Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit mindestens einer Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit zwei in Achsrichtung einer Hauptachse beabstandet zueinander angeordnete Endplatten aufweist, die mittels einer sich zwischen ihnen erstreckenden und über Kardangelenkmittel verfügenden Führungseinheit relativ zueinander verkippbar und zugleich unverdrehbar miteinander gekoppelt sind, wobei um die Führungseinheit herum verteilt mehrere jeweils an mindestens einer der Endplatten antriebsmäßig angreifende Linearantriebe angeordnet sind, durch deren Betätigung die beiden Endplatten relativ zueinander verkippbar sind.The invention relates to a drive device having at least one drive unit, wherein the drive unit has two mutually spaced end plates in the axial direction of a main axis, which are tilted relative to each other and at the same time non-rotatably coupled to each other by means of a guide unit extending therebetween and having universal joint means, wherein the guide unit distributed around a plurality of each on at least one of the end plates drivingly attacking linear drives are arranged, by the actuation of the two end plates are tilted relative to each other.
Eine aus der DE 10 2009 058 653 A1 bekannte Antriebsvorrichtung dieser Art enthält zwei mit Abstand zueinander angeordnete Endplatten, die durch ein der einen Endplatte zugeordnetes Kardangelenk beziehungsweise Kreuzgelenk kippbeweglich aneinander gelagert sind. Rings um das Kardangelenk herum sind drei als fluidbetätigte Balgantriebe konzipierte Linearantriebe platziert, die jeweils an beiden Endplatten angreifen. Durch aufeinander abgestimmte Betätigung der Linearantriebe ist es möglich, die relative Winkelstellung zwischen den beiden Endplatten zu verändern. Eine gewisse Unzulänglichkeit der bekannten Antriebsvorrichtung besteht allerdings darin, dass die zwischen den beiden Endplatten realisierbaren Kippwinkel nicht besonders groß sind.One from the DE 10 2009 058 653 A1 known drive device of this type includes two spaced apart end plates, which are supported by one of an end plate associated universal joint or universal joint tiltable together. Around the universal joint, three linear actuators designed as fluid-actuated bellows drives are placed, each of which acts on both end plates. By concerted operation of the linear drives, it is possible to change the relative angular position between the two end plates. A certain inadequacy of the known drive device, however, is that the realizable between the two end plates tilt angle are not particularly large.
Aus der WO 95/16253 A1 ist ein Bewegungssteuerungssystem bekannt, bei dem zwei Endplatten mittels dreier Linearantriebe miteinander verbunden sind, wobei sich durch aufeinander abgestimmte Betätigung dieser Linearantriebe die Relativposition und insbesondere auch die Neigung zwischen den beiden Endplatten variieren lässt. Die gesamte Querstabilität zwischen den beiden Endplatten muss hier durch die Linearantriebe aufgebracht werden.From the WO 95/16253 A1 a motion control system is known in which two end plates are interconnected by means of three linear drives, which can be varied by coordinated operation of these linear actuators, the relative position and in particular the inclination between the two end plates. The entire transverse stability between the two end plates must be applied here by the linear drives.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hoher Stabilität große Neigungswinkel zwischen den beiden Endplatten ermöglicht.The invention has for its object to provide a drive device of the type mentioned above, which allows for high stability large inclination angle between the two end plates.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass zwischen den beiden Endplatten eine zu beiden Endplatten beabstandete Zwischenplatte angeordnet ist, an der die Führungseinheit befestigt ist, wobei die Führungseinheit mit beiden Endplatten über jeweils ein eigenes zentrales Kardangelenk gelenkig und zugleich unverdrehbar verbunden ist, wobei die Gelenkmittelpunkte beider zentraler Kardangelenke auf der Hauptachse liegen, dass ferner jeder der mehreren Linearantriebe zwischen einerseits der einen Endplatte und andererseits der anderen Endplatte und/oder der Zwischenplatte wirksam ist, und dass jedem der mehreren Linearantriebe individuell eine eigene, sich zwischen den beiden Endplatten erstreckende Synchronisationseinheit zugeordnet ist, die mit jeder Endplatte über ein weiteres, äußeres Kardangelenk gelenkig verbunden ist und die außerdem an der Zwischenplatte in Achsrichtung der Hauptachse abgestützt ist, derart, dass die beiden Endplatten im Falle eines Verkippens stets nur symmetrisch gegensinnig bezüglich der Zwischenplatte um die Gelenkmittelpunkte der beiden zentralen Kardangelenke verkippbar sind.To achieve this object, the invention provides, in conjunction with the features mentioned above, that between the two end plates a spaced intermediate plate to both end plates is arranged, on which the guide unit is attached, wherein the guide unit articulated with both end plates via its own central universal joint and Furthermore, each of the plurality of linear drives between one end plate and on the other hand, the other end plate and / or the intermediate plate is effective, and that each of the several linear actuators individually own, is associated with extending between the two end plates synchronization unit, which is hingedly connected to each end plate via a further, outer universal joint and which is also supported on the intermediate plate in the axial direction of the main axis, the art, that the two end plates in the case of tilting always only symmetrically in opposite directions with respect to the intermediate plate about the joint centers of the two central universal joints are tilted.
Somit wird ein Konstruktionsprinzip vorgeschlagen, mit welchem es möglich ist, zwei von den beiden Endplatten der mindestens einen Antriebseinheit definierte Ebenen winkelsymmetrisch zu einer dazwischen angeordneten, von der Zwischenplatte definierten Zwischenebene zu bewegen oder zu halten. Mit Hilfe der Synchronisationseinheiten ergibt sich eine Synchronisation zwischen den Bewegungen der beiden Endplatten, wobei eine Zwangskopplung erreicht ist, die zur Folge hat, dass sich in Achsrichtung der Hauptachse gegenüberliegende Bereiche der beiden Endplatten bei einem Kippvorgang entweder aneinander annähern oder voneinander entfernen, wobei winkelsynchronisierte, gleichförmige und gegensinnige Kippbewegungen im Raum um den Gelenkmittelpunkt des jeweils zugeordneten zentralen Kardangelenkes ausführbar sind. Aufgrund dieser exakt gegensinnigen Winkelsynchronisation der beiden Endplatten lassen sich mit relativ geringen Hüben der zugeordneten Linearantriebe relativ große Kippwinkel verwirklichen. Die zentralen und äußeren Kardangelenke verhindern dabei gegenseitige Beeinträchtigungen der sich relativ zueinander bewegenden Komponenten und sorgen für die Einhaltung der notwendigen Bewegungsfreiheitsgrade. Da zumindest die zentralen Kardangelenke und zweckmäßigerweise auch die äußeren Kardangelenke relative Drehbewegungen zwischen den beiden Endplatten verhindern, wird auf einfache Weise eine hohe Drehsteifigkeit des Systems generiert. Die Endplatten und die Zwischenplatte müssen im Übrigen nicht zwingend im Wortsinne als Platten ausgebildet sein, sondern können auch anders geformt und/oder strukturiert sein, beispielsweise als Rahmenkonstruktionen.Thus, a design principle is proposed with which it is possible to move or define two planes defined by the two end plates of the at least one drive unit in an angle-symmetrical manner to an intermediate plane arranged therebetween and defined by the intermediate plate. With the help of the synchronization units, a synchronization between the movements of the two end plates, wherein a positive coupling is achieved, which has the consequence that in the axial direction of the main axis opposite portions of the two end plates in a tilting either approach each other or each other, wherein angle synchronized, uniform and opposite tilting movements in the space around the joint center of each associated central universal joint are executable. Because of this exact opposite angle synchronization of the two end plates can be realized with relatively low strokes of the associated linear drives relatively large tilt angle. The central and outer universal joints prevent mutual interference of the relatively moving components and ensure compliance with the necessary degrees of freedom of movement. Since at least the central universal joints and expediently also prevent the outer universal joints relative rotational movements between the two end plates, a high torsional rigidity of the system is generated in a simple manner. Incidentally, the end plates and the intermediate plate need not necessarily be formed in the literal sense as plates, but may also be shaped differently and / or structured, for example as frame structures.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die mehreren Linearantriebe sind zweckmäßigerweise in gleichmäßigen Winkelabständen um die Hauptachse herum verteilt angeordnet. Entsprechendes gilt auch für die den Linearantrieben zugeordneten Synchronisationseinheiten. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Linearantriebe untereinander mit gleichem radialem Abstand zu der Hauptachse angeordnet sind und wenn vorzugsweise auch die Synchronisationseinheiten untereinander mit gleichem radialem Abstand zu der Hauptachse angeordnet sind.The plurality of linear drives are expediently distributed at regular angular intervals around the main axis. The same applies to the synchronizing units assigned to the linear drives. It is also advantageous if the linear drives with each other are arranged the same radial distance from the main axis and, if preferably, the synchronization units are arranged with each other at the same radial distance from the main axis.
Vorzugsweise liegen die Gelenkmittelpunkte der einer jeweiligen Endplatte zugeordneten äußeren Kardangelenke auf einer Kreislinie, in deren Zentrum die Gelenkmittelachse des zentralen Kardangelenkes liegt. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die die äußeren Kardangelenke enthaltende Kreislinie bei beiden Endplatten über den gleichen Durchmesser verfügt.Preferably, the joint centers of a respective end plate associated outer universal joints are on a circular line, in the center of which the joint center axis of the central universal joint is located. It is furthermore advantageous if the circle line containing the outer cardan joints has the same diameter in both end plates.
Als besonders vorteilhaft wird ein Aufbau der mindestens einen Antriebseinheit mit insgesamt drei Linearantrieben und dementsprechend auch drei Synchronisationseinheiten angesehen. Eine derartige Struktur verfügt über eine besonders hohe Stabilität und lässt sich kinematisch verhältnismäßig einfach beherrschen. Die Verteilung der Linearantriebe und Synchronisationseinheiten rings um die Führungseinheit herum erfolgt zweckmäßigerweise in regelmäßigen Winkelabständen, die in diesem Falle 120° betragen.Particularly advantageous is a construction of the at least one drive unit with a total of three linear drives and, accordingly, also three synchronization units. Such a structure has a particularly high stability and can be controlled kinematically relatively easily. The distribution of the linear drives and synchronization units around the guide unit is expediently carried out at regular angular intervals, which in this case amount to 120 °.
Für die Linearantriebe kommen unterschiedliche Antriebskonzepte in Frage. Als besonders vorteilhaft werden durch Fluidkraft betätigbare Antriebe angesehen.For the linear drives different drive concepts come into question. Be considered particularly advantageous actuated by fluid power drives.
Aufgrund ihrer inhärenten Flexibilität empfehlen sich vor allem Balgantriebe als durch Fluidkraft betätigbare Linearantriebe. Solche Balgantriebe haben vorzugsweise einen elastisch verformbaren Balgkörper, der insbesondere über eine Faltenstruktur verfügt und der einen Antriebsraum begrenzt, der gesteuert mit einem Antriebsfluid beaufschlagbar ist. Somit kann der im Innern des Antriebsraumes herrschende Fluiddruck variabel vorgegeben werden, um die Länge des axial verformbaren Balgkörpers zu variieren. Die Balgantriebe sind insbesondere so ausgebildet, dass durch Innendruckbeaufschlagung eine axiale Druckkraft ausübbar ist, die im Sinne eines gegenseitigen Entfernens der beiden Endplatten wirksam ist.Due to their inherent flexibility, it is above all recommended to use linear actuators as fluid actuators. Such bellows drives preferably have an elastically deformable bellows body which in particular has a fold structure and which delimits a drive space which can be acted upon by a drive fluid under control. Thus, the prevailing in the interior of the drive chamber fluid pressure can be variably set to vary the length of the axially deformable bellows body. The Balgantriebe are in particular designed so that an axial pressure force can be exercised by applying an internal pressure, which is effective in terms of mutual removal of the two end plates.
Eine Ausgestaltung der Linearantriebe als Balgantriebe begünstigt eine platzsparende Bauweise der Antriebsvorrichtung, da die vorteilhafte Möglichkeit besteht, die Balgkörper koaxial um die jeweils zugeordnete Synchronisationseinheit herum zu platzieren, so dass sich eine ineinander verschachtelte, integrierte Bauweise ergibt, bei der jeder Linearantrieb mit der ihm zugeordneten Synchronisationseinheit zu einer kombinierten Antriebs- und Synchronisationseinheit kompakt zusammengefasst ist.An embodiment of the linear drives as Balgantriebe favors a space-saving design of the drive device, since the advantageous possibility is to place the bellows body coaxially around the respective associated synchronization unit around, so that there is a nested, integrated design, in which each linear drive with its associated Synchronization unit is compactly combined into a combined drive and synchronization unit.
Als weitere Bauart der Linearantriebe kommen insbesondere Elektroantriebe in Frage, die zweckmäßigerweise jeweils zwischen einer Endplatte und der Zwischenplatte wirksam sind. Solche Elektroantriebe können insbesondere über Elektromotoren verfügen und hierbei zweckmäßigerweise über kleinbauende Hohlwellenmotoren.As a further type of linear drives are especially electric drives in question, which are expediently effective between an end plate and the intermediate plate. Such electric drives can in particular have electric motors and in this case expediently small-sized hollow shaft motors.
Für die Angriffspunkte der Linearantriebe kommen mehrere Varianten in Frage. Zum einen ist es möglich, die Linearantriebe so auszubilden und anzuordnen, dass sie jeweils zwischen den beiden Endplatten wirksam sind, wobei sie zweckmäßigerweise die dazwischen angeordnete Zwischenplatte durchsetzen. Im Falle einer Ausgestaltung als Balgantriebe besteht die vorteilhafte Möglichkeit, pro Balgantrieb zwei Balgkörper vorzusehen, von denen der eine sich zwischen der Zwischenplatte und der einen Endplatte erstreckt und der andere zwischen der Zwischenplatte und der anderen Endplatte angeordnet ist, wobei jedoch die Antriebsräume der beiden Balgkörper zweckmäßigerweise miteinander kommunizieren, so dass eine einheitliche gesteuerte Fluidbeaufschlagung realisierbar ist.For the points of the linear actuators several variants come into question. On the one hand, it is possible to design and arrange the linear drives in such a way that they are respectively effective between the two end plates, wherein they expediently pass through the intermediate plate arranged therebetween. In the case of a design as Balgantriebe there is the advantageous possibility to provide each bellows two Balgkörper, one of which extends between the intermediate plate and the one end plate and the other is arranged between the intermediate plate and the other end plate, but wherein the drive spaces of the two bellows body expediently communicate with each other, so that a uniform controlled fluid loading can be realized.
Es ist gleichfalls möglich, die Linearantriebe so auszubilden und anzuordnen, dass sie jeweils nur zwischen einer Endplatte und der Zwischenplatte wirksam sind. Aufgrund der vorhandenen Synchronisationseinheiten werden auch in diesem Fall die von den Linearantrieben hervorgerufenen Relativbewegungen zwischen der Zwischenplatte und der einen Endplatte auf die andere Endplatte übertragen, so dass sich die symmetrisch gegensinnige Kippbewegung bei entsprechender Betätigung eines oder mehrerer Linearantriebe einstellt.It is also possible to form and arrange the linear drives so that they are effective only between an end plate and the intermediate plate. Due to the existing synchronization units, the relative movements between the intermediate plate and the one end plate, which are caused by the linear drives, are also transferred to the other end plate, so that the symmetrically opposite tilting movement is established with corresponding actuation of one or more linear drives.
Sofern Maßnahmen getroffen sind, die Überbestimmungen ausschließen und die die Funktionsfähigkeit der Synchronisationseinheiten nicht beeinträchtigen, können die Linearantriebe auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass sie sowohl an den beiden Endplatten als auch an der Zwischenplatte angreifen.If measures are taken which preclude over-determination and which do not affect the functionality of the synchronization units, the linear drives can also be designed and arranged so that they engage both on the two end plates and on the intermediate plate.
Bei einer Ausgestaltung der Linearantriebe als fluidbetätigte Antriebe empfiehlt sich eine kostengünstige Ausgestaltung im Sinne sogenannter einfachwirkender Antriebe. Für die Rückstellung in eine Grundstellung kommt in diesem Fall pro Linearantrieb zweckmäßigerweise eine Rückstellfedereinrichtung zur Anwendung, bei der es sich insbesondere um eine Zugfedereinrichtung handelt, die beispielsweise an den beiden Endplatten eingehängt ist und sich zwischen diesen beiden Endplatten erstreckt. Der einfachwirkende fluidbetätigte Linearantrieb ist insbesondere ein Balgantrieb, kann aber prinzipiell auch ein sonstiger Arbeitszylinder und insbesondere Pneumatikzylinder sein.In one embodiment of the linear actuators as fluid-actuated drives, a cost-effective design in the sense of so-called single-acting actuators is recommended. For the provision in a basic position comes in this case per linear actuator expediently a return spring means are used, which is in particular a tension spring device which is mounted, for example, on the two end plates and extends between these two end plates. The single-acting fluid-actuated linear drive is in particular a bellows drive, but can in principle also be another working cylinder and in particular a pneumatic cylinder.
Bei fluidbetätigbarer Bauart sind die Linearantriebe insbesondere als Pneumatikantriebe ausgebildet. Es kann sich bei ihnen abweichend hiervon aber auch um Hydraulikantriebe handeln.In fluidbetätigbarer design, the linear actuators are designed in particular as pneumatic actuators. It may differ from them but also act hydraulic drives.
Die Synchronisationseinheiten enthalten zweckmäßigerweise jeweils eine die beiden Endplatten in ihren Relativbewegungen zwangskoppelnde Koppelgewindeeinrichtung. Auf dieser Grundlage lassen sich sehr kompakt bauende Synchronisationseinheiten realisieren. Andere Synchronisationsprinzipien sind jedoch grundsätzlich ebenfalls möglich, beispielsweise auf der Basis von Hebelkinematiken. The synchronization units expediently each contain a coupling threading device which forcibly couples the two end plates in their relative movements. On this basis, very compact built synchronization units can be realized. However, other synchronization principles are also possible in principle, for example on the basis of lever kinematics.
Ein besonders zweckmäßiger Aufbau einer mit einer Koppelgewindeeinrichtung ausgestatteten Synchronisationseinheit sieht ein an der Zwischenplatte axial unbewegbar und zugleich drehbar abgestütztes Synchronisationsglied vor, das zwei gegensinnige Gewindeabschnitte aufweist – einen Linksgewindeabschnitt und einen Rechtsgewindeabschnitt –, wobei mit jedem dieser Gewindeabschnitte eines von zwei Koppelgliedern in Gewindeeingriff steht, die jeweils andererseits mit einem der beiden zugeordneten äußeren Kardangelenke drehfest verbunden sind. Wird nun durch einen zugeordneten Linearantrieb eine Relativbewegung zwischen den beiden Endplatten oder zwischen einer Endplatte und der Zwischenplatte hervorgerufen, bewegen sich die beiden Koppelglieder je nach Antriebsrichtung gegensinnig entweder in die beiden Gewindeabschnitte des Synchronisationsgliedes hinein oder aus diesem heraus, wobei das Synchronisationsglied zu einer Drehbewegung veranlasst wird, die eine Synchronisation der Linearbewegungen der beiden Koppelglieder zur Folge hat. Die Koppelgewinde der beiden Gewindeabschnitte und der beiden Koppelglieder sind in diesem Fall vorzugsweise als Steilgewinde ausgebildet, so dass eine Drehbewegung ohne Selbsthemmungsneigung stattfinden kann.A particularly expedient construction of a synchronizing unit equipped with a coupling thread device provides a synchronization member which is axially immovable and at the same time rotatably supported on the intermediate plate and has two opposing threaded sections - a left-threaded section and a right-threaded section - one of two coupling links being threadedly engaged with each of these threaded sections. on the other hand, each rotatably connected to one of the two associated outer universal joints. If a relative movement between the two end plates or between an end plate and the intermediate plate caused by an associated linear drive, move the two coupling members in opposite directions either in the two threaded portions of the synchronization member or out of this depending on the drive direction, wherein the synchronization member causes a rotational movement is, which has a synchronization of the linear movements of the two coupling elements result. The coupling thread of the two threaded portions and the two coupling members are preferably formed in this case as a coarse thread, so that a rotational movement without Selbsthemmungsneigung can take place.
Das Synchronisationsglied ist zweckmäßigerweise an einem Lagerkörper axial unbeweglich und zugleich drehbar abgestützt, der seinerseits an der Zwischenplatte gelagert ist und der vorzugsweise als Gehäuse ausgebildet ist, das das Synchronisationsglied aufnimmt.The synchronization member is expediently axially immovable and at the same time rotatably supported on a bearing body, which in turn is mounted on the intermediate plate and which is preferably formed as a housing which receives the synchronization member.
Das Synchronisationsglied enthält zweckmäßigerweise zwei gegensinnige Gewindeabschnitte, also zwei Gewindeabschnitte mit einander entgegengesetzten Steigungsrichtungen, so dass man es auch als Spindelmutter bezeichnen könnte.The synchronization member expediently contains two opposing threaded sections, that is, two threaded sections with opposite pitch directions, so that it could also be called a spindle nut.
Zweckmäßigerweise ist jede Synchronisationseinheit an der Zwischenplatte quer zu der Hauptachse bewegbar und zweckmäßigerweise verschiebbar gelagert. Auf diese Weise ist beim gegenseitigen Verkippen der beiden Endplatten eine ungehinderte, Verspannungen vermeidende Querbeweglichkeit der Synchronisationseinheit bezüglich der Zwischenplatte gewährleistet. Wenn die Synchronisationseinheit ein mit Gewindeabschnitten ausgestattetes Synchronisationsglied enthält, das an einem Lagerkörper gelagert ist, ist zweckmäßigerweise dieser Lagerkörper an der Zwischenplatte quer zu der Hauptachse translatorisch bewegbar gelagert. Zumindest in bezüglich der Hauptachse radialer Richtung sollte eine translatorische Beweglichkeit gewährleistet sein.Conveniently, each synchronization unit is movable on the intermediate plate transversely to the main axis and expediently mounted displaceably. In this way, an unhindered, distortion-avoiding transverse mobility of the synchronization unit with respect to the intermediate plate is ensured when mutually tilting the two end plates. If the synchronization unit contains a synchronization member equipped with threaded sections, which is mounted on a bearing body, this bearing body is expediently mounted so as to be translationally movable transversely to the main axis on the intermediate plate. At least in relation to the major axis radial direction a translational mobility should be ensured.
Wie weiter vorne schon angeklungen ist, sind die Linearantriebe und die Synchronisationseinheiten zweckmäßigerweise jeweils paarweise zu einer kompakten, kombinierten Antriebs- und Synchronisationseinheit zusammengefasst. Dies insbesondere in einer koaxialen Anordnung. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei der die jeweilige Synchronisationseinheit von dem zugeordneten Linearantrieb zumindest über einen Teil ihrer Länge hinweg koaxial umschlossen ist.As already mentioned earlier, the linear drives and the synchronization units are expediently combined in pairs to form a compact, combined drive and synchronization unit. This in particular in a coaxial arrangement. An embodiment is preferred in which the respective synchronization unit is coaxially enclosed by the associated linear drive over at least part of its length.
Die Antriebseinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Endplatten ihrer mindestens einen Antriebseinheit nicht nur relativ zueinander verkippbar, sondern auch in der Achsrichtung der Hauptachse relativ zueinander translatorisch bewegbar sind. Die Führungseinheit ist hierbei so ausgebildet, dass sie eine relative Verschiebbarkeit der beiden Endplatten relativ zueinander und auch relativ zu der Zwischenplatte in Achsrichtung der Hauptachse gewährleistet und zugleich die gewünschte Querabstützung beziehungsweise Quersteifigkeit des Systems garantiert. Aufgrund der vorhandenen Synchronisationseinheiten sind die Endplatten auch bei ihrer relativen Linearbewegung derart miteinander zwangsgekoppelt, dass sie im Falle eines Verschiebens stets nur symmetrisch gegensinnig verschiebbar sind. Entweder nähern sie sich gleichzeitig und gleichförmig an die Zwischenplatte an oder sie entfernen sich von dieser Zwischenplatte in einander entgegengesetzten Richtungen. Bei entsprechender Ansteuerung der Linearantriebe sind ohne weiteres auch Relativbewegungen zwischen den beiden Endplatten realisierbar, die aus einer Überlagerung von Kippbewegungen und linearen Verschiebebewegungen resultieren.The drive device is preferably designed such that the end plates of its at least one drive unit can not only be tilted relative to one another but also be translationally movable in the axial direction of the main axis relative to one another. The guide unit is in this case designed so that it ensures a relative displaceability of the two end plates relative to each other and also relative to the intermediate plate in the axial direction of the main axis and at the same time guarantees the desired transverse support or transverse rigidity of the system. Due to the existing synchronization units, the end plates are forcibly coupled with each other in their relative linear movement such that they are always only symmetrically displaced in the opposite direction in the case of a displacement. Either they simultaneously and uniformly approach the intermediate plate or they move away from this intermediate plate in opposite directions. With appropriate control of the linear drives relative movements between the two end plates are readily feasible, resulting from a superposition of tilting movements and linear displacement movements.
Somit besteht die Möglichkeit, die beiden Endplatten beispielsweise parallel gegeneinander auszufahren oder einzufahren und/oder gegensinnig, im Winkel synchronisiert, gleichförmig beliebig im Raum um die Gelenkmittelachsen der zentralen Kardangelenke herum wegzukippen. Die beiden Endplatten sind durch ihre zwangsweise Synchronisation sowohl winkelsymmetrisch als auch wegsymmetrisch bezüglich der Zwischenplatte bewegbar und haltbar.Thus, there is the possibility of extending the two end plates, for example, parallel to each other or retract and / or in opposite directions, synchronized at an angle, wegzukippen anywhere in the space around the joint center axes of the central universal joints around. The two end plates are by their forced synchronization both angularly symmetrical and wegsymmetrisch with respect to the intermediate plate movable and durable.
Die Führungseinheit verfügt zweckmäßigerweise über einen Linearführungskörper, der sowohl drehfest als auch in Achsrichtung der Hauptachse fest an der Zwischenplatte angeordnet ist und dazu dient, zwei Linearführungsglieder linear verschiebbar zu führen, die jeweils an einem der beiden zentralen Kardangelenke angeordnet sind und ebenfalls Bestandteil der Führungseinheit sind. Werden die beiden Endplatten relativ zueinander translatorisch bewegt, findet eine entsprechende Relativbewegung zwischen jedem Linearführungsglied und dem Linearführungskörper statt. Aufgrund des zwischen jedem Linearführungsglied und dem Linearführungskörper vorhandenen Linearführungseingriffs ist die Führungseinheit biegesteif und sorgt dafür, dass unabhängig vom momentan eingestellten Abstand zwischen den beiden zentralen Kardangelenken eine sehr stabile Querabstützung zwischen den beiden Endplatten vorliegt und die Gelenkmittelpunkte der beiden zentralen Kardangelenke stets auf der linearen Hauptachse liegen.The guide unit expediently has a linear guide body, which is both rotationally fixed and arranged in the axial direction of the main axis fixed to the intermediate plate and serves to guide two linear guide linearly displaceable, which are each arranged on one of the two central universal joints and also part of the guide unit , Will the moved relative to each other translationally relative to each other end plates, a corresponding relative movement between each linear guide member and the linear guide body takes place. Due to the present between each linear guide member and the linear guide body linear guide engagement, the guide unit is rigid and ensures that regardless of the currently set distance between the two central universal joints a very stable transverse support between the two end plates and the joint centers of the two central universal joints always on the linear main axis lie.
Beide Endplatten sind bezüglich der Zwischenplatte zweckmäßigerweise sowohl kippbar als auch linear verschiebbar, gleichwohl jedoch verdrehgesichert, so dass keine Verschränkungen innerhalb der Linearantriebe und der Synchronisationseinheiten auftreten können. Die Endplatten können in symmetrisch synchronisierter Weise mit beliebigem Winkel räumlich verkippen, sich jedoch weder seitwärts translatorisch noch verdrehend undefiniert bewegen.Both end plates are with respect to the intermediate plate expediently both tiltable and linearly displaceable, but nevertheless secured against rotation, so that no entanglement can occur within the linear drives and the synchronization units. The end plates can tilt in a symmetrically synchronized manner at any angle spatially, but neither translate nor twisting undefined move laterally.
Zweckmäßigerweise sind jedem Linearantrieb Positionserfassungsmittel zur Bestimmung der Relativposition zwischen sich in Achsrichtung der Hauptachse gegenüberliegenden Abschnitten der beiden Endplatten zugeordnet. Diese Positionserfassungsmittel sind in vorteilhafter Weise in die dem jeweiligen Linearantrieb zugeordnete Synchronisationseinheit integriert. Die Positionserfassungsmittel enthalten beispielsweise einen Encoder zur Erfassung einer Drehbewegung zwischen zwei Komponenten jeder Synchronisationseinheit. Der Encoder ist insbesondere an einem an der Zwischenplatte fixierten Lagerkörper angeordnet, bezüglich dem ein Synchronisationsglied der Synchronisationseinheit verdrehbar ist, so dass der Encoder die Drehbewegung dieses Synchronisationsgliedes erfassen kann.Expediently, each linear drive is assigned position detection means for determining the relative position between sections of the two end plates which are opposite to one another in the axial direction of the main axis. These position detection means are integrated in an advantageous manner in the respective linear drive associated synchronization unit. The position detection means comprise, for example, an encoder for detecting a rotational movement between two components of each synchronization unit. The encoder is arranged, in particular, on a bearing body fixed to the intermediate plate, with respect to which a synchronization element of the synchronization unit can be rotated so that the encoder can detect the rotational movement of this synchronization element.
Die Antriebsvorrichtung kann in ihrer einfachsten Ausgestaltung mit nur einer einzigen Antriebseinheit ausgestattet sein. Gleichwohl besteht auch die Möglichkeit, mehrere solcher Antriebseinheiten seriell miteinander zu verbinden. Hierbei kann eine jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Antriebseinheiten angeordnete Endplatte als gemeinsame Endplatte beider aufeinanderfolgender Antriebseinheiten genutzt werden. Es besteht dann insbesondere die Möglichkeit, auf der einen Seite einer Endplatte die Kardangelenke der einen Antriebseinheit vorzusehen und, spiegelbildlich dazu, auf der entgegengesetzten Seite der gleichen Endplatte die Kardangelenke der darauffolgenden Antriebseinheit anzuordnen. Auf der Grundlage einer solchen Systematik kann bei Bedarf ein Manipulatorarm realisiert werden, der teleskopartig aus- und einfahren kann und der bei Bedarf auch auf eine definierte räumliche Kurvenform kaskadiert justierbar ist. Dies alles gestützt mit einer dreh- und biegesteifen Mittenführung durch die in diesem Fall seriell aneinandergereihten Führungseinheiten der einzelnen Antriebseinheiten.The drive device may be equipped in its simplest configuration with only a single drive unit. Nevertheless, it is also possible to serially connect several such drive units. In this case, an end plate arranged in each case between two successive drive units can be used as a common end plate of both successive drive units. There is then in particular the possibility to provide on one side of an end plate, the universal joints of a drive unit and, in mirror image to arrange on the opposite side of the same end plate, the cardan joints of the subsequent drive unit. On the basis of such a system, if necessary, a manipulator arm can be realized, which can extend and retract telescopically and, if necessary, can also be cascaded to a defined spatial curve shape. All this supported by a torsionally rigid and rigid center guide through the guide units of the individual drive units, which are lined up in series in this case.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 eine bevorzugte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung, 1 a preferred first embodiment of the drive device according to the invention in a perspective view,
2 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung aus 1 mit Blickrichtung gemäß Pfeil II, wobei gestrichelt eine symmetrisch gegensinnig verkippte Relativposition der beiden Endplatten angedeutet ist, 2 a side view of the drive device 1 with viewing direction according to arrow II, wherein dashed lines a symmetrically oppositely tilted relative position of the two end plates is indicated,
3 eine weitere Seitenansicht der Antriebsvorrichtung analog 2, wobei allerdings bei zwei Linearantrieben je ein Balgkörper nicht abgebildet ist, so dass die sich im Innern dieser Balgkörper erstreckenden Komponenten der jeweils zugeordneten Synchronisationseinheit sichtbar sind, 3 another side view of the drive device analog 2 However, in each case one bellows body is not shown in two linear drives, so that the components of the respectively assigned synchronization unit extending in the interior of these bellows bodies are visible,
4 einen Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie IV-IV aus 1, wobei die Schnittebene durch zwei kombinierte Antriebs- und Synchronisationseinheiten sowie durch die zentrale Führungseinrichtung hindurch verläuft, und 4 a longitudinal section through the drive device according to section line IV-IV 1 wherein the cutting plane passes through two combined drive and synchronization units and through the central guide means, and
5 eine weitere Seitenansicht der Antriebsvorrichtung aus 1, wobei die Linearantriebe nicht abgebildet sind und wobei bei einer der ersichtlichen Synchronisationseinheiten das Synchronisationsglied mit zugeordnetem Lagerkörper nicht abgebildet ist; die 5 illustriert darüber hinaus schematisch eine mögliche Ausstattung mit einem elektromotorischen Linearantrieb und mit Positionserfassungsmitteln. 5 another side view of the drive device 1 wherein the linear actuators are not shown and wherein in one of the apparent synchronization units, the synchronization member is not shown with associated bearing body; the 5 also illustrates schematically a possible equipment with an electromotive linear drive and with position detection means.
Die Zeichnung illustriert eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1, die aus einer einzigen Antriebseinheit 2 besteht. Die Antriebseinheit 2 hat zwei mit Abstand zueinander angeordnete erste und zweite Endplatten 3, 4, die in noch zu beschreibender Weise relativ zueinander bewegbar und positionierbar sind, um beliebige Antriebsaufgaben zu erfüllen. Beispielsweise sind die beiden Endplatten 3, 4 mit jeweils mindestens einer nicht abgebildeten Befestigungsschnittstelle ausgestattet, die die Befestigung an einer weiteren Komponente ermöglicht, um die Antriebsvorrichtung 1 beispielsweise in eine Maschine zu integrieren, die ausgebildet ist, um wenigstens zwei Maschinenkomponenten relativ zueinander bewegen zu können.The drawing illustrates a preferred embodiment of the drive device according to the invention 1 consisting of a single drive unit 2 consists. The drive unit 2 has two spaced apart first and second end plates 3 . 4 which are movable and positionable in a manner to be described relative to each other to meet any drive tasks. For example, the two end plates 3 . 4 each with at least one not shown mounting interface, which allows attachment to another component to the drive device 1 For example, to integrate into a machine that is designed to be able to move at least two machine components relative to each other.
Besonders prädestiniert ist die Antriebsvorrichtung 1 zur Verwendung im Zusammenhang mit einem Manipulator und hierbei als Bestandteil insbesondere eines Manipulatorarmes, der in seiner Länge und in seiner Ausrichtung variierbar sein soll, um irgendwelche Handhabungsaufgaben zu bewältigen, beispielsweise ein Umpositionieren von Werkstücken oder sonstigen Objekten. Particularly predestined is the drive device 1 for use in connection with a manipulator and hereby as part of, in particular, a manipulator arm which is to be variable in its length and in its orientation in order to handle any handling tasks, for example a repositioning of workpieces or other objects.
Die Antriebseinheit 2 hat eine beim Ausführungsbeispiel die Längsachse der Antriebseinheit 2 definierende gedachte Hauptachse 5 mit linearer Erstreckung, wobei die beiden Endplatten 3, 4 in der Achsrichtung der Hauptachse 5 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Endplatten 3, 4 sind dabei quer zu der Hauptachse 5 ausgerichtet. In einer Grundstellung der Antriebseinheit 2, die in der Zeichnung in durchgezogenen Linien illustriert ist, sind die beiden Endplatten 3, 4 so positioniert, dass ihre Plattenebenen jeweils rechtwinkelig zu der Hauptachse 5 verlaufen.The drive unit 2 has a longitudinal axis of the drive unit in the embodiment 2 defining main imaginary axis 5 with linear extension, the two end plates 3 . 4 in the axial direction of the main axis 5 are arranged at a distance from each other. The end plates 3 . 4 are doing transverse to the main axis 5 aligned. In a basic position of the drive unit 2 , which is illustrated in solid lines in the drawing, are the two end plates 3 . 4 positioned so that their plate planes are each perpendicular to the major axis 5 run.
Die Antriebsvorrichtung 1 kann ohne weiteres eine Mehrzahl von Antriebseinheiten 2 enthalten. Insbesondere besteht hierbei die Möglichkeit, mehrere Antriebseinheiten 2 in Achsrichtung der Hauptachse 5 seriell zu verketten, um eine mehrgliedrige, vielfach variabel verformbare Antriebsstruktur zu schaffern.The drive device 1 can readily a plurality of drive units 2 contain. In particular, there is the possibility of multiple drive units 2 in the axial direction of the main axis 5 to chain serially to produce a multi-unit, multi-variable deformable drive structure.
Die Antriebseinheit 2 enthält außer den beiden Endplatten 3, 4 auch eine zwischen diesen beiden Endplatten 3, 4 angeordnete Zwischenplatte 6. Sie ist wie abgebildet zweckmäßigerweise so orientiert, dass ihre Plattenebene rechtwinkelig zu der Hauptachse 5 verläuft.The drive unit 2 contains except the two end plates 3 . 4 also one between these two end plates 3 . 4 arranged intermediate plate 6 , As shown, it is expediently oriented in such a way that its plane of the plate is at right angles to the main axis 5 runs.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich, sofern im Einzelfall keine anderweitigen Angaben gemacht werden, auf die eben erläuterte Grundstellung, die einem unbetätigten Betriebszustand der Antriebseinheit 2 entspricht.The following description refers, unless otherwise specified in the individual case, to the just described basic position, the unactuated operating state of the drive unit 2 equivalent.
Zu dem verwendeten Begriff ”Platte” im Zusammenhang mit den beiden Endplatten 3, 4 und der Zwischenplatte 6 ist zu sagen, dass zwar das Ausführungsbeispiel Ausgestaltungen in Form tatsächlicher Plattenkörper zeigt, der Begriff ”Platte” jedoch nicht in seinem Wortsinne einschränkend zu verstehen ist, sondern jedwede starre Struktur damit gemeint ist. So könnten die beiden Endplatten 3, 4 und die Zwischenplatte 6 beispielsweise je eine Rahmenstruktur mit Rahmenprofilen und bei Bedarf Versteifungsstreben aufweisen.To the term "plate" used in connection with the two end plates 3 . 4 and the intermediate plate 6 It should be noted that although the embodiment shows embodiments in the form of actual plate bodies, the term "plate" is not to be construed in a literal sense as limiting, but is meant to be any rigid structure. So could the two end plates 3 . 4 and the intermediate plate 6 For example, each have a frame structure with frame profiles and if necessary stiffening struts.
Die beiden Endplatten 3, 4 sind mittels einer zentral angeordneten Führungseinheit 7 derart miteinander gekoppelt, dass sie zum einen gemäß Pfeilen 8 relativ zueinander verkippbar und zum anderen gemäß Pfeilen 9 relativ zueinander translatorisch verlagerbar sind. Die Translationsrichtung 9 fällt mit der Achsrichtung der Hauptachse 5 zusammen. Die Kippbewegung 8 hat ein Kippzentrum 12, das auf der Hauptachse 5 liegt, wobei ein allseitiges Kippen um dieses punktuelle Kippzentrum 12 möglich ist.The two end plates 3 . 4 are by means of a centrally arranged guide unit 7 so coupled with each other, that on the one hand according to arrows 8th tilted relative to each other and the other according to arrows 9 are translationally displaceable relative to each other. The translation direction 9 coincides with the axial direction of the main axis 5 together. The tilting movement 8th has a tipping center 12 that on the main axis 5 lying, with an all-round tilting around this point tilting center 12 is possible.
Zu der Führungseinheit 7 gehören zwei auf der Hauptachse 5 liegende, auch als Kreuzgelenke bezeichenbare Kardangelenke, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als erstes und zweites zentrales Kardangelenk 13a, 13b bezeichnet werden. Das erste zentrale Kardangelenk 13a ist an der der zweiten Endplatte 4 zugewandten Innenfläche 14a der ersten Endplatte 3 angeordnet. Das zweite zentrale Kardangelenk 13b befindet sich an der der ersten Endplatte 3 zugewandten Innenfläche 14b der zweiten Endplatte 4.To the leadership unit 7 include two on the main axis 5 lying, also referred to as universal joints cardan joints, the below for better distinction as the first and second central universal joint 13a . 13b be designated. The first central universal joint 13a is at the second end plate 4 facing inner surface 14a the first end plate 3 arranged. The second central universal joint 13b is located at the first end plate 3 facing inner surface 14b the second end plate 4 ,
Jedes zentrale Kardangelenk 13a, 13b hat ein ortsfest an der zugeordneten Endplatte 3, 4 befestigtes erstes Gelenkelement 15 und ein beweglich daran angelenktes zweites Gelenkelement 16. Diese beiden Gelenkelemente 15, 16 sind in an sich bekannter Weise derart schwenkbeweglich aneinander gelagert, dass sich zwei zueinander rechtwinkelige und in einem Gelenkmittelpunkt 19 kreuzende Gelenkachsen 17a, 17b ergeben.Every central universal joint 13a . 13b has a fixed to the associated end plate 3 . 4 attached first joint element 15 and a second articulated element movably hinged thereto 16 , These two joint elements 15 . 16 are mounted in such a manner pivotally movable in a conventional manner that two mutually perpendicular and in a joint center 19 crossing joint axes 17a . 17b result.
Zu der Führungseinheit 7 gehören weiterhin ein drehfest an dem zweiten Gelenkelement 16 des ersten zentralen Kardangelenkes 13a angeordnetes erstes Linearführungsglied 18a sowie ein drehfest am zweiten Gelenkelement 16 des zentralen zweiten Kardangelenkes 13b angeordnetes zweites Linearführungsglied 18b. Die beiden Linearführungsglieder 18a, 18b sind bevorzugt stangenförmig mit Längserstreckung ausgebildet und erstrecken sich in der Grundstellung der Antriebseinheit 2 koaxial bezüglich der Hauptachse 5.To the leadership unit 7 further include a rotationally fixed to the second hinge element 16 of the first central cardan joint 13a arranged first linear guide member 18a and a rotationally fixed to the second hinge element 16 of the central second universal joint 13b arranged second linear guide member 18b , The two linear guide links 18a . 18b are preferably rod-shaped with longitudinal extension and extend in the basic position of the drive unit 2 coaxial with the major axis 5 ,
Die Führungseinheit 7 enthält als weitere Komponente einen in bezüglich der Hauptachse 5 koaxialer Ausrichtung an der Zwischenplatte 6 angeordneten Linearführungskörper 22. Der Linearführungskörper 22 ist insbesondere hülsenförmig ausgebildet.The leadership unit 7 contains as a further component in relation to the main axis 5 coaxial alignment on the intermediate plate 6 arranged linear guide body 22 , The linear guide body 22 is in particular sleeve-shaped.
Jedes Linearführungsglied 18a, 18b steht mit dem Linearführungskörper 22 in Achsrichtung der Hauptachse 5 linear verschiebbar in einem Linearführungseingriff. Dieser Linearführungseingriff ist so ausgebildet, dass die ineinander eingreifenden Teile nur relativ zueinander verschiebbar sind und sonst keine weiteren Bewegungsfreiheitsgrade haben. Der Linearführungseingriff ist insbesondere auch so ausgebildet, dass jedes Linearführungsglied 18a, 18b bezüglich des Linearführungskörpers 22 verdrehgesichert ist. Der Linearführungskörper 22 ist seinerseits unverdrehbar und zugleich auch in Achsrichtung der Hauptachse 5 unbewegbar an der Zwischenplatte 6 abgestützt und insbesondere befestigt.Each linear guide element 18a . 18b stands with the linear guide body 22 in the axial direction of the main axis 5 linearly displaceable in a linear guide engagement. This linear guide engagement is designed so that the intermeshing parts are only relatively displaceable and otherwise have no further degrees of freedom of movement. The linear guide engagement is in particular also designed so that each linear guide member 18a . 18b with respect to the linear guide body 22 is secured against rotation. The linear guide body 22 is in turn unverdrehbar and at the same time in the axial direction of the main axis 5 immovable at the intermediate plate 6 supported and in particular fastened.
Das aus der Zeichnung ersichtliche bevorzugte Ausführungsbeispiel enthält einen Linearführungskörper 22 mit je einer stirnseitig offenen Führungsausnehmung 23a, 23b, wobei diese beiden Führungsausnehmungen 23a, 23b zweckmäßigerweise von den einander axial entgegengesetzten Endabschnitten einer den Linearführungskörper 22 koaxial durchsetzenden Durchgangsöffnung 24 gebildet sind. Jede Führungsausnehmung 23a, 23b hat einen unrunden Querschnitt und vorzugsweise einen polygonförmigen und dabei insbesondere quadratischen Querschnitt. The apparent from the drawing preferred embodiment includes a linear guide body 22 each with a frontally open guide recess 23a . 23b , these two guide recesses 23a . 23b expediently from the mutually axially opposite end portions of the linear guide body 22 coaxially penetrating passage opening 24 are formed. Each guide recess 23a . 23b has a non-circular cross section and preferably a polygonal and in particular square cross section.
Jedes Linearführungsglied 18a, 18b hat zumindest in seinem mit dem Linearführungskörper 22 kooperierenden Längenabschnitt außen einen bezüglich des Querschnittes der Führungsausnehmungen 23a, 23b komplementären Querschnitt. Exemplarisch ist dementsprechend ein quadratischer Querschnitt vorgesehen, wobei jedes Linearführungsglied 18a, 18b zumindest in dem in eine Führungsausnehmung 23a, 23b eintauchenden Längenabschnitt insbesondere als Vierkantstange qestaltet ist.Each linear guide element 18a . 18b has at least in his with the linear guide body 22 cooperating longitudinal section outside a respect to the cross section of the guide recesses 23a . 23b complementary cross-section. By way of example, a square cross section is accordingly provided, wherein each linear guide element 18a . 18b at least in the in a guide recess 23a . 23b submerged section is qestaltet especially as a square bar.
Jedes Linearführungsglied 18a, 18b ist relativ zum Linearführungskörper 22 derart in Achsrichtung der Hauptachse 5 verschiebbar, dass es je nach Relativposition mehr oder weniger weit axial in die zugeordnete Führungsausnehmung 23a, 23b eintaucht. Außerdem ergibt sich durch die im Bereich des Linearführungseingriffes realisierte komplementäre Querschnittsgestaltung eine Verdrehsicherung und mithin eine drehfeste Verbindung zwischen dem Linearführungskörper 22 und jedem Linearführungsglied 18a, 18b. Da ferner jedes Linearführungsglied 18a, 18b drehfest an dem ihm zugeordneten zweiten Gelenkelement 16 angeordnet ist und jedes erste Gelenkelement 15 drehfest an der zugeordneten ersten beziehungsweise zweiten Endplatte 3, 4 angeordnet ist, ergibt sich insgesamt eine bezüglich der Hauptachse 5 drehfeste Verbindung zwischen den beiden Endplatten 3, 4 unter gleichzeitiger Gewährleistung einer relativen Verschiebbarkeit in der Achsrichtung der Hauptachse 5.Each linear guide element 18a . 18b is relative to the linear guide body 22 such in the axial direction of the main axis 5 displaceable, that it depending on the relative position more or less axially into the associated guide recess 23a . 23b dips. In addition, results from the realized in the region of the linear guide engagement complementary cross-sectional design against rotation and thus a rotationally fixed connection between the linear guide body 22 and each linear guide member 18a . 18b , Furthermore, since each linear guide member 18a . 18b rotatably on the associated second hinge element 16 is arranged and each first joint element 15 rotationally fixed to the associated first and second end plate 3 . 4 is arranged, results in a total with respect to the main axis 5 non-rotatable connection between the two end plates 3 . 4 while ensuring a relative displacement in the axial direction of the main axis 5 ,
Die Zwischenplatte 6 ist an der Führungseinheit 7 befestigt. Konkret ist die Führungseinheit 7 beim Ausführungsbeispiel mit ihrem Linearführungskörper 22 an der Zwischenplatte 6 fixiert, und zwar in einer Weise, dass sie sowohl in Achsrichtung der Hauptachse 5 unbeweglich an der Zwischenplatte 6 abgestützt ist als auch drehfest mit der Zwischenplatte 6 verbunden ist. Es liegt also insbesondere eine starre Verbindung zwischen dem Linearführungskörper 22 und der Zwischenplatte 6 vor. Konkret gelöst ist diese Art der Befestigung beim Ausführungsbeispiel dadurch, dass der längliche Linearführungskörper 22 in ein die Zwischenplatte 6 durchsetzendes Befestigungsloch eingesteckt und durch Einpressen, Verschrauben oder Verschweißen an der Zwischenplatte 6 festgelegt ist.The intermediate plate 6 is at the leadership unit 7 attached. Specifically, the leadership unit 7 in the embodiment with its linear guide body 22 at the intermediate plate 6 fixed, in a way that they are both in the axial direction of the main axis 5 immovable at the intermediate plate 6 is supported as well as non-rotatable with the intermediate plate 6 connected is. It is thus in particular a rigid connection between the linear guide body 22 and the intermediate plate 6 in front. Specifically, this type of attachment is achieved in the embodiment in that the elongated linear guide body 22 in a the intermediate plate 6 penetrating mounting hole inserted and by pressing, screwing or welding to the intermediate plate 6 is fixed.
Durch die drehfeste Verbindung der Zwischenplatte 6 mit dem Linearführungskörper 22 ergibt sich unter Berücksichtigung der weiter oben geschilderten Umstände auch eine unverdrehbare Zuordnung zwischen der Zwischenplatte 6 und jeder der beiden Endplatten 3, 4.Due to the non-rotatable connection of the intermediate plate 6 with the linear guide body 22 results in consideration of the circumstances described above, a non-rotatable association between the intermediate plate 6 and each of the two endplates 3 . 4 ,
Wenn eine Endplatte 3, 4 eine Translationsbewegung 9 ausführt, nähert sie sich entweder in Achsrichtung der Hauptachse 5 an die Zwischenplatte 6 an oder entfernt sich in der Achsrichtung der Hauptachse 5 von der Zwischenplatte 6.If an end plate 3 . 4 a translational movement 9 performs, it approaches either in the axial direction of the main axis 5 to the intermediate plate 6 on or away in the axial direction of the main axis 5 from the intermediate plate 6 ,
Das bis hierher Beschriebene, für sich alleine betrachtet, ermöglicht somit ein Betriebsverhalten der Antriebseinheit 2, bei dem die beiden Endplatten 3, 4 relativ zu der Zwischenplatte 6 zwar linear – in Achsrichtung der Hauptachse 5 –, hierbei aber relativ zueinander verdrehgesichert bewegt werden können. Bei der Linearbewegung 9 läuft der Gelenkmittelpunkt 19 jedes zentralen Kardangelenkes 13a, 13b mithin linear geführt entlang der eine lineare Bewegungsgerade definierenden Hauptachse 5.The described up to here, considered on its own, thus allowing a performance of the drive unit 2 in which the two end plates 3 . 4 relative to the intermediate plate 6 Although linear - in the axial direction of the main axis 5 -, But this can be moved relative to each other secured against rotation. In the linear motion 9 the joint center runs 19 every central cardan joint 13a . 13b consequently linearly guided along the main axis defining a linear course of motion 5 ,
Die Hauptachse 5 ist im Übrigen zweckmäßigerweise von der mittigen Längsachse der Antriebseinheit 2 gebildet.The main axis 5 Incidentally, it is expedient from the central longitudinal axis of the drive unit 2 educated.
In der Umfangsrichtung der Hauptachse 5 sind um die zentral angeordnete Führungseinheit 7 herum mehrere kombinierte Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 angeordnet. Als zweckmäßig hat sich die beim Ausführungsbeispiel vorhandene Anzahl von insgesamt genau drei solcher Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 erwiesen. Vorteilhaft ist eine gleichmäßige Verteilung der mehreren Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 rings um die zentral angeordnete Führungseinheit 7 herum, was beim Ausführungsbeispiel einen Winkelabstand zwischen den vorhandenen drei Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 von jeweils 120° ergibt. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn alle vorhandenen Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 den gleichen radialen Abstand zu der Hauptachse 5 beziehungsweise zu der Führungseinheit 7 aufweisen.In the circumferential direction of the main axis 5 are around the centrally arranged guide unit 7 around several combined drive and synchronization units 25 arranged. As appropriate, the existing in the embodiment number of a total of exactly three such drive and synchronization units 25 proved. Advantageously, a uniform distribution of the multiple drive and synchronization units 25 around the centrally arranged guide unit 7 around, which in the embodiment an angular distance between the existing three drive and synchronization units 25 of 120 ° each. It is also advantageous if all existing drive and synchronization units 25 the same radial distance to the main axis 5 or to the leadership unit 7 exhibit.
Jede Synchronisationseinheit 25 enthält einen Linearantrieb 26 und eine Synchronisationseinheit 27. In den 1 und 2 ist von den Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 jeweils nur der Linearantrieb 26 ersichtlich, wobei sich jede Synchronisationseinheit 27 vorzugsweise im Innern des mit ihr kombinierten Linearantriebes 26 erstreckt, was kompakte Abmessungen zur Folge hat. Innerhalb jeder Antriebs- und Synchronisationseinheit 25 ist eine koaxiale Anordnung des Linearantriebes 26 und der Synchronisationseinheit 27 vorteilhaft.Each synchronization unit 25 contains a linear drive 26 and a synchronization unit 27 , In the 1 and 2 is from the drive and synchronization units 25 in each case only the linear drive 26 it can be seen, wherein each synchronization unit 27 preferably in the interior of the combined with her linear drive 26 extends, resulting in compact dimensions. Within each drive and synchronization unit 25 is a coaxial arrangement of the linear drive 26 and the synchronization unit 27 advantageous.
Abgesehen von der beim Ausführungsbeispiel realisierten paarweisen Zusammenfassung der Linearantriebe 26 und Synchronisationseinheiten 27 zu einzelnen kombinierten Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 besteht die alternative Möglichkeit zur individuellen Realisierung der Linearantriebe 26 und der Synchronisationseinheiten 27, wobei jedoch gleichwohl eine örtlich benachbarte paarweise Zuordnung von Linearantrieben 26 und Synchronisationseinheiten 27 empfehlenswert ist. Beispielsweise kann ein Linearantrieb 26 jeweils unmittelbar neben einer Synchronisationseinheit 27 angeordnet sein. Apart from the realized in the embodiment pairwise summary of the linear drives 26 and synchronization units 27 to individual combined drive and synchronization units 25 exists the alternative possibility for the individual realization of the linear drives 26 and the synchronization units 27 However, nevertheless, a locally adjacent pairwise assignment of linear drives 26 and synchronization units 27 is recommended. For example, a linear drive 26 each immediately adjacent to a synchronization unit 27 be arranged.
Jedenfalls sind sich die Linearantriebe 26 und Synchronisationseinheiten 27 jeweils derart paarweise zugeordnet, dass jede Synchronisationseinheit 27 die durch den ihr zugeordneten Linearantrieb hervorgerufene oder hervorrufbare Bewegung der beiden Endplatten 3, 4 synchronisiert, also in einer vorgegebenen Weise zwangsweise koppelt.Anyhow, the linear drives are 26 and synchronization units 27 each assigned in pairs such that each synchronization unit 27 the movement of the two end plates caused or caused by the linear drive assigned to it 3 . 4 synchronized, so forcibly coupled in a predetermined manner.
zunächst soll nun der Aufbau und die Funktionsweise der einzelnen Linearantriebe 26 erläutert werden.First, the structure and operation of the individual linear drives 26 be explained.
Exemplarisch ist jeder der insgesamt drei Linearantriebe 26 der zwischen den beiden Endplatten 3, 4 angeordneten Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 antriebsmäßig wirksam mit den beiden Endplatten 3, 4 gekoppelt. Durch aufeinander abgestimmte Betätigung der prinzipiell individuell aktivierbaren Linearantriebe 26 kann somit aktiv die Kippbewegung 8 der beiden Endplatten 3, 4 hervorgerufen werden.Exemplary is each of the three linear drives 26 the between the two end plates 3 . 4 arranged drive and synchronization units 25 drivingly effective with the two end plates 3 . 4 coupled. By coordinated operation of the principle individually activatable linear actuators 26 can thus actively the tilting movement 8th the two end plates 3 . 4 be caused.
Die drei Linearantriebe 26 des Ausführungsbeispiels sind mittels Fluidkraft betätigbare Linearantriebe. Sie werden durch gesteuerte Zufuhr und Abfuhr eines Antriebsfluides betrieben, wobei es sich bei dem Antriebsfluid insbesondere um Druckluft handelt, gleichwohl aber auch ein anderes Gas oder ein hydraulisches Medium als Antriebsfluid verwendbar ist.The three linear drives 26 of the embodiment are actuated by fluid force linear actuators. They are operated by controlled supply and removal of a drive fluid, wherein the drive fluid is in particular compressed air, but nevertheless also another gas or a hydraulic medium can be used as drive fluid.
Aufgrund ihrer Flexibilität und ihres einfachen Aufbaus sowie zur Vermeidung dynamischer Dichtstellen sind insbesondere Balgantriebe 26a als fluidbetätigte Linearantriebe 26 bevorzugt. Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall.Due to their flexibility and their simple construction and to avoid dynamic sealing points are particularly Balgantriebe 26a as a fluid-operated linear drives 26 prefers. In the embodiment, this is the case.
Die exemplarisch vorhandenen drei Balgantriebe 26a erstrecken sich in Achsrichtung der Hauptachse 5 zwischen den beiden Endplatten 3, 4, wobei sie jeweils zwei in Reihe geschaltete Balgkörper 28a, 28b enthalten. Jeder Balgkörper 28a, 28b hat eine periphere Balgwand mit einer Faltenstruktur bestehend aus einer Vielzahl von in der Längsrichtung des Balgkörpers 28a, 28b aufeinanderfolgenden Falten. Jeder Balgkörper 28a, 28b ist also insbesondere als Faltenbalgkörper ausgebildet. Die Faltenstruktur verleiht dem Balgkörper 28a, 28b ein gutes elastisches Verformungsvermögen in der axialen Richtung mit dem Resultat einer Verlängerung oder Verkürzung. Gleichzeitig wird der Balgkörper 28a, 28b aber aus einem derart steifen Material hergestellt, dass er in der radialen Richtung eine hohe Fluiddruckfestigkeit aufweist und bei Beaufschlagung mit einem Innendruck keine nennenswerte radiale Auswölbung erfährt.The exemplarily existing three Balgan drives 26a extend in the axial direction of the main axis 5 between the two end plates 3 . 4 , where they each have two bellows body connected in series 28a . 28b contain. Every bellows body 28a . 28b has a peripheral bellows wall with a pleat structure consisting of a plurality of in the longitudinal direction of the bellows body 28a . 28b successive folds. Every bellows body 28a . 28b is therefore designed in particular as a bellows body. The fold structure gives the bellows body 28a . 28b a good elastic deformability in the axial direction, resulting in elongation or shortening. At the same time the bellows body 28a . 28b but made of such a rigid material that it has a high fluid pressure resistance in the radial direction and undergoes no appreciable radial bulge upon application of an internal pressure.
Bei jedem Linearantrieb 26 erstreckt sich der eine, erste Balgkörper 28a zwischen der ersten Endplatte 3 und der Zwischenplatte 6, während sich der andere, zweite Balgkörper 28b zwischen der zweiten Endplatte 4 und der Zwischenplatte 6 erstreckt. Jeder der beiden Balgkörper 28a, 28b hat zwei einander axial entgegengesetzte Endabschnitte 29, mit denen er unter Abdichtung an der jeweils zugeordneten Endplatte 3 oder 4 beziehungsweise Zwischenplatte 6 befestigt ist. Die beiden Balgkörper 28a, 28b jedes Linearantriebes 26 sind insbesondere koaxial zueinander angeordnet und haben vorzugsweise die gleichen Durchmesser.With every linear drive 26 the one, first bellows body extends 28a between the first end plate 3 and the intermediate plate 6 while the other, second bellows body 28b between the second end plate 4 and the intermediate plate 6 extends. Each of the two bellows bodies 28a . 28b has two axially opposite end portions 29 with which he seals under the respectively assigned end plate 3 or 4 or intermediate plate 6 is attached. The two bellows body 28a . 28b every linear drive 26 are in particular arranged coaxially to each other and preferably have the same diameter.
Jeder Balgantrieb 25a definiert in seinem Innern einen zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung mittels eines Antriebsfluides geeigneten Antriebsraum 32. Exemplarisch hat jeder Balgantrieb 25a einen solchen Antriebsraum 32, der sich aus zwei Antriebs-Teilräumen 32a, 32b zusammensetzt, von denen der eine durch den ersten Balgkörper 28a und der andere durch den zweiten Balgkörper 28b definiert ist. Die beiden Antriebs-Teilräume 32a, 32b stehen in ständiger Fluidverbindung miteinander, indem sie durch die Zwischenplatte 6 hindurch miteinander kommunizieren. Genauer gesagt ist die einen ständigen Druckausgleich zwischen den beiden Antriebs-Teilräumen 32a, 32b gewährleistende Fluidverbindung zweckmäßigerweise durch einen die Zwischenplatte 6 durchsetzenden und später noch näher erläuterten Lagerkörper 38 der zugeordneten Synchronisationseinheit 27 hindurch vorgesehen.Every bellows drive 25a defines in its interior a controllable fluid admission by means of a drive fluid suitable drive space 32 , Exemplary has each Balgantrieb 25a such a drive space 32 which consists of two drive subspaces 32a . 32b composed of which one through the first bellows body 28a and the other through the second bellows body 28b is defined. The two drive subspaces 32a . 32b are in constant fluid communication with each other by passing through the intermediate plate 6 through communicate with each other. More precisely, the one is a permanent pressure equalization between the two drive subspaces 32a . 32b ensuring fluid connection expediently by a the intermediate plate 6 interspersed and later explained in more detail bearing body 38 the associated synchronization unit 27 provided through.
Somit herrscht in den beiden Antriebs-Teilräumen 32a, 32b stets der gleiche Innendruck. Dieser Innendruck wirkt einerseits auf die beiden einander entgegengesetzten Flächenabschnitte der Zwischenplatte 6, die von den an der Zwischenplatte 6 befestigten Endabschnitten 29 der beiden Balgkörper 28a, 28b umrahmt sind, wobei sich die hier wirkenden Kräfte gegenseitig ausgleichen. Außerdem wirkt der Innendruck auf diejenigen Flächenabschnitte der einander zugewandten Innenflächen 14a, 14b der beiden Endplatten 3, 4, die von den dort befestigten Endabschnitten 29 der beiden Balgkörper 28a, 28b umrahmt sind. Die zur besseren Unterscheidung als Antriebsflächen 33a, 33b bezeichneten Flächenabschnitte generieren bei ihrer Fluidbeaufschlagung eine Stellkraft, mit der die beiden Endplatten 3, 4 in den Angriffsbereichen jedes Balgantriebes 25a im Sinne eines gegenseitigen Entfernens beaufschlagt werden.Thus prevails in the two drive subspaces 32a . 32b always the same internal pressure. This internal pressure acts on the one hand on the two opposite surface portions of the intermediate plate 6 that of the at the intermediate plate 6 attached end sections 29 the two bellows body 28a . 28b are framed, with the forces acting here compensate each other. In addition, the internal pressure acts on those surface portions of the facing inner surfaces 14a . 14b the two end plates 3 . 4 from the end sections attached there 29 the two bellows body 28a . 28b are framed. The better distinction as drive surfaces 33a . 33b designated surface portions generate in their fluid loading a force with which the two end plates 3 . 4 in the attack areas of each Balgan drive 25a in the Sense of mutual removal be charged.
Der in einem jeweiligen Antriebsraum 32 herrschende Fluiddruck lässt sich von außen her mittels einer nicht weiter abgebildeten Steuerventileinrichtung steuern, die mit den Antriebsräumen 32 in Fluidverbindung steht. Beispielsweise an der ersten Endplatte 3 ausgebildete Anschlussöffnungen 40 ermöglichen hierzu den Anschluss nicht weiter abgebildeter Fluidleitungen.The in a respective drive space 32 prevailing fluid pressure can be controlled from the outside by means of a not further shown control valve device, with the drive spaces 32 is in fluid communication. For example, on the first end plate 3 trained connection openings 40 allow the connection of not shown further fluid lines.
Ersichtlich sind die Linearantriebe 26 des Ausführungsbeispiels vom sogenannten einfachwirkenden Typ. Die gesteuerte Fluidbeaufschlagung kann lediglich die im Sinne eines gegenseitigen Entfernens der Endplatten 3, 4 wirkende Fluidkraft steuern beziehungsweise regeln. Es versteht sich allerdings, dass die Antriebseinheit 2 anstatt mit einfachwirkenden fluidbetätigten Linearantrieben 26 auch mit doppeltwirkenden fluidbetätigten Linearantrieben 26 ausgestattet werden kann, um die Relativbewegung der beiden Endplatten 3, 4 pro Linearantrieb 26 in beiden möglichen Richtungen aktiv hervorzurufen.Visible are the linear drives 26 of the embodiment of the so-called single-acting type. The controlled fluid loading can only in the sense of mutual removal of the end plates 3 . 4 control or regulate acting fluid force. It goes without saying, however, that the drive unit 2 instead of with single acting fluid actuated linear actuators 26 also with double-acting fluid operated linear actuators 26 can be fitted to the relative movement of the two end plates 3 . 4 per linear drive 26 to actively activate in both possible directions.
Insbesondere in Verbindung mit einfachwirkenden Linearantrieben 26 ist es zweckmäßig, jeden Linearantrieb 26 mit Rückstellmitteln auszustatten, die die Tendenz haben, die Endplatten 3, 4 entgegen der Wirkrichtung der Fluidkraft ständig in Richtung der Grundstellung zu beaufschlagen. Bei Aktivierung eines Linearantriebes 26 sind dann auch die Rückstellkräfte der Rückstellmittel zu überwinden.Especially in connection with single-acting linear drives 26 it is appropriate, every linear drive 26 equipped with return means, which have the tendency, the end plates 3 . 4 against the direction of action of the fluid force to constantly act in the direction of the basic position. When activating a linear drive 26 are then also the restoring forces of the return means to overcome.
Beim Ausführungsbeispiel enthält jeder Linearantrieb 26 als Rückstellmittel der genannten Art eine Rückstellfedereinrichtung 34, die ständig ziehend zwischen den beiden Endplatten 3, 4 wirksam ist. Die Rückstellfedereinrichtung 34 ist exemplarisch von einer Schraubenzugfeder gebildet, die jeweils direkt oder indirekt an den beiden Endplatten 3, 4 angreift und dort insbesondere eingehängt ist.In the embodiment, each linear drive contains 26 as return means of the type mentioned a return spring means 34 , constantly pulling between the two end plates 3 . 4 is effective. The return spring device 34 is exemplified by a helical tension spring, each directly or indirectly on the two end plates 3 . 4 attacks and is hooked there in particular.
Sind die drei fluidbetätigten Linearantriebe 26 beziehungsweise Balgantriebe 25a in ihrem Antriebsraum 32 drucklos, werden die beiden Endplatten 3, 4 durch die ziehend wirkenden Rückstellfedereinrichtungen 34 in die abgebildete Grundstellung gezogen, in der ihre Relativposition bezüglich der Zwischenplatte 6 durch Anschlagmittel klar definiert ist. Diese Anschlagmittel sind beim Ausführungsbeispiel unmittelbar von den auf Block zusammengefahrenen Balgkörpern 28a, 28b gebildet, können aber auch in Form diesbezüglich separater Anschlagmittel realisiert sein.Are the three fluid-actuated linear actuators 26 or Balgan drives 25a in her drive room 32 depressurized, the two end plates 3 . 4 by the pulling-acting return spring devices 34 drawn in the illustrated basic position, in which their relative position with respect to the intermediate plate 6 is clearly defined by stop means. These slings are in the embodiment directly from the collapsed together on block bellows bodies 28a . 28b formed, but can also be realized in the form of separate stop means in this regard.
Mithin ergibt sich im deaktivierten Zustand der Balgantriebe 25a, sofern an den Endplatten 3, 4 keine externen Kräfte wirksam sind, die aus der Zeichnung ersichtliche Grundstellung mit eingefahrenen und bezüglich der Zwischenplatte 6 parallel ausgerichteten Endplatten 3, 4.Thus results in the deactivated state of the Balgantriebe 25a , provided on the end plates 3 . 4 no external forces are effective, the apparent from the drawing basic position with retracted and with respect to the intermediate plate 6 parallel aligned end plates 3 . 4 ,
Werden ein oder mehrere der Balgantriebe 25a mit Überdruck beaufschlagt, ergibt sich eine neue axiale Ausfahrstellung zwischen den beiden Endplatten 3, 4 im Rahmen des sich zwischen der pneumatischen Antriebskraft, der Rückstellfederkraft und der externen Abtriebskraft einstellenden Kräftegleichgewichtes.Be one or more of the Balantriebe 25a pressurized with positive pressure results in a new axial extension position between the two end plates 3 . 4 in the context of the equilibrium of forces occurring between the pneumatic drive force, the return spring force and the external output force.
Die mehreren Synchronisationseinheiten 27 sind insgesamt so ausgebildet und angeordnet, dass sie eine Synchronisation zwischen den mittels der Linearantriebe 26 hervorrufbaren Bewegungen der beiden Endplatten 3, 4 bewirken. Diese Synchronisation äußert sich in einer Zwangskopplung der Bewegungen der beiden Endplatten 3, 4 in einer Weise, dass diese beiden Endplatten 3, 4, sofern sie zu einer Kippbewegung 8 angetrieben werden, bezogen auf die Zwischenplatte 6 stets exakt symmetrisch gegensinnig um die Gelenkmittelpunkte 19 der beiden zentralen Kardangelenke 13a, 13b verkippt werden. Außerdem bewirkt die Synchronisation, dass die beiden Endplatten 3, 4, sofern sie zu einer relativen Translationsbewegung 9 angetrieben werden, stets symmetrisch gegensinnig bezüglich der Zwischenplatte 6 verschoben beziehungsweise translatorisch bewegt werden. Wenn sich also eine der beiden Endplatten 3 oder 4, sei es aufgrund einer Translationsbewegung 9 oder aufgrund einer Kippbewegung 8, in ihrer Gesamtheit oder partiell an die Zwischenplatte 6 annähert, gilt dies spiegelbildlich entsprechend auch für die andere Endplatte.The multiple synchronization units 27 are all designed and arranged so that they have a synchronization between the means of the linear drives 26 evocative movements of the two end plates 3 . 4 cause. This synchronization manifests itself in a forced coupling of the movements of the two end plates 3 . 4 in a way that these two endplates 3 . 4 if they cause a tilting movement 8th be driven, based on the intermediate plate 6 always exactly symmetrical in opposite directions around the joint centers 19 of the two central cardan joints 13a . 13b be tilted. In addition, the synchronization causes the two end plates 3 . 4 provided they translate relative to one another 9 are driven, always symmetrical in the opposite direction with respect to the intermediate plate 6 be moved or moved translationally. So if one of the two end plates 3 or 4 be it due to a translation movement 9 or due to a tilting movement 8th , in their entirety or partially to the intermediate plate 6 approximate, this applies mirror-image accordingly also for the other end plate.
Jede Synchronisationseinheit 27 erstreckt sich in Achsrichtung der Hauptachse 5 zwischen den beiden Endplatten 3, 4, wobei sie an ihren beiden einander entgegengesetzten Endbereichen über je ein weiteres Kardangelenk verfügt. Zur besseren Unterscheidung seien diese beiden Kardangelenke als erstes und zweites äußeres Kardangelenk 35a, 35b bezeichnet. Mit Hilfe dieser beiden äußeren Kardangelenke 35a, 35b ist jede Synchronisationseinheit 27 mit jeder Endplatte gelenkig und vorzugsweise zugleich unverdrehbar verbunden. Um mit der Zwischenplatte 6 kooperieren zu können, ist jede Synchronisationseinheit 27 außerdem auch noch in geeigneter Weise an der Zwischenplatte 6 diesbezüglich in Achsrichtung der Hauptachse 5 unbewegbar abgestützt.Each synchronization unit 27 extends in the axial direction of the main axis 5 between the two end plates 3 . 4 , Wherein it has at its two opposite end portions each have a further universal joint. For better distinction, these two cardan joints as the first and second outer universal joint 35a . 35b designated. With the help of these two outer cardan joints 35a . 35b is every synchronization unit 27 with each end plate hinged and preferably at the same time connected non-rotatably. To use with the intermediate plate 6 to be able to cooperate is every synchronization unit 27 also also in a suitable manner to the intermediate plate 6 in this respect in the axial direction of the main axis 5 immovably supported.
Das Grundprinzip der Synchronisationseinheit 27 beruht zweckmäßigerweise auf einer Koppelgewindeeinrichtung 42 mit zwei gegenläufigen bzw. gegensinnigen Paaren ineinander eingreifender Gewinde. Eine diesbezüglich besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist beim Ausführungsbeispiel realisiert und wird im Folgenden beschrieben.The basic principle of the synchronization unit 27 is expediently based on a coupling thread device 42 with two opposing or opposing pairs of intermeshing thread. A particularly advantageous embodiment in this regard is realized in the embodiment and will be described below.
Jede Synchronisationseinheit 27 enthält einen an der Zwischenplatte 6 in Achsrichtung der Hauptachse 5 unbeweglich abgestützten Lagerkörper 38, der weiter oben im Zusammenhang mit den Linearantrieben 26 bereits erwähnt wurde. Dieser Lagerkörper 38 ist vorzugsweise gehäuseartig ausgebildet und durchsetzt die Zwischenplatte 6 durch eine zugeordnete Durchbrechung 44 hindurch. Der Lagerkörper 38 enthält vorzugsweise eine Lagerhülse 43, die eine axial durchgehende Durchgangsbohrung 45 besitzt und die sich zweckmäßigerweise ausgehend von der Zwischenplatte 6 mit einem ersten Endabschnitt in Richtung zur ersten Endplatte 3 und mit einem zweiten Endabschnitt in Richtung zur zweiten Endplatte 4 erstreckt. Each synchronization unit 27 contains one on the intermediate plate 6 in the axial direction of the main axis 5 immovably supported bearing body 38 that is above in the context of linear drives 26 already mentioned. This bearing body 38 is preferably formed like a box and passes through the intermediate plate 6 through an associated opening 44 therethrough. The bearing body 38 preferably includes a bearing sleeve 43 that has an axially continuous through hole 45 has and expediently starting from the intermediate plate 6 with a first end portion toward the first end plate 3 and a second end portion toward the second end plate 4 extends.
Vom Außenumfang der Lagerhülse 43 ragt axial beidseits der Zwischenplatte 6 je ein bevorzugt plattenförmig ausgebildeter Abstützbund 46a, 46b weg, von denen der eine an der der ersten Endplatte 3 zugewandten einen, ersten Plattenfläche 47a der Zwischenplatte 6 anliegt, während der andere Abstützbund 46b an der entgegengesetzten zweiten Plattenfläche 47b der Zwischenplatte 6 anliegt. Durch die geschilderte Anlage ergibt sich die schon erwähnte axiale Abstützung des Lagerkörpers 38 bezüglich der Zwischenplatte 6. Gleichzeitig liegen die Abstützbunde 46a, 46b jedoch gleitverschieblich an den Plattenflächen 47a, 47b an, so dass der Lagerkörper 38 und somit zweckmäßigerweise die gesamte Synchronisationseinheit 27 an der Zwischenplatte 6 quer und insbesondere rechtwinkelig zur Hauptachse 5 gemäß Doppelpfeil 48 verschiebbar gelagert ist. Die Verschieberichtung ist zweckmäßigerweise zumindest eine bezüglich der Hauptachse 5 radiale Richtung. Der Durchmesser der Durchbrechung 44 ist größer als der Außendurchmesser des sie durchsetzenden Längenabschnittes des Lagerkörpers 38, so dass der erforderliche Bewegungsfreiraum gewährleistet ist.From the outer circumference of the bearing sleeve 43 protrudes axially on both sides of the intermediate plate 6 depending on a preferred plate-shaped Abstützbund 46a . 46b away, one of which is at the first end plate 3 facing a, first plate surface 47a the intermediate plate 6 abuts while the other support collar 46b on the opposite second plate surface 47b the intermediate plate 6 is applied. The described system results in the already mentioned axial support of the bearing body 38 concerning the intermediate plate 6 , At the same time are the Abstützbunde 46a . 46b but slidable on the plate surfaces 47a . 47b on, so that the bearing body 38 and thus expediently the entire synchronization unit 27 at the intermediate plate 6 transverse and in particular perpendicular to the main axis 5 according to double arrow 48 is slidably mounted. The displacement direction is expediently at least one relative to the main axis 5 radial direction. The diameter of the opening 44 is greater than the outer diameter of the interspersing longitudinal portion of the bearing body 38 , so that the required freedom of movement is guaranteed.
Die äußeren Kardangelenke 35a, 35b sind konstruktiv zweckmäßigerweise identisch aufgebaut wie die zentralen Kardangelenke 13a, 13b, so dass sich detaillierte Ausführungen an dieser Stelle erübrigen. Jedenfalls hat jedes äußere Kardangelenk 35a, 35b ein an der zugeordneten ersten beziehungsweise zweiten Endplatte 3, 4 insbesondere an deren Innenfläche 14a, 14b befestigtes erstes Gelenkelement 52 und ein an diesem ersten Gelenkelement 52 um zwei zueinander rechtwinkelige Gelenkachsen 54a, 54b verschwenkbar gelagertes zweites Gelenkelement 53. Der Kreuzungspunkt zwischen den beiden Gelenkachsen 54a, 54b definiert einen Gelenkmittelpunkt 55 des betreffenden äußeren Kardangelenks 35a, 35b.The outer cardan joints 35a . 35b are structurally expediently identically constructed as the central universal joints 13a . 13b , so that detailed explanations are unnecessary at this point. Anyway, every outer cardan joint has 35a . 35b a at the associated first and second end plate 3 . 4 especially on the inner surface 14a . 14b attached first joint element 52 and one on this first joint element 52 around two mutually perpendicular joint axes 54a . 54b pivotally mounted second hinge element 53 , The crossing point between the two joint axes 54a . 54b defines a joint center 55 of the relevant external cardan joint 35a . 35b ,
Sämtliche Kardangelenke 13a, 13b, 35a, 35b sind insbesondere so ausgebildet und angeordnet, dass die einer jeweiligen Platte 3 bzw. 4 zugeordneten Gelenkmittelpunkte 19, 55 in der Grundstellung der Antriebseinheit 2 in einer zur Hauptachse 5 rechtwinkeligen Ebene liegen. Die Gelenkmittelpunkte 19, 55 liegen dabei aufgrund der konstruktiven Gestaltung der Kardangelenke 13a, 13b, 35a, 35b zweckmäßigerweise mit in Achsrichtung der Hauptachse 5 gemessenem Abstand zur zugeordneten Endplatte 3, 4 auf deren der Zwischenplatte 6 zugewandten Seite.All universal joints 13a . 13b . 35a . 35b are in particular designed and arranged such that a respective plate 3 respectively. 4 associated joint centers 19 . 55 in the basic position of the drive unit 2 in one to the main axis 5 lying at right-angled plane. The joint centers 19 . 55 are due to the structural design of the universal joints 13a . 13b . 35a . 35b expediently with in the axial direction of the main axis 5 measured distance to the assigned end plate 3 . 4 on whose the intermediate plate 6 facing side.
Sämtliche ein und derselben Endplatte 3 oder 4 zugeordneten äußeren Kardangelenke 35a, 35b liegen, in Achsrichtung der Hauptachse 5 betrachtet, bevorzugt auf einer zur Hauptachse 5 konzentrischen Kreislinie. Dies gilt im Übrigen auch für die Platzierung der einer jeweiligen Endplatte 3, 4 zugeordneten Endabschnitte 29 der Balgantriebe 25a.All one and the same end plate 3 or 4 associated outer universal joints 35a . 35b lie, in the axial direction of the main axis 5 considered, preferably on one to the main axis 5 concentric circle. Incidentally, this also applies to the placement of a respective end plate 3 . 4 associated end sections 29 the bellows drives 25a ,
Jede Synchronisationseinheit 27 verfügt über zwei Koppelglieder 56a, 56b, von denen das eine, erste Koppelglied 56a drehfest am zweiten Gelenkelement 53 des ersten äußeren Kardangelenkes 35a angeordnet ist, während das andere, zweite Koppelglied 56b drehfest am zweiten Gelenkelement 53 des zweiten äußeren Kardangelenkes 35b angeordnet ist. Die Koppelglieder 56a, 56b sind insbesondere stangenförmig ausgebildet und weisen an ihrem Außenumfang jeweils ein Außengewinde 57a, 57b auf. Diese Außengewinde 57a, 57b sind insbesondere als Steilgewinde konzipiert. Außerdem handelt es sich um gegensinnige Außengewinde 57a, 57b, wobei exemplarisch das erste Außengewinde 57a ein Linksgewinde und das zweite Außengewinde 57b ein Rechtsgewinde ist. Diese Außengewinde 57a, 57b gehören zu der Koppelgewindeeinrichtung 42.Each synchronization unit 27 has two coupling links 56a . 56b , of which the one, first coupling member 56a rotatably on the second joint element 53 of the first outer universal joint 35a is arranged while the other, second coupling member 56b rotatably on the second joint element 53 of the second outer universal joint 35b is arranged. The coupling links 56a . 56b are in particular rod-shaped and have on their outer circumference in each case an external thread 57a . 57b on. These external threads 57a . 57b are especially designed as coarse thread. In addition, it is opposing external thread 57a . 57b , where exemplarily the first external thread 57a a left-hand thread and the second external thread 57b is a right-hand thread. These external threads 57a . 57b belong to the coupling thread device 42 ,
Jedes Koppelglied 56 ragt ausgehend vom zugeordneten äußeren Kardangelenk 35a, 35b in Richtung zur Zwischenplatte 6.Each coupling link 56 protrudes from the associated outer universal joint 35a . 35b towards the intermediate plate 6 ,
Als weiteren Bestandteil enthält jede Synchronisationseinheit 27 ein an der Zwischenplatte 6 axial unbewegbar und zugleich drehbar abgestütztes Synchronisationsglied 58. Vorzugsweise ist das Synchronisationsglied 58 in dem Lagerkörper 38 entsprechend gelagert, so dass es bezüglich des Lagerkörpers 38 in Achsrichtung der Hauptachse 5 unbewegbar abgestützt ist, zugleich aber relativ zu dem Lagerkörper 38 verdrehbar ist. Der Lagerkörper 38 seinerseits ist zweckmäßigerweise verdrehgesichert an der Zwischenplatte 6 fixiert, ohne die relative Verschiebbarkeit bezüglich der Zwischenplatte 6 gemäß Pfeilen 48 zu beeinträchtigen. Die Verdrehsicherung des Lagerkörpers 38 ist beispielsweise dadurch realisiert, dass von einem oder von beiden Abstützbunden 46a, 46b eine Verdrehsicherungslasche 62 wegragt, die ein radial bezüglich der Hauptachse 5 orientiertes Langloch 63 aufweist, in das ein beispielsweise als Bolzen ausgebildetes und an der Zwischenplatte 6 angeordnetes Verdrehsicherungselement 64 hineinragt.As a further component contains each synchronization unit 27 one on the intermediate plate 6 axially immovable and at the same time rotatably supported synchronization member 58 , Preferably, the synchronization member 58 in the bearing body 38 stored accordingly, so that it with respect to the bearing body 38 in the axial direction of the main axis 5 is immovably supported, but at the same time relative to the bearing body 38 is rotatable. The bearing body 38 in turn, is suitably secured against rotation on the intermediate plate 6 fixed without the relative displacement with respect to the intermediate plate 6 according to arrows 48 to impair. The rotation of the bearing body 38 is realized, for example, that of one or both Abstützbunden 46a . 46b an anti-rotation tab 62 juts out, which is a radial with respect to the main axis 5 oriented slot 63 has, in the example designed as a bolt and on the intermediate plate 6 arranged anti-rotation element 64 protrudes.
Somit ist der vorzugsweise als Gehäuse ausgebildete Lagerkörper 38 mit translatorischem Querfreiheitsgrad und zugleich unverdrehbar an der Zwischenplatte 6 fixiert. Thus, the preferably formed as a housing bearing body 38 with translational transverse freedom and at the same time non-rotatable on the intermediate plate 6 fixed.
Das in oder an dem Lagerkörper 38 axial unbeweglich und zugleich drehbar gelagerte Synchronisationsglied 58 weist zwei von den einander entgegengesetzten Endabschnitten der Durchgangsbohrung 45 gebildete erste und zweite Gewindeabschnitte 65a, 65b auf, die gegensinnig gewendelt sind und die auch zu der Koppelgewindeeinrichtung 42 gehören. Exemplarisch enthält der erste Gewindeabschnitt 65a ein als Linksgewinde ausgebildetes Innengewinde und der zweite Gewindeabschnitt 65b ein als Rechtsgewinde ausgebildetes Innengewinde. Das erste Koppelglied 56a ist in den ersten Gewindeabschnitt 65a eingeschraubt, das zweite Koppelglied 56b in den zweiten Gewindeabschnitt 65b. Auf diese Weise ergibt sich insgesamt die schon erwähnte Koppelgewindeeinrichtung 42.The in or on the bearing body 38 axially immovable and at the same time rotatably mounted synchronization member 58 has two of the opposite end portions of the through hole 45 formed first and second threaded sections 65a . 65b on, which are coiled in the opposite direction and which also to the coupling device 42 belong. As an example, the first threaded section contains 65a a female thread formed as a left-hand thread and the second threaded portion 65b a female thread designed as a right-hand thread. The first coupling link 56a is in the first threaded section 65a screwed in, the second coupling member 56b in the second threaded section 65b , In this way, the overall results in the already mentioned coupling thread device 42 ,
Die Außengewinde 57a, 57b der Koppelglieder 56a, 56b und die damit zusammenwirkenden Innengewinde des ersten und zweiten Gewindeabschnittes 65a, 65b sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass ein nicht selbsthemmender Gewindeeingriff stattfindet. Insbesondere liegt ein sogenanntes Steilgewinde vor. Der Steigungswinkel des Gewindes liegt insbesondere im Bereich von 45°.The external threads 57a . 57b the coupling links 56a . 56b and the co-operating internal threads of the first and second threaded sections 65a . 65b are suitably designed so that a non-self-locking threaded engagement takes place. In particular, there is a so-called coarse thread. The pitch angle of the thread is in particular in the range of 45 °.
Wird nun beispielsweise einer der Linearantriebe 26 betätigt, so dass er die beiden Endplatten 3, 4 im Bereich der zugeordneten äußeren Kardangelenke 35a, 35b voneinander wegdrückt, ergibt sich durch den Gewindeeingriff zwischen dem Synchronisationsglied und den beiden Koppelgliedern 56 eine Drehbewegung des Synchronisationsgliedes 58 mit der Folge, dass sich die beiden Koppelglieder 56 stets nur gleichförmig, mit gleicher Geschwindigkeit und in stets einander axial entgegengesetzten Richtungen bewegen. Daraus resultiert die schon erwähnte symmetrisch stets gegensinnige Relativbewegung zwischen den beiden Endplatten 3, 4, unabhängig davon, welcher Linearantrieb 26 und wie viele Linearantriebe 26 momentan in welchem Ausmaß auch immer betätigt werden.Now, for example, one of the linear drives 26 pressed so that he has the two end plates 3 . 4 in the area of the associated outer cardan joints 35a . 35b Pushes away from each other, resulting from the threaded engagement between the synchronization member and the two coupling members 56 a rotational movement of the synchronization member 58 with the result that the two coupling links 56 always moving uniformly, at the same speed and in always axially opposite directions. This results in the already mentioned symmetrical always opposing relative movement between the two end plates 3 . 4 , regardless of which linear drive 26 and how many linear drives 26 currently being used to whatever extent.
Der weiter oben erwähnte Fluiddurchgang durch den Lagerkörper 38 zwecks Erhalt eines ständigen Druckausgleiches zwischen den beiden Antriebs-Teilräumen 32a, 32b findet exemplarisch in den nie vollständig dicht abgeschlossenen Zwischenräumen zwischen dem Lagerkörper 38 und dem Synchronisationsglied 58 sowie zwischen dem Synchronisationsglied 58 und den Koppelgliedern 56a, 56b statt.The above-mentioned fluid passage through the bearing body 38 to maintain a constant pressure equalization between the two drive compartments 32a . 32b finds an example in the never fully sealed interspaces between the bearing body 38 and the synchronization member 58 as well as between the synchronization element 58 and the coupling links 56a . 56b instead of.
Die Koppelglieder 56a, 56b sind vorzugsweise mit einem an der dem zugeordneten äußeren Kardangelenk 35a, 35b abgewandten Stirnseite offenen Sackloch 66 versehen, in dem sich die Rückstellfedereinrichtung 34 jeweils erstrecken kann, die außerdem die Durchgangsbohrung 45 durchsetzt. Zur gegenseitigen Vorspannung der beiden Endplatten 3, 4 ist die Rückstellfedereinrichtung 34 beim Ausführungsbeispiel stirnseitig an den beiden Koppelgliedern 56a, 56b oder an den an diesen Koppelgliedern 56a, 56b befestigten zweiten Gelenkelementen 53 eingehängt oder auf sonstige Weise fixiert.The coupling links 56a . 56b are preferably one with the associated outer universal joint 35a . 35b opposite end face open blind hole 66 provided in which the return spring means 34 can each extend, which also has the through hole 45 interspersed. For mutual bias of the two end plates 3 . 4 is the return spring device 34 in the embodiment frontally on the two coupling members 56a . 56b or at the on these coupling links 56a . 56b attached second hinge elements 53 hung or otherwise fixed.
Die Zwischenplatte 6 ist insbesondere derart beabstandet zwischen den beiden Endplatten 3, 4 angeordnet, dass ihr Abstand zu den Gelenkmittelpunkten 19 der beiden zentralen Kardangelenke 13a, 13b gleichgroß ist. Sie befindet sich also abstandsmittig zwischen diesen beiden Gelenkmittelpunkten 19.The intermediate plate 6 in particular is so spaced between the two end plates 3 . 4 arranged that their distance to the joint centers 19 of the two central cardan joints 13a . 13b is the same size. So it is located midway between these two joint centers 19 ,
Zu den Linearantrieben 26 ist anzumerken, dass eine Fixierung an der Zwischenplatte 6 nicht zwingend notwendig ist. Beispielsweise könnte jeder Balgantrieb 25a über einen einzigen, entsprechend länger ausgebildeten Balgkörper verfügen, der die Zwischenplatte 6, ohne daran anzugreifen, durchsetzt und lediglich an den beiden Endplatten 3, 4 befestigt ist.To the linear drives 26 It should be noted that a fixation on the intermediate plate 6 is not mandatory. For example, every balancer could 25a have a single, correspondingly longer trained bellows body, the intermediate plate 6 without attacking, interspersed and only at the two end plates 3 . 4 is attached.
Ebenso ist eine Ausgestaltung möglich, bei der mindestens ein Linearantrieb 26 und zweckmäßigerweise jeder Linearantrieb 26 lediglich zwischen einerseits einer der beiden Endplatten 3, 4 und andererseits der Zwischenplatte 6 wirksam ist. Selbst wenn nur zwischen einer Endplatte 3 oder 4 und der Zwischenplatte 6 Stellkräfte wirken, ergibt sich durch die zugeordnete Synchronisationseinheit 27 eine synchronisierte Rückwirkung auf die andere Endplatte 4 oder 3, so dass die symmetrisch gegensinnige Kinematik gewährleistet ist.Likewise, a configuration is possible in which at least one linear drive 26 and suitably each linear drive 26 only between on the one hand one of the two end plates 3 . 4 and on the other hand the intermediate plate 6 is effective. Even if only between an end plate 3 or 4 and the intermediate plate 6 Actuating forces act, results from the associated synchronization unit 27 a synchronized reaction to the other end plate 4 or 3 , so that the symmetrical opposing kinematics is guaranteed.
Die Linearantriebe 26 sind nicht zwingend als fluidbetätigte Linearantriebe auszuführen, sondern können alternativ auch als elektrisch betätigbare Linearantriebe, kurz: Elektroantriebe 67, konzipiert sein. In 5 ist eine solche Ausgestaltung beispielhaft schematisch illustriert. Bei einer Ausgestaltung als Elektroantrieb 67 empfiehlt es sich, den betreffenden Linearantrieb 26 so auszubilden und anzuordnen, dass er zwischen einer Endplatte 3 oder 4 und der Zwischenplatte 6 wirksam ist.The linear drives 26 are not necessarily designed as a fluid-operated linear actuators, but can alternatively also as electrically actuated linear actuators, in short: electric drives 67 to be conceived. In 5 Such an embodiment is illustrated schematically by way of example. In an embodiment as an electric drive 67 It is recommended that the respective linear actuator 26 so form and arrange it between an end plate 3 or 4 and the intermediate plate 6 is effective.
Das Ausführungsbeispiel der 5 illustriert eine antriebsmäßige Zwischenschaltung des Elektroantriebes 67 zwischen die erste Endplatte 3 und die Zwischenplatte 6. Beispielsweise hat der Elektroantrieb 67 einen am Lagerkörper 38 der Synchronisationseinheit 27 angeordneten Statorteil und einen an dem drehbaren Synchronisationsglied 58 angeordneten Rotorteil, so dass bei Betätigung des Elektroantriebes 67 das Synchronisationsglied 58 zu einer Drehbewegung um seine Längsachse antreibbar ist, was eine synchrone gegensinnige Linearbewegung der beiden mit dem Synchronisationsglied 58 in Gewindeeingriff stehenden Koppelglieder 56 zur Folge hat. Der Elektroantrieb 67 kann beispielsweise als kompakt bauender Hohlwellenmotor in den Lagerkörper 38 integriert werden.The embodiment of 5 illustrates a driving intermediate circuit of the electric drive 67 between the first end plate 3 and the intermediate plate 6 , For example, the electric drive 67 one on the bearing body 38 the synchronization unit 27 arranged stator and one on the rotatable synchronization member 58 arranged rotor part, so that upon actuation of the electric drive 67 the synchronization element 58 is drivable to a rotational movement about its longitudinal axis, resulting in a synchronous opposing linear movement of the two with the synchronization member 58 in threaded engagement coupling links 56 entails. The electric drive 67 For example, as a compact-build hollow shaft motor in the bearing body 38 to get integrated.
Bei einer solchen Art des Antriebes ist die Koppelgewindeeinrichtung 42 zweckmäßigerweise selbsthemmend ausgebildet, so dass die Steifigkeit gegenüber externen Störkräften erheblich erhöht wird. Die kinematische Grundfunktion ist bei einer solchen elektromotorischen Antriebsart die gleiche wie in Verbindung mit fluidbetätigten Linearantrieben 26.In such a type of drive is the coupling threaded device 42 expediently designed self-locking, so that the rigidity against external disturbance forces is considerably increased. The basic kinematic function is the same in such an electromotive type of drive as in connection with fluid operated linear actuators 26 ,
Um eine exakte Steuerung und bei Bedarf auch Regelung der Betriebsweise der Antriebseinheit 2 zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn jedem Linearantrieb 26 und/oder jeder Synchronisationseinheit 27 Positionserfassungsmittel 68 zugeordnet sind, mit deren Hilfe sich die Relativpositionen zwischen sich in Achsrichtung der Hauptachse 5 gegenüberliegenden Abschnitten der beiden Endplatten 3, 4 erfassen lassen. Die Positionserfassungsmittel 68 sind in der Zeichnung nur in 5 und dort auch nur in Verbindung mit einer der vorhandenen Antriebs- und Synchronisationseinheiten 25 illustriert. Diese Positionserfassungsmittel 68 enthalten pro Antriebs- und Synchronisationseinheit 25 einen an dem Lagerkörper 38 angeordneten Encoder 72, mit dem sich die Drehbewegung des auch als Spindelmutter bezeichenbaren Synchronisationsgliedes 58 erfassen lässt. Mittels der Encoder-Informationen kann einfach und präzise durch entsprechende Ansteuerung des zugeordneten Linearantriebes 26 eine Abstandsregelung zwischen den Gelenkmittelpunkten 55 der beiden jeweils zugeordneten äußeren Kardangelenke 35a, 35b realisiert werden.For precise control and, if necessary, regulation of the operating mode of the drive unit 2 it is beneficial if any linear actuator 26 and / or each synchronization unit 27 Position detection means 68 are assigned, with the help of which the relative positions between them in the axial direction of the main axis 5 opposite sections of the two end plates 3 . 4 to record. The position detecting means 68 are in the drawing only in 5 and there only in conjunction with one of the existing drive and synchronization units 25 illustrated. This position detection means 68 included per drive and synchronization unit 25 one on the bearing body 38 arranged encoder 72 , with which the rotational movement of the synonymous as spindle nut markable synchronization member 58 can capture. By means of the encoder information can be easily and precisely by appropriate control of the associated linear drive 26 a distance control between the joint centers 55 the two respectively associated outer universal joints 35a . 35b will be realized.