DE4446950C2

DE4446950C2 - Schrittantrieb

Info

Publication number: DE4446950C2
Application number: DE4446950A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Kimbara
Original assignee: Three D Composites Research Corp
Current assignee: Three D Composites Research Corp
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2014-12-29
Also published as: DE4446950A1; US5577436A; JPH07197909A; JP2628452B2; FR2714441A1; FR2714441B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schrittantriebe nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 2.

Viele Industriemaschinen werden benötigt, um eine schrittweise Drehbewegung vorwärts und rückwärts um einen bestimmten Winkel zu erzeugen. Um diesem Erfordernis zu genügen, schlug der Erfinder in dem japanischen Patent JP 06 205 563 einen Schrittantrieb vor, der die hin- und hergehende Bewegung eines Paares von Kolben in eine schrittweise Vorwärts- und Rück wärtsdrehbewegung um einen bestimmten Winkel umsetzt.

Dieser Schrittantrieb umfaßt einen äußeren Rahmen, der einen Hydraulikzylinder bildet, welcher ein Paar von axial beweg baren, als Kolben dienenden Elementen enthält. Durch die axial bewegbaren Elemente ist ein gemeinsames Drehkraftausgabee lement durchgeführt. Entweder der äußere Rahmen oder die axial bewegbaren Elemente weisen Umfangsnuten auf, die abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem Generator geneigt sind und die miteinander an ihren beiden Enden verbunden sind, um eine endlos umlaufende Kette von Nuten zu bilden, während das andere Element Vorsprünge aufweist, die in die oben beschriebenen Nuten passen.

Ein Mechanismus ist für jede umlaufende Kette von Nuten vor gesehen, um den Vorsprüngen die Auswahl einer angrenzenden Nut nach der anderen zu erlauben, wenn das axial bewegbare Element die Bewegungsrichtung an jedem seiner Enden ändert. Der Nutenauswahlmechanismus ist so ausgebildet, daß die Vor sprünge die angrenzenden Nuten, die in entgegengesetzter Richtung geneigt sind, auswählen, wodurch eines der axial bewegbaren Elemente vorwärts und das andere rückwärts gedreht wird. Die Enden beider umlaufenden Nuten sind über sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten verbunden. Ein Beispiel des Nutenauswahlmechanismus umfaßt eine "Go"-Nut, entlang der sich der Vorsprung zu ihrem einen Ende bewegt, wenn das axial bewegbare Element eine hin- und hergehende Bewegung durch führt, und eine damit verbundene "Rückkehr"-Nut, wobei zwi schen den beiden Nuten eine Stufe vorgesehen ist, die die "Rückkehr"-Nut tiefer macht als die "Go"-Nut.

Obwohl er einen einfachen Aufbau aufweist und in der Lage ist, eine gewünschte schrittweise Vorwärts- oder Rückwärts drehung zu erzeugen, weist dieser Mechanismus kein ausrei chendes Drehmoment auf, um die Ausgangswelle in ihrer Stel lung zu halten, nachdem sie schrittweise durch die Bewegung des axial bewegbaren Elementes gedreht wurde. Dadurch dreht sich die Ausgangswelle weiter, wenn eine Überlast darauf ausgeübt wird. Wirkt eine übergroße Last oder Störung während der Bewegung des axial bewegbaren Elementes, bewegt sich außerdem jeder Vorsprung des Nutenauswahlmechanismus in der selben Nut zurück, anstatt sich zu der gewünschten angrenzen den Nut zu bewegen. Dann bewegt sich die Ausgangswelle in nerhalb eines begrenzten Winkelbereiches vor und zurück, ohne eine gleichsinnige Drehung durchzuführen. Es wird daher ange strebt, einen Mechanismus zu schaffen, der sicherstellt, daß die Ausgangswelle eine stabile, in einer Richtung gerichtete Drehung durchführt.

Ferner ist aus der DE-OS 17 50 112 ein hydraulischer oder pneumatischer Drehschrittantrieb bekannt, bei dem die elektromagnetisch gesteuerten Hubbewegungen eines doppelt wirkenden Schubkolbens mittels formschlüssiger Übertragungs mittel in gleichsinnige Drehschrittbewegungen umgewandelt werden. Um sowohl den Vorwärts- als auch den Rückwärtshub des Kolbens für den Drehschrittantrieb nutzen zu können, ist auf der anzutreibenden welle eine Napierschraube angeordnet, die umlaufende Nuten aufweist, wobei an den Nut-Umkehrpunkten je eine Weiche vorgesehen ist, die bei Umkehr der Kolbenbewegung eine Umkehr der Drehrichtung der Welle verhindern. An dem Kolben sind in die Nut der anzutreibenden Welle eingreifende Gleitsteine vorgesehen, die die durch Hydraulik- oder Pneumatikdruck bewirkte Axialbewegung des Kolbens in einer Drehbewegung der anzutreibenden Welle umsetzen, indem die Gleitsteine entlang der in der Welle vorgesehenen Nuten gleiten. Sobald der Kolben seine durch das Zusammenwirken der Gleitsteine mit der Napierschraube bestimmte Endstellung erreicht hat, wird, wenn der nächste Drehschritt ausgeführt werden soll, Druckmedium auf der anderen Seite des Kolbens zugeführt, um diesen in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen. Die an den Nut-Umkehrpunkten der Napierschraube vorgesehenen als mit einem Federmechanismus versehene Spitzkehren ausgebildeten Weichen bewirken, daß bei der nun folgenden entgegengesetzten Hubbewegung des Kolbens die Welle über die Napierschraube im gleichen Drehsinn wie beim vorhergehenden, entgegengesetzten Hub angetrieben wird. Auf diese Weise soll ein gleichmäßiger schrittweiser Vorschub beispielsweise für zeilenweise oder abschnittsweise vorrücken de Aufzeichnungsträger erreicht werden. Da die Drehrichtung der Welle durch die Gestaltung der Weichen an den Nut- Umkehrpunkten der Napierschraube bestimmbar ist, also bei Montage des Drehschrittantriebes endgültig festgelegt wird, ist eine Umkehrung der Drehrichtung mit diesem Drehschritt antrieb jedoch nicht möglich. Ferner wird die Größe des Drehschrittes allein durch die Länge der Napierschraube bzw. den Kolbenhub bestimmt und ist somit eindeutig festgelegt.

Aus der CH 652 179 A5 ist ein Kurventrieb für Handwerkzeug maschinen bekannt, der eine richtungsgleichbleibende drehende Antriebsbewegung einer Welle in eine hin- und hergehende Hubbewegung für das Werkzeug umwandelt. Hierbei kann in die Mantelfläche des Endes der sich drehenden Welle eine Steuernut eingebracht sein, wobei eine Hülse fest mit der Welle verbunden ist und das eine Ende des Kolbens übergreift. In der Innenfläche der Hülse ist eine zweite wendelförmige Steuernut eingearbeitet. Eine Radialbohrung durch die Wand des topfför migen Endes des Kolbens nimmt einen Taststift auf, dessen Länge der lichten Weite zwischen dem Grund der zweiten Steuernut und der zylindrischen Mantelfläche der Welle derart angepaßt ist, daß der Taststift leicht zwischen diesen Begrenzungslfächen hindurchgleiten kann. Auf diese Weise wird eine Zwangssteuerung des Taststiftes erzielt und aus der drehenden Bewegung der Welle eine hin- und hergehende Hubbewegung des Kolbens abgeleitet. Die im Gehäuse bzw. im linear hin- und herbewegbaren Element vorgesehenen Nuten sind jedoch ausschließlich wendelförmig ausgebildet.

Aus der AT 167 780 ist ein Getriebe zur Umsetzung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung bekannt. Hierzu wird über eine verschiebbare, jedoch undrehbar geführte Mutter eine steilgängige Schraubenspindel bei ihrer Hin- und Herbewegung in abwechselnd entgegengesetzte Drehung versetzt. Um mit einem solchen Getriebe eine kontinuierliche Drehung zu erhalten, ist es erforderlich, die Schraubenspindel abwech selnd mit dem Abtrieb zu kuppeln und beim Wechseln der Drehrichtung zu entkuppeln. Zwei Schraubenspindeln sind parallel zueinander vorgesehen, die in begrenztem Maße axial verschieblich gelagert sind, wobei die bei jedem Hubwechsel eintretende Axialverschiebung zum Ein- bzw. Ausrücken einer jeweils zwischen der Schraubenspindel und dem Abtrieb vorgesehenen Kupplung verwendet wird. Die in einem Zylinder geführten Muttern werden über ein Druckmedium angetrieben und versetzen die Schraubenspindel in Drehung, da sie selbst über in Längsnuten der Zylinder eingreifende Warzen gegen Drehung gesichert sind. Mit dem Abtrieb ist über die Kupplung jeweils nur eine Schraubenspindel verbunden, während beide Schrauben spindeln auf ihre gegenüberliegenden Seite über ein Zahnrad getriebe derart verbunden sind, daß bei einer Drehung der mit dem Abtrieb verbundenen Schraubenspindel die jeweils andere Schraubenspindel derart mitgedreht wird, daß sich die Mutter entlang der anderen Schraubenspindel in ihre Ursprungsposition zurück bewegt. Ist die Mutter der mit dem Abtrieb in Eingriff stehenden Schraubenspindel an ihrer Endposition angelangt, so wird diese Schraubenspindel von dem Abtrieb abgekoppelt und statt dessen die andere Schraubenspindel angekoppelt, um die Abtriebswelle weiterzudrehen und die Mutter der ersten Schraubenspindel zurückzuziehen. Auf diese Weise wird ein gleichsinniger Antrieb der Abtriebswelle abwechselnd durch beide Schraubenspindeln erreicht. Es handelt sich hierbei jedoch um ein kontinuierlich arbeitendes Getriebe und nicht um einen Schrittantrieb, wie er mit der Erfindung angestrebt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wahlweise Vorwärts- und Rückwärtsdrehung in beliebigen Schritten (Winkel) zu er möglichen, wobei eine stabile und gleichmäßige schrittweise Drehung der Ausgangswelle in der gewünschten Richtung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 5 gelöst.

Bei einem oben beschriebenen Schrittantrieb gemäß der Erfindung kann der durch die geneigten Nuten der umlaufenden Nut beim axialen Bewegen der linear hin- und herbewegbaren Elemente erzeugte Drehwinkel variiert werden. Oder anderer seits kann die Umfangslänge der sich in Umfangsrichtung in der in jedes der linear hin- und herbewegbaren Elemente einge schnittenen Umfangsnut erstreckenden Nuten so eingestellt werden, daß sie dem Drehwinkel entspricht, der durch die geneigten Nuten zwischen den linear hin- und herbewegbaren und den Drehelementen erzeugt wird, wenn sich das andere hin- und herbewegbare Element axial bewegt. Wird eine Nut ähnlich der umlaufenden Nut in das Element geschnitten, das mit den linear hin- und herbewegbaren Elementen gekoppelt ist, können Kugeln in die gegenüberliegenden Nuten eingesetzt werden, um dieselbe Funktion auszuführen, wie die oben beschriebenen Vorsprünge. Die Kugeln werden dann zwischen den gegenüberliegenden Nuten mit Hilfe von Haltern gehalten.

Ein anderer Schrittantrieb gemäß der Erfindung weist eine Bewegungsumsetzungseinheit auf, die ein zylindrisches Gehäuse mit einem axial bewegbaren linear hin- und hergehenden Element enthält, durch welches ein Drehelement durchgeführt ist, wobei eine Ausgangswelle sich von dort aus dem Gehäuse vorstehend erstreckt. Mehrere Bewegungsumsetzungseinheiten sind hinter einander angeordnet, wobei deren Ausgangswellen über Drehüber tragungsmechanismen drehbar miteinander verbunden sind.

Entweder das Gehäuse und die linear hin- und herbeweglichen Elemente oder die linear hin- und herbeweglichen Elemente und das Drehelement jedes der Bewegungsumsetzungseinheiten weist eine endlos zick-zack umlaufende Nut auf, die aus einer An zahl von relativ zu dem Generator abwechselnd in entgegenge setzter Richtung geneigten Nuten besteht, die miteinander an ihren beiden Enden über sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten verbunden sind. Das jeweils andere weist Vorsprünge auf, die in die Umfangsnut passen. Die Umfangslänge jeder der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten an jeder Bewe gungsumsetzungseinheit entspricht der Summe der Drehwinkel, die durch die geneigten Nuten erzeugt werden, wenn sich das andere linear hin- und herbewegliche Element axial bewegt.

Die linear hin- und herbeweglichen Elemente, das Drehelement und das Gehäuse, die weder die Umfangsnut noch die Vorsprünge aufweisen, sind über Kupplungen verbunden, die die Axialbewe gung der verbundenen Elemente gestatten, während sie deren Drehung verhindern.

Die Rotationsübertragungsmechanismen, die die Ausgangswellen der Bewegungsumsetzungseinheiten miteinander verbinden, kön nen so ausgebildet sein, daß sie ein bestimmtes Winkelge schwindigkeitsverhältnis zwischen den dadurch verbundenen Ausgangswellen schaffen.

Ein Multiplex-Schrittantrieb kann dadurch erreicht werden, daß ein zweiter Schrittantrieb außerhalb eines ersten Schrittantriebs vorgesehen ist, der mehrere oben beschriebene koaxial angeordnete linear hin- und herbewegbare Elemente aufweist. Der zweite Schrittantrieb umfaßt mehrere linear hin- und herbewegliche Elemente, die um das Gehäuse des er sten Schrittantriebs, der als ein Rotationselement dient, angeordnet sind. Die wahlweise Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente sorgt für eine schrittweise Vorwärts- oder Rückwärtsdrehbewegung.

Ein Hydraulikzylinder zum axialen Antreiben der linear hin- und herbeweglichen Elemente kann als das Gehäuse der Schritt antriebe gemäß der Erfindung verwendet werden. Dann wirkt jedes der linear hin- und herbeweglichen Elemente als ein Kolben, der sich unter der Wirkung von auf seine Endfläche wirkendem Fluiddruck bewegt.

Ein Schrittantrieb gemäß der Erfindung besteht im wesentli chen aus einem Gehäuse und mehreren linear hin- und herbe weglichen Elementen, die unabhängig axial bewegt werden kön nen. Ein Element des Gehäuses und der linear hin- und herbe weglichen Elemente oder der linear hin- und herbeweglichen Elemente und eines dadurch durchgeführten Drehelement weist eine in seine Umfangsfläche eingeschnittene umlaufende Nut mit geneigten Nuten und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten auf, während das andere Element Vorsprünge aufweist, die in die Umfangsnut passen.

Wenn eines der linear hin- und herbeweglichen Elemente dieses Schrittantriebs axial bewegt wird, bewegen sich die Vorsprün ge von einem Ende der geneigten Nuten zu deren anderem Ende, wodurch sich das Drehelement um einen Winkel dreht, der durch die geneigten Nuten erzeugt wird, und wobei seine Drehbewe gung auf die Ausgangswelle übertragen wird. Dann bewegen sich die Vorsprünge weiter von einem Ende der sich in Umfangs richtung erstreckenden Nuten zu deren anderem Ende.

Wird das andere linear hin- und herbewegliche Element bewegt, bewegen sich die dazu entsprechenden Vorsprünge ähnlich ent lang der geneigten Nuten, wodurch das Drehelement sich in dieselbe Richtung um einen dadurch definierten Winkel dreht. Wenn das zuerst angetriebene linear hin- und herbewegliche Element in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, wird die Drehung der Ausgangswelle umgekehrt.

Somit kann die Drehbewegung der wahlweise angetriebenen meh reren linear hin- und herbeweglichen Elemente in eine schrittweise Vorwärts- oder Rückwärtsdrehbewegung um einen festgelegten Winkel umgesetzt werden. Bewegt man sich entlang einer kontinuierlich umlaufenden Nut, so bewegen sich die Vorsprünge unfehlbar von einer geneigten Nut zu einer anderen, wodurch das Erreichen einer gleichmäßigen und stabilen Drehung der Ausgangswelle in die gewünschte Richtung gewährleistet wird.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt einer ersten Aus führungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine abgewickelte Darstellung des Musters der in die Oberfläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente der ersten Ausführungsform eingeschnitte nen umlaufenden Nuten,

Fig. 3A bis 3D eine Darstellung der Funktion der ersten Aus führungsform,

Fig. 4 eine abgewickelte Darstellung einer Modifikation der umlaufenden Nut in der Oberfläche des linear hin- und herbeweglichen Element der ersten Aus führungsform,

Fig. 5 eine abgewickelte Darstellung einer anderen Modifi kation der umlaufenden Nut der ersten Ausführungs form,

Fig. 6 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine abgewickelte Darstellung des Musters der um laufenden Nuten der zweiten Ausführungsform,

Fig. 8 einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine abgewickelte Darstellung des Musters der um laufenden Nuten der dritten Ausführungsform, mit begleitenden Diagrammen, die das Betriebsprogramm erläutern,

Fig. 10 einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine abgewickelte Darstellung des Musters der um laufenden Nuten der vierten Ausführungsform,

Fig. 12 einen Querschnitt einer fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 13 eine abgewickelte Darstellung der Oberfläche des Drehelements und des Musters der umlaufenden Nuten in dem inneren Gehäuse der fünften Ausführungsform,

Fig. 14A bis 14E eine Darstellung der Funktion der fünften Ausfüh rungform,

Fig. 15 einen vertikalen Querschnitt einer sechsten Aus führungsform der Erfindung,

Fig. 16 einen Querschnitt einer in dem Gehäuse der sechsten Ausführungsform angeordneten Schlitzhülse,

Fig. 17 einen Querschnitt einer siebten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 18 eine abgewickelte Darstellung des Musters der um laufenden Nuten des inneren Schrittantriebs der siebten Ausführungsform, und

Fig. 19 eine abgewickelte Darstellung des Musters der um laufenden Nuten des zweiten Schrittantriebs der siebten Ausführungsform.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungs form der Schrittantriebe gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der Schrittantrieb setzt die Axialbewegung zweier linear hin- und herbeweglicher Elemente in eine Drehbewegung um, wobei eine Drehbewegung um einen Winkel, der der Anzahl von Hüben der linear hin- und herbeweglichen Elemente entspricht, über eine Ausgangswelle ausgegeben wird, die mit einem durch die hin- und herbeweglichen Elemente durchgeführten Drehelement 3 verbunden ist. Ein zylindrisches Gehäuse 1 enthält zwei gleitend koaxial linear hin- und herbewegliche Elemente 2A und 2B, die unabhängig in Richtung ihrer Achse angetrieben werden können. Ein gemeinsames Drehelement 3, das drehbar von Lagern 5 und 6 gehalten wird, ist durch die linear hin- und herbe weglichen Elemente durchgeführt, wobei eine damit verbundene Ausgangswelle 4 aus dem Gehäuse 1 hervorsteht.

Das Gehäuse 1, dessen beiden Enden hermetisch abgedichtet sind, ist über eine Trennplatte 7, die an dem Drehelement 3 befestigt ist und in luftdichtem Kontakt mit der inneren Wand des Gehäuses 1 gehalten wird, in zwei unabhängige, als Zylin der dienende Fluiddruckkammern unterteilt. Die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B dienen als Kolben, die hermetisch abgedichtet entlang der Innenwand des Gehäuses 1 und der Umfangsfläche des Drehelements 3 gleiten. Der Fluid druck (Pneumatikdruck oder Öldruck), der durch Öffnungen 10 und 11 an beiden Enden des Gehäuses 1 zugeführt wird, wirkt auf die äußere Endfläche jedes Kolbens, um ihn nach innen zu bewegen, während der durch die Öffnungen 12 und 13 in der Mitte des Gehäuses 1 aufgebrachte Fluiddruck auf die innere Endfläche jedes Kolbens wirkt, um ihn nach außen zu bewegen.

Anstelle der gerade beschriebenen Hydraulikantriebszylinder kann auch ein Solenoid oder anderes mechanisches Antriebs mittel an den linear hin- und herbeweglichen Elementen 2A und 28 angeschlossen sein. Dasselbe trifft auf alle anderen spä ter beschrieben Ausführungsformen zu, die Hydraulikzylinder einsetzen.

Die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B und das Drehelement 3 sind miteinander über Kupplungsmittel verbun den, welche die Drehbewegung der einzelnen Elemente aufein ander übertragen, während sie ihre freie axiale Bewegung gestatten. Ein Beispiel dieser Kupplungsmittel umfaßt eine Anzahl von sich axial erstreckenden vorspringenden Stegen 8A und 88, die an der Umfangsfläche des Drehelementes 3 erhaben ausgebildet sind, und eine entsprechende Anzahl von Nuten, die in die Oberfläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B eingeschnitten sind, um die Stege darin aufzunehmen. Die Stege und Nuten sind gleitend miteinander verkeilt. Diese Kupplungsmittel sind jedoch nicht einge schränkt auf Keile. Sie können auch aus einer axialen Nut bestehen, die entweder in die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B oder das Drehelement 3 eingeschnitten sind, und einem an dem jeweils anderen Element angeordneten Vorsprung, der in die axiale Nut paßt. Andererseits kann die Kupplung auch durch Einsetzen eines Gleitschlüssels erreicht werden, der zwischen die deformierten Gleitflächen der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B und das Drehele ment 3 eingesetzt ist.

Endlos zickzackförmig umlaufende Nuten 15A und 15B sind in der Oberfläche der in dem Gehäuse 1 aufgenommenen linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B vorgesehen. Wie in Fig. 2 dargestellt, bestehen die umlaufenden Nuten 15A und 15B aus einer Anzahl von Nuten 16A und 16B, die relativ zu dem Gene rator abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, und aus sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A und 17B, die die angrenzenden geneigten Nuten an deren beiden Enden verbinden.

An der Innenwand des Gehäuses 1 sind erhabene Vorsprünge 18A und 18B vorgesehen, die dazu angepaßt sind, in die umlaufen den Nuten 15A und 15B, die in die Außenfläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B eingeschnitten sind, eingesetzt zu werden.

Die dargestellten Vorsprünge 18A und 18B sind nach innen vorspringende Stifte, die in das Gehäuse 1 eingesetzt sind. Nockenstößel oder Kugeln, die in den im Gehäuse 1 vorgesehe nen Öffnungen gehalten sind, können ebenfalls anstelle der Stifte vorgesehen sein. Dasselbe trifft selbstverständlich für alle anderen Ausführungsformen ähnlicher Konstruktion zu, wie sie später beschrieben werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die umlaufenden Nuten 15A und 15B in die Oberfläche der linear hin- und her beweglichen Elemente 2A und 2B eingeschnitten, und die da hineinpassenden Vorsprünge 18A und 18B werden durch das Ge häuse 1 gehalten. Statt dessen können die umlaufenden Nuten 15A und 15B auch in die Innenwand des Gehäuses 1 eingeschnit ten sein und die Vorsprünge 18A und 18B können durch die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B gehalten werden.

Die Umfangslänge der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A und 17B der umlaufenden Nuten 15A und 15B auf den linear hin- und herbeweglichen Elementen 2A und 2B entspre chen dem Drehwinkel, der durch die linear hin- und herbe weglichen Element 2B und 2A über die geneigten Nuten 16B und 16A erzeugt wird, wenn sich die linear hin- und herbewegli chen Element 2B und 2A axial bewegen. Bewegt sich bspw. das linear hin- und herbewegliche Element 2A axial, so wird der Drehwinkel, den die geneigten Nuten 16A darauf aufbringen, gleichgroß dem Drehwinkel, der durch die Umfangslänge der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17B in der ent sprechenden Position des linear hin- und herbeweglichen Ele ments 2B erzeugt wird.

Daher werden die geneigten und sich in Umfangsrichtung er streckenden Nuten 16A und 17B sowie 16B und 17A der Umfangs nuten 15A und 15B auf den linear hin- und herbeweglichen Elementen 2A und 2B in der entsprechenden Position innerhalb desselben Winkelbereiches um den Umfang der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B vorgesehen.

Wird unter Druck stehendes Fluid von der Öffnung 10 des eben beschriebenen Schrittantriebs zugeführt, so bewegt sich das linear bewegliche Element 2A von dem linken Ende in Fig. 1 nach rechts. Die Vorsprünge 18A bewegen ihre Position von dem rechten Ende der geneigten Nuten 16A zu deren linkem Ende in Fig. 2 (als Folge der Bewegung der geneigten Nuten 16A). Dann dreht sich das linear hin- und herbewegliche Element 2A um einen Winkel (22,5°), der durch die geneigten Nuten 16A er zeugt wird, während sich die Vorsprünge 18B von einem Ende der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17B der Um fangsnut 15B auf dem linear hin- und herbeweglichen Element 2B zu dessen anderem Ende bewegen. Selbstverständlich wird die Drehung des linear hin- und herbeweglichen Elements 2A auf das Drehelement 3 übertragen.

Die Fig. 3A und 3B zeigen den Zustand des linear hin- und herbeweglichen Elements 2A vor und nach der Bewegung. Zur Vereinfachung sind die umlaufenden Nuten in Fig. 3 lediglich durch ihre Mittellinie angedeutet. Dasselbe trifft zu für andere ähnliche Darstellungen, auf die später Bezug genommen wird.

Wenn von der Öffnung 11 zugeführtes unter Druck stehendes Fluid das linear hin- und herbewegliche Element 2B von der in Fig. 1 dargestellten Position nach links bewegt, so ergibt sich ein Zustand, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Die Vor sprünge 18B bewegen sich entlang der geneigten Nuten 16B, um eine Drehung des linear hin- und herbeweglichen Elements 2B in derselben Richtung wie oben dargestellt um einen Winkel (22,5°) zu bewirken, der durch die Kontur der Nuten erzeugt wird. Dann wird die Drehung auf das Drehelement 3 übertragen und über die Ausgangswelle 4 ausgegeben. In der Zwischenzeit bewegen sich die Vorsprünge 18A von einem Ende der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A der Umfangsnut 15A auf dem linear hin- und herbeweglichen Element 2A zu deren anderem Ende.

Nach Ablassen des zuvor durch die Öffnung 10 zugeführten unter Druck stehenden Fluids, wird unter Druck stehendes Fluid von der Öffnung 12 zugeführt, um das linear hin- und herbewegliche Element 2A zu dem linken Ende in Fig. 1 zu bewegen, wodurch der Zustand von Fig. 3C in den in Fig. 3D dargestellten geändert wird. Die Vorsprünge 18A bewegen sich entlang der geneigten Nuten 16A, um das linear hin- und her bewegliche Element 2A in dieselbe Richtung um einen Winkel (22,5°) zu drehen, der durch die Kontur der Nuten erzeugt wird. Dann wird die Drehung auf das Drehelement 3 übertragen und über die Ausgangswelle 4 ausgegeben. In der Zwischenzeit bewegen sich die Vorsprünge 18B von einem Ende der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17B der umlaufenden Nut 15B auf dem linear hin- und herbeweglichen Element 2B zu deren anderem Ende. Nach Ablassen der zuvor über die Öffnung 11 zugeführten unter Druck stehenden Fluids wird unter Druck stehendes Fluid von der Öffnung 13 zugeführt, um das linear hin- und herbewegliche Element 2B zu der rechten Seite in Fig. 1 zu bewegen, wobei sich die Vorsprünge 18B entlang der geneigten Nuten 16B bewegen. Dadurch wird der Zustand von Fig. 3D in einen Zustand geändert, der ähnlich dem in Fig. 3D ist, bis auf die Tatsache, daß sich das linear bewegliche Element 2B um einen Winkel von 90° vorwärts gedreht hat. In der Zwischenzeit bewegen sich selbstverständlich die Vor sprünge 18A von einem Ende der sich in Umfangsrichtung er streckenden Nuten 17A auf dem linear hin- und herbeweglichen Element 2A zu deren anderem Ende.

Somit wird die axiale Bewegung des ausgewählten linear hin- und herbeweglichen Elements 2A oder 2B in die Drehbewegung des Drehelements 3 umgesetzt, das dann zuverlässig um einen gewünschten Winkel vorwärts oder rückwärts gedreht wird. Die beiden linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B nehmen vier unterschiedliche Positionsanordnungen, die in den Fig. 3A bis 3D dargestellt sind, an. In jedem dieser Zustände können die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B in jeder Richtung bewegt werden. Die Bewegung eines der line ar hin- und herbeweglichen Elemente 2A oder 2B bewirkt eine Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Ausgangswelle 4.

Werden die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B bspw. in der der in Fig. 3 dargestellten entgegengesetzten Reihenfolge bewegt, so wird die Ausgangswelle 4 in entgegen gesetzter Richtung um einen gewünschten Winkel gedreht. Außer dem kann die Drehung umgekehrt werden, in dem die Richtung der Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente an jedem gewünschten Zwischenpunkt umgekehrt wird.

Die präzise Bewegung der Vorsprünge 18A und 18B in den um laufenden Nuten 15A und 15B des Schrittantriebs ermöglicht der Ausgangswelle 4 immer, sich schrittweise stabil und gleichmäßig in der gewünschten Richtung zu drehen.

Werden die linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B schrittweise bewegt und erreichen die Vorsprünge 18A und 18b die Punkte, an denen die geneigten Nuten 16A und 16B die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A und 17B schneiden, so behindern die Vorsprünge 18A und 18b, die an einem Ende der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A und 17B angeordnet sind, die Drehung der linear hin- und herbewegli chen Elemente 2A und 2B in jeder Richtung, wie sich aus Fig. 2 ergibt. Dies verhindert eine Drehung der Ausgangswelle 4 selbst bei Überlast, so daß ein großes Haltedrehmoment aufge bracht werden kann.

Die Stellung der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B des oben beschriebenen Schrittantriebs kann auf eine der üblicherweise verwendeten Methoden festgestellt werden, bspw. mittels eines außerhalb des Gehäuses 1 angeordneten magnetischen Sensors, der einen an den linear hin- und herbe weglichen Elementen 2A und 2b befestigten Magneten fest stellt. Ein an der Ausgangswelle 4 befestigter Drehgeber ermittelt ihren Drehwinkel. Über diese Einrichtungen kann die Vollständigkeit der Bewegung und andere Betriebsbedingungen auf einfache Weise überprüft werden.

Der eben beschriebenen Schrittantrieb rotiert die Ausgangs welle 4 immer um einen bestimmten Winkel (22.5°) entweder vorwärts oder rückwärts, indem er die linear hin- und herbe weglichen Elemente 2A und 2B bewegt. Der Drehwinkel der line ar hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B bei jedem Schritt kann jedoch nach Wunsch variiert werden, um besondere Betriebsbedingungen zu erfüllen, indem der Winkel der geneig ten Nuten 16A und 16B der umlaufenden Nuten 15A und 15B ein gestellt wird.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel, das zwei Drehwinkel vorsieht; die Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A bzw. 2B schafft einen Drehwinkel von 30 bzw. 15 Grad. Diese Dreh winkel werden durch Neigung der Nuten 15A und 15B um einen Winkel von nicht mehr als 30 bzw. 15 Grad erreicht.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel, das drei Drehwinkel von 15, 30 und 60 Grad vorsieht. Bei diesem Beispiel ist der axiale Hub des linear hin- und herbeweglichen Elements 2B größer als der des linear hin- und herbeweglichen Elements 2A. Diese Anordnung, die für Anwendungen geeignet ist, die viele verschiedene Drehwinkel erfordern, kann erreicht wer den, in dem einfach die Kontur der umlaufenden Nuten 15A und 15B geändert wird.

Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A und 17b müssen eine solche Länge aufweisen, die es erlaubt, daß, wenn die Bewegung eines der linear hin- und herbeweglichen Elemen te 2A oder 2B das Drehelement 3 dreht, das andere Element 2B oder 2A sich um denselben Winkel dreht. Der durch die genei gen Nuten 16A und 16B erteilte Drehwinkel kann wie gewünscht ausgewählt werden, solange die obengenannte Beziehung auf rechterhalten bleibt.

Obwohl das oben beschriebene erste Ausführungsbeispiel zwei linear hin- und herbewegliche Elemente 2A und 2B aufweist, können auch mehr als zwei linear hin- und herbewegliche Ele mente koaxial vorgesehen sein.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit drei linear hin- und herbeweglichen Elementen 22A, 22B und 22C. Eine Ausgangswelle 24 wird schrittweise vorwärts oder rückwärts gedreht, indem wahlweise die Elemen te 22A, 22B oder 22C hin- und herbewegt werden.

Bei der ersten Ausführungsform sind die umlaufenden Nuten 15A und 15B in die Oberfläche entweder des Gehäuses 1 oder der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B einge schnitten und die Vorsprünge 18A und 18B erheben sich von der Oberfläche des jeweils anderen Teils. Die umlaufenden Nuten und Vorsprünge können aber auch an den linear hin- und herbe weglichen Elementen 2A und 2B und dem Drehelement 3 vorgese hen sein. Dann weisen entweder die linear hin- und herbe weglichen Elemente 2A und 2B oder das gemeinsame Drehelement 3, das in dem Gehäuse 1 aufgenommen ist, die umlaufenden Nuten eingeschnitten in ihre Umfangsfläche auf, während das andere die Vorsprünge hält, die in die umlaufenden Nuten passen. Das Gehäuse und die linear hin- und herbeweglichen Elemente werden durch solche Kupplungsmittel verbunden, die die Drehung von beiden verhindern, während sie ihre freie axiale Bewegung ermöglichen.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten zweiten Ausfüh rungsform sind die umlaufenden Nuten und die hineinpassenden Vorsprünge zwischen den linear hin- und herbeweglichen Ele menten 22A, 22B und 22C und dem Drehelement 23 vorgesehen. Dieselbe Anordnung ist nicht nur auf die erste Ausführungs form sondern auch auf die später beschriebenen weiteren Aus führungsformen anwendbar.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsform umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 21, das drei linear hin- und herbewegliche Elemente 22A, 22B und 22C enthält, die unabhän gig und koaxial gleitend vorgesehen sind. Ein gemeinsames Drehelement 23, das drehbar durch Lager 25 und 26 gehalten wird, ist durch die linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A, 22B und 22C hindurchgeführt, wobei eine Ausgangswelle 24 axial aus dem Gehäuse 21 hervorsteht.

Das Gehäuse 21, dessen beide Enden hermetisch abgedichtet sind, ist über Trennwände 27A und 27B, durch welche das Dreh element 23 hermetisch abgedichtet durchgeführt ist, in drei unabhängige Fluiddruckkammern, die als Zylinder dienen, un terteilt. Die linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A, 22B und 22C dienen als Kolben, die hermetisch abgedichtet entlang der inneren Wand des Gehäuses 21 und der Umfangsfläche des Drehelements 23 gleiten. Der Fluiddruck (Pneumatikdruck oder Öldruck), der durch Öffnungen 30A bis 30C und 31a bis 31C an beiden Enden des Gehäuses 21 zugeführt wird, wirkt auf die äußere Endfläche jedes Kolbens, um diesen vor und zurück zu bewegen.

Das Drehelement 23 hat an seiner den linear hin- und herbe weglichen Elemente 22A, 22B und 22C gegenüberliegenden Ober fläche endlos zick-zack umlaufende Nuten 35A, 35B und 35C, die aus einer Anzahl von Nuten 36A, 36B und 36C, die relativ zu dem Generator abwechselnd in gegengesetzte Richtungen geneigt sind, und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 37A, 37B, 37C bestehen, die die angrenzenden geneigten Nuten an deren beiden Enden verbinden.

Durch die linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A, 22B, 22C sind Stifte durchgeführt, die Vorsprünge 38A, 38B und 38C bilden, deren Spitzen so angepaßt sind, daß sie in die um laufenden Nuten 35A, 35B und 35C passen. Die äußeren Enden der Stifte sind in Nuten 28A, 28B und 28C eingesetzt, die sich in Richtung des Generators eingeschnitten in die Innen wand des Gehäuses 1 erstrecken, und führen die Axialbewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A, 22B und 22C. Wie bereits beschrieben, können diese Stifte durch Kugeln oder andere ähnliche Mittel ersetzt werden, die in Öffnungen eingesetzt sind, die in der inneren und/oder äußeren Ober fläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A, 22B und 22C vorgesehen sind.

Wie sich aus Fig. 7 ergibt, entspricht die Umfangslänge der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 37A, 37B und 37C der umlaufenden Nuten 35A, 35B und 35C auf den linear hin- und herbeweglichen Elementen 22A, 22B und 22C dem Drehwinkel, der über die geneigten Nuten auf den anderen linear hin- und herbeweglichen Elementen auf jedes linear hin- und herbe wegliche Element übertragen wird, wenn die anderen linear hin- und herbeweglichen Elementen sich axial bewegen. Bspw. entspricht die Umfangslänge der sich in Umfangsrichtung er streckenden Nuten 37A der umlaufenden Nut 35A auf dem linear hin- und herbeweglichen Element 22A der Summe der Drehwinkel, die die geneigten Nuten 36B und 36C auf die linear hin- und herbeweglichen Elemente 22B und 22C übertragen, wenn diese sich axial bewegen.

Die Position der geneigten Nuten 36A, 36B und 36C der um laufenden Nuten 35A, 35B und 35C auf den linear hin- und herbeweglichen Element 22A, 22B und 22C entspricht individu ell der Position der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten der umlaufenden Nuten auf anderen linear hin- und her beweglichen Elementen.

Bei dieser zweiten Ausführungsform wird wie bei der ersten Ausführungsform unter Druck stehendes Fluid von einer der Öffnungen, die aus 30A bis 30C oder 31A bis 31C ausgewählt werden, zugeführt, um eines der linear hin- und herbewegli chen Elemente 22A, 22B und 22C axial zu bewegen, wobei die erzeugte Axialbewegung das Drehelement dreht.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Zustand behindert der Vor spung 38C auf dem linear hin- und herbeweglichen Element 22C, das in der Mitte der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 37C der umlaufenden Nut 35C auf dem Drehelement 23 an geordnet ist, die Axialbewegung des linear hin- und herbe weglichen Elements 22C. Dadurch dreht die Bewegung jedes der linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A und 22B das Dreh element 23 vorwärts oder rückwärts.

Wird bspw. die Neigung der geneigten Nuten der umlaufenden Nuten bei der ersten Ausführungsform verringert, um den Dreh winkel, der durch die Linearbewegung der linear hin- und herbeweglichen Element erzeugt wird, zu verringern, so werden aneinander angrenzende geneigte Nuten zu nahe aneinander kommen, als daß die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten vorgesehen werden könnten, die für ein Erreichen einer gleichmäßigen Bewegung notwendig sind. Die Anordnung vieler linear hin- und herbeweglicher Elemente auf einer gemeinsamen Achse ermöglicht eine Streuung der geneigten Nuten darüber, wodurch das Problem der zu nahe beieinanderliegenden geneig ten Nuten beseitigt wird.

Bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform teilen die Trennwände 27A und 27B, durch die das Drehelement 23 herme tisch abgedichtet hindurchtritt, den Raum innerhalb des Ge häuses 21 in drei Zylinderkammern. Die Trennwände können jedoch auch weggelassen werden, wenn der Luftdruck geeignet gesteuert wird.

Eine in Fig. 8 dargestellte dritte Ausführungsform der Erfin dung weist keine Trennwände auf. Da sie der zweiten Ausfüh rungsform im wesentlichen ähnlich ist, bis auf die Tatsache, daß Trennwände fehlen und daß Öffnungen 41 bis 44 vorgesehen sind, durch die unter Druck stehendes Fluid zugeführt wird, werden denen der zweiten Ausführungsform ähnliche oder ent sprechende Teile mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Die abgewickelten Darstellungen der umlaufenden Nuten in Fig. 9 sind ebenfalls denen der zweiten Ausführungsform ähnlich.

Das Gehäuse 21 weist eine Öffnung 41 auf, die unter Druck stehendes Fluid der äußeren Endfläche des linear hin- und herbeweglichen Elements 22A zuführt, eine Öffnung 42, die unter Druck stehendes Fluid den gegenüberliegenden Endflächen der linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A und 22B zu führt, eine Öffnung 43, die unter Druck stehendes Fluid zu den gegenüberliegenden Endflächen der linear hin- und herbe weglichen Elemente 22B und 22C zuführt, und eine Öffnung 44, die unter Druck stehendes Fluid der äußeren Endfläche des linear hin- und herbeweglichen Elements 22C zuführt.

Unter Druck stehende Fluide werden durch die einzelnen Öff nungen der dritten Ausführungsform entsprechend den Vorwärts- und Rückwärts-Drehprogrammen zugeführt und abgeführt, die auf beiden Seiten der abgewickelten Darstellung in Fig. 9 dar gestellt sind (die dicken Linien zeigen die Zeit an, während der unter Druck stehende Fluide zugeführt werden). Die Posi tion der Vorsprünge 38A, 38B und 38C in Fig. 9 entspricht dem in Fig. 8 dargestellten Zustand, wenn die linear hin- und herbeweglichen Elemente 22A, 22B und 22C bewegt werden. Die Vorwärts- und Rückwärts-Drehprogramme auf beiden Seiten der abgerollten Darstellung zeigen das Timing der Fluidzufuhr und -abfuhr durch die Öffnung 41 bis 44, wodurch die Vorsprünge 38A, 38B und 38C sich entlang der umlaufenden Nuten 35A, 35B und 35C in Fig. 9 bewegen.

Wenn die Vorsprünge 38A, 38B und 38C sich bspw. in der in der abgerollten Darstellung gemäß Fig. 4 gezeigten Position be finden, so ist die Öffnung 42 durch die unter Druck stehendes Fluid zugeführt wurde zur Atmosphäre offen, während die Zu fuhr von unter Druck stehendem Fluid durch die Öffnung 43 weitergeht. Dadurch bewegt sich das linear hin- und herbe wegliche Element 22A nach links, während sich die linear hin- und herbeweglichen Elemente 22B und 22C, wie in Fig. 8 dar gestellt, nach rechts bewegen. Obwohl unter Druck stehendes Fluid durch die Öffnung 43 zugeführt wurde, verblieb das linear hin- und herbewegliche Element 22B am rechten Ende, ohne sich nach links zu bewegen, weil der Vorsprung 38B in der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 37B war. Tritt jedoch der Vorsprung 38B in die geneigte Nut 36B ein, so bewegt sich das linear hin- und herbewegliche Element 22B nach links, um den Vorsprung 38B entlang der geneigten Nut 36b zu bewegen, wodurch das Drehelement 23 um einen Winkel von 30° gedreht wird. Schreitet das Betriebsprogramm einen Schritt weiter, so wird die Öffnung 43, durch die unter Druck stehendes Fluid zugeführt wurde, zur Atmosphäre hin geöffnet, während unter Druck stehendes Fluid durch die Öffnung 44 zugeführt wird. Dann bewegt sich das linear hin- und herbe wegliche Element 22C nach links, um das Drehelement 23 vor wärts zu drehen. Schreitet das Betriebsprogramm einen weite ren Schritt vor, so wird unter Druck stehendes Fluid durch die Öffnung 41 zugeführt, um das linear hin- und herbewegli che Element 22A nach rechts zu bewegen. Das Betriebsprogramm bewegt durch denselben Prozeß das hin- und herbewegliche Element weiter. Die Drehung des Drehelements 23 kann umge kehrt werden, indem man das Umkehrprogramm verwendet.

Diese beiden oder mehrere linear hin- und herbewegliche Ele mente, die bei dem oben beschriebenen Schrittantrieb auf einer gemeinsamen Achse befestigt sind, können auch parallel oder auf verschiedenen Achsen angeordnet sein.

Fig. 10 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, wobei die linear hin- und herbeweglichen Elemente und das Drehelement parallel angeordnet sind. Ein Paar von Bewegungs umkehrungseinheiten 50A und 50B umfaßt zylindrische Gehäuse 51A und 51B, die axial gleitende hin- und herbewegliche Ele mente 52A und 52B enthalten, durch welche Drehelemente 53A und 53B hindurchgeführt sind, wobei Ausgangswellen 54A und 54B aus den Gehäusen 51A und 51B vorspringen. Die Bewegungs umkehreinheiten 50A und 50B und die Ausgangswellen 54A und 54B sind miteinander über einen Rotationsübertragungsmecha nismus 59 verbunden. Die Gehäuse 51A und 51B, die bei der beschriebenen Ausführungsform eine einstückige Einheit bil den, können auch als getrennte Einheiten ausgebildet sein. Die Bewegungsumkehreinheiten müssen auch nicht zwei sein. Mehr als zwei Einheiten, deren Ausgangswellen miteinander über einen Rotationsübertragungsmechanismus verbunden sind, können ebenfalls verwendet werden.

Wie auf vereinfachte Weise dargestellt ist, weisen entweder die Gehäuse 51A und 51B oder die linear hin- und herbewegli chen Elemente 52A und 52B umlaufende Nuten 65A und 65B auf, die später anhand von Fig. 11 beschrieben werden, und die in ihre Umfangsoberfläche eingeschnitten sind, während das je weils andere Vorsprünge 68A und 68B aufweist, die in die umlaufenden Nuten 65A und 65B passen. Die Vorsprünge 68A und 68B sind Kugeln, die in den entweder in den Gehäusen oder den linear hin- und herbeweglichen Elementen vorgesehenen Öff nungen gehalten und in die in das jeweils andere Element eingeschnittenen umlaufenden Nuten eingesetzt sind. Die line ar hin- und herbeweglichen Elemente 52A und 52B und die Dreh elemente 53A und 53B sind gleitend miteinander durch Kupp lungsmittel verbunden, die eine Drehung der beiden verhin dern, während sie ihre freie axiale Bewegung gestatten. Die Kupplungsmittel umfassen eine Anzahl von sich axial erstrec kenden Vorsprüngen 58A und 58B auf der Umfangsfläche der Drehelemente 53A und 53B und eine entsprechend Anzahl von Nuten, die in die Umfangsfläche der linear hin- und herbe weglichen Elemente 52A und 52B eingeschnitten sind, und die miteinander verkeilt sind.

Die Ausgangswellen 54A und 54B der Bewegungsumkehreinheiten 50A und 50B sind miteinander über den Rotationsübertragungs mechanismus 59 verbunden. Nicht nur die dargestellten inein ander eingreifenden Zahnräder 59A und 59B sondern auch ein Steuerriemen, perforierter Riemen oder andere Mechanismen, die gleichmäßig synchronisierte Drehbewegungen erzeugen, können als Rotationsübertragungsmechanismus 59 verwendet werden. Außerdem kann der Rotationsübertragungsmechanismus 59 entweder eine Rotation zwischen den verbundenen Ausgangs wellen 54A und 54B ohne Änderung des Winkelgeschwindigkeits verhältnisses übertragen oder andererseits das Winkel geschwindigkeitsverhältnis durch Variation des Durchmessers (oder der Anzahl der Zähne) der Zahnräder 59A und 59B ver ändern.

Überträgt der Rotationsübertragungsmechanismus 59 die Rota tion zwischen den Ausgangswellen 54A und 54B ohne das Winkel geschwindigkeitsverhältnis zu ändern, so bestehen die um laufenden Nuten 65A und 65B der vierten Ausführungsform aus endlosen Zick-Zack-Nuten, die wie bei anderen vorhergehenden Ausführungsformen aus geneigten und aus sich in Umfangsrich tung erstreckenden Nuten bestehen. Wird das Winkelgeschwin digkeitsverhältnis zwischen den Ausgangswellen 54A und 54B variiert (bspw. 3 : 4), so müssen jedoch die geneigten Nuten 66a und 66b und die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 67A und 67B unter Berücksichtigung des dazwischen lie genden Winkelgeschwindigkeitsverhältnisses ausgebildet sein (vgl. Fig. 11).

Die umlaufenden Nuten 65A und 65B der in Fig. 11 dargestell ten Bewegungsumkehreinheiten 50A und 50B umfassen geneigte Nuten 66A und 66B und sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten 67A und 67B. Die Umfangslänge der sich in Umfangsrich tung erstreckenden Nuten 67A oder 67B der umlaufenden Nuten 65A oder 65B auf jeder der Bewegungsumkehreinheiten 50A und 50B entspricht dem Drehwinkel, der durch die geneigten Nuten 66B oder 66A erzeugt wird, wenn sich das linear hin- und herbewegliche Element 52B oder 52A in der anderen Bewegungs umkehreinheit 50B oder 50A bewegt. Die Umfangsnuten 65A und 65B sind in der Umfangsfläche von 36ß° zwischen den Gehäusen 51A und 51B und den linear hin- und herbeweglichen Elementen 52A und 52B der Bewegungsumkehreinheiten 50A und 50B vor gesehen.

Wie sich aus Fig. 11 ergibt, können zwei oder mehr Bewegungs umkehreinheiten mit unterschiedlichen Anzahlen von geneigten Nuten innerhalb des Bereiches von 360° miteinander in einem Schrittantrieb des oben beschriebenen Typs verbunden werden.

Die Funktion eines Schrittantriebs mit den umlaufenden Nuten der in Fig. 11 dargestellten Art wird nachfolgend kurz be schrieben. Wird das linear hin- und herbewegliche Element 52B axial bewegt, um die Ausgangswelle 54B bspw. um 15° zu dre hen, so wird die Rotation über den Rotationsübertragungs mechanismus 59 auf die Ausgangswelle 54A übertragen, wodurch die Ausgangswelle 54A sich entsprechend dem Zähneverhältnis zwischen den Zahnrädern 59A und 59B um 20° dreht. Wird das linear hin- und herbewegliche Element 52A als nächstes axial bewegt, um die Ausgangswelle 54A um 40° zu drehen, so wird die Rotation über den Rotationsübertragungsmechanismus 59 auf die Ausgangswelle 54B übertragen, wodurch die Ausgangswelle 54B um 30° (oder eine Summe von 45°) gedreht wird. Wird das linear hin- und herbewegliche Element 52B weiter axial be wegt, um die Ausgangswelle 54B um 15° zu drehen, so wird die Ausgangswelle 54A um 20° gedreht.

Selbstverständlich können die Ausgangswellen schrittweise in jeder Richtung gedreht werden, indem die linear hin- und herbeweglichen Elemente wahlweise bewegt werden.

Diese Ausgestaltung ermöglicht eine merkliche Verringerung der axialen Länge des gesamten Schrittantriebs, was einen wesentlichen Vorteil bietet, wenn Größenbegrenzungen beachtet werden müssen. Durch Auswahl eines geeigneten Zahnverhält nisses zwischen den Zahnrädern, die den Rotationsübertra gungsmechanismus 59 bilden, kann eine zu starke Annäherung aneinander angrenzender geneigter Nuten vermieden werden, selbst wenn der Drehwinkel, der sich aus der Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente 52A und 52B ergibt, klein ist.

Die umlaufenden Nuten 65A und 65B und Vorsprünge 68A und 68B können auch zwischen den linear hin- und herbeweglichen Ele menten 52A und 52B und den Drehelementen 53A und 53B vor gesehen sein, wie in den vorherigen Ausführungsformen.

Eine in den Fig. 12 und 13 dargestellte fünfte Ausführungform der Erfindung ist eine Modifikation der ersten Ausführungs form gemäß den Fig. 1 und 2. Die Vorsprünge 18A und 18B sind Kugeln, die in zwei gegenüberliegende Sets von umlaufenden Nuten eingesetzt sind, wobei eines die in die Umfangsfläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B einge schnittenen umlaufenden Nuten 15A und 15B umfaßt und das andere die in die Innenwand des Gehäuses 1 eingeschnittenen Nuten 75A und 75B. Da diese fünfte Ausführungsform der ersten Ausführungsform in anderen Aspekten ähnlich ist, werden ähn liche oder entsprechende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, die nicht erneut im einzelnen beschrieben werden.

Fig. 13 zeigt schematisch die Konturen der umlaufenden Nuten 15A und 15B, die in die Umfangsfläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B eingeschnitten sind, und der Nuten 75A und 75B in der Innenwand des Gehäuses 1. Die in die Umfangsfläche eingeschnittenen umlaufenden Nuten 15A und 15B sind durch durchgezogene Linien angedeutet, während die umlaufenden Nuten 75A und 75B in der Innenwand des Gehäuses 1 durch gestrichelte Linien angedeutet sind, und die darin eingesetzten Kugeln durch Kreise.

Wie sich aus Fig. 13 ergibt, umfassen die in die Umfangs fläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B eingeschnittenen umlaufenden Nuten 15A und 15B im wesentli chen die gleichen geneigten Nuten 16B und 16A und sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten 17A und 17B wie die in Fig. 2 dargestellten, während die umlaufenden Nuten 75A und 75B, die in die Innenwand des Gehäuses 1 eingeschnitten sind, ähnliche geneigte Nuten 76B und 76A und sich in Umfangsrich tung erstreckende Nuten 77A und 77B umfassen.

Wird unter Druck stehendes Fluid durch die Öffnung 10 der fünften Ausführungsform in dem in den Fig. 12 und 13 oder in Fig. 14A dargestellten Zustand zugeführt, so bewegt sich das linear hin- und herbewegliche Element 2A von dem linken Ende in Fig. 12 nach rechts, wodurch die Vorsprünge 18A sich ent lang der geneigten Nuten 16A und 76A bewegen. Dann dreht sich das linear hin- und herbewegliche Element 2A um einen Winkel (45°), der durch die beiden geneigten Nuten erzeugt wird, wobei seine Drehung auf das Drehelement 3 übertragen wird, wobei sich die Vorsprünge 18B entlang der sich in Umfangs richtung erstreckenden Nuten 17B und 77B der umlaufenden Nuten 15B und 75B bewegen. Fig. 14B zeigt den Zustand, der bei Abschluß dieser Bewegungen erhalten wird.

Wenn als nächstes unter Druck stehendes Fluid durch die Öff nung 11 zugeführt wird, um das linear hin- und herbewegliche Element 2B von der in Fig. 12 dargestellten Position nach links zu bewegen, bewegen sich die Vorsprünge 18B entlang der geneigten Nuten 16B und 76B. Das linear hin- und herbewegli che Element 2B dreht sich um einen Winkel (45°), der durch die Kontur der geneigten Nut vorgegeben wird, wobei seine Drehung auf das Drehelement 3 übertragen wird, wobei die Vorsprünge 18A sich, wie in Fig. 14C dargestellt, entlang der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 17A und 77A der umlaufenden Nuten 15A und 75A bewegen. Die in den Fig. 14D und 14C dargestellten Zustände werden erreicht, wenn die linear hin- und herbeweglichen Elemente abwechselnd axial bewegt werden. Die Drehung der Ausgangswelle kann umgekehrt werden, indem die Axialbewegung der linear hin- und herbe weglichen Elemente, die gerade in einer Richtung bewegt wur den, umgekehrt wird.

Die Kugeln 18A und 18B, die zwischen die umlaufenden Nuten 15A und 75A und zwischen 15B und 75B eingesetzt sind, über tragen durch rollen Kraft wie die Vorsprünge. Die Kugeln gewährleisten dadurch eine gleichmäßige Drehung, da sie wirk sam Bewegung umsetzen, und weniger Reibung mit der Innen fläche der umlaufenden Nuten erzeugen als andere Arten von Vorsprüngen.

Die umlaufenden Nuten 15A, 15B, 75A und 75B, die in den ge genüberliegenden Flächen der linear hin- und herbeweglichen Elemente 2A und 2B und des Gehäuses 1 der eben beschriebenen fünften Ausführungsform vorgesehen sind, können auch in den gegenüberliegenden Flächen der linear hin- und herbeweglichen Elemente und des Drehelements vorgesehen sein.

Eine in Fig. 15 dargestellte sechste Ausführungform weist umlaufende Nuten 85A, 85B, 86A und 86B ähnlich denen der fünften Ausführungsform auf, die in gegenüberliegenden Flä chen von linear hin- und herbeweglichen Elementen 82A und 82B und einem Drehelement 83 vorgesehen sind, wobei umlaufende Nuten 87A und 87B in der Innenwand eines Gehäuses 81 vor gesehen sind. Halteelemente 89A und 89B halten Kugeln 88A und 88B, die als die zwischen ein Paar von den umlaufenden Nuten 85A und 86A und ein anders Paar von den umlaufenden Nuten 85B und 86B eingesetzte Vorsprünge dienen.

Die sechste Ausführungsform weist in das Gehäuse 81 einge setzte Schlitzhülsen 81A, 81B und 81C auf. Während in den Öffnungen in der äußeren Umfangsfläche der linear hin- und herbeweglichen Elemente 82A und 82B gehaltene kugelförmige Vorsprünge 91A und 91B in die umlaufenden Nuten 87A und 87B auf der Innenseite der Schlitzhülsen eingesetzt sind, sind Halteelemente 92A und 92B auf der Außenseite der linear hin- und herbeweglichen Elemente 82A und 82B vorgesehen, um die Vorsprünge zu halten.

Um das Einpassen der umlaufenden Nuten 87A und 87B in die Vorsprünge 91A und 91B zu erleichtern, sind die Hülsen 81A, 81B und 81C auf der Mittellinie der umlaufenden Nuten 87A und 87B geschlitzt. Fig. 16 zeigt ein Querschnittprofil der Schlitzhülse 81A.

Fig. 17 zeigt einen Ausführungsform mit einem ersten inneren Schrittantrieb 100, der zwei der drei linear hin- und herbe weglichen Elemente 22A, 22B und 22C der dritten Ausführungs form gemäß Fig. 8 aufweist, wobei ein zweiter Schrittantrieb 120 ähnlicher Konstruktion außerhalb des Gehäuses befestigt ist.

Kurz gesagt umfaßt der innere Schrittantrieb 100 ein zylin drisches Gehäuse 101 mit zwei linear hin- und herbeweglichen Elementen 102A und 102B, die koaxial und gleitend darin an geordnet sind, und ein gemeinsames Drehelement 103, das durch sie hindurchgeführt ist, wobei eine Ausgangswelle 104 nach außen vorspringt. Ein Gehäuse 121 des äußeren Schrittantriebs 120 weist Öffnungen 111, 112 und 113 auf, durch welche unter Druck stehendes Fluid zugeführt wird, um die linear hin- und herbeweglichen Elemente 102A und 102B zu bewegen.

Endlos umlaufende Nuten 115A und 115B umfassen eine Anzahl von geneigten Nuten 116A und 116B und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 117A und 117B, wie in einer abgerollten Darstellung in Fig. 18 gezeigt ist, und sind in der Ober fläche des Drehelements 103 vorgesehen, die den linear hin- und herbeweglichen Elementen 102A und 102B gegenüberliegt. Vorsprünge 118A und 118B auf den linear hin- und herbewegli chen Elementen 102A und 102B sind in die umlaufenden Nuten 115A und 115B eingesetzt.

Der zweite Schrittantrieb 120 ist über das Gehäuse 101 des inneren Schrittantriebs 100, das als sein Drehelement dient, aufgesetzt.

Der zweite Schrittantrieb 120 hält zwei linear hin- und her bewegliche Elemente 122A und 122B, die axial gleitend zischen dem äußeren Gehäuse 121 und dem inneren Gehäuse 101, das als dessen Drehelement dient, angeordnet sind. Das Gehäuse 121 weist Öffnungen 131, 132 und 133 auf, durch welche unter Druck stehendes Fluid zugeführt und abgeführt wird, um die linear hin- und herbeweglichen Elemente 122A und 122B zu bewegen.

Endlos umlaufende Nuten 135A und 135B umfassen eine Anzahl von geneigten Nuten 136A und 136B und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 137A und 137B, wie in der abgerollten Darstellung in Fig. 19 gezeigt, und sind in der Oberfläche des Gehäuses 101 vorgesehen, das den linear hin- und herbe weglichen Elementen 122A und 122B gegenüberliegt. Vorsprünge 138A und 138B auf den linear hin- und herbeweglichen Elemen ten 122A und 122B sind in die umlaufenden Nuten 135A und 135B eingesetzt.

Bei diesem doppelrohrartigen Schrittantrieb kann die Aus gangswelle schrittweise vorwärts oder rückwärts gedreht wer den, indem wahlweise die linear hin- und herbeweglichen Ele mente 102A, 102B, 122A und 122B des inneren und äußeren Schrittantriebs 100 und 120 bewegt werden. Wenn der innere und äußere Schrittantrieb individuell die Ausgangswelle dreht, wird die Ausgangswelle um einen Winkel gedreht, der der Summe der Winkel entspricht, um die beide Schrittantriebe 100 und 120 rotieren. Durch Auswahl geeigneter Drehwinkel für beide Antriebe können dadurch zwei oder mehrere gewünschte Drehwinkel einfach erhalten werden.

Beispielsweise zeigt Fig. 18 die umlaufenden Nuten 115A und 115B des inneren Schrittantriebs 100, die ausgebildet sind, um die Ausgangswelle um 45° zu drehen, wenn die linear hin- und herbeweglichen Elemente 102A und 102B sich um einen Schritt bewegen. Fig. 19 zeigt die umlaufenden Nuten 135A und 135B des anderen Schrittantriebs 120, die ausgebildet sind, um die Ausgangswelle um 5° zu drehen, wenn sich die linear hin- und herbeweglichen Elemente 122A und 122B um einen Schritt bewegen. Dann kann die Ausgangswelle um einen Winkel von +95° gedreht werden, indem die linear hin- und herbe weglichen Elemente des inneren Antriebs zwei Schritte und die des äußeren Antriebs einen Schritt bewegt werden. Auf ähnli che Weise kann die Ausgangswelle um einen Winkel von +25° gedreht werden, indem die linear hin- und herbeweglichen Elemente des inneren Antriebs um einen Schritt und die des anderen Antriebs um vier Schritte (was einem Winkel von -20° entspricht) umgekehrt werden.

Die Drehschrittantriebe gemäß der vorliegenden Erfindung setzen mittels der präzisen Bewegung der Vorsprünge entlang der umlaufenden Nuten linear hin- und hergehende Bewegungen in schrittweise Drehbewegungen um jeden gewünschten Winkel entweder vorwärts oder rückwärts um, was eine durchgehende und gleichmäßige schrittweise Drehung der Ausgangswelle in jeder gewünschten Richtung gewährleistet.

Der oben beschriebene Schrittantrieb kann als linearer An trieb verwendet werden, der die Ausgangswelle mit der Kugel spindel verbindet, und das Ausgangselement, das zu der Axial linie geführt wird, in die Kugelspindel einschraubt.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

A, B hin- und herbewegliche Elemente

3

Drehelemente

4

Ausgangswelle

5

Lager

6

Lager

7

Trennplatte

8

A, B Stege

10

Öffnungen

11

Öffnungen

12

Öffnungen

13

Öffnungen

15

A, B Zick-Zack-Nuten

16

A, B Nuten

17

A, B Nuten

18

A, B Vorsprünge

21

Gehäuse

22

A, B, C hin- und herbewegliche Elemente

23

Drehelement

24

Ausgangswelle

25

Lager

26

Lager

27

A, B Trennwände

28

A, B, C Nuten

30

A, B, C Öffnungen

31

A, B, C Öffnungen

35

A, B, C Zick-Zack-Nuten

36

A, B, C Nuten

37

A, B, C Nuten

38

A, B, C Vorsprünge

41

Öffnungen

42

Öffnungen

43

Öffnungen

44

Öffnungen

50

A, B Bewegungsumkehreinheit

51

A, B Gehäuse

52

A, B hin- und herbewegliche Elemente

53

A, B Drehelement

54

A, B Ausgangswelle

58

A, B Vorsprünge

59

Rotationsübertragungsmechanismus

59

A, B Zahnräder

65

A, B Zick-Zack-Nuten

66

A, B Nuten

67

A, B Nuten

68

A, B Vorsprünge

75

A, B Nuten

76

A, B Nuten

77

A, B Nuten

81

Gehäuse

81

A, B, C Schlitzhülsen

82

A, B hin- und herbewegliche Elemente

83

Drehelement

85

A, B Nuten

86

A, B Nuten

87

A, B Nuten

88

A, B Kugeln

89

A, B Halteelemente

91

A, B Vorsprünge

92

A, B Halteelemente

100

innerer Schrittantrieb

101

Gehäuse

102

A, B hin- und herbewegliche Elemente

103

Drehelement

104

Ausgangswelle

111

Öffnungen

112

Öffnungen

113

Öffnungen

115

A, B Zick-Zack-Nuten

116

A, B Nuten

117

A, B Nuten

118

A, B Vorsprünge

120

äußerer Schrittantrieb

121

Gehäuse

122

A, B hin- und herbewegliche Elemente

131

Öffnungen

132

Öffnungen

133

Öffnungen

135

A, B Zick-Zack-Nuten

136

A, B Nuten

137

A, B Nuten

138

A, B Vorsprünge

Claims

1. Schrittantrieb mit einem zylindrischen Gehäuse (1), zwei oder mehreren linear hin- und herbeweglichen Elementen (2A, 2B), die auf einer gemeinsamen Achse derart angeordnet sind, daß sie einzeln und axial gleiten können, und einem gemein samen Drehelement (3), das durch die linear hin- und herbe weglichen Elemente (2A, B) durchgeführt ist, wobei eine Ausgangswelle (4) sich von da aus dem Gehäuse vorspringend erstreckt, wobei:
das eine des Gehäuses (1) und der linear hin- und herbe weglichen Elemente (2A, B) endlos umlaufende Zick-Zack-Nuten (15A, B) mit einer Anzahl von geneigten Nuten (16A, B) aufweist, die relativ zu dem Generator abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind, und die in der dem jeweils anderen gegenüberliegenden Umfangsfläche ausgebildet sind, und wobei das andere des Gehäuses (1) und der linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) Vorsprünge (18A, B) hält, die in die einzelnen umlaufenden Nuten (15A, B) passen,
dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Nuten (15A, 15B) sich in Umfangsrichtung erstreckende Nuten (17A, B) aufweisen, die die aneinander angrenzenden geneigten Nuten an deren beiden Enden miteinander verbinden,
daß die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten (17A, B) der umlaufenden Nuten (15A, B) auf jedem linear hin- und herbeweglichen Element (2A, B) eine Umfangslänge aufweisen, die der Summe der Drehwinkel zwischen dem Gehäuse (1) und den linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) entspricht, die durch die geneigten Nuten (16A, B) erzeugt werden, wenn sich das andere linear hin- und herbewegliche Element (2A, B) axial bewegt,
daß die linear hin- und herbeweglichen und die Drehelemente (2A, B, 3) miteinander über Kupplungsmittel verbunden sind, die Drehbewegungen aufeinander übertragen, während sie eine freie axiale Bewegung gestatten, und
daß eine wahlweise Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) bewirkt, daß sich die Ausgangswelle (4) schrittweise vorwärts oder rückwärts dreht.

2. Schrittantrieb mit einem zylindrischen Gehäuse (1), zwei oder mehreren linear hin- und herbeweglichen Elementen (2A, 2B), die auf einer gemeinsamen Achse derart angeordnet sind, daß sie einzeln und axial gleiten können, und einem gemein samen Drehelement (3), das durch die linear hin- und herbe weglichen Elemente (2A, B) durchgeführt ist, wobei eine Ausgangswelle (4) sich von da aus dem Gehäuse vorspringend erstreckt, dadurch gekennzeichnet,
daß das eine des Drehelements (3) und der linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) endlos umlaufende Zick-Zack- Nuten (15A, B) mit einer Anzahl von geneigten Nuten (16A, B), die relativ zu dem Generator abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind, und sich in Umfangsrichtung er streckenden Nuten (17A, B), die die aneinander angrenzenden geneigten Nuten an deren beiden Enden miteinander verbinden, aufweist und die in der dem jeweils anderen gegenüberliegenden Umfangsfläche ausgebildet sind, und wobei das andere des Drehelements (3) und der linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) Vorsprünge (18A, B) hält, die in die einzelnen umlaufenden Nuten (15A, B) passen,
daß die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten (17A, B) der umlaufenden Nuten (15A, B) eine Umfangslänge aufweisen, die der Summe der Drehwinkel zwischen den linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) und dem Drehelement (3) entspricht, die durch die geneigten Nuten (16A, B) aufgebracht werden, wenn sich das andere linear hin- und herbewegliche Element (2A, B) axial bewegt,
daß das Gehäuse (1) und die linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) miteinander über Kupplungsmittel verbunden sind, die Drehbewegungen aufeinander übertragen, während sie eine freie axiale Bewegung gestatten, und
daß eine wahlweise Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) bewirkt, daß sich die Ausgangswelle (4) schrittweise vorwärts oder rückwärts dreht.

3. Schrittantrieb nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zwei linear hin- und herbewegliche Elemente (2A, B) vorgesehen sind, und die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten (17A, B) der umlaufenden Nuten (15A, B) auf jedem linear hin- und herbeweglichen Element (2A, B) eine Umfangslänge haben, die den Drehwinkeln zwischen den linear hin- und herbewegli chen Elementen (2A, B) und dem Drehelement (3) entsprechen, die durch die geneigten Nuten (16A, B) erzeugt werden, wenn sich das andere linear hin- und herbewegliche Element (2A, B) axial bewegt.

4. Schrittantrieb nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Dreh winkel, die durch die geneigten Nuten (16A, B) erzeugt wer den, wenn sich die linear hin- und herbeweglichen Elemente (2A, B) axial bewegen, variiert werden.

5. Schrittantrieb mit zwei oder mehr Bewegungsumkehreinhei ten (50A, B), die jeweils ein zylindrisches Gehäuse (51A, B), ein darin aufgenommenes axial gleitendes linear hin- und herbewegliches Element (52A, B) und ein Drehelement (53A, B) aufweisen, das durch das linear hin- und herbewegliche Ele ment (52A, B) hindurchgeführt ist, wobei sich eine aus dem Gehäuse (51A, B) vorspringende Ausgangswelle (54A, B) von da erstreckt, bei dem:
zwei oder mehr Bewegungsumkehreinheiten (50A, B) parallel zueinander angeordnet sind, wobei deren Ausgangswellen (54A, B) über einen Rotationsübertragungsmechanismus (59) mitein ander verbunden sind;
das eine des Gehäuses (51A, B) und der linear hin- und herbe weglichen Elemente (52A, B) oder der linear hin- und herbe weglichen Elemente (52A, B) und des Drehelements (53A, B) in jeder Bewegungsumkehreinheit (50A, B) endlos umlaufende Zick- Zack-Nuten (65A, B) aufweist, die eine Anzahl von geneigten Nuten (66A, B), die relativ zu dem Generator abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind, und sich in Um fangsrichtung erstreckenden Nuten (67A, B), die aneinander angrenzende geneigte Nuten (66A, B) an deren beiden Enden miteinander verbindet, aufweist und die in der Umfangsfläche ausgebildet sind, die dem jeweils anderen gegenüberliegt, und wobei das andere Vorsprünge (68A, B) hält, die in die ein zelnen umlaufenden Nuten (65A, B) passen;
die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten (67A, B) der umlaufenden Nuten (65A, B) auf jeder Bewegungsumkehreinheit (50A, B) eine Umfangslänge haben, die der Summe der Drehwin kel entspricht, die durch die geneigten Nuten (66A, B) er zeugt werden, wenn sich das linear hin- und herbewegliche Element (52A, B) in der anderen Bewegungsumkehreinheit (50A, B) axial bewegt;
das linear hin- und herbewegliche Element (52A, B), das Dreh element (53A, B) und das Gehäuse (51A, B), die keine daran vorgesehenen umlaufenden Nuten und Vorsprünge aufweisen, miteinander über Kupplungsmittel verbunden sind, die die gegenseitige Rotation behindern, aber eine freie axiale Bewe gung gestatten; und bei dem
wahlweise Bewegung der linear hin- und herbeweglichen Elemen te (52A, B) eine schrittweise Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Ausgangswellen (54A, B) bewirkt.

6. Schrittantrieb nach Anspruch 5, bei dem der Rotations übertragungsmechanismus (59), der die Ausgangswellen (54A, B) der Bewegungsumkehreinheiten (50A, B) miteinander verbindet, ein bestimmtes Winkelgeschwindigkeitverhältnis zwischen den dadurch verbundenen Ausgangswellen (54A, B) schafft.

7. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem
das Element, das die Vorsprünge hält, die in die umlaufenden Nuten auf dem anderen Element passen, außerdem ähnliche dar auf ausgebildete umlaufende Nuten aufweist; und bei dem
die Vorsprünge in die beiden gegenüberliegenden Paare von umlaufenden Nuten eingesetzt sind.

8. Schrittantrieb nach Anspruch 7, bei dem die Kugeln (88A, B), die durch Halteelemente (89A, B) gehalten werden, in die beiden gegenüberliegenden Paare von umlaufenden Nuten einge setzt werden.

9. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7 und 8, bei dem ein zweiter Schrittantrieb (120) über das Gehäuse (101) eines ersten Schrittantriebs (100) aufgesetzt ist, wobei das Gehäuse (101) des ersten Schrittantriebs (100) als das Drehelement des zweiten Schrittantriebs (120) dient, der durch wahlweises Hin- und Herbewegen von zwei oder mehr line ar hin- und herbeweglichen Elementen (102A, B), die darum befestigt sind, schrittweise vorwärts oder rückwärts gedreht wird.

10. Schrittantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Gehäuse (1) als ein Hydraulikzylinder dient, um das line ar hin- und herbewegliche Element (2A) und das linear hin- und herbewegliche Element (2B) als ein Kolben, der durch auf seine eine Endfläche wirkendes unter Druck stehendes Fluid bewegt wird, axial zu bewegen.