Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, mit einer Kraftübertragungsstruktur, die mehrere entsprechend dem Verlauf der Seitenkanten eines Pyramidenstumpfes nebeneinander angeordnete, sich ausgehend von einem Antriebsbereich in Richtung zu einem Kopfbereich aneinander annähernde und an dem Kopfbereich fest miteinander verbundene, federelastisch biegbare Abtriebsstäbe aufweist, die durch in dem Antriebsbereich an ihnen angreifende Antriebsmittel in ihrer Längsrichtung relativ zueinander bewegbar sind, um eine Querauslenkung der Kraftübertragungsstruktur hervorzurufen.The invention relates to a drive device having a force transmission structure which has a plurality corresponding to the course of the side edges of a truncated pyramid juxtaposed, starting from a drive region toward a head region approaching and firmly connected to the head area, elastically bendable output rods, which by the drive portion acting on them drive means are movable in their longitudinal direction relative to each other to cause a transverse deflection of the power transmission structure.
Eine aus der DE 10 2009 015 977 A1 bekannte Antriebsvorrichtung dieser Art ist insbesondere zum Einsatz in der Handhabungstechnik konzipiert und ermöglicht ein Umpositionieren von Gegenständen, die mittels einer am Kopfbereich der Kraftübertragungsstruktur angeordneten Greifvorrichtung ergriffen werden können. Die Kraftübertragungsstruktur ist gerippeähnlich aufgebaut und verfügt über sich zu dem Kopfbereich hin aneinander annähernde biegeelastische Abtriebsstäbe, die mit Hilfe von Antriebsmitteln relativ zueinander in Längsrichtung verschiebbar sind. Hierzu greifen die Antriebsmittel in einem dem Kopfbereich entgegengesetzten Antriebsbereich an Endabschnitten der Abtriebsstäbe an. Das relativ zueinander erfolgende Verschieben der Abtriebsstäbe hat zur Folge, dass sich die Kraftübertragungsstruktur quer zu ihrer Längsachse durchbiegt und eine Auslenkung erfährt. Hierbei wird der Kopfbereich mit der daran angeordneten Greifvorrichtung verschwenkt. Durch aufeinander abgestimmte Betätigung der Antriebsmittel lässt sich die Querauslenkung der Kraftübertragungsstruktur reproduzierbar vorgeben, um den Kopfbereich wunschgemäß positionieren zu können.One from the DE 10 2009 015 977 A1 Known drive device of this type is especially designed for use in handling technology and allows repositioning of objects that can be grasped by means arranged at the head of the power transmission structure gripping device. The power transmission structure is constructed like a rib and has bending elastic output rods which approach each other towards the head region and which are displaceable relative to one another in the longitudinal direction by means of drive means. For this purpose, the drive means engage in a drive region opposite the head region at end sections of the output rods. The displacement of the output rods relative to one another has the consequence that the force transmission structure bends transversely to its longitudinal axis and undergoes a deflection. In this case, the head area is pivoted with the gripping device arranged thereon. By coordinated operation of the drive means, the transverse deflection of the power transmission structure can reproducibly pretend in order to position the head area as desired can.
Wie sich herausgestellt hat, reicht das Maß der bei der bekannten Antriebsvorrichtung realisierbaren Querauslenkung der Kraftübertragungsstruktur für manche angestrebten Anwendungen nicht aus. Zudem können große Auslenkwinkel nur in Verbindung mit einer relativ großen Baulänge der Kraftübertragungsstruktur und/oder in Verbindung mit einem großen Antriebshub der Antriebsmittel realisiert werden. Dies geht zu Lasten der Kompaktheit des Systems.As has been found, the degree of transverse deflection of the power transmission structure which can be realized in the known drive device is not sufficient for some desired applications. In addition, large deflection can be realized only in conjunction with a relatively large length of the power transmission structure and / or in conjunction with a large drive stroke of the drive means. This is at the expense of the compactness of the system.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Maßnahmen zu treffen, um unter Einhaltung kompakter Abmessungen große Auslenkungen der Kraftübertragungsstruktur zu ermöglichen.The object of the invention is to take measures to allow large deflections of the power transmission structure while maintaining compact dimensions.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Kraftübertragungsstruktur eine zwischen dem Antriebsbereich und dem Kopfbereich angeordnete Führungseinrichtung zugeordnet ist, die über eine Mehrzahl von drehbar gelagerten Führungsrollen verfügt, die zur Querabstützung der Abtriebsstäbe mit ihren Mantelflächen längsseits an den Abtriebsstäben anliegen.To achieve this object, it is provided in a drive device of the type mentioned above that the force transmission structure is assigned a arranged between the drive portion and the head portion guide means which has a plurality of rotatably mounted guide rollers for lateral support of the output rods with their lateral surfaces alongside the Abtriebsstäbben abut.
Es hat sich gezeigt, dass sich die Abtriebsstäbe aufgrund der durch die Führungsrollen der Führungseinrichtung bewirkten Querabstützung bei vergleichbarem Maß ihrer axialen Relativbewegung stärker krümmen als ohne eine solche Abstützung. Mithin lassen sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung unter Einhaltung kompakter Abmessungen große Querauslenkungen der Kraftübertragungsstruktur und insbesondere deren Kopfbereiches relalisieren. Die Antriebsvorrichtung kann problemlos derart ausgelegt werden, dass sich eine Querauslenkung von mindestens oder sogar mehr als 90 Grad ergibt, und zwar unter Beanspruchung eines nur geringen Arbeitsraumes. Da sich der Kopfbereich nicht nur in einer Ebene, sondern mehrseitig verschwenken lässt, bestehen fast unbegrenzte Möglichkeiten, um mit Hilfe des Kopfbereiches bzw. eines an dem Kopfbereich angeordneten Endeffektors vorbestimmte Positionen anzufahren. Auch im Arbeitsbereich liegende Hindernisse lassen sich durch das starke Krümmungsvermögen der Kraftübertragungsstruktur meist problemlos umgehen. Da starke Krümmungen der Kraftübertragungsstruktur schon mit relativ kleinen axialen Relativbewegungen der Abtriebsstäbe realisierbar sind, kann auf kleinbauende Antriebsmittel zurückgegriffen werden, was der Kompaktheit der Antriebsvorrichtung ebenfalls sehr förderlich ist.It has been shown that the output rods, due to the transverse support caused by the guide rollers of the guide device, bend more at a comparable degree of their axial relative movement than without such support. Consequently, can be relieved by the inventive design while maintaining compact dimensions large Querauslenkungen the power transmission structure and in particular the head area. The drive device can be easily designed so that there is a transverse deflection of at least or even more than 90 degrees, under stress of only a small working space. Since the head region can be pivoted not only in one plane, but on several sides, there are almost unlimited possibilities for approaching predetermined positions with the aid of the head region or an end effector arranged on the head region. Even in the work area lying obstacles can be handled by the strong curvature of the power transmission structure usually easily. Since strong curvatures of the power transmission structure can be realized even with relatively small axial relative movements of the output rods, can be used on small-sized drive means, which is also very conducive to the compactness of the drive device.
Als Antriebsstäbe können beliebige Stabstrukturen verwendet werden, die über die notwendige Biegeelastizität verfügen. Als besonders vorteilhaft werden Glasfaserstäbe angesehen.As drive rods any rod structures can be used, which have the necessary bending elasticity. Glass fiber rods are considered to be particularly advantageous.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zweckmäßigerweise wird jeder Abtriebsstab von wenigstens einer eigenen Führungsrolle abgestützt. Wenn jede Führungsrolle mit jeweils nur einem Abtriebsstab zusammenwirkt, können die Abtriebsstäbe individuell und unabhängig voneinander abgestützt und geführt werden. Besonders vorteilhaft ist ein Aufbau, bei dem an einem, an mehreren oder an sämtlichen Abtriebsstäben jeweils mehrere, dem betreffenden Abtriebsstab insbesondere individuell zugeordnete Führungsrollen anliegen.Conveniently, each output rod is supported by at least one own guide roller. If each guide roller cooperates with only one output rod, the output rods can be supported and guided individually and independently of each other. Particularly advantageous is a structure in which rest on one, on several or on all output rods in each case several, the respective output rod in particular individually associated guide rollers.
An mindestens einem, an mehreren oder an jedem Abtriebsstab können zwei Führungsrollen mit ihren Mantelflächen anliegen, durch die der betreffende Abtriebsstab von einander entgegengesetzten Längsseiten her beaufschlagt wird. Auf diese Weise erfährt der betreffende Abtriebsstab bei zwei bevorzugten, einander entgegengesetzten Biegerichtungen eine optimale Abstützung.At at least one, at several or at each output rod, two guide rollers can abut with their lateral surfaces through which the respective output rod is acted upon by mutually opposite longitudinal sides. In this way, the respective output rod experiences at two preferred, opposing Biegerungen optimal support.
Eine optimale Führung ergibt sich, wenn mindestens ein und vorzugsweise jeder Abtriebsstab zwischen zwei auf gleicher axialer Höhe des Abtriebsstabes angeordneten Führungsrollen hindurchläuft. Eine andere Variante einer von entgegengesetzten Längsseiten her erfolgenden Abstützung sieht vor, dass die betreffenden Führungsrollen in der Stablängsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind.An optimal guidance results when at least one and preferably each output rod passes between two guide rollers arranged at the same axial height of the output rod. Another variant of taking place from opposite longitudinal sides ago support provides that the respective guide rollers are arranged in the rod longitudinal direction at a distance from each other.
Zweckmäßigerweise verlaufen die Drehachsen sämtlicher auf gleicher axialer Höhe der Kraftübertragungsstruktur angeordneten Führungsrollen parallel zueinander und dabei quer und insbesondere zumindest im Wesentlichen rechtwinkelig zur Längsachse der Abtriebsstäbe.Conveniently, the axes of rotation of all arranged at the same axial height of the power transmission structure guide rollers parallel to each other and thereby transversely and in particular at least substantially at right angles to the longitudinal axis of the output rods.
Auch bei den an in Stablängsrichtung versetzten Stellen von entgegengesetzten Längsseiten her an einem Abtriebsstab anliegenden Führungsrollen verlaufen die Drehachsen untereinander zweckmäßigerweise in paralleler Ausrichtung und hierbei vorzugsweise zumindest im Wesentlichen rechtwinkelig zur Stablängsrichtung.Even with the staggered in the longitudinal direction of posts from opposite longitudinal sides ago on an output rod adjacent guide rollers extend the axes of rotation with each other expediently in parallel alignment and in this case preferably at least substantially perpendicular to the rod longitudinal direction.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Drehachsen der auf gleicher Stabhöhe mit einem Abtriebsstab zusammenwirkenden Führungsrollen im rechten Winkel zu den Drehachsen der mit Längsversatz am gleichen Abtriebsstab anliegenden Führungsrollen verlaufen.Furthermore, it is advantageous if the axes of rotation of the cooperating at the same rod height with an output rod guide rollers at right angles to the axes of rotation of the adjacent longitudinal displacement on the same output rod guide rollers.
Ein besonders ausgeprägte Querabstützung erfährt die Kraftübertragungsstruktur dann, wenn an jedem Abtriebsstab ein Paar auf gleicher axialer Höhe angeordneter Führungsrollen zwischen zwei in Längsrichtung des gleichen Abtriebsstabes beabstandet zueinander angeordneten Führungsrollen angeordnet ist.A particularly pronounced transverse support is experienced by the power transmission structure when a pair of guide rollers arranged at the same axial height is arranged on each output rod between two guide rollers spaced apart from one another in the longitudinal direction of the same output rod.
Das Auslenkvermögen der Kraftübertragungsstruktur wird noch weiter positiv unterstützt, wenn die Führungsrollen, insbesondere einheitlich, schwenkbar gelagert sind. Sie können dadurch die Auslenkbewegung der Abtriebsstäbe zumindest ein Stück weit mitmachen.The deflection of the power transmission structure is further supported positively when the guide rollers, in particular uniform, are pivotally mounted. You can thereby join the deflection movement of the output rods at least a little way.
Die Antriebsvorrichtung verfügt zweckmäßigerweise über einen Grundträger, der die Kraftübertragungsstruktur mittelbar oder unmittelbar trägt und bezüglich dem die Kraftübertragungsstruktur beweglich ist. Auch die Führungseinrichtung ist zweckmäßigerweise an diesem Grundträger angeordnet. Ebenso werden zweckmäßigerweise auch die Antriebsmittel von dem Grundträger getragen. Durch entsprechende Betätigung der Antriebsmittel besteht insbesondere die Möglichkeit, die Kraftübertragungsstruktur relativ zu dem Grundträger quer zu ihrer Längsachse seitwärts auszulenken und insbesondere auch in Längsrichtung zu verlagern, um einen Hub auszuführen. Die Querauslenkbewegung und die Hubbewegung können zweckmäßigerweise auch überlagert hervorgerufen werden.The drive device expediently has a base carrier which carries the force transmission structure indirectly or directly and with respect to which the power transmission structure is movable. The guide device is expediently arranged on this base support. Likewise, the drive means are suitably carried by the base support. By appropriate actuation of the drive means is in particular the possibility of deflecting the power transmission structure relative to the base carrier transversely to its longitudinal axis sideways and in particular to displace in the longitudinal direction in order to carry out a stroke. The Querauslenkbewegung and the lifting movement can be conveniently caused superimposed.
Die Führungseinrichtung ist zweckmäßigerweise mit einer Rollenträgerstruktur ausgestattet, die an dem Grundträger fixiert ist und die sämtliche Führungsrollen trägt. Von Vorteil ist hierbei, wenn sämtliche Führungsrollen, relativ zueinander ortsinvariant, an einer Trageinheit der Rollenträgerstruktur gelagert sind. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn diese Trageinheit schwenkbar gelagert ist, insbesondere relativ zu einer Aufhängestruktur der Führungseinrichtung, mittels der die Führungseinrichtung an dem Grundträger befestigt sein kann.The guide device is expediently equipped with a roller carrier structure which is fixed to the base carrier and carries all the guide rollers. It is advantageous here if all the guide rollers, relative to one another in a location-invariant manner, are mounted on a support unit of the roller carrier structure. Furthermore, it is expedient if this support unit is pivotally mounted, in particular relative to a suspension structure of the guide means, by means of which the guide means may be attached to the base support.
Die Trageinheit ist zweckmäßigerweise um zumindest eine Schwenkachse verschwenkbar, wobei eine vorteilhafte Weiterbildung vorsieht, dass eine Schwenkbeweglichkeit bezüglich zwei zueinander rechtwinkeligen Schwenkachsen gegeben ist.The support unit is suitably pivotable about at least one pivot axis, wherein an advantageous development provides that a pivoting movement is given with respect to two mutually perpendicular pivot axes.
Die beste Führungs- und Abstützwirkung entfaltet die Führungseinrichtung dann, wenn sie benachbart zu dem Antriebsbereich plaziert ist und/oder wenn sie derart angeordnet ist, dass ihr Abstand zu dem Antriebsbereich geringer ist als zu dem Kopfbereich.The best guiding and supporting action is exhibited by the guide device when it is placed adjacent to the drive region and / or when it is arranged such that its distance to the drive region is less than to the head region.
Die Kraftübertragungsstruktur ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass ihre Abtriebsstäbe in mindestens einem und zweckmäßigerweise in mehreren zwischen dem Antriebsbereich und dem Kopfbereich angeordneten Koppelbereichen durch ein starres Koppelglied miteinander bewegungsgekoppelt sind. Das jeweilige Koppelglied ist an jedem Abtriebsstab unter Zwischenschaltung eines Gelenkes befestigt, das eine relative Schwenkbeweglichkeit zwischen dem Abtriebsstab und dem Koppelglied ermöglicht. Durch die Koppelglieder sind die Abtriebsstäbe, je nach Anzahl der Koppelbereiche, einfach oder mehrfach gegenseitig abgestützt. Die Koppelglieder halten die Abtriebsstäbe auch dann auf Abstand zueinander, wenn die Kraftübertragungsstruktur in Querrichtung ausgelenkt wird. Hierbei können die Koppelglieder ein Kollabieren der Kraftübertragungsstruktur selbst bei hohem Grad der Auslenkung verhindern. Durch die Anzahl der Koppelglieder und die Wahl deren gegenseitigen Abstandes kann die Steifigkeit und das Verformungsverhalten der Kraftübertragungsstruktur insgesamt beeinflusst werden.The power transmission structure is preferably constructed in such a way that its output rods are coupled to one another by a rigid coupling element in at least one and expediently in a plurality of coupling regions arranged between the drive region and the head region. The respective coupling member is attached to each output rod with the interposition of a joint, which allows a relative pivoting movement between the output rod and the coupling member. Due to the coupling members, the output rods, depending on the number of coupling regions, one or more times mutually supported. The coupling members keep the output rods at a distance from each other even when the power transmission structure is deflected in the transverse direction. Here, the coupling members can prevent collapse of the power transmission structure even at a high degree of deflection. By the number of coupling links and the choice of their mutual distance, the rigidity and the deformation behavior of the power transmission structure can be influenced as a whole.
Die Gelenkverbindungen zwischen den Abtriebsstäben und jedem Koppelglied begünstigen die relative Beweglichkeit zwischen jedem Abtriebsstab und dem zugeordneten Koppelglied, so dass schon mit geringen Betätigungskräften große Auslenkwinkel in allen Querrichtungen möglich sind. In Verbindung mit der die Führungsrollen aufweisenden Führungseinrichtung wird ferner in besonderem Maße begünstigt, dass Querauslenkungen der Kraftübertragungsstruktur bis zu 90 Grad und auch darüber hinaus mit nur moderater axialer Relativbewegung der Abtriebsstäbe verwirklicht werden können. Letzteres hat den Vorteil, dass die Antriebsmittel keinen besonders großen linearen Antriebshub ausführen müssen, so dass auf kleindimensionierte Antriebsmittel zurückgegriffen werden kann, was die Kompaktheit der Antriebsvorrichtung begünstigt.The articulations between the output rods and each coupling member favor the relative mobility between each output rod and the associated coupling member, so that even with low actuation forces large Deflection angle in all transverse directions are possible. In conjunction with the guide rollers having guide means is further promoted to a particular extent that transverse deflections of the power transmission structure can be realized up to 90 degrees and also beyond with only moderate axial relative movement of the output rods. The latter has the advantage that the drive means do not have to perform a particularly large linear drive stroke, so that can be used on small-sized drive means, which favors the compactness of the drive device.
Es ist zweckmäßig, wenn mindestens ein Koppelbereich und zweckmäßigerweise jeder Koppelbereich zwischen der Führungseinrichtung und dem Kopfbereich der Kraftübertragungsstruktur angeordnet ist. Die Führungseinrichtung kann insbesondere zwischen einerseits den Koppelbereichen und andererseits dem Antriebsbereich liegen.It is expedient if at least one coupling region and expediently each coupling region is arranged between the guide device and the head region of the power transmission structure. In particular, the guide device can lie between the coupling regions on the one hand and the drive region on the other hand.
Die Antriebsvorrichtung lässt sich zu vielfältigen Zwecken einsetzen. Eine bevorzugte Anwendung ist diejenige der Handhabungstechnik, wobei dann am Kopfbereich der Kraftübertragungsstruktur ein als Greifvorrichtung ausgebildeter Endeffektor angeordnet sein kann, mit dem sich zwischen verschiedenen Örtlichkeiten umzupositionierende Gegenstände ergreifen lassen. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist das einer Schweißvorrichtung, bei der als Endeffektor eine Schweißelektrode eingesetzt werden könnte.The drive device can be used for a variety of purposes. A preferred application is that of the handling technique, in which case an end effector designed as a gripping device can then be arranged at the head region of the power transmission structure, with the aid of which it is possible to grasp objects to be repositioned between different locations. Another application example is that of a welding device in which a welding electrode could be used as the end effector.
Die Antriebsvorichtung kann mit beliebiger räumlicher Ausrichtung betrieben werden. Bevorzugt wird allerdings eine Ausrichtung, bei der die Längsachse der Kraftübertragungsstruktur im unbetätigten Zustand der Antriebsvorrichtung vertikal verläuft und der Kopfbereich mit Abstand unterhalb des Antriebsbereiches liegt.The Antriebsvorichtung can be operated with any spatial orientation. However, preference is given to an orientation in which the longitudinal axis of the power transmission structure runs vertically in the unactuated state of the drive device and the head region is located at a distance below the drive range.
Die Antriebsvorrichtung kann auch in sich bewegende Strukturen integriert werden, um die Möglichkeit zu schaffen, die Antriebsvorrichtung als Ganzes räumlich zu verlagern.The drive device can also be integrated into moving structures to provide the ability to spatially relocate the drive device as a whole.
Die Antriebsvorrichtung ist zweckmäßigerweise mit Antriebsmitteln ausgestattet, die mit den Abtriebsstäben zusammenwirken, um selbige relativ zueinander und vorzugsweise auch gleichzeitig einheitlich in Längsrichtung zu verschieben. Durch aufeinander abgestimmtes relatives Verschieben der Abtriebsstäbe kann die Kraftübertragungsstruktur quer zu ihrer Längsachse ausgelenkt werden. Durch gleitzeitiges Verschieben der Abtriebsstäbe kann die Kraftübertragungsstruktur eine lineare Hubbewegung ausführen.The drive device is expediently equipped with drive means which cooperate with the output rods in order to move the same relative to one another and preferably also simultaneously uniformly in the longitudinal direction. By coordinated relative displacement of the output rods, the power transmission structure can be deflected transversely to its longitudinal axis. By sliding sliding the output rods, the power transmission structure can perform a linear lifting movement.
Die Antriebsmittel enthalten zweckmäßigerweise für jeden Abtriebsstab eine eigene Antriebseinheit. Diese Antriebseinheiten sind zweckmäßigerweise unabhängig voneinander betätigbar. Bei den Antriebseinheiten handelt es sich zweckmäßigerweise um durch Fluidkraft oder elektrisch betätigbare Antriebe. Auch kombiniert fluidisch und elektrisch betätigbare Hybridantriebe wären denkbar.The drive means expediently contain a separate drive unit for each output rod. These drive units are expediently actuated independently of each other. The drive units are expediently by fluid power or electrically actuated drives. Combined fluidly and electrically actuable hybrid drives would also be conceivable.
Um den Antriebshub der Antriebseinheiten bei Bedarf vergrößern zu können, besteht die Möglichkeit, eine oder mehrere Antriebseinheiten an einer elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbaren Verstelleinheit anzuordnen. Besonders vorteilhaft ist ein Aufbau, bei der die Antriebseinheiten paarweise derart an ein und derselben Verstelleinheit angeordnet sind, dass sie gemeinsam verlagerbar sind.In order to increase the drive stroke of the drive units as needed, it is possible to arrange one or more drive units on an electrically and / or by fluid force actuated adjustment. Particularly advantageous is a structure in which the drive units are arranged in pairs on one and the same adjustment that they are displaced together.
Die Anzahl der Abtriebsstäbe ist prinzipell beliebig, wobei aber jedenfalls wenigstens drei Abtriebsstäbe vorhanden sind, deren Verlauf demjenigen der Seitenkanten eines einen polygonförmigen Grundriss aufweisenden Pyramidenstumpfes entspricht. Als besonders vorteilhaft im Zusammenwirken mit einer Führungseinrichtung hat es sich allerdings herausgestellt, wenn die Kraftübertragungsstruktur über genau vier Abtriebsstäbe verfügt, die entsprechend dem Verlauf der Seitenkanten eines vierseitigen Pyramidenstumpfes angeordnet sind, wobei dieser gedachte Pyramidenstumpf zweckmäßigerweise einen quadratischen Grundriss hat. In der Umfangsrichtung des Pyramidenstumpfes um dessen Hochachse herum benachbart zueinander angeordnete Abtriebsstäbe weisen somit zumindest im unbetätigten Zustand der Antriebsvorrichtung zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen den gleichen Abstand zueinander auf.The number of output rods is in principle arbitrary, but in any case at least three output rods are present, whose course corresponds to that of the side edges of a polygonal plan having truncated pyramid. However, it has proven to be particularly advantageous in cooperation with a guide device if the force transmission structure has exactly four output rods which are arranged corresponding to the profile of the side edges of a quadrilateral truncated pyramid, this imaginary truncated pyramid expediently having a square outline. In the circumferential direction of the truncated pyramid about its vertical axis adjacent to each other arranged output rods thus have at least substantially in the unactuated state of the drive device at least substantially the same distance from each other.
Bei einem besonders vorteilhaften Aufbau der Führungseinrichtung ist selbige mit drei in Längsrichtung der Kraftübertragungsstruktur beabstandet zueinander angeordneten Führungsebenen ausgestattet, in denen sich jeweils mehrere Führungsrollen befinden. Eine erste Führungsebene ist dem Antriebsbereich zugewandt, eine zweite Führungsebene ist dem Kopfbereich zugewandt, und eine dritte Führungsebene befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Führungsebene. Die Drehachsen der in der ersten und zweiten Führungsebene angeordneten Führungsrollen verlaufen parallel zueinander, ebenso die Drehachsen der in der dritten Führungsebene angeordneten Führungsrollen. Allerdings sind die Drehachsen der Führungsrollen der dritten Führungsebene zweckmäßigerweise im rechten Winkel zu den Drehachsen der Führungsrollen der ersten und zweiten Führungsebene ausgerichtet.In a particularly advantageous construction of the guide device, the same is equipped with three guide planes arranged at a distance from one another in the longitudinal direction of the power transmission structure, in each of which a plurality of guide rollers are located. A first guide level faces the drive area, a second guide level faces the head area, and a third guide level is located between the first and second guide levels. The axes of rotation of the guide rollers arranged in the first and second guide planes run parallel to one another, as do the axes of rotation of the guide rollers arranged in the third guide plane. However, the axes of rotation of the guide rollers of the third guide plane are expediently oriented at right angles to the axes of rotation of the guide rollers of the first and second guide levels.
Von Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, wenn in der dritten Führungsebene an jedem Abtriebsstab zwei auf gleicher axialer Stabhöhe angeordnete Führungsrollen von einander entgegengesetzten Längsseiten her anliegen. In Kombination damit ist es besonders vorteilhaft, wenn in der ersten Führungsebene und in der zweiten Führungsebene jeweils nur eine Führungsrolle an jedem Abtriebsstab anliegt. Die Führungsrollen der ersten Führungsebene liegen zweckmäßigerweise an einer solchen längsseitigen Innenseite des zugeordneten Abtriebsstabes an, die einem der in der Umfangsrichtung der Kraftübertragungsstruktur benachbarten Abtriebsstäbe zugewandt ist. Die Führungsrollen der zweiten Führungsebene liegen zweckmäßigerweise an der der eben definierten Innenseite entgegengesetzten Außenseite des zugeordneten Abtriebsstabes an.It is advantageous in this context, if in the third management level on each output rod two arranged on the same axial rod height guide rollers abut each other from opposite longitudinal sides. In combination Thus, it is particularly advantageous if in the first guide level and in the second management level in each case only one guide roller rests against each output rod. The guide rollers of the first guide plane are expediently located on such a longitudinal side of the associated output rod, which faces one of the adjacent in the circumferential direction of the power transmission structure output rods. The guide rollers of the second guide plane are expediently on to the just defined inner side opposite outside of the associated output rod.
Insbesondere die Mantelflächen der Führungsrollen der dritten Führungsebene können eine umlaufende Führungsnut aufweisen, in der der zugeordnete Abtriebsstab mit einem Teil seines Querschnittes aufgenommen ist. Zwei sich auf gleicher Stabhöhe gegenüberliegende Führungsrollen können mit ihren Führungsnuten einen Führungskanal bilden, durch den der Abtriebsstab hindurchläuft.In particular, the lateral surfaces of the guide rollers of the third management level may have a circumferential guide groove, in which the associated output rod is received with a part of its cross section. Two guide rollers lying opposite one another at the same rod height can form with their guide grooves a guide channel through which the output rod passes.
Sämtliche Führungsrollen sind zweckmäßigerweise in relativ zueinander ortfester Weise an einer Trageinheit der Führungseinrichtung angeordnet und bilden zusammen mit dieser Trageinheit eine Führungseinheit. Diese Führungseinheit ist zweckmäßigerweise um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert, die in der Ebene der Drehachsen der Führungsrollen der dritten Führungsebene verläuft und zugleich rechtwinkelig zu diesen Drehachsen ausgerichtet ist.All guide rollers are expediently arranged in a relatively fixed manner on a support unit of the guide device and together with this support unit form a guide unit. This guide unit is expediently mounted pivotably about a pivot axis which runs in the plane of the axes of rotation of the guide rollers of the third guide plane and at the same time is aligned at right angles to these axes of rotation.
Zusätzlich oder alternativ kann die Führungseinheit auch um eine derartige Schwenkachse verschwenkbar gelagert sein, die parallel zu den Drehachsen der Führungsrollen der dritten Führungsebene ausgerichtet ist und sich zweckmäßigerweise auf der dem Antriebsbereich zugewandten Seite der ersten Führungsebene befindet. Sind beide Schwenkachsen vorhanden, weisen diese zweckmäßigerweise in der Längsrichtung der Kraftübertragungsstruktur einen Versatz auf.Additionally or alternatively, the guide unit may also be pivotably mounted about such a pivot axis, which is aligned parallel to the axes of rotation of the guide rollers of the third management level and is expediently located on the drive area facing side of the first guide level. If both pivot axes are present, these expediently have an offset in the longitudinal direction of the power transmission structure.
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 bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung und insbesondere in dem Antriebsbereich stark schematisiert, 1 a preferred first embodiment of the drive device according to the invention in a perspective view and in particular in the drive range highly schematized
2 den in 1 umrahmten Ausschnitt II im Bereich der Führungseinrichtung in einer vergrößerten Darstellung, 2 the in 1 framed section II in the region of the guide device in an enlarged view,
3 die Anordnung aus 2 in einer Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 2, 3 the arrangement 2 in a side view looking as indicated by arrow III 2 .
4 einen Längsschnitt durch die Anordnung aus 3 gemäß Schnittlinie IV-IV aus 3, 4 a longitudinal section through the arrangement 3 according to section line IV-IV 3 .
5 eine Draufsicht auf die Führungseinrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil V aus 2, und 5 a plan view of the guide device with viewing direction according to arrow V from 2 , and
6 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 3 gemäß Schnittlinie VI-VI aus 3. 6 a cross section through the arrangement 3 according to section line VI-VI 3 ,
Die insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Antriebsvorrichtung wird nachstehend anhand eines Anwendungsbeispiels in Form einer zum Umpositionieren von Gegenständen 2 einsetzbaren Handhabungsvorrichtung beschrieben. Die Ausführungen sind jedoch nicht in diesem Sinne einschränkend zu verstehen.The total with reference number 1 designated drive device is described below using an application example in the form of a repositioning of objects 2 usable handling device described. However, the statements are not to be understood as limiting in this sense.
Die Antriebsvorrichtung 1 verfügt über eine ähnlich einem Gerippe aufgebaute Kraftübertragungsstruktur 3, die sich im unbetätigten Zustand längs einer beim Ausführungsbeispiel vertikal orientierten Längsachse 4 erstreckt. Ein bei dieser Ausrichtung oben liegender Endbereich sei als Antriebsbereich 5 bezeichnet, weil die Kraftübertragungsstruktur 3 dort mit den zu ihrer Aktivierung erforderlichen Antriebskräften beaufschlagt wird. Der dem Antriebsbereich 5 axial entgegengesetzte und exemplarisch nach unten weisende Endbereich der Kraftübertragungsstruktur 3 sei als Kopfbereich 6 bezeichnet.The drive device 1 has a power transmission structure similar to a skeleton 3 , Which in the unactuated state along a longitudinal axis oriented vertically in the embodiment 4 extends. An end region lying at the top in this orientation is considered a drive region 5 referred to because the power transmission structure 3 There is acted upon by the required for their activation driving forces. The drive area 5 axially opposite and exemplarily downwardly facing end of the power transmission structure 3 be as head area 6 designated.
Die Kraftübertragungsstruktur 3 verfügt über mindestens drei längsseits nebeneinander angeordnete, sich zwischen dem Antriebsbereich 5 und dem Kopfbereich 6 erstreckende Stabelemente, die im Folgenden als Abtriebsstäbe 7 bezeichnet werden. Jeder Abtriebsstab 7 verfügt über federelastisch biegbare Eigenschaften, so dass er sich allseits reversibel durchbiegen lässt. In der Längsrichtung jedoch weist jeder Abtriebsstab eine sehr hohe Zug- und Druckfestigkeit auf. Die Abtriebsstäbe 7 sind insbesondere von Glasfaserstäben gebildet.The power transmission structure 3 has at least three alongside each other, located between the drive area 5 and the head area 6 extending rod elements, hereinafter referred to as output rods 7 be designated. Every output rod 7 has elastic, bendable properties so that it can bend reversibly on all sides. In the longitudinal direction, however, each output rod has a very high tensile and compressive strength. The output rods 7 are formed in particular by glass fiber rods.
In der abgebildeten vorteilhaften Ausführungsform verfügt die Kraftübertragungsstruktur 3 über insgesamt vier Abtriebsstäbe 7. Ihr gegenseitiger Abstand ist im Antriebsbereich 5 größer als im Kopfbereich 6. Dies resultiert daraus, dass die Abtriebsstäbe 7 entsprechend dem Verlauf der Seitenkanten eines einen polygonförmigen Grundriss aufweisenden Pyramidenstumpfes angeordnet sind, der sich ausgehend vom Antriebsbereich 5 in Richtung zum Kopfbereich 6 verjüngt. Der erwähnte polygonförmige Grundriss ist zweckmäßigerweise ein rechteckiger und vorzugsweise ein quadratischer Grundriss. Letzteres ist beim Ausführungsbeispiel der Fall, so dass hier die den Längsverlauf der Abtriebsstäbe 7 vorgebende Struktur diejenige eines regelmäßigen, geraden Pyramidenstumpfes ist. In 2 ist strichpunktiert bei 8 der gedachte, beim Ausführungsbeispiel quadratische Grundriss des besagten Pyramidenstumpfes angedeutet. Im Querschnitt rechtwinkelig zur Längsachse 4 gesehen, liegen also die Abtriebsstäbe 7 an jeder Stelle ihrer axialen Länge in den Eckbereichen eines Quadrates, was sich anhand 5 und 6 leicht nachvollziehen lässt.In the illustrated advantageous embodiment has the power transmission structure 3 over a total of four output rods 7 , Their mutual distance is in the drive range 5 greater than in the head area 6 , This results from the fact that the output rods 7 are arranged corresponding to the course of the side edges of a polygonal plan having truncated pyramid, starting from the drive area 5 towards the head area 6 rejuvenated. The aforementioned polygonal floor plan is expediently a rectangular and preferably a square floor plan. The latter is the case in the embodiment, so that here the longitudinal course of the output rods 7 predetermining structure is that of a regular, straight truncated pyramid. In 2 is dot-dashed at 8th the thought, at Embodiment square outline of the said truncated pyramid indicated. In cross-section perpendicular to the longitudinal axis 4 Seen, so are the output rods 7 at any point of its axial length in the corner areas of a square, which is based on 5 and 6 easy to understand.
Die in Richtung zum Kopfbereich 6 hin konvergierenden Abtriebsstäbe 7 sind an dem Kopfbereich 6 fest und ungelenkig, vorzugsweise starr miteinander verbunden. Exemplarisch ist hierzu ein starres, insbesondere rahmenförmiges Verbindungselement 12 vorhanden, an dem alle Abtriebsstäbe 7 mit ihren Kopfenden starr befestigt sind. Die dem Kopfbereich 6 zugeordneten Endabschnitte der Abtriebsstäbe 7 sind zweckmäßigerweise relativ zueinander nicht verschwenkbar.The towards the head area 6 towards converging output rods 7 are at the head area 6 firm and ungelenkig, preferably rigidly connected. Exemplary for this purpose is a rigid, in particular frame-shaped connecting element 12 present, on which all output rods 7 are fixed rigidly with their headboards. The head area 6 associated end portions of the output rods 7 are expediently not pivotable relative to each other.
In dem Antriebsbereich 5 sind die Abtriebsstäbe 7 in ihrer Längsrichtung bewegbar aufgehängt. Ein in dem Antriebsbereich 5 angeordneter, beispielsweise platten-, scheiben- oder rahmenförmiger Grundträger 13, der in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist, trägt Antriebsmittel 11 der Antriebsvorrichtung 1, die mit den dem Antriebsbereich 5 zugeordneten Endabschnitten 15 der Abtriebsstäbe 7 in Antriebsverbindung stehen. Die Anordnung ist insbesondere so getroffen, dass die Abtriebsstäbe 7 an den Antriebsmitteln 11 befestigt sind, die ihrerseits an dem Grundträger 13 befestigt sind, so dass die Abtriebsstäbe 7 unter Zwischenschaltung der Antriebsmittel 11 von dem Grundträger 13 gehalten werden.In the drive area 5 are the output rods 7 suspended movably in its longitudinal direction. One in the drive area 5 arranged, for example, plate, disk or frame-shaped base support 13 , which is indicated only schematically in the drawing, carries drive means 11 the drive device 1 that with the drive area 5 associated end sections 15 the output rods 7 be in drive connection. The arrangement is in particular made such that the output rods 7 at the drive means 11 attached, in turn, to the basic carrier 13 are fixed so that the output rods 7 with the interposition of the drive means 11 from the basic carrier 13 being held.
Die Antriebsmittel 11 enthalten zweckmäßigerweise für jeden Abtriebsstab 7 eine eigene Antriebseinheit 14, so dass exemplarisch insgesamt vier Antriebseinheiten 14 vorhanden sind. In 1 ist die im Vordergrund liegende Antriebseinheit 14 gepunktet abgebildet, damit die dahinterliegenden Komponenten nicht verdeckt werden.The drive means 11 conveniently contain for each output rod 7 a separate drive unit 14 , so that exemplarily a total of four drive units 14 available. In 1 is the drive unit in the foreground 14 dotted so that the underlying components are not obscured.
Durch die Antriebsmittel 11 bzw. die Antriebseinheiten 14 können die Abtriebsstäbe 7 relativ zueinander und zweckmäßigerweise auch einheitlich gleichsinnig bewegt werden. Insbesondere sind die Antriebsmittel 11 und Antriebseinheiten 14 in der Lage, jeden Abtriebsstab 7 in Achsrichtung seiner Längsachse, also in seiner Längsrichtung, gemäß Doppelpfeilen 17 unter Ausführung einer Abtriebsbewegung in beiden Richtungen zu verschieben. Die Antriebseinheiten 14 ermöglichen insbesondere ein voneinander unabhängiges Antreiben der vorhandenen vier Abtriebsstäbe 7.By the drive means 11 or the drive units 14 can the output rods 7 relative to each other and expediently also uniformly moved in the same direction. In particular, the drive means 11 and drive units 14 capable of each output rod 7 in the axial direction of its longitudinal axis, ie in its longitudinal direction, according to double arrows 17 to move in both directions by performing a driven movement. The drive units 14 allow in particular independent driving of the existing four output rods 7 ,
Die Antriebseinheiten 14 sind zweckmäßigerweise vom elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbaren Typ. Es kann sich beispielsweise um pneumatisch und/oder elektrisch betriebene Linearantriebseinheiten handeln.The drive units 14 are suitably of the electrically and / or by fluid force actuated type. It may be, for example, pneumatic and / or electrically operated linear drive units.
Jede Antriebseinheit 14 verfügt über ein Gehäuse 14a und ein diesbezüglich zu einer insbesondere linearen Antriebsbewegung antreibbares Antriebselement 14b, wobei die Gehäuse 14a direkt oder indirekt an dem Grundträger 13 befestigt sind und jedes Antriebselement 14b an einem der Abtriebsstäbe 7 befestigt ist.Every drive unit 14 has a housing 14a and in this respect a drive element which can be driven in particular by a linear drive movement 14b , where the case 14a directly or indirectly to the basic carrier 13 are attached and each drive element 14b on one of the output rods 7 is attached.
In 1 ist in Bezug auf zwei der vorhandenen Antriebseinheiten 14 auch noch die Möglichkeit angedeutet, die Antriebseinheiten 14 paarweise an einer ihr gemeinsames Verlagern ermöglichenden Verstelleinheit 16 anzuordnen. Die beiden Antriebseinheiten 14 sind somit unter Vermittlung dieser Verstelleinheit 16 an dem Grundträger 13 gehalten. Die Verstelleinheit 16 ist beispielsweise eine durch Fluidkraft und/oder elektrisch betätigbare Linearantriebseinheit, die einen Abtriebsschlitten 16a aufweist, der gemäß Doppelpfeil 16b in Achsrichtung der Längsachse 4 verfahrbar und positionierbar ist und an dem die Gehäuse 14a der beiden zugeordneten Antriebseinheiten 14 befestigt sind.In 1 is in relation to two of the existing drive units 14 also hinted at the possibility of the drive units 14 in pairs at an adjustment unit enabling their joint shifting 16 to arrange. The two drive units 14 are thus under the mediation of this adjustment 16 on the basic carrier 13 held. The adjustment unit 16 is, for example, a fluid power and / or electrically actuated linear drive unit, the output carriage 16a has, according to the double arrow 16b in the axial direction of the longitudinal axis 4 can be moved and positioned and on which the housing 14a the two associated drive units 14 are attached.
In mindestens einem sowohl zum Antriebsbereich 5 als auch zum Kopfbereich 6 in Achsrichtung der Längsachse 4 beabstandeten und zwischen dem Antriebsbereich 5 und dem Kopfbereich 6 liegenden Kopplungsbereich 18 sind die Abtriebsstäbe 7 zweckmäßigerweise durch je ein starres Koppelglied 22 miteinander verbunden und dadurch bewegungsgekoppelt. Das Koppelglied 22 besteht beispielsweise aus Metall oder aus einem harten Kunststoffmaterial und verfügt exemplarisch über eine rahmenförmige Struktur. Insbesondere hat jedes Koppelglied 22 die Form eines quadratischen Rahmens. An jedem der vier Eckbereiche 22a jedes Koppelgliedes 22 ist einer der Abtriebsstäbe 7 befestigt. Exemplarisch verfügt die Kraftübertragungsstruktur 3 über zwei Koppelbereiche 18 bzw. Koppelglieder 22, wobei aber auch eine andere Anzahl möglich ist. Zweckmäßigerweise liegt in Achsrichtung der Längsachse 4 eine gleichmäßige Verteilung der Koppelglieder 22 bzw. Koppelbereiche 18 vor.In at least one to both the drive range 5 as well as to the head area 6 in the axial direction of the longitudinal axis 4 spaced and between the drive area 5 and the head area 6 lying coupling area 18 are the output rods 7 expediently by a respective rigid coupling member 22 connected to each other and thereby motion coupled. The coupling link 22 For example, it is made of metal or of a hard plastic material and has an example of a frame-shaped structure. In particular, each coupling element has 22 the shape of a square frame. At each of the four corner areas 22a each coupling link 22 is one of the output rods 7 attached. Exemplary has the power transmission structure 3 over two coupling areas 18 or coupling links 22 , but also a different number is possible. Appropriately, lies in the axial direction of the longitudinal axis 4 a uniform distribution of the coupling links 22 or coupling areas 18 in front.
Jedes Koppelglied 22 ist mit jedem der Abtriebsstäbe 7 verbunden. Die Verbindung ist insbesondere so gewählt, dass zwischen dem Koppelglied 22 und jedem Abtriebsstab 7 eine Schwenkbeweglichkeit gegeben ist, ansonsten aber keine Bewegungsfreiheitsgrade vorliegen. Um dies zu realisieren, weist jedes Koppelglied 22 für jeden Abtriebsstab 7 ein nur in 2 schematisch angedeutetes Gelenk 20 auf, an dem der zugeordnete Abstriebsstab 7 fixiert ist und das die geschilderte Schwenkbeweglichkeit gewährleistet.Each coupling link 22 is with each of the output rods 7 connected. The connection is particularly chosen so that between the coupling member 22 and every output rod 7 a pivoting mobility is given, but otherwise there are no degrees of freedom of movement. To realize this, each coupling member has 22 for each output rod 7 a only in 2 schematically indicated joint 20 on, at which the assigned Abstriebsstab 7 is fixed and ensures the described pivoting mobility.
Bedingt durch die starre Verbindung der Abtriebsstäbe 7 an ihrem Kopfbereich 6 hat ein relatives axiales Verschieben der Abtriebsstäbe 7 – hervorgerufen durch die Antriebsmittel 11 – eine Querauslenkung der Kraftübertragungsstruktur 3 quer zu ihrer im nicht ausgelenkten Zustand geradlinigen Längsachse 4 zur Folge. Diese Auslenkbewegung ist exemplarisch durch Doppelpfeile 23 verdeutlicht. Die Kraftübertragungsstruktur 3 biegt sich hierbei durch und erfährt eine Krümmung bzw. Wölbung. Mithin wird bei dieser Querauslenkung auch die Längsachse 4 gekrümmt und nimmt beispielsweise die bei 4' und 4'' schematisch angedeutete, seitwärts umgebogene Gestalt ein. Der Grad bzw. der Winkel der Auslenkung mit Bezug zum deaktivierten Zustand der Kraftübertragungsstruktur 3, bei der die Längsachse 4 geradlinig verläuft, nimmt ausgehend vom Antriebsbereich 5 zum Kopfbereich 6 hin, wo er am größten ist, zu.Due to the rigid connection of the output rods 7 at her head 6 Has a relative axial displacement of the output rods 7 - caused by the drive means 11 - one Transverse deflection of the power transmission structure 3 transversely to its non-deflected state rectilinear longitudinal axis 4 result. This deflection movement is exemplified by double arrows 23 clarified. The power transmission structure 3 bends through this and undergoes a curvature or curvature. Consequently, in this transverse deflection also the longitudinal axis 4 curved and takes, for example, the 4 ' and 4 '' schematically indicated, sideways bent shape a. The degree or angle of deflection with respect to the deactivated state of the power transmission structure 3 in which the longitudinal axis 4 runs in a straight line, starting from the drive area 5 to the head area 6 where it is greatest, too.
Durch aufeinander abgestimmtes relatives Verschieben der Abtriebsstäbe 7 gemäß Doppelpfeilen 17 kann die Kraftübertragungsstruktur 3 allseits quer zu der normalerweise geradlinigen Längsachse 4 ausgelenkt werden. Hierdurch kann der Kopfbereich 6 an jedem beliebigen Punkt auf einer gedachten konvexen Schalenfläche positioniert werden. Vorzugsweise ist hierbei eine stufenlose Positionierung möglich, wobei durch Fixieren der jeweiligen Position der Abtriebsstäbe 7 bei Bedarf auch ein beliebig langes Beibehalten der eingestellten Auslenkposition möglich ist.By coordinated relative displacement of the output rods 7 according to double arrows 17 can the power transmission structure 3 on all sides transversely to the normally rectilinear longitudinal axis 4 be deflected. This allows the header area 6 be positioned at any point on an imaginary convex shell surface. Preferably, in this case a stepless positioning is possible, wherein by fixing the respective position of the output rods 7 If necessary, an arbitrarily long maintenance of the set deflection position is possible.
Durch gleichzeitiges und gleichsinniges Aktivieren der Antriebseinheiten 14 können die vorhandenen Abtriebsstäbe 7 auch gleichgerichtet mit gleicher Geschwindigkeit verschoben werden, was zur Folge hat, dass die Kraftübertragungsstruktur 3 insgesamt eine reine Hubbewegung in der Achsrichtung der linearen Längsachse 4 ausübt. Eine solche Hubbewegung kann bei Bedarf auch durch entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheiten 14 einer Auslenkbewegung 23 überlagert sein oder bei eine ausgelenkte Stellung einnehmender Kraftübertragungsstruktur 3 ausgeführt werden.By simultaneously and in the same direction activating the drive units 14 can the existing output rods 7 Also rectified to be moved at the same speed, which has the consequence that the power transmission structure 3 overall a pure lifting movement in the axial direction of the linear longitudinal axis 4 exercises. If necessary, such a lifting movement can also be achieved by appropriate control of the drive units 14 a deflection movement 23 be superimposed or in a deflected position engaging power transmission structure 3 be executed.
Durch die Koppelglieder 22 wird eine Aussteifung der Abtriebsstäbe 7 in ihrer Querrichtung und dementsprechend eine Stabilisierung der gesamten Struktur in sich bewirkt. Gleichzeitig wird dabei erreicht, dass die Kraftübertragungsstruktur 3 beim Auslenken sehr stark gekrümmt werden kann, ohne abzuknicken.Through the coupling links 22 becomes a stiffening of the output rods 7 in its transverse direction and accordingly causes a stabilization of the entire structure in itself. At the same time it is achieved that the power transmission structure 3 when deflecting can be bent very strong without kinking.
Zweckmäßigerweise ist im Kopfbereich 6 an dem Verbindungselement 12 ein schematisch angedeuteter Endeffektor 24 angeordnet. Bei ihm kann es sich beispielsweise um ein Bearbeitungswerkzeug oder um eine Schweißvorrichtung handeln. Exemplarisch ist er von einer Greifvorrichtung 24a gebildet, die in der Lage ist, vorübergehend einen strichpunktiert angedeuteten Gegenstand 2 zu ergreifen, der im Rahmen der Abtriebsbewegung der Kraftübertragungsstruktur 3 zwischen zwei Positionen umgesetzt werden soll. Das Verbindungselement 12 kann ein Befestigungsmittel 12a aufweisen, an dem sich der jeweils benötigte Endeffektor 24 lösbar befestigen lässt.Appropriately, is in the head area 6 on the connecting element 12 a schematically indicated end effector 24 arranged. It may be, for example, a machining tool or a welding device. He is exemplified by a gripping device 24a formed, which is able to temporarily a dot-dashed object indicated 2 to be taken in the context of the output movement of the power transmission structure 3 to be implemented between two positions. The connecting element 12 can be a fastener 12a have, where the end effector needed in each case 24 releasably attach.
Die oben erwähnten Gelenke 20 sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass sie den durch sie verbundenen Koppelgliedern 22 und Abtriebsstäben 7 die relative Schwenkbeweglichkeit eines Kugelgelenkes zur Verfügung stellen. Abweichend von der abgebildeten Rahmenstruktur können die Koppelglieder 22 auch anders strukturiert sein.The joints mentioned above 20 are suitably designed so that they are connected by the coupling members 22 and output rods 7 provide the relative pivoting mobility of a ball joint. Deviating from the illustrated frame structure, the coupling members 22 be structured differently.
Die Antriebsvorrichtung 1 verfügt des Weiteren über eine der Kraftübertragungsstruktur 3 zugeordnete, mit den Abtriebsstäben 7 zusammenwirkende Führungseinrichtung 25. Die Führungseinrichtung 25 bewirkt eine Führung und Querabstützung der Abtriebsstäbe 7 insbesondere sowohl im Ruhezustand als auch während einer Bewegung. Die Führungseinrichtung 25 hat insbesondere den Effekt, das Krümmungsvermögen der Kraftübertragungsstruktur 3 zu optimieren. Die Kraftübertragungsstruktur 3 lässt sich durch das Zusammenwirken mit der Führungseinrichtung 25 schon mit nur verhältnismäßig geringen Wegstrecken des linearen Verschiebens der Abtriebsstäbe 7 sehr stark in der Querrichtung auslenken, wobei ausgehend vom unbetätigten Zustand Auslenkwinkel von bis zu 90 Grad und darüber möglich sind.The drive device 1 furthermore has one of the power transmission structure 3 assigned, with the output rods 7 cooperating guide device 25 , The management device 25 causes a guide and transverse support of the output rods 7 especially both at rest and during a movement. The management device 25 in particular has the effect of the curvature of the power transmission structure 3 to optimize. The power transmission structure 3 can be due to the interaction with the management device 25 even with only relatively short distances of the linear displacement of the output rods 7 deflect very strong in the transverse direction, starting from the unactuated state deflection angle of up to 90 degrees and above are possible.
Die Führungseinrichtung 25 ist zwischen dem Antriebsbereich 5 und dem Kopfbereich 6 angeordnet und verfügt über eine Mehrzahl drehbar gelagerter Führungsrollen 26, die mit ihren Mantelflächen 27, also ihren peripheren Umfangsflächen, seitlich bzw. längsseits an den Abtriebsstäben 7 anliegen und selbige führen und abstützen.The management device 25 is between the drive area 5 and the head area 6 arranged and has a plurality of rotatably mounted guide rollers 26 that with their lateral surfaces 27 , So their peripheral peripheral surfaces, laterally or alongside of the output rods 7 abut and guide and support same.
An jedem Abtriebsstab 7 liegt mindestens eine Führungsrolle 26 an. Exemplarisch wird jeder Abstriebsstab 7 von mehreren Führungsrollen 26 beaufschlagt. Jede vorhandene Führungsrolle 26 kooperiert zweckmäßigerweise mit nur einem einzigen der Abtriebsstäbe 7.At every output rod 7 is at least a leading role 26 at. As an example, every Abstriebsstab 7 of several guide rollers 26 applied. Any existing leadership 26 cooperates expediently with only a single of the output rods 7 ,
Die Drehachsen 28 der Führungsrollen 26 verlaufen quer und insbesondere rechtwinkelig zu der ungekrümmten Längsachse 4. Dementsprechend können sich die Führungsrollen 26 mit ihrer Mantelfläche 27 am zugeordneten Abtriebsstab 7 abrollen bzw. abwälzen, wenn der Abtriebsstab 7 unter Ausführung einer Abtriebsbewegung 17 in seiner Längsrichtung bewegt wird.The axes of rotation 28 the leadership roles 26 run transversely and in particular at right angles to the non-curved longitudinal axis 4 , Accordingly, the leadership roles 26 with its lateral surface 27 on the assigned output rod 7 roll off or roll off if the output rod 7 under execution of a driven movement 17 is moved in its longitudinal direction.
Die Führungseinrichtung 25 ist zweckmäßigerweise an dem Grundträger 13 angeordnet. Der Grundträger 13 trägt zweckmäßigerweise sowohl die Antriebsmittel 11 als auch die Führungseinrichtung 25.The management device 25 is suitably on the base support 13 arranged. The basic carrier 13 conveniently carries both the drive means 11 as well as the leadership facility 25 ,
Zweckmäßigerweise besteht die Führungseinrichtung 25 aus den schon erwähnten Führungsrollen 26 und einer die Führungsrollen 26 tragenden Rollenträgerstruktur 32, über die die Führungsrollen 26 an dem Grundträger 13 aufgehängt sind. Appropriately, there is the guide device 25 from the already mentioned leadership roles 26 and one of the leadership roles 26 carrying roll carrier structure 32 about which the leadership roles 26 on the basic carrier 13 are hung up.
Vorzugsweise verfügt die Rollenträgerstruktur 32 über eine sämtliche Führungsrollen 26 tragende Trageinheit 33. An dieser Trageinheit 33 ist jede Führungsrolle 26 drehbar gelagert, wobei die Rollen-Längsachsen die Drehachsen 28 bilden. Jede Führungsrolle 26 ist frei drehbar. Alle Führungsrollen 26 sind darüber hinaus unabhängig voneinander drehbar.Preferably, the roll carrier structure has 32 about all the leadership roles 26 carrying carrying unit 33 , At this carrying unit 33 is every leadership 26 rotatably mounted, wherein the roller longitudinal axes of the axes of rotation 28 form. Every leadership 26 is freely rotatable. All leadership roles 26 are also independently rotatable.
Die Trageinheit 33 kann für jede Führungsrolle 26 eine beispielsweise stabförmige Tragachse 31 aufweisen, auf die die zugeordnete Führungsrolle 26 drehbeweglich aufgesetzt ist.The carrying unit 33 can be for any leadership 26 an example rod-shaped support shaft 31 have, on which the associated leadership role 26 is rotatably mounted.
Alle Führungsrollen 26 sind in zueinander ortsfester Weise an der Trageinheit 33 gelagert. Sie behalten also unabhängig vom Betriebszustand der Antriebsvorrichtung 1 ihre räumliche Zuordnung unverändert bei.All leadership roles 26 are in a stationary manner to the support unit 33 stored. So you keep independent of the operating condition of the drive device 1 their spatial assignment unchanged.
Allerdings ist es vorteilhaft, wenn die Führungsrollen 26 verschwenkbar sind, so dass sie beim seitlichen Auslenken bzw. Verbiegen der Abtriebsstäbe 7 unter Anpassung an die Stabkrümmung ihre Neigung im Raum verändern können. Dadurch wird es den die Führungseinrichtung 25 durchsetzenden Längenabschnitten der Abtriebsstäbe 7 ermöglicht, eine Schrägstellung einzunehmen, wenn die Abtriebsstruktur seitwärts ausgelenkt wird. Das dem Kopfbereich 6 zur Verfügung stehende Bewegungsfenster wird dadurch nochmals vergrößert.However, it is beneficial if the guide rollers 26 are pivotable so that they are at the lateral deflection or bending of the output rods 7 Adapting to the curvature of the beam, it can change its inclination in space. Thereby it becomes the guiding device 25 passing lengths of the output rods 7 allows an inclination to take place when the output structure is deflected sideways. The head area 6 available motion window is thereby increased again.
Zweckmäßigerweise sind alle Führungsrollen 26 gemeinsam um eine Schwenkachse 34 verschwenkbar. Vorzugsweise handelt es sich hierbei jedoch nicht um die einzige Schwenkmöglichkeit. Es ist von Vorteil, wenn die Führungsrollen 26 auch noch um eine weitere Schwenkachse 35 verschwenkbar sind. Diese weitere Schwenkachse 35 sei im Folgenden auch als zweite Schwenkachse bezeichnet, die erstgenannte Schwenkachse 34 als erste Schwenkachse 34.Conveniently, all leadership roles 26 together around a pivot axis 34 pivotable. However, this is preferably not the only possibility of swiveling. It is an advantage if the guide rollers 26 also about another pivot axis 35 are pivotable. This further pivot axis 35 is also referred to below as the second pivot axis, the first-mentioned pivot axis 34 as first pivot axis 34 ,
Jede Schwenkachse 34, 35 verläuft zweckmäßigerweise rechtwinkelig zur ungekrümmten Längsachse 4 der Kraftübertragungsstruktur 3. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die beiden Schwenkachsen 34, 35 rechtwinkelig zueinander verlaufen. Allerdings sind sie zweckmäßigerweise in Achsrichtung der Längsachse 4 mit Abstand zueinander angeordnet.Each pivot axis 34 . 35 expediently runs at right angles to the non-curved longitudinal axis 4 the power transmission structure 3 , It is also advantageous if the two pivot axes 34 . 35 perpendicular to each other. However, they are expediently in the axial direction of the longitudinal axis 4 spaced apart.
Die Schwenkbeweglichkeit der Führungsrollen 26 wird zweckmäßigerweise durch einen mehrgliedrigen Aufbau der Rollenträgerstruktur 32 ermöglicht. Zunächst ist da die Trageinheit 33, an der die Führungsrollen 26 drehgelagert sind, so dass sie gemeinsam mit diesen Führungsrollen 26 eine schwenkbewegliche Führungseinheit 37 bildet. Des Weiteren weist die Rollenträgerstruktur 32 einen ersten Lagerbock 37 auf, an dem die Trageinheit 33 um die erste Schwenkachse 34 verschwenkbar gelagert ist, sowie einen zweiten Lagerbock 38, an dem der erste Lagerbock 37 um die zweite Schwenkachse 35 verschwenkbar gelagert ist. Der zweite Lagerbock 38 seinerseits ist an dem Grundträger 13 starr befestigt.The pivoting mobility of the guide rollers 26 is expediently by a multi-membered structure of the roller carrier structure 32 allows. First, there is the carrying unit 33 where the leadership roles 26 are rotatably mounted, so they share these leadership roles 26 a pivotable guide unit 37 forms. Furthermore, the roll carrier structure 32 a first bearing block 37 on, on which the carrying unit 33 around the first pivot axis 34 is pivotally mounted, and a second bearing block 38 at which the first bearing block 37 around the second pivot axis 35 is pivotally mounted. The second bearing block 38 in turn is at the basic carrier 13 rigidly attached.
Für die Führungseinheit 36 ergibt sich somit eine Schwenklagerung vergleichbar einem Kreuzgelenk. Um eine erste Schwenkbewegung 42 auszuführen, kann die Führungseinheit 36 relativ zum ersten Lagerbock 37 verschwenken, und um eine zweite Schwenkbewegung 43 auszuführen, kann die Führungseinheit 36 gemeinsam mit dem ersten Lagerbock 37 relativ zum zweiten Lagerbock 38 verschwenken.For the leadership unit 36 thus results in a pivot bearing comparable to a universal joint. To a first pivoting movement 42 can perform the leadership unit 36 relative to the first bearing block 37 pivot, and a second pivoting movement 43 can perform the leadership unit 36 together with the first bearing block 37 relative to the second bearing block 38 pivot.
Der erste Lagerbock 37 kann beispielsweise U-förmig ausgebildet sein, wobei sich die Trageinheit 33 zwischen seinen U-Schenkeln erstreckt und an jedem dieser U-Schenkel schwenkbar gelagert ist. Um die zweite Schwenkachse 35 zu realisieren, kann der U-Verbindungssteg des U-förmigen ersten Lagerbockes 37 insbesondere in seinem längsmittigen Bereich an dem zweiten Lagerbock 38 fixiert sein.The first bearing block 37 may for example be U-shaped, with the support unit 33 extends between its U-legs and is pivotally mounted on each of these U-legs. Around the second pivot axis 35 can realize the U-connecting web of the U-shaped first bearing block 37 in particular in its longitudinal center region on the second bearing block 38 be fixed.
Aus noch zu erläuternden Gründen kann es unter Umständen ausreichend sein, der Führungseinheit 36 nur die erste Schwenkachse 34 zur Verfügung zu stellen. Dann kann der zweite Lagerbock 38 entfallen und der erste Lagerbock 37 direkt an dem Grundträger 13 fixiert werden.For reasons to be explained, it may under certain circumstances be sufficient for the guide unit 36 only the first pivot axis 34 to provide. Then the second bearing block 38 omitted and the first bearing block 37 directly at the base carrier 13 be fixed.
In Bezug auf die Örtlichkeit der Platzierung der Führungseinrichtung 25 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Führungseinrichtung 25 benachbart zum Antriebsbereich 5 zwischen dem Antriebsbereich 5 und dem Kopfbereich 6 angeordnet ist. Die Führungseinrichtung 25 liegt dabei zweckmäßigerweise näher beim Antriebsbereich 5 als beim Kopfbereich 6. Es ist zweckmäßig, wenn sämtliche vorzugsweise vorhandenen Koppelglieder 22 in dem sich zwischen der Führungseinrichtung 25 und dem Kopfbereich 6 erstreckenden Längenabschnitt der Kraftübertragungsstruktur 3 angeordnet sind.Regarding the location of the placement of the management device 25 it has proved to be advantageous if the guide device 25 adjacent to the drive area 5 between the drive area 5 and the head area 6 is arranged. The management device 25 is suitably closer to the drive area 5 as the head area 6 , It is expedient if all preferably present coupling links 22 in which between the leadership device 25 and the head area 6 extending length portion of the power transmission structure 3 are arranged.
Im Folgenden soll eine besonders vorteilhafte Anordnung und relative Zuordnung der Führungsrollen 26 beschrieben werden, wie sie beim Ausführungsbeispiel realisiert ist.In the following, a particularly advantageous arrangement and relative assignment of the guide rollers 26 be described, as implemented in the embodiment.
Die Führungsrollen 26 sind in drei Gruppen eingeteilt, die in jeweils einer von drei in Längsrichtung der Kraftübertragungsstruktur 3 mit Abstand zueinander angeordneten Führungsebenen 44a, 44b, 44c angeordnet sind. Von diesen drei Führungsebenen 44a, 44b, 44c befindet sich eine dritte Führungsebene 44c zwischen einer ersten Führungsebene 44a und einer zweiten Führungsebene 44b. Die erste Führungsebene 44a ist dem Antriebsbereich 5 zugewandt, während die zweite Führungsebene 44b dem Kopfbereich 6 der Kraftübertragungsstruktur 3 zugewandt ist. In jeder Führungsebene 44a, 44b, 44c befindet sich eine mindestens der Anzahl der Abtriebsstäbe 7 entsprechende Anzahl von Führungsrollen 26 und liegt an jedem Abtriebsstab 7 mindestens eine diesem Abtriebstab 7 individuell zugeordnete Führungsrolle 26 mit ihrer Mantelfläche 27 an.The leadership roles 26 are divided into three groups, each in one of three in the longitudinal direction of the power transmission structure 3 with distance to each other arranged management levels 44a . 44b . 44c are arranged. From these three leadership levels 44a . 44b . 44c there is a third management level 44c between a first management level 44a and a second management level 44b , The first management level 44a is the drive area 5 facing, while the second management level 44b the head area 6 the power transmission structure 3 is facing. In every management level 44a . 44b . 44c there is at least the number of output rods 7 corresponding number of guide rollers 26 and is located on each output rod 7 at least one this drive rod 7 individually assigned leadership role 26 with its lateral surface 27 at.
Vorzugsweise kooperiert in der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b mit jedem Abtriebsstab 7 nur jeweils eine Führungsrolle 26, während in der dritten Führungsebene 44c jeder Abtriebsstab 7 von gleichzeitig zwei Führungsrollen 26 beaufschlagt ist. Dementsprechend enthalten beim Ausführungsbeispiel die erste und zweite Führungsebene 44a, 44b jeweils vier Führungsrollen 26 und befinden sich in der dritten Führungsebene 44c insgesamt acht Führungsrollen 26.Preferably cooperates in the first and second management level 44a . 44b with each output rod 7 only one guide role each 26 while in the third management level 44c every output rod 7 from simultaneously two guide rollers 26 is charged. Accordingly, in the embodiment, the first and second guide levels 44a . 44b four guide rollers each 26 and are in the third management level 44c a total of eight guide rollers 26 ,
Die Drehachsen 28 der zur gleichen Führungsebene 44a, 44b, 44c gehörenden Führungsrollen 26 sind zweckmäßigerweise parallel zueinander ausgerichtet. Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Drehachsen 28 der Führungsrollen 26 der ersten Führungsebene 44a parallel zu den Drehachsen 28 der Führungsrollen 26 der zweiten Führungsebene 44b verlaufen. Die Drehachsen 28 der in der dritten Führungsebene 44c angeordneten Führungsrollen 26 hingegen sind rechtwinkelig zu den Drehachsen der Führungsrollen 26 der ersten und zweiten Führungsebenen 44a, 44b ausgerichtet.The axes of rotation 28 the same leadership level 44a . 44b . 44c belonging leadership roles 26 are suitably aligned parallel to each other. In addition, it is advantageous if the axes of rotation 28 the leadership roles 26 the first management level 44a parallel to the axes of rotation 28 the leadership roles 26 the second management level 44b run. The axes of rotation 28 the one in the third management level 44c arranged guide rollers 26 however, are perpendicular to the axes of rotation of the guide rollers 26 the first and second management levels 44a . 44b aligned.
Innerhalb der dritten Führungsebene 44c liegen zweckmäßigerweise an jedem Abtriebsstab 7 zwei auf gleicher axialer Stabhöhe angeordnete Führungsrollen 26 von einander entgegengesetzten Längsseiten her am zugeordneten Abtriebsstab 7 an. Der Begriff „axiale Stabhöhe” bezeichnet hierbei die Längsposition des Abtriebsstabes 7, an der die Führungsrollen 26 sich befinden. Innerhalb der dritten Führungsebene 44c liegen alle Führungsrollen 26 auf gleicher axialer Stabhöhe der Abtriebsstäbe 7. Entsprechendes gilt im Übrigen auch für die jeweils in der ersten Führungsebene 44a und in der zweiten Führungsebene 44b angeordneten Führungsrollen 26.Within the third management level 44c are expediently located on each output rod 7 two arranged on the same axial rod height guide rollers 26 from opposite longitudinal sides forth on the associated output rod 7 at. The term "axial bar height" here refers to the longitudinal position of the output rod 7 where the leadership roles 26 to find oneself. Within the third management level 44c lie all leadership roles 26 on the same axial rod height of the output rods 7 , The same applies, moreover, to those in the first management level 44a and in the second management level 44b arranged guide rollers 26 ,
Die Drehachsen 28 der in der dritten Führungsebene 44c angeordneten Führungsrollen 26 verlaufen rechtwinkelig zur ersten Schwenkachse 34 und außerdem in Ebenen, die parallel zu einer die zweite Schwenkachse 35 enthaltenden Ebene ausgerichtet sind.The axes of rotation 28 the one in the third management level 44c arranged guide rollers 26 are perpendicular to the first pivot axis 34 and also in planes parallel to a second pivot axis 35 containing level are aligned.
Vorzugsweise sind die Drehachsen 28 der dritten Führungsebene 44c in ein und derselben Ebene mit der ersten Schwenkachse 34 angeordnet, wobei diese Ebene, bedingt durch die bezüglich der ersten Schwenkachse 34 gewährleistete Schwenkbeweglichkeit, um die erste Schwenkachse 34 verschwenkbar bzw. neigbar ist.Preferably, the axes of rotation 28 the third management level 44c in one and the same plane with the first pivot axis 34 arranged, this level, due to the respect to the first pivot axis 34 ensured pivoting mobility around the first pivot axis 34 is pivotable or tiltable.
Die Mantelflächen 27 der Führungsrollen 26 der dritten Führungsebene 44c weisen zweckmäßigerweise jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende Führungsnut 45 auf. Die Führungsnuten 45 der beiden jeweils an der gleichen Längsposition am gleichen Abtriebsstab 7 angreifenden Führungsrollen 26 liegen in der gleichen Ebene, so dass die Nutöffnungen an den einander jeweils momentan zugewandten Umfangsbereichen der Mantelflächen 27 einander zugewandt sind und gemeinsam einen Führungskanal 46 bilden, durch den der zugeordnete Abtriebsstab 7 hindurchläuft. Dieser Abtriebsstab 7 taucht dabei mit einem Teil seines Stabquerschnittes in jede der beiden Führungsnuten 45 ein.The lateral surfaces 27 the leadership roles 26 the third management level 44c expediently each have a circumferentially circumferential guide 45 on. The guide grooves 45 of the two at the same longitudinal position on the same output rod 7 attacking leadership roles 26 lie in the same plane, so that the slot openings at the mutually currently facing peripheral areas of the lateral surfaces 27 facing each other and together a guide channel 46 form, through which the associated output rod 7 passes. This output rod 7 dives with a part of his rod cross-section in each of the two guide grooves 45 one.
Bedingt dadurch, dass die Abtriebsstäbe 7 von den Führungsnuten 45 aufgenommen sind, behalten sie auch dann ihre an den Mantelflächen 27 der Führungsrollen 26 der dritten Führungsebene 44c anliegende Position bei, wenn die Führungseinheit 36 um die erste Schwenkachse 34 verschwenkt wird.Due to the fact that the output rods 7 from the guide grooves 45 are recorded, they also keep their on the lateral surfaces 27 the leadership roles 26 the third management level 44c adjoining position when the guide unit 36 around the first pivot axis 34 is pivoted.
Die Führungsrollen 26 der ersten und zweiten Führungsebenen 44a, 44b sind so angeordnet, dass an jedem Abtriebsstab 7 eine Führungsrolle 26 der ersten Führungsebene 44a und eine Führungsrolle 26 der zweiten Führungsebene 44b anliegt, wobei diese beiden Führungsrollen 26 von einander entgegengesetzten Längsseiten her am betreffenden Abtriebsstab 7 anliegen. Bedingt durch den axialen Versatz der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b liegen diese Führungsrollen 26 zudem an axial zueinander beabstandeten Längspositionen am jeweils gleichen Abtriebsstab 7 an.The leadership roles 26 the first and second management levels 44a . 44b are arranged so that on each output rod 7 a leadership role 26 the first management level 44a and a leadership role 26 the second management level 44b rests, these two guide rollers 26 from opposite longitudinal sides forth on the respective output rod 7 issue. Due to the axial offset of the first and second guide level 44a . 44b lie these leadership roles 26 also at axially spaced longitudinal positions on each same output rod 7 at.
Somit liegt insgesamt eine Anordnung vor, bei der an jedem Abtriebsstab 7 ein Paar auf gleicher axialer Stabhöhe angeordneter Führungsrollen 26 – dies sind die Führungsrollen 26 der dritten Führungsebene 44c – zwischen zwei in Längsrichtung des Abtriebsstabes 7 beabstandet zueinander angeordneten Führungsrollen 26 – dies sind die Führungsrollen 26 der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b – platziert sind.Thus, there is an overall arrangement in which at each output rod 7 a pair of guide rollers arranged at the same axial rod height 26 - these are the leadership roles 26 the third management level 44c - between two in the longitudinal direction of the output rod 7 spaced from each other guide rollers 26 - these are the leadership roles 26 the first and second management levels 44a . 44b - are placed.
Die Führungsrollen 26 der ersten Führungsebene 44a liegen zweckmäßigerweise allesamt an einer solchen längsseitigen Innenseite 47 des betreffenden Abtriebsstabes 7 an, die einem in der Umfangsrichtung der Kraftübertragungsstruktur 3 benachbarten Abtriebsstab 7 zugewandt ist. Jeweils zwei benachbarte Abtriebsstäbe 7 werden dabei an den einander zugewandten Innenseiten 47 von je einer Führungsrolle 26 beaufschlagt. Auf diese Weise werden die Abtriebsstäbe 7 innerhalb der ersten Führungsebene 44a von innen her in Abstützebenen abgestützt, die rechtwinkelig zu den Abstützebenen verlaufen, in denen die Führungsrollen 26 der dritten Führungsebene 44c wirksam sind.The leadership roles 26 the first management level 44a are suitably all on such a long side inside 47 of the respective output rod 7 at one in the circumferential direction of the power transmission structure 3 adjacent output rod 7 is facing. Each two adjacent output rods 7 are doing on the facing inner sides 47 each of a leadership role 26 applied. In this way, the output rods 7 within the first management level 44a supported from the inside in supporting planes which run perpendicular to the supporting planes in which the guide rollers 26 the third management level 44c are effective.
Im Unterschied zur ersten Führungsebene 44a liegen die Führungsrollen 26 der zweiten Führungsebene 44b längsseits an einer Außenseite 48 der Abtriebsstäbe 7 an, wobei die hierdurch beaufschlagte Außenseite 48 jedes Abtriebsstabes 7 der Innenseite 47 entgegengesetzt ist, die in der ersten Führungsebene 44a von einer Führungsrolle 26 beaufschlagt wird.In contrast to the first management level 44a are the leadership roles 26 the second management level 44b alongside on an outside 48 the output rods 7 on, wherein the thereby impacted outside 48 each output rod 7 the inside 47 opposed to that in the first management level 44a from a leadership role 26 is charged.
Somit werden die Abtriebsstäbe 7 in der zweiten Führungsebene 44b in den gleichen Abstützebenen wie in der ersten Führungsebene 44a beaufschlagt, nun allerdings von außen her.Thus, the output rods 7 in the second management level 44b in the same support levels as in the first management level 44a but now from the outside.
Man erreicht somit, dass jeder Abtriebsstab 7 in zueinander rechtwinkeligen Richtungen jeweils längsseits beidseits von Führungsrollen 26 abgestützt wird, wobei die Querabstützung im einen Fall durch die auf gleicher axialer Stabhöhe liegenden Führungsrollen 26 der mittleren, dritten Führungsebene 44c erfolgt und im anderen Fall durch die in Längsrichtung der Abtriebsstäbe 7 mit Abstand zueinander an den Abtriebsstäben 7 anliegenden Führungsrollen 26 der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b.One thus achieves that every output rod 7 in mutually perpendicular directions in each case alongside both sides of guide rollers 26 is supported, wherein the transverse support in one case by lying on the same axial rod height guide rollers 26 the middle, third management level 44c takes place and in the other case by the longitudinal direction of the output rods 7 at a distance from each other on the output rods 7 adjacent guide rollers 26 the first and second management levels 44a . 44b ,
Die Mantelflächen 27 der in der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b angeordneten Führungsrollen 26 sind zweckmäßigerweise glattflächig, so dass die Abtriebsstäbe 7 quer zur Umfangsrichtung der Mantelflächen 27 gleitverschieblich an diesen Mantelflächen 27 anliegen. Anders als bei den mit Führungsnuten 45 ausgestatteten Führungsrollen 26 der dritten Führungsebene 44c, die die Abtriebsstäbe 7 quer zur Umfangsrichtung der Mantelfläche 27 stabilisieren und formschlüssig fixieren, ermöglichen die Führungsrollen 26 der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b somit, dass die daran anliegenden Abtriebsstäbe 7 in Querrichtung daran abgleiten können. Die Abgleitmöglichkeit wird genutzt, wenn die Führungseinheit 36 um die zweite Schwenkachse 35 verschwenkt wird, die rechtwinkelig zu den Drehachsen 28 der in der ersten und zweiten Führungsebene 44a, 44b angeordneten Führungsrollen 26 verläuft.The lateral surfaces 27 the one in the first and second management level 44a . 44b arranged guide rollers 26 are expediently smooth surface, so that the output rods 7 transverse to the circumferential direction of the lateral surfaces 27 slidable on these lateral surfaces 27 issue. Unlike the ones with guide grooves 45 equipped leadership roles 26 the third management level 44c holding the output rods 7 transverse to the circumferential direction of the lateral surface 27 stabilize and fix form-fitting, allow the guide rollers 26 the first and second management levels 44a . 44b Thus, that the adjacent output rods 7 can slide off in the transverse direction. The sliding possibility is used when the guide unit 36 around the second pivot axis 35 is pivoted, which is perpendicular to the axes of rotation 28 the one in the first and second management level 44a . 44b arranged guide rollers 26 runs.
Die zweite Schwenkachse 35 liegt im Übrigen zweckmäßigerweise in einem Bereich zwischen einerseits den Drehachsen 28 der Führungsrollen 26 der ersten Führungsebene 44a und andererseits dem Grundträger 13 und/oder dem Antriebsbereich 5.The second pivot axis 35 Incidentally, it is expedient to lie in an area between, on the one hand, the axes of rotation 28 the leadership roles 26 the first management level 44a and, on the other hand, the basic carrier 13 and / or the drive area 5 ,
Die zweite Schwenkachse 35 läuft zweckmäßigerweise parallel zu den Drehachsen 28 der in der dritten Führungsebene 44c angeordneten Führungsrollen 26.The second pivot axis 35 expediently runs parallel to the axes of rotation 28 the one in the third management level 44c arranged guide rollers 26 ,
Wenn die Kraftübertragungsstruktur 3 durch die Antriebsmittel 3 betätigt wird und insbesondere zu einer Auslenkbewegung 23 veranlasst wird, erfahren die Abtriebsstäbe 7 durch die Führungsrollen 26 eine Querabstützung. Je nachdem, in welche Querrichtung die Kraftübertragungsstruktur 3 ausgelenkt wird, führt die Führungseinheit 36 dabei bedingt durch die von den Abtriebsstäben 7 auf die Führungsrollen 26 ausgeübten Querkräfte eine Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse 34 und/oder um die zweite Schwenkachse 35 aus.When the power transmission structure 3 by the drive means 3 is actuated and in particular to a deflection movement 23 is caused, learn the output rods 7 through the guide rollers 26 a transverse support. Depending on which transverse direction the power transmission structure 3 is deflected, leads the leadership unit 36 thereby due to the of the output rods 7 on the leadership roles 26 exerted transverse forces a pivoting movement about the first pivot axis 34 and / or about the second pivot axis 35 out.
Ungeachtet der bevorzugt zur Verfügung gestellten Schwenkbeweglichkeit wird jedenfalls das Durchbiegungsvermögen der Kraftübertragungsstruktur 3 aufgrund der die Abtriebsstäbe 7 abstützenden Führungsrollen 26 begünstigt, so dass auch schon mit verhältnismäßig geringen axialen Relativbewegungen der Abtriebsstäbe 7 große Querauslenkungen der Kraftübertragungsstruktur 3 und insbesondere deren Kopfbereiches 6 realisierbar sind.In any case, regardless of the pivoting mobility preferably provided, the deflection capacity of the power transmission structure 3 due to the output rods 7 supporting guide rollers 26 favors, so even with relatively small relative axial movements of the output rods 7 large transverse deflections of the power transmission structure 3 and in particular their head area 6 are feasible.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102009015977 A1 [0002] DE 102009015977 A1 [0002]
