DE4142846A1 - Pneumatischer drehantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Drehantrieb.

Aus der US-Patentschrift 48 38 148 ist ein pneumatischer Drehantrieb bekannt, bei dem innerhalb eines Gehäuses eine Welle und ein Umlenkkörper angeordnet sind. Der Umlenkkörper wird dabei von einem ringförmig geschlossenen Riemen vollständig umgeben, der mit einer Außenverzahnung versehen ist und auf die Welle, die entsprechend komplementär verzahnt ist, eingreift. Der ringförmige Riemen ist derart um den Umlenkkörper gelegt, daß der Riemen eine nierenförmige Kontur umschließt. Diese nierenförmige Kontur wird dabei insgesamt von den Druckmittelkammern dargestellt. Je nach Druckmittelbeaufschlagung wandert der ringförmig angelegte Riemen zu der einen oder anderen Seite, so weit, bis ein Riemenabschnitt entweder an der einen oder anderen Seite des Umlenkkörpers zur Anlage kommt und nicht mehr weiter ausweichen kann. Die zwischen diesen Endanschlagpositionen vorhandene Drehhubstrecke ist über die Verzahnungen an Riemen und Welle auf die Welle selbst übertragbar, so daß nach außen eine effektive Drehbewegung der Welle entsteht. Im Idealfall müßte der Riemen bei entsprechender Druckbeaufschlagung nicht verschieben, sondern die Nierenform quasi abwickelnd abrollen. Bei dem aus der US-Patentschrift bekannten Drehantrieb ergibt sich jedoch, daß der Riemen im Bereich des an der Innenwandung anliegenden Abschnittes bei Druckbeaufschlagung durchrutschen kann und sich somit effektiv ein kleinerer Umfangsabwicklungsbereich des nierenförmig angelegten Riemens ergibt. Dies hat dann zur Folge, daß aufgrund der sich ergebenden kleineren Abwicklungsstrecke der Nierenkontur auch effektiv ein kleinerer außen abgreifbarer Drehwinkelaktionsbereich entsteht. Des weiteren entsteht der Nachteil, daß durch die Ausweichmöglichkeit des Riemens die an der Drehwelle aufbringbare Kraft von der Haftreibung und im ungünstigsten Fall nur von der noch kleineren Gleitreibung begrenzt wird.

In der Patentanmeldung 41 11 117.6-53 ist bereits ein Drehantrieb vorgeschlagen, der mit zwei Umlenkkörpern versehen ist, die voneinander beabstandet und jeweils über den Riemen am Außenumfang der Welle anliegen. Bei diesem Drehantrieb ergibt sich wie bei dem oben aus dem US-Patent bekannten Drehantrieb, daß der Riemen für sich gesehen ein ringförmig geschlossener Riemen ist. Dabei ergibt sich der Nachteil, daß ein solcher ringförmig geschlossener Riemen relativ aufwendig in der Herstellung ist, da dieser entweder im ganzen in Spritzgußtechnik hergestellt, oder wenn er aus Bandmaterial hergestellt wird, die Enden anschließend in aufwendiger Weise zusammengeklebt werden müssen. Dies macht den Riemen und damit den Drehantrieb in seiner Herstellung aufwendig und teuer.

Aufgabe ist es daher, den Riemen kostengünstiger zu gestalten und gleichzeitig eine darauf abgestimmte kostengünstige Zugentlastung des Riemens vorzuschlagen, die außerdem eine sichere Führung des Riemens und damit große abgreifbare Kräfte an der Welle gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem pneumatischen Drehantrieb durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltungist in dem Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung hat sich dabei mit dem Problem befaßt, daß bei einer Teilung des Riemens derart, daß der Riemen aus einem Bandabschnitt definierter Länge besteht, zwar der Riemen sehr preiswert und einfach "von der Rolle" entnehmbar ist, daß sich dadurch jedoch die Notwendigkeit ergibt, die Enden des Riemens sowie den Riemen selbst so zu sichern, daß die Enden des Riemenbandes sich nicht ungewollt voneinander beabstanden bzw. derart entfernen, daß der Riemen bei hoher Druckbeaufschlagung vollends aus seiner Verankerung gerissen wird. Dieses Problem ist damit erfindungsgemäß gelöst, indem das Gehäuse an der Innenwandung entlang der Bereiche, in denen der Riemen bei der Drehhubbewegung auf der Innenwandung verbleibt, mit einer bezüglich der Riemenverzahnung komplementären Verzahnung versehen ist. Damit wird der Riemen zumindest abschnittsweise derart ortsfest gehalten, daß die Riemenenden nicht aus ihrer Verankerung, welche sich hier im Bereich des Preßgliedes befindet, gerissen werden können. Somit ergibt sich in dem Bereich nahe den Enden des Riemens quasi eine Zugentlastung. Hinsichtlich der Verwendung eines Riemens, der aus einem Bandabschnitt definierter Länge besteht, ergibt sich gemeinsam mit der Innenverzahnung des Gehäuses die Lösung der Aufgabe dahingehend, daß nun bei solchen Drehantrieben kein von vornherein in ringförmig geschlossener Form hergestellter Riemen mehr notwendig ist, sondern daß vielmehr nun der Riemen quasi von der Rolle entnommen werden kann. Hinsichtlich der gegenüber dem Stand der Technik beschriebenen Problematik ergibt sich insbesondere bei einer Drehantriebsart ähnlich der des o. g. US-Patentes nun durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene teilweise Innenverzahnung des Gehäuses die in die Verzahnung des Riemens komplementär hineingreift, durch dieses erfinderisch hinzugefügte Merkmal außerdem ein optimales Abrollen des Riemens und daraus eine Kraftübertragung mit hoher Wirkung. Bei der Verwendung der Erfindung bei einem Drehantrieb nach Art der oben angegebenen Patentanmeldung P 41 11 117.6-53 ergibt sich eine recht zweckmäßige Ausführung dadurch, daß die Innenwandung des Gehäuses in den Bereichen nahe des bzw. der Umlenkkörper mit der komplementären Verzahnung versehen ist. Auch hierbei wird der Riemen in diesem Abschnitt nahe den Riemenenden zugentlastet, so daß die Riemenenden nicht aus ihrer Verankerung gerissen werden können. Des weiteren wird auch hier wie bei der Verwendung der Erfindung in einer Drehantriebsausführung nach Art der US-Patentschrift 48 38 148 ein optimales Abrollen des Riemens entlang der Innenwandung des Gehäuses gewährleistet, wodurch sich eine effiziente Kraftübertragung zwischen Riemen und Welle ergibt.

Bei der Verwendung der Erfindung in einem Drehantrieb nach Art der o.g. US-Patentanmeldung wäre die Riementeilung dort vorzunehmen, bzw. die Enden dort anzuordnen, wo der Umlenkkörper die Innenwandung des Gehäuses über den Riemen berührt. In diesem Bereich wäre dann gemäß den in der Erfindung gegebenen Merkmalen der Innenwandbereich des Gehäuses, nahe dem Umlenkkörper, zu verzahnen. Hierbei wäre dann ähnlich wie bei einem Drehantrieb nach Art der Patentanmeldung P 41 11 117.6-53 ein Preßglied vorsehbar, welches in diesem Bereich den Riemen zusätzlich haltend und dichtend an den Umlenkkörper andrückt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher beschrieben.

Die Abbildung zeigt einen Drehantrieb nach Art der Patentanmeldung 41 11 117.6-53, bei dem nun die Erfindung Verwendung findet. Hierbei ist eine Welle 3 vorgesehen, die zumindest durch einen der Gehäusedeckel (nicht dargestellt) nach außen geführt ist. Am Außenumfang sind zwei sich voneinander beabstandende Umlenkkörper 5, 6 über den Riemen 2 am Außenumfang der Welle 3 anliegend angeordnet. Es ist zu erkennen, daß der Riemen 2 nun nicht mehr aus einem ringförmig geschlossenen Band besteht, sondern aus einem Bandabschnitt definierter Länge. Die beiden Enden sind quasi auf einer Ebene liegend über eine kleine Lücke 9 beabstandet aneinandergrenzend zueinander geführt und über das Preßglied 4 an den darunter entlang gleitenden Riemenabschnitt angepreßt. Die Anpressung dient zum einen dem Halten der Riemenenden und zum anderen der entsprechenden Abdichtung der sich auf der rechten und linken Seite bildenden Druckkammern. Die Umlenkkörper 5, 6 sind dabei zylindrisch ausgestaltet und besitzen entsprechend dieser Querschnittsdarstellung einen kreisrunden Querschnitt, sind jedoch vorzugsweise nicht drehbar gelagert, sondern ortsfest im Gehäuse 1 angeordnet. Die Innenwandung des Gehäuses 1, in dem der Riemen 2 bei Druckmittelbeaufschlagung sich bewegt, ist im Bereich nahe den Umlenkkörpern 5, 6 mit einer komplementären Verzahnung 7, 8 bezüglich der Verzahnung des Riemens 2 versehen. Das heißt, die Riemenverzahnung greift hier mehr oder weniger schlüssig in die Verzahnung 7, 8 des Gehäuses 1 bzw. der Innenwandung des Gehäuses ein und ist somit gegen Verrutschen, Verschieben und dergleichen gesichert. Der Riemen 2 ist jedoch nicht nur in diesem Bereich außen verzahnt, sondern zumindest über den größten Teil seiner Länge, die mit der Welle 3 und mit der Gehäuseinnenwandverzahnung 7, 8 in Eingriff stehen. Der Einfachheit halber ist jedoch der Riemen 2, da er durch die vorgeschlagene Erfindung nun "von der Rolle" entnehmend verwendbar ist, auch über die gesamte Länge verzahnt.

Insgesamt ergibt sich eine extrem preiswerte Verwendung von Riemenmaterial "von der Rolle", d. h. als Meterware. Es erübrigt sich damit, die recht aufwendige Herstellung des ansonsten bekannten ringförmig geschlossenen Riemens. Dabei ist zudem die Verwendung bzw. Einbringung von Drahtarmierungen in Längsrichtung des Riemens zur zusätzlichen Zerreißsicherung durch die Verwendung von Bandmaterial von der Rolle einfacher und preiswerter realisierbar. Durch die Verzahnung der Gehäuseinnenwandung wird der Bandriemen in jeder Riemenstellung zugentlastet gehalten, so daß der Riemen bzw. die Riemenenden sich nicht bei hoher und/oder langer Druckbeaufschlagung lösen können.

Claims (2)

1. Pneumatischer Drehantrieb mit einem über Deckel druckmitteldicht verschlossenen Gehäuse (1) und einer mindestens durch einen der Deckel aus dem Gehäuse herausgeführten Welle (3), mit einem mindestens ein innerhalb des Gehäuses angeordneten Umlenkkörper (5, 6) umschlingenden und zwei bewegliche Druckmittelkammern bildenden Riemen (2), bei dem über einen Teil seiner Länge über ein einstellbares Preßglied (4) zwei Riementeilabschnitte zur druckmitteldichten Trennung beider Druckkammern voneinander aufeinander preßbar sind, und der Riemen (2) aus einem Bandabschnitt definierter Länge besteht, dessen beide Enden in gleicher Ebene aneinandergrenzend über das Preßglied (4) gehalten sind, und das Gehäuse an der Innenwandung entlang der Bereiche, in denen der Riemen (2) bei Drehhubbewegungen auf der Innenwandung verbleibt, mit einer bezüglich der Riemenverzahnung komplementären Verzahnung (7, 8) versehen ist.

2. Pneumatischer Drehantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Riemenverzahnung komplementäre Verzahnung (7, 8) der Innenwandung des Gehäuses im Bereich nahe des bzw. der Umlenkkörper (5, 6) angeordnet ist.