DE102016220516A1

DE102016220516A1 - Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016220516A1
Application number: DE102016220516.1A
Authority: DE
Inventors: Bernd Lorenz; Alexander Müller; Achim Schantze
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Es wird eine Antriebsvorrichtung (1) vorgeschlagen, die über eine Basisstruktur (12) und ein diesbezüglich linear bewegbares Abtriebsglied (4) verfügt. Die Antriebsvorrichtung (1) enthält außerdem zwei Antriebseinheiten (2, 3), durch die das Abtriebsglied (4) nacheinander zu einer Primärhubbewegung und einer Sekundärhubbewegung antreibbar ist, sodass sich sein Gesamthub (HG) aus einem Primärhub (H1) und einem Sekundärhub (H2) zusammensetzt. Die für die Erzeugung des Sekundärhubes (H2) verantwortliche zweite Antriebseinheit (3) ist als eine fluidbetätigte Kontraktions-Antriebseinheit (28) ausgebildet, die über mehrere wirkungsmäßig parallel geschaltete Kontraktionseinheiten (32) verfügt, die jeweils einen bei Fluidbeaufschlagung seines Innenraums (37) unter radialer Aufweitung axial kontrahierenden Kontraktionsschlauch (34) enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, mit einer Basisstruktur und einem diesbezüglich linear bewegbaren Abtriebsglied, ferner mit einer sich an der Basisstruktur abstützenden ersten Antriebseinheit, durch die das Abtriebsglied relativ zu der Basisstruktur während einer Primärhubphase zu einer einen Primärhub zurücklegenden Primärhubbewegung antreibbar ist, und mit einer zweiten Antriebseinheit, durch die das Abtriebsglied während einer sich an die Primärhubphase anschließenden Sekundärhubphase zu einer einen sich an den Primärhub anschließenden Sekundärhub zurücklegenden Sekundärhubbewegung antreibbar ist.
Eine derartige Antriebsvorrichtung ist insbesondere als Hochkraft-Antriebsvorrichtung nutzbar und beispielsweise aus der DE 10 2012 007 681 A1 bekannt. Die bekannte Antriebsvorrichtung enthält ein relativ zu einem Gehäuse verschiebbares stangenförmiges Abtriebsglied, das durch eine erste Antriebsstufe mit kleinem Nenndurchmesser zu einer Primärhubbewegung antreibbar ist, mit der sich trotz geringem Fluidverbrauch ein relativ langer Primärhub zurücklegen lässt, um das Abtriebsglied in einem Arbeitsbereich zu positionieren. Nach dem Abschluss der Primärhubbewegung kann eine zweite Antriebsstufe zugeschaltet werden, die wie die erste Antriebsstufe durch Fluidkraft betätigbar ist, im Vergleich zur ersten Antriebsstufe jedoch einen größeren Nenndurchmesser hat, sodass eine höhere Stellkraft auf das Abtriebsglied ausübbar ist. Auf diese Weise kann in dem Arbeitsbereich eine eine hohe Betätigungskraft erforderliche Aufgabe erledigt werden, beispielsweise ein Härteprüfvorgang oder ein Schweißvorgang. Die Bereitstellung einer hohen Stellkraft während des Sekundärhubes erfordert allerdings einen relativ großen Durchmesser der Antriebsvorrichtung.
Aus der DE 296 10 911 U1 ist eine mehrstufige fluidbetätigte Arbeitszylinderanordnung bekannt, mit der sich ebenfalls zwei aufeinanderfolgende Hubphasen realisieren lassen, die sich in der Länge des Hubes und in der dabei ausübbaren Stellkraft voneinander unterscheiden.
Die DE 20 2007 006 789 U1 offenbart einen fluidbetätigten Linearantrieb, der eine bezüglich eines Gehäuses bewegliche Antriebseinheit aufweist, die mittels einer Blockiervorrichtung in einer Endlage blockierbar ist, um unerwünschte Linearbewegungen zu verhindern.
Aus der DE 199 17 481 A1 ist eine Betätigungseinrichtung bekannt, die sich aus einem mittels Fluidkraft aktivierbaren Kontraktionsantrieb und einem in Innenraum des Kontraktionsantriebes angeordneten fluidbetätigten Aktuator zusammensetzt. Diese doppelte Aktuatorik ermöglicht es, die Arbeitsweise der Betätigungseinrichtung in bedarfsgerechter Weise zu beeinflussen.
Aus der WO 00/61952 A1 ist ein von der Anmelderin unter der Bezeichnung „Pneumatischer Muskel“ vertriebener Kontraktionsantrieb bekannt, der einen sich zwischen zwei Kopfstücken erstreckenden Kontraktionsschlauch aufweist, der sich aus einem gummielastischen Schlauchkörper und einer in diesen Schlauchkörper integrierten biegeflexiblen und sogleich zugfesten Strangstruktur zusammensetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sich für Hochkraftanwendungen eignende, kompakt bauende Antriebsvorrichtung bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangsgenannten Merkmalen vorgesehen, dass die zweite Antriebseinheit als eine fluidbetätigte Kontraktions-Antriebseinheit ausgebildet ist, die über mehrere wirkungsmäßig parallel geschaltete Kontraktionseinheiten verfügt, die jeweils einen bei Fluidbeaufschlagung seines Innenraumes unter radialer Aufweitung axial kontrahierenden Kontraktionsschlauch enthalten.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung lässt sich der Gesamthub eines Abtriebsgliedes durch eine Aneinanderreihung eines Primärhubes und eines Sekundärhubes realisieren, die in einer Primärhubphase und in einer Sekundärhubphase nacheinander durch zwei in Reihe geschaltete Antriebseinheiten hervorrufbar sind. Eine erste Antriebseinheit ist in der Lage, das Abtriebsglied der Antriebsvorrichtung in einer Primärhubphase zu einer Primärhubbewegung anzutreiben, bei der es einen vorgegebenen oder vorgebbaren Primärhub zurücklegt, was beispielsweise genutzt werden kann, um das Abtriebsglied in eine Arbeitsposition zu verlagern. Eine zweite Antriebseinheit ist als eine fluidbetätigte Kontraktions-Antriebseinheit ausgebildet, deren Aufbau es ermöglicht, an die Primärhubbewegung während einer Sekundärhubphase eine Sekundärhubbewegung anzuschließen, die von der Stellkraft der ersten Antriebseinheit unabhängig ist und mit der sich eine hohe Stellkraft verwirklichen lässt. Die Kontraktions-Antriebseinheit setzt sich aus einer Mehrzahl wirkungsmäßig parallel geschalteter Kontraktionseinheiten zusammen, deren Aufbau beispielsweise dem aus der WO 00/61952 A1 bekannten Aufbau entsprechen kann und die sich dadurch auszeichnen, dass sie vor allem zu Beginn ihrer axialen Kontraktion trotz kleinen Durchmessers hohe Stellkräfte aufbauen können. Durch die Mehrfachanordnung der Kontraktionseinheiten kann die Kontraktions-Antriebseinheit auf engem Raum eine hohe Stellkraft erzeugen, die beispielsweise nutzbar ist, um durch das während der Primärhubphase in eine Arbeitsposition bewegte Abtriebsglied mit einer erhöhten Stellkraft eine mechanische Arbeit auszuführen, beispielsweise eine drückende Beaufschlagung zum Verschweißen oder Verkleben zweier Bauteile oder zur Durchführung einer Werkstückprüfung. Die flexible, gummielastische Membran des Kontraktionsschlauches lässt in der Sekundärphase konstante, ruckfreie Hubbewegungen zu, was die Erzeugung sowohl schneller als auch langsamer stufenloser Bewegungen des Abtriebsgliedes gestattet. Durch Beeinflussung des Druckes und/oder Durchflusses des für den Betrieb der Kontraktionseinheiten eingesetzten Antriebsfluides können unterschiedliche Kräfte und Bewegungsabläufe realisiert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise ist auch die erste Antriebseinheit als eine fluidbetätigte Antriebseinheit ausgebildet, sodass für den Betrieb der beiden Antriebseinheiten das gleiche Antriebsmedium, insbesondere Druckluft, verwendbar ist.
Die erste Antriebseinheit kann wie die zweite Antriebseinheit als eine fluidbetätigte Kontraktions-Antriebseinheit ausgebildet sein, unterscheidet sich von derjenigen der ersten Antriebseinheit jedoch zweckmäßigerweise durch die Realisierbarkeit eines größeren Hubes bei geringeren Stellkräften. Als vorteilhafter wird es allerdings angesehen, wenn die erste Antriebseinheit von mindestens einem und bevorzugt von genau einem fluidbetätigten Linearantrieb gebildet ist, der zwei durch Fluidbeaufschlagung relativ zueinander linear verschiebbare erste und zweite Linearantriebskomponenten aufweist, von denen die eine an der Basisstruktur angeordnet ist und die andere mit dem Abtriebsglied antriebsmäßig gekoppelt ist. Der fluidbetätigte Linearantrieb ist bevorzugt als ein fluidbetätigter Arbeitszylinder, insbesondere ein Pneumatikzylinder realisiert, der über ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse verschiebbar angeordneten Kolben verfügt, wobei der Kolben mit einem zweckmäßigerweise als Kolbenstange ausgeführten Kraftabgabeglied verbunden ist.
Die beiden Antriebseinheiten sind zweckmäßigerweise axial hintereinandergeschaltet, was eine schlanke Bauweise der Antriebsvorrichtung gestattet.
Das Abtriebsglied ist insbesondere stangenförmig ausgebildet.
Die Kontraktionseinheiten der Kontraktions-Antriebseinheit sind bevorzugt rings um das Abtriebsglied herum verteilt angeordnet, was einen kompakten Aufbau begünstigt. Die Zentren der Kontraktionseinheiten liegen zweckmäßigerweise auf einer zu dem Abtriebsglied konzentrischen Kreislinie. Andere Verteilungen sind allerdings ebenfalls möglich, beispielsweise derart, dass die Zentren der Kontraktionseinheiten auf einer Rechtecklinie liegen.
Die Kontraktions-Antriebseinheit verfügt zweckmäßigerweise über zwei axial zueinander beabstandete, beispielsweise plattenförmig oder scheibenförmig ausgebildete Jochelemente, die axial relativ zueinander bewegbar sind. Zwischen diesen beiden Jochelementen erstrecken sich die vorhandenen mehreren Kontraktionseinheiten in einer Parallelanordnung, wobei jede Kontraktionseinheit mit ihren beiden Endbereichen an jeweils einem der beiden Jochelemente befestigt ist. Somit kann der zwischen den beiden Jochelementen vorhandene axiale Abstand durch Aktivierung der Kontraktionseinheiten verändert werden. Die dafür erforderliche Fluidbeaufschlagung der Kontraktionseinheiten erfolgt bevorzugt für alle Kontraktionseinheiten gemeinsam und insbesondere durch ein in einem der beiden Jochelemente ausgebildetes Kanalsystem hindurch.
Zweckmäßigerweise ist das Abtriebsglied an einem der beiden Jochelemente angebracht. Das Abtriebsglied, das bevorzugt stangenförmig ausgebildet ist, ist insbesondere so angeordnet, dass es sich axial in der Richtung zum anderen Jochelement erstreckt und das andere Jochelement in geführter Weise gleitverschieblich durchsetzt. Auf diese Weise liegt ein äußerst stabiler Aufbau vor und das Abtriebsglied kann präzise bewegt und positioniert werden.
Bevorzugt hat die Antriebsvorrichtung einen derartigen Aufbau, dass die Kontraktions-Antriebseinheit zur Erzeugung der Sekundärhubbewegung während der Primärhubphase von der Basisstruktur oder dem Abtriebsglied abgekoppelt ist und während der Sekundärhubphase zur Erzeugung der Sekundärhubbewegung sowohl mit der Basisstruktur als auch mit dem Abtriebsglied kraftübertragend gekoppelt ist. Zum bedarfsgemäßen Koppeln und Entkoppeln verfügt die Antriebsvorrichtung zweckmäßigerweise über eine lösbare Kopplungseinrichtung, die beispielsweise elektrisch oder durch Fluidkraft gesteuert betätigbar ist. Zwei mittels der Kopplungseinrichtung miteinander gekoppelte Komponenten weisen in der axialen Richtung des Abtriebsglieds eine feste Verbindung zueinander auf, die eine axiale Relativbewegung verhindert, welche bei gelöster Kopplungseinrichtung möglich ist.
Ein zweckmäßiger Aufbau der Antriebsvorrichtung sieht vor, dass die Kontraktions-Antriebseinheit ständig derart mit dem Abtriebsglied verbunden ist, dass sie dessen Primärhubbewegung relativ zur Basisstruktur stets als Ganzes mitmacht. Bei der Primärhubbewegung wird also nicht nur das Abtriebsglied, sondern die gesamte Kontraktions-Antriebseinheit axial verschoben. Um im Anschluss an die Primärhubphase die Sekundärhubbewegung des Abtriebsglieds zu erzeugen, kann die Kontraktions-Antriebseinheit in lösbarer Weise mit der Basisstruktur gekoppelt werden. Somit lässt sich während der Sekundärhubphase eine Stellkraft auf das Abtriebsglied ausüben, die zwischen der Basisstruktur und dem Abtriebsglied wirksam ist, sodass eine weitere Unterstützung durch die erste Antriebseinheit nicht mehr benötigt ist. Letztere kann daher bei Bedarf abgeschaltet werden.
Die miteinander kooperierenden Bestandteile der Kopplungseinrichtung befinden sich vorzugsweise zum einen an der Basisstruktur und zum anderen an einem der beiden Jochelemente der Kontraktions-Antriebseinheit.
Bevorzugt ist die Kopplungseinrichtung als eine Verriegelungseinrichtung ausgebildet, die an der einen der zu koppelnden Komponenten mindestens einen axialen Verriegelungsbolzen aufweist und an der anderen der zu koppelnden Komponenten über ein rechtwinklig zur Längsachse des Verriegelungsbolzens bewegbares Riegelglied verfügt, das durch entsprechende Positionierung derart mit dem Verriegelungsbolzen in Eingriff bringbar ist, dass in dessen axialer Richtung ein Formschluss vorliegt, der die beiden gekoppelten Komponenten relativ zueinander axial unbeweglich fixiert. Um eine symmetrische Kraftübertragung zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn mehrere Verriegelungsbolzen rings um die zentrale Längsachse der Kontraktions-Antriebseinheit herum verteilt angeordnet sind, insbesondere derart, dass sie sich paarweise diametral gegenüberliegen.
Die Basisstruktur enthält zweckmäßigerweise zwei axial beabstandet zueinander angeordnete Endplatten und mehrere sich zwischen diesen Endplatten erstreckende starre Verbindungsstreben. Eine dieser Endplatten ist von dem bevorzugt stangenförmigen Abtriebsglied zweckmäßigerweise in einer Weise gleitverschieblich durchsetzt, dass das Abtriebsteil durch die betreffende Endplatte eine mit einer Querabstützung einhergehende Linearführung erfährt. Es ist ferner von Vorteil, wenn die beiden Antriebseinheiten zwischen den beiden Endplatten angeordnet und seitlich außen von den Verbindungsstreben flankiert sind. Die Basisstruktur besteht insbesondere aus einem über eine ausreichende Festigkeit verfügenden Kunststoff oder aus einem Metall, beispielsweise einem Leichtmetall oder einem nicht rostenden Edelstahl.
Bei den mehreren in der Kontraktions-Antriebseinheit gebündelten Kontraktionseinheiten ist der Kontraktionsschlauch bevorzugt als eine Verbundkomponente ausgeführt, die über einen aus einem gummielastischen Material bestehenden Schlauchkörper und eine zu dem Schlauchkörper koaxiale Strangstruktur verfügt, wobei die Strangstruktur den Schlauchkörper umschließt und/oder in das Material des Schlauchkörpers eingebettet ist. Die Strangstruktur setzt sich aus einer Vielzahl von biegeflexiblen, gleichwohl jedoch axial zugfesten Fasern zusammen, die insbesondere in einer Überkreuzkonfiguration angeordnet sind und deren Winkel zueinander sich verändert, wenn der Schlauchkörper aufgrund der Fluidbeaufschlagung seines Innenraumes radial aufgeweitet wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, wobei ein unbetätigter Betriebszustand gezeigt ist,
2 die Antriebsvorrichtung aus 1 in einem Längsschnitt wiederum im unbetätigten Betriebszustand, wobei nach Durchführung einer Primärhubbewegung und einer Sekundärhubbewegung vorliegende Axialpositionen des Abtriebsgliedes strichpunktiert und gestrichelt angedeutet sind,
3 einen weiteren Längsschnitt der Antriebsvorrichtung in einem Betriebszustand nach Beendigung der Primärhubphase und vor Beginn der Sekundärhubphase,
4 einen weiteren Längsschnitt der Antriebsvorrichtung in einem Betriebszustand nach Beendigung der Sekundärhubphase,
5 eine Vorderansicht der Antriebsvorrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil V in 2,
6 eine Vorderansicht der Antriebsvorrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil VI in 3, und
7 einen Querschnitt der Antriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie VII - VII in 2.

Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Antriebsvorrichtung hat einen zweistufigen Aufbau, wobei als eine erste Antriebsstufe eine erste Antriebseinheit 2 und als zweite Antriebsstufe eine zweite Antriebseinheit 3 vorgesehen ist. Beide Antriebseinheiten 2, 3 kooperieren mit ein und demselben Abtriebsglied 4, das zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Abtriebsbewegung 5 antreibbar ist.
Das Abtriebsglied 4 hat einen Abgriffsabschnitt 6, der insbesondere von einem Endabschnitt des Abtriebsgliedes 4 gebildet ist und der sich bei der Abtriebsbewegung 5 linear verlagert. An ihm kann die Bewegung und Stellkraft des Abtriebsgliedes 4 für eine auszuführende Aktion abgegriffen werden, beispielsweise für einen Pressvorgang oder einen Prägevorgang. An dem Abgriffsabschnitt 6 befindet sich vorzugsweise eine Befestigungsschnittstelle 7, an der sich ein für die gewünschte Anwendung benötigter Endeffektor in bevorzugt lösbarer Weise montieren lässt, beispielsweise ein Pressstempel oder eine Punktschweißelektrode.
Die Antriebsvorrichtung 1 hat eine zentral angeordnete, lineare Hauptachse 8 und die Abtriebsbewegung 5 kann sowohl in der einen als auch in der anderen Achsrichtung der Hauptachse 8 erfolgen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Abtriebsglied 4 stangenförmig ausgebildet und kann daher auch als Abtriebsstange bezeichnet werden.
Die Antriebsvorrichtung 1 hat eine in sich starre Basisstruktur 12, die insbesondere einen rahmenartigen Aufbau hat. Exemplarisch verfügt sie über zwei axial beabstandet zueinander angeordnete Endplatten, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als vordere Endplatte 13 und als hintere Endplatte 14 bezeichnet werden und die beispielsweise einen rechteckigen und insbesondere quadratischen Umriss haben. Ihre Plattenebene verläuft rechtwinklig zu der Hauptachse 8. Zu der Basisstruktur 12 gehören exemplarisch auch noch mehrere rings um die Hauptachse 8 herum verteilt angeordnete starre Verbindungsstreben 15, die sich axial zwischen den beiden Endplatten 13, 14 erstrecken und mit ihren beiden Endabschnitten an jeweils einer der beiden Endplatten 13, 14 befestigt sind. Bevorzugt sind die Verbindungsstreben in den Eckbereichen der rechteckigen Endplatten 13, 14 fixiert.
Die Basisstruktur 12 umrahmt einen Aufnahmeraum 16, der längsseits zwischen jeweils benachbarten Verbindungsstreben 15 offen ist. In dem Aufnahmeraum 16 sind die beiden Antriebseinheiten 2, 3 angeordnet.
Das Abtriebsglied 4 durchsetzt die in den Abbildungen oben liegende vordere Endplatte 13 in diesbezüglich linear verschiebbar geführter Weise. Die vordere Endplatte 13 hat eine bevorzugt von einer Führungsbüchse ausgekleidete Führungsdurchbrechung 17, durch die sich das exemplarisch stangenförmige Abtriebsglied 4 linear verschiebbar hindurcherstreckt. Der Abgriffsabschnitt 6 liegt dabei außerhalb des Aufnahmeraums 16 und ist der vorderen Endplatte 13 mit Abstand vorgelagert.
Für die Anordnung der beiden Antriebseinheiten 2, 3 ist es vorteilhaft, wenn sich gemäß dem Ausführungsbeispiel die erste Antriebseinheit 2 im Bereich der hinteren Endplatte 14 und die zweite Antriebseinheit 3 im Bereich der vorderen Endplatte 13 befindet. Prinzipiell wäre aber auch eine umgekehrte Reihenfolge möglich.
Die erste Antriebseinheit 2 ist wirkungsmäßig zwischen die Basisstruktur 12 und das Abtriebsglied 4 eingeschaltet. Sie hat eine sich an der Basisstruktur 12 abstützende und insbesondere fest daran fixierte erste Antriebskomponente 2a und eine diesbezüglich in der Achsrichtung der Hauptachse 8 hin und her bewegliche zweite Antriebskomponente 2b. Durch Auferlegung von Antriebsenergie können die beiden Antriebskomponenten 2a, 2b relativ zueinander zu einer linearen, hin- und hergehenden Antriebsbewegung angetrieben werden, die zur besseren Unterscheidung als erste Antriebsbewegung 18 bezeichnet sei und in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil illustriert ist.
Die erste Antriebskomponente 2a ist exemplarisch an der Basisstruktur 12 befestigt, insbesondere an der dem Aufnahmeraum 16 zugewandten Innenseite der hinteren Endplatte 14. Die zweite Antriebskomponente 2b hat ein Kraftabgabeglied 22, das, bevorzugt ständig, antriebsmäßig mit dem Abtriebsglied 4 verbunden ist. Das Kraftabgabeglied 22 befindet sich insbesondere an der der vorderen Endplatte 13 zugewandten Seite der ersten Antriebseinheit 2.
Bei der ersten Antriebseinheit 2 könnte es sich durchaus um eine elektrische Antriebseinheit handeln. Vorzugsweise ist die erste Antriebseinheit 2 jedoch als eine fluidbetätigte Antriebseinheit ausgebildet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Sie verfügt insbesondere über einen fluidbetätigten Linearantrieb 23, der eine von der ersten Antriebskomponente 2a gebildete erste Linearantriebskomponente 23a und eine von der zweiten Antriebskomponente 2b gebildete zweite Linearantriebskomponente 23b aufweist. Durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung kann die zweite Linearantriebskomponente 23b zu der ersten Antriebsbewegung 18 relativ zur ersten Linearantriebskomponente 23a angetrieben werden.
Beispielhaft ist der fluidbetätigte Linearantrieb 23 als ein Arbeitszylinder konzipiert, dessen ersten Linearantriebskomponente 23a von einem Gehäuse gebildet ist, in dem sich ein zu der zweiten Linearantriebskomponente 23b gehörender Kolben 24 befindet, der mit einer das Kraftabgabeglied 22 bildenden oder aufweisenden, an der der vorderen Endplatte 13 zugewandten Stirnseite aus dem Gehäuse herausragenden Kolbenstange verbunden ist. Durch strichpunktiert angedeutete Fluidkanäle 25, die in die beiden von dem Kolben 24 im Innern der ersten Linearantriebskomponente 23a voneinander abgeteilten Antriebskammern des Linearantriebes 23 einmünden, ist eine die erste Antriebsbewegung 18 hervorrufende gesteuerte Fluidbeaufschlagung möglich.
Die zweite Antriebskomponente 2b der ersten Antriebseinheit 2 ist beim Ausführungsbeispiel mit dem Abtriebsglied 4 axial fest verbunden. Mit anderen Worten sind die zweite Antriebskomponente 2b der ersten Antriebseinheit 2 und das Abtriebsglied 4 in der axialen Richtung bewegungsgekoppelt. Dabei kann die besagte zweite Antriebskomponente 2b entweder direkt verbunden sein oder aber wie beim Ausführungsbeispiel indirekt unter Zwischenschaltung eines Zwischengliedes, das beim Ausführungsbeispiel von einem zu der ersten Antriebseinheit 2 gehörenden hinteren Jochelement 27 gebildet ist.
Das hintere Jochelement 27 schließt sich an die der vorderen Endplatte 13 zugewandte Vorderseite der ersten Antriebseinheit 2 an und ist bevorzugt scheibenförmig oder plattenförmig ausgebildet, ebenso wie ein diesbezüglich axial beabstandetes vorderes Jochelement 26, das auch zu der ersten Antriebseinheit 2 gehört und benachbart zu der vorderen Endplatte 13 auf deren der hinteren Endplatte 14 zugewandten Seite angeordnet ist.
Die zweite Antriebseinheit 3 ist als eine durch Fluidkraft betätigbare Kontraktions-Antriebseinheit 28 ausgebildet. Sie enthält eine Mehrzahl - exemplarisch sechs Stück - von jeweils eine Längserstreckung aufweisenden Kontraktionseinheiten 32, die in antriebsmäßiger Parallelschaltung zwischen die beiden Jochelemente 26, 27 eingegliedert sind. Die mehreren Kontraktionseinheiten 32 sind untereinander insbesondere identisch ausgebildet und liegen bezogen auf die Achsrichtung der Hauptachse 8 untereinander auf gleicher Höhe.
Jede Kontraktionseinheit 32 hat eine Längsachse 33, die parallel zur Hauptachse 8 ausgerichtet ist. Zu jeder Kontraktionseinheit 32 gehören ein sich in der Achsrichtung der Längsachse 33 erstreckender Kontraktionsschlauch 34 und zwei axial beabstandet zueinander angeordnete starre Kopfstücke 35, 36, an denen der Kontraktionsschlauch 34 mit jeweils einem seiner beiden Endabschnitte unter Abdichtung und axial zugfest befestigt ist. Bei jeder Kontraktionseinheit 32 begrenzen die beiden Kopfstücke 35, 36 zusammen mit dem Kontraktionsschlauch 34 einen mit einem Antriebsfluid beaufschlagbaren Innenraum 37.
Von jeder Kontraktionseinheit 32 ist das erste Kopfstück 35 am hinteren Jochelement 27 und das zweite Kopfstück 36 am vorderen Jochelement 26 befestigt.
Bei einer modifizierten Ausführungsform der ersten Antriebseinheit 2 entfallen die beiden individuellen Kopfstücke 35, 36 jeder Kontraktionseinheit 32 und der Kontraktionsschlauch 34 ist jeweils direkt an den Jochelementen 26, 27 befestigt, die folglich die Funktion jeweils eines allen Kontraktionseinheiten 32 gemeinsam zugeordneten einheitlichen Kopfstückes übernehmen.
Die beiden Jochelemente 26, 27 sind axial, das heißt in der Achsrichtung der Hauptachse 8 relativ zueinander bewegbar. Vorzugsweise ist jedes Jochelement 26, 27 in der gleichen Richtung auch relativ zu der Basisstruktur 12 bewegbar.
Jede Kontraktionseinheit 32 hat aufgrund ihres Aufbaus die Eigenart, sich bei einer Fluidbeaufschlagung ihres Innenraums 37 axial zu verkürzen. Dabei werden die beiden Kopfstücke 35, 36 und folglich auch die beiden Jochelemente 26, 27 unter Verringerung ihres gegenseitigen Abstandes zueinander gezogen.
Die bei Innendruckbeaufschlagung stattfindende Längenkontraktion resultiert aus dem Kontraktionsschlauch 34, der über einen aus einem gummielastischen Material bestehenden Schlauchkörper 38 verfügt, der unter Abdichtung an den beiden Kopfstücken 35, 36 befestigt ist. Eine Fluidbeaufschlagung des Innenraums 37 ruft unter elastischer Verformung eine radiale Aufweitung des Schlauchkörpers 38 hervor, die mit einer axialen Verkürzung einhergeht. Dieses Verhalten wird bevorzugt dadurch unterstützt, dass der Kontraktionsschlauch 34 außer dem Schlauchkörper 38 auch noch eine in der Zeichnung nur strichpunktiert angedeutete Strangstruktur 42 aufweist, die koaxial zu dem Schlauchkörper 38 angeordnet und bevorzugt zumindest teilweise und bevorzugt zur Gänze in das gummielastische Material des Schlauchkörpers 38 eingebettet ist. Die Strangstruktur 42 ist an beiden Kopfstücken 35, 36 befestigt.
Zweckmäßigerweise besteht die Strangstruktur 42 aus einer Vielzahl von biegeflexiblen und zugleich hoch zugfesten Fasern, die in einer Überkreuzkonfiguration angeordnet sind, so wie dies beispielsweise aus der eingangs schon zitierten WO 00/61952 A1 hervorgeht. Durch die Strangstruktur 42 können bei der axialen Aufweitung des Kontraktionsschlauchs 34 besonders hohe Zugkräfte auf die beiden Kopfstücke 35, 36 bzw. die beiden Jochelemente 26, 27 übertragen werden.
Eine Druckentlastung des Innenraums 37 erlaubt es dem Kontraktionsschlauch 34, sich wieder in die zylindrische Ursprungsgestalt zurückzuverformen, sodass die Kontraktionseinheit 32 wieder die ursprüngliche Ausgangslänge einnimmt.
Durch eine entsprechende Beeinflussung des im Innenraum 37 herrschenden Innendrucks können die beiden Jochelemente 26, 27 mit variablen Abstand und mit variabler Kraft relativ zueinander bewegt und positioniert werden. Bevorzugt erfolgt eine einheitliche gesteuerte Fluidbeaufschlagung der Innenräume 37 sämtlicher Kontraktionseinheiten 32, zu welchem Zweck beim Ausführungsbeispiel in dem hinteren Jochelement 27 ein Fluidkanalsystem 43 ausgebildet ist, das durch die ersten Kopfstücke 35 hindurch mit den Innenräumen 37 sämtlicher Kontraktionseinheiten 32 kommuniziert und außerdem mit einer Anschlussöffnung 44 zu einer Außenfläche des hinteren Jochelements 27 ausmündet, an der eine das erforderliche Antriebsfluid zuführende und abführende Fluidleitung anschließbar ist.
Das Abtriebsglied 4 ist mit seinem dem Abgriffsabschnitt 6 entgegengesetzten hinteren Endabschnitt 45 an dem hinteren Jochelement 27 befestigt und erstreckt sich ausgehend von dort in Richtung zu der vorderen Endplatte 13, wobei es das vordere Jochelement 26 axial gleitverschieblich durchsetzt. Das vordere Jochelement 26 hat zu diesem Zweck eine bevorzugt durch eine Führungsbüchse ausgekleidete Führungsdurchbrechung 46, in der das Abtriebsglied 4 radial abgestützt ist.
Bei einer axialen Relativbewegung zwischen den beiden Jochelementen 26, 27 findet auch eine axiale Relativbewegung zwischen dem Abtriebsglied 4 und dem vorderen Jochelement 26 statt.
Bevorzugt sind die vorhandenen mehreren Kontraktionseinheiten 32 rings um das Abtriebsglied 4 herum verteilt angeordnet. Besonders gut ist dies aus der 7 ersichtlich. Zweckmäßigerweise liegen die Zentren aller Kontraktionseinheiten 32 auf einer Kreislinie 47, deren Zentrum mit der Längsachse des Abtriebsgliedes 4 zusammenfällt, die ihrerseits bevorzugt von der Hauptachse 8 gebildet ist. Zweckmäßigerweise sind die Kontraktionseinheiten 32 in regelmäßiger Verteilung um das Abtriebsglied 4 herum angeordnet, wobei der zwischen ihnen jeweils befindliche Abstand relativ gering ist und bevorzugt jeweils kleiner ist als ein Viertel des Durchmessers einer Kontraktionseinheit 32.
Bevorzugt ist die zweite Antriebseinheit 3 als Ganzes und ohne eine Veränderung des zwischen den beiden Jochelementen 26, 27 vorhandenen Abstandes in der Achsrichtung der Hauptachse 8 relativ zu der Basisstruktur 12 bewegbar. Bei dieser durch einen Doppelpfeil angedeuteten und im Folgenden zur besseren Unterscheidung als zweite Antriebsbewegung 47 bezeichneten Bewegung verändert sich der axiale Abstand zwischen dem vorderen Jochelement 26 und der vorderen Endplatte 13. In einer aus 2 ersichtlichen Ausgangsstellung der zweiten Antriebseinheit 2 hat der Abstand „A“ zwischen dem vorderen Jochelement 26 und der vorderen Endplatte 13 ein Maximum, während in einer aus 3 und 4 ersichtlichen Endstellung das vordere Jochelement 26 maximal weit an die vordere Endplatte 13 angenähert ist, wobei es zweckmäßigerweise an der vorderen Endplatte 13 anliegt.
Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst auch noch eine gesteuert betätigbare Kopplungseinrichtung 48, durch die die Kontraktions-Antriebseinheit 28 mit der Basisstruktur 12 in lösbarer Weise axial unbewegbar koppelbar ist. Dieser Kopplungseffekt bezieht sich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel seitens der Kontraktions-Antriebseinheit 28 auf das vordere Jochelement 26. Bei unwirksamer Kopplungseinrichtung 48 kann das vordere Jochelement 26 und folglich die gesamte Kontraktions-Antriebseinheit 28 die oben erläuterte zweite Antriebsbewegung 47 ausführen.
In der sich an der vorderen Endplatte 13 abstützenden Endstellung ist das vordere Jochelement 26 bei wirksamer Kopplungseinrichtung 48 axial unbeweglich mit der vorderen Endplatte 13 gekoppelt. Solange die Kopplung vorliegt, kann sich das vordere Jochelement 26 nicht mehr von der vorderen Endplatte 13 entfernen.
Die Kopplungseinrichtung 48 ist bevorzugt als eine Verriegelungseinrichtung 52 ausgebildet, die eine in der Achsrichtung der Hauptachse 8 formschlüssige Verriegelung zwischen dem vorderen Jochelement 26 und der Basisstruktur 12, insbesondere deren vorderen Endplatte 13 ermöglicht.
Ein beim illustrierten Ausführungsbeispiel verwirklichter bevorzugter Aufbau der Verriegelungseinrichtung 52 sieht einen oder mehrere an dem vorderen Jochelement 26 angeordnete Verriegelungsbolzen 53 vor, die ausgehend vom vorderen Jochelement 26 in Richtung zur vorderen Endplatte 13 ragen, in der für jeden Verriegelungsbolzen 53 eine diesbezüglich axial fluchtende Verriegelungsöffnung 54 ausgebildet ist. In der Endstellung der Kontraktions-Antriebseinheit 28 tauchen die Verriegelungsbolzen 53 in die jeweils zugeordnete Verriegelungsöffnung 54 ein, wie dies aus 3 und 4 ersichtlich ist.
Die Verriegelungseinrichtung 52 hat weiterhin für jeden Verriegelungsbolzen 53 einen an der vorderen Endplatte 13 angeordneten Verriegelungsaktuator 55, der elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbar ist und über ein rechtwinklig zur Hauptachse 8 bewegliches Riegelglied 56 verfügt. Das Riegelglied 56 ist beim Ausführungsbeispiel gabelförmig ausgebildet und in der Lage, in eine am zugeordneten Verriegelungsbolzen 53 ausgebildete Verriegelungsnut einzugreifen.
Ist ein Verriegelungsbolzen 53 in eine Verriegelungsöffnung 54 eingetaucht, kann der zugeordnete Verriegelungsaktuator 55 so angesteuert werden, dass sein Riegelglied 56 unter Herstellung eines axialen Formschlusses in den Verriegelungsbolzen 53 eingreift und dadurch das vordere Jochelement 26 bezüglich der Basisstruktur 12 axial unbeweglich verriegelt. Hierbei handelt es sich um den wirksamen Zustand der Kopplungseinrichtung 48.
Durch entsprechende Ansteuerung der Verriegelungsaktuatoren 55 kann die Kopplungseinrichtung 48 wieder in einen unwirksamen Zustand verbracht werden, der die axiale Beweglichkeit des vorderen Jochelementes 26 bezüglich der Basisstruktur 12 gewährleistet.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann die Verriegelungseinrichtung 52 eine andere Anzahl von Verriegelungsbolzen 53 aufweisen. Außerdem kann die Verriegelungseinrichtung 52 mit nur einem einzigen Verriegelungsaktuator 55 ausgestattet sein, der gleichzeitig mit sämtlichen Verriegelungsbolzen 53 kooperieren kann.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Betriebsweise und der Antriebsvorrichtung 1 erläutert, die mit dem in 2 illustrierten unbetätigten Betriebszustand beginnt.
In dem unbetätigten Betriebszustand der 2 befindet sich das Kraftabgabeglied 22 der ersten Antriebseinheit 2 in einer zurückgezogenen Grundstellung. Dabei ist exemplarisch der Kolben 24 weitestmöglich an die hintere Endplatte 14 angenähert. Der axiale Abstand zwischen dem hinteren Jochelement 27 und der hinteren Endplatte 14 hat ein Minimum. Ferner ist die Kontraktions-Antriebseinheit 28 deaktiviert, sodass sie ihre maximale Länge aufweist, in der die beiden Jochelemente 26, 27 weitestmöglich zueinander beabstandet sind. Gleichzeitig befindet sich das vordere Jochelement 26 in dem oben erwähnten maximalen Abstand „A“ zu der vorderen Endplatte 13. Das an dem hinteren Jochelement 27 angeordnete Abtriebsglied 4 nimmt eine Grundstellung ein, in der der Abgriffsabschnitt 6 weitestmöglich an die vordere Endplatte 13 angenähert ist. Ausgehend von dieser Grundstellung kann das Abtriebsglied 4 durch die beiden Antriebseinheiten 2, 3 zu der Abtriebsbewegung 5 angetrieben werden, sodass sich ihr Abgriffsabschnitt 6 bis zu einer aus 4 ersichtlichen Endstellung von der vorderen Endplatte 13 entfernt. Der dabei von dem Abtriebsglied 4 zurücklegbare Gesamthub ist in der Zeichnung durch „HG“ kenntlich gemacht. Dieser Gesamthub „HG“ setzt sich aus zwei Hubabschnitten zusammen, zum einen aus einem mit „H1“ bezeichneten Primärhub und einem mit „H2“ bezeichneten Sekundärhub.
Die in der Grundstellung vom Abtriebsglied 4 eingenommene Position ist in der Zeichnung mit „P0“kenntlich gemacht.
An den unbetätigten Betriebszustand der 2 schließt sich eine Betätigung der ersten Antriebseinheit 2 an, wobei die zweite Antriebseinheit 3 weiterhin unbetätigt bleibt. Während dieser aus 3 ersichtlichen und als Primärhubphase bezeichneten Betriebsphase bewegt sich das Kraftabgabeglied 22 der ersten Antriebseinheit 2 gemäß Pfeil 58 in Richtung zur vorderen Endplatte 13 und schiebt dabei das hintere Jochelement 27 einschließlich des daran angebrachten Abtriebsgliedes 4 vor sich her, was eine ebenfalls durch einen Pfeil illustrierte Primärhubbewegung 57 des Abtriebsgliedes 4 zur Folge hat. Diese Primärhubbewegung 57 wird von der weiterhin inaktiven Kontraktions-Antriebseinheit 28 als Ganzes mitgemacht und endet dadurch, dass das vordere Jochelement 26 an der vorderen Endplatte 13 zur Anlage gelangt. Bis dahin haben das Abtriebsglied 4 und auch das Kraftabgabeglied 22 jeweils den Primärhub „H1“ zurückgelegt. Das Abtriebsglied 4 befindet sich nun in einer in der Zeichnung als „P1“ bezeichneten Zwischenstellung.
Nach dem Abschluss der Primärhubphase wird die Kopplungseinrichtung 48 aktiviert, was zur Folge hat, dass das vordere Jochelement 26 der Kontraktions-Antriebseinheit 28 axial unbewegbar mit der vorderen Endplatte 13 der Basisstruktur 12 verriegelt ist.
Diese Verriegelung ist beim Ausführungsbeispiel dadurch möglich, dass die Verriegelungsbolzen 53 in die Verriegelungsöffnungen 54 eingetaucht sind und die Verriegelungsaktuatoren 55 aktiviert wurden, sodass ihre Riegelglieder 56 in die Verriegelungsbolzen 53 eingreifen und selbige axial unbeweglich blockieren. Die Kontraktions-Antriebseinheit 28 ist somit sowohl mit der Basisstruktur 12 als auch mit dem Abtriebsglied 4 kraftübertragend gekoppelt.
Als nächstes wird die Kontraktions-Antriebseinheit 28 aktiviert, was eine sich an die Primärhubphase anschließende Sekundärhubphase auslöst, bei der das Abtriebsglied 4 zu einer durch einen Pfeil angedeuteten Sekundärhubbewegung 62 angetrieben wird, bei der sie sich um eine den Sekundärhub „H2“ bildende Wegstrecke verlagert.
Die während der Sekundärhubphase erfolgende Betätigung der Kontraktionseinheiten 32 führt dazu, dass das hintere Jochelement 27 in Richtung zu dem an der Basisstruktur 12 befestigten vorderen Jochelement 26 gezogen wird und dabei das Abtriebsglied 4 mitnimmt.
Beim Ausführungsbeispiel macht das Kraftabgabeglied 22 der ersten Antriebseinheit 2 die Sekundärhubbewegung 62 mit und bewegt sich gemäß Pfeil 63 um eine entsprechende Wegstrecke in Richtung zur vorderen Endplatte 13. Eine Unterstützung seitens der ersten Antriebseinheit 2 ist dafür nicht mehr notwendig, die folglich abgeschaltet werden kann.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Kraftabgabeglied 22 in einer lediglich die Übertragung von Schubkräften ermöglichenden Weise mit dem hinteren Jochelement 27 antriebsmäßig gekoppelt. Es kann also beispielsweise nur lose an dem hinteren Jochelement 27 anliegen. In diesem Fall würde sich bei der Sekundärhubphase das hintere Jochelement 27 von dem Kraftabgabeglied 22 entfernen, wenn die erste Antriebseinheit 2 deaktiviert worden wäre.
Die Länge des Sekundärhubes „H2“ ist vom maximalen Kontraktionsvermögen der Kontraktionseinheiten 32 vorgegeben. Darüber hinaus ist der Sekundärhub „H2“ durch die Intensität der Innendruckbeaufschlagung der Kontraktionsschläuche 34 variabel vorgebbar. Die durch den Sekundärhub erreichbare Endstellung des Abtriebsgliedes 4 ist in der Zeichnung durch „P2“ kenntlich gemacht.
Durch Deaktivierung der Kontraktions-Antriebseinheit 28 und Deaktivierung der Kopplungseinrichtung 48 kann die gesamte Kontraktions-Antriebseinheit 28 wieder in ihre Ausgangsstellung gemäß 2 zurückkehren. Dabei kann sie das Kraftübertragungsglied 22 aufgrund ihrer Gewichtskraft ebenfalls zurückschieben. Alternativ kann die erste Antriebseinheit 2 auch so betätigt werden, dass sie ziehend auf das hintere Jochelement 27 einwirkt und dieses in die Grundstellung zurückzieht.
Die beiden Antriebseinheiten 2, 3 sind insbesondere so ausgelegt, dass der Primärhub größer ist als der Sekundärhub. Der Primärhub wird regelmäßig für eine Zustellbewegung genutzt, um einen an der Befestigungsschnittstelle 7 befindlichen Endeffektor in eine Arbeitsposition zu verlagern. Während des sich anschließenden Sekundärhubes, der in der Regel wesentlich kürzer ist als der Primärhub, kann dieser Endeffektor mit einer durch die Kontraktions-Antriebseinheit 28 zur Verfügung gestellten hohen Stellkraft bewegt werden.
In 2 ist strichpunktiert bei 64 eine modifizierte Ausführungsform einer ersten Antriebseinheit 64 illustriert, die hier vergleichbar der zweiten Antriebseinheit 3 als eine Kontraktions-Antriebseinheit 28 ausgebildet ist. Sie enthält eine oder mehrere Kontraktionseinheiten 64a, die jeweils einerseits an der vorderen Endplatte 13 und andererseits an dem hinteren Jochelement 27 befestigt sind, sodass sie das hintere Jochelement 27 einschließlich des daran befestigten Abtriebsglieds 4 durch eine ziehende Beaufschlagung zu der Primärhubbewegung 57 antreiben können.
Bei einem weiteren, nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist die Kontraktions-Antriebseinheit 28 mit ihrem vorderen Jochelement 26 an der vorderen Endplatte 13 fest angebracht oder von dieser vorderen Endplatte 13 gebildet. Außerdem ist hier das hintere Jochelement 27 relativ zu dem mit der ersten Antriebseinheit 2 antriebsmäßig verbundenen Abtriebsglied 4 axial beweglich. Die beim Ausführungsbeispiel zwischen der vorderen Endplatte 13 und dem vorderen Jochelement 26 wirksame Kopplungseinrichtung 48 arbeitet bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel zwischen dem hinteren Jochelement 27 und dem Abtriebsglied 4, sodass das hintere Jochelement 27 zur Erzeugung der Sekundärhubbewegung 62 mit dem Abtriebsglied 4 lösbar koppelbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012007681 A1 [0002]
DE 29610911 U1 [0003]
DE 202007006789 U1 [0004]
DE 19917481 A1 [0005]
WO 0061952 A1 [0006, 0009, 0046]

Claims

Antriebsvorrichtung, mit einer Basisstruktur (12) und einem diesbezüglich linear bewegbaren Abtriebsglied (4), ferner mit einer sich an der Basisstruktur (12) abstützenden ersten Antriebseinheit (2), durch die das Abtriebsglied (4) relativ zu der Basisstruktur (12) während einer Primärhubphase zu einer einen Primärhub (H1) zurücklegenden Primärhubbewegung (57) antreibbar ist, und mit einer zweiten Antriebseinheit (3), durch die das Abtriebsglied (4) während einer sich an die Primärhubphase anschließenden Sekundärhubphase zu einer einen sich an den Primärhub (H1) anschließenden Sekundärhub (H2) zurücklegenden Sekundärhubbewegung (62) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebseinheit (3) als eine fluidbetätigte Kontraktions-Antriebseinheit (28) ausgebildet ist, die über mehrere wirkungsmäßig parallelgeschaltete Kontraktionseinheiten (32) verfügt, die jeweils einen bei Fluidbeaufschlagung seines Innenraumes (37) unter radialer Aufweitung axial kontrahierenden Kontraktionsschlauch (34) enthalten.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinheit (2) eine fluidbetätigte Antriebseinheit ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinheit (2) von mindestens einem fluidbetätigten Linearantrieb (23) gebildet ist, der eine erste Linearantriebskomponente (23a) und eine diesbezüglich durch Fluidbeaufschlagung linear verschiebbare zweite Linearantriebskomponente (23b) aufweist, wobei die erste Linearantriebskomponente (23a) ortsfest an der Basisstruktur (12) angeordnet ist und die zweite Linearantriebskomponente (23b) antriebsmäßig mit dem Abtriebsglied (4) gekoppelt ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidbetätigte Linearantrieb (23) ein Arbeitszylinder ist, dessen Gehäuse zu der einen Linearantriebskomponente (23a) gehört und dessen andere Linearantriebskomponente (23b) einen in dem Gehäuse verschiebbar angeordneten Kolben (24) und mindestens ein antriebsmäßig mit dem Kolben (24) gekoppeltes, zweckmäßigerweise als Kolbenstange ausgeführtes Kraftabgabeglied (22) aufweist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebseinheiten (2, 3) axial hintereinandergeschaltet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (4) stangenförmig ausgebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontraktionseinheiten (32) rings um das Abtriebsglied (4) herum verteilt angeordnet sind, wobei die Zentren der Kontraktionseinheiten (32) zweckmäßigerweise auf einer zu dem Abtriebsglied (4) konzentrischen Kreislinie (47) liegen.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontraktions-Antriebseinheit (28) zwei axial zueinander beabstandete Jochelemente (26, 27) aufweist, die axial relativ zueinander bewegbar sind und zwischen denen sich die Kontraktionseinheiten (32) erstrecken, die endseitig an jeweils einem der beiden Jochelemente (26, 27) befestigt sind, derart, dass der axiale Abstand zwischen den beiden Jochelementen (26, 27) durch Aktivierung der Kontraktionseinheiten (32) veränderbar ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied (4) an einem der beiden Jochelemente (27) angebracht ist, wobei es sich zweckmäßigerweise in Richtung zum anderen Jochelement (26) erstreckt und dieses andere Jochelement (26) in geführter Weise gleitverschieblich durchsetzt.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontraktions-Antriebseinheit (28) zur Erzeugung der Sekundärhubbewegung (62) sowohl mit der Basisstruktur (12) als auch dem Abtriebsglied (4) kraftübertragend gekoppelt und während der Primärhubphase von der Basisstruktur (12) oder dem Abtriebsglied (4) abgekoppelt ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine lösbare Kopplungseinrichtung (48) aufweist, durch die die Kontraktions-Antriebseinheit (28) zur Ermöglichung der Erzeugung der Sekundärhubbewegung (62) mit der Basisstruktur (12) oder dem Abtriebsglied (4) lösbar koppelbar ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontraktions-Antriebseinheit (28) mit dem Abtriebsglied (4) ständig derart verbunden ist, dass sie dessen Primärhubbewegung (57) relativ zur Basisstruktur (12) als Ganzes mitmacht, wobei die Kontraktions-Antriebseinheit (28) zur Ermöglichung der Erzeugung der Sekundärhubbewegung (62) durch eine Kopplungseinrichtung (48) der Antriebsvorrichtung (1) mit der Basisstruktur (12) lösbar koppelbar ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12 in Verbindung mit Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass miteinander kooperierende Bestandteile (53, 56) der Kopplungseinrichtung (48) an dem einen der beiden Jochelemente (26) und an der Basisstruktur (12) angeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (48) als eine Verriegelungseinrichtung (52) ausgebildet ist, die an der einen der zu koppelnden Komponenten (26) mindestens einen axialen Verriegelungsbolzen (53) und an der anderen der zu koppelnden Komponenten (13) ein bezüglich des Verriegelungsbolzens (53) quer bewegbares, formschlüssig mit dem Verriegelungsbolzen (53) in Eingriff bringbares Riegelglied (56) aufweist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstruktur (12) zwei axial zueinander beabstandete Endplatten (13, 15) und mehrere sich zwischen den Endplatten (13, 14) erstreckende starre Verbindungsstreben (15) aufweist, wobei das Abtriebsglied (4) zweckmäßigerweise die eine der beiden Endplatten (13, 14) in geführter Weise gleitverschieblich durchsetzt und wobei die beiden Antriebseinheiten (2, 3) zwischen den beiden Endplatten (13, 14) angeordnet und seitlich außen von den Verbindungsstreben (15) flankiert sind.