EP0355179A1 - Linear actuator assembly - Google Patents

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EP0355179A1
EP0355179A1 EP88113407A EP88113407A EP0355179A1 EP 0355179 A1 EP0355179 A1 EP 0355179A1 EP 88113407 A EP88113407 A EP 88113407A EP 88113407 A EP88113407 A EP 88113407A EP 0355179 A1 EP0355179 A1 EP 0355179A1
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EP
European Patent Office
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housing
linear drive
motor
drive device
control device
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EP88113407A
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German (de)
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EP0355179B1 (en
Inventor
Kurt Stoll
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Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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Publication date
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Priority to JP1183533A priority patent/JP2928276B2/en
Priority to US07/389,004 priority patent/US4987822A/en
Priority to KR1019890011738A priority patent/KR950003066B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S91/00—Motors: expansible chamber type
    • Y10S91/04—Magnets

Definitions

  • the invention relates to a linear drive device with a linear motor, in particular pneumatically actuated by pressure medium, which has a housing in which there is an axially displaceable piston which is connected to an actuating rod protruding from the motor housing on one working side, with a e.g. designed as a valve device control device for motor control and with a responsive sensor device at certain positions of the actuating rod.
  • the linear motor is regularly designed as a piston-cylinder unit whose piston rod, which is connected to the piston and protrudes from the cylinder, represents the actuating rod which can be connected to a component to be moved or another power take-off.
  • the linear motor is brought to the desired location, and the pressure medium required for actuation, eg compressed air, is brought in or out via pressure medium lines or hoses.
  • Control devices are used to control the pressure medium flow, which are often designed as valve devices and can be actuated electrically, for example.
  • a sensor device can be present which can contain one or more sensors, for example those working on an electrical, magnetic, pneumatic or mechanical basis, with which predetermined positions of the actuating rod can be detected in order to switch the control device as a function thereof switch.
  • Previous linear drive devices are composed of a large number of individual assemblies, the linear motor, the control device and the sensor device, for example, being formed separately from one another and being installed separately. The work required for this takes a lot of time, and extensive cable and wire laying work is also essential to connect the individual components with each other in terms of circuitry. In addition to the complex assembly, the not inconsiderable space requirement also has a negative impact here, and the cable connections can also be easily damaged by moving machine parts.
  • This goal is achieved in that the linear motor, the control device and the sensor device are firmly connected to one another and combined into a jointly manageable working unit, and in that the control device and the sensor device are arranged on the control side of the linear motor opposite the working side.
  • the linear motor and the two devices are thus combined to form a compact work unit that can be easily assembled as a whole at the respective place of use.
  • the connections required between the individual assemblies may already have been completed beforehand, so that in the assembled state there is only a central connection to the electrical and / or pneumatic system.
  • the linear drive device represents a complete drive solution that is adapted to the respective intended use, which can also be sold as a complete solution, so that the assembly of a linear drive device no longer requires a large number of individual orders and complex, error-prone self-assembly, as was previously the case.
  • the control device and the sensor device also on the Working side opposite control side of the linear motor are obtained, you get a slim design of the drive device, which can still be accommodated even in cramped conditions, the control and sensor devices are simultaneously covered and protected by the linear motor.
  • the length of the line connection network between the individual components can be greatly reduced because of their close proximity to one another.
  • the development according to claim 2 allows simple replacement of individual components in the event of a defect.
  • the development according to claim 3 enables a particularly narrow construction of the drive device.
  • both the control device and the sensor device are optimally protected, and the linear drive device has a relatively smooth surface on the outside, which considerably facilitates handling.
  • the development according to claim 8 has the advantage that no additional space is required for taking a switching signal from the actuating rod, since existing installation space for the control device and the sensor device is taken into account.
  • the linear drive device practically receives a three-block structure with a particularly slim outer contour.
  • the arrangement according to claim 12 is particularly short.
  • the development according to claim 13 allows a simple, momentary connection of the individual components of the linear drive device to existing pressure medium and / or electrical lines, for. B. from a bus. This can be electrical and / or pneumatic multi-pin plug are used, so that mix-ups are excluded.
  • a particular advantage of the invention is that the working side of the linear drive device can remain free of any add-on components and there is sufficient space for the power take-off to be actuated.
  • the individual components are outside the working area of the drive device, so that damage is excluded from the outset.
  • the linear drive devices 1, 1 ', 1 ⁇ shown in FIGS. 1 to 3 each contain a linear motor 2, which is expediently designed in the manner of a piston-cylinder unit. It has a motor housing 3 designed in the manner of a cylinder, which encloses a piston chamber 4, in which there is a piston 6, which can be moved back and forth in the axial direction according to double arrow 5.
  • the piston 6 seals two cylinder spaces 7, 8 from one another in a sealed manner.
  • the cross section of the piston chamber 4 is expediently circular-cylindrical, which simplifies production, and the outer circumference 9 of the motor housing 3 is also kept circular-cylindrical in the exemplary embodiment.
  • the outer circumference can be square or rectangular in cross-section, so that the motor housing 3 has a cuboid shape overall.
  • the piston seals are not shown in the figures, their design is known to the person skilled in the art.
  • actuating rod 14 which runs coaxially to the piston chamber 4 and which crosses the associated cylinder chamber 8 in the longitudinal direction and penetrates the facing end wall 15 of the motor housing 3 with sealing and being guided so as to be displaceable to the surroundings.
  • the end wall 15 can be an integral part of the motor housing 3, but it can also be a separate and in particular detachably fixed cover.
  • the penetration point of the piston rod is indicated at 17; here too, seals have been omitted for the sake of simplicity.
  • the side on which the actuating rod 14 protrudes from the motor housing 3 represents the working side 18 of the linear drive devices 1, 1 ', 1 ⁇ .
  • the actuating rod 14 can be connected to a component to be moved or any power take-off, which in Fig. 1 is indicated by dashed lines at 19. If the two cylinder spaces 7, 8 are filled or ventilated with pressure medium in a suitable manner via corresponding connection openings 20, 21, the piston 6, together with the firmly attached actuating rod 14, performs an axial displacement movement indicated by a double arrow 5, within the scope of which the respective decrease in force 19 is moved in a corresponding manner.
  • the two cylinder spaces 7, 8 each represent work spaces, whereas, in the case of modifications of the device according to the invention, not shown, one of the two spaces can also remain depressurized when the piston is returned to an initial position by actuation the actuating rod 14 is effected from the outside or via a return spring.
  • control device 22 The control of the pressure medium supply and discharge with respect to the two cylinder spaces 7, 8 is carried out by a schematically indicated control device 22.
  • This is preferably a valve device containing one or more valves, the actuation of which is carried out electrically, and corresponding electrical connection cables are shown in FIGS 1 and 2 indicated by dashed lines at 23.
  • supply lines 24 are connected to the control device 22 (shown in broken lines in FIG. 2), which lead to a pressure medium source 25 and / or pressure medium sink 26, both of which are indicated schematically.
  • the respective linear drive device 1, 1 ', 1 ⁇ preferably also has a sensor device 31 (not shown in Fig. 3) with which certain, previously definable displacement positions of the piston 6 and the actuating rod 14 can be detected, depending on trigger certain operational positions of external or internal components or components.
  • the respective signal emitted by the sensor device 31 at the detection times is used internally in that the signals are used to actuate the control device 22.
  • the sensor device 31 for example, end positions of the piston 6, but also intermediate positions, can be detected.
  • the linear motor 2, the control device 22 and the sensor device 31 of the respective Linear drive device 1, 1 ', 1 ⁇ are firmly connected to one another and thus form a compact work unit within which they can be handled together.
  • the work unit thus represents a summary of three components 2, 22, 31 in the exemplary embodiments, which can be assembled uniformly at the place of use, so that complex individual assembly consisting of a large number of individual components is unnecessary.
  • the control device 22 and the sensor device 31 are each arranged on the control side 28 of the linear motor 2 opposite the working side 18, so that the working side 18 can remain free of additional components, which improves the mounting options and damages the devices 22 , 31 is excluded by moving components.
  • a quick exchange can be carried out in the event of a defect, and individual components can also be replaced if necessary in adaptation to the respective operating conditions.
  • the sensor device 31 shown in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 is particularly advantageous. It contains several, for example two, sensors 32 which are designed as proximity switches which can be switched without contact. They work together with a switching section 33, which consists of magnetic material or at least contains magnetic components.
  • the switching section 33 is attached to one end region of a switching rod 34, which is fixed in particular in the same way as the actuating rod 14 with its opposite end on the piston 6 on the axial side 35 opposite the actuating rod 14.
  • Both rods 14, 34 are preferably arranged coaxially to one another, and it can be two components which are connected to one another and on which the piston 6 is subsequently mounted.
  • the rods 14, 34 can also be separate components which are firmly connected to the piston 6.
  • the switching rod 34 penetrates the End wall 15 opposite axial end wall 36 of the motor housing 3, wherein guide and sealing devices, also not shown, are provided in the penetration area.
  • the switching part 33 accordingly carries out a corresponding axial movement, and the sensors 32 arranged in the axial direction 5 laterally next to their movement path emit a signal at the point in time at which they are radially opposite the switching part 33.
  • the control device 22 and the sensor device 31 are accommodated in a common device housing 37, 37 '.
  • the device housing 37 is a separate component with respect to the motor housing 3, which is fixed to the motor housing 3 and in particular is detachably connected here. It is attached to the motor housing 3 on the control side 28, e.g. as shown in the manner of a flange connection by means of screw connections 38. Since the same outer contour and the same transverse dimensions as for the motor housing 3 have been chosen for the device housing 37, the overall result is an elongated work unit which is narrow across the longitudinal direction.
  • the device housing 37 preferably closes the installation space 39 for the devices 22, 31 from the outside, so that no contamination can occur and trouble-free operation is ensured.
  • One end wall 36 of the motor housing 3 expediently forms a closure cover for the flanged-on device housing 37.
  • the device housing is at least partially formed by the motor housing.
  • a housing 40 which holds both the motor housing 3 and the control device 22 and the sensor device 31 protectively encased.
  • the enveloping housing 40 thus simultaneously forms the device housing 37 ', but which also contains the motor housing 3.
  • both the motor housing 3 and a device housing surrounding the two devices 22, 31 are housed together in an enveloping protective housing.
  • sensors 32 are adjustable in the direction of movement of the shift rod 34, so that the switching time can be variably adjusted.
  • the sensors 32 in the embodiment according to FIG. 1 are adjustably arranged on a longitudinal guide 44 on the inside of the device housing 37.
  • the sensors 32 are arranged on the inside of the enveloping housing 40 and can also be adjustable in a corresponding manner.
  • control device 22 is expediently also fixed on the inside of the device housing 37. It is provided that the control device 22 and the sensor device 31 lie opposite one another transversely to the longitudinal direction 5 and in particular diametrically, so that a movement space 45 for the shift rod 34 remains between the two devices 22, 31. In this way, a short, compact arrangement can be achieved, and since the subunit of the working unit consisting of control device 22 and sensor device 31 is practically completely covered by the motor housing 3 in the longitudinal direction of the linear motor 2 from the working side 18, a slim, outward jagged arrangement.
  • FIG. 4 schematically shows the arrangement of the linear motor 2, the control device 22 and the sensor device 31 within the work unit the linear drive device 1 is indicated, and a three-block arrangement can be seen in which the two devices 22, 31, which are arranged next to one another transversely to the longitudinal direction 5, follow at the same time in the axial direction of view 46 of the linear motor 2.
  • FIG. 5 Another arrangement is shown schematically in FIG. 5, in which the linear motor 2, the sensor device 31 and the control device 22 also represent a three-block unit, the individual components of which are arranged one behind the other in the axial direction 5. This embodiment allows a further reduction in the transverse dimensions.
  • the control device 22 and sensor device 31 are expediently fastened to the inside of this housing 40.
  • the motor housing 3 can expediently be flanged to an end face 41 of the housing 40, the housing 40 having a through opening for the actuating rod 14.
  • the pressure medium connection between the control device 22 and the connection openings 20, 21 on the motor housing 3 takes place via loosely laid pressure medium lines 29. Because of the compact arrangement, the length of the lines can be kept very short, and through the individual housings they can be housed at least partially protected from external influences.
  • the pressure medium lines 29 are designed in the form of pressure medium channels 30 which run in the wall of the motor housing 3 and partially of the device housing 37, so that external lines can be dispensed with if the control device 22 is arranged accordingly. This makes assembly considerably easier. It is also possible, to move to the motor housing 3 by the control device 22 via pressure medium lines, from where the connection to the cylinder spaces 7, 8 is then established via channels formed only in the motor housing 3.
  • connection options 47 shown in dashed lines are provided in FIGS. 1 and 2, which are preferably combined in the form of plug-type connection units and fixed to the device housing 37, 37 '. They are in permanent connection with the corresponding points of the two devices 22, 31 via the cables 23 or supply lines 24 and allow external lines 49, which lead to the pressure medium source 25, pressure medium sink 26 or e.g. an electronic control unit 48 (indicated by dashed lines).
  • connection unit allows the lines 49 to be quickly detachably coupled within the framework of central plug connections, e.g. so-called pneumatic and / or electrical multi-pin plug devices can be used. Connection to a bus is therefore possible without any problems. It is advantageous in all of this if the connection options 47 are arranged on the connection side 50 opposite the working side 18, so that there is no increase in the overall width of the linear drive device even when the connection is established.
  • the invention thus combines various devices to form a structural unit, devices with three or four functional levels being present, depending on the embodiment. 1, 2 and 4, there are three levels, the first level being represented by the linear motor 2, the actuator, and the second level by those from control device (processor) and sensor device existing subunit and the third level of the level of connection options 47, the bus level. 5 there are four levels, since the devices 22, 31 are arranged axially one after the other.
  • a major advantage of the invention is that the user can get a complete solution tailored to his problem from a single source, whereas in the past he had to order, store, assemble and maintain a large number of individual components in order to obtain the desired equipment. Commissioning is also much easier with the solution according to the invention, since practically only two plug connections (pneumatic and electrical multi-pin plug) have to be made in order to make the device ready for operation.

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Abstract

The invention relates to a linear actuator assembly having a linear motor (2), a control device (22) and a sensor device (31). These three components are combined to form a jointly manipulable working unit. In this arrangement the control device (22) and the sensor device (31) are situated on the control side (28) of the linear motor which is opposite to the working side (18). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Linear-Antriebseinrichtung mit einem ins­besondere pneumatisch druckmittelbetätigten Linearmotor, der über ein Gehäuse verfügt, in dem sich ein in Axialrichtung ver­schiebbarer Kolben befindet, der mit einer an einer Arbeits­seite aus dem Motorgehäuse herausragenden Betätigungsstange verbunden ist, mit einer z.B. als Ventileinrichtung ausge­bildeten Steuereinrichtung für die Motoransteuerung und mit einer bei bestimmten Stellungen der Betätigungsstange an­sprechenden Sensoreinrichtung.The invention relates to a linear drive device with a linear motor, in particular pneumatically actuated by pressure medium, which has a housing in which there is an axially displaceable piston which is connected to an actuating rod protruding from the motor housing on one working side, with a e.g. designed as a valve device control device for motor control and with a responsive sensor device at certain positions of the actuating rod.

Bei solchen Linear-Antriebseinrichtungen ist der Linearmotor regelmäßig als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgebildet, dessen mit dem Kolben verbundene und aus dem Zylinder herausragende Kolbenstange die Betätigungsstange darstellt, die mit einem zu bewegenden Bauteil oder einer anderen Kraftabnahme verbind­bar ist. Der Linearmotor wird zum gewünschten Einsatzort verbracht, und das zur Betätigung notwendige Druckmedium, z.B. Druckluft, wird über Druckmittelleitungen oder - schläuche heran- bzw. abgeführt. Zur Steuerung des Druckmittelstromes werden Steuereinrichtungen verwendet, die häufig als Ventil­einrichtungen ausgebildet sind und z.B. elektrisch betätigbar sind. Um eine automatische Motoransteuerung zu bewirken, kann eine Sensoreinrichtung vorhanden sein, die einen oder mehrere z.B. auf elektrischer, magnetischer, pneumatischer oder mechanischer Basis arbeitende Sensoren enthalten k ann, mit denen vorherbestimmte Stellungen der Betätigungsstange detektiert werden können, um in Abhängigkeit davon die Steuer­einrichtung zu schalten. Bisherige Linear-Antriebseinrichtungen setzen sich aus einer Vielzahl von einzelnen Baugruppen zu­sammen, wobei beispielsweise der Linearmotor, die Steuer­einrichtung und die Sensoreinrichtung getrennt voneinander ausgebildet sind und separat installiert werden. Die hierfür notwendigen Arbeiten nehmen viel Zeit in Anspruch, und es sind außerdem umfangreiche Kabel- und Leitungs-Verlegearbeiten unerläßlich, um die Einzelkomponenten miteinander schaltungs­technisch zu verbinden. Neben der aufwendigen Montage schlägt hierbei auch der nicht unbeträchtliche Platzbedarf negativ zu Buche, außerdem können die Leitungsverbindungen leicht durch sich bewegende Maschinenteile beschädigt werden.In such linear drive devices, the linear motor is regularly designed as a piston-cylinder unit whose piston rod, which is connected to the piston and protrudes from the cylinder, represents the actuating rod which can be connected to a component to be moved or another power take-off. The linear motor is brought to the desired location, and the pressure medium required for actuation, eg compressed air, is brought in or out via pressure medium lines or hoses. Control devices are used to control the pressure medium flow, which are often designed as valve devices and can be actuated electrically, for example. In order to effect automatic motor control, a sensor device can be present which can contain one or more sensors, for example those working on an electrical, magnetic, pneumatic or mechanical basis, with which predetermined positions of the actuating rod can be detected in order to switch the control device as a function thereof switch. Previous linear drive devices are composed of a large number of individual assemblies, the linear motor, the control device and the sensor device, for example, being formed separately from one another and being installed separately. The work required for this takes a lot of time, and extensive cable and wire laying work is also essential to connect the individual components with each other in terms of circuitry. In addition to the complex assembly, the not inconsiderable space requirement also has a negative impact here, and the cable connections can also be easily damaged by moving machine parts.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine Linear-Antriebs­einrichtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher und kostengünstiger herstellbar und bei kompakter Bauweise schneller und leichter montierbar ist.It is therefore the object of the invention to provide a linear drive device according to the type mentioned at the outset, which is easier and cheaper to manufacture and which is quicker and easier to assemble in a compact design.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß der Linearmotor, die Steuereinrichtung und die Sensoreinrichtung fest miteinander verbunden und zu einer gemeinsam handhabbaren Arbeitseinheit zusammengefaßt sind, und daß die Steuereinrichtung und die Sensoreinrichtung auf der der Arbeitsseite entgegengesetzten Steuerseite des Linearmotors angeordnet sind. Damit sind der Linearmotor und die beiden Einrichtungen zu einer kompak­ten Arbeitseinheit zusammengefaßt, die sich problemlos als Ganzes am jeweiligen Einsatzort montieren läßt. Die zwischen den einzelnen Baugruppen erforderlichen Verbindungen können dabei bereits zuvor fertiggestellt worden sein, so daß im montierten Zustand lediglich noch ein zentraler Anschluß an die Elektrik und/oder Pneumatik zu erfolgen hat. Die Linear-­Antriebseinrichtung stellt eine an den jeweiligen Verwendungs­zweck angepaßte, komplette Antriebslösung dar, die auch als Komplettlösung vertrieben werden kann, so daß zum Zusammen­stellen einer Linear-Antriebseinrichtung nicht mehr wie früher eine Vielzahl von Einzelbestellungen und eine aufwendige, fehler gefährdete Selbstmontage nötig sind. Indem die Steuer­einrichtung und die Sensoreinrichtung außerdem auf der der Arbeitsseite entgegengesetzten Steuerseite des Linearmotors angeordnet sind, erhält man eine schlanke Bauweise der Antriebs­einrichtung, die sich auch unter beengten Verhältnissen noch unterbringen läßt, wobei die Steuer- und Sensoreinrichtungen gleichzeitig vom Linearmotor abgedeckt und geschützt werden. Außerdem kann die Länge des Leitungs-Verbindungsnetzes zwischen den einzelnen Komponenten wegen ihrer unmittelbaren Nähe zueinander stark reduziert werden.This goal is achieved in that the linear motor, the control device and the sensor device are firmly connected to one another and combined into a jointly manageable working unit, and in that the control device and the sensor device are arranged on the control side of the linear motor opposite the working side. The linear motor and the two devices are thus combined to form a compact work unit that can be easily assembled as a whole at the respective place of use. The connections required between the individual assemblies may already have been completed beforehand, so that in the assembled state there is only a central connection to the electrical and / or pneumatic system. The linear drive device represents a complete drive solution that is adapted to the respective intended use, which can also be sold as a complete solution, so that the assembly of a linear drive device no longer requires a large number of individual orders and complex, error-prone self-assembly, as was previously the case. By the control device and the sensor device also on the Working side opposite control side of the linear motor are obtained, you get a slim design of the drive device, which can still be accommodated even in cramped conditions, the control and sensor devices are simultaneously covered and protected by the linear motor. In addition, the length of the line connection network between the individual components can be greatly reduced because of their close proximity to one another.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ansprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the invention are listed in the subclaims.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 erlaubt ein einfaches Austauschen einzelner Komponenten im Defektfalle. Die Weiter­bildung nach Anspruch 3 ermöglicht eine besonders schmale Bauweise der Antriebseinrichtung.The development according to claim 2 allows simple replacement of individual components in the event of a defect. The development according to claim 3 enables a particularly narrow construction of the drive device.

Bei den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 7 ist sowohl die Steuereinrichtung als auch die Sensoreinrichtung optimal geschützt untergebracht, und die Linear-Antriebs­einrichtung erhält nach außen hin eine relativ glatte Ober­fläche, was die Handhabung beträchtlich erleichtert.In the developments according to claims 4 to 7, both the control device and the sensor device are optimally protected, and the linear drive device has a relatively smooth surface on the outside, which considerably facilitates handling.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß kein zusätzlicher Platz für die Abnahme eines Schaltsignales von der Betätigungsstange benötigt wird, da bereits vorhandener Einbauraum für die Steuereinrichtung und die Sensoreinrich­tung berück sichtigt wird.The development according to claim 8 has the advantage that no additional space is required for taking a switching signal from the actuating rod, since existing installation space for the control device and the sensor device is taken into account.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 11 erhält die Linear-­Antriebseinrichtung praktisch einen Drei-Block-Aufbau mit besonders schlanker Außenkontur. Demgegenüber baut die Anord­nung gemäß Anspruch 12 besonders kurz.In the development according to claim 11, the linear drive device practically receives a three-block structure with a particularly slim outer contour. In contrast, the arrangement according to claim 12 is particularly short.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 13 erlaubt einen einfachen, momentartigen Anschluß der einzelnen Komponenten der Linear-­Antriebseinrichtung an vorhandene Druckmittel- und/oder Elektro­leitungen, z. B. von einem Bus. Hierbei können elektrische und/oder pneumatische Multipolstecker Verwendung finden, so daß Anschlußverwechslungen ausgeschlossen sind.The development according to claim 13 allows a simple, momentary connection of the individual components of the linear drive device to existing pressure medium and / or electrical lines, for. B. from a bus. This can be electrical and / or pneumatic multi-pin plug are used, so that mix-ups are excluded.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß die Arbeitsseite der Linear-Antriebseinrichtung von jeg­lichen Anbaukomponenten frei bleiben kann und genügend Platz für die zu betätigende Kraftabnahme vorhanden ist. Außerdem befinden sich die einzelnen Komponenten außerhalb des Arbeits­bereiches der Antriebseinrichtung, so daß Beschädigungen von vornherein ausgeschlossen sind.A particular advantage of the invention is that the working side of the linear drive device can remain free of any add-on components and there is sufficient space for the power take-off to be actuated. In addition, the individual components are outside the working area of the drive device, so that damage is excluded from the outset.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeich­nung näher erläutert. In dieser zeigen:

  • Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linear-Antriebseinrichtung in stark schematisierter Darstellungsweise im Längsschnitt,
  • Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Linear-Antriebs­einrichtung in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellungsweise,
  • Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines weiteren Aus­führungsbeispiels einer Linear-Antriebseinrichtung, ebenfalls schematisch und im Querschnitt, und
  • Fig. 4 und 5 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Einrich­tungskomponenten in schematischer Darstellung.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In this show:
  • 1 shows a first embodiment of the linear drive device according to the invention in a highly schematic representation in longitudinal section,
  • 2 shows a further embodiment of a linear drive device in a representation corresponding to FIG. 1,
  • 3 shows an enlarged section of a further exemplary embodiment of a linear drive device, likewise schematically and in cross section, and
  • 4 and 5 different arrangement options of the device components in a schematic representation.

Die in den Fig. 1 bis 3 abgebildeten Linear-Antriebseinrich­tungen 1, 1′, 1˝ enthalten jeweils einen Linearmotor 2, der zweckmäßigerweise in Art eines Kolben-Zylinder-Aggregates ausgebildet ist. Er verfügt über ein in Art eines Zylinders ausgebildetes Motorgehäuse 3, das einen Kolbenraum 4 umschließt, in dem sich ein in Axialrichtung gemäß Doppelpfeil 5 hin und her bewegbar geführter Kolben 6 befindet. Der Kolben 6 trennt zwei Zylinderräume 7, 8 abgedichtet voneinander ab. Der Querschnitt des Kolbenraumes 4 ist zweckmäßigerweise kreiszylindrisch, was die Fertigung vereinfacht, und auch der Außenumfang 9 des Motorgehäuses 3 ist beim Ausführungs­beispiel kreiszylindrisch gehalten. Daneben bestehen aber auch andere Gestaltungsmöglichkeiten, ohne den Erfindungs­gedanken zu verlassen, beispielsweise kann der Außenumfang im Querschnitt gesehen quadratisch oder rechteckförmig sein, so daß das Motorgehäuse 3 insgesamt quaderförmige Gestalt hat. Die Kolbendichtungen sind der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt, ihre Ausgestaltung ist dem Fachmann bekannt.The linear drive devices 1, 1 ', 1˝ shown in FIGS. 1 to 3 each contain a linear motor 2, which is expediently designed in the manner of a piston-cylinder unit. It has a motor housing 3 designed in the manner of a cylinder, which encloses a piston chamber 4, in which there is a piston 6, which can be moved back and forth in the axial direction according to double arrow 5. The piston 6 seals two cylinder spaces 7, 8 from one another in a sealed manner. The cross section of the piston chamber 4 is expediently circular-cylindrical, which simplifies production, and the outer circumference 9 of the motor housing 3 is also kept circular-cylindrical in the exemplary embodiment. But there are also also other design options without departing from the inventive concept, for example the outer circumference can be square or rectangular in cross-section, so that the motor housing 3 has a cuboid shape overall. For the sake of simplicity, the piston seals are not shown in the figures, their design is known to the person skilled in the art.

An der einen Axialseite 10 des Kolbens 6 setzt eine koaxial zum Kolbenraum 4 verlaufende Betätigungsstange 14 an, die den zugeordneten Zylinderraum 8 in Längsrichtung durchquert und die zugewandte Stirnwand 15 des Motorgehäuses 3 unter Abdichtung und verschiebbar geführt zur Umgebung hin durch­dringt. Die Stirnwand 15 kann einstückiger Bestandteil des Motorgehäuses 3 sein, es kann sich aber auch um einen separaten und insbesondere lösbar fest angebrachten Deckel handeln. Die Durchdringungsstelle der Kolbenstange ist bei 17 ange­deutet, auch hier wurde auf die Darstellung von Dichtungen der Einfachheit halber verzichtet.On one axial side 10 of the piston 6 there is an actuating rod 14 which runs coaxially to the piston chamber 4 and which crosses the associated cylinder chamber 8 in the longitudinal direction and penetrates the facing end wall 15 of the motor housing 3 with sealing and being guided so as to be displaceable to the surroundings. The end wall 15 can be an integral part of the motor housing 3, but it can also be a separate and in particular detachably fixed cover. The penetration point of the piston rod is indicated at 17; here too, seals have been omitted for the sake of simplicity.

Die Seite, an der die Betätigungsstange 14 aus dem Motor­gehäuse 3 herausragt, stellt die Arbeitsseite 18 der Linear-­Antriebseinrichtungen 1, 1′, 1˝ dar. Hier läßt sich die Betätigungsstange 14 mit einem zu bewegenden Bauelement oder jeder beliebigen Kraftabnahme verbinden, die in Fig. 1 beispiel­haft gestrichelt bei 19 angedeutet ist. Wenn die beiden Zylinder­räume 7, 8 über entsprechende Anschlußöffnungen 20, 21 in geeigneter Weise mit Druckmittel befüllt bzw. belüftet werden, führt der Kolben 6 zusammen mit der fest angebrachten Betäti­gungsstange 14 eine durch Doppelpfeil 5 angedeutete axiale Verschiebebewegung aus, im Rahmen derer die jeweilige Kraft­abnahme 19 in entsprechender Weise bewegt wird. Beim Aus­führungsbeispiel stellen die beiden Zylinderräume 7, 8 also jeweils Arbeitsräume dar, wohingegen bei nicht dargestellten Modifikationen der erfindungsgemäßen Einrichtung einer der beiden Räume auch drucklos bleiben kann, wenn die Rückstellung des Kolbens in eine Anfangsstellung durch Beaufschlagung der Betätigungsstange 14 von außen oder über eine Rückstell­feder bewirkt wird.The side on which the actuating rod 14 protrudes from the motor housing 3 represents the working side 18 of the linear drive devices 1, 1 ', 1˝. Here, the actuating rod 14 can be connected to a component to be moved or any power take-off, which in Fig. 1 is indicated by dashed lines at 19. If the two cylinder spaces 7, 8 are filled or ventilated with pressure medium in a suitable manner via corresponding connection openings 20, 21, the piston 6, together with the firmly attached actuating rod 14, performs an axial displacement movement indicated by a double arrow 5, within the scope of which the respective decrease in force 19 is moved in a corresponding manner. In the exemplary embodiment, the two cylinder spaces 7, 8 each represent work spaces, whereas, in the case of modifications of the device according to the invention, not shown, one of the two spaces can also remain depressurized when the piston is returned to an initial position by actuation the actuating rod 14 is effected from the outside or via a return spring.

Die Steuerung der Druckmittelzufuhr bzw. -abfuhr hinsichtlich der beiden Zylinderräume 7, 8 übernimmt eine schematisch angedeutete Steuereinrichtung 22. Bei dieser handelt es sich vorzugsweise um eine ein oder mehrere Ventile enthaltende Ventileinrichtung, deren Betätigung elektrisch erfolgt,und entsprechende elektrische Anschlußkabel sind in den Fig. 1 und 2 gestrichelt bei 23 angedeutet. An die Steuereinrichtung 22 sind außerdem Zuleitungen 24 angeschlossen (in Fig. 2 gestrichelt dargestellt), die zu einer Druckmittelquelle 25 und/oder Druckmittelsenke 26 führen, die beide schematisch angedeutet sind. Daneben besteht zwischen der Steuereinrich­tung 22 und den beiden Anschlußöffnungen 20, 21 des Linear­motors 2 ebenfalls eine Druckmittelverbindung, die über Druck­mittelleitungen 29 bewerk stelligt wird (in Fig. 2 gestrichelt angedeutet), die im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 in noch zu erläuternder Kanalform als Druckmittelkanäle 30 ausgestaltet sind.The control of the pressure medium supply and discharge with respect to the two cylinder spaces 7, 8 is carried out by a schematically indicated control device 22. This is preferably a valve device containing one or more valves, the actuation of which is carried out electrically, and corresponding electrical connection cables are shown in FIGS 1 and 2 indicated by dashed lines at 23. In addition, supply lines 24 are connected to the control device 22 (shown in broken lines in FIG. 2), which lead to a pressure medium source 25 and / or pressure medium sink 26, both of which are indicated schematically. In addition, there is also a pressure medium connection between the control device 22 and the two connection openings 20, 21 of the linear motor 2, which is accomplished via pressure medium lines 29 (indicated by dashed lines in FIG. 2), which, in the case of the exemplary embodiment according to FIG. 3, has a channel shape to be explained are designed as pressure medium channels 30.

Die jeweilige Linear-Antriebseinrichtung 1, 1′, 1˝ verfügt vorzugsweise zusätzlich noch über eine Sensoreinrichtung 31 (in Fig. 3 nicht dargestellt), mit der sich bestimmte, vorher festlegbare Verschiebestellungen des Kolbens 6 und der Betätigungsstange 14 detektieren lassen, um in Abhängigkeit bestimmter Verschiebestellungen Funktionsabläufe externer oder interner Bauelemente bzw. Komponenten auszulösen. Beim Ausführungsbeispiel erfolgt eine interne Verwendung des jewei­ligen von der Sensoreinrichtung 31 zu den Detektionszeit­punkten ausgesendeten Signals, indem die Signale zur Betätigung der Steuereinrichtung 22 verwendet werden. Mit der Sensor­einrichtung 31 lassen sich beispielsweise Endstellungen des Kolbens 6, aber auch dazwischenliegende Positionen erfassen.The respective linear drive device 1, 1 ', 1˝ preferably also has a sensor device 31 (not shown in Fig. 3) with which certain, previously definable displacement positions of the piston 6 and the actuating rod 14 can be detected, depending on trigger certain operational positions of external or internal components or components. In the exemplary embodiment, the respective signal emitted by the sensor device 31 at the detection times is used internally in that the signals are used to actuate the control device 22. With the sensor device 31, for example, end positions of the piston 6, but also intermediate positions, can be detected.

Es ist nun vorgesehen, daß der Linearmotor 2, die Steuer­einrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 der jeweiligen Linear-Antriebseinrichtung 1, 1′, 1˝ fest miteinander ver­bunden sind und somit eine kompakte Arbeitseinheit bilden, innerhalb derer sie gemeinsam handhabbar sind. Die Arbeits­einheit stellt also eine Zusammenfassung von bei den Aus­führungsbeispielen drei Komponenten 2, 22, 31 dar, die einheit­lich am Einsatzort montiert werden kann, so daß sich eine aufwendige Einzelmontage bestehend aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten erübrigt. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß die Steuereinrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 jeweils auf der der Arbeitsseite 18 entgegengesetzten Steuer­seite 28 des Linearmotors 2 angeordnet sind, so daß die Arbeits­seite 18 frei von Zusatzbauteilen bleiben kann, was die Montage­möglichkeiten verbessert und eine Beschädigung der Einrich­tungen 22, 31 durch sich bewegende Bauelemente ausschließt.It is now provided that the linear motor 2, the control device 22 and the sensor device 31 of the respective Linear drive device 1, 1 ', 1˝ are firmly connected to one another and thus form a compact work unit within which they can be handled together. The work unit thus represents a summary of three components 2, 22, 31 in the exemplary embodiments, which can be assembled uniformly at the place of use, so that complex individual assembly consisting of a large number of individual components is unnecessary. It is particularly advantageous that the control device 22 and the sensor device 31 are each arranged on the control side 28 of the linear motor 2 opposite the working side 18, so that the working side 18 can remain free of additional components, which improves the mounting options and damages the devices 22 , 31 is excluded by moving components.

Wenn die drei Komponenten 2, 22, 31 wie beim Ausführungs­beispiel lösbar miteinander verbunden sind, läßt sich im Defektfalle ein schneller Austausch vornehmen, außerdem können einzelne Komponenten in Anpassung an die jeweiligen Einsatz­bedingungen notfalls ausgetauscht werden.If the three components 2, 22, 31 are detachably connected to one another, as in the exemplary embodiment, a quick exchange can be carried out in the event of a defect, and individual components can also be replaced if necessary in adaptation to the respective operating conditions.

Die in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 darge­stellte Sensoreinrichtung 31 ist besonders vorteilhaft. Sie enthält mehrere, z.B. zwei, Sensoren 32, die als berührungs­los schaltbare Näherungsschalter ausgebildet sind. Sie arbeiten mit einer Schaltpartie 33 zusammen, die aus magnetischem Material besteht oder zumindest magnetische Bestandteile enthält. Die Schaltpartie 33 ist am einen End­bereich einer Schaltstange 34 befestigt, die insbesondere in gleicher Weise wie die Betätigungsstange 14 mit ihrem entgegengesetzten Ende am Kolben 6 an der der Betätigungs­stange 14 entgegengesetzten Axialseite 35 festgelegt ist. Beide Stangen 14, 34 sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet, und es kann sich um zwei einstückig miteinander verbundene Bauteile handeln, auf die der Kolben 6 nachträg­lich aufgezogen ist. Die Stangen 14, 34 können aber auch separate Bauteile sein, die fest mit dem Kolben 6 verbunden sind. Jedenfalls durchdringt die Schaltstange 34 die der Stirnwand 15 entgegengesetzte axiale Stirnwand 36 des Motor­gehäuses 3, wobei im Durchdringungsbereich ebenfalls nicht näher dargestellte Führungs- und Dichteinrichtungen vorge­sehen sind.The sensor device 31 shown in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 is particularly advantageous. It contains several, for example two, sensors 32 which are designed as proximity switches which can be switched without contact. They work together with a switching section 33, which consists of magnetic material or at least contains magnetic components. The switching section 33 is attached to one end region of a switching rod 34, which is fixed in particular in the same way as the actuating rod 14 with its opposite end on the piston 6 on the axial side 35 opposite the actuating rod 14. Both rods 14, 34 are preferably arranged coaxially to one another, and it can be two components which are connected to one another and on which the piston 6 is subsequently mounted. The rods 14, 34 can also be separate components which are firmly connected to the piston 6. In any case, the switching rod 34 penetrates the End wall 15 opposite axial end wall 36 of the motor housing 3, wherein guide and sealing devices, also not shown, are provided in the penetration area.

Wenn der Kolben 6 gemäß Doppelpfeil 5 verschoben wird, führt demgemäß die Schaltpartie 33 eine entsprechende Axialbewegung aus, und die in Axialrichtung 5 gesehen seitlich neben deren Bewegungsbahn angeordneten Sensoren 32 senden zu dem Zeit­punkt ein Signal aus, zu dem sie der Schaltpartie 33 radial gegenüberliegen.If the piston 6 is shifted according to the double arrow 5, the switching part 33 accordingly carries out a corresponding axial movement, and the sensors 32 arranged in the axial direction 5 laterally next to their movement path emit a signal at the point in time at which they are radially opposite the switching part 33.

Bei allen abgebildeten Ausführungsbeispielen ist die Steuer­einrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 in einem gemein­samen Einrichtungsgehäuse 37, 37′ untergebracht. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 3 ist das Einrichtungs­gehäuse 37 ein mit Bezug zum Motorgehäuse 3 separates Bauteil, das mit dem Motorgehäuse 3 fest und hierbei insbesondere lösbar verbunden ist. Es ist an der Steuerseite 28 am Motor­gehäuse 3 befestigt, z.B. wie abgebildet in Art einer Flansch­verbindung durch Verschraubungen 38. Da für das Einrichtungs­gehäuse 37 die gleiche Außenkontur und die gleichen Quer­abmessungen wie für das Motorgehäuse 3 gewählt worden sind, ergibt sich insgesamt eine längliche Arbeitseinheit, die quer zur Längsrichtung schmal baut. Das Einrichtungsgehäuse 37 schließt den Einbauraum 39 für die Einrichtungen 22, 31 nach außen hin vorzugsweise ab, so daß keine Verunreinigungen eintreten können und ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise bildet die eine Stirnwand 36 des Motor­gehäuses 3 einen Verschlußdeckel für das angeflanschte Ein­richtungsgehäuse 37.In all the illustrated exemplary embodiments, the control device 22 and the sensor device 31 are accommodated in a common device housing 37, 37 '. In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 3, the device housing 37 is a separate component with respect to the motor housing 3, which is fixed to the motor housing 3 and in particular is detachably connected here. It is attached to the motor housing 3 on the control side 28, e.g. as shown in the manner of a flange connection by means of screw connections 38. Since the same outer contour and the same transverse dimensions as for the motor housing 3 have been chosen for the device housing 37, the overall result is an elongated work unit which is narrow across the longitudinal direction. The device housing 37 preferably closes the installation space 39 for the devices 22, 31 from the outside, so that no contamination can occur and trouble-free operation is ensured. One end wall 36 of the motor housing 3 expediently forms a closure cover for the flanged-on device housing 37.

Bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Einrichtungsgehäuse zumindest teilweise vom Motorgehäuse gebildet.In one embodiment, not shown, the device housing is at least partially formed by the motor housing.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein Gehäuse 40 vorgesehen, das sowohl das Motorgehäuse 3 als auch die Steuer­ einrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 schützend umhüllt. Hier bildet das umhüllende Gehäuse 40 also gleichzeitig das Einrichtungsgehäuse 37′, das aber zusätzlich noch das Motor­gehäuse 3 enthält. Bei einer nicht näher dargestellten Aus­führungsform ist vorgesehen, daß sowohl das Motorgehäuse 3 als auch ein die beiden Einrichtungen 22, 31 umgebendes Einrichtungsgehäuse gemeinsam in einem umhüllenden Schutz­gehäuse untergebracht sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, a housing 40 is provided, which holds both the motor housing 3 and the control device 22 and the sensor device 31 protectively encased. Here, the enveloping housing 40 thus simultaneously forms the device housing 37 ', but which also contains the motor housing 3. In one embodiment, not shown, it is provided that both the motor housing 3 and a device housing surrounding the two devices 22, 31 are housed together in an enveloping protective housing.

Neben der bereits oben beschriebenen Sensorart können auch andere Sensoren verwendet werden. Hierbei ist insbesondere an optische, elektronische, induktive oder pneumatische Sensoren gedacht. Vorteilhaft ist aber auf jeden Fall, wenn die Sensoren 32 in Bewegungsrichtung der Schaltstange 34 verstellbar sind, so daß der Schaltzeitpunkt variabel einstellbar ist. Zu diesem Zweck sind die Sensoren 32 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 an einer Längsführung 44 an der Innenseite des Ein­richtungsgehäuses 37 verstellbar angeordnet. Beim Ausführungs­beispiel gemäß Fig. 2 sind die Sensoren 32 an der Innenseite des umhüllenden Gehäuses 40 angeordnet und können auch in entsprechender Weise verstellbar sein.In addition to the type of sensor already described above, other sensors can also be used. In particular, optical, electronic, inductive or pneumatic sensors are considered. However, it is advantageous in any case if the sensors 32 are adjustable in the direction of movement of the shift rod 34, so that the switching time can be variably adjusted. For this purpose, the sensors 32 in the embodiment according to FIG. 1 are adjustably arranged on a longitudinal guide 44 on the inside of the device housing 37. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the sensors 32 are arranged on the inside of the enveloping housing 40 and can also be adjustable in a corresponding manner.

Zurückkommend auf Fig. 1, erkennt man, daß die Steuereinrich­tung 22 zweckmäßigerweise ebenfalls an der Innenseite des Einrichtungsgehäuses 37 festgelegt ist. Dabei ist vorgesehen, daß sich die Steuereinrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 quer zur Längsrichtung 5 und insbesondere diametral mit Abstand gegenüberliegen, so daß zwischen den beiden Einrich­tungen 22, 31 ein Bewegungsraum 45 für die Schaltstange 34 verbleibt. Auf diese Weise läßt sich eine kurz bauende, kom­pakte Anordnung erzielen, und da die aus Steuereinrichtung 22 und Sensoreinrichtung 31 bestehende Untereinheit der Arbeits­einheit in Längsrichtung des Linearmotors 2 von der Arbeits­seite 18 aus gesehen vom Motorgehäuse 3 praktisch vollständig abgedeckt ist, liegt gleichzeitig eine schlanke, nach außen hin unzerklüftete Anordnung vor. In Fig. 4 ist schematisch die Anordnung des Linearmotors 2, der Steuereinrichtung 22 und der Sensoreinrichtung 31 innerhalb der Arbeitseinheit der Linear-Antriebseinrichtung 1 angedeutet, und man erkennt eine Drei-Block-Anordnung, bei der in in Axialrichtung gerichte­ter Blickrichtung 46 auf den Linearmotor 2 gleichzeitig die beiden Einrichtungen 22, 31 folgen, die quer zur Längsrichtung 5 nebeneinander angeordnet sind.Returning to FIG. 1, it can be seen that the control device 22 is expediently also fixed on the inside of the device housing 37. It is provided that the control device 22 and the sensor device 31 lie opposite one another transversely to the longitudinal direction 5 and in particular diametrically, so that a movement space 45 for the shift rod 34 remains between the two devices 22, 31. In this way, a short, compact arrangement can be achieved, and since the subunit of the working unit consisting of control device 22 and sensor device 31 is practically completely covered by the motor housing 3 in the longitudinal direction of the linear motor 2 from the working side 18, a slim, outward jagged arrangement. 4 schematically shows the arrangement of the linear motor 2, the control device 22 and the sensor device 31 within the work unit the linear drive device 1 is indicated, and a three-block arrangement can be seen in which the two devices 22, 31, which are arranged next to one another transversely to the longitudinal direction 5, follow at the same time in the axial direction of view 46 of the linear motor 2.

Eine andere Anordnungsweise ist schematisch in Fig. 5 abge­bildet, bei der der Linearmotor 2, die Sensoreinrichtung 31 und die Steuereinrichtung 22 ebenfalls eine Drei-Block-­Einheit repräsentieren, deren einzelne Komponenten in Axial­richtung 5 aufeinanderfolgend hintereinander angeordnet sind. Diese Ausführungsform erlaubt eine weitere Reduzierung der Querabmessungen.Another arrangement is shown schematically in FIG. 5, in which the linear motor 2, the sensor device 31 and the control device 22 also represent a three-block unit, the individual components of which are arranged one behind the other in the axial direction 5. This embodiment allows a further reduction in the transverse dimensions.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, bei der das umhüllende Gehäuse 40 gleichzeitig das Einrichtungsgehäuse 37′ darstellt, sind Steuereinrichtung 22 und Sensoreinrichtung 31 zweckmäßiger­weise an der Innenseite dieses Gehäuses 40 befestigt. Gleiches gilt für das Motorgehäuse 3, das zweckmäßigerweise an einer Stirnseite 41 des Gehäuses 40 angeflanscht sein kann, wobei das Gehäuse 40 eine Durchgangsöffnung für die Betätigungs­stange 14 aufweist.In the embodiment according to FIG. 2, in which the enveloping housing 40 simultaneously represents the device housing 37 ', the control device 22 and sensor device 31 are expediently fastened to the inside of this housing 40. The same applies to the motor housing 3, which can expediently be flanged to an end face 41 of the housing 40, the housing 40 having a through opening for the actuating rod 14.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 erfolgt die Druckmittelverbindung zwischen der Steuereinrichtung 22 und den Anschlußöffnungen 20, 21 am Motorgehäuse 3 über lose verlegte Druckmittelleitungen 29. Wegen der kompakten Anordnung kann die Länge der Leitungen sehr gering gehalten werden, und durch die einzelnen Gehäuse können sie zumindest zum Teil von äußeren Einflüssen geschützt untergebracht werden. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine andere Variante realisiert. Dort sind die Druckmittelleitungen 29 in Gestalt von Druckmittelkanälen 30 ausgebildet, die in der Wandung des Motorgehäuses 3 und teilweise des Einrichtungsgehäuses 37 verlaufen, so daß bei entsprechender Anordnung der Steuer­einrichtung 22 auf externe Leitungen verzichtet werden kann. Dies erleichtert die Montage erheblich. Es ist auch möglich, von der Steuereinrichtung 22 über Druckmittelleitungen das Motorgehäuse 3 anzufahren, von wo aus anschließend über ledig­lich im Motorgehäuse 3 ausgebildete Kanäle die Verbindung zu den Zylinderräumen 7, 8 erfolgt.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, the pressure medium connection between the control device 22 and the connection openings 20, 21 on the motor housing 3 takes place via loosely laid pressure medium lines 29. Because of the compact arrangement, the length of the lines can be kept very short, and through the individual housings they can be housed at least partially protected from external influences. Another variant is realized in the embodiment according to FIG. 3. There, the pressure medium lines 29 are designed in the form of pressure medium channels 30 which run in the wall of the motor housing 3 and partially of the device housing 37, so that external lines can be dispensed with if the control device 22 is arranged accordingly. This makes assembly considerably easier. It is also possible, to move to the motor housing 3 by the control device 22 via pressure medium lines, from where the connection to the cylinder spaces 7, 8 is then established via channels formed only in the motor housing 3.

Die Zufuhr der für den Betrieb der Linear-Antriebseinrichtungen 1, 1′, 1˝ notwendigen Energie erfolgt von außen über bereits erwähnte Druckmittelzuleitungen 24 und elektrische Anschluß­kabel 23, die auch für die Sensoreinrichtung 31 zuständig sein können. Um nicht jede Leitung bzw. jedes Kabel einzeln verlegen zun müssen, ist vorgesehen, daß in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellte Anschlußmöglichkeiten 47 vorhanden sind, die vorzugsweise in Gestalt steckerartiger Anschluß­einheiten zusammengefaßt und am Einrichtungsgehäuse 37, 37′ festgelegt sind. Sie stehen über die Kabel 23 bzw. Zuleitungen 24 in dauernder Verbindung mit den entsprechenden Stellen der beiden Einrichtungen 22, 31 und erlauben von außen her der Anschluß externer Leitungen 49, die zur Druckmittelquelle 25, Druckmittelsenke 26 oder z.B. einer elektronischen Steuer­einheit 48 (gestrichelt angedeutet) führen können. Die Aus­bildung als Anschlußeinheit gestattet es, die Leitungen 49 im Rahmen zentraler Steckverbindungen schnell lösbar anzu­kuppeln, wobei z.B. sogenannte pneumatische und/oder elektrische Multipolsteckereinrichtungen Verwendung finden können. Der Anschluß an einen Bus ist somit problemlos möglich. Vorteil­haft ist bei alledem, wenn die Anschlußmöglichkeiten 47 an der der Arbeitsseite 18 entgegengesetzten Anschlußseite 50 angeordnet sind, so daß auch bei hergestellter Anschlußver­bindung keine Vergrößerung der Baubreite der Linear-Antriebs­einrichtung eintritt.The supply of the energy required for the operation of the linear drive devices 1, 1 ', 1˝ takes place from the outside via already mentioned pressure medium supply lines 24 and electrical connecting cables 23, which can also be responsible for the sensor device 31. In order not to have to lay each line or each cable individually, it is provided that connection options 47 shown in dashed lines are provided in FIGS. 1 and 2, which are preferably combined in the form of plug-type connection units and fixed to the device housing 37, 37 '. They are in permanent connection with the corresponding points of the two devices 22, 31 via the cables 23 or supply lines 24 and allow external lines 49, which lead to the pressure medium source 25, pressure medium sink 26 or e.g. an electronic control unit 48 (indicated by dashed lines). The design as a connection unit allows the lines 49 to be quickly detachably coupled within the framework of central plug connections, e.g. so-called pneumatic and / or electrical multi-pin plug devices can be used. Connection to a bus is therefore possible without any problems. It is advantageous in all of this if the connection options 47 are arranged on the connection side 50 opposite the working side 18, so that there is no increase in the overall width of the linear drive device even when the connection is established.

Durch die Erfindung werden also verschiedene Einrichtungen zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt, wobei je nach Ausführungsform Einrichtungen mit drei oder vier funktionellen Ebenen vorhanden sind. Gemäß Fig. 1, 2 und 4 sind drei Ebenen vorhanden, wobei die erste Ebene vom Linearmotor 2, dem Aktor, repräsentiert wird, die zweite Ebene durch die aus Steuer­ einrichtung (Prozessor) und Sensoreinrichtung bestehende Untereinheit und die dritte Ebene von der Ebene der Anschluß­möglichkeiten 47, der Busebene. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind vier Ebenen vorhanden, da die Einrichtungen 22, 31 axial aufeinanderfolgend angeordnet sind.The invention thus combines various devices to form a structural unit, devices with three or four functional levels being present, depending on the embodiment. 1, 2 and 4, there are three levels, the first level being represented by the linear motor 2, the actuator, and the second level by those from control device (processor) and sensor device existing subunit and the third level of the level of connection options 47, the bus level. 5 there are four levels, since the devices 22, 31 are arranged axially one after the other.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß der Anwender eine komplette, auf sein Problem zugeschnittene Lösung aus einer Hand erhalten kann, während er früher eine Vielzahl von Einzelkomponenten bestellen, lagerhalten, montieren und warten mußte, um die gewünschte Einrichtung zu erhalten. Auch die Inbetriebnahme ist mit der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich einfacher, da praktisch nur zwei Steckverbindungen (pneumatischer und elektrischer Multipolstecker) hergestellt werden müssen, um die Einrichtung betriebsbereit zu machen.A major advantage of the invention is that the user can get a complete solution tailored to his problem from a single source, whereas in the past he had to order, store, assemble and maintain a large number of individual components in order to obtain the desired equipment. Commissioning is also much easier with the solution according to the invention, since practically only two plug connections (pneumatic and electrical multi-pin plug) have to be made in order to make the device ready for operation.

Claims (13)

1. Linear-Antriebseinrichtung mit einem insbesondere pneumatisch druckmittelbetätigten Linearmotor, der über ein Gehäuse ver­fügt, in dem sich ein in Axialrichtung verschiebbarer Kolben befindet, der mit einer an einer Arbeitsseite aus dem Motor­gehäuse herausragenden Betätigungsstange verbunden ist, mit einer z.B. als Ventileinrichtung ausgebildeten Steuereinrich­tung für die Motoransteuerung und mit einer bei bestimmten Stellungen der Betätigungsstange ansprechenden Sensoreinrich­tung, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (2),die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) fest miteinander verbunden und zu einer gemeinsam handhabbaren Arbeitseinheit zusammengefaßt sind, und daß die Steuereinrich­tung (22) und die Sensoreinrichtung (31) auf der der Arbeits­seite (18) entgegengesetzten Steuerseite (28) des Linear­motors (2) angeordnet sind.1.Linear drive device with a pneumatic motor, in particular pneumatically actuated by pressure medium, which has a housing in which there is an axially displaceable piston which is connected to an actuating rod protruding from the motor housing on one working side, with a e.g. Control device designed as a valve device for motor control and with a sensor device responding to certain positions of the actuating rod, characterized in that the linear motor (2), the control device (22) and the sensor device (31) are firmly connected to one another and combined to form a jointly manageable working unit , and that the control device (22) and the sensor device (31) are arranged on the control side (28) of the linear motor (2) opposite the working side (18). 2. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Linearmotor (2), die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) lösbar und insbesondere auswechselbar miteinander verbunden sind.2. Linear drive device according to claim 1, characterized in that the linear motor (2), the control device (22) and the sensor device (31) are detachably and in particular interchangeably connected. 3. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuereinrichtung (22) und Sensor­einrichtung (31) enthaltende Untereinheit in Längsrichtung (5) des Linearmotors (2) von der Arbeitsseite (18) aus ge­ sehen vom Motorgehäuse (3) zumindest im wesentlichen voll­ständig verdeckt ist.3. Linear drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the control device (22) and sensor device (31) containing subunit in the longitudinal direction (5) of the linear motor (2) from the working side (18) ge see from the motor housing (3) is at least essentially completely covered. 4. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) in einem gemeinsamen Einrichtungsgehäuse (37, 37′) untergebracht sind.4. Linear drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control device (22) and the sensor device (31) are housed in a common device housing (37, 37 '). 5. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsgehäuse zumindest teil­weise vom Motorgehäuse gebildet ist.5. Linear drive device according to claim 4, characterized in that the device housing is at least partially formed by the motor housing. 6. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsgehäuse (37) an der Steuer­seite (28) des Linearmotors (2) am Motorgehäuse (3) insbesondere lösbar fest angebracht ist, z.B. durch Verschraubung (38) in Art einer Flanschverbindung.6. Linear drive device according to claim 4, characterized in that the device housing (37) on the control side (28) of the linear motor (2) on the motor housing (3) is in particular detachably fixed, e.g. by screwing (38) in the manner of a flange connection. 7. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (3) und die Steuereinrichtung (22) sowie die Sensoreinrichtung (31) in einem gemeinsamen umhüllenden Gehäuse (40) unter­gebracht sind, wobei die beiden Einrichtungen (22, 31) zusätz­lich in einem im Innern des umhüllenden Gehäuses (40) angeord­neten Einrichtungsgehäuse angeordnet sein können.7. Linear drive device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the motor housing (3) and the control device (22) and the sensor device (31) are housed in a common enveloping housing (40), the two devices ( 22, 31) can additionally be arranged in a device housing arranged inside the enveloping housing (40). 8. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Betätigungs­stange (14) entgegengesetzten Kolbenseite (35) eine zweck­mäßigerweise koaxial zur Betätigungsstange (14) angeordnete Schaltstange vorhanden ist, die mit der aus Kolben (6) und Betätigungsstange (14) bestehenden Anordnung mitbewegbar verbunden ist und an ihrem an der Steuerseite (28) aus dem Motorgehäuse (3) herausragenden Stangenabschnitt mindestens eine mit der Sensoreinrichtung (31) zu deren Betätigung zu­sammenarbeitende Schaltpartie (33) aufweist.8. Linear drive device according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the actuating rod (14) opposite piston side (35) there is an expediently coaxial to the actuating rod (14) arranged switching rod, which with the piston (6) and the actuating rod (14) existing arrangement is movably connected and on its rod section on the control side (28) from the motor housing (3) has at least one switching part (33) cooperating with the sensor device (31) for actuating it. 9. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (31) mindestens einen zweckmäßigerweise in Bewegungsrichtung der Schaltstange (34) verstellbaren Sensor (32) insbesondere in Gestalt eines berührungslos arbeitenden und gegebenenfalls auf die Schaltpartie (33) ansprechenden Annäherungsfühlers aufweist.9. Linear drive device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sensor device (31) has at least one sensor (32) which is expediently adjustable in the direction of movement of the switching rod (34), in particular in the form of a contact sensor which operates in a contactless manner and which optionally responds to the switching section (33). 10. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22) über Druckmittelleitungen (29) mit mindestens einem der zwei vom Kolben (6) im Motorgehäuse (3) voneinander ge­trennten Zylinderräume (7, 8) in Verbindung steht, die im Gehäusebereich verlaufen und als zumindest zum Teil in der Gehäusewandung ausgebildete Druckmittelkanäle (30) ausgebildet sein können.10. Linear drive device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the control device (22) via pressure medium lines (29) with at least one of the two piston chambers (6) in the motor housing (3) separate cylinder spaces (7, 8) is connected, which run in the housing area and can be designed as pressure medium channels (30) formed at least partially in the housing wall. 11. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (2), die Sensoreinrichtung (31) und die Steuereinrichtung (22) in Axialrichtung (5) mit Bezug zur Betätigungsstange (14) gesehen hintereinander angeordnet sind.11. Linear drive device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the linear motor (2), the sensor device (31) and the control device (22) in the axial direction (5) with respect to the actuating rod (14) are arranged one behind the other . 12. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) quer zur Längsrichtung (5) nebeneinander angeordnet sind und sich zweckmäßigerweise diametral gegenüberliegen, wobei der Schaltstange (34) zwischen den beiden Einrichtungen (22, 31) ein Bewegungsraum (45) für ihre Verschiebebewegung zur Verfügung steht.12. Linear drive device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the control device (22) and the sensor device (31) transversely to the longitudinal direction (5) are arranged side by side and are expediently diametrically opposed, the switching rod (34) between the two devices (22, 31) have a movement space (45) available for their displacement movement. 13. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beiden Einrich­tungen (22, 31) verbundene Anschlußmöglichkeiten (47) für externe elektrische und/oder pneumatische Leitungen (49) od.dgl. vorhanden sind, die zweckmäßigerweise an der der Arbeitsseite (18) entgegengesetzten Anschlußseite (50) der Arbeitseinheit angeordnet und insbesondere zu stecker- oder steckdosenartigen Anschlußeinheiten zusammengefaßt sind, wobei sie gegebenenfalls an dem Einrichtungsgehäuse (37,37′) angeord­net sein können.13. Linear drive device according to one of claims 1 to 12, characterized in that with the two devices (22, 31) connected connection options (47) for external electrical and / or pneumatic lines (49) or the like. are present, which are expediently arranged on the working side (18) opposite the connection side (50) of the work unit and in particular are combined into plug-type or socket-like connection units, where appropriate they can be arranged on the device housing (37, 37 ').
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