Die Erfindung betrifft eine Aktuatorvorrichtung mit einer pneumatischen Aktuatoreinheit, die eine Druckkammer umfasst. Durch Belüften und/oder Entlüften der Druckkammer lässt sich die Längserstreckung der Aktuatoreinheit verändern.The invention relates to an actuator device with a pneumatic actuator unit which comprises a pressure chamber. The longitudinal extent of the actuator unit can be changed by venting and / or venting the pressure chamber.
Aus der DE 10 2010 034 024 B4 ist eine Balganordnung mit einem äußeren Faltenbalg und einem inneren Faltenbalg bekannt. Jeder Faltenbalg verfügt über eine Mehrzahl von axial aufeinanderfolgend angeordneten Ringfalten, die zwei ringförmige Faltenschenkel aufweisen, welche an einem ringförmigen äußeren Scheitelbereich miteinander verbunden sind. Die Übergangsbereiche zwischen benachbarten Faltenschenkeln an den Scheitelbereichen und an den Taillenbereichen sind abgerundet, so dass sich ein wellenförmiger Wandverlauf ergibt. Als Material für die Faltenbälge wird ein Kunststoffmaterial verwendet.From the DE 10 2010 034 024 B4 a bellows arrangement with an outer bellows and an inner bellows is known. Each bellows has a plurality of annular folds arranged axially one behind the other, which have two annular fold legs which are connected to one another at an annular outer apex area. The transition areas between adjacent fold legs on the apex areas and on the waist areas are rounded, so that a wave-shaped wall profile results. A plastic material is used as the material for the bellows.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aktuatorvorrichtung mit einer günstig herstellbaren Aktuatoreinheit bereitzustellen.One object of the invention is to provide an actuator device with an actuator unit that can be manufactured at low cost.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Aktuatorvorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Aktuatorvorrichtung verfügt über eine pneumatische Aktuatoreinheit, die eine sich in eine Längsrichtung erstreckende, aus einem flächigen, faltbaren Werkstoff, insbesondere Papier, Karton oder Pappe, gefertigte Faltstruktur mit einer Mehrzahl an Faltkanten aufweist. Die Faltkanten unterteilen die Faltstruktur in eine Mehrzahl an Flächenabschnitten. Benachbarte Flächenabschnitte sind jeweils um eine jeweilige, zwischen den benachbarten Flächenabschnitten angeordnete Faltkante relativ zueinander verschwenkbar. Die Aktuatoreinheit umfasst ferner eine erste Druckkammer, die auf die Faltstruktur wirkt, so dass über eine Belüftung und/oder Entlüftung der ersten Druckkammer ein Verschwenken der Flächenabschnitte um die Faltkanten bewirkt werden kann, um die Längserstreckung der Faltstruktur zu verändern.The object is achieved by an actuator device according to claim 1. The actuator device has a pneumatic actuator unit which has a folding structure extending in a longitudinal direction and made of a flat, foldable material, in particular paper, cardboard or cardboard, with a plurality of fold edges. The fold edges subdivide the fold structure into a plurality of surface sections. Adjacent surface sections can each be pivoted relative to one another about a respective folding edge arranged between the adjacent surface sections. The actuator unit further comprises a first pressure chamber which acts on the folding structure, so that the surface sections can be pivoted about the folding edges via ventilation and / or venting of the first pressure chamber in order to change the longitudinal extent of the folding structure.
Im Gegensatz zum zitierten Stand der Technik umfasst die Aktuatoreinheit der erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung eine mehrere Faltkanten aufweisende Faltstruktur aus einem flächigen, faltbaren Werkstoff, wie Papier, Karton oder Pappe. Die Faltstruktur ist insbesondere als Origami-Struktur ausgeführt. Mit dem Begriff „Faltkante“ ist eine permanente, linienförmige Faltspitze gemeint. Jede Faltkante kann auch als Knickkante, scharfe Knickkante, Falzlinie oder Falzbruch bezeichnet werden. Jede Faltkante ist einer spitzen Falte zugehörig. Jede Faltkante ist durch Knicken des Werkstoffs gefertigt. Mit dem Begriff faltbarer Werkstoff ist ein Werkstoff gemeint, der permanente Faltkanten ausbilden kann - also Faltkanten, die auch beim Auffalten des Werkstoffs bestehen bleiben.In contrast to the cited prior art, the actuator unit of the actuator device according to the invention comprises a folding structure having a plurality of folding edges made of a flat, foldable material such as paper, cardboard or cardboard. The folding structure is designed in particular as an origami structure. The term "folding edge" means a permanent, linear folding tip. Each folding edge can also be referred to as a fold edge, sharp fold edge, fold line or fold break. Each folding edge is associated with a pointed fold. Each folding edge is made by folding the material. The term foldable material means a material that can form permanent folds - that is, folds that remain when the material is unfolded.
Durch die Verwendung einer solchen Faltstruktur kann bei der Aktuatoreinheit (im Gegensatz zum Stand der Technik) auf den Faltenbalg (bzw. die Faltenbälge) verzichtet werden. Es ist dadurch eine günstigere Herstellung möglich, insbesondere aus dem Grund, dass für die Herstellung der Faltstruktur kein Kautschukgummi oder NBR-Werkstoff benötigt wird.By using such a folding structure, the actuator unit (in contrast to the prior art) can do without the bellows (or the bellows). This enables cheaper production, in particular for the reason that no rubber or NBR material is required to produce the folding structure.
Ferner kann aufgrund der Faltstruktur eine sehr leichtgewichtige Aktuatoreinheit mit einem guten Leistungs-Gewichts-Verhältnis erzielt werden.Furthermore, due to the folding structure, a very lightweight actuator unit with a good power-to-weight ratio can be achieved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements are the subject of the subclaims.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer vorstehend beschriebenen Aktuatorvorrichtung, umfassend den Schritt: Belüften und/oder Endlüften der ersten Druckkammer, um die Längserstreckung der Faltstruktur zu verändern.The invention also relates to a method for operating an actuator device described above, comprising the step: ventilating and / or final venting of the first pressure chamber in order to change the longitudinal extent of the folding structure.
Vorzugsweise ist das Verfahren in Entsprechung zu einer Weiterbildung der Aktuatorvorrichtung ausgebildet.The method is preferably designed in accordance with a further development of the actuator device.
Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Darstellung einer Aktuatorvorrichtung,
- 2 eine schematische Darstellung einer Aktuatoreinheit in einem Neutralzustand,
- 3 eine schematische Darstellung der Aktuatoreinheit in einem verlängerten Zustand,
- 4 eine schematische Darstellung der Aktuatoreinheit in einem verkürzten Zustand,
- 5 eine Aktuatoreinheit mit einem alternativen Aufbau,
- 6 eine als Schwenkantrieb ausgeführte Aktuatoreinheit in einem Neutralzustand,
- 7 die als Schwenkantrieb ausgeführte Aktuatoreinheit in einem Schwenkzustand,
- 8 eine perspektivische Darstellung einer exemplarischen Ausgestaltung einer Faltstruktur.
Further exemplary details and exemplary embodiments are explained below with reference to the figures. It shows - 1 a schematic representation of an actuator device,
- 2 a schematic representation of an actuator unit in a neutral state,
- 3 a schematic representation of the actuator unit in an extended state,
- 4th a schematic representation of the actuator unit in a shortened state,
- 5 an actuator unit with an alternative structure,
- 6th an actuator unit designed as a swivel drive in a neutral state,
- 7th the actuator unit designed as a swivel drive in a swivel state,
- 8th a perspective view of an exemplary embodiment of a folding structure.
Die 1 zeigt eine Aktuatorvorrichtung 10, die eine pneumatische Aktuatoreinheit 1, einen Grundkörper 19 und ein über die pneumatische Aktuatoreinheit 1 zu betätigendes Objekt 21 umfasst. Die Aktuatorvorrichtung 10 stellt eine exemplarische Anwendungsumgebung für die Aktuatoreinheit 1 dar. Die Aktuatoreinheit 1 kann auch für sich genommen - also ohne den Grundkörper 19 und/oder das Objekt 21 - bereitgestellt sein.the 1 shows an actuator device 10 who have favourited a pneumatic actuator unit 1 , a basic body 19th and one via the pneumatic actuator unit 1 object to be actuated 21 includes. The actuator device 10 provides an exemplary application environment for the actuator unit 1 represent. The actuator unit 1 can also be taken on its own - i.e. without the main body 19th and / or the object 21 - be provided.
Die Aktuatorvorrichtung 10 ist insbesondere als Roboter, beispielsweise als Industrieroboter ausgeführt. Die Aktuatorvorrichtung 10 dient dazu, mittels der pneumatischen Aktuatoreinheit 1 das Objekt 21 zu betätigen. Insbesondere dient die Aktuatorvorrichtung 10 dazu, mittels der pneumatischen Aktuatoreinheit 1 das Objekt 21 in Bewegung zu versetzen und/oder eine Kraft auf das Objekt 21 auszuüben. Das Objekt 21 ist beispielsweise ein Werkzeug, ein Werkstück und/oder ein Transportgut.The actuator device 10 is designed in particular as a robot, for example as an industrial robot. The actuator device 10 is used by means of the pneumatic actuator unit 1 the object 21 to operate. The actuator device is used in particular 10 to do this, by means of the pneumatic actuator unit 1 the object 21 to set in motion and / or a force on the object 21 exercise. The object 21 is, for example, a tool, a workpiece and / or a transport item.
Die Aktuatoreinheit 1 ist beispielsweise ein Wegwerfprodukt, Einmalprodukt und/oder Einwegprodukt. Die Aktuatoreinheit 1 wird beispielsweise für eine begrenzte Anzahl von Malen benutzt und/oder bis eine Kontamination der Aktuatoreinheit 1 erfolgt. Die Aktuatoreinheit 1 wird dann von dem Grundkörper 19 abgenommen und beispielsweise entsorgt. Es wird dann eine neue Aktuatoreinheit 1 an den Grundkörper 19 befestigt.The actuator unit 1 is, for example, a disposable product, a single-use product and / or a single-use product. The actuator unit 1 is used, for example, for a limited number of times and / or until the actuator unit is contaminated 1 he follows. The actuator unit 1 is then from the main body 19th removed and disposed of, for example. It then becomes a new actuator unit 1 to the main body 19th attached.
Der Grundkörper 19 ist beispielsweise ein Roboterkörper. Exemplarisch steht die Aktuatorvorrichtung 10 mit dem Grundkörper 19 auf einem Boden, beispielsweise einer Fertigungshalle. Am Grundkörper 19 ist die Aktuatoreinheit 1 insbesondere abnehmbar angebracht. Exemplarisch verfügt der Grundkörper 19 über eine mechanische Schnittstelle 22, an der die Aktuatoreinheit 1 insbesondere abnehmbar angebracht ist.The basic body 19th is for example a robot body. The actuator device is an example 10 with the main body 19th on a floor, for example a production hall. On the main body 19th is the actuator unit 1 especially removably attached. The basic body is an example 19th via a mechanical interface 22nd on which the actuator unit 1 in particular is removably attached.
Die Aktuatorvorrichtung 10 umfasst zweckmäßigerweise eine Steuereinrichtung 23 zur pneumatischen Betätigung der Aktuatoreinheit 1. Die Steuereinrichtung 23 verfügt über eine Druck-Bereitstellungseinheit 24, die dazu dient, die Aktuatoreinheit 1 mit einem Überdruck und/oder einem Unterdruck zu beaufschlagen, um eine Betätigung der Aktuatoreinheit 1 zu bewirken. Die Druck-Bereitstellungseinheit 24 umfasst beispielsweise einen elektropneumatischen Wandler. Die Druck-Bereitstellungseinheit 24 ist beispielsweise ausgebildet, die Aktuatoreinheit 1 mit Druckluft zu belüften, um die Aktuatoreinheit 1 mit dem Überdruck zu beaufschlagen. Die Druck-Bereitstellungseinheit 24 ist ferner ausgebildet, die Aktuatoreinheit 1 zu entlüften, insbesondere zu vakuumieren, um die Aktuatoreinheit 1 mit dem Unterdruck zu beaufschlagen. Die Steuereinrichtung 23 umfasst exemplarisch ferner eine Steuereinheit 25, beispielsweise einen Microcontroller, die dazu dient, die Druck-Bereitstellungseinheit 24 anzusteuern, um die Betätigung der Aktuatoreinheit 1 zu bewirken. Die Steuereinrichtung 23 ist exemplarisch in dem Grundkörper 19 angeordnet.The actuator device 10 expediently comprises a control device 23 for pneumatic actuation of the actuator unit 1 . The control device 23 has a pressure supply unit 24 which serves the actuator unit 1 to apply an overpressure and / or a negative pressure in order to actuate the actuator unit 1 to effect. The pressure supply unit 24 includes, for example, an electropneumatic converter. The pressure supply unit 24 is designed, for example, the actuator unit 1 ventilate with compressed air to the actuator unit 1 to apply the overpressure. The pressure supply unit 24 is also designed, the actuator unit 1 to vent, in particular to vacuum seal the actuator unit 1 to apply the negative pressure. The control device 23 further includes, for example, a control unit 25th , for example a microcontroller that serves to control the pressure supply unit 24 to control the actuation of the actuator unit 1 to effect. The control device 23 is exemplary in the main body 19th arranged.
Die Aktuatorvorrichtung 10 umfasst exemplarisch wenigstens eine pneumatische Leitung 26, über die der Aktuatoreinheit 1 mit der Druck-Bereitstellungseinheit 24 pneumatisch verbunden ist. Exemplarisch umfasst die Aktuatorvorrichtung 10 zwei pneumatische Leitungen 26: eine erste pneumatische Leitung 26A und eine zweite pneumatische Leitung 26B. Über die beiden pneumatischen Leitungen 26A, 26B ist die Aktuatoreinheit 1 mit der Druck-Bereitstellungseinheit 24 pneumatisch verbunden. Die erste pneumatische Leitung 26A verbindet eine erste Druckkammer 5 der Aktuatoreinheit 1 pneumatisch mit der Druck-Bereitstellungseinheit 24. Die zweite pneumatische Leitung 26B verbindet eine zweite Druckkammer 14 der Aktuatoreinheit 1 pneumatisch mit der Druck-Bereitstellungseinheit 24.The actuator device 10 includes, for example, at least one pneumatic line 26th over which the actuator unit 1 with the pressure supply unit 24 is pneumatically connected. By way of example, the actuator device comprises 10 two pneumatic lines 26th : a first pneumatic line 26A and a second pneumatic line 26B . Via the two pneumatic lines 26A , 26B is the actuator unit 1 with the pressure supply unit 24 pneumatically connected. The first pneumatic line 26A connects a first pressure chamber 5 the actuator unit 1 pneumatically with the pressure supply unit 24 . The second pneumatic line 26B connects a second pressure chamber 14th the actuator unit 1 pneumatically with the pressure supply unit 24 .
Die Aktuatoreinheit 1 ist exemplarisch länglich ausgeführt und erstreckt sich mit ihrer Längsachse in eine Längsrichtung x. Die Längsrichtung x kann auch als x-Richtung bezeichnet werden. Orthogonal zur Längsrichtung x verläuft eine z-Richtung.The actuator unit 1 is designed as an example elongated and extends with its longitudinal axis in a longitudinal direction x. The longitudinal direction x can also be referred to as the x direction. A z-direction runs orthogonally to the longitudinal direction x.
Die Aktuatoreinheit 1 umfasst eine Faltstruktur 2. Die Faltstruktur 2 kann auch als Origami-Struktur bezeichnet werden. Die Faltstruktur 2 ist vorzugsweise als Ziehharmonika-Struktur ausgebildet. Die Faltstruktur 2 erstreckt sich in die Längsrichtung x. Exemplarisch ist die Faltstruktur 2 länglich ausgeführt und erstreckt sich mit ihrer Längsachse in die Längsrichtung x. Die Faltstruktur 2 ist zweckmäßigerweise schlauchförmig ausgeführt. Die schlauchförmige Faltstruktur 2 ist mit ihrer Schlauchachse parallel zur Längsrichtung x ausgerichtet. Die Faltstruktur 2 ist zweckmäßigerweise zylindrisch ausgeführt. Vorzugsweise verfügt die Faltstruktur 2 über einen Polygon-förmigen, exemplarisch einen Hexagon-förmigen, Querschnitt.The actuator unit 1 includes a folding structure 2 . The folding structure 2 can also be called an origami structure. The folding structure 2 is preferably designed as an accordion structure. The folding structure 2 extends in the longitudinal direction x. The folding structure is exemplary 2 executed elongated and extends with its longitudinal axis in the longitudinal direction x. The folding structure 2 is expediently designed tubular. The tubular folding structure 2 is aligned with its hose axis parallel to the longitudinal direction x. The folding structure 2 is expediently cylindrical. The folding structure preferably has 2 via a polygon-shaped, exemplarily a hexagon-shaped, cross-section.
Die Faltstruktur 2 ist aus einem flächigen, faltbaren Werkstoff, insbesondere Papier, Karton oder Pappe, gefertigt. Bei dem flächigen, faltbaren Werkstoff kann es sich ferner um eine Folie, eine Metallfolie, ein Fasermaterial, eine Karbonstruktur, einen Kunststoff und/oder ein 3D-gedrucktes Material handeln. Als flächiger Werkstoff soll insbesondere ein Werkstoff bezeichnet werden, dessen Breite und Höhe um ein Vielfaches, beispielsweise wenigstens um den Faktor 100 oder 1000, größer sind als dessen Dicke. Der flächige Werkstoff ist beispielsweise ein Blatt, insbesondere ein Blatt Papier oder Karton. Die Faltstruktur 2 ist insbesondere durch Falten, insbesondere Umknicken, des flächigen Werkstoffs gefertigt. Beispielsweise ist die Faltstruktur 2 aus gefaltetem Papier, gefaltetem Karton oder gefalteter Pappe gefertigt. Vorzugsweise ist die Faltstruktur 2 gefaltetes Papier, gefalteter Karton oder gefaltete Pappe. Der flächige Werkstoff ist insbesondere nicht elastisch. Die Faltstruktur ist zweckmäßig einstückig ausgeführt.The folding structure 2 is made of a flat, foldable material, in particular paper, cardboard or cardboard. The flat, foldable material can also be a foil, a metal foil, a fiber material, a carbon structure, a plastic and / or a 3D-printed material. A flat material is to be referred to in particular as a material whose width and height are multiple, for example at least by the factor 100 or 1000 , are greater than its thickness. The flat material is, for example, a sheet, in particular a sheet of paper or cardboard. The folding structure 2 is made in particular by folding, in particular bending over, the flat material. For example is the folding structure 2 made of folded paper, folded cardboard or folded cardboard. Preferably the folding structure is 2 folded paper, folded cardboard, or folded cardboard. In particular, the flat material is not elastic. The folding structure is expediently made in one piece.
Die Faltstruktur 2 umfasst eine Mehrzahl an Faltkanten 3. Der besseren Übersicht halber sind in der 1 jeweils nur die (von der linken Seite ausgehend) ersten vier Faltkanten 3 mit dem Bezugszeichen „3“ versehen. Die Faltkanten 3 sind in Längsrichtung x hintereinander angeordnet. Zweckmäßigerweise verlaufen die Faltkanten 3 jeweils in eine jeweilige Faltkanten-Richtung, die von der Längsrichtung x verschieden ist. Die Faltkanten-Richtung verläuft beispielsweise orthogonal zur Längsrichtung x und/oder orthogonal zur z-Richtung. Die Faltkanten 3 sind zweckmäßigerweise durch Falten, insbesondere Umknicken, des flächigen Werkstoffs, gefertigt. Die Faltkanten 3 sind zweckmäßigerweise irreversibel und/oder permanent. An jeder Faltkante 3 laufen zwei jeweilige, benachbarte Flächenabschnitte 4 der Faltstruktur 2 zusammen. Insbesondere laufen an jeder Faltkante 3 zwei jeweilige, benachbarte Flächenabschnitte 4 der Faltstruktur 2 spitz zusammen. Die Faltkanten 3 sind zweckmäßigerweise linienförmig und können auch als Faltlinien bezeichnet werden. Jede Faltkante 3 ist exemplarisch ein spitzer Knick im flächigen Werkstoff.The folding structure 2 comprises a plurality of fold edges 3 . For the sake of clarity, the 1 only the first four fold edges (starting from the left side) 3 provided with the reference number “3”. The folding edges 3 are arranged one behind the other in the longitudinal direction x. The folding edges expediently run 3 each in a respective folding edge direction which is different from the longitudinal direction x. The folding edge direction runs, for example, orthogonally to the longitudinal direction x and / or orthogonally to the z direction. The folding edges 3 are expediently manufactured by folding, in particular bending over, the flat material. The folding edges 3 are expediently irreversible and / or permanent. On every folding edge 3 two respective, neighboring surface sections run 4th the folding structure 2 together. In particular, run on every folding edge 3 two respective, adjacent surface sections 4th the folding structure 2 pointed together. The folding edges 3 are expediently linear and can also be referred to as fold lines. Every folding edge 3 is an example of a sharp bend in the flat material.
Die Faltkanten 3 unterteilen die Faltstruktur 2 in eine Mehrzahl an Flächenabschnitten 4. Jeweilige benachbarte Flächenabschnitte 4 sind jeweils um eine jeweilige, zwischen den benachbarten Flächenabschnitten 4 angeordnete Faltkante 3 relativ zueinander verschwenkbar. Die Faltkanten 3 fungieren insbesondere als Festkörperscharnier oder Filmscharniere zwischen benachbarten Flächenabschnitten 4. Die Flächenabschnitte 4 sind zweckmäßigerweise eben.The folding edges 3 subdivide the folding structure 2 into a plurality of surface sections 4th . Respective neighboring area sections 4th are each by a respective one between the adjacent surface sections 4th arranged folding edge 3 pivotable relative to each other. The folding edges 3 act in particular as a solid-state hinge or film hinges between adjacent surface sections 4th . The surface sections 4th are expediently flat.
Exemplarisch weist die Faltstruktur 2 (in einem x-z-Schnitt) einen Zickzack-Verlauf auf. Beispielsweise umfasst die Faltstruktur 2 eine Mehrzahl an Talfalten 7 und Bergfalten 8, die in Längsrichtung alternierend angeordnet sind. Jede Talfalte 7 und jede Bergfalte 8 umfasst eine jeweilige Faltkante 3. Die Talfalten 7 und Bergfalten 8 sind zweckmäßigerweise jeweils zackenförmig (in einem x-z-Schnitt).The folding structure is exemplary 2 (in an xz section) on a zigzag course. For example, the folding structure includes 2 a plurality of valley folds 7th and mountain folds 8th which are arranged alternately in the longitudinal direction. Every fold in the valley 7th and every mountain fold 8th includes a respective folding edge 3 . The valley folds 7th and mountain folds 8th are expediently each serrated (in an xz section).
Als Talfalten 7 sollen Falten bezeichnet werden, die sich zum Äußeren der Faltstruktur 2 hin öffnen. Von dem Inneren der Faltstruktur 2 aus betrachtet stellen die Talfalten 7 jeweilige Täler dar. Bei den Talfalten 7 handelt es sich um spitze Einbuchtungen (relativ zu dem Inneren der Faltstruktur 2) .As valley folds 7th are intended to denote folds that extend to the exterior of the fold structure 2 open to. From the inside of the folding structure 2 seen from the valley folds 7th respective valleys. At the valley folds 7th it is pointed indentations (relative to the interior of the folding structure 2 ).
Als Bergfalten 8 sollen Falten bezeichnet werden, die sich zum Inneren der Faltstruktur hin öffnen. Von dem Inneren der Faltstruktur 2 aus betrachtet stellen die Bergfalten 8 jeweilige Berge dar. Bei den Bergfalten 8 handelt es sich um spitze Ausbuchtungen (relativ zu dem Inneren der Faltstruktur 2) .As mountain folds 8th are intended to refer to folds that open towards the interior of the fold structure. From the inside of the folding structure 2 seen from the mountain folds 8th respective mountains. At the mountain folds 8th it is pointed bulges (relative to the inside of the fold structure 2 ).
Die Erstreckung der Faltstruktur 2 in x-Richtung soll auch als Längserstreckung 6 bezeichnet werden. Die Längserstreckung 6 der Faltstruktur 2 ist durch Verschwenken der Flächenabschnitte 4 um die Faltkanten 3 veränderbar. Bei einer Vergrößerung der Winkel zwischen benachbarten Flächenabschnitten 4 verlängert sich die Längserstreckung 6 und bei einer Verkleinerung der Winkel zwischen benachbarten Flächenabschnitten 4 verkürzt sich die Längserstreckung 6. Bei einer Vergrößerung der Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 verlängert sich also die Längserstreckung 6 und bei einer Verkleinerung der Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 verkürzt sich die Längserstreckung 6.The extension of the folding structure 2 in the x-direction should also be considered as a longitudinal extension 6th are designated. The longitudinal extension 6th the folding structure 2 is by pivoting the surface sections 4th around the folds 3 changeable. When the angle between adjacent surface sections is increased 4th the longitudinal extension is extended 6th and when the angle between adjacent surface sections is reduced 4th the longitudinal extension is shortened 6th . With an increase in the angles of the valley folds 7th and mountain folds 8th So the longitudinal extension is extended 6th and with a decrease in the angles of the valley folds 7th and mountain folds 8th the longitudinal extension is shortened 6th .
Die Aktuatoreinheit 1 umfasst exemplarisch ein erstes Endstück 27. Das erste Endstück 27 bildet eine erste Stirnseite der Aktuatoreinheit 1. Die erste Stirnseite der Aktuatoreinheit 1 ist dem Grundkörper 19 zugewandt. Das erste Endstück 27 ist zweckmäßigerweise an der mechanischen Schnittstelle 22 anbringbar. Das erste Endstück 27 ist exemplarisch plattenförmig ausgeführt. Exemplarisch weist das erste Endstück 27 einen ersten pneumatischen Anschluss 28 auf, der pneumatisch mit der ersten Druckkammer 5 verbunden ist. In einem Zustand, in dem das erste Endstück 27 an dem Grundkörper 19 befestigt ist, ist der erste pneumatische Anschluss 28 pneumatisch mit der ersten pneumatischen Leitung 26A verbunden. Exemplarisch weist das erste Endstück 27 ferner einen zweiten pneumatischen Anschluss 29 auf, der pneumatisch mit der zweiten Druckkammer 14 verbunden ist. In einem Zustand, in dem das erste Endstück 27 an dem Grundkörper 19 befestigt ist, ist der zweite pneumatische Anschluss 29 pneumatisch mit der zweiten pneumatischen Leitung 26B verbunden.The actuator unit 1 includes, for example, a first end piece 27 . The first end piece 27 forms a first end face of the actuator unit 1 . The first face of the actuator unit 1 is the basic body 19th facing. The first end piece 27 is expediently at the mechanical interface 22nd attachable. The first end piece 27 is exemplarily designed in the form of a plate. As an example, the first end piece 27 a first pneumatic connection 28 on, the pneumatic one with the first pressure chamber 5 connected is. In a state in which the first end piece 27 on the main body 19th attached is the first pneumatic connection 28 pneumatic with the first pneumatic line 26A tied together. As an example, the first end piece 27 also a second pneumatic connection 29 on, the pneumatic with the second pressure chamber 14th connected is. In a state in which the first end piece 27 on the main body 19th is attached, is the second pneumatic connection 29 pneumatically with the second pneumatic line 26B tied together.
Exemplarisch verläuft der erste und/oder zweite pneumatische Anschluss 28, 29 von einer dem Grundkörper 19 zugewandten Außenseite des Endstücks 27 durch das Endstück zu einer dem Grundkörper 19 abgewandten Innenseite des Endstücks 27.The first and / or second pneumatic connection runs as an example 28 , 29 of one of the main body 19th facing outside of the end piece 27 through the end piece to one of the base body 19th facing away from the inside of the end piece 27 .
An der Innenseite des ersten Endstücks 27 ist die Faltstruktur 2 befestigt, insbesondere mit einer ersten, zweckmäßigerweise offenen Stirnseite der Faltstruktur 2.On the inside of the first end piece 27 is the folding structure 2 attached, in particular with a first, expediently open end face of the folding structure 2 .
Die Aktuatoreinheit 1 umfasst exemplarisch ferner ein zweites Endstück 31. Das zweite Endstück 31 bildet eine zweite Stirnseite der Aktuatoreinheit 1. Die zweite Stirnseite der Aktuatoreinheit 1 ist dem Grundkörper 19 abgewandt. Am zweiten Endstück 31, insbesondere an dessen Außenseite, ist exemplarisch das Objekt 21 angeordnet. An der Innenseite des zweiten Endstücks 31 ist die Faltstruktur 2 befestigt, insbesondere mit einer zweiten, zweckmäßigerweise offenen Stirnseite der Faltstruktur 2.The actuator unit 1 further includes, for example, a second end piece 31 . The second end piece 31 forms a second end face of the actuator unit 1 . The second face of the actuator unit 1 is the basic body 19th turned away. On the second end piece 31 The object, especially on its outside, is exemplary 21 arranged. On the inside of the second end piece 31 is the folding structure 2 attached, in particular with a second, expediently open end face of the folding structure 2 .
Die Faltstruktur 2 ist also zwischen den beiden Endstücken 27, 31 angeordnet. Die beiden Endstücke 27, 31 sind über die Faltstruktur 2 mechanisch miteinander verbunden. Die beiden Endstücke 27, 31 verschließen die offenen Stirnseiten der insbesondere schlauchförmig ausgeführten Faltstruktur 2. Durch eine Veränderung der Längserstreckung der Faltstruktur 2 wird der Abstand zwischen den beiden Endstücken 27, 31 verändert.The folding structure 2 is therefore between the two end pieces 27 , 31 arranged. The two End pieces 27 , 31 are about the folding structure 2 mechanically connected to each other. The two end pieces 27 , 31 close the open end faces of the folded structure, which is in particular tubular 2 . By changing the length of the folding structure 2 becomes the distance between the two end pieces 27 , 31 changes.
Die Aktuatoreinheit 1 umfasst die erste Druckkammer 5. Die erste Druckkammer 5 wirkt auf die Faltstruktur 2. Durch eine Belüftung und/oder Entlüftung der ersten Druckkammer 5, beispielsweise mittels der Druck-Bereitstellungseinheit 24, kann ein Verschwenken der Flächenabschnitte 4 um die Faltkanten 3 bewirkt werden, um die Längserstreckung 6 der Faltstruktur 2 zu verändern.The actuator unit 1 includes the first pressure chamber 5 . The first pressure chamber 5 acts on the folding structure 2 . By venting and / or venting the first pressure chamber 5 , for example by means of the pressure supply unit 24 , the surface sections can be pivoted 4th around the folds 3 be effected to the longitudinal extent 6th the folding structure 2 to change.
Exemplarisch wird die erste Druckkammer 5 durch die Faltstruktur 2 begrenzt.The first pressure chamber is an example 5 through the folding structure 2 limited.
Die Aktuatoreinheit 1 umfasst vorzugsweise ferner eine erste Folie 9, durch die die erste Druckkammer 5 begrenzt ist. Die erste Druckkammer 5 wird insbesondere durch die Faltstruktur 2, die erste Folie 9 und zweckmäßigerweise das erste Endstück 27 und oder das zweite Endstück 31 begrenzt.The actuator unit 1 preferably further comprises a first film 9 through which the first pressure chamber 5 is limited. The first pressure chamber 5 is particularly due to the folding structure 2 , the first slide 9 and expediently the first end piece 27 and or the second end piece 31 limited.
Exemplarisch umgibt die erste Druckkammer 5 die Faltstruktur 2 radial. Die erste Druckkammer 5 ist auf einer ersten Seite, insbesondere auf einer äußeren Umfangsseite, der Faltstruktur 2 angeordnet.The first pressure chamber surrounds as an example 5 the folding structure 2 radial. The first pressure chamber 5 is on a first side, in particular on an outer peripheral side, of the folding structure 2 arranged.
Exemplarisch bildet die erste Folie 9 einen ersten Folienschlauch 11, in dem die Faltstruktur 2 angeordnet ist. Die erste Druckkammer 5 ist zweckmäßigerweise durch einen ersten radialen Zwischenraum 12 zwischen dem ersten Folienschlauch 11 und der Faltstruktur 2 gebildet. Der erste radiale Zwischenraum 12 hat insbesondere eine hohlzylindrische Form. Der erste Folienschlauch 11 ist exemplarisch koaxial zur Faltstruktur 2 angeordnet. Insbesondere umgibt der erste Folienschlauch 11 die Faltstruktur 2 radial. Der erste Folienschlauch 11 weist exemplarisch eine erste, insbesondere offene, Stirnseite auf, die zweckmäßigerweise an der Innenseite des ersten Endstücks 27 befestigt ist. Der erste Folienschlauch 11 weist zweckmäßigerweise eine zweite, insbesondere offene Stirnseite auf, die zweckmäßigerweise an der Innenseite des zweiten Endstücks 31 befestigt ist.The first slide is an example 9 a first tube of film 11 in which the folding structure 2 is arranged. The first pressure chamber 5 is expediently through a first radial gap 12th between the first tube of film 11 and the folding structure 2 educated. The first radial space 12th in particular has a hollow cylindrical shape. The first tube of film 11 is exemplarily coaxial to the folding structure 2 arranged. In particular, the first film tube surrounds 11 the folding structure 2 radial. The first tube of film 11 has, for example, a first, in particular open, end face, which is expediently on the inside of the first end piece 27 is attached. The first tube of film 11 expediently has a second, in particular open end face, which is expediently on the inside of the second end piece 31 is attached.
Exemplarisch umhüllt die erste Folie 9, insbesondere der erste Folienschlauch 11, die Faltstruktur 2. Exemplarisch ist die erste Folie 9, insbesondere der erste Folienschlauch 11, nicht an der Faltstruktur 2 befestigt. Die erste Folie 9, insbesondere der erste Folienschlauch 11, legt sich zweckmäßigerweise von außen an die Faltstruktur 2 an, insbesondere dann, wenn die erste Druckkammer 5 mit einem Unterdruck beaufschlagt ist.The first film wraps as an example 9 , especially the first tube of film 11 , the folding structure 2 . The first slide is an example 9 , especially the first tube of film 11 , not the folding structure 2 attached. The first slide 9 , especially the first tube of film 11 , expediently lies against the folding structure from the outside 2 on, especially if the first pressure chamber 5 is applied with a negative pressure.
Vorzugsweise umfasst die Aktuatoreinheit 1 ferner eine zweite Druckkammer 14. Die zweite Druckkammer 14 wirkt auf die Faltstruktur 2. Über eine Belüftung und/oder Entlüftung der zweiten Druckkammer 14, beispielsweise mittels der Druck-Bereitstellungseinheit 24, kann ein Verschwenken der Flächenabschnitte 4 um die Faltkanten 3 bewirkt werden, um die Längserstreckung 6 der Faltstruktur 2 zu verändern.The actuator unit preferably comprises 1 furthermore a second pressure chamber 14th . The second pressure chamber 14th acts on the folding structure 2 . Via a ventilation and / or venting of the second pressure chamber 14th , for example by means of the pressure supply unit 24 , the surface sections can be pivoted 4th around the folds 3 be effected to the longitudinal extent 6th the folding structure 2 to change.
Exemplarisch ist die zweite Druckkammer 14 auf einer zweiten Seite, insbesondere auf einer inneren Umfangsseite, der Faltstruktur 2 angeordnet. Insbesondere ist die zweite Druckkammer 14 durch den gesamten Innenraum 18 der schlauchförmigen Faltstruktur 2 gebildet. Der Innenraum 18 wird exemplarisch durch die Faltstruktur 2 und die Endstücke 27, 31 begrenzt. Der Innenraum 18 ist insbesondere zylindrisch und erstreckt sich mit seiner Längsachse in x-Richtung.The second pressure chamber is an example 14th on a second side, in particular on an inner circumferential side, of the folding structure 2 arranged. In particular, the second pressure chamber 14th through the entire interior 18th the tubular folding structure 2 educated. The interior 18th is exemplified by the folding structure 2 and the end pieces 27 , 31 limited. The interior 18th is in particular cylindrical and extends with its longitudinal axis in the x-direction.
Die 2 bis 4 zeigen die Aktuatoreinheit 1 in verschiedenen Druckbeaufschlagungszuständen, über die verschiedene Längserstreckungen 6 der Aktuatoreinheit 1 bewirkt werden können.the 2 until 4th show the actuator unit 1 in different pressurization states, over the different longitudinal extensions 6th the actuator unit 1 can be effected.
In der 2 befindet sich die Aktuatoreinheit 1 in einem ersten Druckbeaufschlagungszustand. Der erste Druckbeaufschlagungszustand kann auch als Normalzustand oder Neutralzustand bezeichnet werden. Im ersten Druckbeaufschlagungszustand weist die Aktuatoreinheit 1 eine erste Längserstreckung 6 auf. Ferner liegen die Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 im ersten Druckbeaufschlagungszustand in einem ersten Winkelbereich, beispielsweise in einem Bereich zwischen 80 und 100 Grad.In the 2 is the actuator unit 1 in a first pressurization state. The first pressurization state can also be referred to as the normal state or the neutral state. In the first pressurization state, the actuator unit 1 a first longitudinal extension 6th on. Furthermore, there are the angles of the valley folds 7th and mountain folds 8th in the first pressurization state in a first angular range, for example in a range between 80 and 100 degrees.
Der erste Druckbeaufschlagungszustand wird beispielsweise dadurch erzielt, dass die erste Druckkammer 5 und die zweite Druckkammer 14 in einen drucklosen Zustand versetzt werden. Ein druckloser Zustand ist beispielsweise dann gegeben, wenn die jeweilige Druckkammer 5, 14 pneumatisch mit der Atmosphäre verbunden ist und/oder den Atmosphärendruck aufweist. Exemplarisch bewirkt die Druck-Bereitstellungseinheit 24 durch Belüften und/oder Entlüften der ersten Druckkammer 5 und/oder der zweiten Druckkammer 14, dass die erste Druckkammer 5 und/oder die zweite Druckkammer 14 den drucklosen Zustand aufweisen.The first pressurization state is achieved, for example, in that the first pressure chamber 5 and the second pressure chamber 14th be placed in a pressureless state. A pressureless state is given, for example, when the respective pressure chamber 5 , 14th is pneumatically connected to the atmosphere and / or has atmospheric pressure. The pressure supply unit has an exemplary effect 24 by venting and / or venting the first pressure chamber 5 and / or the second pressure chamber 14th that the first pressure chamber 5 and / or the second pressure chamber 14th show the pressureless state.
In der 3 befindet sich die Aktuatoreinheit 1 in einem zweiten Druckbeaufschlagungszustand. Der zweite Druckbeaufschlagungszustand kann auch als verlängerter Zustand bezeichnet werden. Im zweiten Druckbeaufschlagungszustand weist die Aktuatoreinheit 1 eine zweite Längserstreckung 6 auf, die länger ist als die erste Längserstreckung 6. Ferner liegen die Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 im ersten Druckbeaufschlagungszustand in einem zweiten Winkelbereich, der größer ist als der erste Winkelbereich. Im zweiten Druckbeaufschlagungszustand sind also die Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 größer als im ersten Druckbeaufschlagungszustand.In the 3 is the actuator unit 1 in a second pressurization state. The second pressurization state can also be referred to as an extended state. In the second pressurization state, the actuator unit 1 a second longitudinal extension 6th which is longer than the first longitudinal extension 6th . Furthermore, there are the angles of the valley folds 7th and mountain folds 8th in the first pressurization state in a second angular range that is greater than the first angular range. In the second pressurization state, therefore, the angles of the valley folds are 7th and mountain folds 8th greater than in the first pressurization state.
Der zweite Druckbeaufschlagungszustand wird beispielsweise dadurch erzielt, dass die erste Druckkammer 5 in den drucklosen Zustand versetzt wird und die zweite Druckkammer 14 in einen belüfteten Zustand versetzt wird. Ein belüfteter Zustand ist beispielsweise bei einem Druck größer als dem Atmosphärendruck gegeben. Der belüftete Zustand kann auch als Überdruckzustand bezeichnet werden. Exemplarisch bewirkt die Druck-Bereitstellungseinheit 24 durch Belüften und/oder Entlüften der ersten Druckkammer 5, dass die erste Druckkammer 5 den drucklosen Zustand aufweist. Ferner bewirkt die Druck-Bereitstellungseinheit 24 durch Belüften der zweiten Druckkammer 14, dass die zweite Druckkammer 14 den belüfteten Zustand aufweist.The second pressurization state is achieved, for example, in that the first pressure chamber 5 is placed in the pressureless state and the second pressure chamber 14th is placed in a ventilated state. A ventilated state is given, for example, at a pressure greater than atmospheric pressure. The ventilated state can also be referred to as an overpressure state. The pressure supply unit has an exemplary effect 24 by venting and / or venting the first pressure chamber 5 that the first pressure chamber 5 has the pressureless state. Furthermore, the pressure supply unit effects 24 by venting the second pressure chamber 14th that the second pressure chamber 14th shows the ventilated state.
Zweckmäßigerweise ist also die Faltstruktur 2 durch eine Belüftung der zweiten Druckkammer 14 in Längsrichtung x verlängerbar.The folding structure is therefore expedient 2 by venting the second pressure chamber 14th Extendable in the longitudinal direction x.
In der 4 befindet sich die Aktuatoreinheit 1 in einem dritten Druckbeaufschlagungszustand. Der dritte Druckbeaufschlagungszustand kann auch als verkürzter Zustand bezeichnet werden. Im dritten Druckbeaufschlagungszustand weist die Aktuatoreinheit 1 eine dritte Längserstreckung 6 auf, die kürzer ist als die erste Längserstreckung 6. Ferner liegen die Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 im dritten Druckbeaufschlagungszustand in einem dritten Winkelbereich, der kleiner ist als der erste Winkelbereich. Im dritten Druckbeaufschlagungszustand sind also die Winkel der Talfalten 7 und Bergfalten 8 kleiner als im ersten Druckbeaufschlagungszustand.In the 4th is the actuator unit 1 in a third pressurization state. The third pressurization state can also be referred to as a shortened state. In the third pressurization state, the actuator unit 1 a third longitudinal extension 6th which is shorter than the first longitudinal extension 6th . Furthermore, there are the angles of the valley folds 7th and mountain folds 8th in the third pressurization state in a third angular range which is smaller than the first angular range. In the third pressurization state, therefore, are the angles of the valley folds 7th and mountain folds 8th smaller than in the first pressurization state.
Der dritte Druckbeaufschlagungszustand wird beispielsweise dadurch erzielt, dass die erste Druckkammer 5 in einen Unterdruck-Zustand versetzt wird und die zweite Druckkammer 14 in den drucklosen Zustand versetzt wird. Ein Unterdruck-Zustand ist beispielsweise dann gegeben, wenn der Druck kleiner als der Atmosphärendruck ist. Exemplarisch bewirkt die Druck-Bereitstellungseinheit 24 durch Entlüften, insbesondere Vakuumieren, der ersten Druckkammer 5, dass die erste Druckkammer 5 den Unterdruck-Zustand aufweist. Ferner bewirkt die Druck-Bereitstellungseinheit 24 durch Belüften und/oder Entlüften der zweiten Druckkammer 14, dass die zweite Druckkammer 14 den drucklosen Zustand aufweist.The third pressurization state is achieved, for example, in that the first pressure chamber 5 is placed in a negative pressure state and the second pressure chamber 14th is put into the pressureless state. A negative pressure condition is given, for example, when the pressure is less than atmospheric pressure. The pressure supply unit has an exemplary effect 24 by venting, in particular vacuuming, the first pressure chamber 5 that the first pressure chamber 5 has the negative pressure state. Furthermore, the pressure supply unit effects 24 by venting and / or venting the second pressure chamber 14th that the second pressure chamber 14th has the pressureless state.
Die Faltstruktur 2 ist also durch eine Entlüftung, insbesondere auf einen Unterdruck, der ersten Druckkammer 5 in Längsrichtung x verkürzbar.The folding structure 2 is therefore by venting, in particular to a negative pressure, of the first pressure chamber 5 can be shortened in the longitudinal direction x.
Zweckmäßigerweise ist die Steuereinrichtung 23 ausgebildet, in Ansprechen auf einen ersten Steuerbefehl den ersten Druckbeaufschlagungszustand, in Ansprechen auf einen zweiten Steuerbefehl den zweiten Druckbeaufschlagungszustand und/oder in Ansprechen auf einen dritten Steuerbefehl den dritten Druckbeaufschlagungszustand zu bewirken.The control device is expedient 23 designed to bring about the first pressurization state in response to a first control command, the second pressurization state in response to a second control command and / or the third pressurization state in response to a third control command.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Aktuatorvorrichtung 10 zweckmäßigerweise ausgebildet, die erste Druckkammer 5 mit einem ersten Druck und die zweite Druckkammer 14 mit einem von dem ersten Druck verschiedenen zweiten Druck zu beaufschlagen, um zu bewirken, dass die Faltstruktur 2 eine Zwischen-Längserstreckung einnimmt, die zwischen der ersten und der zweiten Längserstreckung oder zwischen der dritten und der ersten Längserstreckung liegt. Zweckmäßigerweise sind der erste Druck und der zweite Druck größer als der Atmosphärendruck und/oder kleiner als der von der Aktuatorvorrichtung 10 maximal in den Druckkammern 5, 14 bereitstellbare Druck. Die Aktuatorvorrichtung 10 ist insbesondere ausgebildet, durch die Bereitstellung einer Mehrzahl von verschiedenen ersten Drücken und zweiten Drücken - also einer Mehrzahl von verschiedenen Kombinationen aus ersten Drücken und zweiten Drücken - eine Mehrzahl von Zwischen-Längserstreckungen zu bewirken. Zweckmäßigerweise wird jede Zwischen-Längserstreckung durch einen entsprechenden Steuerbefehl an die Steuereinrichtung 23 vorgegeben. Zweckmäßigerweise ist die Aktuatorvorrichtung 10 ausgebildet, jede Zwischen-Längserstreckung eine insbesondere durch den Steuerbefehl vorgegebene Zeitperiode lang zu halten.According to a further embodiment, the actuator device 10 expediently designed, the first pressure chamber 5 with a first pressure and the second pressure chamber 14th to apply a second pressure different from the first pressure in order to cause the folding structure 2 occupies an intermediate longitudinal extent which lies between the first and the second longitudinal extent or between the third and the first longitudinal extent. The first pressure and the second pressure are expediently greater than atmospheric pressure and / or less than that of the actuator device 10 maximum in the pressure chambers 5 , 14th deployable print. The actuator device 10 is designed in particular to bring about a plurality of intermediate longitudinal extensions by providing a plurality of different first pressures and second pressures - that is to say a plurality of different combinations of first pressures and second pressures. Expediently, each intermediate longitudinal extension is sent to the control device by a corresponding control command 23 given. The actuator device is expedient 10 designed to hold each intermediate longitudinal extension for a period of time, in particular predetermined by the control command.
Die 5 zeigt eine pneumatische Aktuatoreinheit 1A, die eine Weiterbildung der pneumatischen Aktuatoreinheit 1 darstellt. Die pneumatische Aktuatoreinheit 1A ist zweckmäßigerweise wie die pneumatische Aktuatoreinheit 1 ausgebildet, so dass die vorstehenden und nachstehenden, sich auf die pneumatische Aktuatoreinheit 1 beziehenden Erläuterungen vorzugsweise auch für die pneumatische Aktuatoreinheit 1A gelten. Die pneumatische Aktuatoreinheit 1A umfasst zusätzlich ein zweite Folie 15, durch die die zweite Druckkammer 14 begrenzt wird. Exemplarisch bildet die zweite Folie 15 einen zweiten Folienschlauch 16. Der zweite Folienschlauch 16 ist in der Faltstruktur 2, insbesondere in dem Innenraum 18, angeordnet. Der zweite Folienschlauch 16 ist insbesondere koaxial zur Faltstruktur 2 und/oder zum ersten Folienschlauch 11 angeordnet. Die zweite Druckkammer 14 ist vorzugsweise durch einen zweiten radialen Zwischenraum 17 zwischen dem zweiten Folienschlauch 16 und der Faltstruktur 2 gebildet. Der zweite Zwischenraum 17 hat insbesondere eine hohlzylindrische Form. Der zweite Folienschlauch 16 weist exemplarisch eine erste, insbesondere offene, Stirnseite auf, die zweckmäßigerweise an der Innenseite des ersten Endstücks 27 befestigt ist. Der zweite Folienschlauch 16 weist zweckmäßigerweise eine zweite, insbesondere offene Stirnseite auf, die zweckmäßigerweise an der Innenseite des zweiten Endstücks 31 befestigt ist. Exemplarisch ist die zweite Folie 15, insbesondere der zweite Folienschlauch 16, nicht an der Faltstruktur 2 befestigt.the 5 shows a pneumatic actuator unit 1A , which is a further development of the pneumatic actuator unit 1 represents. The pneumatic actuator unit 1A is expediently like the pneumatic actuator unit 1 designed so that the above and below, relate to the pneumatic actuator unit 1 related explanations preferably also for the pneumatic actuator unit 1A are valid. The pneumatic actuator unit 1A additionally includes a second film 15th through which the second pressure chamber 14th is limited. The second slide is an example 15th a second tube of film 16 . The second tube of film 16 is in the folding structure 2 , especially in the interior 18th , arranged. The second tube of film 16 is in particular coaxial with the folding structure 2 and / or to the first film tube 11 arranged. The second pressure chamber 14th is preferably through a second radial gap 17th between the second tube of film 16 and the folding structure 2 educated. The second space 17th in particular has a hollow cylindrical shape. The second tube of film 16 has exemplary a first, in particular open, end face, which is expediently on the inside of the first end piece 27 is attached. The second tube of film 16 expediently has a second, in particular open end face, which is expediently on the inside of the second end piece 31 is attached. The second slide is an example 15th , especially the second tube of film 16 , not the folding structure 2 attached.
Die erste Folie 9 und/oder die zweite Folie 15 weisen zweckmäßigerweise eine geringe Steifigkeit auf. Zweckmäßigerweise ist die erste Folie 9 und/oder die zweite Folie 15 nicht formstabil. Die erste Folie 9 und/oder die zweite Folie 15 halten von sich aus nicht ihre Form.The first slide 9 and / or the second film 15th expediently have a low rigidity. The first film is expedient 9 and / or the second film 15th not dimensionally stable. The first slide 9 and / or the second film 15th do not keep their shape on their own.
Die pneumatische Aktuatoreinheit 1A lässt sich insbesondere in der gleichen Weise in die drei verschiedenen Druckbeaufschlagungszustände versetzen, wie die pneumatische Aktuatoreinheit 1, so dass die diesbezüglichen Erläuterungen auch für die pneumatische Aktuatoreinheit 1A gelten.The pneumatic actuator unit 1A can in particular be put into the three different pressurization states in the same way as the pneumatic actuator unit 1 so that the relevant explanations also apply to the pneumatic actuator unit 1A are valid.
Die 6 und 7 zeigen einen Aufbau 20 aus einer pneumatischen Aktuatoreinheit 1 (alternativ kann auch die pneumatische Aktuatoreinheit 1A eingesetzt werden) und einer Kinematik 30. Die Kinematik 30 ist zweckmäßigerweise Teil der Aktuatorvorrichtung 10. Beispielsweise ist die Kinematik 30 an dem Grundkörper 19 befestigt.the 6th and 7th show a structure 20th from a pneumatic actuator unit 1 (Alternatively, the pneumatic actuator unit 1A are used) and a kinematics 30th . The kinematics 30th is expediently part of the actuator device 10 . For example, the kinematics 30th on the main body 19th attached.
Exemplarisch handelt es sich bei der Kinematik 30 um eine Schwenkgelenkeinrichtung. Die Schwenkgelenkeinrichtung umfasst exemplarisch einen ersten Schwenkabschnitt 35 und einen zweiten Schwenkabschnitt 36. Der zweite Schwenkabschnitt 36 ist über ein Schwenkgelenk 37 an dem ersten Schwenkabschnitt 35 befestigt und über das Schwenkgelenkt 37 relativ zum ersten Schwenkabschnitt 35 verschwenkbar, insbesondere um eine orthogonal zur Längsrichtung x ausgerichteten Schwenkachse, gelagert. Am ersten Schwenkabschnitt 35 ist das erste Endstück 27 befestigt und am zweiten Schwenkabschnitt 36 ist das zweite Endstück 31 befestigt. Eine Änderung der Längserstreckung 6 der Faltstruktur 2 wird über die Schwenkgelenkeinrichtung in eine Schwenkbewegung des zweiten Schwenkabschnitts 36 relativ zum ersten Schwenkabschnitt 35 umgesetzt.The kinematics is an example 30th a swivel joint device. The swivel joint device comprises, for example, a first swivel section 35 and a second pivot portion 36 . The second pivot section 36 is via a swivel joint 37 on the first pivot section 35 attached and pivoted via the swivel joint 37 relative to the first pivot section 35 pivotable, in particular about a pivot axis aligned orthogonally to the longitudinal direction x. On the first swivel section 35 is the first end piece 27 and attached to the second pivot section 36 is the second end piece 31 attached. A change in length 6th the folding structure 2 is in a pivoting movement of the second pivot section via the pivot joint device 36 relative to the first pivot section 35 implemented.
Beispielsweise befindet sich die Aktuatoreinheit 1 in der 6 in dem Neutralzustand und in der 7 in dem verlängerten Zustand. Durch die Schwenkgelenkeinrichtung wird die durch den verlängerten Zustand bewirkte Verlängerung der Längserstreckung 6 in eine Verschwenkung des zweiten Schwenkabschnitts 36 relativ zum ersten Schwenkabschnitt 35 umgesetzt.For example, there is the actuator unit 1 in the 6th in the neutral state and in the 7th in the extended state. The lengthening of the longitudinal extension brought about by the extended state is achieved by the swivel joint device 6th in a pivoting of the second pivot section 36 relative to the first pivot section 35 implemented.
Die 8 zeigt eine exemplarische schlauchförmige Ausgestaltung der Faltstruktur 2. Die schlauchförmige Faltstruktur 2 ist durch Faltkanten 3 in eine Mehrzahl von sich in x-Richtung aneinander anschließenden zylindrische Längsabschnitte 38 unterteilt. Jeder Längsabschnitt 38 weist vorzugsweise einen Polygon-förmigen, exemplarisch einen Hexagon-förmigen, Querschnitt auf. Jeder Längsabschnitt 38 umfasst eine Mehrzahl von Flächenabschnitten 4, exemplarisch genau sechs Flächenabschnitte 4. Die Flächenabschnitte 4 eines Längsabschnitts 38 schließen sich in Umfangsrichtung aneinander an. Jeder Längsabschnitt 38 ist (in Axialrichtung des Längsabschnitts 38) exemplarisch genau einen Flächenabschnitt 4 lang. Exemplarisch weist die Faltstruktur 2 wenigstens sieben Längsabschnitte 38 auf. Die Flächenabschnitte 4 benachbarter Längsabschnitte 38 sind um die Faltkanten 3 zueinander verschwenkbar, wodurch die Längserstreckung 6 der Faltstruktur 2 verändert werden kann.the 8th shows an exemplary tubular configuration of the folding structure 2 . The tubular folding structure 2 is by folding edges 3 into a plurality of cylindrical longitudinal sections adjoining one another in the x direction 38 divided. Every longitudinal section 38 preferably has a polygon-shaped, exemplarily a hexagon-shaped, cross section. Every longitudinal section 38 comprises a plurality of surface sections 4th , exemplarily exactly six surface sections 4th . The surface sections 4th of a longitudinal section 38 adjoin one another in the circumferential direction. Every longitudinal section 38 is (in the axial direction of the longitudinal section 38 ) exemplarily exactly one area section 4th long. The folding structure is exemplary 2 at least seven longitudinal sections 38 on. The surface sections 4th adjacent longitudinal sections 38 are around the folds 3 pivotable to each other, whereby the longitudinal extent 6th the folding structure 2 can be changed.
Die vorstehend beschriebene Aktuatorvorrichtung 10 wird zweckmäßigerweise mittels eines Verfahrens betrieben, das den Schritt umfasst: Belüften und/oder Entlüften der ersten Druckkammer 5, um die Längserstreckung 6 der Faltstruktur 2 zu verändern. Durch die Veränderung der Längserstreckung 6 erfolgt beispielsweise eine Betätigung des Objekts 21.The actuator device described above 10 is expediently operated by means of a method which comprises the step: ventilating and / or venting the first pressure chamber 5 to get the longitudinal extension 6th the folding structure 2 to change. By changing the longitudinal extension 6th for example, the object is actuated 21 .
Sofern die Aktuatoreinheit 1 über zwei Druckkammern 5, 14 verfügt, wird die Veränderung der Längserstreckung vorzugsweise durch die vorstehend beschriebene Belüftung/Endlüftung der beiden Druckkammern 5, 14 erzielt.If the actuator unit 1 via two pressure chambers 5 , 14th is available, the change in the longitudinal extension is preferably made by the ventilation / final ventilation of the two pressure chambers described above 5 , 14th achieved.
Das Verfahren umfasst zweckmäßigerweise ferner den Schritt eines Kontaminierens der Aktuatoreinheit 1 mit einem Kontaminationsstoff, beispielsweise einem Schadstoff. Das Verfahren umfasst zweckmäßigerweise ferner den Schritt eines Auswechselns der kontaminierten Aktuatoreinheit 1 durch eine neue, insbesondere baugleiche Aktuatoreinheit. Das Verfahren umfasst zweckmäßigerweise ferner den Schritt eines Belüftens und/oder Entlüftens der ersten Druckkammer der neuen Aktuatoreinheit, um die Längserstreckung der Faltstruktur der neuen Aktuatoreinheit zu verändern.The method expediently further comprises the step of contaminating the actuator unit 1 with a contaminant, for example a pollutant. The method expediently further comprises the step of replacing the contaminated actuator unit 1 by a new, in particular structurally identical, actuator unit. The method expediently further comprises the step of ventilating and / or venting the first pressure chamber of the new actuator unit in order to change the longitudinal extent of the folding structure of the new actuator unit.
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DE 102010034024 B4 [0002]DE 102010034024 B4 [0002]