DE102011106080A1 - Linear movement device has tension rod that is received in cavity of housing and is firmly connected with opposite ends of housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a linear motion device according to the preamble of claim 1.
Aus der
Eine derartige Geradheitsabweichung kann sich beispielsweise durch die Abdeckplatte
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den vorgenannten Verbiegungen des Gehäuses entgegenzuwirken, ohne dass der Bauraum der Linearbewegungsvorrichtung vergrößert wird.The object of the invention is to counteract the aforementioned bending of the housing, without the space of the linear motion device is increased.
Gemäß dem selbständigen Anspruch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens ein gesonderter stangenartiger Zuganker vorgesehen ist, welcher in einem Hohlraum des Gehäuses aufgenommen ist, der benachbart zu einer Außenoberfläche des Gehäuses angeordnet ist. Demnach soll ein besonderer Zuganker vorgesehen sein, dessen Aufgabe ausschließlich darin besteht, einer Verbiegung des Gehäuses entgegenzuwirken. Dieser Zuganker ist stangenartig ausgebildet, so dass er besonders wenig Bauraum benötigt, wobei er gleichzeitig große Zugkräfte übertragen kann. Unter einer Stange soll dabei ein im Wesentlichen massiver Körper verstanden werden, dessen Länge wenigstens 10-Mal so groß ist wie dessen Querabmessungen, wobei alle Querabmessungen im Wesentlichen in der gleichen Größenordnung liegen.According to the independent claim, this object is achieved in that at least one separate rod-like tie rod is provided, which is accommodated in a cavity of the housing, which is arranged adjacent to an outer surface of the housing. Accordingly, a special tie rod should be provided, the task is solely to counteract a bending of the housing. This tie rod is rod-like, so that it requires little space, while it can transmit large tractive forces at the same time. A rod is to be understood as meaning a substantially solid body whose length is at least 10 times as great as its transverse dimensions, with all transverse dimensions lying essentially in the same order of magnitude.
Der Zuganker ist benachbart zu einer Außenoberfläche des Gehäuses angeordnet, damit seine Zugkraft besonders weit entfernt vom Biegeschwerpunkt des Gehäuses angreift. Damit können auch kleine Zugkräfte eine nennenswerte Verbiegung des Gehäuses bewirken. Der Zuganker ist überdies in einem Hohlraum angeordnet, damit er vor Umgebungseinflüssen geschützt ist. Bei dem Hohlraum kann es sich wahlweise um einen geschlossenen Hohlraum handeln, wie er bei Linearbewegungsvorrichtungen häufig zur Materialeinsparung verwendet wird. Es kann sich aber auch um einen offenen Hohlraum handeln, der beispielsweise in Form einer hinterschnittenen, T-förmigen Befestigungsnut ausgeführt ist.The tie rod is disposed adjacent to an outer surface of the housing so that its tensile force acts particularly far away from the bending center of gravity of the housing. Thus, even small tensile forces can cause a significant bending of the housing. The tie rod is also arranged in a cavity so that it is protected from environmental influences. Optionally, the cavity may be a closed cavity, as commonly used in material handling devices in linear motion devices. But it may also be an open cavity, which is designed for example in the form of an undercut, T-shaped mounting groove.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are given.
Es können wenigstens zwei, im Wesentlichen identische Zuganker vorgesehen sein, die beabstandet zueinander angeordnet sind. Die beiden Zuganker können unterschiedlich stark gespannt werden, so dass die Richtung der Biegungskompensation beliebig eingestellt werden kann. Vorzugsweise sind vier Zuganker vorgesehen, die in den vier Eckbereichen eines im Querschnitt betrachtet rechteckigen Gehäuses angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Verbiegung des Gehäuses in jeder beliebigen Richtung ausgeglichen werden.At least two, essentially identical tie rods can be provided, which are arranged at a distance from one another. The two tie rods can be tensioned to different degrees, so that the direction of the bending compensation can be set arbitrarily. Preferably, four tie rods are provided, which are arranged in the four corner regions of a rectangular in cross section considered housing. In this way, a bending of the housing can be compensated in any direction.
Der Zuganker kann von dem Hohlraum gegen Durchbiegung abgestützt sein. Eine Verbiegung des Zugankers durch Querkräfte verursacht große Zugkräfte in dem Zuganker. Diese verbiegen wiederum das Gehäuse der Linearbewegungsvorrichtung. Durch die vorgeschlagene Abstützung des Zugankers am Gehäuse kann dieser Effekt vermieden werden. Der Zuganker kann dabei unmittelbar an der Wand des Hohlraums anliegen. Es können jedoch auch gesonderte Abstützstücke vorgesehen sein, die an den Zuganker und den Hohlraum angepasst sind, so dass der Zuganker im Wesentlichen spielfrei in dem Hohlraum gehalten wird.The tie rod may be supported by the cavity against deflection. A bending of the tie rod by transverse forces causes large tensile forces in the tie rod. These in turn bend the housing of the linear motion device. The proposed support of the tie rod on the housing, this effect can be avoided. The tie rod can rest directly on the wall of the cavity. However, it may also be provided separate support pieces, which are adapted to the tie rod and the cavity, so that the tie rod is held substantially free of play in the cavity.
Der Zuganker ist vorzugsweise außerhalb des Biegeschwerpunkts des Gehäuses angeordnet, damit keine Zugkräfte nennenswerte Verbiegungen am Gehäuse der Linearbewegungsvorrichtung bewirken können.The tie rod is preferably arranged outside of the bending center of the housing, so that no tensile forces significant bending can cause the housing of the linear motion device.
Die Länge des Zugankers kann verstellbar sein, so dass der Zuganker eine in Längsrichtung wirkende Kraft auf das Gehäuse ausüben kann. Damit ist die von dem Zuganker verursachte Zugkraft verstellbar. Vorzugsweise ist eine stufenlose Verstellbarkeit der Länge des Zugankers vorgesehen.The length of the tie rod may be adjustable so that the tie rod can exert a longitudinal force on the housing. Thus, the tensile force caused by the tie rod is adjustable. Preferably, a stepless adjustability of the length of the tie rod is provided.
Der Zuganker kann eine kreisrunde Stange umfassen, die wenigstens an ihren Enden mit einem Gewinde versehen ist, wobei das Gewinde und die Stange eine gemeinsame Mittelachse aufweisen. Hierdurch kann eine stufenlose Verstellbarkeit der Länge des Zugankers auf besonders einfache Weise realisiert werden. Bei dem Gewinde kann es sich wahlweise um ein Außen- oder ein Innengewinde handeln. Vorzugsweise erstreckt sich ein Außengewinde über die gesamte Länge der kreisrunden Stange, da derartige Gewindestangen kostengünstig am Markt eingekauft werden können. Die entsprechenden Halbzeuge müssen nur nach auf die passende Länge abgeschnitten werden, um den erfindungsgemäßen Zuganker bereitzustellen.The tie rod may comprise a circular rod which is threaded at least at its ends, the thread and the rod having a common central axis. In this way, a stepless adjustability of the length of the tie rod can be realized in a particularly simple manner. The thread may optionally be an external thread or an internal thread. Preferably, an external thread extends over the entire length of the circular rod, since such threaded rods can be purchased cheaply on the market. The corresponding semi-finished products only have to be cut to the appropriate length in order to provide the tie rod according to the invention.
Der Zuganker kann über seine gesamte Länge mit einem Gewinde versehen sein, wobei wenigstens eine Zwischenmutter vorgesehen ist, die auf das Gewinde aufgeschraubt ist, wobei sie zwischen den beiden Enden des Zugankers formschlüssig in das Gehäuse eingreift. Mit der Zwischenmutter kann die Zugspannung zu beiden Seiten derselben unterschiedlich eingestellt werden, um ungleichförmige Verbiegungen des Gehäuses zu kompensieren. Hierfür wird die Zwischenmutter so verdreht, dass der Formschluss mit dem Gehäuse verspannt wird.The tie rod can be provided with a thread over its entire length, wherein at least one intermediate nut is provided which is screwed onto the thread, wherein it engages positively between the two ends of the tie rod in the housing. With the intermediate nut, the tension on both sides thereof can be adjusted differently to compensate for non-uniform bends of the housing. For this purpose, the intermediate nut is twisted so that the positive connection with the housing is clamped.
Es kann ein Aktor vorgesehen sein, der die Länge des Zugankers während des Betriebs der Linerbewegungsvorrichtung verstellen kann. Hierdurch können zeitlich veränderliche Verbiegungen des Gehäuses, wie sie beispielsweise durch wechselnde Stellungen des Läufers oder durch wechselnde äußere Belastungen verursacht werden, ausgeglichen werden.An actuator may be provided which can adjust the length of the tie rod during operation of the liner moving device. As a result, time-varying bending of the housing, as caused for example by changing positions of the rotor or by changing external loads can be compensated.
Der Aktor ist vorzugsweise ein Gewindetrieb, beispielsweise ein Kugel-, ein Planeten- oder ein Trapezgewindetrieb. Ein derartiger Aktor kann besonders einfach von einem Elektromotor angetrieben werden, um die gewünschte Längenverstellung zu bewerkstelligen.The actuator is preferably a screw, for example a ball, a planetary or a trapezoidal screw. Such an actuator can be particularly easily driven by an electric motor to accomplish the desired length adjustment.
Die vorliegende Erfindung entfaltet ihre Wirkung insbesondere in solchen Einsatzfällen der Linearbewegungsvorrichtung in denen der Läufer an einer übergeordneten Baugruppe befestigt ist, wobei sich das Gehäuse freitragend gegenüber dem Läufer bewegen kann.The present invention develops its effect especially in such applications of the linear motion device in which the rotor is attached to a parent assembly, the housing can move cantilevered relative to the rotor.
Die Steifigkeit des Gehäuses kann so gering ausgeführt sein, dass der Aktor eine Verbiegung des Gehäuses quer zur Längsrichtung bewirken kann, wobei die maximale Querverlagerung eines Endes des Gehäuses wenigstens 0,1% der Länge des Gehäuses beträgt. Damit erhält die Linearbewegungsvorrichtung einen zusätzlichen Bewegungsfreiheitsgrad quer zur Hauptbewegungsrichtung, die in Längsrichtung verläuft.The rigidity of the housing can be made so low that the actuator can cause a bending of the housing transversely to the longitudinal direction, wherein the maximum transverse displacement of one end of the housing is at least 0.1% of the length of the housing. Thus, the linear motion device receives an additional degree of freedom of movement transversely to the main direction of movement, which extends in the longitudinal direction.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
Die Linearbewegungsvorrichtung
Der Läufer kann von einem Zahnriemen
Der Hauptkörper
Ohne die erfindungsgemäßen Zuganker
Der Zuganker
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- LinearbewegungsvorrichtungLinear motion device
- 1111
- Längsrichtunglongitudinal direction
- 1212
- Symmetrieebeneplane of symmetry
- 1313
- BiegeschwerpunktBending gravity
- 1414
- übergeordnete Baugruppehigher-level module
- 1515
- Biegelinieelastic line
- 2020
- Gehäusecasing
- 2121
- Ende des GehäusesEnd of the case
- 2222
- Außenoberfläche des GehäusesOuter surface of the housing
- 2323
- Führungsschieneguide rail
- 2424
- Endkopfend head
- 2525
- Umlenkrolleidler pulley
- 2626
- AufnahmefreiraumAccommodation space
- 3030
- Hauptkörpermain body
- 31 31
- BasisBase
- 3232
- U-SchenkelU-leg
- 3333
- hinterschnittene Nutundercut groove
- 3434
- abgeschlossener Hohlraumclosed cavity
- 3535
- RückführraumReturn space
- 4040
- Läuferrunner
- 4141
- Führungswagencarriages
- 4242
- Verbindungsteilconnecting part
- 4343
- Tischplattetabletop
- 4444
- Zahnriementoothed belt
- 5050
- Zugankertie rods
- 5151
- Mittelachsecentral axis
- 5252
- Stangepole
- 5353
- Außengewindeexternal thread
- 5454
- Muttermother
- 5555
- Scheibedisc
- 5656
- Zwischenmutterbetween mother
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19738988 B4 [0002, 0002] DE 19738988 B4 [0002, 0002]
- EP 340751 B2 [0022] EP 340751 B2 [0022]
- DE 29514245 U1 [0022] DE 29514245 U1 [0022]
- DE 20115647 U1 [0022] DE 20115647 U1 [0022]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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