DE2542782C3 - Druckmittelbetriebener Drehantreib - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetriebenen Drehantrieb mit mindestens einem Faltenbalg, dessen eines Ende an einem Rahmen des Drehantriebs festgelegt ist und dessen freies Ende auf einen Hebel einwirkt, der um einen am Rahmen festgelegten Drehpunkt hin und her verschwenkbar ist und an dem ein Zahnsegment befestigt ist, das mit einem Ablricbszahnrad kämmt.

Ein derartiger Stand der Technik ist bereits durch die US-PS 33 54 722 offenbart, welche eine durch Faltenbälge gebildete Aneroid-Anordnung zeigt, die über ein Zwischengestänge auf ein Zahnsegment arbeitet, welches mit einem einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abtriebszahnrad kämmt, das seinerseits fest mit einer Zeigerwelle verbunden ist. Hierbei dient der Zeiger des Instrumentes der Sichtbarmachung der axialen Längenänderung der Faltenbälge, weshalb es weitgehendst ohne Bedeutung ist, mit welcher Kraft aufgrund des zwischen den Faltenbälgen und dem Zahnsegment befindlichen Kurbeltriebes der Zeiger bewegt wird, sofern sie nur zur Nachführung des Zeigers ausreicht Der Kurbeltrieb ist erforderlich, um

ΐϊ die geradlinige Bewegung beider Faltenbälge auf den Zeiger zu übertragen. Als nachteilig ist anzusehen, daß eine derartige Anordnung die für die Verwendung als Antrieb erforderliche Übertragung großer Kräfte nicht liefern kann.

Die Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, den gattungsgemäßen Drehantrieb so weiter zu bilden, daß er sich zur Erzeugung großer Stellkräfte eignet und gleichzeitig die Vorteile der geringen Reibung, der Einfachheit des Aufbaues und seiner preisgünstigen Herstellung beibehält.

Als Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen daß der mindestens eine Faltenbalg bei Druckbeaufschlagung bogenförmig verformbar ist und mit seinem freien Ende direkt an dem verschwenkbaren Hebel angreift.

jo Damit hat der wenigstens eine Faltenbalg zwar in der unbelasteten Ruhestellung eine gerade Längsachse, jedoch in druckbeaufschlagtem, ausgefahrenem Zustand eine bogenförmige gekrümmte Längsachse, so daß sich die auf den Schwenkarm ausgeübte Kraft direkt und

J5 ohne Modifikation durch ein Zwischengetriebe aus dem Produkt des Innendruckes des Faltenbalges und seinem Querschnitt herleitet. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung auf das in aller Regel komplizierte Zwischengetriebe verzichtet, wird diese einfach in ihrem Aufbau, äußerst kleinbauend und preisgünstig in ihrer Herstellung.

Als günstig hat die Erfindung erkannt, die Längsachse des mindestens einen Faltenbalges in der eingefahrenen Endstellung senkrecht zu dem verschwenkbaren Hebel anzuordnen, da dann zumindest bei Beginn der Arbeitsbewegung des Faltenbalges ein günstiger, senkrechter Kraftangriff am Hebel gewährleistet ist. Bei einer derartigen Anordnung wäre es dann sinnvoll, das Zahnsegment asymmetrisch im Bereich seines einen Endes am Hebel zu befestigen.

Bei vielen Ausführungsformen gilt es mit einem Minimum an Antriebskraft auszukommen, d. h. durch einen Kraftangriff an einem möglichst großen Hebelarm einen möglichst großen Drehwinkel bei einem möglichst kleinen Schwenkwinkel an einem entsprechenden Auslenkpunkt des Hebels zu erzeugen. Es gilt also, während des Betriebes einen Kompromiß zwischen dem optimalen Auslenkpunkt und dem Kraftantriebspunkt zu finden. Dieser optimale Kompromiß wird, anders als bei der gelenkartig starren Verbindung von Faltenbalg und Hebel bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, daß der Hebel als drehbar gelagerte Gewindespindel ausgebildet ist, auf der eine Gewindehülse aufgeschraubt ist, die mit dem freien Ende des Faltenbalgs verbunden ist. Der Kraftangriffspunkt kann also vor oder während des Betriebes längs des Schwenkhebels verschoben werden, der dabei in einer bestimmten

Zuordnung zum Schwenkweg des Hebels automatisch oder von Hand beispielsweise über einen Schneckentrieb angetrieben werden kann. Die automatische Verschiebung des Kraftangriffspunktes kann auch vorgegeben sein.

Bei Vorrichtungen, die für größere Kräfte ausgelegt sind, kann man die Rückstellkraft durch einen zweiten Faltenbalg erzeugen, wobei sich empfiehlt, beide Faltenbälge direkt an dem schwenkbaren Hebel angreifen zu lassen.

Ferner ist es möglich, die beiden Faltenbälge an jeweils einem gesonderten Hebel angreifen zu lassen, wobei die beiden Hebel um den Drehpunkt schwenkbar und miteinander und mit dem Zahnsegment fest verbunden sind. Es ist dann für jeden Faltenbalg ein senkrechter Kraftangriffspunkt realisierbar. Hierbei besteht die Möglichkeit, die beiden Faltenbälge zwischen den Hebeln anzuordnen, was zwar ein relativ breites Zahnsegment wegen des großen Winkels, den die Hebel einschließen, bedingt, bei dem jedoch in vorteilhafter Weise eine zentrale Druckmittelzuführung möglich ist.

Schließlich schlägt eine zweckmäßige Weiterbildung vor, bei Vorrichtungen mit zwei entgegengesetzt arbeitenden Faltenbälgen jedem Faltenbalg eine Hebel-Zahnsegment-Anordnung zuzuordnen, wobei die beiden Zahnsegmente mit einem gemeinsamen Abtriebs zahnrad kämmen, so daß jeweils einer der Faltenbälge die betreffende eine Bewegung der hin- und hergehenden Bewegung aktiv ausführt, während der andere dabei mitgeschleppt wird und dann die Rückbewegung des anderen Faltenbalges aktiv ausführt. Es ist aber auch möglich, die Vorrichtung so zu gestalten, daß jedes Zahnsegment mit einem separaten Abtriebszahnrad kämmt und die beiden Abtriebszahnräder über gegensinnig wirkende Freiläufe eine gemeinsame Abtriebswelle antreiben.

Dies bedeutet, daß die über eine Rückstellkraft bewirkte Rückwärts-Wendebewegung jedes Faltenbalges im Freilauf erfolgt, was den Vorteil hat, daß während dieser Rückwärts-Wendebewegung des einen Faltenbalges der andere wiederum aktiv antreiben kann. Dabei ist je nach Art der Kupplung nicht nur eine hin- und hergehende Bewegung sondern auch eine fortlaufende konstante Drehbewegung in einer Richtung möglich. Auch sind bei einer Hin- und Herbewegung voneinander unabhängige Schwenk- bzw. Drehwinkel unterschiedlicher Größe möglich.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen

Fig. la und Ib ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der einr-n bzw. anderen Endstellung,

F i g. 2a und 2b schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel in der einen Endstellung in zwei zueinander senkrechten Ansichten,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel in einer Mittelstellung,

F i g. 4a und 4b ein viertes Ausführungsbeispiel in der Darstellung der F ig. 2,

F i g. 5a und 5b ein fünftes Ausführungsbeispiel,

F i g. 6a und 6b ein sechstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 7a und 7b ein siebentes Ausführungsbeispiel und F i g. 8 ein achtes Ausfülirungsbeispiel.

Die crrindungsgeiTiäßo Vorrichtung besitzt einen kolbenlosen Antrieb, der eine im wesentlichen translatorische Bewegung ausführt, und Zwischenglieder, die diese translatorische Bewegung in eine Rotationsbewegung eines Drehteils umwandeln, die hin- und

^r> hergehend oder auch in die eine oder andere Richtung umlaufend sein kann. Die im wesentlichen translatorische Bewegung erfolgt mittels mindestens eines elastischen Faltenbalges, dessen eines Ende ortsfest eingespannt, und dessen anderes Ende freibeweglich ist und der pneumatisch, hydraulisch od. dgl. angetrieben sein kann. Dazu ist der Faltenbalg mit einem Mehrwegeventil verbunden, über das abwechselnd dem Faltenbalg entlüftet wird. Der Balgmantel ist glatt oder wellenförmig und besteht aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff, wobei dieser im letzteren Falle als Spritzgußteil ausgebildet sein kann. Die Umwandlung der translatorischen in eine Drehbewegung erfolgt über mindestens ein Zahnsegment, das mit einem Abtriebszahnrad oder einem anderen Zahnsegment

ίο kämmt, an dessen Drehachse das betreffende angetriebene Drehteil drehfest angeordnet ist.

Bei dem in der F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel bes'tzt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein etwa quadratisches, schmales Grundgehäuse 11 aus Kunststoff, in dessen einer Seitenwand das eine Ende 13 eines etwa horizontal angeordneten Faltenbalgs 12 ortsfest eingespannt ist, während das freie bewegbare Ende 14 an einem einarmigen Hebel 16 angreif¹ und schwenkbar dann befestigt ist. Der Hebel 16 ist an

.io seinem einen Ende um eine Achse 17 schwenkbar und mit dem anderen Ende einstückig mit einem Zahnsegment 18 verbunden. Das Zahnsegment 18 kämmt mit einem im Gehäuse ί 1 drehbar gelagerten Abtriebszahnrad oder -ritzel 19, dessen Abtriebswelle 21 vorzugswei-

J) se nach außerhalb des Gehäuses zum Antrieb eines nicht dargestellten Drehteils führt. Das Zahnsegment 18 ist im Bereich eines Endes, also asymmetrisch mit dem Hebel 16 verbunden. Die Länge des Zahnsegments 18 entspricht irn wesentlichen dem maximal erreichbaren Schwenkwinkel α. Im Angriffspunkt 22 des freien Endes 14 des Faltenbalgs 12 am Hebel 16 ist auch das eine Ende einer Zugfeder 23 befestigt, deren anderes Ende vorzugsweise an derjenigen Gehäusewand 24 befestigt ist, in der auch das Ende 13 des Faltenbalgs 12 ortsfest gehalten ist. An der dieser Wand 24 des Gehäuse 11 etwa diagonal gegenüberliegenden Gehäusewand ist ein verstellbarer Anschlag 26 vorgesehen, der den vom Faltenbalg 12 bewirkten Schwenkweg des Hebels 16 beispielsweise durch Beeinflussung des Mehrwegeventils begrenzt.

In der in Fig. la dargestellten Ausgangsstellung des erfindungsgemäßen Drehantriebs ist der Hebel 16 etwa vertikal angeordnet, so daß ein günstiger senkrechter Kraftangriff des Faltenbalgs 12 am Hebel 16 erfolgt.

Dabei ist die Zugfeder 23 in ihrer entspannten Stellung; sie kann aber auch etwas vorgespannt sein. Wird nun über eine Mediumleitung 27 und ein nicht dargestelltes Mehrwegeventil das Druckmedium, beispielsweise Luft, öl od. dgl. zugeführt, so expandiert der Faltenbalg 12 in Richtung seiner Längsachse und verschwenkt den Hebel 16 in Richtung des Pfeiles A wodurch das mit dem Zahnsegment 18 kämmende Abtriebszahnrad 19 bzw. die Abtriebswelle 21 in Richtung des Pfeiles C gedreht wird. In der in Fig. Ib dargestellten Endstel-

b5 lung Ist der Hebel 16 um den durch den verstellbaren Anschlag 26 bestimmten Schwenkwinkel a. verschwenkt, während das Abtriebszahnrad 19 um einen bestimmten Drehwinkel β gedreht wurde. Der Falten-

balg 12 erfährt dabei entsprechend dem Abstand des Angriffspunktes 22 von der Achse 17 des Hebels 16 eine gewisse kreisförmige Abbiegung und es wird sein wellenförmiger Mantel 28 gedehnt. Aufgrund des großen möglichen Übersetzungsverhältnisses von Zahnsegment 18 zu Abtriebszahnrad bzw. -ritzel 19 ist schon bei einem relativ kleinen Schwenkwinkel α ein Drehwinkel β der Abtriebswelle 21 bis zu 180° und mehr möglich. Beispielsweise ist bei einem Übersetzungsverhältnis von 1 :5 und einem Schwenkwinkel λ = 45° ein Drehwinkel β von größer als 180° möglich. Wird nur ein Drehwinkel β = 90° zugelassen, so ist die Abbiegung des Faltenbalgs 12 entsprechend gering, so daß die Biegebelastung des Mantels 28 gering gehalten ist. In der in F i g. Ib dargestellten Endstellung ist die Zugfeder 23 gespannt, so daß sie den Hebel 16 in seine Ausgangsstellung dann zurückziehen kann, wenn der Faltenbalg 12 über das nicht dargestellte Mehrwegeventil entlüftet wird. Dadurch wird der Hebel 16 in Gegenrichtung gemäß Pfeil ß verschwenkt und das Abtriebszahnrad 19 bzw. die Abtriebswelle 21 entsprechend Pfeil D zurückgedreht. Der rückwärtige Schwenkweg ist durch die Zugkraft der Zugfeder 23 begrenzt, er kann aber ebenfalls durch einen entsprechenden verstellbaren Anschlag begrenzt sein.

Auch das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist in demselben, nicht dargestellten, Grundgehäuse 11 angeordnet und unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 darin, daß ein zweiter gegenläufig angetriebener und im wesentlichen identischer Faltenbalg 32 vorgesehen ist, dessen eines Ende 33 in der der Gehäusewand 24 gegenüberliegenden Gehäusewand fest eingespannt ist und dessen freies bewegliches Ende 34 im selben Angriffspunkt 22 des Hebels 16 angreift. Es ist also die Zugfeder 23 durch den zweiten Faltenbalg 32 ersetzt, so daß diese Ausführungsform für größere Kräfte einsetzbar ist. Ausgehend von einer senkrechten Endlage des Hebels 16. in der der Kraftangriff des Faltenbalgs 12 am Hebel 16 senkrecht verläuft, ist der Hebel 16 sowohl nach der einen als auch nach der anderen Seite um den Winkel <x aktiv durch einen Faltenbalg schwenkbar, wobei zusätzlich ein zweiter Anschlag 36 vorgesehen ist. Die bauliche Zuordnung der Elemente kann aber auch so erfolgen, daß der senkrechte Kraftangriff in der Mittellage des Schwenkweges erfolgt, so daß dann die Faltenbälge 12, 32 die entsprechende Abbiegung von positiv nach negativ durchlaufen. Die beiden Faltenbälge 12, 32 sind mit ihren freien Enden 14 u. 34 einander zugewandt so angeordnet, daß ihre Längsmittelachsen miteinander fluchten. Der Faltenbalg 32 ist über eine Leitung 37 mit dem nicht dargestellten Mehrwegeventil verbunden.

Das in der F i g. 3 dargestellte dritte Ausführur.gsbeispiel vorliegender Erfindung unterscheidet sich von dem in der F i g. 2 dargestellten dadurch, daß das Zahnsegment 18 im Bereich seiner Symmetrieachse mit dem Hebel 16 verbunden ist, so daß der Hebel 16 ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Mittelstellung sowohl nach der einen als auch nach der anderen Seite um den Winkel α verschwenkt werden kann. Dies bedeutet, daß im wesentlichen im Bereich der Mittelstellung der Kraftangriff der Faltenbälge 12, 32 am Hebel 16 senkrecht erfolgt Wie beim Ausführungsbeispiel der F i g. 2 ist der Faltenbalg 12 entlüftet, wenn beispielsweise dem Faltenbalg 32 über die Leitung 37 das verwendete Druckmedium zugeführt wird, und umgekehrt

Das in F i g. 4 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig.2 dargestellten dadurch, daß am Zahnsegment 18 außer dem Hebel 16, der wie in Fig.2 im Bereich des einen Endes befestigt ist, ein zweiter Hebel 46 im Bereich des anderen Endes ■i vorgesehen ist. Die beiden Hebel 16 und 46 schließen etwa einen dem Schwenkwinkel α entsprechenden Winkel miteinander ein und sind, da sie starr miteinander gekoppelt sind, auch auf derselben Achse 17 miteinander schwenkbar. Von den beiden Faltenbälgen 12 und 32, die ebenfalls gegenläufig angetrieben und mit ihren freien Enden 14, 34 einander zugewandt sind, greift der eine Faltenbalg 12 am Hebel 16 und der andere Faltenbalg 32 am Hebel 46 an, wobei die Angriffspunkte 22, 42 etwa auf gleicher Höhe liegen.

Auch diese Anordnung ist in dem in Fig. 1 und 3 dargestellten Grundgehäuse 11 unterzubringen. Vorteilhaft ist hier der konstante Drehwinke! und die Möglichkeit, größere Kräfte übertragen zu können.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei starr aneinander gekoppelten Hebeln 16, 46 dargestellt, bei dem die beiden Faltenbälge 12 und 32 zwar ebenfalls gegenläufig angetrieben, jedoch mit ihren freien beweglichen Enden 14, 34 einander abgewandt und mit ihren eingespannten Enden 13, 33

y, einander zugewandt sind. Die beiden Faltenbälge 12, 32 sind also zwischen den beiden Hebeln 16,46 angeordnet, was zwar ein relativ breites Zahnsegment 18 wegen des großen Winkels, den die Hebel 16, 46 einschließen, bedingt, bei dem jedoch eine zentrale Mediumzuführung

jo 47 möglich ist. Die beiden Faltenbälge 12, 32 sind auch hier so angeordnet, daß ihre Längsachsen miteinander fluchten, so daß auch die Angriffspunkte 22, 42 auf gleicher Höhe liegen.

In den Fig. 6 und 7 sind Ausführungsbeispiele

r. schematisch dargestellt, bei denen zwei Faltenbälge 12', 32' und zwei miteinander nicht verbundene Hebel 16', 46' mit je einem Zahnsegment 18' bzw. 48' vorgesehen sind. Es ergeben sich also zwei Einheiten, von denen die eine aus dem Faltenbalg 12', dem Hebel 16' und dem

4Ii Zahnsegment 18' und die andere aus unterschiedlicher Weise miteinander gekoppelt sind.

Gemäß Fig. 6, in deren Teilfigur a) die beiden Einheiter zur Übersicht räumlich nebeneinander dargestellt sind, kämmen die Zahnsegmente 18' und 48' mit

j-, einem gemeinsamen Abtriebszahnrad 49, das drehfest mit der Abtriebswelle 21 verbunden ist und das etwas breiter als das Abtriebszahnrad 19 ist, da die beiden Hebel 16' und 46', wie aus Teilfigur b) hervorgeht, parallel nebeneinander angeordnet sind. Die beiden

,ο Hebel 16' und 46' sind auf derselben Achse 17 schwenkbar gelagert. Damit der eine Faltenbalg 12' einen Arbeitshub in Richtung des Pfeiles A und der andere Faltenbalg 32' zeitlich danach einen Arbeitshub in Richtung des Pfeiles B ausführen kann, wobei der

i-, jeweils andere Faltenbalg entlüftet ist, ist der Hebel 16' im Bereich des einen Endes des eines Zahnsegmentes 18' und der Hebel 46' im Bereich des anderen Endes des anderen Zahnsegmentes 48' befestigt. Die beiden Einheiten sind also über das gemeinsame Abtriebszahn-

H, rad 49 in ihrer Bewegung zwangsweise miteinander gekoppelt Die beiden Hebel 16' und 46' sind um den Schwenkwinkel α zueinander versetzt Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind verstellbare Anschläge 26 und 36 vorgesehen. Der senkrechte Kraftangriff innerhalb

ι,-, jeder Einheit ist gewährleistet Es versteht sich, daß die beiden Zahnsegmente 18', 48' auch einstückig miteinander sein können.

Bei dem in Fig.7 dargestellten Ausführungsbeispiel

besitzt jede Einheit 12', 16', 18' bzw. 32', 46', 48' zusätzlich eine Rückholfeder 23' bzw. 43', die parallel zum betreffenden Faltenbalg 12', 32' angeordnet ist. Die Hebel 16', 46' sind um ihre gemeinsame Achse 17 relativ zueinander verschwenkbar. Die Anordnung der Hebel ο 16', 46' bezüglich ihrer Zahnsegmente 18', 48' ist dieselbe wie in Fig.6. Der entscheidende Unterschied besteht jedoch darin, daß das Zahnsegment 18' mit einem Abtriebszahnrad 19' und das Zahnsegment 48' mit einem Abtriebszahnrad 49' kämmt. Die Abtriebs-Zahnräder 19' und 49' sind auf der gemeinsamen Abtriebswelle 21 relativ zueinander verdrehbar. Beide Abtriebszahnräder 19', 49' besitzen deshalb Freilaufnaben 51, 52 derart, daß das Abtriebszahnrad 19' bei Antrieb in Richtung des Pfeiles C, also bei Betätigung des Faltenbalgs 12' und Verschwenken des Hebels 16' in Richtung des Pfeiles A, mit der Abtriebswelle 21 in drehfester Verbindung ist, während es sich bei der durch die Rückholfeder 23' bewirkten Rückbewegung aufgrund der Freilaufnabe 51 gegenüber der Abtriebswelle 21 frei drehen kann. Entsprechend umgekehrt gilt dies beim Abtriebszahnrad 49', das in Drehrichtung D bzw. in Schwenkrichtung B, also bei Antrieb des Faltenbalges 32', mit der Abtriebswelle 21 drehfest verbunden ist, während in Gegenrichtung bei Rückführung des Hebels 46' durch die Rückholfeder 43' die Freilaufnabe 52 wirkt. Es kann also jede Einheit eine voneinander unabhängige Bewegung besitzen, und zwar hinsichtlich Richtung und Größe. Dementsprechend können auch die vorgesehenen Anschläge 26 und 36 unterschiedlich eingeschaltet sein. Statt der gegenläufigen Bewegung der beiden Faltenbalge 12' und 32' könnte diese durch entsprechende Kopplung auch gleichsinnig erfolgen, so daß sich dann eine konstante Drehbewegung in einer Richtung ergibt und wobei die beiden Faltenbälge nacheinander (5 und abwechselnd betätigt werden. In beiden Fällen ist ein flexibel einstellbarer Schwenkwinkel für die von den beiden Einheiten bewirkte Drehbewegung möglich, die entweder in einer Richtung oder, wie in F i g. 7 dargestellt, hin- und hergehend erfolgt Auch bei dieser Ausführungsform ist stets ein senkrechter Kraftangriff gegeben und es kann auch diese Ausführungsform in das in den Fig. 1 und 3 dargestellte Grundgehäuse 11 eingesetzt werden.

Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig.6 dargestellten erstens dadurch, daß dieses Ausführungsbeispiel in einem Gehäuse untergebracht ist, das aus zwei gleichen gegenüber F i g. 1 um 90° gedrehten, spiegelbildlich zueinander zusammengeflanschten Grundgehäusen 11 besteht. Im Bereich der Flansche 53 ist das einzige Abtriebszahnrad 19 und die Abtriebswelle 21 angeordnet. Der zweite unterschied bestem darin, daß die beiden aus dem Faltenbalg 12" bzw. 32", dem Hebel 16" bzw. 46" und dem Zahnsegment 18" bzw. 48" bestehenden Einheiten zu beiden Seiten des Abtriebszahnrades 19 einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die beiden als Kugelgelenk ausgebildeten Schwenkpunkte 56 und 57 der Hebel 16" und 46" einander abgewandt und in einer horizontalen bo Ebene angeordnet sind. Die beiden Faltenbälge 12" und 32" sind mit ihrem ortsfesten Ende 13", 33" in miteinander fluchtenden Gehäusewänden befestigt, parallel zueinander angeordnet und gleichsinnig gerichtet angetrieben. Wie aus Fig.8 ersichtlich, sind die Einheilen 12", 16", 18" bzw. 32", 46", 48" derart zueinander angeordnet, daß man, wenn der eine Hebel 46" in horizontaler Ebei.e angeordnet ist, der andere Hebel 16" um den Schwenkwinkel α beispielsweise nach unten verschwenkt ist. Dabei ragen die Zahnsegmente 18", 48" ausgehend vom betreffenden Hebel 16", 46" nach oben. Wird nun gemäß F i g. 8 der Faltenbalg 32" betätigt, so bewegt sich der betreffende Hebel 46" gemäß Pfeil A nach unten, so daß sich das Abtriebszahnrad 19 gemäß Pfeil C dreht, während sich aufgrund des entlüfteten Faltenbalgs 12" der betreffende Hebel 16" gemäß Pfeil B nach oben bewegt, da dessen Zahnsegment 18" mit dem angetriebenen Abtriebszahnrad 19 kämmt. Bei der entgegengesetzten Drehung gemäß Pfeil D wird dem Faltenbalg 12" das Druckmedium zugeführt und der Faltenbalg 32" entlüftet. Zu Beginn der Faltenbalgbetätigung ist der betreffende Faltenbalg jeweils senkrecht zum Hebel angeordnet, so daß ein senkrechter Kraftangriff besteht. Dieses Ausführungsbeispiel ist waagebalkenartig ausgebildet. Ein weiterer Vorteil bei dieser Anordnung besteht darin, daß das Abtriebszahnrad 19 und damit die Abtriebswelle 21 mittig im Gesamtgehäuse angeordnet ist. Auch hier sind verstellbare Anschläge 26, 36 vorgesehen. Ein weiterer Vorteil bietet die senkrechte Anordnung der Faltenbälge 12" und 32" da auf diese Weise beispielsweise bei einem Pneumatik-Antrieb evtl. sich bildendes Kondensat mit einfachen Mitteln gesammelt und abgezogen werden kann, beispielsweise dadurch, daß das freie bewegliche Ende 14", 34" der Faltenbälge 12", 32" mit einer verschließbaren öffnung versehen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 8 sind ferner die Hebel 16", 46" als Gewindespindeln ausgebildet, die an ihrem einen Ende mittels der Kugelgelenke 56 bzw. 57 in der betreffenden Gehäusewand drehbar und schwenkbar und an ihrem anderen Ende in einem betreffenden Lager 58 am Zahnsegment 18" bzw. 48" drehbar gelagert sind. Auf der Gewindespindel 16" bzw. 46" ist eine Hülse 59 mit Innengewinde bewegbar, die den Angriffspunkt für den betreffenden Faltenbalg 12" bhw. bzw. 32" bildet und an der das freie Ende 14", 34" des Faltenbalgs 12", 32" schwenkbar befestigt ist. Auf diese Weise kann vor und/oder während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Verhältnis von Wegauslenkung und Kraftangriff in optimaler Weise gesteuert werden. Es ist also mit einem Minimum an Antriebskraft ein möglichst großer Drehwinkel erzeugbar, was mit anderen Worten bedeutet, daß mit einem Kraftangriff an einem möglichst großen Hebelarm dieser möglichst große Drehwinkel bei einem möglichst kleinen Schwenkwinkel eines bestimmten Wegauslenkpunktes des Hebels erzeugbar ist. Es sind ferner optimale Kraftangriffspunkte für verschiedene Faltenbalgsystemgrößen einstellbar. Demgegenüber muß der starre Angriffspunkt der anderen Ausführungsbeispiele zwischen Schwenkachse und Zahnsegment von vornherein fest gewählt sein. Der Antrieb der Gewindespindel 16" bzw. 46" kann beispielsweise durch das in der Zeichnung dargestellte Schneckengetriebe entweder automatisch oder von Hand erfolgen, wobei die Schnecke 61 drehfest an der Gewindespindel und das Ritzel 62 ortsfest oder mit dem Hebel entsprechend bewegbar am Gehäuse angeordnet ist. Es versteht sich, daß auch die Hebel der vorgenannten Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 7 als Gewindespindeln ausgebildet und dabei entsprechend gelagert und angetrieben sein können und daß der Angriffspunkt oder die betreffenden Angriffspunkte längs der Hebel vor oder während des Betriebes verstellbar sein können.

Wie insbesondere aus den Fig. 1, 3 und 8 deutlich wird, in denen das Grundgehäuse 11 angedeutet ist, kann entsprechend einem Baukastensystem im gleichen Grundgehäuse 11 der Antrieb nur durch Austausch von Schwenkwinkelelementen in den Drehwinkeln, Drehmomenten und Bewegungsformen beliebig verändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetriebener Drehantrieb mit mindestens einem Faltenbalg, dessen eines Ende an einem Rahmen des Drehantriebes festgelegt ist und dessen freies Ende auf einen Hebel einwirkt, der um einen am Rahmen festgelegten Drehpunkt hin und her verschwenkbar ist und an dem ein Zahnsegment befestigt ist, das mit einem Abtriebszahnrad kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Faltenbalg (12, 12', 12", 32, 32', 32") bei Druckbeaufschlagung bogenförmig verformbar ist und mit seinem freien Ende (14, 14", 34, 34") direkt an dem verschwenkbaren Hebel (16,16', 16", 46,46', 46") angreift.

2. Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des mindestens einen Faltenbalges (12, 12', 12", 32, 32', 32") in der eingefahrenen Endstellung senkrecht zu dem verschwenkbaren Hebel (16,16', 16", 46,46', 46") steht.

3. Drehantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verschwenkbare Hebel (16", 46") als drehbare Gewindespindel ausgebildet ist, die mit dem freien Ende (14", 34") des Faltenbalgs (12", 32") verbunden ist.

4. Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei entgegengesetzt arbeitenden Fallenbälgen, dadurch gekennzeichne*, daß beide Faltenbälge (12, 32) direkt an dem schwenkbaren Hebel (16) angreifen.

5. Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei entgegengesetzt arbeitenden Faltenbälgen und zwei um den Drehpunkt schwenkbaren Hebeln, die miteinander und mit dem Zahnsegment fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Hebel (16,46) ein Faltenbalg (12,32) angreift.

6. Drehantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Faltenbälge (12, 32) zwischen den Hebeln (16,46) angeordnet sind.

7. Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei entgegengesetzt arbeitenden Faltenbälgen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Faltenbalg (12', 12", 32', 32") eine Hebel-Zahnsegment-Anordnung (16', 18'; 46', 48'; 16", 18"; 46", 48") zugeordnet ist, wobei die beiden Zahnsegmente (18', 18", 48', 48") mit einem gemeinsamen Abtriebszahnrad (19, 49) kämmen.

8. Drehantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit zwei entgegengesetzt arbeitenden Faltenbälgen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Faltenbalg (12', 32') eine Hebel-Zahnsegment-Anordnung (16' 18'; 46', 48') zugeordnet ist, wobei jedes Zahnsegment (18', 48') mit einem Abtriebszahnrad (19', 49') kämmt und die beiden Abtriebszahnräder (19', 49') über gegensinnig wirkende Freiläufe (51, 52) eine gemeinsame Abtriebswelle (21) antreiben.