DE102015117489A1 - Drive system for several actuators arranged in a row - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für mehrere in einer Reihe angeordnete, aus einer Ausgangsstellung in einer Arbeitsrichtung und einer Rückführrichtung unabhängig voneinander bewegliche Aktoren. Um eine Antriebslösung zu finden, die schnelle Hübe der einzelnen Aktoren mit einem ausreichenden Kraftimpuls zulässt, dabei aber bauraum- und kostensparender realisierbar ist, wird vorgeschlagen, dass die Aktoren (3) in einer ersten Richtung jeweils gegen einen Kraftspeicher (6) abgestützt sind, der bei einer Bewegung gegen den Kraftspeicher (6) eine Rückstellkraft aufbaut, jeder Aktor (3) über ein Fixierungselement (9, 33) in einer Ausgangsstellung festlegbar ist, in der der Kraftspeicher (6) zumindest teilweise gegen eine Rückstellkraft vorgespannt ist, jeder Aktor (3) in einem Abschnitt jeweils eine Verzahnung (12) aufweist, und ein Antriebssystem zum Antrieb der Aktoren (3) in eine zweite Richtung vorhanden ist, das eine gemeinsame Antriebswelle aufweist, auf die für die von dem Antriebssystem angetriebenen Aktoren (3) jeweils mindestens ein Zahnrad (15) aufgesetzt ist, das um seinen Umfang herum nur teilweise verzahnt ist, wobei die am Zahnrad (15) ausgebildeten Zähne in einer entsprechenden Hublage des Aktors (3) mit den am Aktor (3) ausgebildeten Zähnen kämmen, so dass sich bei einem Eingriff der am Zahnrad (15) ausgebildeten Zähne in die am Aktor (3) ausgebildeten Zähne über maximal die Länge der am Zahnrad (15) ausgebildeten Verzahnung eine zwangsweise Förderung des Aktors (3) in die zweite, der Drehrichtung der Antriebswelle entsprechende Richtung ergibt.The present invention relates to a drive system for a plurality of actuators arranged in a row and movable independently from a starting position in a working direction and a return direction. In order to find a drive solution that allows fast strokes of the individual actuators with a sufficient force pulse, but space-saving and cost-saving can be realized, it is proposed that the actuators (3) are each supported in a first direction against a force storage device (6) which in a movement against the energy accumulator (6) builds up a restoring force, each actuator (3) via a fixing element (9, 33) can be fixed in a starting position in which the energy storage device (6) is biased at least partially against a restoring force, each actuator (3) in each case a toothing (12), and a drive system for driving the actuators (3) in a second direction is present, having a common drive shaft, to which for the driven by the drive system actuators (3) respectively at least one gear (15) is placed, which is only partially interlocked around its circumference, wherein the gear formed on the gear (15) in a corresponding stroke position of the actuator (3) with the teeth (3) formed on the comb, so that when engaging the gear (15) formed teeth in the actor (3) formed teeth over a maximum length of the gear ( 15) formed teeth a forced promotion of the actuator (3) in the second, the direction of rotation of the drive shaft corresponding direction.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für mehrere in einer Reihe angeordnete, aus einer Ausgangsstellung in einer Arbeitsrichtung und einer Rückführrichtung unabhängig voneinander bewegliche Aktoren.The present invention relates to a drive system for a plurality of actuators arranged in a row and movable independently from a starting position in a working direction and a return direction.
Die in einer gattungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Aktoren können beispielsweise dazu verwendet werden, Ausstoßer in einem Sortiersystem für Früchte und Gemüse in der verarbeitenden und Lebensmittelindustrie anzutreiben. Ein in der Schrift
Als Ausstoßer innerhalb der Reihenanordnung kommen verschiedene Konzepte in Frage, beispielsweise mechanische Stempel oder Klappen, die auszusortierenden Objekte mechanisch ausstoßen bzw. die Objekte in die gewünschte Richtung leiten, punktuelle Wasser-, Sandstrahldüsen o. a, die die auszusortierenden Objekte durch einen Wasser-, Sandstrahl o. ä. ausstoßen/auswerfen, oder pneumatische Düsenzeilen, die die Objekte durch einen Druckstoß aus dem Strom ausstoßen. Für schwere Objekte von ca. 50–100 mm Durchmesser, bzw. bei der Sortierung von Gemüse, kommen in der Regel nur mechanische Auswerfer in Frage, da bei entsprechend hoher Bewegungsgeschwindigkeit düsen-basierte Auswerfer keinen ausreichenden Impuls auf das Objekt in der kurzen Zeit ausüben können, während es sich vor dem Auswerfer befindet, sodass das Objekt seine Bewegungsrichtung nicht ausreichend ändert. Bei sehr kleinen Objekten von ca. 5 mm Durchmesser, wie beispielsweise in der Körnersortierung, sind hingegen pneumatische Düsenzeilen die meist genutzte Lösung. Insbesondere bei Objekten ungleichmäßig verteilter Größe, Dichte und Gewicht sind jedoch mechanische Auswerfer die sinnvollste Lösung, da der notwendige Impuls auf die Objekte am gezieltesten platziert werden und somit auch bei ungleichmäßigen Objekten eine stabile Richtungsänderung erzielt werden kann.As ejector within the array various concepts in question, such as mechanical stamp or flaps that mechanically eject the objects to be sorted or direct the objects in the desired direction, punctual water, sandblasting nozzles o. A, the objects to be sorted by a water, Sandblast o. Ä. Eject / eject, or pneumatic nozzle lines that eject the objects by a pressure surge from the stream. For heavy objects of about 50-100 mm in diameter, or in the sorting of vegetables, usually only mechanical ejectors come into question, since at a correspondingly high speed of movement nozzle-based ejectors do not exert sufficient impulse to the object in the short time while it is in front of the ejector so that the object does not change its direction of movement sufficiently. For very small objects of about 5 mm in diameter, such as in grain sorting, however, pneumatic nozzle lines are the most commonly used solution. Especially with objects of unevenly distributed size, density and weight, however, mechanical ejectors are the most sensible solution, since the necessary impulse can be placed most precisely on the objects and thus a stable change in direction can be achieved even with uneven objects.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die hier beschriebenen Antriebe für mehrere in Reihe angeordnete Aktoren ist die selektive Flächenbearbeitung, beispielsweise im Rahmen der mechanischen Beikrautregulierung in Nutzpflanzenkulturen. Hier kann ein System bestehend aus Sensorsystem und Verarbeitungsalgorithmus sowie Aktorsystem auf einem Fahrzeug, Wagen o. ä. montiert sein, um es über die Fläche mit Nutzpflanzen und Beikräutern zu tragen. Das Sensorsystem und der Verarbeitungsalgorithmus entscheiden dann, ob sich an einer Stelle eine Nutzpflanze oder ein Beikraut befindet. Um ein Beikraut zu schädigen, werden die einzeln ansteuerbaren Stempel als Aktoren gezielt so ausgelöst, um dieses zu treffen und die Nutzpflanzen zu schonen.Another application example for the actuators described here for a plurality of actuators arranged in series is the selective surface treatment, for example in the context of mechanical Weikregregulierung in crops. Here, a system consisting of sensor system and processing algorithm and actuator system can be mounted on a vehicle, cart or the like to carry it over the area with crops and weeds. The sensor system and the processing algorithm then decide whether there is a crop or a weir in one place. In order to damage a weed, the individually controllable stamp as actuators targeted so triggered to meet this and to protect the crops.
Die Anforderungen an mechanische Aktorzeilen sind in beiden genannten Anwendungsfeldern (Sortieranlagen und z. B. Beikrautregulierung) sehr hoch.
- – Die Zeiten, welche für eine einzelne Bearbeitung zu Verfügung stehen, sind sehr kurz. Um eine entsprechende Flächenleistung bei der Beikrautregulierung bzw. eine entsprechende Mengenleistung bei der Sortierung zu schaffen, sollte die Zeit für eine einzelne Aktoraktion mit Hin- und Rückweg maximal 100 ms betragen.
- – Insbesondere bei der Beikrautregulierung, aber auch bei der Sortierung ungleichmäßiger, relativ großer Objekte, muss ein hoher Impuls auf das Objekt ausgeübt werden. Beispielsweise in der Beikrautregulierung muss der einzelne Aktor den Eindringwiderstand des Bodens überwinden. Relativ kraftvolle Antriebe nehmen hier stets einen relativ großen Bauraum ein. Die erreichbare Auflösung beim Sortieren durch die Anordnung relativ breiter Aktorelemente nebeneinander ist dann beschränkt.
- – Der Bauraum, der für die Aktoranordnung zur Verfügung steht, ist sehr begrenzt, da sich die einzelnen Aktoren je nach Auflösung des Gesamtsystems gegenseitig in Ihrer maximalen Breite beschränken. Auflösungen mit Breiten unter 25 mm sind mit vorbekannten Ansätzen für kraftvolle Antriebe schwerlich umsetzbar.
- – Die Kosten für die Gesamtanordnung müssen möglichst gering gehalten werden. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn möglichst viele Komponenten, beispielsweise der Antriebstechnik und Steuerung, für alle Aktorelemente gemeinsam verwendet werden können.
- - The times available for a single edit are very short. In order to create a corresponding area performance in the weed control or a corresponding quantity output during sorting, the time for a single actuator action with round trip should be a maximum of 100 ms.
- - In particular, when Beikrautregulierung, but also in the sorting of uneven, relatively large objects, a high impulse must be exerted on the object. For example, in Beikrautregulierung the individual actuator must overcome the penetration resistance of the soil. Relatively powerful drives always occupy a relatively large space here. The achievable resolution when sorting by the arrangement of relatively wide actuator elements next to each other is then limited.
- - The space available for the actuator assembly is very limited, since the individual actuators limit each other depending on the resolution of the overall system in their maximum width. Resolutions with widths below 25 mm are difficult to implement with previously known approaches for powerful drives.
- - The costs of the overall arrangement must be kept as low as possible. For this purpose, it is particularly advantageous if as many components as possible, for example, the drive technology and control, can be used in common for all actuator elements.
Alle vorbekannten Lösungen, beispielsweise zeilenweise Anordnungen von mehreren hubmagnetischen oder elektromechanischen Linearantrieben oder von hydraulischen oder pneumatischen Linearaktoren, haben den Nachteil, dass die einzelne Antriebseinheit in der Zeilenanordnung praktisch vollständig vervielfältigt wird, daher steigen die Kosten für Antriebstechnik praktisch linear mit der Anzahl der eingesetzten Aktoren in der Zeile.All previously known solutions, for example line-by-line arrangements of several linear or electromechanical linear drives or of hydraulic or pneumatic linear actuators, have the disadvantage that the single drive unit in the row arrangement is almost completely duplicated, therefore the cost of drive technology increases practically linearly with the number of actuators used in line.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebslösung zu finden, die schnelle Hübe der einzelnen Aktoren mit einem ausreichenden Kraftimpuls zulässt, dabei aber bauraum- und kostensparender realisierbar ist. It is the object of the present invention to find a drive solution that allows rapid strokes of the individual actuators with a sufficient force pulse, but it is space-saving and cost-saving feasible.
Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes Antriebssystem gelöst, indem die Aktoren in einer ersten Richtung jeweils gegen einen Kraftspeicher abgestützt sind, der bei einer Bewegung gegen den Kraftspeicher eine Rückstellkraft aufbaut, jeder Aktor über ein Fixierungselement in einer Ausgangsstellung festlegbar ist, in der der Kraftspeicher zumindest teilweise gegen eine Rückstellkraft vorgespannt ist, jeder Aktor in einem Abschnitt jeweils eine Verzahnung aufweist, und ein Antriebssystem zum Antrieb der Aktoren in eine zweite Richtung vorhanden ist, das eine gemeinsame Antriebswelle aufweist, auf die für die von dem Antriebssystem angetriebenen Aktoren jeweils mindestens ein Zahnrad aufgesetzt ist, das um seinen Umfang herum nur teilweise verzahnt ist, wobei die am Zahnrad ausgebildeten Zähne in einer entsprechenden Hublage des Aktors mit den am Aktor ausgebildeten Zähnen kämmen, so dass sich bei einem Eingriff der am Zahnrad ausgebildeten Zähne in die am Aktor ausgebildeten Zähne über maximal die Länge der am Zahnrad ausgebildeten Verzahnung eine zwangsweise Förderung des Aktors in die zweite, der Drehrichtung der Antriebswelle entsprechende Richtung ergibt.The object is achieved for a generic drive system by the actuators are supported in a first direction each against a force storage, which builds a restoring force in a movement against the energy storage, each actuator can be fixed via a fixing element in a starting position, in which the energy storage at least is partially biased against a restoring force, each actuator in a section each having a toothing, and a drive system for driving the actuators in a second direction is present, having a common drive shaft, in each case at least one gear for the driven by the drive system actuators is placed, which is only partially interlocked around its circumference, wherein the teeth formed on the gear mesh in a corresponding stroke position of the actuator with the teeth formed on the actuator, so that in an engagement of the teeth formed on the gear formed in the actuator Teeth over a maximum length of the toothing formed on the gear a forced promotion of the actuator in the second, the direction of rotation of the drive shaft corresponding direction.
Durch die Lösung, die Aktoren in eine Richtung durch eine gemeinsame Antriebswelle anzutreiben, entfallen individuelle Antriebe für jeden einzelnen Aktor in diese Richtung. Die gemeinsame Antriebswelle benötigt weniger Bauraum, ist kostengünstiger und bietet immer noch sehr schnelle Bewegungen des Aktors. Während die Bewegung in die Drehrichtung der Antriebswelle zwangsweise erfolgt, wenn sich ein Aktor im Eingriff mit der Antriebswelle befindet, kann die Bewegung in die andere Richtung wahlweise und zeitlich passend gesteuert erfolgen. Die Koordination dazu, in welche Richtung der Aktor bewegt wird, folgt dabei aus der Abstimmung der Verzahnung in einem Abschnitt des Aktors mit der Verzahnung des auf der Antriebswelle befindlichen Zahnrades. Wenn sich nämlich die Verzahnung des einem Aktor zugeordneten Zahnrades und die Verzahnung des Aktors nicht miteinander im Eingriff befinden, ist der Aktor in der der Drehrichtung der Antriebswelle entgegen gesetzten Richtung frei beweglich.The solution to drive the actuators in one direction by a common drive shaft, eliminating individual drives for each actuator in this direction. The common drive shaft requires less space, is cheaper and still provides very fast movements of the actuator. While the movement in the direction of rotation of the drive shaft is forcibly performed when an actuator is in engagement with the drive shaft, the movement in the other direction can be optionally and timed controlled. The coordination to which direction the actuator is moved, follows from the vote of the teeth in a portion of the actuator with the teeth of the gear located on the drive shaft. Namely, when the teeth of the gear associated with an actuator and the teeth of the actuator are not engaged with each other, the actuator in the direction of rotation of the drive shaft opposite direction is freely movable.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Richtung als durch die Rückstellkraft des Kraftspeichers getriebene Richtung die Arbeitsrichtung und die zweite Richtung die zwangsgetriebene Rückführrichtung. Insbesondere für die Beikrautregulierung hat diese Konfiguration den Vorteil, dass der Aktor in Arbeitsrichtung durch die Rückstellkraft des Kraftspeichers bewegt wird und nicht durch eine formschlüssige Verbindung mit dem Antrieb. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Auftreffen des Aktors auf einen etwaigen im Boden befindlichen Stein oder ein vergleichbares Objekt lediglich der Kraftspeicher nicht vollständig entspannt wird, aber keine Schädigungen am Antrieb verursacht werden.According to one embodiment of the invention, the first direction as driven by the restoring force of the energy storage direction, the working direction and the second direction is the positively driven return direction. In particular, for Beikrautregulierung this configuration has the advantage that the actuator is moved in the direction of work by the restoring force of the energy storage and not by a positive connection with the drive. This has the advantage that when an impact of the actuator on any stone located in the ground or a comparable object, only the energy storage is not completely relaxed, but no damage to the drive caused.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kraftspeicher, welche während der Bewegung der Einzelaktoren in die erste Richtung die Rückstellkraft aufbauen, Federn. Federn sind als mechanische Bauteile kostengünstig, zuverlässig, nahezu wartungsfrei und können die Aktoren innerhalb der Bewegungsstrecke mit hohen Geschwindigkeiten bewegen.According to one embodiment of the invention, the force accumulators, which build up the restoring force during the movement of the individual actuators in the first direction, springs. As mechanical components, springs are cost-effective, reliable, virtually maintenance-free and can move the actuators within the movement path at high speeds.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Fixierungselement als mechanischer Raststeller ausgebildet. Ein mechanischer Raststeller bewirkt eine formschlüssige Bewegungssperre des Aktors, die leicht und schnell aufgehoben werden kann, wenn eine Bewegung des Aktors erforderlich wird. Ein mechanischer Raststeller ist vergleichsweise kostengünstig. Mit dem Raststeller kann ein Aktor mit einem einfachen mechanisch wirkenden Mittel in einer Position festgelegt werden, ohne dass dafür der Aktor über eine zusätzlich einwirkende Kraftkomponente dauerhaft in dieser Position gehalten werden müsste.According to one embodiment of the invention, the fixing element is designed as a mechanical detent plate. A mechanical detent actuator causes a positive locking movement of the actuator, which can be easily and quickly canceled when a movement of the actuator is required. A mechanical detent is comparatively inexpensive. With the detent, an actuator can be set with a simple mechanical acting means in one position, without that the actuator would have to be held permanently in this position via an additionally acting force component.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Fixierungselement als Magnet ausgebildet. Als Magnet kann ein Elektromagnet, ein Permanentmagnet oder ein kombinierter Permanentelektromagnet eingesetzt werden. Insbesondere der Einsatz eines Permanentelektromagneten, welcher über einen permanenten Magnetismus verfügt, der jedoch ganz oder teilweise durch Bestromung einer integrierten Spule neutralisiert werden kann, hat dem Vorteil, dass dieser Permanentelektromagnet im stromlosen Zustand magnetisch ist. Somit verharren die Aktoren im ausgeschalteten Zustand in ihrer vorgespannten Ausgangslage und es ist keine Hochlaufprozedur erforderlich um diese in die vorgespannte Lage vor Aufnahme des Betriebs zu bringen, was bei einem Elektromagneten erforderlich wäre. Insgesamt ist bei der magnetischen Lösung für das Fixierungselement vorteilhat, dass die Anzahl mechanisch beweglicher Teile weiter reduziert werden kann.According to one embodiment of the invention, the fixing element is designed as a magnet. As a magnet, an electromagnet, a permanent magnet or a combined permanent electromagnet can be used. In particular, the use of a permanent electromagnet, which has a permanent magnetism, but which can be completely or partially neutralized by energizing an integrated coil, has the advantage that this permanent electromagnet is magnetic in the de-energized state. Thus, the actuators remain in the off state in their preloaded starting position and there is no run-up procedure required to bring them into the biased position before starting the operation, which would be required for an electromagnet. Overall, it is advantageous in the magnetic solution for the fixing member that the number of mechanically movable parts can be further reduced.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Fixierungselemente mit einer elektronischen Steuerung verbunden, die in Abhängigkeit von Sensorsignalen und/oder anderen Eingangssignalen ein oder mehrere Fixierungselemente wahlweise ansteuert, wobei die Fixierungselemente jeweils eine umschaltbare Sperrfunktion aufweisen, die bei Übermittlung eines Steuersignals von der elektronischen Steuerung aufgehoben ist. Über die Steuerung kann somit ein Aktor entsperrt und dadurch eine Bewegung in die erste oder zweite Richtung freigegeben werden, je nachdem, wie das System ausgelegt ist.According to one embodiment of the invention, the fixing elements are connected to an electronic control which selectively controls one or more fixing elements as a function of sensor signals and / or other input signals, wherein the fixing elements each have a switchable blocking function, which is canceled upon transmission of a control signal from the electronic control is. About the controller can thus unlocking an actuator and thereby enabling movement in the first or second direction, depending on how the system is designed.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Antriebswelle oder der Antrieb der Antriebswelle einen Drehgeber als Sensor auf, der ein Sensorsignal an die elektronische Steuerung übermittelt, und die elektronische Steuerung steuert die Fixierungselemente unter Berücksichtigung des Sensorsignals des Drehgebers an. Über den Drehgeber weiß die Steuerung, ob bei einer Entsperrung der Aktor mit der Antriebswelle über ein Zahnrad in Eingriff steht und dadurch eine zwangsweise angetriebene Bewegung in Rotationsrichtung der Antriebswelle erfolgt, oder ob die Zähne des Zahnrades und des Aktors über einen Drehwinkel der Antriebswelle hinweg nicht miteinander in Eingriff stehen und deshalb auch eine Bewegung des Aktors in die der Drehrichtung der Antriebswelle entgegen gesetzten Richtung möglich ist. Durch die Freigabe des Aktors in einem Zeitintervall, in dem sich der Aktor auch in eine der Drehrichtung der Antriebswelle entgegen gesetzte Richtung bewegen kann, ist eine zeitgesteuert genaue Bewegung des Aktors auch in die erste Richtung möglich.According to one embodiment of the invention, the drive shaft or the drive of the drive shaft to a rotary encoder as a sensor which transmits a sensor signal to the electronic control, and the electronic control controls the fixing elements taking into account the sensor signal of the rotary encoder. About the encoder, the controller knows whether an unlocking of the actuator with the drive shaft via a gear is engaged and thereby a forced driven movement in the rotational direction of the drive shaft, or if the teeth of the gear and the actuator over a rotational angle of the drive shaft away not engage each other and therefore a movement of the actuator in the direction of rotation of the drive shaft opposite direction is possible. By the release of the actuator in a time interval in which the actuator can also move in a direction opposite to the direction of rotation of the drive shaft, a timed accurate movement of the actuator in the first direction is possible.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aktoren als in axialer Richtung bewegliche Stempel ausgebildet. In axialer Richtung bewegliche Stempel sind kostengünstig herstellbar, leicht in einer Lagerung zu führen und einfach in der täglichen Praxis der Vorrichtung. Auch können die Antriebskräfte in beide Richtungen gut in den Aktor übertragen werden. An den Stempeln können am Fuß des jeweiligen Stempels spezielle Formen/Mechanismen/Materialien befestigt werden, wie beispielsweise scharfe Kanten aus einem besonders gehärteten Metall, um Beikräuter bei der Beikrautregulierung stärker zu beschädigen, oder Haken/Flügel, um an zu bearbeitenden Stellen den Boden stärker zu lockern/aufzureißen, oder dämpfende Materialien, um bei der Sortierung auszustoßenden Objekte an der Oberfläche während des Stoßes nicht zu beschädigen.According to one embodiment of the invention, the actuators are designed as movable in the axial direction punch. Movable in the axial direction punch are inexpensive to produce, easy to run in a storage and easy in the daily practice of the device. Also, the driving forces can be well transferred in both directions in the actuator. Special dies / mechanisms / materials can be affixed to the dies at the base of the respective die, such as sharp edges made of a specially hardened metal, to more severely damage weeds in weed control, or hooks / wings to make the soil stronger at points to be worked to loosen / rupture or dampening materials so as not to damage objects which are to be ejected during sorting on the surface during impact.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung dienen die einzelnen Aktoren als Antrieb für weitere Mechanik, bzw. für Sortierklappen oder Hebel.According to one embodiment of the invention, the individual actuators serve as a drive for further mechanics, or for sorting flaps or levers.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind alle Zahnräder mit nur teilweiser Verzahnung am Umfang ohne Phasenversatz auf der Antriebswelle montiert. Dies hat den Vorteil, dass einer etwaigen elektronischen Ansteuerung der einzelnen Fixierungselemente der jeweilige Phasenversatz des einzelnen Zahnrades nicht bekannt sein muss, diese somit einfacher ausgeführt sein kann.According to one embodiment of the invention, all gear wheels are mounted with only partial toothing on the circumference without phase offset on the drive shaft. This has the advantage that any electronic control of the individual fixing elements of the respective phase offset of the individual gear must not be known, this can thus be made simpler.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind alle Zahnräder mit nur teilweiser Verzahnung am Umfang mit Phasenversatz auf der Antriebswelle montiert. Dies hat den Vorteil, dass einer etwaigen elektronischen Ansteuerung der einzelnen Fixierungselemente der jeweilige Phasenversatz des einzelnen Zahnrades nicht bekannt sein muss, diese somit einfacher ausgeführt sein kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass etwaige beim Auslösen auf das System ausgeübte Schwingungen/Stöße reduziert sowie durch die Rotation der Antriebswelle induzierte Schwingungen potentiell minimiert werden können.According to one embodiment of the invention, all gears are mounted with only partial toothing on the circumference with phase offset on the drive shaft. This has the advantage that any electronic control of the individual fixing elements of the respective phase offset of the individual gear must not be known, this can thus be made simpler. Another advantage is that any vibrations / shocks exerted on the system during deployment are reduced and vibrations induced by the rotation of the drive shaft can potentially be minimized.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die gemeinsame Antriebswelle mit aufgesteckten Zahnrädern durch ein durchgehendes, sehr breites Zahnrad ersetzt, welches die Verzahnungen aller nebeneinander befindlichen Aktoren kämmen kann.According to one embodiment of the invention, the common drive shaft is replaced with plugged gears by a continuous, very wide gear, which can mesh the teeth of all actuators located side by side.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebswelle mit einem Antriebsmotor verbunden, welcher diese antreibt. Die Verbindung kann Getriebe und/oder Übersetzungen und/oder Kupplungen und/oder andere Kopplungselemente umfassen. Als Antriebsmotor kann ein Elektromotor oder ein Hydraulikmotor oder ein Verbrennungsmotor verwendet werden.According to one embodiment of the invention, the drive shaft is connected to a drive motor which drives them. The connection may comprise transmissions and / or transmissions and / or couplings and / or other coupling elements. As the drive motor, an electric motor or a hydraulic motor or an internal combustion engine can be used.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung rotiert die Antriebswelle beim Betrieb des Antriebssystems kontinuierlich angetrieben. Ein besonderer Vorteil im Vergleich zu vorbekannten Lösungen des Antriebssystems ist hierbei, dass die Antriebswelle für alle Einzelaktoren gemeinsam ist. Somit ist für alle Aktoren nur ein gemeinsamer Antriebsstrang erforderlich. Somit sind bzw. ein etwaiger Antriebsmotor, Übersetzungsgetriebe o. ä. für alle Aktoren nur einmalig erforderlich, so dass die auf den einzelnen Aktor bezogenen Kosten mit zunehmender Anzahl von Aktoren pro Antriebssystem fallen, während Sie bei vorbekannten Lösungen konstant bleiben.According to one embodiment of the invention, the drive shaft rotates continuously during operation of the drive system. A particular advantage in comparison to previously known solutions of the drive system is that the drive shaft is common to all individual actuators. Thus, only one drive train is required for all actuators. Thus, or any drive motor, transmission gear o. Ä. For all actuators only once required, so that the costs related to the individual actuator costs with increasing number of actuators per drive system, while remaining constant in prior art solutions.
Es besteht die Möglichkeit zwei oder mehr derartiger Antriebssysteme mit jeweils zwei oder mehr Aktoren in einem übergeordneten System gemeinsam anzuordnen, bzw. um die Kapazität eines Gesamtprozesses zu erhöhen und/oder verschiedene Zwecke innerhalb eines Gesamtprozesses zu erfüllen und/oder die erreichbare Arbeitsauflösung in einem Gesamtprozess weiter zu erhöhen.It is possible to arrange two or more such drive systems, each with two or more actuators in a higher-level system, or to increase the capacity of an overall process and / or to fulfill different purposes within an overall process and / or the achievable work resolution in an overall process continue to increase.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung jeweils für sich, aber auch in einer beliebigen Kombination untereinander mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs kombinierbar sind, soweit dem keine zwingenden technischen Hindernisse entgegenstehen.It is expressly understood that the above-described embodiments of the invention can be combined in each case, but also in any combination with each other with the subject of the main claim, as far as no compelling technical obstacles.
Weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen.Further modifications and embodiments of the invention can be taken from the following description and the drawings.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Es zeigen: The invention will now be described with reference to an embodiment. Show it:
Im zweiten Abschnitt von links aus
Im mittleren Abschnitt von
Im zweiten Abschnitt von rechts aus
Im ganz rechten Abschnitt von
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, die Ausführungsbeispiele auf eine ihm geeignet erscheinende Weise abzuwandeln, um sie an einen konkreten Anwendungsfall anzupassen.The above embodiments are only illustrative of the invention. The invention is not limited to the embodiments described above. It is not difficult for a person skilled in the art to modify the exemplary embodiments in a manner which seems suitable to him in order to adapt them to a specific application.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 33
- EinzelaktorEinzelaktor
- 66
- Kraftspeicher (in diesem Bild als Druckfeder ausgeführt)Power accumulator (executed in this picture as a compression spring)
- 77
- Anschlag für FederStop for spring
- 99
-
Fixierungselement (in
und als Permanentelektromagnet ausgeführt)Fixation element (in and designed as permanent electromagnet) - 1010
- Stempelkopf aus magnetischem MetallStamp head of magnetic metal
- 1212
- Verzahnunggearing
- 1515
- teilweise verzahntes Zahnradpartially toothed gear
- 1818
- unbestromte Spulen des Permanetelektromagnetende-energized coils of the permanent magnet
- 1919
- bestromte Spulen des Permanetelektromagnetenenergized coils of Permanetelektromagneten
- 2121
- Antriebsmotordrive motor
- 2424
-
Einzelaktormodule in der Draufsicht (Einzelaktor
3 + Kraftspeicher6 + Fixierungselement9 )Single-actuator modules in plan view (Einzelaktor 3 +Energy storage 6 + Fixing element9 ) - 2727
- Drehgeberencoders
- 3030
- gemeinsame Antriebswellecommon drive shaft
- 3333
-
Fixierungselement (in
als mechanischer Raststeller ausgeführt)Fixation element (in designed as a mechanical detent plate) - 3636
- Rastbohrung für RaststellerDetent hole for detent plate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1605170 [0002] EP 1605170 [0002]
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