EP1059459B1 - Rotary fluid actuator - Google Patents

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EP1059459B1
EP1059459B1 EP99111186A EP99111186A EP1059459B1 EP 1059459 B1 EP1059459 B1 EP 1059459B1 EP 99111186 A EP99111186 A EP 99111186A EP 99111186 A EP99111186 A EP 99111186A EP 1059459 B1 EP1059459 B1 EP 1059459B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary actuator
actuator according
tubular body
head pieces
rotary
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99111186A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1059459A1 (en
Inventor
Bernd Lorenz
Ansgar Kriwet
Dieter Dr.Ing. Bergemann
Axel Thallemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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Publication date
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Priority to DE59910070T priority Critical patent/DE59910070D1/en
Priority to EP99111186A priority patent/EP1059459B1/en
Priority to US09/565,317 priority patent/US6360648B1/en
Priority to JP2000173781A priority patent/JP2001012414A/en
Publication of EP1059459A1 publication Critical patent/EP1059459A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F15B15/103Characterised 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke

Definitions

  • the support device choose the axial relative movements between the two Headpieces prevented in both axial directions. It can preferably rotary movements and torques with a defined Assignment of operating pressure, angle of rotation and torque under Avoiding axial movements as another dependent variable be generated.
  • the limiting means are of at least one coaxial to the hose body arranged helix formed in the same direction or helical in the opposite direction to the strand structure extends along the circumference of the hose body and its shape, for example, comparable to a coil spring can be chosen.
  • the tube body 2 is in with a coaxial orientation Figures 1 and 2 schematically indicated by dash-dotted lines Force transmission structure 20 assigned. It stretches axially between the two head pieces 3, 4 to which they are attached is. Their structure is chosen so that, on the one hand high tensile strength and secondly high flexibility having. This can best be achieved through this that they are in accordance with the embodiment as a hollow cylindrical configuration Strand structure 6 is executed.
  • This form of implementation provides that the limitation means 35 around one or more ring-like or belt-like Elements are arranged coaxially to the tubular body 2 are. If there are several elements, one is created axially spaced distribution along the length of the Hose body 2 away. When pressurizing the Hose body 2 are thus only those between adjacent ones Limiting means 35 lying wall areas of the hose body 2 capable of radial expansion. On in this way the tubular body 2 is in the activated state over a multi-bulged outer contour, whereby however, the diameter increase compared to the deactivated Condition is much lower than in one Design without means to limit expansion.
  • the Limiting means at least one coaxial to the Hose body 2 extending helically shaped Spiral body included.
  • This spiral body could have the shape of a coil spring which is coaxial to the Hose body 2 is arranged.
  • the limiting means as in the embodiment on the radial outer surface of the Hose body 2 to be placed.
  • design looks at least partially and preferably complete integration of the limiting means 35 in the wall of the hose body 2 before.
  • the limiting means 35 in the power transmission means 25 to integrate and in a configuration as Strand structure 6 a suitable linkage of the limiting means 35 to provide with the individual pull strands 7.
  • the limiting means can be used 35 also in the form of more flexible and for example execute thread-like strand elements, wherein as in the case of the rod structure 6, a textile structure would be conceivable.
  • the limiting means 35 also consist of an overall rigid material, for example made of hard plastic or metal.

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Description

Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Drehantrieb, mit einem sich zwischen zwei Kopfstücken erstreckenden Schlauchkörper, dem eine an den beiden Kopfstücken angreifende Kraftübertragungsstruktur zugeordnet ist, die bei Fluidbeaufschlagung des Innenraumes des Schlauchkörpers eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Kopfstücken hervorruft, wobei sich die beiden Kopfstücke über eine Abstützeinrichtung unter Gewährleistung ihrer relativen Verdrehbarkeit derart aneinander abstützen, dass sie zur Beibehaltung ihrer axialen Relativposition an einer axialen Relativbewegung im Sinne einer gegenseitigen Annäherung und/oder einer gegenseitigen Entfernung gehindert sind.The invention relates to a fluid-operated rotary drive, with a hose body extending between two head pieces, the one acting on the two head pieces power transmission structure is assigned that when fluid is applied a relative rotary movement of the interior of the hose body between the two head pieces, whereby the two head pieces under a support Ensuring their relative rotatability with each other base it on maintaining its axial relative position on an axial relative movement in the sense of a mutual rapprochement and / or distance are hindered.

Bekannte fluidbetätigte Drehantriebe, wie sie insbesondere in der Pneumatik eingesetzt werden, verfügen beispielsweise über ein starres Gehäuse, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der über Führungsmittel derart mit dem Gehäuse zusammenwirkt, dass er bei der Axialbewegung gleichzeitig eine Drehbewegung ausführt. Diese Drehbewegung wird auf eine drehfest mit dem Kolben bewegungsgekoppelte Stange übertragen, an der somit eine Drehbewegung abgegriffen werden kann, die beispielsweise zur Betätigung eines Ventils herangezogen werden kann. Ein Drehantrieb dieser Art geht aus der DE 44 27 779 C2 hervor.Known fluid-operated rotary actuators, such as those in pneumatics are used, for example a rigid housing in which a piston is axially displaceable is the guide means with the housing interacts that he is a Rotates. This rotary motion is on a Rotationally fixed rod with the piston from which a rotary movement can thus be picked up, used for example to operate a valve can be. A rotary drive of this type can be found in DE 44 27 779 C2.

Nachteilig bei derartigen Drehantrieben ist der zu ihrer Realisierung notwendige hohe mechanische Aufwand, sei es im Zusammenhang mit der Führung des Kolbens oder mit dessen Abdichtung zum Gehäuse. Diese bekannten Drehantriebe sind daher relativ teuer und verschleißanfällig.A disadvantage of such rotary drives is that they are to be implemented necessary high mechanical effort, be it related with the guidance of the piston or with its sealing to the housing. These known rotary drives are therefore relatively expensive and prone to wear.

Man hat daher in der US 3,638,536 bereits einen fluidbetätigten Drehantrieb der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem die Drehbewegung durch einen sich axial zwischen zwei Kopfstücken erstreckenden und mit einer integrierten Kraftübertragungsstruktur versehenen Schlauchkörper erzeugt wird. Der Schlauchkörper ist dort als Kontraktionsschlauch ausgelegt, der sich bei Innendruckbeaufschlagung radial ausdehnt und gleichzeitig über die Kraftübertragungsstruktur die beiden Kopfstücke zueinander zieht. Aufgrund der Ausgestaltung der Kraftübertragungsstruktur als Strangstruktur mit zueinander parallelen, wendelförmig verlaufenden Zugsträngen, hat die axiale Kontraktion zugleich eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Kopfstücken zur Folge, die sich zur Betätigung eines zu drehenden Gegenstandes abgreifen lässt. Allerdings ist der abgreifbare Drehwinkel relativ gering, so dass den Einsatzmöglichkeiten dieses bekannten Drehantriebes rasch Grenzen gesetzt sind und der praktische technische Nutzen in Frage gestellt werden kann. Therefore, there is already a fluid-operated one in US 3,638,536 Rotary drive of the type mentioned proposed at which the rotational movement by an axially between two Headers extending and with an integrated power transmission structure provided hose body is generated. The tube body is designed there as a contraction tube, which expands radially when subjected to internal pressure and at the same time the two via the power transmission structure Pulls head pieces towards each other. Because of the design the power transmission structure as a strand structure with each other parallel, helically running tension cords the axial contraction is also a relative rotary movement between the two head pieces, which are for actuation of an object to be rotated. Indeed if the angle of rotation that can be tapped is relatively small, so that the possible uses of this known rotary actuator limits are set quickly and the practical technical benefits can be questioned.

Bei einem aus der US-A-4 108 050 oder der GB-A-697 707 bekannten Drehantrieb der eingangs genannten Art wurde festgestellt, dass sich bei einer Fixierung der axialen Relativposition der beiden Kopfstücke, bei gleichzeitiger Gewährleistung des Drehfreiheitsgrades bezüglich der Längsachse, wesentlich größere Drehwinkel realisieren lassen als bei einem als Kontraktionselement ausgelegten Schlauchkörper. Die Beibehaltung der axialen Relativposition gewährleistet eine zwischen den beiden Kopfstücken wirksame Abstützeinrichtung, deren axiale Wirkungsrichtung in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Kraftübertragungsstruktur gewählt werden kann. Es wurde festgestellt, dass sich in Abhängigkeit vom Aufbau der Kraftübertragungsstruktur und unter Berücksichtigung der axial wirksamen Druckbeaufschlagungsflächen der Kopfstücke gewisse Tendenzen zu einem voneinander Entfernen oder zu einem einander Annähern der Kopfstücke einstellen. Diesen Bewegungstendenzen kann dann durch entsprechende Ausgestaltung der Abstützeinrichtung entgegengewirkt werden. Zweckmäßigerweise wird man dabei eine Ausführungsform der Abstützeinrichtung wählen, die axiale Relativbewegungen zwischen den beiden Kopfstücken in beiden Axialrichtungen verhindert. Es können vorzugsweise Drehbewegungen und Drehmomente mit definierter Zuordnung von Betriebsdruck, Drehwinkel und Drehmoment unter Vermeidung von axialen Bewegungen als weiterer abhängigen Variablen erzeugt werden. In one known from US-A-4 108 050 or GB-A-697 707 Rotary drive of the type mentioned above was found that when the axial relative position is fixed of the two head pieces, while guaranteeing the degree of freedom of rotation with respect to the longitudinal axis, essential larger angles of rotation can be realized than with one designed as a contraction element tubular body. The retention the axial relative position ensures a between the two head pieces effective support device whose axial direction of action depending on the design the power transmission structure can be selected. It it was found that depending on the structure of the Power transmission structure and taking into account the axial effective pressurizing surfaces of the head pieces certain Tendencies to move away from one another or to one adjust the approach of the head pieces. These movement tendencies can then by appropriate design the support device can be counteracted. Conveniently, one becomes an embodiment of the support device choose the axial relative movements between the two Headpieces prevented in both axial directions. It can preferably rotary movements and torques with a defined Assignment of operating pressure, angle of rotation and torque under Avoiding axial movements as another dependent variable be generated.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen fluidbetätigten Drehantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich bei kompakten Längenabmessungen größere Drehwinkel realisieren lassen.It is the object of the present invention to provide a fluid operated To create a rotary drive of the type mentioned at the beginning, with which there is a larger angle of rotation with compact length dimensions let it be realized.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass sich die Abstützeinrichtung im Innern des Schlauchkörpers befindet.To solve this problem, it is provided that the support device located inside the hose body.

Die Unterbringung der Abstützeinrichtung im Innenraum des Schlauchkörpers ist platzsparend und hat zudem einen Fluidspareffekt zur Folge, weil das mit Fluid zu befüllende Volumen des Innenraumes des Schlauchkörpers reduziert ist.The placement of the support device in the interior of the Hose body is space-saving and also has a fluid saving effect result because the volume to be filled with fluid of the interior of the hose body is reduced.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention emerge from the subclaims out.

Um einen zuverlässigen Betrieb des Drehantriebes auch dann zu gewährleisten, wenn auf die Kopfstücke nicht rein axiale Kräfte einwirken, ist es von Vorteil, die Abstützeinrichtung so auszulegen, dass sie zwischen den beiden Kopfstücken auftretende Querkräfte und/oder Biegemomente aufnehmen kann. Zwar könnten zur Kompensation dieser Belastungen auch externe Einrichtungen herangezogen werden, beispielsweise die relativ zueinander zu verdrehenden Gegenstände selbst, wenn diese entsprechend gelagert sind. Um einen universellen Einsatz des Drehantriebes zu ermöglichen, empfiehlt sich jedoch eine Integration auch dieser Abstützfunktionen in die Abstützeinrichtung selbst. To ensure reliable operation of the rotary drive ensure if the headers are not purely axial Applying forces, it is advantageous to use the support device to be interpreted as occurring between the two head pieces Can absorb lateral forces and / or bending moments. External compensation could also be used to compensate for these loads Facilities are used, for example the relative objects to be twisted towards each other even if these are stored accordingly. For universal use of the To enable the rotary drive, however, integration is recommended also this support functions in the support device self.

Die Kraftübertragungsstruktur ist vorzugsweise als Strangstruktur ausgeführt, die über eine Vielzahl sich zwischen den Kopfstücken erstreckender biegeflexibler Zugstränge verfügt, die sich insbesondere schraubenwendelförmig zwischen den beiden Kopfstücken erstrecken und die für die relative Drehbewegung bei Innendruckbeaufschlagung des Schlauchkörpers verantwortlich sind. Es wäre denkbar, die Zugstränge durch kettfädenartige Querstränge oder durch eine wie auch immer geartete Vernetzung in ihrer Relativposition zu fixieren. Allerdings hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Strangstruktur ausschließlich aus mit gleicher Längsorientierung nebeneinander verlaufenden Zugsträngen aufzubauen. Deren Position wird zweckmäßigerweise dadurch stabilisiert, dass sie zumindest teilweise in den Schlauchkörper eingebettet sind, beispielsweise durch Vulkanisation.The power transmission structure is preferably a strand structure running across a multitude between themselves Headers of flexible flexural strands, which are particularly helical between the two Extend headers and those for relative rotary motion responsible for internal pressure on the hose body are. It would be conceivable to draw strands by warp-like Cross strands or by any type Fix networking in its relative position. Indeed The strand structure has proven to be particularly advantageous exclusively from side by side with the same longitudinal orientation to build up running train lines. Their position is expediently stabilized in that it at least are partially embedded in the tube body, for example through vulcanization.

Es wurde festgestellt, dass sich mit einem zylindrischen, nur in einer Richtung gewendelt strang- bzw. fadenverstärkten Elastomenschlauch, dessen Enden an Kopfstücken fixiert sind, welche wiederum in axialer Richtung fixiert und bezüglich der Schlauchlängsachse frei drehbar sind, dem Schlauchinnendruck und dem Schlauchinnenvolumen fest zuordenbare große Drehwinkel und Drehmomente realisieren lassen.It was found to be cylindrical, only in one direction, strand or thread reinforced Elastomer hose, the ends of which are fixed to head pieces, which in turn is fixed in the axial direction and with respect to the Hose longitudinal axis are freely rotatable, the hose pressure and large rotation angles that can be assigned to the inner volume of the hose and realizing torques.

Es wurde festgestellt, dass bei einem anfänglichen, also im drucklosen Zustand des Schlauchkörpers betrachteten Schrägverlauf der Zugstränge von mehr als 54,7° bezüglich der Längsrichtung des Schlauchkörpers bei dessen Druckbeaufschlagung zumindest anfänglich eine Tendenz der Kopfstücke besteht, sich axial voneinander zu entfernen. In diesem Falle kommt eine Abstützeinrichtung zum Einsatz, die zumindest diese axiale Relativbewegung verhindert. Dagegen ist bei einem anfänglichen Schrägverlauf der Zugstränge von weniger als 54,7° bei Druckbeaufschlagung des Schlauchkörpers eine zumindest anfängliche Kontraktionsneigung festzustellen, so dass in einem solchen Falle die Abstützeinrichtung derart ausgeführt werden sollte, dass sie zumindest eine axiale Relativbewegung der beiden Kopfstücke im Sinne einer gegenseitigen Annäherung verhindert. Da sich der Schrägwinkel im Betrieb des Drehantriebes mit zunehmender Verdrehung verringert, empfiehlt sich vor allem dann wenn der anfängliche Schrägverlauf mehr als 54,7° entspricht und im Laufe des Betriebes unter diese Marke fällt, eine in beiden Axialrichtungen wirksame axiale Abstützung zwischen den beiden Kopfstücken.It was found that an initial, i.e. in depressurized condition of the hose body considered oblique course the tension cords of more than 54.7 ° with respect to the Longitudinal direction of the hose body when it is pressurized at least initially there is a tendency of the head pieces, to move axially apart. In this case a support device is used, at least this axial relative movement prevented. In contrast, with one initial skew of the drawstrings less than At least 54.7 ° when the hose body is pressurized determine the initial tendency to contract so that in such a case the support device is designed in this way should be at least an axial relative movement of the two head pieces in the sense of a mutual Approach prevented. Because the helix angle is in operation of the rotary drive is reduced with increasing rotation, recommended especially when the initial slope corresponds to more than 54.7 ° and during operation under this mark falls, one effective in both axial directions axial support between the two head pieces.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Strangstruktur so auszulegen, dass der bezüglich der Längsrichtung des Schlauchkörpers gemessene anfängliche Schrägverlauf der Zugstränge im Bereich zwischen 55° und 65° liegt.The strand structure has proven to be particularly advantageous to be interpreted so that the with respect to the longitudinal direction of the Tube body measured initial oblique course of the tensile cords is in the range between 55 ° and 65 °.

Um besonders hohe Drehwinkel zwischen den beiden Kopfstücken realisieren zu können, wird der Schlauchkörper einschließlich der Kontraktionsstruktur mit entsprechend großer Baulänge ausgeführt. Ohne besondere Zusatzmaßnahmen hätte dies jedoch im Betrieb eine meist nicht tolerable große Radialausdehnung des Schlauchkörpers zur Folge. Aus diesem Grund werden bei Drehantrieben mit relativ großer Schlauchkörperlänge dem betreffenden Schlauchkörper zweckmäßigerweise Mittel zugeordnet, die lokal das radiale Aufweiten des Schlauchkörpers bei Innendruckbeaufschlagung beeinflussen und insbesondere behindern und die vorliegend als Begrenzungsmittel bezeichnet seien. Diese Begrenzungsmittel können über die Länge des Schlauchkörpers verteilt angeordnet sein, wobei es sich beispielsweise um Einzelelemente handeln kann, die insbesondere ring- oder gurtartig ausgeführt und koaxial zum Schlauchkörper mit axialem Abstand zueinander angeordnet sind. Dabei kann es sich um starre Ringelemente aus Kunststoffmaterial oder Metall handeln. Denkbar wäre auch eine fadenartige Ausgestaltung aus zugfestem flexiblem Material, beispielsweise Textilmaterial.At particularly high angles of rotation between the two head pieces To be able to realize, the tube body is inclusive the contraction structure with a correspondingly large Overall length. Without special additional measures however, this would usually be intolerable in operation large radial expansion of the hose body result. Out for this reason, rotary actuators with a relatively large The length of the hose body is expediently the relevant hose body Means allocated locally that expand radially of the hose body when subjected to internal pressure and in particular hinder and the present are called limiting means. This limitation means can be distributed over the length of the hose body be arranged, for example individual elements can act, especially ring or belt-like executed and coaxial to the hose body with an axial distance are arranged to each other. It can be act rigid ring elements made of plastic material or metal. A thread-like configuration would also be conceivable tensile flexible material, for example textile material.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Begrenzungsmittel von zumindest einem koaxial zum Schlauchkörper angeordneten Wendelkörper gebildet, der sich gleichsinnig oder gegensinnig zur Strangstruktur schraubenwendelförmig entlang dem Umfang des Schlauchkörpers erstreckt und dessen Gestalt beispielsweise vergleichbar einer Schraubenfeder gewählt werden kann.In a further expedient embodiment, the limiting means are of at least one coaxial to the hose body arranged helix formed in the same direction or helical in the opposite direction to the strand structure extends along the circumference of the hose body and its shape, for example, comparable to a coil spring can be chosen.

Die Begrenzungsmittel können am Außenumfang des Schlauchkörpers plaziert sein, werden jedoch vorzugsweise zumindest teilweise und insbesondere vollständig in den Schlauchkörper integriert.The limiting means can be on the outer circumference of the hose body be placed, but will preferably be at least partially and especially completely in the tube body integrated.

Um einen vorbestimmten Drehwinkel realisieren zu können, sind ferner zweckmäßigerweise Mittel vorhanden, die die radiale Verformung des Schlauchkörpers begrenzen. Sie können im Innenraum des Schlauchkörpers oder außerhalb desselben plaziert sein und haben vorzugsweise eine Anschlagfunktion.In order to be able to implement a predetermined angle of rotation, there are also expediently means that the radial Limit deformation of the hose body. You can inside or outside of the hose body be placed and preferably have a stop function.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1
in einer Längsschnittdarstellung eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Drehantriebes im deaktivierten Zustand bei drucklosem Schlauchkörper, wobei gestrichelt eine mögliche Gestalt des Schlauchkörpers im aktivierten Zustand dargestellt ist, und
Figur 2
eine Seitenansicht des Drehantriebes aus Figur 1 mit blickgemäß Pfeil II in schematischer Darstellung und mit strichpunktierter Andeutung der in Figur 1 auch nur strichpunktiert angedeuteten Kraftübertragungsstruktur.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In this show:
Figure 1
in a longitudinal sectional view, a first design of the rotary drive according to the invention in the deactivated state when the hose body is depressurized, a possible shape of the hose body in the activated state being shown in dashed lines, and
Figure 2
2 shows a side view of the rotary drive from FIG. 1 with arrow II looking in a schematic representation and with dash-dotted indication of the power transmission structure which is also only indicated by dash-dotted lines.

Der in der Zeichnung allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Drehantrieb wird durch Fluidkraft betätigt, wobei sich als Druckmedium jedes gasförmige oder hydraulische Fluid eignet. Das Ausführungsbeispiel ist zum Betrieb mit Druckluft ausgelegt. The one generally designated with reference number 1 in the drawing Rotary drive is operated by fluid power, whereby as a pressure medium any gaseous or hydraulic fluid suitable. The exemplary embodiment is for operation with compressed air designed.

Der Drehantrieb 1 verfügt über zwei mit Abstand zueinander angeordnete Kopfstücke 3,4, die nachstehend zum Zwecke des besseren Verständnisses und ohne damit eine Einschränkung verbinden zu wollen, als vorderes und hinteres Kopfstück 3,4 bezeichnet werden. Zwischen diesen Kopfstücken 3,4 erstreckt sich axial ein flexibler und vorzugsweise gummielastischer Schlauchkörper 2, der zweckmäßigerweise aus Gummi besteht und der sich aus einer oder mehreren Materiallagen zusammensetzen kann.The rotary drive 1 has two spaced apart arranged headers 3,4, the following for the purpose of better understanding and without limitation want to connect, as a front and rear head piece 3.4 are referred to. Extends between these head pieces 3,4 axially a flexible and preferably rubber-elastic Hose body 2, suitably made of rubber consists of one or more layers of material can put together.

Mit seinen beiden axialen Endabschnitten ist der Schlauchkörper 2 am jeweils zugeordneten Kopfstück 3,4 befestigt. Diese Befestigung kann an sich auf beliebige Weise erfolgen, wobei beim Ausführungsbeispiel geeignete Klemmvorrichtungen 9 vorgesehen sind. Dabei kann der axiale Endbereich des Schlauchkörpers durch jeweils eine Überwurfmutter 10 am betreffenden Kopfstück 3,4 festgelegt sein.With its two axial end sections is the hose body 2 attached to the associated head piece 3.4. This attachment can be done in any way, suitable clamping devices in the exemplary embodiment 9 are provided. The axial end area of the hose body by a union nut 10 each relevant headpiece 3, 4 can be set.

Die Verbindung zwischen dem Schlauchkörper 2 und einem jeweiligen Kopfstück 3,4 ist fluiddicht ausgeführt. Der Schlauchkörper 2 definiert daher zusammen mit den beiden Kopfstücken 3,4 einen Innenraum 8, der bei Bedarf mit dem zur Betätigung dienenden fluidischen Druckmedium, z.B. Druckluft, beaufschlagbar ist.The connection between the tubular body 2 and a respective one Head piece 3, 4 is designed to be fluid-tight. The Hose body 2 therefore defines together with the two Head pieces 3.4 an interior 8, which if necessary with the actuating fluid pressure medium, e.g. Compressed air, can be acted upon.

Die Fluidbeaufschlagung wird gewährleistet durch in den Innenraum 8 einmündende Fluidkanalmittel 12. Sie enthalten beim Ausführungsbeispiel einen das eine der beiden Kopfstücke 3,4, vorliegend das hintere Kopfstück 4, durchsetzenden Fluidkanal 12', dessen äußeres Ende über schematisch angedeutete Verbindungsmittel 11 an eine weiterführende Fluidleitung 13 angeschlossen ist, über die sowohl eine Zufuhr als auch eine Abfuhr des Druckmediums bezüglich des Innenraumes 8 erfolgen kann. Es versteht sich, daß für die Einspeisung und die Abfuhr des Druckmediums bei Bedarf auch getrennte Fluidkanäle vorgesehen sein können.The fluid supply is guaranteed by in the interior 8 flowing fluid channel means 12. They contain in the embodiment, one of the two head pieces 3,4, in the present case the rear head piece 4, penetrating Fluid channel 12 ', the outer end of which is schematic indicated connection means 11 to a further Fluid line 13 is connected, via which both a supply as well as a discharge of the print medium with respect to the Interior 8 can be done. It is understood that for the Feeding and removal of the pressure medium if required separate fluid channels can be provided.

Dem Schlauchkörper 2 ist mit koaxialer Ausrichtung eine in Figuren 1 und 2 schematisch strichpunktiert angedeutete Kraftübertragungsstruktur 20 zugeordnet. Sie erstreckt sich axial zwischen den beiden Kopfstücken 3,4, an denen sie befestigt ist. Ihr Aufbau ist so gewählt, daß sie zum einen eine hohe Zugfestigkeit und zum anderen eine hohe Biegeflexibilität aufweist. Dies kann am besten dadurch erreicht werden, daß sie in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel als eine hohlzylindrische Konfiguration einnehmende Strangstruktur 6 ausgeführt ist.The tube body 2 is in with a coaxial orientation Figures 1 and 2 schematically indicated by dash-dotted lines Force transmission structure 20 assigned. It stretches axially between the two head pieces 3, 4 to which they are attached is. Their structure is chosen so that, on the one hand high tensile strength and secondly high flexibility having. This can best be achieved through this that they are in accordance with the embodiment as a hollow cylindrical configuration Strand structure 6 is executed.

Die Strangstruktur 6 beinhaltet eine Vielzahl von biegeflexiblen, gleichzeitig aber zur Übertragung von Zugkräften zwischen den beiden Kopfstücken 3,4 geeigneten einzelnen Zugsträngen 7, die beispielsweise aus textilen oder metallischen Fasern oder auch aus Kunststoffmaterial bestehen können. Jeder Zugstrang 7 kann aus einer einzelnen Faser gebildet sein, möglich ist aber auch ein mehrfasriger Aufbau, insbesondere in Gestalt mehrerer zu einem Strang verdrillter Einzelfasern. The strand structure 6 contains a large number of flexible, but at the same time for the transmission of tensile forces suitable between the two head pieces 3.4 Drawstrings 7, for example made of textile or metallic Fibers or plastic material can. Each pull cord 7 can be made from a single fiber be formed, but a multi-fiber structure is also possible, especially in the form of several twisted into a strand Individual fibers.

Die Strangstruktur 6 könnte bezüglich dem Schlauchkörper 2 separat ausgebildet sein, wobei sie letzteren am Außenumfang komplett umschließt, beispielsweise nach dem Vorbild der EP 0 161 750 B1. Vorzuziehen ist jedoch die auch beim Ausführungsbeispiel realisierte Bauform, bei der die Strangstruktur 6 zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig in den Schlauchkörper 2 integriert ist. Die Zugstränge 7 sind in das Material des Schlauchkörpers 2 eingebettet, so daß der Schlauchkörper 2 und die Kraftübertragungsstruktur 20 eine Baueinheit bilden, die gemeinsam an den Kopfstücken 3,4 festlegbar ist. Durch die Befestigung des Schlauchkörpers 2 wird auch die Kraftübertragungsstruktur 20 an den Kopfstücken 3,4 fixiert, so daß sie bezüglich diesen Kopfstücken 3,4 Zugkräfte ausüben kann.The strand structure 6 could be in relation to the tubular body 2 be formed separately, the latter on the outer circumference completely encloses, for example based on the model the EP 0 161 750 B1. However, this is also preferable in the exemplary embodiment realized design in which the Strand structure 6 at least partially and preferably completely is integrated into the tube body 2. The Tension cords 7 are in the material of the hose body 2 embedded so that the hose body 2 and the power transmission structure 20 form a structural unit that together can be fixed on the head pieces 3,4. Through the attachment the hose body 2 also becomes the force transmission structure 20 fixed to the headers 3.4 so that they can exert 3.4 tensile forces with respect to these head pieces.

Die Kraftübertragungsstruktur 20 ist derart ausgelegt, daß sie bei Fluidbeaufschlagung des Innenraumes 8 eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Kopfstücken 3,4 bezüglich der Längsachse 14 des Schlauchkörpers 2 hervorruft. Ferner ist eine Abstützeinrichtung 18 vorhanden, über die sich die beiden Kopfstücke 3,4 unter Gewährleistung ihrer relativen Verdrehbarkeit in axialer Richtung aneinander abstützen. Die Abstützfunktion ist so gewählt, daß die beiden Kopfstücke 3,4 ungeachtet des momentanen Betriebszustandes des Drehantriebes 1, also unabhängig vom Grad der Druckbeaufschlagung des Innenraumes 8, ihre axiale Relativposition beibehalten. The power transmission structure 20 is designed such that they a relative when fluid is applied to the interior 8 Rotational movement between the two head pieces 3.4 with respect the longitudinal axis 14 of the hose body 2 causes. Further there is a support device 18 over which the two headers 3.4 while ensuring their relative Support rotatability against each other in the axial direction. The support function is selected so that the two head pieces 3.4 regardless of the current operating state of the Rotary drive 1, i.e. regardless of the degree of pressurization of the interior 8, their axial relative position maintained.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Abstützeinrichtung 18 so gewählt, daß sie die beiden Kopfstücke 3,4 an jeglicher axial orientierten Relativbewegung hindert. Die Kopfstücke 3,4 können sich also weder gegenseitig annähern noch voneinander entfernen.In the embodiment, the structure of the support device 18 chosen so that the two head pieces 3.4 prevents any axially oriented relative movement. The Headers 3, 4 can therefore neither approach each other still separate from each other.

Im deaktivierten Zustand des Drehantriebes 1, also bei drucklosem Innenraum 8, nehmen der Schlauchkörper 2 und die Kraftübertragungsstruktur 20 die aus Figuren 1 und 2 ersichtliche hohlzylinderähnliche Konfiguration ein. Bei Einspeisung eines unter Überdruck stehenden Druckmediums in den Innenraum 8 weitet sich der gummielastische Schlauchkörper 2 radial auf, wie dies in Figur 1 bei 21 in gestrichelten Linien exemplarisch angedeutet ist. Dies hat gleichzeitig eine radiale Beaufschlagung der Kraftübertragungsstruktur 20 zur Folge, die aufgrund ihrer besonderen Strukturierung eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Kopfstücken 3,4 um die Längsachse 14 hervorruft. Ist eines der Kopfstücke, wie vorliegend das hintere Kopfstück 4, an einer Haltung 15 drehfest fixiert, führt allein das andere, vorliegend das vordere Kopfstück 3, die Drehbewegung aus. An diesem Kopfstück 3 vorgesehene Kraftübertragungsmittel 25 ermöglichen die Befestigung eines beliebigen Gegenstandes 28, der verdreht werden soll. Der Gegenstand 28 kann beispielsweise ein Maschinenteil oder der Betätigungsschaft eines Drehventils sein.In the deactivated state of the rotary drive 1, that is at depressurized interior 8, take the tube body 2 and the Power transmission structure 20 that shown in Figures 1 and 2 hollow cylinder-like configuration. When feeding a pressurized medium in the rubber tube body widens the interior 8 2 radially, as shown in dashed lines in FIG. 1 at 21 Lines is indicated as an example. this has at the same time a radial loading of the power transmission structure 20 resulting from their special Structuring a relative rotational movement between the two Head pieces 3.4 causes about the longitudinal axis 14. is one of the head pieces, as in the present case the rear head piece 4, fixed to a position 15 in a rotationally fixed manner, that alone leads other, in the present case the front head piece 3, the rotary movement out. Power transmission means provided on this head piece 3 25 allow the attachment of any Item 28 to be rotated. The object 28 can, for example, a machine part or the operating shaft a rotary valve.

Bedingt durch die axiale Abstützung der beiden Kopfstücke 3,4 lassen sich exakt reproduzierbar relativ große Drehwinkel realisieren. Due to the axial support of the two head pieces 3.4, relatively large rotation angles can be reproduced exactly realize.

Wird der Drehantrieb 1 durch Druckentlastung des Innenraumes 8 deaktiviert, stellen sich die Kopfstücke 3,4 bedingt durch die gummielastische Rückstellkraft des Schlauchkörpers 2 bei fehlendem Lastmoment wieder in die anfängliche relative Drehposition zurück. Es versteht sich, daß auch zusätzliche separate Rückstellmittel vorgesehen werden können, obgleich diese in der Regel nicht erforderlich sind.If the rotary drive 1 by relieving the pressure in the interior 8 deactivated, the head pieces 3, 4 are conditionally due to the elastic elastic restoring force of the hose body 2 in the absence of load torque back to the initial relative rotational position back. It goes without saying that additional separate reset means can be provided, although these are usually not necessary.

Die beispielsgemäße und besonders vorteilhafte Strangstruktur 6 setzt sich ausschließlich aus Zugsträngen 7 zusammen, die sich schraubenwendelförmig mit bezüglich dem Schlauchkörper 2 koaxialer Anordnung und mit untereinander identischer Längs-orientierung zwischen den beiden Kopfstücken 3,4 erstrecken. In Seitenansicht gemäß Pfeil II oder in einer Abwicklung gesehen, ergibt sich somit zwischen der Längsrichtung der Zugstränge 7 und der Längsrichtung des Schlauchkörpers 2 ein Schrägverlauf, der in Figur 2 bei "s" als Schrägwinkel markiert ist. Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der anfängliche Schrägverlauf, also der bei überdrucklosem Innenraum 8 und hohlzylindrischer Ausrichtung des Schlauchkörpers 2 auftretende Schrägwinkel "s", im Bereich zwischen 55° und 65° liegt.The exemplary and particularly advantageous strand structure 6 is composed exclusively of train strings 7, which are helical with respect to the hose body 2 coaxial arrangement and with one another identical Longitudinal orientation between the two head pieces 3.4 extend. In side view according to arrow II or in one Seen settlement, therefore arises between the Longitudinal direction of the tension cords 7 and the longitudinal direction of the Hose body 2 an oblique course, which in Figure 2 at "s" is marked as a helix angle. It is convenient provided that the initial slope, that is at pressureless interior 8 and hollow cylindrical orientation of the hose body 2 occurring helix angle "s", in Range is between 55 ° and 65 °.

Ausgehend von diesem anfänglichen Schrägverlauf reduziert sich der Schrägwinkel "s" bei zunehmender Druckbeaufschlagung des Innenraumes 8 infolge der radialen Verformung der Zugstränge 7. Daraus resultiert eine schräge Einleitung der Zugkräfte in die Kopfstücke 3,4, die folglich zueinander verdreht werden. Der Drehwinkel und das Drehmoment läßt sich über den im Innenraum 8 eingestellten Innendruck bzw. das in den Innenraum 8 eingeführte Fluidvolumen vorgeben.Based on this initial slope, reduced the helix angle "s" increases with increasing pressure of the interior 8 due to the radial deformation of the Drawstrings 7. This results in an oblique introduction of the Tensile forces in the headers 3, 4, which consequently relate to each other be twisted. The angle of rotation and the torque leaves the internal pressure set in the interior 8 or specify the fluid volume introduced into the interior 8.

Es wurde festgestellt, daß die auf die Kopfstücke 3,4 ausgeübten resultierenden Axialkräfte bei einem momentanen Schrägverlauf der Zugstränge 7 von 54,7° eine Richtungsumkehr unterliegen. Dies hat zur Folge, daß die Kopfstücke 3,4 beim Ausführungsbeispiel außer den die relative Drehbewegung verursachenden Kräften zunächst auch noch Axialkräfte erfahren, die sie im Sinne eines gegenseitigen Entfernens beaufschlagen. Eine dementsprechende Bewegung wird jedoch durch die Abstützeinrichtung 18 verhindert. Verringert sich im Laufe des Betriebes der aktuelle Schrägwinkel des "s" unter die Marke von 54,7°, erfahren die Kopfstücke 3,4 insgesamt eine Axialbeanspruchung im Sinne einer gegenseitigen Annäherung. Auch diese wird jedoch durch die Abstützeinrichtung 18 verhindert.It was found that those exerted on the headers 3, 4 resulting axial forces at a momentary Oblique course of the tension strands 7 of 54.7 ° a reversal of direction subject. As a result, the headers 3.4 in the embodiment except the relative rotation forces causing axial forces they experience in the sense of a mutual removal apply. A corresponding movement, however, will prevented by the support device 18. decreases the current helix angle of the "s" below the mark of 54.7 °, the headers 3.4 experience overall an axial stress in the sense of a mutual Approach. However, this is also supported by the support 18 prevented.

Gegenseitiges Entfernen resultiert aus dem fluidischen Innendruck und seiner konstanten Wirkfläche an den Schlauchstirnseiten. Gegenseitiges Annähern resultiert aus der Axialkomponente aller Strangzugkräfte an den Endstükken. Diese beiden Wirkungen heben sich auf, wenn der Schrägwinkel an der im Durchmesser dicksten Stelle des Schlauchkörpers jenen Wert 54,7° aufweist.Mutual removal results from the fluidic internal pressure and its constant effective area on the Hose ends. Mutual approximation results from the axial component of all the tensile forces at the end pieces. These two effects cancel each other out when the Oblique angle at the thickest point of the diameter Hose body has that value 54.7 °.

Ersichtlich kann somit die Abstützeinrichtung 18 hinsichtlich der Wirkungsrichtung der von ihr übernommenen Abstützfunktion unter Berücksichtigung des Arbeitsbereiches der Strangstruktur 6 ausgelegt werden. Treten im Betrieb nur Schrägwinkel "s" über 54,7° auf, kann sich die Abstützung auf ein Verhindern eines gegenseitigen Entfernens der Kopfstücke 3,4 beschränken. Liegt der Winkelbereich hingegen stets unterhalb 54,7°, kann die Auslegung so getroffen werden, daß lediglich eine Abstützung zum Verhindern einer axialen Annäherung stattfindet. Allerdings ist es schon aus Gründen der Stabilität des Drehantriebes 1 als solches sehr sinnvoll, ungeachtet der im Betrieb auftretenden Schrägwinkel eine stets in beiden Axialrichtungen wirksame Abstützung vorzusehen, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.The support device 18 can thus be seen with regard to the direction of action of the support function assumed by it taking into account the work area of the Strand structure 6 can be designed. Occur in operation only Oblique angle "s" over 54.7 °, the support can be preventing the headers from being removed from each other 3.4 limit. However, the angular range lies always below 54.7 °, the design can be made so that only a support to prevent one axial approach takes place. However, it is already over Because of the stability of the rotary drive 1 as such very much reasonable regardless of the helix angle that occurs during operation a support that is always effective in both axial directions to provide, as is the case with the embodiment is.

Zweckmäßigerweise erfolgt eine Auslegung der Abstützeinrichtung 18 auch dahingehend, daß sie zwischen den beiden Kopfstücken 3,4 auftretende Querkräfte und/oder Biegemomente aufnehmen kann. Die Abstützeinrichtung 18 läßt in diesem Falle zwischen den beiden Kopfstücken 3,4 nur einen einzigen Bewegungsfreiheitsgrad zu, nämlich eine relative Drehbewegung bezüglich der Längsachse 14. Der Drehantrieb 1 ist dann problemlos universell einsetzbar und für vielfältige in der Praxis auftretende Belastungsfälle geeignet.The support device is expediently designed 18 also in that they are between the two Head pieces 3,4 occurring transverse forces and / or bending moments can record. The support device 18 can be in this Only one trap between the two headers 3, 4 Degree of freedom of movement too, namely a relative rotary movement with respect to the longitudinal axis 14. The rotary drive 1 is then can be used universally and for a wide range of problems load cases occurring in practice are suitable.

Die Abstützeinrichtung 18 ist im Innenraum 8 des Schlauchkörpers 2 untergebracht. Dies ermöglicht kompakte Außenabmessungen und gleichzeitig einen Fluidspareffekt, da das zur Aktivierung des Drehantriebes 1 mit Fluid zu füllende Volumen reduziert ist.The support device 18 is housed in the interior 8 of the hose body 2. This enables compact external dimensions and at the same time a fluid saving effect, since that for Activation of the rotary drive 1 volume to be filled with fluid is reduced.

Beim Ausführungsbeispiel enthält die Abstützeinrichtung 18 zwei an jeweils einem der Kopfstücke 3,4 festgelegte und vorzugsweise integral mit diesen Kopfstücken 3,4 ausgebildete Stützelemente 22,23, die koaxial zueinander angeordnet sind und sich jeweils axial in Richtung zum anderen Kopfstück 3,4 erstrecken. Über eine zwischengefügte Lagereinrichtung 29 stützen sich die Stützelemente 22,23 unter Gewährleistung des Drehfreiheitsgrades aneinander ab. Die Lagereinrichtung 29 des Ausführungsbeispieles enthält eine Wälzlagereinrichtung 30 mit einem am einen Stützelement 22 festgelegten Innenring 31 und einem am anderen Stützelement 23 festgelegten Außenring 32, wobei zwischen diesen beiden Ringen insbesondere kugelartige Wälzelemente plaziert sind. Die Fixierung der Ringe 31,32 erfolgt durch geeignete Befestigungsmittel 33, vorliegend in Gestalt von Schraubelementen. Die Wälzlagereinrichtung 30 übernimmt die Funktion eines axialen Zug- und Drucklagers und kann ferner Querkräfte sowie Biegemomente aufnehmen. Lediglich eine Drehbewegung zwischen den beiden Stütz-elementen 22,23 bzw. den mit diesen verbundenen Kopfstücken 3,4 ist möglich.In the exemplary embodiment, the support device 18 contains two on each of the head pieces 3, 4 and preferably integrally formed with these head pieces 3,4 Support elements 22, 23 arranged coaxially to one another are and each axially towards the other head piece 3.4 extend. Via an interposed storage facility 29 support the support elements 22,23 under warranty of the degree of freedom of rotation from one another. The storage facility 29 of the embodiment contains one Rolling bearing device 30 with one on a support element 22 fixed inner ring 31 and one on the other support element 23 fixed outer ring 32, being between these two Rings in particular spherical rolling elements are placed. The rings 31, 32 are fixed by suitable fastening means 33, here in the form of screw elements. The rolling bearing device 30 takes over the function of a axial tension and compression bearing and can also transverse forces as well as absorbing bending moments. Just a rotation between the two support elements 22, 23 or with them connected headers 3,4 is possible.

Die Stützelemente 22,23 können auch zur Stabilisierung des Schlauchkörpers 2 bei deaktiviertem Drehantrieb 1 beitragen. Beim Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Schlauchkörper 2 im drucklosen Zustand seines Innenraumes 8 koaxial an den Außenflächen der Stützelemente 22,23 anliegt. Geeignete Kanalverbindungen 34 in den Kopfstücken 3,4 gewährleisten trotz allem den gewünschten Fluidzugang zur Innenfläche des Schlauchkörpers 2.The support elements 22, 23 can also be used to stabilize the Contribute hose body 2 with rotary drive 1 deactivated. In the embodiment it is provided that the Hose body 2 in the depressurized state of its interior 8 bears coaxially on the outer surfaces of the support elements 22, 23. Suitable channel connections 34 in the head pieces 3.4 ensure the desired fluid access despite everything to the inner surface of the hose body 2.

Der Drehantrieb 1 sollte möglichst so ausgelegt werden, daß die Durchmesserdifferenz des Schlauchkörpers 2 im Betrieb nicht mehr als 100 % beträgt. Andererseits läßt sich eine über das schon vorhandene hohe Winkelmaß hinausgehende Vergrößerung der realisierbaren Drehwinkel nur durch eine axiale Verlängerung des Schlauchkörpers 2 und der Kraftübertragungsmttel 25 erzielen. Um diese Bedingungen miteinander zu vereinbaren, können daher dem Schlauchkörper 2 Mittel zugeordnet sein, die sein radiales Aufweiten bei Druckbeaufschlagung lokal beeinflussen und insbesondere verhindern. Diese Mittel seien vorliegend als Begrenzungsmittel bezeichnet, sie sind in Figur 1 strichpunktiert bei 35 in einer möglichen Realisierungsform angedeutet.The rotary drive 1 should if possible be designed so that the difference in diameter of the hose body 2 in operation is not more than 100%. On the other hand, one can Magnification beyond the already existing high angular dimension the realizable angle of rotation by only one axial extension of the hose body 2 and Achieve power transmission means 25. To these conditions to agree with each other, therefore, the hose body 2 means can be assigned, which is its radial expansion Influence local pressures and especially prevent. In the present case, these means are used as limiting means referred to, they are shown in dot-dash lines in FIG 35 indicated in a possible form of implementation.

Diese Realisierungsform sieht vor, daß es sich bei den Begrenzungsmitteln 35 um ein oder mehrere ring- oder gurtartige Elemente handelt, die koaxial zum Schlauchkörper 2 angeordnet sind. Sind mehrere Elemente vorhanden, erfolgt eine axial beabstandete Verteilung über die Länge des Schlauchkörpers 2 hinweg. Bei einer Druckbeaufschlagung des Schlauchkörpers 2 sind somit nur die zwischen benachbarten Begrenzungsmitteln 35 liegenden Wandbereiche des Schlauchkörpers 2 zu einer radialen Ausdehnung in der Lage. Auf diese Weise verfügt der Schlauchkörper 2 im aktivierten Zustand über eine mehrfach ausgebauchte Außenkontur, wobei jedoch die Durchmesservergrößerung im Vergleich zum deaktivierten Zustand wesentlich geringer ist als bei einer Bauform ohne Mittel zur Aufweitungsbegrenzung.This form of implementation provides that the limitation means 35 around one or more ring-like or belt-like Elements are arranged coaxially to the tubular body 2 are. If there are several elements, one is created axially spaced distribution along the length of the Hose body 2 away. When pressurizing the Hose body 2 are thus only those between adjacent ones Limiting means 35 lying wall areas of the hose body 2 capable of radial expansion. On in this way the tubular body 2 is in the activated state over a multi-bulged outer contour, whereby however, the diameter increase compared to the deactivated Condition is much lower than in one Design without means to limit expansion.

Bei einer nicht dargestellten Alternativ-Bauform können die Begrenzungsmittel mindesten einen sich koaxial zum Schlauchkörper 2 erstreckenden schraubenwendelförmig gestalteten Wendelkörper enthalten. Dieser Wendelkörper könnte die Gestalt einer Schraubenfeder haben, die koaxial zum Schlauchkörper 2 angeordnet ist.In an alternative design, not shown, the Limiting means at least one coaxial to the Hose body 2 extending helically shaped Spiral body included. This spiral body could have the shape of a coil spring which is coaxial to the Hose body 2 is arranged.

Gleichsinnig zur Strangstruktur (aber mit deutlich größerer Steigung bzw. deutlich geringerem Schrägverlauf) gewundene Begrenzungsmittel 35 bewirken eine lokal reduzierte Aufweitung des Innenraumes, gegensinnig zur Strangstruktur (ebenfalls mit deutlich größerer Steigung bzw. deutlich geringerem Schrägverlauf) gewundene Begrenzungsmittel 35 bewirken eine lokale Einschnürung des Innenraumes.In the same direction as the strand structure (but with a much larger one Incline or significantly less oblique course) Limiting means 35 bring about a locally reduced expansion of the interior, opposite to the strand structure (also with a significantly larger incline or significantly less Oblique course) cause tortuous limiting means 35 a local constriction of the interior.

Bei allen Ausführungsformen können die Begrenzungsmittel wie im Ausführungsbeispiel an der radialen Außenfläche des Schlauchkörpers 2 plaziert sein. Eine vorteilhaftere Bauform sieht jedoch eine zumindest teilweise und vorzugsweise vollständige Integration der Begrenzungsmittel 35 in die Wandung des Schlauchkörpers 2 vor. Es wäre auch denkbar, die Begrenzungsmittel 35 in die Kraftübertragungsmittel 25 zu integrieren und bei einer Ausgestaltung als Strangstruktur 6 eine geeignete Verknüpfung der Begrenzungsmittel 35 mit den einzelnen Zugsträngen 7 vorzusehen. Speziell in diesem Falle bietet es sich an, die Begrenzungsmittel 35 ebenfalls in Form biegeflexibler und beispielsweise fadenähnlicher Strangelemente auszuführen, wobei wie im Falle der Stangstruktur 6 ein textiler Aufbau denkbar wäre. Gleichwohl können die Begrenzungsmittel 35 auch aus einem insgesamt starren Material bestehen, beispielsweise aus entsprechend hartem Kunststoff oder aus Metall.In all embodiments, the limiting means as in the embodiment on the radial outer surface of the Hose body 2 to be placed. A more advantageous one However, design looks at least partially and preferably complete integration of the limiting means 35 in the wall of the hose body 2 before. It would also be conceivable the limiting means 35 in the power transmission means 25 to integrate and in a configuration as Strand structure 6 a suitable linkage of the limiting means 35 to provide with the individual pull strands 7. In this case in particular, the limiting means can be used 35 also in the form of more flexible and for example execute thread-like strand elements, wherein as in the case of the rod structure 6, a textile structure would be conceivable. Nevertheless, the limiting means 35 also consist of an overall rigid material, for example made of hard plastic or metal.

Um einen bestimmten maximalen Drehwinkel vorzugeben, können im Innenraum 8 des Schlauchkörpers 2 oder radial außerhalb des Schlauchkörpers 2 Mittel vorgesehen sein (nicht dargestellt), die die radiale Verformung des Schlauchkörpers 2 begrenzen. Die Mittel übernehmen vorzugsweise eine Anschlagfunktion und könnten daher auch als Anschlagmittel bezeichnet werden.To specify a certain maximum angle of rotation, you can in the interior 8 of the hose body 2 or radially outside the hose body 2 means may be provided (not shown), the radial deformation of the tube body 2 limit. The means preferably assume a stop function and could therefore also be used as a sling be designated.

Denkbar wären Anschlagmittel zur Drehwinkelbegrenzung durch Begrenzung der Durchmesseraufweitung des Schlauchkörpers 6. Sind gegenläufig zur Strangstruktur 6 gewundene Begrenzungsmittel 35 vorhanden, kann die Anschlagfunktion durch gegenüber dem Innendurchmesser des Schlauchkörpers 2 reduziertem Außendurchmesser der Stützelemente 22,23 realisiert werden. Auch könnten, insbesondere bei kleinen Schlauchkörperdurchmessern, außerhalb des Schlauchkörpers 2 plazierte Anschlagmittel zur direkten Begrenzung der Durchmesseraufweitung herangezogen werden. In allen Fällen können die Anschlagmittel von einer entsprechend ausgestalteten Abstützeinrichtung 18 gebildet sein.Slings for limiting the angle of rotation would be conceivable Limitation of the diameter expansion of the hose body 6. 6 winding limiting means are opposed to the strand structure 35 available, the stop function by reduced compared to the inner diameter of the hose body 2 Realized outer diameter of the support elements 22,23 become. Also, especially with small tube body diameters, placed outside the tube body 2 Slings for direct limitation of the expansion of the diameter be used. In all cases, the lifting gear by a suitably designed support device 18 be formed.

Claims (17)

  1. Fluid-operated rotary actuator with a tubular body (2) extending between two head pieces (3, 4), to which a power transmission structure (20) acting on the two head pieces (3, 4) is assigned to initiate a relative rotary movement of the two head pieces (3, 4) when fluid acts on the interior (8) of the tubular body (2), whereby the two head pieces (3, 4) are so supported on one another by means of a supporting device (18) while their capacity for relative rotation is ensured that their relative axial movement in terms of a mutual approach and/or distancing is prevented to maintain their relative axial positions, characterised in that the supporting device (18) is located in the interior (8) of the tubular body (2).
  2. Rotary actuator according to claim 1, characterised in that the supporting device (18) is designed to absorb transverse forces and/or flexural moments acting between the two head pieces (3, 4).
  3. Rotary actuator according to claim 1 or 2, characterised in that the power transmission structure (20) is designed as a strand structure (6) comprising a plurality of flexible tension strands (7) extending between the two head pieces (3, 4).
  4. Rotary actuator according to claim 3, characterised in that the tension strands (7) extend coaxial with the tubular body (2) in a helical formation and with mutually equal longitudinal orientation between the two head pieces (3, 4).
  5. Rotary actuator according to claim 4, characterised in that, at an initial inclination of the tension strands (7) of more than 54.7° measured in relation to the longitudinal direction of the tubular body (2), the supporting device (18) is designed to prevent at least an axial relative movement of the two head pieces (3, 4) in terms of a mutual distancing and preferably an axial relative movement of the two head pieces (3, 4) both in terms of a mutual distancing and in terms of a mutual approach.
  6. Rotary actuator according to claim 4, characterised in that, at an initial inclination of the tension strands (7) of less than 54.7° measured in relation to the longitudinal direction of the tubular body (2), the supporting device (18) is designed to prevent at least an axial relative movement of the two head pieces (3, 4) in terms of a mutual approach.
  7. Rotary actuator according to any of claims 1 to 6, characterised in that the initial inclination of the tension strands (7) measured in relation to the longitudinal direction of the tubular body (2) lies in the range between 55° and 65°.
  8. Rotary actuator according to any of claims 1 to 7, characterised in that the supporting device (18) incorporates at least two supporting elements (22, 23), each provided on one of the two head pieces (3, 4) and projecting towards the other head piece (3, 4), which are supported on one another while being capable of rotation relative to one another.
  9. Rotary actuator according to any of claims 1 to 8, characterised in that at least one of the head pieces (3, 4) is provided with power transmission means (25) which are or can be non-rotatably coupled to a device initiating a rotary movement.
  10. Rotary actuator according to any of claims 1 to 9, characterised in that the power transmission structure (20) is at least partially integrated into the wall of the tubular body (2).
  11. Rotary actuator according to any of claims 1 to 10, characterised in that limiting means (35) are assigned to the tubular body (2) for the local control and in particular for the local prevention of its radial expansion when pressure is applied to its interior (8).
  12. Rotary actuator according to claim 11, characterised in that the limiting means (35) are distributed over the length of the tubular body (2).
  13. Rotary actuator according to claim 11 or 12, characterised in that the limiting means incorporate annular or belt-like elements coaxial with the tubular body.
  14. Rotary actuator according to any of claims 11 to 13, characterised in that the limiting means (35) comprise at least one helical body coaxial with the tubular body (2).
  15. Rotary actuator according to claim 14, characterised in that the spiral direction of the helical body is equal or opposed to the spiral direction of the strand structure (6) if the power transmission structure (20) is a helical strand structure (6).
  16. Rotary actuator according to any of claims 11 to 15, characterised in that the limiting means (35) are at least partially integrated into the wall of the tubular body.
  17. Rotary actuator according to any of claims 1 to 16, characterised by means arranged within and/or outside the tubular body (2) for limiting the radial deformation of the tubular body (2) to preset a defined rotary angle, expediently by acting as stops.
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