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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Linearstellglied zur
Durchführung
einer hin und her gehenden Bewegung eines Gleittisches in einer Axialrichtung
eines Zylindergrundkörpers
durch Zuführen
eines Druckfluides über
Fluideinlass-/-auslassanschlüsse.
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Linearstellglieder,
die bspw. durch einen Fluiddruckzylinder oder dgl. gebildet werden,
werden herkömmlicherweise
als Transportmechanismus für verschiedene
Werkstücke
verwendet. Das Linearstellglied dient zum Transport von Werkstücken, die auf
einen Gleittisch aufgeladen und dort positioniert sind, durch Hin-
und Herverschiebung des Gleittisches entlang eines Zylinderkörpers.
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Wie
in dem japanischen Patent
JP
3795968 B2 (
DE
19 27 100 C2 ) beschrieben, hat die vorliegende Anmelderin
ein Linearstellglied vorgeschlagen, das Anschlüsse für die Zufuhr und Abfuhr von
Druckluft an einer Seitenfläche
des Zylindergrundkörpers, ein
Einstellelement, das einen Verschiebungsweg des Gleittisches einstellen
kann, und eine Sensornut, in welcher ein Sensor zur Erfassung des
Verschiebungsweges des Gleittisches angebracht ist, aufweist.
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Um
ein solches Linearstellglied variabel einsetzen zu können, besteht
das Bedürfnis,
die Anordnung der Anschlüsse,
des Einstellelementes und dgl. relativ zu den symmetrischen Seitenflächen des
Zylindergrundkörpers
in Anpassung an die Umgebung sowie den gewünschten Einsatzzweck verändern zu können. In
diesem Fall wird ein anderes Linearstellglied verwendet, dessen
Anschlüsse,
Einstellelement und dgl. an den jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen vorgesehen
sind, und dieses dann gegen das ursprüngliche Linearstellglied ausgetauscht.
Da es aber notwendig ist, zwei Arten von Linearstellgliedern zur Verfügung zu
haben, erhöhen
sich die Ausrüstungskosten,
und da lediglich eines der Linearstellglieder zu einer gegebenen
Zeit eingesetzt werden kann, ist außerdem Lagerplatz für das andere
Linearstellglied erforderlich. Dies erschwert die Handhabung.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bspw. in dem japanischen Patent
JP 3066317 (
JP 10 009 211 A ) ein Linearstellglied
beschrieben, bei dem Anschlüsse,
Einstellelemente und Sensornuten jeweils vorab an beiden Seitenflächen des
Zylinderkörpers
ausgebildet werden. Dadurch kann das Stellglied in Abhängigkeit
von dem Einsatzzweck über
jede der beiden Seitenflächen
angeschlossen werden.
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Da
aber bei diesem Stand der Technik die Anschlüsse, Sensornuten zur Befestigung
von Sensoren und Installationselemente für Einstellelemente jeweils
an beiden Seitenflächen
des Zylinderkörpers vorgesehen
sind, ist es notwendig, sicher zu stellen, dass beide Seitenflächen eine
große
Größe aufweisen.
Dadurch wird der Zylinderkörper
sehr groß.
Als Folge hiervon wird auch das gesamte Linearstellglied selbst
sehr groß.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Linearstellglied
vorzuschlagen, bei dem der Zylinderkörper klein gehalten wird, obwohl
die Montagerichtung des Zylinderkörpers relativ zu dem Gleittisch
entsprechend der Einsatzumgebung des Linearstellgliedes nach Bedarf
variiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Linearstellgliedes gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Linearstellgliedes
gemäß 1,
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3 ist
eine Draufsicht auf das Linearstellglied gemäß 1,
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4 ist
eine Seitenansicht, wobei ein Zustand dargestellt ist, in welchem
das Linearstellglied gemäß 1 an
einer Befestigungsfläche
angebracht ist,
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5 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, bei welcher ein Zylinderkörper und
ein Führungsmechanismus
des Linearstellgliedes gemäß 1 auseinandergebaut
sind,
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6 ist
ein Schnitt in einer Axialrichtung des Linearstellgliedes gemäß 1,
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7 ist
ein Schnitt entlang der Linie VII-VII in 1,
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8 ist
ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in 3,
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9 ist
ein vergrößerter Teilschnitt,
der die Umgebung einer ersten Führungsfläche und
eines Führungsblocks
des Zylinderkörpers
gemäß 7 darstellt,
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10 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die bei dem Linearstellglied
gemäß 1 einen
Fall zeigt, in dem der Zylinderkörper
umgekehrt und die Montagerichtung relativ zu dem Gleittisch geändert ist,
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11 ist
eine perspektivische Ansicht, wobei das Linearstellglied gemäß 10 zusammengebaut
ist, und
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12 ist
eine Seitenansicht des Linearstellgliedes gemäß 11.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 ein Linearstellglied gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Das
Linearstellglied 10, wie es in den 1 bis 7 gezeigt
ist, umfasst einen Zylinderkörper 12 mit
einer im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Form, einen Gleittisch 14,
der in einer Axialrichtung des Zylinderkörpers 12 hin und her
gehend verschiebbar ist, und einen Führungsmechanismus 18,
der zwischen dem Zylinderkörper 12 und
dem Gleittisch 14 angebracht ist und der an dem Zylinderkörper 12 über ein
Paar von Stiftelementen (Positionierungsmechanis men) 16 gehalten
wird. Außerdem wird,
wie in 4 gezeigt ist, ein Fall erläutert, bei welchem das Linearstellglied 10 so
befestigt ist, dass eine zweite Führungsfläche 24 des Stellgliedes,
die durch eine untere Seite des Zylinderkörpers 12 gebildet
wird, an einer Installationsfläche 20 einer
anderen Vorrichtung (nicht dargestellt) anliegt.
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Der
Zylinderkörper 12 besteht
aus ersten und zweiten Führungsflächen (Führungsflächen) 22, 24,
die sich relativ breit in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung
erstrecken und in der Lage sind, den Führungsmechanismus 18 zu
tragen, und ersten und zweiten Seitenflächen (Seitenflächen) 26, 28,
die eine schmale Breite aufweisen und im Wesentlichen senkrecht
zu den ersten und zweiten Führungsflächen 22, 24 angeordnet
sind.
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Die
erste Führungsfläche 22 ist
an einer oberen Seite des Zylinderkörpers 12 angeordnet,
wobei die erste Führungsfläche 22 ein
Paar von ersten Führungsnuten
(Nuten) 30, die sich in der axialen Richtung erstrecken
und um eine festgelegte Tiefe zurückgesetzt sind, einen ersten
vorgewölbten
Abschnitt 32, der zwischen den ersten Führungsnuten 30 angeordnet
ist, und ein Paar erster Befestigungsabschnitte 34, die
an äußeren Seiten
der ersten Führungsnuten 30 angeordnet
sind, aufweist. Die erste Führungsfläche 22 ist
symmetrisch zu dem ersten vorgewölbten
Abschnitt 32, der als Mittelpunkt dient, ausgebildet, wobei
der erste vorgewölbte
Abschnitt 32 in einem zentralen Bereich des Zylinderkörpers 12 vorgesehen
ist.
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Die
ersten Führungsnuten 30 umfassen
konische Flächen 36,
die so geneigt sind, dass sich ihre Breite allmählich zu der Seite des ersten
vorgewölbten
Abschnitts 32 erweitert. Die konischen Flächen 36 weisen
relativ zu den Bodenflächen
der ersten Führungsnuten 30 jeweils
im Wesentlichen gleiche Winkel auf. Die Bodenflächen der ersten Führungsnuten 30 dienen
als Tragflächen 38, die
dazu dienen, einen Führungsblock 118 des
Führungsmechanismus 18 abzustützen und
zu tragen.
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Außerdem sind
die Endflächen
des ersten vorgewölbten
Abschnitts 32 als ebene Flächen im Wesentlichen gleichmäßig mit
den Endflächen
der ersten Befestigungsabschnitte 34 ausgebildet. Im Einzelnen
ist an der ersten Führungsfläche 22 ein Paar
von ersten Führungsnuten 30,
die um eine festgelegte Strecke voneinander beabstandet sind und den
ersten vorgewölbten
Abschnitt 32 sandwichartig zwischen sich aufnehmen, um
eine festgelegte Tiefe in die erste Führungsfläche 22 zurückgesetzt.
Zusätzlich
ist ein Paar von ersten Befestigungsabschnitten 34, die
an äußeren Seiten
der ersten Führungsnuten 30 angeordnet
sind, so vorgesehen, dass sie etwa die gleiche Höhe haben wie der erste vorgewölbte Abschnitt 32.
Anders ausgedrückt
hat die erste Führungsfläche 22 eine
teils vorstehende und teils zurückgesetzte
Form, die durch den ersten vorgewölbten Abschnitt 32,
die ersten Führungsnuten 30 und
die ersten Befestigungsabschnitte 34 gebildet wird.
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Außerdem ist
ein Paar erster Stifteinsetzlöcher 40,
in welche Stiftelemente 16 eingesetzt werden, an dem ersten
vorgewölbten
Abschnitt 32 ausgebildet und um eine festgelegte Strecke
voneinander beabstandet. Ein Paar von Befestigungslöchern 44a,
die durch den Zylinderkörper 12 durchtreten
und durch welche Verbindungsschrauben 42 zur Befestigung
des Führungsmechanismus 18 an
dem Zylinderkörper 12 eingesetzt
werden, ist neben den ersten Stifteinsetzlöchern 40 ausgebildet.
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Ein
Paar von Sensorbefestigungsnuten (Installationsnuten) 46,
die sich in der axialen Richtung erstrecken, sind an der ersten
Seitenfläche 26 des Zylinderkörpers 12 ausgebildet.
Eine erste Aussparung 50 zur Befestigung des Einstellelementes 48, welches
den Verschiebungsweg des Gleittisches 14 reguliert, ist
an der zweiten Seitenfläche 28 des
Zylinderkörpers 12 ausgebildet,
wobei das Einstellelement 48 mit Hilfe von Schrauben 52 in
der ersten Aussparung 50 befestigt ist (vgl. 6).
Nicht dargestellte Sensoren, die die Position der Kolben 54 in dem
Zylinderkörper 12 erfassen
können,
sind in den Sensorbefestigungsnuten 46 angebracht.
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Das
Einstellelement 48 umfasst einen Block 56, einen
Einstellbolzen 60, der in ein Loch des Blockes 56 eingeschraubt
und an dem Block 56 über eine
Mutter 58 befestigt ist, und einen Dämpfer 62, der an einem
Ende des Befestigungsbolzens 60 angebracht und befestigt
ist. Außerdem
wird der Verschiebungsweg des Gleittisches 14 in der axialen Richtung
durch Einschrauben des Einstellbolzens 60 in den Block 56 nach
Belieben eingestellt. Dadurch wird die Menge, um welche der Einstellbolzen 60 von dem
Block 56 vorsteht, eingestellt.
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Andererseits
ist ein Paar von Durchgangsöffnungen 64a, 64b,
die im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung verlaufen,
in dem Inneren des Zylinderkörpers 12 ausgebildet.
Kolben 54, an deren äußerer Umfangsfläche eine
Kolbendichtung 66 und ein magnetischer Körper 68 angebracht
sind, und Kolbenstangen 70, die mit dem Kolben 54 verbunden sind,
sind verschiebbar in den Durchgangsöffnungen 64a bzw. 64b angeordnet.
Schwimmende Hülsen 73 sind über Schrauben 72 jeweils
mit Enden der Kolbenstangen 70 verbunden. Die Kolben 54 sind
jeweils mit den anderen Enden der Kolbenstangen 70 verbunden.
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Die
Enden der Durchgangsöffnungen 64a, 64b sind
durch Endkappen 76 verschlossen, die über Befestigungsringe 74 in
den Enden angebracht sind, während
die anderen Enden der Durchgangsöffnungen 64a, 64b über Ringe 78,
Stangendichtungen 80 und Bünde 82 verschlossen
werden, die darin über Befestigungsringe 74 gehalten
werden. O-Ringe 84 sind auf die äußeren Umfangsflächen der
Bünde 82 in
Ringnuten eingesetzt. Als Folge hiervon wird in den Durchgangsöffnungen 64a, 64b durch
die Endkappen 76 und die Bünde 82 ein luftdichter
Zustand erreicht.
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Außerdem sind
eine erste Zylinderkammer 86 und eine zweite Zylinderkammer 88,
die durch die Endkappen 76 und die Bünde 82 verschlossen
werden, jeweils in dem Paar von Durchgangsöffnungen 64a, 64b ausgebildet.
Die ersten und zweiten Zylinderkammer 86, 88 stehen
miteinander über
ein Paar von Verbindungsdurchgängen 90a, 90b,
die zwischen dem Paar von Durchgangsöffnungen 64a, 64b ausgebildet
sind, in Verbindung. Außerdem
ist ein Paar von Fluideinlass-/-auslassanschlüssen 92a, 92b,
die einen festgelegten Abstand voneinander haben, an der zweiten
Seitenfläche 28 des
Zylinderkörpers 12 ausgebildet.
Die Fluideinlass-/-auslassanschlüsse 92a, 92b sind
so geformt, dass sie jeweils mit beiden Endseiten der zweiten Zylinderkammer 88 in
Verbindung stehen, wobei der Kolben 54 zwischen den Anschlüssen angeordnet
ist (vgl. 6).
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Andererseits
hat die zweite Führungsfläche 24,
die die untere Seite des Zylinderkörpers 12 bildet, die
gleiche Form wie die erste Führungsfläche 22 und umfasst
ein Paar von zweiten Führungsnuten
(Nuten) 94, die sich in der axialen Richtung erstrecken und
um eine festgelegte Tiefe in die zweite Führungsfläche 24 zurückgesetzt
sind, einen zweiten vorgewölbten
Abschnitt 96, der zwischen den zweiten Führungsnuten 94 angeordnet
ist und ein Paar von zweiten Befestigungsabschnitten 92,
die an den Außenseiten
der zweiten Führungsnuten 94 angeordnet sind.
Die zweite Führungsfläche 24 ist
symmetrisch zu dem als Mittelpunkt dienenden zweiten vorgewölbten Abschnitt 96 ausgebildet,
wobei der zweite vorgewölbte
Abschnitt 96 in einem zentralen Bereich des Zylinderkörpers 12 ausgebildet
ist.
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Außerdem gehen
die Endflächen
des zweiten vorgewölbten
Abschnitte 96 als ebene Flächen im Wesentlichen gleichmäßig in die
Endflächen
der zweiten Befestigungsabschnitte 98 über. Im Einzelnen ist an der
zweiten Führungsfläche 24 ein
Paar von zweiten Führungsnuten 94,
die um eine festgelegte Strecke beabstandet sind und dem zweiten
vorgewölbten
Abschnitt 96 sandwichartig zwischen sich aufnehmen, um
eine festgelegte Tiefe in die zweite Führungsfläche 24 zurückgesetzt
und zusätzlich weist
ein Paar von zweiten Befestigungsabschnitten 98, die an
Außenseiten
der zweiten Führungsnuten 94 angeordnet
sind, im Wesentlichen die gleiche Höhe auf wie der zweite vorgewölbte Abschnitt 96. Anders
ausgedrückt
weist die zweite Führungsfläche 24 eine
teils vorstehende und teils zurückgesetzte Form
auf, die durch den zweiten vorgewölbten Abschnitt 96,
die zweiten Führungsnuten 94 und
die zweiten Befestigungsabschnitte 98 gebildet wird.
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Außerdem ist
ein Paar von zweiten Stifteinsetzlöchern 100, die um
einen festgelegten Abstand beabstandet sind und in welche Stiftelemente 16 eingesetzt
werden können,
in dem zweiten vorgewölbten
Abschnitt 96 ausgebildet. Ein Paar von Befestigungslöchern 44a tritt
in Bereichen neben den zweiten Stifteinsetzlöchern 100 durch.
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Der
Gleittisch 14, der im Querschnitt im Wesentlichen L-förmig ist,
wird durch einen Tischgrundkörper 102,
der an der ersten Führungsfläche 22 des Zylinderkörpers 12 angeordnet
ist, und eine Endplatte 106, die senkrecht zu dem Tischgrundkörper 102 über ein
Paar von Bolzen 104 angeschlossen ist, gebildet. Schwimmende
Hülsen 73 werden über halbkreisförmige Öffnungen
in der Endplatte 106 gehalten. Als Folge hiervon wird das
Paar von Kolben 54, die in dem Zylinderkörper 12 und
dem Gleittisch 14 angeordnet sind, über die Kolbenstangen 70 und
die schwimmenden Hülsen 73 verbunden
(vgl. 6).
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Der
Tischgrundkörper 102 ist
so geformt, dass er im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist. An
seiner oberen Fläche,
auf welcher bspw. ein Werkstück
(nicht dargestellt) platziert wird, sind erste Löcher 102a, die einen
festgelegten Abstand voneinander aufweisen, ausgebildet. Eine Kappe
(Verbindungselement) 107, die in der Lage ist, den Gleittisch 14 und
einen Führungsblock 118 zu
positionieren, was später
beschrieben wird, kann in das erste Loch 102a eingesetzt
werden (vgl. 8). Die Kappe 107 besteht
bspw. aus einem elastischen Material, wie Gummi oder dgl., und hat
die Form eines Zylinders mit Boden. Die Kappe 107 wird
von der offenen Endseite in das erste Loch 102a eingesetzt,
so dass das erste Loch 102a durch den Bodenabschnitt 107a der Kappe 107 verschlossen
wird.
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Außerdem umfasst
der Tischgrundkörper 102 ein
Paar von Tragelementen 108, die von beiden Seiten des Tischgrundkörpers 102 im
Wesentlichen senkrecht zu dem Zylinderkörper 12 vorstehen.
Kugelrollnuten 110, die sich in der axialen Richtung erstrecken,
sind an einander zugewandten inneren Wandflächen der Halteelemente 108 ausgebildet (vgl. 7).
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Außerdem sind
zweite Aussparungen 112, die jeweils um eine festgelegte
Tiefe zurückgesetzt sind,
in beiden Seitenflächen,
die entlang der Axialrichtung des Tischgrundkörpers 102 verlaufen,
ausgebildet. Ein Stopperblock 114 mit einer rechteckig parallelepipedförmigen Gestalt
ist durch Schrauben 116 in einer der zweiten Aussparungen 112 befestigt. Als
Folge hiervon wird der Stopperblock 114 gemeinsam mit dem
Gleittisch 14 verschoben. Außerdem wird der Verschiebungsweg
des Gleittisches 14 in der axialen Richtung durch Anschlag
des Stopperblockes 114 an dem Einstellelement 48,
das an dem Zylinderkörper 12 angebracht
ist, reguliert.
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Der
Führungsmechanismus 18 umfasst
einen flachen Führungsblock 118,
jeweilige Paare von Kugelrückführelementen 120,
Abdeckelementen 122 und Abstreifern 124, die jeweils
an beiden Enden in der Axialrichtung des Führungsblockes 118 angebracht
sind, und ein Paar von Stiftelementen 16, die den Führungsblock 118 an
dem Zylinderkörper 12 halten.
Halbkreisförmige
Kugelrückführnu ten 128 sind
in den Abdeckelementen 122 ausgebildet und sorgen dafür, dass
die Kugellager 126 durch Zusammenwirken mit den Kugelrückführelementen 120 zirkuliert
werden.
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Eine
zweite Öffnung 129,
die durch den Führungsblock 118 hindurchtritt,
ist so ausgebildet, dass sie einer ersten Öffnung 102a des Gleittisches 14 zugewandt
ist. Insbesondere ist der Tischgrundkörper 102 auf dem Führungsblock 118 angeordnet,
so dass durch Einsetzen der Kappe 107 durch die erste Öffnung 102a in
die zweite Öffnung 129 die
Kappe 107 durch die elastische Kraft in den ersten und
zweiten Öffnungen 102a, 129 gehalten
wird, so dass der Gleittisch 14 mit dem Tischgrundkörper 102 einstückig mit
dem Führungsblock 118 verbunden
ist.
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Außerdem sind
Kugelrollnuten 130 (vgl. 5) in der
axialen Richtung an beiden Seitenflächen des Führungsblockes 118 ausgebildet.
Ein Paar von Kugelzirkulationslöchern 132,
die voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen und in der
axialen Richtung durchtreten, ist in Bereichen neben den Kugelrollnuten 130 ausgebildet.
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Im
Einzelnen werden die Kugelzirkulationsdurchgänge durch Verbinden der Kugelrollnuten 110, die
in den Halteelementen 108 des Tischgrundkörpers 102 ausgebildet
sind, der Kugelrollnuten 130 des Führungsblocks 118,
der Kugelzirkulationslöcher 132 und
der Kugelrückführnuten 128 der
Abdeckelemente 122 gebildet. Der Gleittisch 14,
der auf dem Führungsmechanismus 18 angeordnet
ist, kann durch Rollen der zahlreichen Kugeln 126 entlang
der Kugelzirkulationswege gleichmäßig hin und her bewegt werden.
Vorsprünge 134,
die mit einer im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Form vorstehen,
sind an beiden Enden des Führungsblocks 118 ausgebildet,
wobei die Vorsprünge 134 mit
den Abdeckelementen 132 in Eingriff stehen (vgl. 10).
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Außerdem erstreckt
sich, wie in 7 gezeigt ist, ein Paar von
Führungselementen 136a, 136b,
die einen festgelegten Abstand voneinander aufweisen, in der axialen
Richtung an der Bodenfläche 118a des
Führungsblockes 18.
Die Führungselemente 136a, 136b wölben sich
mit einer bestimmten Höhe
von der Bodenfläche 118a nach
außen,
wobei ihr Querschnitt außerdem
so geformt ist, dass er sich in seiner Breite in einer Richtung
weg von der Bodenfläche 118a allmählich verringert.
Anders ausgedrückt
weisen die einander zugewandten inneren Seitenflächen 136c der Führungselemente 136a, 136b im
Querschnitt im Wesentlichen eine Trapezform auf, die jeweils mit
festgelegten Winkeln, deren Breite sich allmählich verringert, zu der Bodenfläche 118a des
Führungsblockes 118,
die als Referenzpunkt dient, geneigt sind.
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Wenn
der Führungsblock 118 an
der ersten Führungsfläche 22 des
Zylinderblockes 12 angebracht ist, ist außerdem das
Paar von Führungselementen 136a, 136b jeweils
in die ersten Führungsnuten 30 eingesetzt
und Endflächen
der Führungselemente 136a, 136b liegen
an den Halteflächen 38 der ersten
Führungsnuten 30 an.
Aus diesem Grunde wird der Führungsblock 118 auf
dem Zylinderkörper 12 gehalten,
und der mit dem Führungsblock 118 verbundene
Gleittisch 14 wird relativ zu dem Zylinderkörper 12 verschiebbar
getragen.
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Andererseits
ist, wie in 9 gezeigt ist, ein Spalt C1
mit einer festgelegten Größe zwischen
der Bodenfläche 118a des
Führungsblockes 18 und
dem ersten vorgewölbten
Abschnitt 32 des Zylinderkörpers 12 vorgesehen.
Außerdem
sind in ähnlicher Weise
zusätzliche
Spalte C2 einer festgelegten Größe zwischen
den inneren Seitenflächen 136c der Führungselemente 136a, 136b und
den konischen Flächen 36 der
ersten Führungsnuten 30 vorgesehen.
Im Einzelnen liegen bei dem Führungsblock 118 lediglich
die Endflächen
der Führungselemente 136a, 136b über die
ersten Führungsnuten 30 an dem
Zylinderkörper 12 an,
während
Bereiche bis auf die Endflächen
der Führungselemente 136a, 136b in einem
kontaktfreien Zustand mit festgelegten Abständen relativ zu dem Zylinderkörper 12 gehalten werden.
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Außerdem sind
Stifteinsetzlöcher
(nicht dargestellt) mit einem festgelegten Abstand zueinander an
der Bodenfläche 118a des
Führungsblockes 118 ausgebildet,
um das Paar von Stiftelementen 16 einzusetzen. Außerdem ist
ein Paar von Befestigungslöchern 44b,
in die Schrauben eingeschraubt sind, vorgesehen, die in Bereichen
angrenzend an die Stifteinsetzlöcher
durch den Führungsblock 18 durchtreten.
Als Folge hiervon werden die Stiftelemente 16, die in dem
Zylinderkörper 12 installiert
werden, in die Bodenfläche
des Führungsblockes 108 eingesetzt, so
dass der Führungsblock 118 relativ
zu dem Zylinderkörper 12 positioniert
wird. Der Führungsmechanismus 18 einschließlich des
Führungsblockes 118 wird
auf einem oberen Bereich des Zylinderkörper 12 durch Einschrauben
der Verbindungsschrauben 42 in die Befestigungslöcher 44b angebracht.
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Außerdem sind
in dem Linearstellglied 10, wie es in 1 gezeigt
ist, dann wenn es von einer Seite der Endplatte 106 des
Gleittisches 14 betrachtet wird, die Fluideinlass-/-auslassanschlüsse 92a, 92b,
das Einstellelement 48 und der Stopperblock 114 an
der linken Seite angeordnet, während
die Sensorbefestigungsnuten 46 an der rechten Seite angeordnet
sind.
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Das
Linearstellglied 10 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben
aufgebaut. Nachfolgend werden die Betriebsweise und vorteilhafte
Wirkungen des Linearstellgliedes 10 erläutert.
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Zunächst wird
unter Druck stehendes Fluid von einer nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle in
den einen Fluideinlass-/-auslassanschluss 92a eingespeist.
In diesem Fall wird der andere Fluideinlass-/-auslassanschluss 92b durch
Schalten eines nicht dargestellten Wegeventils in einen Zustand
versetzt, in dem er nach außen
offen ist.
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Als
Folge hiervon wird das Druckfluid durch den Verbindungsdurchgang 90a von
der zweiten Zylinderkammer 88, die mit dem Fluideinlass-/-auslassanschluss 92a in
Verbindung steht, der ersten Zylinderkammer 86 zugeführt. Die
Kolben 54 werden durch das Druckfluid, das in die ersten
und zweiten Zylinderkammern 86, 88 eingeführt wurde,
zu der Endplatte 106 des Gleittisches 14 gepresst
(in der Richtung des Pfeils A in 6). Außerdem werden die
schwimmenden Hülsen 73,
die mit den Kolbenstangen 70 in Eingriff stehen, durch
die Kolben 54 in der Richtung des Pfeils A verschoben,
so dass der Gleittisch 14 gemeinsam mit der Endplatte 106 verschoben
wird, während
die Kugellager 126 eine Wälzbewegung vollziehen.
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Aus
diesem Grunde wird der Gleittisch 14 in einer Richtung
verschoben, in welcher die Endplatte 106 sich von dem Zylinderkörper 12 weg
bewegt (in der Richtung des Pfeils A), wobei sie durch den Führungsmechanismus 18 geführt wird.
Die Verschiebung des Gleittisches 14 wird durch Anschlag
des Stopperblockes 114, der zusammen mit dem Gleittisch 14 verschoben
wird, an dem Dämpfer 62 reguliert,
woraufhin der Gleittisch 14 seine Verschiebungsendposition
(Hubende) erreicht. In diesem Fall kann der Verschiebungsweg des
Gleittisches 14 durch Lösen
der Mutter 58 und Schrauben des Einstellbolzens 60 relativ
zu dem Block 56 beliebig eingestellt werden.
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Andererseits
wird in dem Fall, dass der Gleittisch 14 in einer der oben
beschriebenen Richtung entgegen gesetzten Richtung verschoben wird
(in der Richtung des Pfeils B), das Druckfluid dem anderen Fluideinlass-/-auslassanschluss 92b zugeführt, wobei
der eine Fluideinlass-/-auslassanschluss 92a durch Schalten
des nicht dargestellten Wegeventils in einen Zustand versetzt wird,
in dem er nach außen offen
ist. Das Druckfluid wird dann von der zweiten Zylinderkammer 88 durch
den Verbindungsdurchgang 90b in die erste Zylinderkammer 86 eingespeist,
so dass die Kolben 54 durch das Druckfluid, das den ersten
und zweiten Zylinderkammern 86, 88 zugeführt wird,
zu der Seite der Endkappe 76 gepresst wird (in der Richtung
des Pfeils B).
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Als
Folge hiervon wird der Gleittisch 15 durch die schwimmenden
Hülsen 73,
die mit den Kolbenstangen 70 in Eingriff stehen, in der
Richtung des Pfeils B verschoben, so dass die Endplatte 106 neben
der Seite des Zylinders 12 zu liegen kommt und der Gleittisch 14 zu
seiner in 1 gezeigten Ursprungsposition
zurückgeführt wird.
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Als
nächstes
wird ein Fall erläutert,
bei dem die erste Führungsfläche 22 des
oben genannten linearen Stellgliedes 10 nach unten orientiert
und an einer Installationsfläche 20 (vgl. 4)
einer anderen Vorrichtung (nicht dargestellt) befestigt ist, und bei
dem die zweite Führungsfläche 24 nach
oben orientiert ist. Die Montagerichtung des Zylinderkörpers 12 wird
so geändert,
dass der Gleittisch 14 an der zweiten Führungsfläche 24 befestigt wird.
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Zunächst wird
der Zylinderkörper 12,
der ursprünglich über die
zweite Führungsfläche 24 an
der Installationsfläche 20 angebracht
war, von der Installationsfläche 20 entfernt,
und die zahlreichen Verbindungsschrauben 42 werden gedreht
und losgeschraubt, so dass der Führungsblock 118 von
dem Zylinderkörper 12 gelöst wird.
Der Gleittisch 14 mit dem Führungsblock 118 wird
ebenfalls von dem Zylinderkörper 12 entfernt.
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Außerdem wird
der Stopperblock 114, der mit einer Seitenfläche des
Tischgrundkörpers 102 verbunden
ist, durch Losschrauben der Schrauben 116 entfernt. Auch
das Einstellelement 48, das an der zweiten Seitenfläche 28 des
Zylinderkörpers 12 befestigt
ist, wird in ähnlicher
Weise durch Losschrauben der Schrauben 52 entfernt. Da
der Tischgrundkörper 102,
der den Gleittisch 14 bildet, durch die Kappe 107 einstückig mit
dem Führungsblock 118, der
den Führungsmechanismus 18 bildet,
verbunden ist, werden in diesem Fall der Tischgrundkörper 102 und
der Führungsblock 118 nicht
voneinander getrennt. Dementsprechend werden die Kugellager 126 zuverlässig zwischen
dem Führungsblock 118 und dem
Gleittisch 14 gehalten, und die Kugeln 126 können nicht
herausfallen.
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Als
nächstes
wird der Zylinderkörper 12,
der ursprünglich
so platziert war, dass eine erste Führungsfläche 22 nach oben gewandt
war (vgl. 4), umgedreht, so dass die erste
Führungsfläche 22 nun nach
unten weist (vgl. 12). Dementsprechend wird die
zweite Führungsfläche 24 des
Zylinderkörpers 12,
die zuvor an der Installationsfläche 20 der anderen
Vorrichtung anlag, nach oben positioniert, und die Endfläche, die
durch den ersten vorgewölbten
Abschnitt 32 und die ersten Befestigungsabschnitte 34,
die die erste Führungsfläche 22 bilden, gebildet
wird, liegt an der Installationsfläche 20 an.
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Außerdem wird
der Führungsmechanismus 18 relativ
zu der aufwärts
positionierten zweiten Führungsfläche 24 des
Zylinderkörpers 12 angeordnet, wobei
die Führungselemente 136a, 136b des
Führungsblockes 18 befestigt
werden, wobei sie den zweiten vorgewölbten Abschnitt 96 sandwichartig zwischen
sich aufnehmen und an den zweiten Führungsnuten 94 anliegen.
Nach der Relativpositionierung des Zylinderkörpers 12 und des Führungsblockes 18 durch
die Stiftelemente 16 werden außerdem die Verbindungsschrauben 42,
welche durch die Befestigungslöcher 44a des
Zylinderkörpers 12 eingesetzt
sind, in die Befestigungslöcher 44b des
Führungsblocks 18 eingeschraubt,
wodurch der Führungsmechanismus 18 an
dem Zylinderkörper 12 befestigt
wird.
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Im
Einzelnen werden die Führungselemente 136a, 136b des
Führungsblockes 18,
die den Führungsmechanismus 18 bilden,
in einem Zustand fixiert, in dem sie an den Halteflächen 38 der
zweiten Führungsnuten 94 anliegen.
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Da
die zweite Führungsfläche 24 mit
den zweiten Führungsnuten 94 und
dem zweiten vorgewölbten
Abschnitt 96 die gleiche Form aufweist wie die erste Führungsfläche 22,
an welcher der Führungsmechanismus 18 zuvor
angeordnet war, wird hierbei ein Spalt C1 zwischen der Bodenfläche 118a des
Führungsblockes 18 und
dem zweiten gewölbten Abschnitt 96 ausgebildet.
Außerdem
werden Freiräume
C2 zwischen inneren Seitenflächen
der Führungselemente 136a, 136b und
den konischen Flächen 36 der
zweiten Führungsnuten 94 gebildet.
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Nachdem
der Führungsmechanismus 18 an dem
Zylinderkörper 12 angebracht
ist, wie es in 10 gezeigt ist, wird außerdem der
Stopperblock 114 in der zweiten Aussparung 112 des
Tischgrundkörpers 102 angebracht
und an diesem mit Schrauben 116 befestigt, während das
Einstellelement 48 über
Schrauben 52 an der zweiten Seitenfläche 28 des Zylinderkörper 12 fixiert
wird, so dass es dem Stopperblock 114 zugewandt ist (vgl. 11).
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Durch
Platzieren der ersten Führungsfläche 22 des
Zylinderkörpers 12 auf
der Installationsfläche 20 wird
schließlich
dafür gesorgt,
dass der Zylinderkörper 12 über den
ersten vorgewölbten
Abschnitt 32 und die ersten Befestigungsabschnitte 34,
die als im Wesentlichen ebene Flächen
ausgebildet sind, an der Installationsfläche 20 anliegt. Durch
Befestigen des Zylinderkörpers 12 an
der Installationsfläche 20 wird
das Linearstellglied 10 an einer anderen Vorrichtung in
einem Zustand befestigt, in dem die Befestigungsrichtung des Zylinderkörpers 12 relativ
zu dem Gleittisch 14 geändert
ist.
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Insbesondere
wird, wie in 11 gezeigt ist, die Befestigungsrichtung
des Zylinderkörpers 12 relativ
zu dem Gleittisch 14 so geändert, dass dann, wenn man
es von der Seite der Endplatte 102 des Gleittisches 14 betrachtet,
die Sensornuten 46 an der linken Seite angeordnet sind,
während
die Fluideinlass-/- -auslassanschlüsse 92a, 92b,
das Einstellelement 48 und der Stopperblock 114 an
der rechten Seite angeordnet sind.
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Bei
dem Linearstellglied 10 wird der Fall, bei dem die Befestigung
zwischen dem Zylinderkörper 12 und
dem Gleittisch 14 nochmals geändert wird, um die erste Führungsfläche 22 nach
oben zu positionieren, in der gleichen Weise gehandhabt wie der oben
beschriebene Fall, bei dem die Befestigungsrichtung so geändert wurde,
dass die zweite Führungsfläche 24 des
Zylinders 12 nach oben positioniert ist.
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Wie
oben beschrieben wurde, haben bei der vorliegenden Ausführungsform
die ersten und zweiten Führungsflächen 22, 24 an
dem Zylinderkörper 12 die
gleiche Form bzw. umfassen Paare von ersten und zweiten Führungsnuten 30, 94,
welche den Gleittisch 14 relativ zu den ersten und zweiten
Führungsflächen 22, 24 führen können, und
erste und zweite vorgewölbte
Abschnitte 32, 96, die zwischen den ersten und
zweiten Führungsnuten 30, 94 angeordnet sind.
Andererseits ist ein Paar von Führungselementen 136a, 136b an
dem Führungsblock 118 angeordnet,
der entlang der ersten und zweiten Führungsnuten 30, 94 geführt wird.
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Als
Folge hiervon werden der Gleittisch 14 mit dem Führungsmechanismus 18 und
das Einstellelement 48 zunächst von dem Zylinderkörper 12 entfernt.
Nachdem der Zylinderkörper 12 angeordnet wurde,
wobei entweder die erste oder die zweite Führungsfläche 22 oder 24 die
Seite seiner Installationsfläche 20 definiert,
können
der Gleittisch 14 und das Einstellelement 48 an
jeder der nach oben gerichteten ersten Führungsfläche 22 oder zweiten
Führungsfläche 24 des
Zylinderkörpers 12 installiert
werden. Auf diese Weise kann die Montagerichtung des Gleittisches 14 und
des Zylinderkörpers 12 durch eine
einfache Operation geändert
werden. Dementsprechend kann ein einzelnes Linearstellglied 10 sich Änderungen
der Positionierung und der Anordnung der Fluideinlass-/- -auslassanschlüsse 92a, 92b des Einstellelementes 48 und
der Sensorbefestigungsnuten 46 anpassen.
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Als
Folge hiervon ist es nicht notwendig, ein weiteres zusätzliches
Linearstellglied mit entsprechenden Anschlüssen, Sensornuten etc. an einer
gegenüberliegenden
Seitenfläche
des Linearstellgliedes vorzusehen, um es der Gebrauchsumgebung und
der geplanten Verwendung des Linearstellgliedes 10 anzupassen.
Dadurch können
die Ausrüstungskosten
für das
Linearstellglied 10 ebenso wie die Managementkosten für das Linearstellglied 10 verringert
werden.
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Dank
der Struktur, bei welcher die Sensorbefestigungsnuten 46 an
einer ersten Seitenfläche 26 des
Zylinderkörpers 12 vorgesehen
sind, während die
Fluideinlass-/-auslassanschlüsse 92a, 92b und eine
erste Aussparung 50, die eine Befestigung des Einstellelementes 48 erlaubt,
an der anderen, zweiten Seitenfläche 28 vorgesehen
sind, können
außerdem
im Vergleich zu einem herkömmlichen
Linearstellglied, bei dem die jeweiligen Anschlüsse, Sensornuten und dgl. jeweils
an beiden Seitenflächen des
Zylinderkörpers
vorgesehen werden, die ersten und zweiten Seitenflächen 26, 28,
welche beide Seitenflächen
des Zylinderkörpers 12 bilden,
eine minimale Größe (Oberflächenbereich)
aufweisen. Dementsprechend kann durch Minimierung der Fläche der
ersten und zweiten Seitenflächen 26, 28 die
Größe des Zylinderkörpers 12 gering
gehalten werden. Gleichzeitig kann das Profil des Linearstellgliedes 10 noch
dünner
gestaltet werden.
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Wenn
der Führungsmechanismus 18 an
der ersten Führungsfläche 22 oder
der zweiten Führungsfläche 24 des
Zylinderkörpers 12 angebracht ist,
ist außerdem
ein Spalt C1 zwischen den ersten und zweiten vorgewölbten Abschnitten 32, 96 und der
Bodenfläche 118a des
Führungsblocks 118 vorgesehen.
Außerdem
sind zwischen den konischen Flächen 36 der
ersten und zweiten Führungsnuten 30, 94 und
den inneren Seitenflächen 136c der
Führungselemente 136a, 136b Spalte
C2 vorgesehen. Dank dieser Tatsache können bspw. in Fällen, in
welchen die ersten und zweiten vorgewölbten Abschnitte 32, 96 oder
die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 34, 98,
die an der Installationsfläche 20 angebracht
sind, aus irgendeinem Grund deformiert werden, diese Deformationen
durch die Spalte C1, C2 absorbiert werden. Ein Kontakt eines solchen
deformierten Zylinderkörpers 12 an
dem Führungsblock 118 wird
verhindert. Als Folge hiervon tritt durch die Deformation des Zylinderkörpers 12 kein
nachteiliger Effekt auf, und der Gleittisch 14 mit dem
Führungsmechanismus 18 kann
zuverlässig
und sicher an den Zylinderkörper 12 angebracht
werden.
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Durch
Ausbilden der ersten und zweiten Stifteinsetzlöcher 40, 100 an
den ersten bzw. zweiten Führungsflächen 22, 24 des
Zylinderkörpers 12 und durch
Einsetzen des Paares von Stiftelementen 16, welche in die
ersten und zweiten Stifteinsetzlöcher 40, 100 eingesetzt
sind, in entsprechende Stifteinsetzlöcher des Führungsblockes 118,
kann außerdem
eine Positionierung des Zylinderblockes 12 relativ zu dem
Führungsblock 118 zuverlässig und
einfach durchgeführt
werden. Anders ausgedrückt,
kann bei einer gemeinsamen Montage des Zylinderblockes 12 und
des Gleittisches 14 mit dem Führungsblock 118 die
Reproduzierbarkeit einer solchen Relativpositionierung verbessert
werden.
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Außerdem ist
die Kappe 107 lösbar
in der ersten Öffnung 102a des
Gleittisches 14 und der zweiten Öffnung 129 des Führungsblockes 118,
der den Führungsmechanismus 18 bildet,
vorgesehen. Da der Gleittisch 14 und der Führungsblock 118 über die
Kappe 107 einfach und zuverlässig verbunden werden können, kann
hierdurch die Handhabbarkeit bei dem erneuten Zusammensetzen des
Gleittisches 14 verbessert werden.