WO2012013300A1 - Fluiddynamisches linearstellmittel - Google Patents

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WO2012013300A1
WO2012013300A1 PCT/EP2011/003530 EP2011003530W WO2012013300A1 WO 2012013300 A1 WO2012013300 A1 WO 2012013300A1 EP 2011003530 W EP2011003530 W EP 2011003530W WO 2012013300 A1 WO2012013300 A1 WO 2012013300A1
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WO
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fluid
shape
preferred position
linear actuator
wall portion
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/003530
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English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Kuhlbusch
Rüdiger Neumann
Ruwen Kaminski
Original Assignee
Festo Ag & Co. Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Festo Ag & Co. Kg filed Critical Festo Ag & Co. Kg
Publication of WO2012013300A1 publication Critical patent/WO2012013300A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/06—Bellows pistons

Definitions

  • the invention relates to a fluid dynamic linear actuator having at least one fluid chamber, which comprises a wall for limiting a pressurizable chamber volume, wherein the wall has at least one shape variable wall portion, which is designed for a change in length of the fluid chamber upon pressurization of the chamber volume due to a change in shape.
  • a pneumatic actuator which can be used in a collision protection device for a guided by a handling device tool to return the collision protection device from a functional position to a rest position.
  • a chamber volume which can be pressurized is essentially delimited by a bellows-like side wall provided with a bellows and end walls which are dimensionally stable at the end.
  • a recess is provided in one of the end walls, which is designed for the supply and removal of compressed air, the chamber volume or from the chamber volume.
  • the known pneumatic actuator is designed in such a way that it has a minimal longitudinal extent in a non-pressurized rest position, while it has a maximum longitudinal extent in a pressurized functional position, wherein a length expansion of the faltenbaskig formed side wall takes place.
  • a fluidic encoder element which can be used for example as a brake cylinder for a hydraulically actuated motor vehicle brake.
  • the transmitter element comprises a cylindrical metal sleeve in which a bellows element made of rubber-elastic material is accommodated, which has a cylindrically shaped central part adapted to the metal sleeve and hemispherical end regions attached to the middle part at opposite ends.
  • the DE 3542547 AI discloses an adjustment or control device with an actuatable on both sides with actuating elements - for example a partition plate which is adjustable in a housing by the fluid loading between two end faces and one, one of the end faces passing through control rod in or for a pressure-medium-actuated working cylinder, a valve, throttle body, or the like., or a display device carries, wherein between the of the with the Schaueril. Control part of the pressure medium actuable working cylinder, valve, throttle body, or the like.
  • this spring tube preferably concentrically enveloping (r) spring tube or bellows is provided, wherein the respective ends of the spring tubes are sealingly connected to the surface or the end surface and wherein the actuating element on one side acted upon first pressurized fluid in the space enclosed by the spring tube and the other spring tube space can be fed.
  • DE 10 2007 017 417 AI discloses an actuator with at least one multi-unit actuator unit, which contains a plurality of successively arranged bending rigid working members which are hinged together to form a link chain such that they are pivotable relative to each other in a working plane, wherein extending along at least one of the work members containing linkage a longitudinally flexing flexural tension element that passes the at least one hinge portion of the linkage, so that its pulling force inducing activation can cause bending of this linkage and wherein the tension element actuated by a fluid force, a at Fluid supply to its interior contraction contracting hose having contraction drive is formed, with its two end portions of the two the linkage on opposite sides engages final work members, wherein its contraction tube passes the at least one joint region of the linkage.
  • a linear actuator with a fillable with a medium actuator is known, which is in the form of at least one, a volume enclosing bellows and expands when filled with the medium along a predetermined by the bellows-like training linear axis and at Emptying the volume in opposite self-contracting direction along the linear axis, as well as with two attachment flanges connected to the actuator along the linear axis at opposite areas, the attachment flanges and the at least one bellows being made integrally using a generative manufacturing process.
  • the object of the invention is to provide a fluid dynamic linear actuator which can be switched between a rest position and a functional position.
  • the shape-variable wall area are assigned stop means to the shape variable wall portion in a first preferred position which corresponds at least substantially a minimum longitudinal extent of the fluid chamber and / or in a second preferred position, which corresponds at least substantially to a maximum longitudinal extent of the fluid chamber support.
  • the shape variable wall portion is arranged such that it assumes the first preferred position without pressurization of the chamber volume of the fluid chamber.
  • pressurizing the chamber volume of gestaltver Sliche wall area then takes the second preferred position as soon as an overpressure in the fluid chamber relative to the surrounding atmosphere exceeds a dependent on the structure of the fluid chamber level
  • the stop means can be designed such that they the inherent rigidity of gestaltver basiclichen wall area in the first and / or in the second preferred position such that the Stability of the fluiddynamisehen linear actuator is increased in the respective preferred positions. This effect is also referred to as structure switching, since the gestaltver selectedliche wall area by contacting with the respectively associated stop means has a higher rigidity than would be the case for the shape variable wall area as such, ie without the stop means in the same position.
  • At least one stop means is designed in such a way that the shape-changing wall area has an internal pretension in the first and / or in the second preferred position.
  • the shape-changing wall region in at least one of the two preferred positions is prevented from assuming a position in which the internal material stresses in the wall region which is variable in shape are minimal. Rather, the shape-changing wall area is stopped by the stop means before reaching this position, in which minimum internal material stresses are present and a minimum amount of energy is stored in the shape-changing wall area.
  • the linear actuator As a result, a high inherent rigidity of the linear actuator is achieved for the respective preferred position, which exceeds the inherent rigidity of the shape-changing wall region, since this can be supported in the respective preferred position on the corresponding stop means.
  • an activation energy which is necessary for taking in each case the other, in particular the first, preferred position, be reduced compared to a position with minimal internal material stresses, in particular set.
  • the desired change in length of the linear actuator can be reliably achieved.
  • the concave and the convex geometry result when looking at the outer surface of the shape-changing wall area.
  • the stop means are arranged in the chamber volume. Thereby, a compact arrangement of the stop means and / or a smooth outer surface of the linear actuator can be achieved.
  • the stop means By integrating the stop means in the chamber volume can be dispensed with measures that would otherwise prevent jamming of objects or body parts between the gestaltver Slichen wall area and the respective stop means.
  • the wall of the fluid chamber serves in a dual function both to limit the chamber volume as well as contact protection and anti-trap for the slings.
  • a smooth outer surface of the linear actuator without relatively moving areas also facilitates the integration of the linear actuator in drive devices.
  • the shape-changing wall region adjoins a dimensionally stable, preferably cup-shaped, wall region, which is designed such that it is at least substantially shape-fixed when the fluid chamber is pressurized.
  • the task of the dimensionally stable wall portion is to attach the linear actuator within a mechanical arrangement, such as a handling device or a robot to allow.
  • at least that chamber volume is provided by the dimensionally stable wall area, which is necessary to enable the self-holding first preferred position for the shape-changing wall area. It is advantageous if the dimensionally stable wall region is designed in such a way that it is pressurized to the fluid chamber up to a
  • the shape-changing wall region is attached, for example, to a substantially circular peripheral edge region of the dimensionally stable wall region, in particular to the essentially circular opening of the cup-shaped dimensionally stable wall region.
  • the shape-changing wall region and / or the dimensionally stable wall region and / or the stop means are made in one piece, in particular in a generative manufacturing process.
  • the optionally provided one-piece design of the adjoining wall areas eliminates sealing problems, as they might occur in a multi-part design of the wall areas.
  • By optionally provided one-piece design of wall area and stop means can be dispensed with complex assembly operations and a slim shape of the stop means can be achieved.
  • the wall regions and / or the stop means are produced in a generative production process, for example by applying in layers a shapeless material, in particular a polymerisable liquid or a meltable powder, with energy.
  • a method which can be used for this purpose is, for example, selective laser sintering, with which, for example, plastic materials can be structured in the manner of a printing process and shaped into the corresponding wall regions and optionally the stop means.
  • the shape-variable wall region is associated with a restoring means, which is to restore the elastic
  • the object of the restoring means which may be, for example, an elastically deformable return means, is to convert the gestaltver basiclichen wall area from one, in particular the second, preferred position in the other, in particular the first, preferred position, in particular without further energy supply in the chamber volume.
  • the return means are designed such that they support a transfer of gestaltver selectedlichen wall portion from the second, extended preferred position in the first, shortened preferred position. In this case, provision can be made, in particular, for the return means to be included
  • Pressurization of the fluid chamber and transfer of gestaltver selectedlichen wall portion are biased from the first preferred position in the second preferred position and in a subsequent lowering of the pressure level in the chamber volume, in particular fall below a predetermined minimum pressure, the gestaltver selectedlichen wall area from the second preferred position in the first preferred position.
  • the return means may be, for example, an elastically deformable spring, for example a helical spring, or a second linear adjustment means. your, which can exert the desired restoring force on the gestaltver selectedlichen wall area by, preferably constant, pressurization.
  • the restoring means also serves as a stop means in a double function for at least one of the preferred positions, in particular for both preferred positions, as may be the case, for example, with a correspondingly designed helical spring, which lies in the first preferred position on block and which is stretched band-shaped in the second preferred position.
  • the return means is arranged in the fluid chamber, preferably formed integrally with the fluid chamber, in particular generated generatively.
  • the arrangement of the return means in the fluid chamber a particularly compact design of the linear actuator can be achieved.
  • optionally securing measures such as a fairing, as they would possibly be necessary for a arranged outside the fluid chamber coil spring to prevent jamming of objects and body parts omitted, since the fluid chamber this backup function in a dual function mitholdert. It is advantageous if the return means is formed integrally with the fluid chamber, since this assembly can be omitted.
  • the return means is a fluidic actuator, for example a bellows, which does not require any additional sealing measures due to the one-piece design with the fluid chamber.
  • the return means is integrally formed with the fluid chamber in an additive manufacturing process.
  • the shape-changing wall region is at least partially elastic for the change in shape to be carried out between the two preferred positions
  • the shape-changing wall region can be ensured that the fluid dynamic linear actuator is at least almost free of wear on after a variety of load cycles. This is especially true when the elastically deformable portions of the shape-changing wall portion during the entire movement between the first preferred position and the second preferred position always have only lower internal material stresses, which are located away from a plastic deformation limit of the material.
  • the shape variable wall portion is formed in the manner of a corrugated membrane, in which alternately concave and convex curved, preferably continuously merging annular sections are arranged concentrically to each other.
  • the shape-changing wall region is formed as a thin-walled, preferably realized with substantially equal over the entire surface elasticity properties membrane.
  • a particularly simple structure of the fluid-dynamic linear actuator is achieved, in which the elasticity properties for the membrane can be adjusted in a simple manner.
  • the object of the invention is achieved for a fluid dynamic manipulator with at least one movable arm having the features of claim 11. It is provided that the arm is formed from a plurality of series-connected fluid dynamic linear positioning means according to the invention.
  • Such a fluid dynamic manipulator is also called a binary robot referred to, since the linear actuating means of the arm can be moved depending on the Ausgar ⁇ tion between two different switching states, which can cause a stepping motor-like movement.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a fluid-dynamic linear actuating means in a first preferred position with a minimal longitudinal recess
  • FIG. 2 is a perspective view of the linear actuating means according to FIG. 1 in the second preferred position with maximum longitudinal extension;
  • FIG. 3 shows a plane sectional illustration of the linear actuating means according to FIG. 1,
  • Figure 4 is a planar sectional view of the linear actuator according to the figure 2 and
  • FIG. 5 shows a manipulator assembled from a plurality of linear adjusting means.
  • FIGS. 1 to 4 An embodiment of a linear adjustment means 1 shown in FIGS. 1 to 4 comprises a dimensionally stable wall region 2 which is designed in an essentially cup-shaped manner and a shape-variable wall region 3 integrally attached to the dimensionally stable wall region 2.
  • the wall region 3 which is variable in shape is formed, for example, in the manner of a flat membrane and carries a radially inner region of an exemplary circular running coupling disc. 4
  • the flexible wall portion is formed as an arrangement concentric with each other, alternately concave and convex, in particular continuously merging into each other, ring sections. This can be achieved with a compact design, a particularly high flexibility of gestaltver section.
  • the dimensionally stable wall region 2 and the shape-changing wall region 3 with the coupling disc 4 define a
  • the dimensionally stable wall portion 2 and the coupling disc 4 are each provided with a recess 6, 7, can be introduced through the pressurized fluid in the chamber volume 5 or derived from this , Depending on the application, optionally one of the two recesses 6, 7 can be closed.
  • the linear actuation means 1 has a coupling stub 8 attached to the coupling disc 4, which is embodied in an annular manner by way of example.
  • a sleeve-like coupling bushing 9 is presented, which includes a mung section adapted to the coupling stub 8 recess portion 10.
  • the shape-changing wall area 3 corresponds to a maximum longitudinal extent both in the first preferred position according to FIG. 3, which corresponds to a minimum longitudinal extent of the linear actuator 1 and in the second preferred position according to FIG of the linear actuator corresponds by means of 1, each having a substantially S-shaped annular cross-section, each between in the inner periphery of the dimensionally stable wall portion 2 and the outer periphery of the coupling disc 4 extends.
  • deflection limits 12 and 15 are provided.
  • the deflection limit 12 is designed as a ring structure directly on the cup-shaped, dimensionally stable wall region 2 and protrudes in the direction of the wall region 3 that is variable in shape.
  • the deflection limit 12 is dimensioned such that it comes into contact with the coupling disk 4, when the shape variable wall portion 3 assumes a concave shape viewed from the outside, as shown in the figure 1.
  • a movement of the shape-changing wall portion 3 and the associated coupling disk 4 in the direction of the first preferred position is limited by the deflection limit 12.
  • the second deflection limit 15 comprises by way of example two thread-like material strips, which in the present case are connected to the bottom of the cup-shaped, dimensionally stable wall region 2 and to the inwardly facing surface of the coupling disc 4 and folded in the first preferred position according to the figure 3 double S-shaped are.
  • the two Ausschlagbegrenzonne 15 are stretched due to the linear movement of gestaltver Slichen wall portion 3 and the associated coupling disc 4 and in a straight line from the bottom of the cup-shaped dimensionally stable wall portion 2 to the coupling - disc 4 extend.
  • a restoring means 16 for example in the form of a helical spring, is additionally arranged.
  • the object of the return means 16 is to take in the transfer of the variable-shape wall portion 3 from the first preferred position to the second preferred position by pressurizing the chamber volume 5 due to elastic deformation return energy, which then upon lowering of the fluid pressure in the chamber volume 5 a remindÜber Entry the gestaltver Slichen wall portion. 3 from the second preferred position in the first preferred position, in particular without application of external forces, supports or allows.
  • the Ausscherbegrenzonne 15 can be carried out in the manner of a bellows and serve in the transfer of gestaltver selectedlichen wall portion 3 from the first preferred position in the second preferred position both to limit the linear movement as well as to absorb deformation energy to subsequently at lowering the Fluid pressure in the chamber volume 5 to effect a return transfer of gestaltver selectedlichen wall portion 3 in the first preferred position. In this case can be completely dispensed with the separately formed return means 16.
  • the spring coils of the spiral spring can lie in the first preferred position on block, whereby further deformation of the shape-changing wall portion is prevented.
  • the spring coils of the helical spring can be designed in such a way and optionally in the chamber volume. be brought that the coil spring is fully stretched in the second preferred position and in the manner of a limiting rope prevents further deformation of gestaltver Slichen wall section.
  • a plurality of linear actuating means 1 are connected in series and are fluidically coupled to one another.
  • Fluid chambers 5 with a pressurized fluid can be caused with identical design all linear actuators 1 almost simultaneous linear movement of all linear adjustment means 1, so that a particularly fast and impulsive movement of the manipulator 17 is made possible.
  • the various linear actuating means 1 may be provided with different characteristics, in particular with regard to the design of the adjusting means 16, to effect a temporally cascaded response of the respective linear actuating means 1 when pressurized.
  • provision may also be made to control individual linear actuating means 1 separately or to supply groups of linear actuating means 1 each with the same pressure.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Linearstellmittel mit wenigstens einer Fluidkammer, die eine Wand (2, 3) zur Begrenzung eines druckbeaufschlagbaren Kammervolumens (5) umfasst, wobei die Wand (2, 3) zumindest einen gestaltveränderlichen Wandbereich (3) aufweist, der für eine Längenänderung der Fluidkammer bei Druckbeaufschlagung des Kammervolumens (5) aufgrund einer Gestaltveränderung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem gestaltveränderlichen Wandbereich (3) Anschlagmittel (12, 15) zugeordnet sind, um den gestaltveränderlichen Wandbereich (3) in einer ersten Vorzugsstellung, die zumindest im Wesentlichen einer minimalen Längenausdehnung der Fluidkammer entspricht und/oder in einer zweiten Vorzugsstellung, die zumindest im Wesentlichen einer maximalen Längenausdehnung der Fluidkammer entspricht, abzustützen.

Description

Fluiddynamisch.es LinearStellmittel
Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Linearstellmittel mit wenigstens einer Fluidkammer, die eine Wand zur Begrenzung eines druckbeaufschlagbaren Kammervolumens umfasst, wobei die Wand zumindest einen gestaltveränderlichen Wandbereich aufweist, der für eine Längenänderung der Fluidkammer bei Druckbeaufschlagung des Kammervolumens aufgrund einer Gestaltveränderung ausgebildet ist.
Aus der DE 10 2007 038 922 B3 ist ein pneumatischer Aktor bekannt, der in einer Kollisionsschutzvorrichtung für ein von einer Handhabungsvorrichtung geführtes Werkzeug eingesetzt werden kann, um die Kollisionsschutzvorrichtung aus einer Funktionsstellung in eine Ruhestellung zurückzuführen. Bei dem bekannten pneumatischen Aktor wird ein druckbeauf - schlagbares Kammervolumen im Wesentlichen von einer falten- balgartigen ausgestatteten Seitenwand und jeweils endseitig vorgesehenen, formstabilen Stirnwänden begrenzt. Dabei ist in einer der Stirnwände eine Ausnehmung vorgesehen, die für die Zu- bzw. Abfuhr von Druckluft das Kammervolumen bzw. aus dem Kammervolumen ausgebildet ist. Der bekannte pneumatische Aktor ist derart ausgebildet, dass er in einer drucklosen Ruhestellung eine minimale Längenausdehnung aufweist, während er in einer druckbeaufschlagten Funktionsstellung eine maximale Längenausdehnung aufweist, wobei durch die Druckbeauf- schlagung des Kammervolumens eine Längenausdehnung der fal- tenbalgartigen ausgebildeten Seitenwand stattfindet.
Aus der US 1,995,659 ist ein fluidisches Geberelement bekannt, das beispielsweise als Bremszylinder für eine hydraulisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse eingesetzt werden kann. Das Geberelement umfasst eine zylindrische Metallhülse, in der ein Balgelement aus gummielastischem Material aufgenommer ist, das einen an die Metallhülse angepassten, zylindrisch ausgebildeten Mittelteil und an entgegengesetzten Enden am Mittelteil angebrachte halbkugelförmige Endbereiche aufweist. Da eine Deformation des Balgelements in radialer Richtung durch die Metallhülse verhindert wird, kommt es bei einer Einleitung einer Druckkraft längs der Mittelachse der Metallhülse mittels eines entgegengesetzt zur Krümmung des Endbereichs ausgebildeten Koppelelements zu einer Deformation des halbkugelförmigen Endbereichs aus einer konvexen Stellung in eine konkave Stellung. Hierdurch wird ein im Inneren des Balgelements aufgenommenes Fluid komprimiert und entweicht über eine endseitig am Balgelement angeordnete Öffnung.
Die De 3542547 AI offenbart eine Verstell- bzw. Regeleinrichtung mit einem beidseitig mit Fluiden beaufschlagbaren Stell - element, z.B. einer Trennplatte, das in einem Gehäuse durch die Fluidbeaufschlagung zwischen zwei Endflächen verstellbar ist und eine, eine der Endflächen durchsetzende Stellstange in einem bzw. für einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder, ein Ventil, Drosselorgan, od.dgl., bzw. eine Anzeigevorrichtung trägt, wobei zwischen der von der mit dem Schließbzw. Stellteil des druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinders, Ventils, Drosselorganes , od.dgl. bzw. der Anzeigeeinrichtung verbundenen Stellstange durchsetzten Endfläche des Gehäuses und der dieser zugewandten Fläche des im Gehäuse frei verschiebbaren Stellelementes ein die Stellstange umhüllendes (r) Federrohr bzw. Federbalg und ein weiteres (r) , dieses Federrohr vorzugsweise konzentrisch umhüllendes (r) Federrohr bzw. Federbalg vorgesehen ist, wobei die jeweiligen Enden der Federrohre dichtend mit der Fläche bzw. der Endfläche verbunden sind und wobei das Stellelement auf der einen Seite beaufschlagende erste Druckfluid in den von dem Federrohr und dem weiteren Federrohr umschlossenen Raum zuführbar ist .
Die DE 10 2007 017 417 AI offenbart einen Aktuator mit mindestens einer mehrgliedrigen Aktuatoreinheit , die mehrere in einer Reihe aufeinanderfolgend angeordnete biegesteife Arbeitsglieder enthält, die unter Bildung einer Gliederkette derart gelenkig miteinander verkettet sind, dass sie in einer Arbeitsebene relativ zueinander verschwenkbar sind, wobei sich entlang mindestens eines mehrere der Arbeitsglieder enthaltenden Gliederverbundes ein Längsgestalt aufweisendes biegeflexibles Zugelement erstreckt, das an dem mindestens einen Gelenkbereich des Gliederverbundes vorbeiläuft, sodass seine eine Zugkraft hervorrufende Aktivierung ein Krümmen dieses Gliederverbundes herbeiführen kann und wobei das Zugelement von einem mittels Fluidkraft betätigbaren, einen sich bei Fluidbeaufschlagung seines Innenraumes verkürzenden Kontraktionsschlauch aufweisenden Kontraktionsantrieb gebildet ist, der mit seinen beiden Endabschnitten an den beiden den Gliederverbund an entgegengesetzten Seiten abschliessenden Arbeitsgliedern angreift, wobei sein Kontraktionsschlauch den mindestens einen Gelenkbereich des Gliederverbundes passiert.
Aus der DE 10 2005 056 846 AI ist ein Linearantrieb mit einem mit einem Medium befüllbaren Aktor bekannt, der in Art wenigstens eines, ein Volumen einschließenden Faltenbalges ausgebildet ist und sich bei Befüllen mit dem Medium längs einer durch die faltenbalgartige Ausbildung vorgegebenen Linearachse ausdehnt und bei Entleerung des Volumens in entgegenge- setzter Richtung längs der Linearachse selbsttätig zusammenzuzieht, sowie mit zwei Befestigungsflansche, die längs der Linearachse an gegenüberliegenden Bereichen mit dem Aktor verbunden sind, wobei die Befestigungsflansche sowie der wenigstens eine Faltenbalg einstückig unter Verwendung eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein fluid- dynamisches Linearstellmittel bereitzustellen, das zwischen einer Ruhestellung und einer Funktionsstellung umschaltbar ist .
Diese Aufgabe wird für ein fluiddynamisches Linearstellmittel der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass dem gestaltveränderlichen Wandbereich Anschlagmittel zugeordnet sind, um den gestaltveränderlichen Wandbereich in einer ersten Vorzugsstellung, die zumindest im Wesentlichen einer minimalen Längenausdehnung der Fluidkammer entspricht und/oder in einer zweiten Vorzugsstellung, die zumindest im Wesentlichen einer maximalen Längenausdehnung der Fluidkammer entspricht, abzustützen .
Vorzugsweise ist der gestaltveränderliche Wandbereich derart eingerichtet, dass er ohne eine Druckbeaufschlagung des Kammervolumens der Fluidkammer die erste Vorzugsstellung einnimmt . Bei Druckbeaufschlagung des Kammervolumens nimmt der gestaltveränderliche Wandbereich dann die zweite Vorzugsstellung ein, sobald ein Überdruck in der Fluidkammer gegenüber der umgebenden Atmosphäre ein von der Aufbauweise der Fluidkammer abhängiges Maß überschreitet Die Anschlagmittel können derart ausgebildet sein, dass sie die Eigensteifigkeit des gestaltveränderlichen Wandbereiches in der ersten und/oder in der zweiten Vorzugsstellung derart beeinflussen, dass die Stabilität des fluiddynamisehen Linearstellmittels in den jeweiligen Vorzugsstellungen vergrößert wird. Dieser Effekt wird auch als Strukturumschaltung bezeichnet, da der gestaltveränderliche Wandbereich durch die Kontaktaufnahme mit dem jeweils zugeordneten Anschlagmittel eine höhere Steifigkeit aufweist, als dies für den gestaltveränderlichen Wandbereich als solchen, also ohne die Anschlagmittel in der gleichen Stellung der Fall wäre.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Zweckmäßig ist es, wenn wenigstens ein Anschlagmittel derart ausgebildet ist, dass der gestaltveränderliche Wandbereich in der ersten und/oder in der zweiten Vorzugsstellung eine innere Vorspannung aufweist. Mit Hilfe des wenigstens einen Anschlagmittels wird der gestaltveränderliche Wandbereich in wenigstens einer der beiden Vorzugsstellungen daran gehindert, eine Stellung einzunehmen, in der die inneren Material- spannungen im gestaltveränderlichen Wandbereich minimal sind. Vielmehr wird der gestaltveränderliche Wandbereich vor Erreichen dieser Stellung, in der minimale innere Materialspannungen vorliegen und eine minimale Energiemenge im gestaltveränderlichen Wandbereich gespeichert ist, durch die Anschlagmittel aufgehalten. Hierdurch wird für die jeweilige Vorzugsstellung eine hohe Eigensteifigkeit des Linearstellmittels erreicht, die die Eigensteifigkeit des gestaltveränderlichen Wandbereichs übertrifft, da sich dieser in der jeweiligen Vorzugsstellung an dem entsprechenden Anschlagmittel abstützen kann. Zudem kann eine Aktivierungsenergie, die zum Einnehmen der jeweils anderen, insbesondere der ersten, Vorzugsstellung notwendig ist, gegenüber einer Stellung mit minimalen inneren Materialspannungen reduziert werden, insbesondere eingestellt werden. Vorzugsweise weist der gestaltveränderliche Wandbereich in der ersten Vorzugsstellung eine konkave Geometrie und in der zweiten Vorzugsstellung eine konvexe Geometrie auf. Durch den Wechsel zwischen der konkaven Geometrie in der ersten Vorzugsstellung und der konvexen Geometrie in der zweiten Vorzugsstellung, beispielsweise in der Art einer Wölbung nach innen und einer Wölbung nach außen, kann die gewünschte Längenänderung des Linearstellmittels zuverlässig erreicht werden. Die konkave und die konvexe Geometrie ergeben sich bei der Betrachtung der Außenoberfläche des gestaltveränderlichen Wandbereichs .
Vorteilhaft ist es, wenn die Anschlagmittel in dem Kammervolumen angeordnet sind. Dadurch kann eine kompakte Anordnung der Anschlagmittel und/oder eine glatte Außenoberfläche des Linearstellmittels erreicht werden. Durch die Integration der Anschlagmittel in das Kammervolumen kann auf Maßnahmen verzichtet werden, die ansonsten ein Einklemmen von Gegenständen oder Körperteilen zwischen dem gestaltveränderlichen Wandbereich und dem jeweiligen Anschlagmittel verhindern müssten. Vielmehr dient die Wand der Fluidkammer in einer Doppelfunktion sowohl zur Begrenzung des Kammervolumens als auch als Berührschutz und Einklemmschutz für die Anschlagmittel. Eine glatte Außenoberfläche des Linearstellmittels ohne relativ zueinander bewegte Bereiche erleichtert zudem die Integration des Linearstellmittels in Antriebseinrichtungen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der gestaltveränderliche Wandbereich an einen formstabilen, vorzugsweise becherförmig ausgebildeten, Wandbereich angrenzt, der derart ausgebildet ist, dass er bei Druckbeaufschlagung der Fluidkammer zumindest im Wesentlichen gestalt- fest ist. Die Aufgabe des formstabilen Wandbereichs besteht darin, eine Anbringung des Linearstellmittels innerhalb einer mechanischen Anordnung, beispielsweise einer Handhabungsvorrichtung oder eines Roboters zu ermöglichen. Darüber hinaus wird durch den formstabilen Wandbereich zumindest dasjenige Kammervolumen bereitgestellt, das notwendig ist, um die selbsthaltende erste Vorzugsstellung für den gestaltveränderlichen Wandbereich zu ermöglichen. Vorteilhaft ist es, wenn der formstabile Wandbereich derart ausgebildet ist, dass er bei Druckbeaufschlagung der Fluidkammer bis zu einem
vorgebbaren Maximaldruck für das Linearstellmittel keine oder zumindest keine für die Funktion des Linearstellmittels wesentliche Gestaltveränderung erfährt. Der gestaltveränderliche Wandbereich ist beispielsweise an einem im Wesentlichen kreisförmigen, umlaufenden Randbereich des formstabilen Wandbereichs, insbesondere an der im Wesentlichen kreisförmigen Öffnung des becherförmig ausgebildeten formstabilen Wandbereichs, angebracht.
Bevorzugt sind der gestaltveränderliche Wandbereich und/oder der formstabile Wandbereich und/oder die Anschlagmittel einstückig, insbesondere in einem generativen Herstellungsverfahren, hergestellt. Durch die gegebenenfalls vorgesehene einstückige Ausbildung der aneinandergrenzenden Wandbereiche entfallen Dichtungsprobleme, wie sie bei einer mehrteiligen Ausgestaltung der Wandbereiche auftreten könnten. Durch die gegebenenfalls vorgesehene einstückige Ausführung von Wandbereich und Anschlagmittel kann auf aufwendige Montagevorgänge verzichtet sowie eine schlanke Gestalt der Anschlagmittel erreicht werden. Besonders bevorzugt werden die Wandbereiche und/oder die Anschlagmittel in einem generativen Herstellungsverfahren hergestellt, beispielsweise durch schichtweises Beaufschlagen einer gestaltlosen Masse, insbesondere einer polymerisierbaren Flüssigkeit oder eines aufschmelzbaren Pulvers, mit Energie. Im Rahmen dieses Prozess kann durch lo- kalen Energieeintrag eine Verfestigung der gestaltlosen Masse bewirkt werden. Ein hierzu einsetzbares Verfahren ist beispielsweise das selektive Lasersintern, mit dem beispielsweise Kunststoffmaterialien in der Art eines Druckvorgangs strukturiert und zu den entsprechenden Wandbereichen und gegebenenfalls den Anschlagmitteln geformt werden können.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem gestaltveränderlichen Wandbereich ein Rückstellmittel zugeordnet ist, das zur Rückstellung des elastisch
deformierbaren Wandbereichs aus der einen Vorzugsstellung in die andere Vorzugsstellung ausgebildet ist. Die Aufgabe des Rückstellmittels, bei dem es sich beispielsweise um ein elastisch deformierbares Rückstellmittel handeln kann, besteht darin, den gestaltveränderlichen Wandbereich aus der einen, insbesondere der zweiten, Vorzugsstellung in die andere, insbesondere die erste, Vorzugsstellung zu überführen, insbesondere ohne weitere Energiezufuhr in das Kammervo1umen . Besonders bevorzugt sind die Rückmittel derart ausgebildet, dass sie eine Überführung des gestaltveränderlichen Wandbereichs aus der zweiten, ausgedehnten Vorzugsstellung in die erste, verkürzte Vorzugsstellung unterstützen. Hierbei kann insbesondere vorgesehen werden, dass die Rückstellmittel bei
Druckbeaufschlagung der Fluidkammer und Überführung des gestaltveränderlichen Wandbereichs aus der ersten Vorzugsstellung in die zweite Vorzugsstellung vorgespannt werden und bei einem nachfolgenden Absenken des Druckniveaus im Kammervolumen, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgebbaren Mindestdrucks, den gestaltveränderlichen Wandbereich aus der zweiten Vorzugsstellung in die erste Vorzugsstellung rücküberführen. Bei dem Rückstellmittel kann es sich beispielsweise um eine elastisch deformierbare Feder, beispielsweise eine Wendelfeder, oder um ein zweites Linearstellmittel han- dein, das durch, vorzugsweise konstante, Druckbeaufschlagung die gewünschte Rückstellkraft auf den gestaltveränderlichen Wandbereich ausüben kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Rückstellmittel in einer Doppelfunktion für wenigstens eine der Vorzugsstellungen, insbesondere für beide Vorzugsstellungen, auch als Anschlagmittel dient, wie dies beispielsweise bei einer entsprechend ausgebildeten Wendelfeder der Fall sein kann, die in der ersten Vorzugsstellung auf Block liegt und die in der zweiten Vorzugsstellung bandförmig ausgedehnt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückstellmittel in der Fluidkammer angeordnet ist, vorzugsweise einstückig mit der Fluidkammer ausgebildet ist, insbesondere generativ erzeugt ist. Durch die Anordnung des Rückstellmittels in der Fluidkammer kann eine besonders kompakte Ausbildung des Linearstellmittels erreicht werden. Darüber hinaus können in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Rückstellmittels gegebenenfalls Sicherungsmaßnahmen wie beispielsweise eine Verkleidung, wie sie eventuell für eine außerhalb der Fluidkammer angeordnete Wendelfeder notwendig wäre, um ein Einklemmen von Gegenständen und Körperteilen zu verhindern, entfallen, da die Fluidkammer diese Sicherungsfunktion in einer Doppelfunktion mitliefert. Vorteilhaft ist es, wenn das Rückstellmittel einstückig mit der Fluidkammer ausgebildet ist, da hierdurch Montagearbeiten entfallen können. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei dem Rückstellmittel um einen fluidischen Aktor, beispielsweise einen Faltenbalg handelt, der aufgrund der einstückigen Ausführung mit der Fluidkammer keine zusätzlichen Abdichtmaßnahmen benötigt. Besonders bevorzugt ist das Rückstellmittel in einem generativen Herstellungsprozess einstückig mit der Fluidkammer ausgebildet. Vorzugsweise ist der gestaltveränderliche Wandbereich für die zwischen den beiden Vorzugsstellungen durchzuführende Gestaltveränderung zumindest abschnittsweise elastisch
deformierbar ausgebildet. Durch eine elastische
Deformierbarkeit des gestaltveränderlichen Wandbereichs kann sichergestellt werden, dass das fluiddynamische Linearstellmittel auf nach einer Vielzahl von Lastspielen zumindest nahezu verschleißfrei ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die elastisch deformierbaren Abschnitte des gestaltveränderlichen Wandbereichs während der gesamten Bewegung zwischen der ersten Vorzugsstellung und der zweiten Vorzugsstellung stets nur geringere innere Materialspannungen aufweisen, die entfernt von einer plastischen Deformationsgrenze des Materials liegen. Besonders bevorzugt ist der gestaltveränderliche Wandbereich in der Art einer Wellmembran ausgebildet, bei der wechselweise konkav und konvex gekrümmte, vorzugsweise stetig ineinander übergehende Ringabschnitte konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der gestaltveränderliche Wandbereich als dünnwandige, vorzugsweise mit im Wesentlichen über die gesamte Fläche gleichartigen Elastizitätseigenschaften verwirklichte, Membran ausgebildet ist. Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau des fluiddynamischen Linearstellmittels erreicht, bei dem die Elastizitätseigenschaften für die Membran in einfacher Weise eingestellt werden können. Die Aufgabe der Erfindung wird für einen fluiddynamischen Manipulator mit wenigstens einem beweglichen Arm mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Arm aus mehreren in Reihe geschalteten fluiddynamischen Linearstellmitteln gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Ein derartiger fluiddynamischer Manipulator wird auch als binärer Roboter bezeichnet, da die Linearstellmittel des Arms je nach Ausprä¬ gung zwischen zwei unterschiedlichen Schaltzuständen bewegt werden können, wodurch sich eine schrittmotorartige Bewegung hervorrufen lässt.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines fluiddynami- schen Linearstellmittels in einer ersten Vorzugsstellung mit minimaler Längenausnehmung,
Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Linearstellmittels gemäß Figur 1 in der zweiten Vorzugsstellung mit maximaler Längenausdehnung,
Figur 3 eine ebene Schnittdarstellung des Linearstellmittels gemäß der Figur 1,
Figur 4 eine ebene Schnittdarstellung des Linearstellmittels gemäß der Figur 2 und
Figur 5 ein aus mehreren Linearstellmitteln zusammengebauter Manipulator.
Eine in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform eines Linearstellmittels 1 umfasst einen exemplarisch Im Wesentlichen becherförmig ausgebildeten formstabilen Wandbereich 2 und einen am formstabilen Wandbereich 2 einstückig angebrachten gestaltveränderlichen Wandbereich 3. Der gestaltveränderliche Wandbereich 3 ist beispielsweise in der Art einer flächigen Membran ausgebildet und trägt in einem radial innenliegenden Bereich eine exemplarisch kreisrund ausgeführte Koppelscheibe 4. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist der flexible Wandbereich als Anordnung zueinander konzentrischer, abwechselnd konkaver und konvexer, insbesondere stetig ineinander übergehender, Ringabschnitte ausgebildet. Hierdurch kann mit einer kompakten Bauform eine besonders hohe Flexibilität des gestaltveränderlichen Wandbereichs erzielt werden.
Der formstabile Wandbereich 2 und der gestaltveränderliche Wandbereich 3 mit der Koppelscheibe 4 begrenzen ein
druckbeaufschlagbares Kammervolumen 5. Zur Bereitstellung eines druckbeaufschlagten Fluids, insbesondere Druckluft, in das Kammervolumen 5 sind der formstabile Wandbereich 2 und die Koppelscheibe 4 jeweils mit einer Ausnehmung 6, 7 versehen, durch die druckbeaufschlagtes Fluid in das Kammervolumen 5 eingeleitet oder aus diesem abgeleitet werden kann. Je nach Einsatz kann gegebenenfalls eine der beiden Ausnehmungen 6, 7 verschlossen werden. Um eine Reihenschaltung mehrerer Linearstellmittel 1 zu ermöglichen, wie dies auch exemplarisch in der Figur 5 dargestellt ist, weist das Linearstellmittel 1 einen an der Koppelscheibe 4 angebrachten Koppelstutzen 8 auf, der exemplarisch kreisringförmig ausgebildet ist. Am Boden des becherförmig ausgebildeten, formstabilen Wandbereichs 2 ist eine hülsenartig ausgebildete Koppelbuchse 9 vorgebracht, die einen auf den Koppelstutzen 8 angepassten Ausneh- mungsabschnitt 10 umfasst.
In den Schnittdarstellungen gemäß den Figuren 3 und 4 ist erkennbar, dass der gestaltveränderliche Wandbereich 3 sowohl in der ersten Vorzugsstellung gemäß der Figur 3, die einer minimalen Längenausdehnung des Linearstellmittels 1 entspricht wie auch in der zweiten Vorzugsstellung gemäß der Figur 4, die einer maximalen Längenausdehnung des Linearstell - mittels 1 entspricht, jeweils einen im Wesentlichen S- förmigen Ringquerschnitt aufweist, der sich jeweils zwischen im Innenumfang des formstabilen Wandbereichs 2 und dem Außenumfang der Koppelscheibe 4 erstreckt.
Um eine lineare Relativbewegung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 und der damit verbundenen Koppelscheibe 4 längs der Bewegungsachse 11 zu begrenzen sind Ausschlagbegrenzungen 12 und 15 vorgesehen. Exemplarisch ist die Ausschlagbegrenzung 12 als Ringstruktur unmittelbar am becherförmigen, formstabilen Wandbereich 2 ausgebildet und ragt in Richtung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 ab. Dabei ist die Ausschlagbegrenzung 12 derart bemessen, dass sie in Anlage mit der Koppelscheibe 4 kommt, wenn der gestaltveränderliche Wandbereich 3 eine von außen betrachtet konkave Gestalt annimmt, wie dies in der Figur 1 dargestellt ist. Somit wird durch die Ausschlagbegrenzung 12 eine Bewegung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 und der damit verbundenen Koppelscheibe 4 in Richtung der ersten Vorzugsstellung zu begrenzt. Die zweite Ausschlagbegrenzung 15 umfasst exemplarisch zwei fadenartig ausgebildete Materialstreifen, die vorliegend mit dem Boden des becherförmig ausgebildeten, formstabilen Wandbereichs 2 sowie mit der nach innen weisenden Oberfläche der Koppelscheibe 4 verbunden sind und die in der ersten Vorzugsstellung gemäß der Figur 3 doppel S-förmig gefaltet sind. In der zweiten Vorzugsstellung gemäß der Figur 4 ist erkennbar, dass die beiden Ausschlagbegrenzungen 15 aufgrund der linearen Bewegung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 und der damit verbundenen Koppelscheibe 4 gespannt werden und sich in gerader Linie vom Boden des becherförmig ausgebildeten formstabilen Wandbereichs 2 bis zur Koppel - Scheibe 4 erstrecken. Somit begrenzen sie die lineare Bewegung der gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 und der damit verbundenen Koppelscheibe 4 längs der Bewegungsachse 11 in der zweiten Vorzugsstellung. Zwischen dem Boden des becherförmig ausgebildeten, formstabilen Wandbereichs 2 und der Koppelscheibe 4 ist zudem ein Rückstellmittel 16, exemplarisch in Form einer Wendelfeder, angeordnet. Die Aufgabe des Rückstellmittels 16 besteht darin, bei der Überführung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 aus der ersten Vorzugsstellung in die zweite Vorzugsstellung durch Druckbeaufschlagung des Kammervolumens 5 aufgrund von elastischer Deformation Rückstellenergie aufzunehmen, die anschließend bei Absenkung des Fluiddrucks im Kammervolumen 5 eine RückÜberführung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 aus der zweiten Vorzugsstellung in die erste Vorzugsstellung, insbesondere ohne Aufbringung äußerer Kräfte, unterstützt bzw. ermöglicht. Bei einer alternativen Ausführungsform können beispielsweise die Ausschlagbegrenzungen 15 in der Art eines Faltenbalgs ausgeführt werden und bei der Überführung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 aus der ersten Vorzugsstellung in die zweite Vorzugsstellung sowohl zur Begrenzung der Linearbewegung als auch zur Aufnahme von Deformationsenergie dienen, um anschließend bei Absenkung des Fluiddrucks im Kammervolumen 5 eine RückÜberführung des gestaltveränderlichen Wandbereichs 3 in die erste Vorzugsstellung zu bewirken. In diesem Fall kann vollständig auf die separat ausgebildeten Rückstellmittel 16 verzichtet werden.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist das beispielsweise als Wendelfeder ausgebildete Rückstellmittel zugleich als Anschlagmittel für zumindest eine der beiden Vorzugsstellungen ausgebildet . Exemplarisch können die Federwindungen der Wendelfeder in der ersten Vorzugsstellung auf Block liegen, wodurch eine weitere Deformation des gestaltveränderlichen Wandabschnitts verhindert wird. Ergänzend oder alternativ können die Federwindungen der Wendelfeder derart ausgebildet und gegebenenfalls in dem Kammervolumen ange- bracht sein, dass die Wendelfeder in der zweiten Vorzugsstellung vollständig gedehnt wird und in der Art eines Begrenzungsseils eine weitere Deformation des gestaltveränderlichen Wandabschnitts verhindert .
Bei einem in der Figur 5 dargestellten anipulatorabschnitt 17 eines ansonsten nicht näher dargestellten binären Roboters sind mehrere Linearstellmittel 1 in Reihe geschaltet und fluidisch miteinander gekoppelt. Bei Beaufschlagung der
Fluidkammern 5 mit einem druckbeaufschlagten Fluid kann bei identischer Gestaltung sämtliche Linearstellmittel 1 eine nahezu zeitgleiche Linearbewegung sämtlicher Linearstellmittel 1 hervorgerufen werden, so dass eine besonders schnelle und impulsive Bewegung des Manipulators 17 ermöglicht wird. Alternativ können die verschiedenen Linearstellmittel 1 mit unterschiedlichen Charakteristika, insbesondere im Hinblick auf die Auslegung der Stellmittel 16 versehen sein, um ein zeitlich kaskadiertes Ansprechen der jeweiligen Linearstellmittel 1 bei Druckbeaufschlagung zu bewirken. Alternativ zu einer fluidischen Kopplung der Linearstellmittel 1, wie sie in der Figur 5 dargestellt ist, kann auch vorgesehen sein einzelne Linearstellmittel 1 separat anzusteuern oder Gruppen von Linearstellmitteln 1 jeweils mit gleichem Druck zu versorgen.

Claims

Ansprüche
1. Fluiddynamisches Linearstellmittel mit wenigstens einer Fluidkammer, die eine Wand (2, 3) zur Begrenzung eines druckbeaufschlagbaren Kammervolumens (5) umfasst, wobei die Wand (2, 3) zumindest einen gestaltveränderlichen Wandbereich (3) aufweist, der für eine Längenänderung der Fluidkammer bei Druckbeaufschlagung des Kammervolumens (5) aufgrund einer Gestaltveränderung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem gestaltveränderlichen Wandbereich (3) wenigstens ein Anschlagmittel (12, 15) zugeordnet ist, um den gestaltveränderlichen Wandbereich (3) in einer ersten Vorzugsstellung, die zumindest im Wesentlichen einer minimalen Längenausdehnung der Fluidkammer entspricht und/oder in einer zweiten Vorzugsstellung, die zumindest im Wesentlichen einer maximalen Längenausdehnung der Fluidkammer entspricht, abzustützen.
2. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlagmittel (12, 15) derart ausgebildet ist, dass der gestaltveränderliche Wandbereich (3) in der ersten und/oder in der zweiten Vorzugsstellung eine innere Vorspannung aufweist.
3. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gestaltveränderliche Wandbereich (3) in der ersten Vorzugsstellung eine konkave Geometrie und in der zweiten Vorzugsstellung eine konvexe Geometrie aufweist.
4. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (12, 15) in dem Kammervolumen (5) angeordnet sind .
5. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gestalt veränderliche Wandbereich (3) an einen formstabilen, Vorzugs weise becherförmig ausgebildeten, Wandbereich (2) angrenzt, der derart ausgebildet ist, dass er bei Druckbeaufschlagung der Fluidkammer zumindest im Wesentlichen gestaltfest ist.
6. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gestalt veränderliche Wandbereich (3) und/oder der formstabile Wandbereich (2) und/oder die Anschlagmittel (12, 15) einstückig, insbesondere in einem generativen Herstellungsverfahren, her gestellt sind.
7. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem gestalt veränderlichen Wandbereich (3) ein Rückstellmittel (16) zuge ordnet ist, das zur Rückstellung des gestaltveränderlichen Wandbereichs (3) aus der einen Vorzugsstellung in die andere Vorzugsstellung ausgebildet ist.
8. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellmittel (16) in der Fluidkammer angeordnet ist, vorzugsweise einstückig mit der Fluidkammer ausgebildet ist, insbesondere generativ erzeugt ist .
9. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gestalt veränderliche Wandbereich (3) für die zwischen den beiden Vorzugsstellungen durchzuführende Gestaltveränderung zumindest abschnittsweise elastisch deformierbar ausgebildet ist.
10. Fluiddynamisches Linearstellmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gestaltver änderliche Wandbereich (3) als dünnwandige, vorzugsweise mit im Wesentlichen über die gesamte Fläche gleichartigen Elasti zitätseigenschaften verwirklichte, insbesondere mit konzentrisch angeordneten Ringen gewellte, Membran ausgebildet ist.
11. Fluiddynamischer Manipulator mit wenigstens einem beweg liehen Arm, der aus mehreren in Reihe geschalteten fluiddyna mischen Linearstellmitteln (1) nach einem der Ansprüche 1 bi 10 ausgebildet ist.
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