具有与负载有关的夹紧能力的线性驱动装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有与负载有关的夹紧能力的线性驱动装置，所述装置包括：参考驱动元件(10+50)和可移动驱动元件(20)，该线性驱动装置经布置用于驱动位于参考驱动元件与可移动驱动元件之间的细长元件(100)，该参考驱动元件和可移动驱动元件经提供动力向细长元件(100)施加轴向力(Fa)和夹紧力(Fc)以驱动该细长元件，其中，该线性驱动装置包括通过第一旋转轴(31；41)附接到参考驱动元件(10+50)并且通过第二旋转轴(32；42)附接到可移动驱动元件(20)的至少一个枢转杠杆，当细长元件(100)被驱动时，至少一个枢转杠杆(30；40)经布置使得夹紧力(Fc)的大小取决于在垂直于轴向力(Fa)的方向与穿过第一旋转轴和第二旋转轴的反作用力之间限定的预定角度(α)。
【专利说明】具有与负载有关的夹紧能力的线性驱动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及线性驱动装置，并且更具体地涉及具有改善的夹紧布置的线性驱动装置。
【背景技术】
[0002]文件2？ 1 118 796 81描述了具有两条履带的线性绞车或牵引装置。这些履带中的一条沿向所拉动的缆线的轴倾斜的线性平移方向相对于另一条履带滑动，使得在缆线上的拉动倾向使滑动履带朝向另一条移动，以在缆线上产生夹紧力。然而，所公开的布置对灰尘敏感，因此导致需要充分保护可移动零件特别是滑动部分，使得成本和复杂性将增加。在滑动零件之间的内部摩擦力也将降低该装置从拉力产生夹紧力的效率，使得设备的可靠性值得怀疑。此外，在稳健性方面，此类绞车不足以拉动各种各样的缆线。夹紧力的大小由(在缆线与滑动履带之间的)摩擦比和与倾斜的滑块相关的拉力确定。换句话说，如果一些缆线太弱而不能抵制这种非可变的夹紧力，驱动这些缆线而不损坏它们将是不可能的。关于该绞车的最后的担心是，在两个相反的方向上(即，推拉操作)驱动缆线而不会将缆线移出绞车，使后者转动180°以及在两条履带之间重新安装缆线以在相反的方向上驱动缆线是不可能的。如果要求数字推拉变化，该设置就是长时间的并且减少了装备的整个操作可用性。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决这些前述缺点并且涉及首先提出经布置驱动细长元件的绞车，该绞车具有对灰尘的低敏感性，并且具有使夹紧力的大小适合细长元件的能力。
[0004]考虑到该目标，本发明的第一方面为线性驱动装置，其包括:
[0005]-参考驱动元件以及
[0006]-可移动驱动元件，
[0007]线性驱动装置经布置用于驱动位于参考驱动元件与可移动驱动元件之间的细长元件，
[0008]参考驱动元件和可移动驱动元件中的至少一个经提供动力以向细长元件施加轴向力从而驱动该细长元件，
[0009]可移动驱动元件相对于参考驱动元件是可移动的，使得结合到细长元件与可移动驱动元件之间的摩擦力的轴向力朝向参考驱动元件按压可移动驱动元件，以在细长元件上产生夹紧力，
[0010]其特征在于
[0011]-线性驱动装置包括通过第一旋转轴附接到参考驱动元件并且通过第二旋转轴附接到可移动驱动元件的至少一个枢转杠杆，以及
[0012]-当细长元件被驱动时，至少一个枢转杠杆经布置使得夹紧力的大小取决于在垂直于轴向力的方向与反作用力之间之间限定的预定角，反作用力在参考驱动元件与可移动驱动元件之间并且穿过第一旋转轴和第二旋转轴。
[0013]本发明提供了具有可移动驱动元件的线性驱动装置，该可移动驱动元件由旋转杠杆通过旋转轴附接到参考驱动元件。旋转轴对灰尘的敏感性比滑块低，并且密封这些轴比密封滑块更容易。其结果是，在旋转轴内的摩擦力低，使得关节内的机械损失将不会阻止系统产生有效的夹紧力。另外，因为反作用力限定在可移动杠杆与固定方向之间，所以线性驱动装置使获得若干角成为可能，其中枢转杠杆经布置使得夹紧力的大小取决于在垂直于轴向力的直线和穿过第一旋转轴和第二旋转轴的反作用力之间的角。因此，使用此类布置使夹紧力大小适合细长元件的强度以避免任何损坏是可能的。
[0014]有利地，第二旋转轴在轨迹平面中沿圆形轨迹可移动，并且当细长元件被驱动时，预定角在穿过第一旋转轴和第二旋转轴的直线与垂直于轴向力的方向之间被限定在轨迹平面内。
[0015]有利地，至少一个枢转杠杆包括调节部件，该调节部件经布置用来调节第一旋转轴与第二旋转轴之间的距离，从而调节预定角。调节部件使调节第一旋转轴与第二旋转轴之间的距离成为可能，使得杠杆的倾角可调节。使用该实施例容易地调节角和夹紧力。
[0016]有利地，第一旋转轴和丨或第二旋转轴通过偏心箱附接到至少一个枢转杠杆。此类偏心箱在第一轴和第二轴之间提供容易且快速的距离设置。使用该实施例微调也是可能的。
[0017]有利地，可移动驱动元件包括经提供动力以向细长元件施加轴向力的履带。
[0018]有利地，参考驱动元件包括经提供动力以向细长元件施加附加轴向力的履带。使用该附加轴向力可改善线性驱动装置的效率。
[0019]有利地，以第一几何配置布置的可移动驱动元件、参考驱动元件和至少一个枢转杠杆在细长元件的第一方向上施加第一轴向力，并且其中以第二几何配置布置的可移动驱动元件、参考驱动元件和至少一个枢转杠杆在细长元件的第二方向上施加第二轴向力，细长元件的第二方向与细长元件的第一方向相反。该实施例实现了线性驱动装置的可逆功能以允许推拉操作。
[0020]有利地，在第一几何配置中，从垂直方向到反作用力的预定角具有第一绝对值并且在第一角方向上取向，并且其中在第二几何配置中，从垂直方向到反作用力的预定角具有相同的第一绝对值，但在与第一角方向相反的第二角方向上取向。驱动位置的变化通过围绕第一旋转轴将枢转杠杆从第一几何位置旋转到第二几何配置来实现，将枢转杠杆旋转第一绝对值两倍的角。
[0021]有利地，线性驱动装置包括支承构架，并且至少一个枢转杠杆通过第三旋转轴连接到支承构架。该实施例使可移动驱动元件和参考驱动元件两者均沿圆形轨迹相对于支承构架可移动，使得驱动元件位置的设置是可能的，以匹配例如细长元件的位置。
[0022]有利地，线性驱动装置包括第二枢转杠杆:
[0023]-其通过第四旋转轴附接到参考驱动元件，并且通过第五旋转轴附接到可移动驱动元件，以及
[0024]-其经布置使得穿过第一轴和第二轴的直线平行于穿过第四轴和第五轴的直线。
[0025]有利地，线性驱动装置包括经布置将可移动驱动元件推动到细长元件上的推动部件。推动部件产生剩余的夹紧力以实现在参考驱动元件、细长元件和驱动元件之间的接触。可使用弹性元件诸如弹簧，或者也可使用气缸或可移动驱动元件的重量来产生该剩余的夹紧力。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]本发明的其他特征和优点将从以下由附图所示的本发明的特定非限制性示例的详细说明中显得更清楚，其中:
[0027]-图1表不本发明的第一实施例；
[0028]-图2表示本发明的第二实施例；
[0029]-图3表示本发明的第三实施例；
[0030]-图如和图仙表示第二实施例的两个替代方案。
【具体实施方式】
[0031]在图1中表示的线性驱动装置包括参考驱动元件、附接到支承构架50的履带10和可移动驱动元件以及履带20。两条履带10和20布置在一起以向放置在这两条履带之间的细长元件100施加轴向力细长元件100可以为缆线、管道、导管或光纤。线性驱动装置也可用恒定周期驱动任何种类的具有恒定横截面(诸如椭圆形或多边形)或具有可变横截面的细长元件。履带10和20通过第一枢转杠杆30和第二枢转杠杆40附接到一起。第一枢转杠杆30通过旋转轴31连接到参考驱动履带10，并且通过旋转轴32连接到可移动驱动履带20。类似地，第二枢转杠杆40通过旋转轴41连接到参考驱动履带10，并且通过旋转轴42连接到可移动驱动履带20。第一枢转杠杆和第二枢转杠杆经布置使得可移动驱动履带20在第一平面内具有圆形轨迹，并且在该第一平面内，穿过旋转轴31和32的第一直线平行于穿过旋转轴41和42的第二直线。
[0032]如图1所示，线性驱动装置向细长元件100施加轴向力化。可移动驱动履带20由马达(未示出)提供动力，并且如箭头所示进行旋转。在细长元件100与可移动驱动履带20之间的摩擦力使可移动驱动履带20向细长元件100施加轴向力。该轴向力朝向参考驱动履带10按压可移动驱动履带20，因此产生夹紧力斤，该轴向力与摩擦力相关并且与通过第一枢转杠杆30和第二枢转杠杆40强加于可移动驱动履带20的轨迹相关。换句话说，结合到轴向力的摩擦力产生向下的力该向下的力将可移动驱动履带按压到细长元件上。如图所示，由于可移动驱动履带20通过枢转杠杆30和40连接到参考驱动履带10，所以在参考驱动履带10与可移动驱动履带20之间的反作用力办穿过旋转轴31-32和41-42。然后，夹紧力斤取决于角3，3为在连接旋转轴31-32或41-42的直线与垂直于轴向力1?的方向之间的倾角。预定角0取决于在两个旋转轴31-32和41-42之间的长度匕使得该长度[的调节将影响预定角0，并且因此影响夹紧力？0。因此，将长度[设定为使得夹紧力将具有适合细长元件可经受的最大应力，或适合反过来增加施加到细长元件以正确驱动该细长元件的最大轴向力的大小的值是可能的。
[0033]图2表示本发明的第二实施例。因为第一枢转杠杆30和第二枢转杠杆40均附接到支承构架50，所以参考驱动履带10和可移动驱动履带20均相对于支承构架50可移动。第一枢转杠杆30通过旋转轴32附接到可移动驱动履带20，并且通过旋转轴31附接到参考驱动履带10。第二枢转杠杆40通过旋转轴42附接到可移动驱动履带20，并且通过旋转轴41附接到参考驱动履带10。类似于第一实施例，可移动驱动履带20由马达提供(未示出)动力，以用来向细长元件100施加轴向力1?，并且由于在细长元件100与可移动驱动履带20之间的摩擦力，可移动驱动履带20按压朝向参考驱动履带10。夹紧力1?取决于在穿过轴31-32或41-42的反作用力办与垂直于轴向力1?的方向之间限定的预定角￠(。
[0034]图3表示本发明的第三实施例。由于第一枢转杠杆30和第二枢转杠杆40均附接到支承构架50，所以参考驱动履带10和可移动驱动履带20均相对于支承构架50可移动。相对于第二实施例的差别在于可移动驱动履带仅附接到枢转杠杆40，由于可移动驱动履带可围绕旋转轴42自由旋转，所以与第一实施例和第二实施例相比，增加了其自由度。
[0035]在第一枢转杠杆30和第二枢转杠杆40分别附接到支承构架50的情况下，第二实施例和第三实施例允许垂直设置两条驱动履带10和20。
[0036]图如为第二实施例的第一替代方案的侧视图，其示出枢转杠杆40仅布置在驱动履带10和20的一侧。由于使一侧保持自由进入，所以该替代方案允许细长元件100在两条驱动履带10和20之间迅速且容易的接合或分离。
[0037]图仙为第二实施例的第二替代方案的侧视图，其示出枢转杠杆40和406布置在驱动履带10和20的两侧上。这虽然减少了旋转轴的应力，但细长元件100在驱动履带10和20之间的接合或分离仅可通过细长元件100的自由端来完成。
[0038]图如和图仙所示的替代方案当然不限于本发明的第二实施例，并且可用于本发明的任何实施例。
[0039]本发明的另一个实施例可在于将枢转杠杆中的任何一个与命令部件(例如，气动气缸或液压气缸、弹性元件或柄部)联接，以帮助枢转杠杆移动以及因此驱动履带的移动来接合或分离细长元件100，和/或在驱动细长元件期间施加附加的夹紧力。
[0040]应该注意，本发明的所有实施例均允许倒转操作条件，以在两个相反的方向上推拉细长元件。该设置通过将所表示的枢转杠杆30和40逆时针枢转所表示的角0两倍的角而容易地实现。然后，参考驱动履带10和可移动驱动履带20必须以相反的角旋转被提供动力，以施加与所表示的轴向力1?相反的轴向力化'，从而产生取决于预定角0的夹紧力。使用此类具有连接履带的枢转杠杆的线性驱动装置，避免了将细长元件从线性驱动装置中移除并且将线性驱动装置转动180。的需要。
[0041]应该理解，在由于其由随附权利要求限定的本发明的范围下，对于本领域的技术人员来说，可以实施明显的改进和/或修改。具体地，虽然参考履带作为驱动，但可考虑使用鼓轮或轮子来向细长元件施加轴向力。据说，夹紧力取决于预定角0，但其也取决于在细长元件和被提供动力的驱动元件之间的摩擦比。
【权利要求】
1.一种线性驱动装置，其包括: -参考驱动元件以及 -可移动驱动元件， 所述线性驱动装置经布置用于驱动位于所述参考驱动元件与所述可移动驱动元件之间的细长元件， 所述参考驱动元件和所述可移动驱动元件中的至少一个经提供动力以向所述细长元件施加轴向力从而驱动所述细长元件， 所述可移动驱动元件相对于所述参考驱动元件是可移动的，使得结合到所述细长元件与所述可移动驱动元件之间的摩擦力的所述轴向力朝向所述参考驱动元件按压所述可移动驱动元件，以在所述细长元件上产生夹紧力， 其特征在于 -所述线性驱动装置包括通过第一旋转轴附接到所述参考驱动元件并且通过第二旋转轴附接到所述可移动驱动元件的至少一个枢转杠杆，以及 -当所述细长元件被驱动时，所述至少一个枢转杠杆经布置使得所述夹紧力的大小取决于在垂直于所述轴向力的方向与反作用力之间限定的预定角，所述反作用力在所述参考驱动元件与所述可移动驱动元件之间并且穿过所述第一旋转轴和所述第二旋转轴。
2.根据权利要求1所述的线性驱动装置，其特征在于 -所述第二旋转轴在轨迹平面中沿圆形轨迹可移动，以及 -当所述细长元件被驱动时，所述预定角在穿过所述第一旋转轴和第二旋转轴的直线与垂直于所述轴向力的方向之间被限定在所述轨迹平面内。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的线性驱动装置，其中所述至少一个枢转杠杆包括调节部件，所述调节部件经布置用来调节所述第一旋转轴与所述第二旋转轴之间的距离，从而调节所述预定角。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的线性驱动装置，其中所述第一旋转轴和/或第二旋转轴通过偏心箱附接到所述至少一个枢转杠杆。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的线性驱动装置，其中所述可移动驱动元件包括经提供动力以向所述细长元件施加所述轴向力的履带。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的线性驱动装置，其中所述参考驱动元件包括经提供动力以向所述细长元件施加附加轴向力的履带。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的线性驱动装置，其中以第一几何配置布置的所述可移动驱动元件、所述参考驱动元件和所述至少一个枢转杠杆在所述细长元件的第一方向上施加第一轴向力，并且其中以第二几何配置布置的所述可移动驱动元件、所述参考驱动元件和所述至少一个枢转杠杆在所述细长元件的第二方向上施加第二轴向力，其中所述细长元件的所述第二方向与所述细长元件的所述第一方向相反。
8.根据权利要求7所述的线性驱动装置，其中在所述第一几何配置中，从所述垂直方向到所述反作用力的所述预定角具有第一绝对值并且在第一角方向取向，并且其中在所述第二几何配置中，从所述垂直方向到所述反作用力的所述预定角具有相同的第一绝对值，但在与所述第一角方向相反的第二角方向上取向。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的线性驱动装置，其包括支承构架，其中所述至少一个枢转杠杆通过第三旋转轴连接到所述支承构架。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的线性驱动装置，其包括第二枢转杠杆: -其通过第四旋转轴附接到所述参考驱动元件，并且通过第五旋转轴附接到可移动驱动元件，以及 -其经布置使得穿过所述第一轴和第二轴的直线平行于穿过所述第四轴和第五轴的直线。
【文档编号】B66D3/00GK104507849SQ201380039579
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】安德烈·瓦辛斯基, 杰勒德·普吕默泰兹 申请人:普拉麦特兹控股股份公司