DE202020004034U1 - Drive device, in particular drive device for a tool - Google Patents

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Abstract

Antriebs-Vorrichtung (10, 10.3, 10.5), insbesondere Antriebs-Vorrichtung für zumindest ein Werkzeug (44, 46, 62, 64),
- mit zumindest einer druckdichten Kammer (20, 20.3),
- mit zumindest einer elastisch verformbaren Membran (30, 50), die als Deckelfläche der druckdichten Kammer (20, 20.3) vorhanden ist,
- wobei die elastisch verformbare Membran (30, 50) in einem ersten Zustand (32, 52) nach innen gewölbt und damit konkav ausgebildet ist und in einem zweiten Zustand (36, 56) nach außen gewölbt und damit konvex ausgebildet ist.

Figure DE202020004034U1_0000
Drive device (10, 10.3, 10.5), in particular drive device for at least one tool (44, 46, 62, 64),
- with at least one pressure-tight chamber (20, 20.3),
- With at least one elastically deformable membrane (30, 50), which is present as a cover surface of the pressure-tight chamber (20, 20.3),
- wherein the elastically deformable membrane (30, 50) is curved inward in a first state (32, 52) and is thus concave and in a second state (36, 56) is curved outward and is thus convex.
Figure DE202020004034U1_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft eine Antriebs-Vorrichtung, insbesondere eine Antriebs-Vorrichtung für zumindest ein Werkzeug, beispielsweise für einen Greifer oder für ein Prägewerkzeug.The invention relates to a drive device, in particular a drive device for at least one tool, for example for a gripper or for an embossing tool.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Im Anlagenbau müssen vielseitige Bewegungen mittels Antriebs-Vorrichtungen angetrieben werden. Die Antriebs-Vorrichtungen nutzen zur Erzeugung einer Bewegung verschiedene Energiequellen und sind meist von größerer Komplexität. Dadurch können sich bei bestimmten Anwendungen Einschränkungen ergeben.In plant construction, versatile movements must be driven by means of drive devices. The drive devices use different energy sources to generate a movement and are usually of greater complexity. This can result in restrictions for certain applications.

Darüber hinaus sind die im Stand der Technik bekannten Lösungen oftmals nur in eingeschränkter Weise für solche Branchen nutzbar, in denen hohe Anforderungen an die Reinigbarkeit und Sterilisierbarkeit gestellt wird. Insbesondere bei Antriebs-Vorrichtungen für die aseptische Produktion und für die Produktion in Reinräumen wird daher häufig auf Lösungen zurückgegriffen, bei denen die Antriebs-Vorrichtungen verdeckt integriert werden, so dass lediglich die Bewegung in den Produktionsraum geführt wird. Dies ist in der Regel nur unter sehr hohem Aufwand möglich, da eine komplexe Kinematik für die Umsetzung der Bewegung erforderlich ist. Im Handel verfügbare Antriebs-Vorrichtungen arbeiten zudem oft mit Linearbewegungen, bei denen eines oder mehrere Elemente zwischen dem Produktionsraum und dem Innenraum der Antriebs-Vorrichtung hin und her bewegt werden. Derartige Lösungen bringen daher das Risiko von Keim-, Wirkstoff- oder Schmierstoff-Verschleppungen mit sich. Darüber hinaus können hierbei Partikel generiert und/oder verschleppt werden. Die Komplexität der jeweiligen Antriebs-Vorrichtungen bringt darüber hinaus höhere Herstellungskosten, einen erhöhten Wartungsaufwand und in der Regel auch einen vergleichsweise großen Bauraum mit sich.In addition, the solutions known in the prior art can often only be used to a limited extent for sectors in which high demands are made on cleanability and sterilizability. In particular in the case of drive devices for aseptic production and for production in clean rooms, solutions are therefore often used in which the drive devices are integrated in a concealed manner, so that only the movement is guided into the production room. This is usually only possible with a great deal of effort, since complex kinematics are required to implement the movement. In addition, commercially available drive devices often work with linear movements, in which one or more elements are moved back and forth between the production space and the interior of the drive device. Such solutions therefore entail the risk of germs, active substances or lubricants being carried over. In addition, particles can be generated and / or carried over here. The complexity of the respective drive devices also entails higher manufacturing costs, increased maintenance expenditure and, as a rule, also a comparatively large installation space.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Antriebs-Vorrichtung für zumindest ein Werkzeug anzugeben, die auch unter aseptischen Bedingungen eingesetzt werden kann.Proceeding from this previously known prior art, the invention is based on the object of specifying an improved drive device for at least one tool, which can also be used under aseptic conditions.

Die erfindungsgemäße Antriebs-Vorrichtung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an diesen Anspruch anschließenden weiteren Ansprüchen.The drive device according to the invention is given by the features of main claim 1. Useful further developments of the invention are the subject of further claims which follow this claim.

Die erfindungsgemäße Antriebs-Vorrichtung besitzt zumindest eine elastisch verformbare Membran, die als Deckelfläche einer druckdichten Kammer vorhanden ist. Die elastisch verformbare Membran ist dabei in einem ersten Zustand nach innen gewölbt und damit konkav ausgebildet und in einem zweiten Zustand nach außen gewölbt und damit konvex ausgebildet. Der Querschnitt der Kammer und der Querschnitt der verformbaren Membran kann grundsätzlich frei gewählt werden, so dass diese an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann.The drive device according to the invention has at least one elastically deformable membrane which is present as the cover surface of a pressure-tight chamber. The elastically deformable membrane is arched inward in a first state and thus formed concave, and in a second state arched outward and thus formed convex. The cross-section of the chamber and the cross-section of the deformable membrane can in principle be freely selected so that it can be adapted to different requirements.

Bei einer Verformung der elastischen Membran können mehrere geometrisch bestimmte Zustände eingenommen werden. Diese Zustände können grundsätzlich sowohl stabil als auch metastabil eingenommen werden. Aus einem stabilen Grundzustand kann die Membran durch eine Krafteinwirkung in einen weiteren stabilen oder einen metastabilen Zustand verformt werden. Die Rückstellung der Membran aus einem metastabilen Zustand kann nach Ausgleich der auf die Membran wirkenden Kräfte durch die aufgebaute Eigenspannung der Membran erfolgen. Die Rückstellung aus einem stabilen Zustand erfolgt dagegen durch eine weitere Krafteinwirkung, die der ersten Krafteinwirkung entgegengesetzt ist. Dies kann insbesondere durch eine Druckumkehr in der Kammer oder auch durch eine anderweitige Betätigung der Membran, beispielsweise durch eine innen oder außen ansetzende Feder, einen sonstigen Betätiger oder eine vergleichbare Rückstellkraft, erfolgen.When the elastic membrane is deformed, several geometrically determined states can be assumed. In principle, these states can be assumed both stable and metastable. From a stable basic state, the membrane can be deformed into a further stable or metastable state by the action of force. The recovery of the membrane from a metastable state can take place after the forces acting on the membrane have been balanced by the internal stress built up in the membrane. The restoration from a stable state, on the other hand, takes place through an additional force that is opposite to the first force. This can be done in particular by reversing the pressure in the chamber or by actuating the membrane in some other way, for example by an internal or external spring, another actuator or a comparable restoring force.

Die Verformung der Membran kann grundsätzlich durch jede von außen oder von innen auf die Membran wirkende Kraft erfolgen. Beispielsweise kann eine Verformung der Membran durch einen Betätiger, eine Feder oder den Zylinder eines Kolben-Zylinder-Aggregats erfolgen.In principle, the membrane can be deformed by any force acting on the membrane from outside or inside. For example, the membrane can be deformed by an actuator, a spring or the cylinder of a piston-cylinder unit.

Die Verformung der Membran kann vorzugsweise durch das Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der innerhalb der Kammer liegenden Membranseite (Innenseite) und der Außenseite der Membran erfolgen. Zur Erzeugung einer solchen Druckdifferenz kann zumindest ein Druckanschluss an der Kammer vorhanden sein. An dem Druckanschluss kann eine Leitung angeschlossen sein, über die die Kammer mit einem Unterdruck und/oder mit einem Überdruck beaufschlagt werden kann. Vorzugsweise kann der Druckanschluss mit zumindest einer Hydraulikleitung oder mit zumindest einer Pneumatikleitung verbunden sein.The deformation of the membrane can preferably take place by generating a pressure difference between the membrane side (inside) lying inside the chamber and the outside of the membrane. To generate such a pressure difference, at least one pressure connection can be provided on the chamber. A line can be connected to the pressure connection via which the chamber can be subjected to negative pressure and / or positive pressure. The pressure connection can preferably be connected to at least one hydraulic line or to at least one pneumatic line.

Durch die Verwendung einer elastisch verformbaren Membran kann auf den Einsatz von längsverschieblich oder verschwenkbaren Teilen im Wesentlichen verzichtet werden. Dadurch sind keinerlei Lagerstellen oder tribologisch beanspruchten Gelenke erforderlich. Dies reduziert den Wartungsaufwand gegenüber den im Stand der Technik bekannten Lösungen. Die erfindungsgemäße Antriebs-Vorrichtung kommt ohne offenliegende Leitungen oder offenliegende Führungen aus. Auch sind im Betrieb keine Schmierstoffe erforderlich, die potentiell in den Produktionsbereich einer Anlage gelangen könnten. Das einfache Arbeitsprinzip ermöglicht somit eine gut zu reinigende und einfache konstruktive Ausgestaltung, die die Antriebs-Vorrichtung speziell für Anwendungen in Steril- und Reinräumen attraktiv macht. Da die Anzahl der Bauteile sehr gering gehalten werden kann, sinken zudem die Herstellungskosten sowie die Ausfallwahrscheinlichkeit. Durch die geringere Masse der erfindungsgemäßen Antriebs-Vorrichtung im Vergleich zu bekannten Lösungen bietet diese zudem die Möglichkeit, auch in dynamischen Anwendungen eingesetzt zu werden und die hervorgerufenen Belastungen zu reduzieren.By using an elastically deformable membrane, the use of longitudinally displaceable or pivotable parts can essentially be dispensed with. As a result, there are no bearing points or tribologically stressed Joints required. This reduces the maintenance effort compared to the solutions known in the prior art. The drive device according to the invention manages without exposed lines or exposed guides. Also, no lubricants are required during operation that could potentially get into the production area of a system. The simple working principle thus enables an easy-to-clean and simple structural design that makes the drive device particularly attractive for applications in sterile and clean rooms. Since the number of components can be kept very low, the manufacturing costs and the probability of failure also decrease. Due to the lower mass of the drive device according to the invention compared to known solutions, it also offers the possibility of being used in dynamic applications and of reducing the loads caused.

Die elastisch verformbare Membran kann selbst als Werkzeug dienen und beispielsweise zum Greifen von Werkstücken verwendet werden.The elastically deformable membrane can itself serve as a tool and can be used, for example, to grip workpieces.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest ein Werkzeug an der elastisch verformbaren Membran befestigt oder befestigbar sein.In an advantageous embodiment, at least one tool can be attached or attachable to the elastically deformable membrane.

Sofern mehrere Werkzeuge vorhanden sind, können diese an einer gemeinsamen Membran vorhanden sein. In diesem Fall können die Werkzeuge vorzugsweise außermittig der gemeinsamen Membran befestigt oder befestigbar sein. Bei der Verwendung einer gemeinsamen Membran werden alle an dieser Membran befestigten Werkzeuge gleichzeitig angetrieben, wenn auch nicht zwangsläufig alle in dieselbe Richtung. Alternativ dazu kann bei mehreren Werkzeugen jedes Werkzeug an einer eigenen Membran befestigt sein. Dadurch können die Werkzeuge getrennt voneinander bewegt werden. Auch eine Kombination von einerseits mehreren Werkzeugen an einer gemeinsamen Membran und zumindest einem anderen Werkzeug an einer eigenen, anderen Membran ist möglich.If several tools are available, they can be present on a common membrane. In this case, the tools can preferably be attached or attachable off-center of the common membrane. When using a common membrane, all tools attached to this membrane are driven simultaneously, although not necessarily all in the same direction. Alternatively, if there are several tools, each tool can be attached to its own membrane. This allows the tools to be moved separately from one another. A combination of several tools on a common membrane and at least one other tool on a separate, different membrane is also possible.

Grundsätzlich können die verwendeten Werkzeuge direkt an der Membran befestigt werden. Die Werkzeuge können in diesem Fall fest oder lösbar an der Membran angeordnet sein.In principle, the tools used can be attached directly to the membrane. In this case, the tools can be arranged fixedly or detachably on the membrane.

Vorzugsweise kann zumindest ein Verbindungselement fest an der zumindest einen Membran angeordnet sein. An diesem Verbindungselement kann das zumindest eine Werkzeug lösbar befestigt werden. At least one connecting element can preferably be fixedly arranged on the at least one membrane. The at least one tool can be releasably attached to this connecting element.

Das Verbindungselement kann in diesem Fall für eine Übertragung der Bewegung von der elastisch verformbaren Membran auf das Werkzeug dienen. Gleichzeitig kann ein einfacher Austausch des Werkzeugs erfolgen, sollte dies beispielsweise zu Wartungs- oder Reinigungszwecken erforderlich sein. Auch ein Umbau der Vorrichtung zur Anpassung an unterschiedliche zu bearbeitenden Werkstücke kann auf diese Weise einfach und rasch realisiert werden.In this case, the connecting element can serve to transfer the movement from the elastically deformable membrane to the tool. At the same time, the tool can be easily exchanged, should this be necessary, for example, for maintenance or cleaning purposes. A conversion of the device to adapt it to different workpieces to be machined can also be implemented quickly and easily in this way.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere für pneumatische oder hydraulische Greif- und/oder Spannsysteme genutzt werden. Bei einem Greifersystem kann ein erster Greiferfinger als erstes Werkzeug und ein zweiter Greiferfinger als zweites Werkzeug vorhanden sein. Die beiden Greiferfinger können dabei auf einer gemeinsamen Membran, oder jeweils auf einer eigenen Membran angeordnet sein. Mittels den beiden Greiferfingern kann ein Werkstück kraft- oder formschlüssig gegriffen und gehalten werden. Darüber hinaus könnten auch weitere Greiferfinger als weitere Werkzeuge vorhanden sein. Beispielsweise könnte auch ein einzelner Greiferfinger vorhanden sein, durch den das Werkstück innen gegriffen werden kann.The device according to the invention can be used in particular for pneumatic or hydraulic gripping and / or clamping systems. In a gripper system, there can be a first gripper finger as the first tool and a second gripper finger as the second tool. The two gripper fingers can be arranged on a common membrane, or each on their own membrane. By means of the two gripper fingers, a workpiece can be gripped and held non-positively or positively. In addition, further gripper fingers could also be present as further tools. For example, a single gripper finger could also be present, by means of which the workpiece can be gripped internally.

Alternativ oder zusätzlich zu der Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum der Kammer und dem Umgebungsraum kann ein weiteres Antriebselement vorhanden sein, durch das die Verformung der elastisch verformbaren Membran erfolgen kann. Dieses weitere Antriebselement kann insbesondere im Innenraum der Kammer vorhanden sein. Bei dem weiteren Antriebselement kann es sich beispielsweise um einen Servoantrieb, um einen Pneumatikzylinder, um eine Feder oder um einen elektromagnetischen Antrieb handeln. Das weitere Antriebselement könnte auch von außen auf die Membran einwirken, beispielsweise durch einen Stößel oder den Kolben eines Kolben-Zylinder-Aggregats.As an alternative or in addition to the generation of a pressure difference between the interior of the chamber and the surrounding area, a further drive element can be provided, by means of which the elastically deformable membrane can be deformed. This further drive element can in particular be present in the interior of the chamber. The further drive element can be, for example, a servo drive, a pneumatic cylinder, a spring or an electromagnetic drive. The further drive element could also act on the membrane from the outside, for example by means of a plunger or the piston of a piston-cylinder unit.

Eine Überwachung der Zustände der Membran kann mittels eines Sensors erfolgen, der vorzugsweise im Innenraum der Kammer angeordnet sein kann. Durch den Sensor kann insbesondere festgestellt werden, ob sich die Membran in ihrem Grundzustand oder in dem aus dem Grundzustand ausgelenkten Zustand befindet. Ein solcher Sensor kann beispielsweise einen Dehnmessstreifen aufweisen oder mittels Durchflusssensorik arbeiten. Die Anordnung des Sensors im Innenraum der Kammer bringt den Vorteil mit sich, dass die Antriebs-Vorrichtung nach wie vor einfach zu reinigen ist.The states of the membrane can be monitored by means of a sensor, which can preferably be arranged in the interior of the chamber. The sensor can in particular determine whether the membrane is in its basic state or in the state that has been deflected from the basic state. Such a sensor can, for example, have a strain gauge or work by means of flow sensors. The arrangement of the sensor in the interior of the chamber has the advantage that the drive device is still easy to clean.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.Further advantages and features of the invention can be found in the features further specified in the claims and in the exemplary embodiments below.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen schematischen Schnitt durch eine als Greif-Vorrichtung ausgebildete erste Ausführungsform der Erfindung in ihrem Grundzustand,
  • 2 einen schematischen Schnitt durch die Greif-Vorrichtung gemäß 1 im ausgelenkten Zustand,
  • 3 einen schematischen Schnitt durch eine als Greif-Vorrichtung ausgebildete zweite Ausführungsform der Erfindung in ihrem Grundzustand,
  • 4 einen schematischen Schnitt durch die Greif-Vorrichtung gemäß 3 im ausgelenkten Zustand,
  • 5 einen schematischen Schnitt durch eine als Präge-Vorrichtung ausgebildete dritte Ausführungsform der Erfindung in ihrem Grundzustand und
  • 6 einen schematischen Schnitt durch die Präge-Vorrichtung gemäß 5 im ausgelenkten Zustand.
The invention is described and explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
  • 1 a schematic section through a first embodiment of the invention designed as a gripping device in its basic state,
  • 2 a schematic section through the gripping device according to 1 in the deflected state,
  • 3 a schematic section through a second embodiment of the invention designed as a gripping device in its basic state,
  • 4th a schematic section through the gripping device according to 3 in the deflected state,
  • 5 a schematic section through a formed as a stamping device third embodiment of the invention in its basic state and
  • 6th a schematic section through the embossing device according to 5 in the deflected state.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist in den 1 und 2 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10 besitzt eine Druckkammer 20 mit einem Boden 22 und einer umlaufenden Seitenwand 24. Die Kammer 20 besitzt einen Druckanschluss 26, der im vorliegenden Beispielsfall im Boden 22 der Kammer 20 vorhanden ist.A first embodiment of the device according to the invention 10 is in the 1 and 2 shown schematically. The device 10 has a pressure chamber 20th with a bottom 22nd and a circumferential side wall 24 . The chamber 20th has a pressure connection 26th , which in the present example is in the ground 22nd the chamber 20th is available.

Die Deckelfläche der Kammer 20 wird durch eine elastisch verformbare Membran 30 gebildet. In ihrem in 1 dargestellten Grundzustand 32 ist die Membran 30 konkav vorhanden und damit leicht nach innen gewölbt. Auf der Außenseite 34 der Membran 30 sind im vorliegenden Beispielsfall zwei Verbindungselemente 40, 42 vorhanden. Die beiden Verbindungselemente 40, 42 sind im vorliegenden Beispielsfall symmetrisch an der Membran 30 angeordnet. An den beiden Verbindungselementen 40, 42 ist jeweils ein Werkzeug 44, 46 lösbar befestigt. Im vorliegenden Beispielsfall sind die Werkzeuge 44, 46 jeweils als Greiferfinger ausgebildet. Durch die konkave Ausbildung der Membran 30 in ihrem Grundzustand 32 weisen die Greiferfinger 44, 46 im Grundzustand 32 leicht nach innen und damit aufeinander zu.The top surface of the chamber 20th is made by an elastically deformable membrane 30th educated. In your in 1 shown basic state 32 is the membrane 30th present concave and thus slightly curved inwards. On the outside 34 the membrane 30th are two connecting elements in the present example 40 , 42 available. The two connecting elements 40 , 42 are symmetrical on the membrane in the present example 30th arranged. On the two connecting elements 40 , 42 is one tool each 44 , 46 releasably attached. In this example, the tools are 44 , 46 each designed as a gripper finger. Due to the concave design of the membrane 30th in their basic state 32 point the gripper fingers 44 , 46 in the basic state 32 slightly inwards and thus towards each other.

Durch das Anlegen eines Überdrucks im Innenraum 28 der Kammer kann die Membran 30 aus ihrem Grundzustand 32 ausgelenkt werden, so dass diese den in 2 dargestellten ausgelenkten Zustand 36 einnimmt. In diesem ausgelenkten Zustand 36 ist die Membran 30 konvex vorhanden und damit leicht nach außen gewölbt. Dadurch bewegen sich die Greiferfinger 44, 46 voneinander weg, so dass ein Werkstück 12, das im Grundzustand 32 klemmend zwischen den beiden Greiferfingern gehalten wurde, losgelassen wird. Sobald im Innenraum 28 der Kammer 20 wieder der Druck des Grundzustands 32 vorhanden ist, wird auch die Membran 30 wieder in ihren Grundzustand 32 verformt, so dass sich die Greiferfinger 44, 46 wieder schließen.By creating an overpressure in the interior 28 the chamber can be the membrane 30th from their basic state 32 be deflected, so that this corresponds to the in 2 shown deflected state 36 occupies. In this deflected state 36 is the membrane 30th convex and thus slightly curved outwards. This causes the gripper fingers to move 44 , 46 away from each other so that a workpiece 12 that in the basic state 32 was held clamped between the two gripper fingers, is released. Once in the interior 28 the chamber 20th again the pressure of the ground state 32 is present, so will the membrane 30th back to their basic state 32 deformed so that the gripper fingers 44 , 46 close again.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.3 ist in den 3 und 4 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10.3 besitzt eine erste Druckkammer 20.3 und eine zweite Druckkammer 20.3'. Beide Druckkammern 20.3, 20.3' weisen jeweils einen Boden 22 mit einem Druckanschluss 26 sowie eine umlaufende Seitenwand 24 auf. Die Deckelfläche der beiden Kammern 20.3, 20.3' wird jeweils durch eine elastisch verformbare Membran 50, 50' gebildet. In ihrem in 3 dargestellten Grundzustand 52 ist die Membran 50, 50' jeweils konkav vorhanden und damit leicht nach innen gewölbt. Auf der Außenseite 54 der Membran 50, 50' ist im vorliegenden Beispielsfall jeweils lediglich ein einzelnes Verbindungselement 60, 60' vorhanden. Das Verbindungselement 60, 60' ist mittig der Membran 50, 50' angeordnet. An dem Verbindungselement 60, 60' ist ein als Greiferfinger 62 ausgebildetes Werkzeug 62 lösbar befestigt. Die beiden Kammern 20.3, 20.3' sind mit ihren Membranen 50, 50' aufeinander zu gerichtet, so dass die beiden Greiferfinger 62, 62' zueinander weisen. Im Grundzustand 52 der Membrane 50, 50' ist dabei ein gewisser Abstand zwischen den Greiferfingern 62, 62' vorhanden.A second embodiment of the device according to the invention 10.3 is in the 3 and 4th shown schematically. The device 10.3 has a first pressure chamber 20.3 and a second pressure chamber 20.3 ' . Both pressure chambers 20.3 , 20.3 ' each have a floor 22nd with a pressure connection 26th as well as a circumferential side wall 24 on. The top surface of the two chambers 20.3 , 20.3 ' is each made by an elastically deformable membrane 50 , 50 ' educated. In your in 3 shown basic state 52 is the membrane 50 , 50 ' each concave and therefore slightly curved inward. On the outside 54 the membrane 50 , 50 ' is only a single connecting element in the present example 60 , 60 ' available. The connecting element 60 , 60 ' is in the middle of the membrane 50 , 50 ' arranged. On the connecting element 60 , 60 ' is a gripper finger 62 trained tool 62 releasably attached. The two chambers 20.3 , 20.3 ' are with their membranes 50 , 50 ' directed towards each other so that the two gripper fingers 62 , 62 ' facing each other. In the basic state 52 the membrane 50 , 50 ' there is a certain distance between the gripper fingers 62 , 62 ' available.

Durch das Anlegen eines Überdrucks im Innenraum 28 der jeweiligen Kammern 20.3, 20.3' kann die Membran 50,50' aus ihrem Grundzustand 52 ausgelenkt werden, so dass diese den in 4 dargestellten ausgelenkten Zustand 56 einnimmt. In diesem ausgelenkten Zustand 56 ist die Membran 50, 50' konvex vorhanden und damit leicht nach außen gewölbt. Dadurch bewegen sich die einander gegenüber liegenden Greiferfinger 62, 62' aufeinander zu, so dass der Abstand zwischen den Greiferfingern 62, 62' so weit reduziert wird, dass ein Werkstück 12 zwischen den beiden Greiferfingern 62, 62' klemmend gehalten werden kann (siehe 4). Sobald im Innenraum 28 der Kammer 20.3, 20.3' wieder der Druck des Grundzustands 52 vorhanden ist, wird auch die Membran 50,50' wieder in den Grundzustand 52 verformt, so dass sich die Greiferfinger 62, 62' wieder öffnen.By creating an overpressure in the interior 28 of the respective chambers 20.3 , 20.3 ' can the membrane 50 , 50 ' from their basic state 52 be deflected, so that this corresponds to the in 4th shown deflected state 56 occupies. In this deflected state 56 is the membrane 50 , 50 ' convex and thus slightly curved outwards. As a result, the opposing gripper fingers move 62 , 62 ' towards each other so that the distance between the gripper fingers 62 , 62 ' is reduced so far that a workpiece 12 between the two gripper fingers 62 , 62 ' can be held clamped (see 4th ). Once in the interior 28 the chamber 20.3 , 20.3 ' again the pressure of the ground state 52 is present, so will the membrane 50 , 50 ' back to the basic state 52 deformed so that the gripper fingers 62 , 62 ' to open again.

Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.5 ist in den 5 und 6 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10.5 besitzt eine Druckkammer 20.3 mit einem Boden 22 und einer umlaufenden Seitenwand 24. Die Kammer 20.3 besitzt einen Druckanschluss 26, der im vorliegenden Beispielsfall im Boden 22 der Kammer 20.3 vorhanden ist. Die Deckelfläche der Kammer 20.3 wird durch eine elastisch verformbare Membran 50 gebildet. In ihrem in 5 dargestellten Grundzustand 52 ist die Membran 50 konkav vorhanden und damit leicht nach innen gewölbt. Auf der Außenseite 54 der Membran 50 ist im vorliegenden Beispielsfall ein einzelnes Verbindungselement 60 mittig angeordnet. An dem Verbindungselement 60 ist ein als Prägewerkzeug 64 ausgebildetes Werkzeug lösbar befestigt. Durch das Anlegen eines Überdrucks im Innenraum 28 der Kammer 20.3 kann die Membran 50 aus ihrem Grundzustand 52 ausgelenkt werden, so dass diese den in 6 dargestellten ausgelenkten Zustand 56 einnimmt. In diesem ausgelenkten Zustand 56 ist die Membran 50 konvex vorhanden und damit leicht nach außen gewölbt. Dadurch bewegt sich das Prägewerkzeug 64 auf ein Werkstück 14 zu, so dass dieses geprägt wird (siehe 6). Sobald im Innenraum 28 der Kammer 20.3 wieder der Druck des Grundzustands 52 vorhanden ist, wird auch die Membran 50 wieder in den Grundzustand 52 verformt.A third embodiment of the device according to the invention 10.5 is in the 5 and 6th shown schematically. The device 10.5 has a pressure chamber 20.3 with a bottom 22nd and a circumferential side wall 24 . The chamber 20.3 has a pressure connection 26th , which in the present example is in the ground 22nd the chamber 20.3 is available. The top surface of the chamber 20.3 is made by an elastically deformable membrane 50 educated. In your in 5 shown basic state 52 is the membrane 50 present concave and thus slightly curved inwards. On the outside 54 the membrane 50 is a single connecting element in the present example 60 arranged in the middle. On the connecting element 60 is used as an embossing tool 64 trained tool releasably attached. By creating an overpressure in the interior 28 the chamber 20.3 can the membrane 50 from their basic state 52 be deflected, so that this corresponds to the in 6th shown deflected state 56 occupies. In this deflected state 56 is the membrane 50 convex and thus slightly curved outwards. This causes the embossing tool to move 64 on a workpiece 14th to, so that this is embossed (see 6th ). Once in the interior 28 the chamber 20.3 again the pressure of the ground state 52 is present, so will the membrane 50 back to the basic state 52 deformed.

Im Gegensatz zu den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen könnte der Druckanschluss 26 grundsätzlich auch in der umlaufenden Seitenwand 24 vorhanden sein. Es wäre auch möglich, den Druckanschluss 26 in der Membran 30, 50 selbst oder auch in einem Verbindungselement 40, 42, 60 vorzusehen.In contrast to the exemplary embodiments shown in the drawing, the pressure connection could 26th basically also in the circumferential side wall 24 to be available. It would also be possible to use the pressure connection 26th in the membrane 30th , 50 itself or in a connecting element 40 , 42 , 60 to be provided.

Claims (14)

Antriebs-Vorrichtung (10, 10.3, 10.5), insbesondere Antriebs-Vorrichtung für zumindest ein Werkzeug (44, 46, 62, 64), - mit zumindest einer druckdichten Kammer (20, 20.3), - mit zumindest einer elastisch verformbaren Membran (30, 50), die als Deckelfläche der druckdichten Kammer (20, 20.3) vorhanden ist, - wobei die elastisch verformbare Membran (30, 50) in einem ersten Zustand (32, 52) nach innen gewölbt und damit konkav ausgebildet ist und in einem zweiten Zustand (36, 56) nach außen gewölbt und damit konvex ausgebildet ist.Drive device (10, 10.3, 10.5), in particular drive device for at least one tool (44, 46, 62, 64), - with at least one pressure-tight chamber (20, 20.3), - With at least one elastically deformable membrane (30, 50), which is present as a cover surface of the pressure-tight chamber (20, 20.3), - wherein the elastically deformable membrane (30, 50) is curved inward in a first state (32, 52) and is therefore concave and in a second state (36, 56) is curved outward and is thus convex. Antriebs-Vorrichtung nach Anspruch 1, - dadurch gekennzeichnet, dass - zumindest ein Druckanschluss (26) an der Kammer (20, 20.3), vorhanden ist, - an dem Druckanschluss (26) eine Leitung angeschlossen ist, über die die Kammer (20, 20.3) mit einem Unterdruck und/ oder mit einem Überdruck beaufschlagbar ist.Drive device according to Claim 1 - characterized in that - at least one pressure connection (26) is present on the chamber (20, 20.3), - a line is connected to the pressure connection (26) via which the chamber (20, 20.3) is exposed to a negative pressure and / or can be acted upon with an overpressure. Antriebs-Vorrichtung nach Anspruch 2, - dadurch gekennzeichnet, dass - der Druckanschluss (26) mit zumindest einer Hydraulikleitung oder mit zumindest einer Pneumatikleitung verbunden ist.Drive device according to Claim 2 - characterized in that - the pressure connection (26) is connected to at least one hydraulic line or to at least one pneumatic line. Antriebs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - dadurch gekennzeichnet, dass - an der elastisch verformbaren Membran (30, 50) zumindest ein Werkzeug (44, 46, 62, 64) befestigt oder befestigbar ist.Drive device according to one of the Claims 1 to 3 - characterized in that - at least one tool (44, 46, 62, 64) is fastened or can be fastened to the elastically deformable membrane (30, 50). Antriebs-Vorrichtung nach Anspruch 4, - dadurch gekennzeichnet, dass - mehrere Werkzeuge (44, 46) an einer gemeinsamen Membran (30) befestigt oder befestigbar sind.Drive device according to Claim 4 - characterized in that - several tools (44, 46) are fastened or can be fastened to a common membrane (30). Antriebs-Vorrichtung nach Anspruch 5, - dadurch gekennzeichnet, dass - die mehreren Werkzeuge (44, 46) außermittig der gemeinsamen Membran (30) befestigt sind.Drive device according to Claim 5 - characterized in that - the multiple tools (44, 46) are attached off-center of the common membrane (30). Antriebs-Vorrichtung nach Anspruch 4, - dadurch gekennzeichnet, dass - mehrere Werkzeuge (62) vorhanden sind, - jedes Werkzeug (62) an einer eigenen Membran (50) befestigt ist.Drive device according to Claim 4 - characterized in that - several tools (62) are present, - each tool (62) is attached to its own membrane (50). Antriebs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, - dadurch gekennzeichnet, dass - zumindest ein Verbindungselement (40, 42, 60) fest an der zumindest einen Membran (30, 50) angeordnet ist, - das zumindest eine Werkzeug (44, 46, 62, 64) lösbar an dem Verbindungselement (40, 42, 60) befestigbar ist.Drive device according to one of the Claims 4 to 7th - characterized in that - at least one connecting element (40, 42, 60) is fixedly arranged on the at least one membrane (30, 50), - the at least one tool (44, 46, 62, 64) is detachably attached to the connecting element ( 40, 42, 60) can be fastened. Antriebs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, - dadurch gekennzeichnet, dass - ein erster Greiferfinger (44, 62) als erstes Werkzeug (44, 62) vorhanden ist, - ein zweiter Greiferfinger (46, 62) als zweites Werkzeug (46, 62) vorhanden ist, - mittels den beiden Greiferfingern (44, 46, 62) ein Werkstück (12) kraft- oder formschlüssig greif- und haltbar ist.Drive device according to one of the Claims 4 to 8th - characterized in that - a first gripper finger (44, 62) is present as the first tool (44, 62), - a second gripper finger (46, 62) is present as the second tool (46, 62), - by means of the two Gripper fingers (44, 46, 62) a workpiece (12) can be gripped and held non-positively or positively. Antriebs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, - dadurch gekennzeichnet, dass - das Werkzeug (64) als Prägewerkzeug (64) ausgebildet ist.Drive device according to one of the Claims 4 to 8th - characterized in that - the tool (64) is designed as an embossing tool (64). Antriebs-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, - dadurch gekennzeichnet, dass - ein Antriebselement, insbesondere ein Servoantrieb, ein Pneumatikzylinder oder eine elektromagnetischer Antrieb, zur Verformung der elastisch verformbaren Membran (30, 50) vorhanden ist.Drive device according to one of the preceding claims, - characterized in that - a drive element, in particular a servo drive, a pneumatic cylinder or a electromagnetic drive for deforming the elastically deformable membrane (30, 50) is present. Antriebs-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, - dadurch gekennzeichnet, dass - ein Rückstellelement, insbesondere eine Feder, zur Rückstellung der elastisch verformbaren Membran (30, 50) in ihren Grundzustand (32, 52) vorhanden ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a restoring element, in particular a spring, is provided for restoring the elastically deformable membrane (30, 50) to its basic state (32, 52). Antriebs-Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, - dadurch gekennzeichnet, dass - ein Sensor zur Überwachung des Zustands (32, 36, 52, 56) der elastisch verformbaren Membran (30, 50) vorhanden ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor for monitoring the state (32, 36, 52, 56) of the elastically deformable membrane (30, 50) is present. Antriebs-Vorrichtung nach Anspruch 13, - dadurch gekennzeichnet, dass - der Sensor im Innenraum (28) der Druckkammer (20, 20.3) angeordnet ist.Drive device according to Claim 13 - characterized in that - the sensor is arranged in the interior (28) of the pressure chamber (20, 20.3).
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