DE2848651C2 - Druckmittelbetriebener Stellantrieb - Google Patents
Druckmittelbetriebener StellantriebInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
- F15B15/103—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F3/00—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads
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Description
60
Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetriebenen Stellantrieb mit einem elastisch verformbaren
Balg als Druckraum zur Erzeugung einer Zugkraft, mit flachen Zuggliedern, die in zwei parallelen geraden
Haltegliedern zum Abgriff der Zugkraft gefaßt sind, wobei diese Zugglieder durch das Füllen des schlauchförmig
ausgebildeten Balges quer zur Zugkraftrichtung urt_ quer zur Längserstreckung de: Halteglieder
auseinanderdrängbar sind.
Ein Stellantrieb der vorgenannten Art ist aus der GB-PS 13 36 793 bekannt Bei diesem Stellantrieb sind
die Zugglieder aus elastischem Material ausgeführt das durch einen Balg in der einen Ausführungsform in
Vertiefungen eines umgebenden starren Körpers eingedrückt werden, wodurch an den Haltegfiedern eine
Zugkraft auftritt In der anderen Ausführungsform entfällt der umgebende starre Körper und die
Zugglieder aus elastischem Material werden durch den unter Druck gesetzten Balg so ausgelenkt daf an den
Haltegliedern eine Zugkraft abgenommen werden kann. Bei diesem vorbekannten Stellantrieb können nur
geringe Kräfte erzeugt werden. Der hier erzielbare Wirkungsgrad ist gering und der Steilantrieb hat nur
eine verhältnismäßig geringe Belastbarkeit Auch die Rückstellkraft ist bei diesem Stellantrieb gering, so daß
nur geringe Hubwege erreichbar sind. In der DE-OS 27 11 699 ist ein druckmittelbetriebener Stellantrieb zur
Erzeugung einer Kraft mit einem in parallelen Gliedern gefaßten auffüllbaren Balg beschrieben. Diese Druckschrift
beschreibt ausführlich eine Ausführungsform der ais Halteglieder ausgeführten Endverschlüsse. Dieser
Stellantrieb dient als Hubkissen in erster Linie zum Ausüben einer Druckkraft zum Füllen des Balges mit
einem Druckmittel. Eine Zugkraft kann an den Haltegliedern nur in geringem Maße abgenommen
werden. Die DE-OS 19 37 402 beschreibt einen Fluidmuskel.
Hier wird zin in ringförmigen Haltegliedern gehaltener schlauchförmiger Balg verwendet der
schraubenförmige Versteifungselemente besitzt Gesonderte Zugglieder sind hier nicht vorhanden. Sie sind
durch die Versteifungselemente in dem Balg ersetzt
Dieser vorbekannte Fluidmuskel hat eine geringe Rückstellkraft und nur einen kleinen Hubweg. Dadurch
ergibt sich auch ein geringer Wirkungsgrad. In den FR-PS 9 51 885 und 9 51 941 sind Stellantriebe beschrieben,
in denen die Zugkraft dadurch erzeugt wird, daß mehrere hintereinander geschaltete, schlauchförmige
Bälge unter Druck gesetzt werden, die sich nach außen frei ausdehnen können, wodurch die Halteglieder
zueinander hin bewegt werden. Diese Stellantriebe haben den Nachteil, daß die Balgaußenflächen nicht
durch Zugglieder abgedeckt sind. Dadurch ist die erzeugbare Zugkraft durch die Balgfestigkeit begrenzt
Der Wirkungsgrad dieser Stellantriebe ist gering. Das gleiche gilt schließlich auch für den in der FR-PS
20 76 768 beschriebenen Stellantrieb, der ebenfalls einen freiliegenden Baig besitzt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem Stellantrieb der voi bekannten Art den Wirkungsgrad zu
verbessern, die Handhabbarkeit zu erleichtern und die Belastbarkeit zu vergrößern.
Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß der Balg aus undehnbarem Material besteht,
seine Seitenflächen bei nicht druckbaaufschiagtem Balg
in an sich bekannter Weise ungefaltet aufeinander liegen und der Balg im maximal aufgeblasenen Zustand
in den wesentlichen Teilen seiner Länge sich der Kreiszylinderform weitgehend annähert, wobei die
stirnseitigen Balgenden dann im freiliegenden Zustand halbkugelfcrmige Kappen über aem Balgquerschnitt
bilden, daß der Balg sich von dem einen Halteglied zürn
anderen Halteglied erstreckt, wobei diese Hälteglieder parallel, zur Achse der kreiszylindrischen Balgieile und
quer zur Zugkraft für das seitliche Auseinanderdrängen der freiliegenden Zugglieder beim Füllen des Balges mit
Druckmittel über die entsprechende ganze Seitenlänge
der Zugglieder befestigt sind, und daß der gesamte Stellantrieb zwischen den Haltegliedern über deren
ganzen Abstand quer zur Zugrichtung elastisch verformbar ist.
Durch die Erfindung ist ein druckmittelbetriebener Stellantrieb mit einem elastisch verformbaren Balg als
Druckraum zur Erzeugung einer Zugkraft geschaffen, der im entleerten Zustand eine flache Form besitzt.
Dadurch ist es möglich mit einem guten Wirkungsgrad to einen großen Hub auszuführen, bei dem hohe Zugkräfte
erzeugt werden. Die Handhabbarkeit dieses Stellantriebes ist dadurch gegenüber den vorbekannten Stellantrieben
überraschend verbessert worden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Lmteransprüchen.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispieie r-rr Erfindung
beschrieben, die in der Zeichnung •i.'g^'sWt sind.
In der Zeichnung ist
Fig. 1 eine perspektivische Darr:'-ing einer Ausfüh- jo
rungsform eines Stellantriebes
F i g. 2 eine perspektivisch· ' '^-stellung einer zweiten
Ausführungsform eines Stellantriebes,
Fig.3 e!ne perspektivische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform eiaes Stellantriebes mit parillel zu
den Haltegliedern verlaufenden Abschnitten der Zugglieder und sialomförmig hindurchgeführtem Balg,
F i g. 4 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Stellantriebes, bei dem die in
den Haltegliedern gefaßten Seitenwände des Balges als 3i>
Zugglieder dienen,
F i g. 5 eine perspektivische Darstellung einer weiterentwickelten
Ausführungsform des Stellantriebes der Fig.4, bei der der Balg durch parallel zu den
Haltegliedern verlaufende Steppnähte in eine Anzahl v, von Einzelkammern unterteilt ist und
Fig.6 eine Schnittdarstellung des Stellantriebes der
F i g. 5 längs der Linie I-II in der F i g. 5.
Der allgemein mit 1' in Fig. 1 bezeichnete druckmittelbetriebene Stellantrieb besteht aus einem unteren 4u
Halteglied 2, einem dazu parallel angeordneten oberen Halteglied 2' In den Haltegliedern 2 und 2' sind die
Seitenwände eines kreiszylinderförmigen Balges 3 gefaßt. Weiterhin sind in den Haltegliedern 2 und 2' die
Endkanten von Zuggliedern 1 Defestigt, die die beiden -r>
äußeren Seiten des Balges überdecken. An einem stirnseitigen Balgende 3" ist eine Zuleitung 4 angebracht.
Über ein nicht gezeigtes Ventil kann in den Balg ein Druckmit'el eingefüllt und unter Druck gesetzt
sowie aus dem Balg abgesaugt werden. Bei entleertem ·,» und nicht druckbeaufschlagtem Balg liegen dessen
innere Seitenflächen 3' aufeinander. In dieser Stellung haben die Halteglieder 2 ir>d 2' den größten Abstand
voneinander. Die ebenfalls in den Haltegliedern befestigten Zugglieder 1 bestehen in dieser Ausiüh- ;>
rungsiorm des Stellantriebes Γ aus flexiblen, undehnbaren
Bändern. Diese Bänder können beispielsweise aus Federstah) ausgebildet sein, so daß der Balg 3 auf den
beiden Außenflächen von Federplatten abgedeckt ist. Die Federplatten sind dabei so ausgeführt, daß sie die
beiden Halteglieder bei druckfreiem Balg in die Endstellung drücken, in der sie den größten Abstand
voneinander haben. Wenn nun über das Ventil und durch die Zuleitung in das Innere des Balges ein
Druckmittel eingefüllt und unter Druck gesetzt wird, nimmt der Balg seine Kreiszylinderform an. Dadurch
werden die Zugglieder 1 nach außen verdrängt und die Halteglieder 2 und 2' zueinander hin bewegt, wobei an
den Haltegliedern eine Zugkraft abgenommen werden kann. In der Kreiszylinderform bilden die stirnseitigen
Balgenden 3" im freiliegenden Zustand halbkugelförmige
Kappen über dem Balgquerschnitt.
In Fig.2 'St eine weitere Ausführungsform eines druckmittelbetriebenen Stellantriebes gezeigt, der allgemein
mit 1" bezeichnet ist wobei diese Ausführungsform eine Weiterentwicklung des Stellantriebes der
F i g. 1 ist Auch hier sind die beiden parallel zueinander verlaufenden Halteglieder 2 und 2' vorhanden. In diesen
Haltegliedern 2 und 2" sind die Zugglieder 1 befestigt, die auch hier als Federplatten ausgebildet sind. Das
durch die Federplatten eingeschlossene Volumen ist auf den Stirnseiten durch zwei seitlich angebrachte starre
Flächen 5 abgeschlossen. Die Flächen 5 sind durch das untere Halgegfied 2 und durch eine untere starre
Verstrebung 6 miteinander verbunden. Die Bewegung des Stellantriebes erfolgt durch das obere Halteglied 2'
wobei das Halteglied und die Stirnkanten der Federp'atten auf den einander zugewandten starren
Flächen 5 abgedichtet gleiten. Bei dieser Ausführungsform des Stellantriebes I" kann auf die Verwendung
eines gesonderten Balges verzichtet werden. In einer der starren Flächen 5 ist die Zuleitung 4 vorgesehen,
durch die das Druckmittel hindurchgeht Im völlig entleerten Zustand liegen die Innenflächen der Zugglieder
weitgehend aufeinander. Lediglich die Zuleitung 4 hat noch eine Verbindung mit dem Druckmittelinnenraum.
Die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform eines
druckmittelbetriebenen Stellantriebes, der allgemein mit Y" bezeichnet ist, kann ebenfalls als Weiterentwicklung
des Stellantriebes Y der Fig. 1 angesehen werden.
Diese Ausführungsform ermöglicht einen größeren Hubweg bei gleichen Druckmittelvolumen oder bei
geringerem Druckmittelvolumen einen gleichen Hubweg vie bei der Ausführungsform der Fig. I. In den
beiden Haltegliedern sind die Enden der bandförmigen Zugglieder 1 befestigt. Diese Zugglieder 1 sind parallel
zu den Haltegiiedern durch Steppnähte 7 miteinander verbunden. Hierdurch ergeben sich Bänderabschnitte
7". Durch diese Bänderabschnitte 7" ist ein schlauch.ormiger Balg 3 sialomförmig hindurchgeführt. Das untere
Balgende steht als halbkugelförmige Kappe aber den ersten Bandabschnitt vor. Das andere Balgende steht
über den letzten Bandabschnitt neben dern oberen Halteglied als halbkugelförmige Kappe \or und endet in
der Zuleitung 4 für das Druckmittel.
In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform eines druckmittelbetriebenen Stellantriebs dargestellt. Dieser
allgemein mit 11 bezeichnete Stellaniieb besteht aus den
beiden Haltgliedern 2 und 2", in denen die Seitenwände 3' des Balges 3 gehalten sind. Der Balg 3 ist auch hier
etwa kreiszylinderförrrig ausgebildet und er hat an den Stirnseiten ebenfalls halbkugelförmige Kappen 3". Hier
sird eile Zugglieder 1 der Ausführungsform der F · g. 1
weggelassen. Dafür ist der Balg aus einem M&ierial mit
ausreichender Festigkeit ausgeführt. In dieser Ausführungsform des Stellantriebes ist die Zuleitung 4 in dem
unteren Halteglied 2 verlegt, wobei dieses Halteglied als Endverschluß des Balges 3 ausgebildet ist.
In den F i g. 5 und 6 ist schließlich noch eine weitere
Ausführungsform eines druckmittelbetriebenen Stellantriebes 11' dargestellt, der eine Weiterbildung der
Ausführungsform der Fig.4 ist, wobei in Fig. £ ein
Schnitt längs der Linie I-II in der Fig.5 dargestellt ist.
Bei diesem Stellantrieb 11' sind in den beiden parallelen
Haltegliedern 2 und 2' die benachbarten Seiten eines
Balges 3 gefaßt. Auch hier dient der Balg 3 gleichzeitig
als Zugglied, Der Balg 3 ist durch druckmitteldichte Steppnähte 7 in eine Anzahl von Einzelkariimern T
unterteilt, wobei die Steppnähte 7 nicht bis zu den Stirnenden des Balges geführt sind Zwischen den
Innenflächen der Balgstirnenden und den Steppnahtenden sind Durchströmöffnungen 8 freigelassen, durch die
das Druckmittel in die einzelnen Einzelkammcrn T einströmen kann. Wie bei der Ausführungsform der
Fig.4 ist die Zuleitung 4 in dem unteren Halteglied 2
vorgesehen, das hier ebenfalls als Endverschluß ausgebildet ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Druckmittelbetriebener Stellantrieb mit einem elastisch verformbaren Balg als Druckraum zur
Erzeugung einer Zugkraft, mit flachen Zuggliedern. die in zwei parallelen geraden Haltegliedern zum
Abgriff der Zagkraft gefaßt, sind, wobei diese Zugglieder durch das Füllen des schlauchförmig
ausgebildeten Balges quer zur Zugkraftrichtung und quer zur Längserstreckung der Halteglieder ausein- in
anderdrängbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Balg (3) aus undehnbarem Material besteht, seine Seitenflächen (3') bei nicht druckbeaufschlagtem
Balg (3) in an sich bekannter Weise ungefaltet aufeinander liegen und der Balg (3) im ;>
maximal aufgeblasenen Zustand in den wesentlichen Teilen seiner Länge sich der Kreiszylinderform
weitgehend annähert, wobei die stirnseitigen Balgenden
(3") dann im freiliegenden Zustand halbkugelförmige Kappen über dem Balgquerschnitt bilden, ji>
daß der Baig (3) sich von dem einen Halteglied (2) zum anderen Halteglied (2') erstreckt, wobei diese
Halteglied'.- (2, 2') parallel zur Achse der kreiszylindrischen Balgteile (3) und quer zur Zugkraft für
das seitliche Auseinanderdrängen der freiliegenden 2■".
Zugglieder (1) beim Füllen des Balges (3) mit Druckmittel über die entsprechende ganze Seitenlänge
der Zugglieder (1) befestigt sind, und daß der gesamte Stellantrieb (1') zwischen den Haltegliedern
(2, 2') über deren ganzen Abstand quer zur so Zugrichtung elastisch verformbar ist.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in Halteglieder (2, 2') gefaßten Seiten wände (3') des Balges als die Zugglieder (1)
dienen.
3. Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in H<Jteg' edern (2, 21) gefaßter
Balg (3) parallel zu den Haltegaedern (2, 2') durch
Steppnähte (7) in Einzelkammern (7') unterteilt ist.
4. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei der Baig zwischen den Zuggliedern angebracht ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zugglieder (1) aufeinanderliegend gefaßt und als Bänder ausgebildet sind.
5. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bandförmige Zugglieder (1) parallel zu
den Haltegliedern (2, 2') durch Steppnähte (7) miteinander verbunden sind und daß der Balg (3)
slalomförmig durch die abgesteppten Bänderabschnitte
(7") geführt ist, so daß die kreiszylindrischen Balgteile (3) zwischen den Zuggliedern (1) liegen.
6. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet
daß die Zugglieder (1) als Federplatten ausgebildet sind.
7. Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von zwei Federplatten eingeschlossene
Volumen durch zwei seitlich angebrachte starre Flächen (5) abgedichtet ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19782848651 DE2848651C2 (de) | 1978-11-07 | 1978-11-07 | Druckmittelbetriebener Stellantrieb |
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DE19782848651 DE2848651C2 (de) | 1978-11-07 | 1978-11-07 | Druckmittelbetriebener Stellantrieb |
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DE2848651A1 DE2848651A1 (de) | 1980-06-12 |
DE2848651C2 true DE2848651C2 (de) | 1984-03-01 |
Family
ID=6054262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19782848651 Expired DE2848651C2 (de) | 1978-11-07 | 1978-11-07 | Druckmittelbetriebener Stellantrieb |
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Country | Link |
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