CN100578026C - 用于在直线驱动装置中建立同步连接的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在直线驱动装置中在至少一个直线移动导引的连杆(5)与一个与其平行的直线移动导引的导引单元(22)之间建立轴向无间隙同步连接的方法。在从连杆(5)伸出的导引单元耦联体(26)与连杆(5)端面(27)之间涂覆粘接剂(34)，接着使部件这样相互旋紧，使得能够保留垂直于移动方向的相对运动。接着使整个单元在粘接剂(34)固化之前在其两个行程端部位置之间位移，其中使部件相互对准。在粘接剂接着固化以后最终旋紧固定螺栓。

Description

用于在直线驱动装置中建立同步连接的方法

本发明涉及一种用于在直线驱动装置中在至少一个直线移动导引的连杆与一个与其平行的直线移动导引的导引单元之间建立轴向无间隙同步连接(Mitnahmeverbindung)的方法，其中在已建立的同步连接中导引单元的耦联体伸出连杆的端面并与连杆粘接。

由EP 0868965 B1已知的直线驱动装置具有至少一个相对于直线驱动装置外壳移动的驱动连杆，它与同样在外壳上直线导引的导引单元轴向无间隙地运动耦联。为了与驱动连杆连接该导引单元具有一个设计成扼件的耦联体，它从驱动连杆伸出并且与这个连杆轴向无间隙地螺栓连接，用于建立同步连接。由于各个部件的形状和位置误差可能使施加在固定螺栓上的起动力矩导致横向力，它们对驱动连杆和导引单元的平行度产生不利影响，其结果是使包括驱动连杆和导引单元的运动单元更难以运行并且可能导致磨损加大以及使用寿命缩短。

在由DE 20316693 U1已知的上述形式的直线驱动装置中试图由此解决上述问题，放弃螺栓连接并且取而代之使用纯粘接连接。但是主要是在要传递牵引力时，这将导致直线驱动装置承受负荷。

通过粘接连接将两个部件固定在一起的可能性也在由弗赖堡(Freiburg)的Staufen经济书籍出版社出版的、作者为DieterViebach的专业书“斯特林发动机-简洁的说明和轻松的制造”，1998年第一版第3、4、37和51页上做了说明。其中说到，只要两部件的粘接剂还是软的，就可以使要通过该两部件的粘接剂在飞轮中固定的轮毂在飞轮中定位。

本发明的目的是提出措施，它们能够在减少磨损问题的同时在直线驱动装置的运动单元力流内部实现非常能够承载的同步连接。

这个目的结合开始所述类型的方法由此得以实现，使所述耦联体在涂覆粘接剂以后通过至少一个固定螺栓这样轴向与连杆螺栓连接，使得能够保留垂直于移动方向的在耦联体与连杆之间的相对移动运动，接着在粘接剂固化之前使包括导引单元和连杆的运动单元轴向至少一次性在其两个行程端部位置之间相对于直线驱动装置的外壳位移，在粘接剂接着固化以后实现固定螺栓的最终旋紧。

通过这种方式使要被连接的部件首先通过粘接连接这样相互固定，由此在接着旋紧至少一个固定螺栓时不再在要被螺栓连接的部件之间产生位移。由此在轴向对于现有的导引轻松性没有不利影响地实现无间隙同时高承载的连接。在粘接剂固化前通过运动单元在行程终端位置之间的至少一次和优选多次的往复运动实现在导引单元与连杆之间的精确取向，其中与此相关通过至少一个固定螺栓实现的预固定保证必需的轴向同步，而不会妨碍部件为了相互对准的相对横向运动性。

本方法不仅可以用于要与导引单元耦联的连杆是导引连杆的时候，而且可以用于是一个驱动连杆的时候，它例如对于流体控制的直线驱动装置与驱动活塞耦联或者对于电动直线驱动装置与电激活的驱动机构耦联。

所述粘接剂能够轻而易举地涂覆在面对连杆的耦联体的接合面上，它在圆周上不受限制。但是一个实施例被视为是特别有利的，其中使面对连杆的耦联体接合面位于一个凹陷的底部，连杆的一部分可以沉入到凹陷里面并且在其中事先加入粘接剂。

下面借助于附图详细描述本发明。附图中：

图1以立体图示出使用按照本发明的方法制成的直线驱动装置，

图2示出按照图1中的截切线II-II的直线驱动装置，

图3以放大图示出在图2中以III表示的局部。

示例性示出的直线驱动装置1具有一个外壳2，在其中具有至少一个直线延伸的容纳空间3，在其中直线移动地容纳驱动活塞4。与驱动活塞4连接的且例如旋紧的驱动连杆5从驱动活塞4开始在轴向延伸，其中该连杆向外穿过在一端限制容纳空间3的、优选通过端盖实现的密闭壁6。所述驱动活塞4与驱动连杆5一起构成具有纵轴线8的驱动单元7，该纵轴线与驱动连杆5的纵轴线重合。

驱动活塞4使容纳空间3轴向分成两个工作室12a，12b，穿过外壳的分开的流体通道13分别导引到工作室里面，用于使压力介质、例如压力空气按照选择馈入或排出并由此使驱动单元7驱动由双箭头表示的第一直线运动14。

驱动连杆5在实施例中空心地并因此管形地构成。但是它也可以由实心材料制成。代替通过流体力驱动的结构方式也可以使直线驱动装置电操纵地构成。在这种情况下可以在外壳2上例如设置以点划线表示的电机15，它通过驱动机构16、例如螺杆与驱动连杆5符合驱动地耦联。

通过相应的驱动机构的扩展结构也可以使直线驱动装置由电液直线驱动装置构成。在这种情况下使驱动力磁性地传递到驱动连杆上。

所述封闭壁6设有导向套17，导向套17被驱动连杆5穿过，用于实现驱动连杆的轻松移动导引。所述驱动连杆5相对于外壳2在其位于容纳空间3中的内端部上的横向支承由驱动活塞4承担，它在外圆周上以适宜的方式构成至少一个导向环18，它可以沿着容纳空间3的内圆周滑动。

在外壳2外部对于本实施例溜板式构成的导引单元22直线移动地导引。使导引单元22相对于外壳2实现的直线运动称为第二直线运动23并且在图2中通过双箭头表示。其方向平行于驱动单元7的第一直线运动14的方向。

所述导引单元22通过优选台式构成的导引段25沿着外壳2旁边的长边延伸，其中导引单元22对应于现有的位置或多或少地轴向搭接外壳2。在导引段25的端面上设置以适宜的方式由扼板构成的耦联体26，它垂直于纵轴线8延伸并且从位于外壳2外部的驱动连杆5的端部段的端面27伸出。

设置在导引段25与外壳2之间的直线导引装置24负责导引单元22的移动支承。这个直线导引装置对于本实施例包括固定在面对外壳2的导引段25的底面上的中心导轨28，它在边缘由两个在外面安置在外壳2上的外导引轨道32侧面限制，其中在中心的导引轨道28与每个外导引轨道32之间具有适当数量的滑动和/或滚动部件。直线导引装置24的纵轴线33平行于与纵轴线8重合的容纳空间3的纵轴线延伸。

驱动单元7与导引单元22在轴向、即在直线运动14，23的方向上无间隙地运动耦联。为此在驱动连杆5与从这个驱动连杆伸出的耦联体26之间呈现轴向无间隙的同步连接。该同步连接通过粘连接与螺栓连接的组合实现。对此的细节通过图3的放大图获得。

所述驱动连杆5通过其端面27在中间连接粘合剂34层的条件下顶靠在称为接合面35的耦联体26的表面段上。所述粘接剂34在此负责在上述部件之间的材料结合的连接。

为了实现附加的螺栓连接所述驱动连杆5具有通到其端面27的、尤其同轴的螺纹孔36，在其中旋入固定螺栓38的螺杆37，该螺栓从与驱动连杆5相反的侧面穿过耦联体26的轴向指向的断口。在此所述固定螺栓38通过其螺栓头43支承在轴向背离驱动连杆5的耦联体26的支承面44上，由此在旋紧固定螺栓38时使驱动连杆5和耦联体26可靠地通过设置在其间的粘接剂34夹紧。

所述支承面44以适宜的方式位于容纳螺栓头43整个高度的耦联体26的凹陷里面。

如果通过相应的操作引起驱动单元7在一个或另一个方向上的第一直线运动14，通过顶压或牵引使力传递到导引单元22，该力传递同时施加到第二直线运动23。该直线运动可以作用于导引单元22，用于例如使设备的部件、用于操纵所使用的夹紧器部件或其它结构部件位移或定位。对于这种结构部件的可拆卸安置所述导引单元22配有适合的固定机构45，例如以螺纹孔的形式。

为了保证直线驱动装置1的尽可能无磨损地运行，两个直线运动14，23应该精确平行地对准。如果没有附加的措施实现耦联体26与驱动连杆5之间的螺栓连接，则在此引入的起动力矩按照经验起到干扰两个直线移动14，23平行度的作用，这将引起在直线导引装置24以及在导向套17和导向环18处的困难。由此对于引起相同运动、首先是对于非常小结构的直线驱动起到不利影响。此外可能出现加大磨损。

现在按照特殊的方法制成示例的直线驱动装置，它借助于螺栓连接能够传递全部牵引力，同时保证轻松地运行。

在这种加工方法中可以完整地组成直线驱动装置包括建立驱动连杆5与耦联体26之间的同步连接。按照加工步骤顺序存在直线驱动装置1，其中不仅驱动单元7而且导引单元22都在外壳2上直线调整地导引，但是还没有同步连接，因此产生相互独立的运动性。

接着在驱动连杆5的端面27上和/或在耦联体26的接合面35上涂覆粘接剂34，然后使两个表面通过相反指向的加载使导引单元22与驱动单元7相互顶压。

在下一步骤中使固定螺栓38从外面穿过断口42导引并且旋进螺纹孔36。然后略微旋紧螺栓，由此通过粘接剂34保持耦联体26与驱动连杆5之间的接触，但是同时能够垂直于驱动连杆5和导引单元22的移动方向实现两个部件之间的相对运动性。如图3通过箭头表示的那样，这个运动性使部件相互间可以相对移动或也相互倾翻。

然后在这个通过略微旋紧固定螺栓38预固定的状态使由导引单元22和驱动单元7组成的整个运动单元46一次或多次地在其相对于外壳2的两个行程终端位置之间位移。这一点以适宜的方式通过从外面在导引单元22上的力作用或者机械地或者手动地实现。

在粘接剂34还未固化时进行这种称为调整运动的运动单元46的移动。由此可以使导引单元22和驱动单元7对应于给定的第一和第二直线运动14，23的方向精确地相互对准。

在结束对准运动以后使系统静止，直到粘接剂34固化。如果例如使用相应的双组分粘接剂或者UV固化的粘接剂，则可以相对快速地实现固化。

当粘接剂34最终固化时，它承担起填充或补偿物质的功能，它使驱动连杆5相对于导引单元22支承并且不可改变地保持在位置上，尽管接着使固定螺栓38最终以对于在运行中所期望的力传递所需的起动力矩旋紧。现在螺栓连接可以满负荷地、没有危险地运行，驱动连杆5和耦联体26由于在端面27与接合面35之间可能的不规则性改变其相对位置。

在图3中可以看到最终状态，其中接合面35和端面27略微倾斜地相互延伸，这展现了示例性系统的最佳状态，被夹在中间的粘接剂34由于固定螺栓38而不论任何拉力都保证了这种排列。

在本实施例中所述耦联体26在面对驱动连杆5的一侧上具有光滑表面的、优选连续的平面形状。因此与端面27和粘接剂34共同作用的接合面35在圆周上不受限制，由此可以无阻碍地流出涂覆的粘接剂，它在调整运动时可能被挤出。

另外有利的是，粘接剂34以某种方式在涂覆后机械地固定。如果期望，所述耦联体26在面对驱动连杆5的一侧上可以配有与断口42同心的凹陷47，在其中可以使驱动连杆5的端面略微浸入并且其底部是接合面35。在图3中以点划线表示这种可选择的结构形式。

上述方法不仅能够用于使驱动连杆相对于导引单元22对准。以相同的方式也可以使导引连杆与导引单元连接，其中要被连接的导引单元作为导引段当然可以具有导引连杆，它以适宜的方式通过扼板形的耦联体与另一导引连杆和/或甚至可能与附加的驱动连杆按照本发明连接。

作为对只一个固定螺栓38的代替，所述螺栓连接也可以具有多个固定螺栓，如果要被连接的连杆直径允许的话。

Claims (9)

1.用于在直线驱动装置(1)中在至少一个直线移动导引的连杆(5)与一个与其平行的直线移动导引的导引单元(22)之间建立轴向无间隙同步连接的方法，其中在已建立的同步连接中导引单元(22)的耦联体(26)伸出连杆(5)的端面(27)并与连杆(5)粘接，其特征在于，所述耦联体(26)在涂覆粘接剂(34)以后通过至少一个固定螺栓(38)轴向与连杆(5)螺栓连接，使得在耦联体(26)与连杆(5)之间能够保持在移动方向的横向上的相对运动，使得接着在粘接剂(34)固化之前使包括导引单元(22)和连杆(5)的运动单元(46)轴向至少一次在其两个行程端部位置之间相对于直线驱动装置(1)的外壳(2)位移，并且在粘接剂接着固化以后实现固定螺栓(38)的最终旋紧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述固定螺栓(38)通过其柄杆(37)插过耦联体(26)的断口(42)并且旋进连杆(5)的通到端面(27)的螺纹孔(36)里面。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将面对连杆(5)的接合面(35)设置在耦联体(26)的凹陷(47)的底部上，连杆(5)的端面能够沉入到该凹陷中，并且在该凹陷中以适宜的方式加入粘接剂(34)。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在圆周上限制的耦联体(26)的表面段设置为面对连杆(5)的接合面(35)。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述运动单元(46)在粘接剂(34)固化前多次地在其行程终端位置之间往复移动。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个连杆(5)由直线驱动装置(1)的驱动连杆构成。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于应用于通过流体力或电驱动的直线驱动装置(1)。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于应用于直线驱动装置(1)，其导引单元(22)溜板式地构成。

9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于应用于直线驱动装置(1)，其耦联体(26)由扼板构成。

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