förmige ™
förmige ™
SSfS ÄÄÄS
Zugeiments dadurch verwirkliche, daß die gefaltete
Wa Snd von einem aus elastischem jedoch steifen D,eLang
Werkstoff bestehenden Flachmatenalstuck gebildet 35 rechten Ende 4i (b_ g
vorspringende rohr-
t 2b und Ic sind an ihrem
^^ in der
Wandelement 6 ein-
das
7 -
Diese Ausführungsform läßt sich einfach in der
Weise herstellen, daß die Versteifungselemente von auf dem Hohlkörper getragenen Profilstucken gebildet
^ebenfalls einfache Herstellungsmög,,chkeit für
die vorerwähnte, ständig eine Ruckstellkraft ausübende
Ausführungsform des Zugelements ergibt sich, wenn die Versteifungselemente durch eine stelenwe^e
Verstärkung der Dicke der Wand des Hohlkörpers a raumsparende und einfache Un*,-iÄ
SÄ
n flexibler und undehnbarer
^,S^ Drähte, Seile, Kabel, Ketten,
glstU
£^32 SdΪΑΑ
n emem ηe ^ restlichen Tell von
^*1 * S „nwa„d 9, die in abdichtender Weise
J^JJ^KdTde. Flachmaterials 8 verbindet.
50 die D^|™erialstücke 2a, Ib und Ic können auf
55
verbunden ist, durch das ein Druckm.ttel dem Hohl- Vanan^e^konnen Flachmateiials g z B. an m
'tfÄX hi ^%g^t£^S
tfonÄnfXnd mechanisch widerstandsfähig
läßt sich die vorerwähnte Ausführungsform ücs Zug- 60
dem ηΐ dadurch machen, daß sich die kegelstumpfförmigen
Endstücke in das Innere des zylindrischen Skörpers erstrecken und dort auf dem rohr-
SSAiS; =
einer Wand» η
von FaI
^zS die Form deren ver.
^ ^ Versteif ngs
(F i g. 6), die auf den Falten durch
sin S d. ^i einer nicht dargestellten
65
Druckmittels aufweist.
penden Verdickungen dieser Wand
5 6
Diese Versteifungselemente sind ausreichend starr, genügt es zu bemerken, daß das beschriebene Zug-
um durch ihre Eigenelastizität die verschiedenen element fähig ist, an den Langmaterialstücken la, Ib
Falten 9a, 9b und 9c in die gefaltete Stellung zurück- und Ic eine Kraft zu erzeugen, deren Größe allmählich
zuführen, wenn die Wand 9 gestreckt gewesen ist. in dem Maße des Wachsens des Durchmessers des
Wie dargestellt (F i g. 1 und 7), ist der Hohlkörper 5 Hohlkörpers 1 zunimmt und, wie dargelegt, für einen
auf dem größten Teil seiner Länge zylindrisch, und er konstanten Druck ρ gleich
hat zwei kegelstumpfförmige Endstücke la und Ib,
hat zwei kegelstumpfförmige Endstücke la und Ib,
wobei sich der vorherrschende Durchmesser dieses T = β · D · I ■ ρ
Hohlkörpers bis auf einen Wert vermindert, der dem ist.
des Durchmessers einer Dichtungsbuchse 1 c ent- io Außerdem bietet ein solches Zugelement die Bespricht,
an der die Wand des Hohlkörpers in dichter Sonderheit eines seine volle Füllung übertreffenden
Weise befestigt ist und die elastisch auf dem bereits Hubes, was es für zahlreiche Anwendungen besonders
erwähnten rohrförmigen Element 3 aufsitzt. interessant macht.
Wie aus F i g. 7 ersichtlich, sind die kegelstumpf- Schließlich besteht das beschriebene Zugelement
förmigen Endstücke la und Io des Hohlkörpers von 15 aus nachgiebigem Werkstoff und läßt sich leicht in der
mit der des Restes des Hohlkörpers übereinstimmender Nachbarschaft von Teilen aus leichtem und empfind-
Beschaffenheit. wobei sich die Höhe der beschriebenen liehen Werkstoff anordnen und sogar in Berührung
Falten 9 a bis 9 c in demselben Ausmaß vermindert, mit diesen Teilen bringen, ohne an ihnen Schaden
in dem man sich der Dichtungsbuchse 1 c nähert, bis anzurichten,
an die sie reichen. »0 Die Rückkehr des Zugelements in die Ruhestellung
Die Wirkungsweise des beschriebenen Zugelements (F i g. 1 und 2) könnte auf verschiedene Weise er-
ist folgende: halten werden:
Im Ruhezustand, d. h. wenn der Hohlkörper nicht
aufgebläht ist, wird das Flachmaterial 8 zylindrisch Sie könnte sich z. B. allein aus einer ausreichenden
zusammengefaltet, und die Wand 9 ist in seiner 35 Starrheit der Falten 9a, 9b und 9c der Wand 9
öffnung zusammengefallet. Die Länge des Riemens, und der mit ihr vereinigten Verstärkungselemente
die dieses Zugelement mit der Verankerung 5 verbindet, 10 ergeben.
ist gleich I2, wenn die Länge des Riemens, durch den Obwohl das Flachmaterial 8 undehnbar ist,
das Zugelement an dem Gegenstand, auf den es eine könnte es eine gewisse Querelastizität bieten und
Zugkraft (Punkt 7) ausüben soll, gleich I1 ist, dann ist 30 eine zylindrische Rundung aufweisende Form
die die Punkte 4 und 7 trennende Gesamtentfernung haben, wie aus F i g. 2 ersichtlich,
gleich I0 = I1 + I2. Man könnte gleichfalls eine gewisse, axiale Zug-Wenn Druckluft in den Hohlkörper 1 geblasen wird, kraft auf den Hohlkörper 1 ausüben, die sich entwickelt dieses Zugelement dann eine Zugkraft T, auf diesen durch Kräfte überträgt, welche bestrebt deren Größe 35 sind, ihn in geschlossener Lage zu halten (F i g. 1 T = ß-p- D-I und 2).
gleich I0 = I1 + I2. Man könnte gleichfalls eine gewisse, axiale Zug-Wenn Druckluft in den Hohlkörper 1 geblasen wird, kraft auf den Hohlkörper 1 ausüben, die sich entwickelt dieses Zugelement dann eine Zugkraft T, auf diesen durch Kräfte überträgt, welche bestrebt deren Größe 35 sind, ihn in geschlossener Lage zu halten (F i g. 1 T = ß-p- D-I und 2).
Man könnte schließlich den Gegenstand, auf den
ist, wobei ρ = Luftdruck, D = Durchmesser des Hohl- die Zugkraft ausgeübt werden soll, der Einwirkung
körpers, / = aktive Länge des Hohlkörpers, β = Wir- eines elastischen Rückstellorgans unterwerfen,
kungsgrad, abhängig von der Elastizität des Hohl- 40 das bestrebt ist, diesen Gegenstand in seine Auskörpers
und der Reibung, die zwischen den Riemen gangsstellung (F i g. 2) zurückzuführen, wenn der
und der Wand auftreten usw. ist. Druck in dem Hohlkörper 1 ausgeblieben ist.
Wenn die Langmaterialstücke lc, Ib und Ic auf
dem Flachmaterial 8 befestigt sind und sich infolge- Natürlich können alle diese Maßnahmen nur um
dessen nicht auf der Oberfläche des letzteren ver- 45 den Preis einer entsprechenden Verminderung des
schieben können, können Reibungen nur auftreten Wirkungsgrades β der von dem Zugelement auf die
mit den zwei Versteifungselementen, die zwischen den Langmaterialstücke la, Ib und Ic ausgeübten Leistung
Außenteilen der Falten 9b und denen der Falten 9a angewandt werden.
und 9 c enthalten sind. F i g. 3 und 4 zeigen, wie diese Bei der Variante der Ausführungsform nach F i g. 8
Berührung in zwei Zwischenphasen des Aufbläh- 50 wird der Hohlkörper, der zylindrisch ist, aaf seine
Vorgangs des Hohlkörpers 1 des Zugelements statt- ganze Länge von einem Rohr 11 durchsetzt, dem an
findet einem oder beiden Enden Druckmittel, z. B. Druckluft,
Wenn dieser Hohlkörper vollständig aufgeblasen zugeführt wird, die in den Hohlkörper durch in der
ist (F i g. 5), hat sich die Länge Ig, die die Punkte 4 Wand des Rohrs angebrachte Verteilungsoffnungen 12
und 7 der Abstützung und des Angriffs des Zug- 55 eindringt
elements voneinander trennt, um eine Größe 1 ver- Der Hohlkörper ist an jedem Ende mit dem Rohr 11
mindert, wenn die Mitte des Zylinders, der diesen durch zwei kegebtampffönnige Wände 13 aus nach-
„ , „ - Li J-* ■ t. - τ- Al , . eiebigem, undehnbarem Werkstoff, vorzugsweise einem
Hohlkörper bildet, steh um eme Lange γ nach rechts f^,^.^^ verbunden, das durch Klebung
verschoben hat 60 sowohl an dem Hohlkörper selbst wie auch aa der
Man sieht also, daß es genügt, dem Hohlkörper Buchse 14 aus Gummi befestigt ist, welche unter
des Zugelements durch biegsame Leitungen Luft zu- Kraftanwendung an dem Rohr angebracht ist
,. ,. ,. ... Al ._ Der Hohlkörper enthält gleichfalls, wie die nach der
zuführen, <üe djese Verschiebung um χ veranlaßt, um ^ F i fr 1 aai^ld&^ AusVüfarungsfonn, eine dehnein
sowohl vom Gesichtspunkt semer besonders 65 bare Wand, die drei Falten 15a, 156 und 15c bildet
leichten und billigen Konstruktion, wie auch dem der Diese Falten erstrecken sich auf die ganze Länge
mit ihm verwirklichbaren Leistungen vorteilhaftes des Hohlkörpers and stehen in Eingriff mit und
Zugelement zu erhalten: in diesem Zusammenhang werden eingeklebt in entsprechende Falten 13a, 13i
und 13c jeder halb-kegelförmigen Wand 13, deren Boden sich auf einem Niveau erstreckt, das dem des
Bodens der Falten 15a, 156 und 14c entspricht.
Abgesehen von seiner Funktion als Zuführorgan für Luft zu dem Zugelement übt das Rohr 11 auch die
eines Widerstandsorgans gegen das Herausdrücken der Wände 13 des Endes des Hohlkörpers unter der
Wirkung des darin enthaltenen Luftdrucks aus.
Die dargestellte Ausführungsvariante gestattet eine Entfaltung und Wiederfaltung der Wand 15, die einfacher
und besser gesteuert ist als in dem Fall der Bauweise nach F i g. 1 bis 7, was nicht nur den
Wirkungsgrad des Zugelements erhöht, sondern auch die Betriebssicherheit verbessert; natürlich finden sich
die Vorteile, die für das Zugelement nach der ersten
Ausführungsform der Erfindung maßgebend sind, im Fall dieser Variante als ihr zugehörig wieder.
Das beschriebene Zugelement kann allein oder ir Kombination mit anderen ähnlichen Zugelementen
verwendet werden, z. B. in Reihen- und/oder Parallelanordnung mehrerer Zugelemente.
Außerdem kann man durch ein einziges Zugelemeni eine Zugkraft auf zwei getrennte, bewegliche Gegenstände
so ausüben, daß diese unter Überwindung
ίο entgegenwirkender Kräfte einander genähert werden.
In einem solchen Fall entspricht der Angriffspunki des Zugelements an einem Gegenstand dem Ab-Stützungspunkt
desselben Zugelements hinsichtlich seiner auf den anderen Gegenstand ausgeübten Zug·
kraft und umgekehrt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Zugelement, das als unter Druck verformbarer dadurch gekennzeichnet, daß jedes kegelstumpf-Hohlkörper
ausgebildet ist und einen Zug auf ein 5 förmige Endteil (Ια, Ib; 13) auf einem Teil seines
einerseits an einem einzustellenden TeU und Umfangs ein im wesentlichen undehnbares Flachandererseits
am feststehenden Teil einer Stell- materialstück und auf dem Rest des Umfangs eine
einrichtung befestigtes Zugorgan ausübt, mit faltbare Fläche trägt, die in der Weise ausgebildet
Mitteln für die Zufuhr eines Druckmittels in den ist, daß die Falten (13a, 136, 13 c) dieser Fläche
Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, io diejenigen (15a, 15b, 15c) der Verbindungswand
daß der nachgiebige, rohrförmige Hohlkörper (8,9) des Hohlkörpers einhüllen.
auf einem Teil seines Umfangs durch ein aus- 9. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
einander- und zusammenbiegbares Flachmaterial- zeichnet, daß das Langmaterialstück (2a, 2b, 2c)
stück (8) und auf dem Rest des Umfangs durch eine an dem Flachmaterialstück (8) des Hohlkörpers
unter Innendruck spreizbare, die Längskanten des 15 befestigt ist.
Flachmaierialstückes (8) verbindende Wand (9α,
Flachmaierialstückes (8) verbindende Wand (9α,
9b, 9 c, 10) gebildet wird, die im entspannten
Zustand durch die ihr innewohnende Rückfederwirkung in das Innere des Hohlkörpers faltbar ist,
wenn dieser durch Annäherung seiner Längskanten 20
wenn dieser durch Annäherung seiner Längskanten 20
aneinander zu einem Zylinder geschlossen wird, Die Erfindung betrifft ein Zugelement, das als unter
oder die ganz oder zum Teil zwischen gespreizten Druck verformbarer Hohlkörper ausgebildet ist und
Längskanten des Hohlkörpers entfaltet wird, um einen Zug auf ein einerseits an einem einzustellenden
mit diesem einen Körper von einem Umfang zu Teil und andererseits am feststehenden Teil einer
bilden, der größer ist als der zylindrische, durch 25 Stelleinrichtung befestigtes Zugorgan ausübt, mit
Zusammenbiegen allein des Flachmaterialstücks (8) Mittein für die Zufuhr eines Druckmittels in den
erhaltene Umfang, und daß das Zugorgan aus Hohlkörper.
mindestens einem flexiblen Langmaterialstück (2a, Zugelemente dieser Art (USA.-Patentschrift
2b, 2c) besteht, das senkrecht zur Achse des Hohl- 2 740 305), die z. B. bei der Druckmittelbetätigung
körpers verläuft und ihn einmal vollständig um- 30 eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes angewandt wer-
schlingt. den, bestehen aus einem Zylinder, der eine darin
2. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch ge- umfangsseitig fest und gasdicht eingespannte, sich
kennzeichnet, daß die Wand (9α, 9b, 9c, 10) so senkrecht zu seiner Achse erstreckende Membran
ausgebildet ist, daß sie sich im entspannten Zustand enthält, an der eine als Stellteil dienende, in der einen
harmonikaartig faltet. 35 Stirnwand des Zylinders geführte Kolbenstange be-
3. Zugelement nach Anspruch 2, dadurch ge- festigt ist. Zwischen der Membran und der erwähnten,
kennzeichnet, daß die gefaltete Wand (9α, 9b, 9c, die Kolbenstange führenden Stirnwand des Zylinders
10) von einem aus elastischem, jedoch steifem ist eine die Kolbenstange umgebende Rückstellfeder
Werkstoff bestehenden Flachmaterialstück gebildet zwischengeschaltet. Solche bekannten Stellvorrichwird,
das entlang der Scheitel der Faltung längliche 40 tungen eignen sich jedoch nicht dazu, mit geringem
Versteifungselementc (10) aus elastischem Werk- Platzaufwand in durchlaufende, beispielsweise aus
stoff von V-förmigem Querschnitt aufweist, die Langmaterialelementen bestehende Zugglieder eininfolge
ihrer Elastizität Rückstellorgane zur Zu- geschaltet zu werden, da ihre der die Kolbenstange
rückführung des Teils (8) des Hohlkörpers, mit führenden Stirnwand gegenüberliegende Stirnwand
dem sie verbunden sind, in die zusammengebogene 45 für die Druckmittelzu- bzw. -abfuhr zu bzw. von der
Stellung bilden. Membran in Anspruch genommen wird; au.h haben
4. Zugelement nach Anspruch 3, dadurch ge- solche Stellvorrichtungen, da ihr die Membran entkennzeichnet,
daß die Versteifungselemente von haltender Zylinder aus Metall besteht, ein nicht
auf dem Hohlkörper getragenen Profilstücken (10) unerhebliches Gewicht.
gebildet werden. 50 Bekannt sind ferner Vorrichtungen (schweizerische
5. Zugelement nach Anspruch 3, dadurch ge- Patentschrift 483 971) für den horizontalen Transport
kennzeichnet, daß die Versteifungselemente durch schwerer Lasten mittels durch ein Druckmittel aufeine
stellenweise Verstärkung der Dicke der Wand blähbarer und seitlich bewegbarer Unterlagen, in
des Hohlkörpers gebildet werden. denen ebenfalls die konventionellen, druckmittel-
6. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 55 beaufschlagten, aus Zylinder und Kolben bestehenden
zeichnet, daß die Endstücke (la, Ib) des Hohl- Stellvorrichtungen Verwendung finden. Diese nehmen
körpers kegelstumpfförmig ausgebildet sind und auch hier verhältnismäßig viel Raum und Gewicht in
jedes Endstück (la, Ib) mit einem rohrförmigen Anspruch, während die bei diesen Vorrichtungen
Element (3) verbunden ist, durch das ein Druck- verwendeten elastischen Blähkammern wegen des sehr
mittel dem Hohlkörper zuführbar ist. 60 geringen, durch sie erreichbaren Stellweges für andere
7. Zugelement nach Anspruch 6, dadurch ge- allgemeinere Verwendungszwecke ungeeignet sind,
kennzeichnet, daß sich die kegelstumpfförmigen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wenig Endstücke (la, Ib; 13) in das Innere des zylin- Gewicht und geringen Raumbedarf aufweisendes Zugdrischen Hohlkörpers erstrecken und dort auf dem element anzugeben, das auch dazu geeignet ist, in rohrförmigen Element (3, 11) befestigt sind, das 65 durchlaufende, z. B. aus Langmaterialstücken besieh im Innern des Hohlkörpers entlang dessen stehende Zugübertragungsorgane in der Weise einganzer Länge erstreckt und im Bereich zwischen geschaltet zu werden, daß diese an einander gegenden beiden kegelstumpfförmigen Endstücken (la, überliegenden Seiten dieses Zugelementes anzugreifen
kennzeichnet, daß sich die kegelstumpfförmigen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wenig Endstücke (la, Ib; 13) in das Innere des zylin- Gewicht und geringen Raumbedarf aufweisendes Zugdrischen Hohlkörpers erstrecken und dort auf dem element anzugeben, das auch dazu geeignet ist, in rohrförmigen Element (3, 11) befestigt sind, das 65 durchlaufende, z. B. aus Langmaterialstücken besieh im Innern des Hohlkörpers entlang dessen stehende Zugübertragungsorgane in der Weise einganzer Länge erstreckt und im Bereich zwischen geschaltet zu werden, daß diese an einander gegenden beiden kegelstumpfförmigen Endstücken (la, überliegenden Seiten dieses Zugelementes anzugreifen
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH300168A CH491043A (fr) | 1968-02-28 | 1968-02-28 | Vérin de traction |
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DE1910628B2 true DE1910628B2 (de) | 1973-08-09 |
DE1910628C3 DE1910628C3 (de) | 1974-03-14 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR (1) | FR2002758A1 (de) |
GB (1) | GB1184330A (de) |
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1968
- 1968-02-28 CH CH300168A patent/CH491043A/fr not_active IP Right Cessation
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- 1969-02-28 BE BE729150D patent/BE729150A/xx unknown
- 1969-02-28 GB GB1099469A patent/GB1184330A/en not_active Expired
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BE729150A (de) | 1969-08-28 |
DE1910628A1 (de) | 1969-09-18 |
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CH491043A (fr) | 1970-05-31 |
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