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Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb zur Bereitstellung einer Linearbewegung, mit einem längs einer Bewegungsachse erstreckten Profilausleger und einer linearbeweglich längs der Bewegungsachse am Profilausleger angeordneten Führungsanordnung, die ein drehwebeglich gelagertes Zahnrad umfasst, mit einem längs der Bewegungsachse erstreckten Zahnriemen, der das Zahnrad bereichsweise umschlingt und der jeweils endseitig am Profilausleger festgelegt ist, wobei der Profilausleger eine längs der Bewegungsachse erstreckte Führungsausnehmung aufweist, in der wenigstens eine Führungsfläche für eine linearbewegliche Lagerung der Führungsanordnung ausgebildet ist, wobei die Führungsanordnung wenigstens ein Führungselement umfasst, das in die Führungsausnehmung eingreift und auf der Führungsfläche aufliegt.
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Die
DE 29919550 U1 beschreibt einen als Omega-Antrieb bezeichneten Linearantrieb, bei dem ein Zahnriemen ein Zahnrad eines Antriebsmotors bereichsweise umschlingt und von zugeordneten Spannrollen in einer definierten Position gegenüber dem Zahnrad gehalten wird. Ferner ist ein Spannschloss zum Einspannen eines der Enden eines Zahnriemens vorgesehen, das eine erste Platte mit Zähnen zum Eingriff in die Zahnlücken des Zahnriemens und eine zweite Platte zum Stützen des Zahnriemenrückens aufweist, wobei ein dem Ende des Zahnriemens zugeordneter Steg vorgesehen ist, der die beiden Platten einteilig miteinander verbindet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Linearantrieb bereitzustellen, der bei kompakter Bauweise einen verbesserten Funktionsumfang aufweist.
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Diese Aufgabe wird für einen Linearantrieb der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass an einer Außenoberfläche der Führungsanordnung wenigstens eine Anschlussöffnung ausgebildet ist und dass an einer der Führungsausnehmung zugewandten Innenfläche der Führungsanordnung wenigstens eine Mündungsöffnung ausgebildet ist, wobei die Führungsanordnung zwischen der wenigstens einen Anschlussöffnung und der wenigstens einen Mündungsöffnung von wenigstens einem Fluidkanal durchsetzt ist.
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Der zwischen der Anschlussöffnung und der Mündungsöffnung erstreckte Fluidkanal ermöglicht die Bereitstellung eines druckbeaufschlagten Fluids, beispielsweise Druckluft, oder eines Unterdrucks an der Mündungsöffnung. Hiermit kann wahlweise eine Überdruckbeaufschlagung oder eine Unterdruckbeaufschlagung der Führungsausnehmung verwirklicht werden. Eine Überdruckbeaufschlagung der Führungsausnehmung ist dann von Interesse, wenn der Linearantrieb in einer Umgebung eingesetzt werden soll, in der ein Eindringen von Schmutz in die Führungsausnehmung zu befürchten ist. Mit der Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid durch den Fluidkanal in die Führungsausnehmung kann in der Führungsausnehmung ein Fluidstrom und somit ein Überdruck erzeugt werden, die dem Eindringen von Schmutz in die Führungsausnehmung entgegenwirken. Demgegenüber ist eine Unterdruckbeaufschlagung der Führungsausnehmung von Interesse, wenn der Linearantrieb in einer Umgebung eingesetzt werden soll, in der eine Freisetzung von Partikeln durch Relativbewegungen zwischen dem Profilausleger und der Führungsanordnung unerwünscht ist. Dies kann beispielsweise bei der Verwendung des Linearantriebs in einem Reinraum der Fall sein, in dem die Umgebungsluft, die den Linearantrieb umgibt, einen hohen Reinheitsgrad aufweist, der nicht durch Abrieb oder andere Verschmutzungsquellen aufgrund der Relativbewegung zwischen den Profilausleger und der Führungsanordnung beeinträchtigt werden soll. Hierbei ist vorgesehen, an der Anschlussöffnung eine Unterdruckeinrichtung, beispielsweise eine Vakuumpumpe, anzuschließen, mit deren Hilfe an der Mündungsöffnung ein Unterdruck bereitgestellt werden kann und zwischen Führungsanordnung und Profilausleger freigesetzte Partikel abgesaugt und durch den Fluidkanal abtransportiert werden können. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Führungsanordnung eine Tragstruktur aufweist, die aus einer Grundplatte und einer parallel dazu angeordneten Trägerplatte ausgebildet ist und dass der Fluidkanal wahlweise die Grundplatte oder die Trägerplatte durchsetzt. Ferner ist beispielhaft vorgesehen, dass die Anschlussöffnung abseits der Führungsausnehmung, insbesondere an einer der Führungsausnehmung entgegengesetzten Außenoberfläche der Führungsanordnung, angeordnet ist, um eine von außen gut zugängliche Anschlussmöglichkeit für eine Fluidleitung zu bieten, die an der Anschlussöffnung angeschlossen werden soll.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Führungsanordnung ein erstes Führungselement und ein zweites Führungselement aufweist, die längs der Bewegungsachse beabstandet zueinander angeordnet sind und dass wenigstens eine Mündungsöffnung zwischen den beiden Führungselementen angeordnet ist. Die Aufgabe der Führungselemente besteht darin, eine Gleitbewegung oder eine Abwälzbewegung zwischen der Führungsanordnung und der wenigstens einen Führungsfläche des Profilauslegers zu ermöglichen. Exemplarisch liegt auf der wenigstens einen Führungsfläche entweder wenigstens ein Gleitkörper oder wenigstens ein Wälzkörper des jeweiligen Führungselements auf, wobei die Relativbeweglichkeit zwischen dem Profilausleger und der Führungsanordnung durch eine Gleitbewegung oder eine Abwälzbewegung des Gleitkörpers oder Wälzkörpers auf der Führungsfläche gewährleistet wird. Durch die Verwendung von zwei längs der Bewegungsachse beabstandet angeordneten Führungselementen lässt sich eine vorteilhafte, insbesondere in sämtlichen Raumrichtungen spielarme und stabile linearbewegliche Verbindung zwischen dem Profilausleger und der Führungsanordnung erzielen. Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die, insbesondere einzige, Mündungsöffnung zwischen den beiden Führungsanordnungen angeordnet ist. Diese kann somit, insbesondere im Falle einer Unterdruckbeaufschlagung des Fluidkanals, eine vorteilhafte Entfernung von Partikeln, die bei der Relativbewegung zwischen der Führungsanordnung und dem Profilausleger freigesetzt werden, gewährleisten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Fluidkanal zusätzlich zu der Mündungsöffnung zwischen den beiden Führungselementen noch weitere Mündungsöffnungen aufweist, um eine gleichmäßige Fluidversorgung oder Unterdruckbeaufschlagung im Umfeld der Führungselemente zu gewährleisten.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dem Profilausleger ein Abdeckband zugeordnet ist, das mit einer längsten Kante parallel zur Bewegungsachse erstreckt ist und das die Führungsausnehmung zumindest bereichsweise überdeckt. Mit dem Abdeckband kann eine Verschmutzung der Führungsausnehmung durch Schmutz aus der Umgebung des Linearantriebs bzw. eine Freisetzung von Partikeln durch die Relativbewegung zwischen dem Profilausleger und der Führungsanordnung zusätzlich zur Wirkung der Überdruckbeaufschlagung oder Unterdruckbeaufschlagung für die Führungsausnehmung deutlich reduziert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn mit Hilfe des Abdeckbands eine weitgehende, insbesondere zumindest nahezu vollständige Abdeckung, der Führungsausnehmung erzielt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Abdeckband als dünnes Metallband oder Kunststoffband ausgebildet ist, dessen längste Kante zumindest nahezu die gleiche Länge wie die Länge des Profilauslegers längs der Bewegungsachse aufweist und dessen Breite zumindest nahezu der Ausdehnung der Führungsausnehmung quer zur Bewegungsachse gewählt ist. Eine Dicke des Abdeckbands ist so gewählt, dass es mit einem geringen Biegeradius elastisch um eine Biegeachse deformiert werden kann, die quer zur Bewegungsachse ausgerichtet ist. Ergänzend kann randseitig an der Führungsausnehmung ein längs der Bewegungsachse erstrecktes Magnetband angebracht sein, mit dem eine abdichtende Anhaftung des als dünnes Metallband aus einem magnetisierbaren Metallmaterial hergestellten Abdeckbands am Profilausleger bewirkt werden kann. Bevorzugt sind beidseitig der Führungsausnehmung derartige Magnetbänder vorgesehen.
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Ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal eine weitere Mündungsöffnung aufweist, die in fluidisch kommunizierender Verbindung mit einer im Profilausleger ausgebildeten Profilausnehmung steht, die ihrerseits zumindest bereichsweise vom Zahnriemen abgedeckt wird, um auch für die Profilausnehmung eine wahlweise Überdruckbeaufschlagung oder Unterdruckbeaufschlagung bereitstellen zu können.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsanordnung von einem längs der Bewegungsachse erstreckten Führungsschacht durchsetzt ist, der zur linearbeweglichen Aufnahme des Abdeckbands ausgebildet ist und dass wenigstens ein Fluidkanalabschnitt des wenigstens einen Fluidkanals in einem zwischen Führungsschacht und Führungsausnehmung erstreckten Wandabschnitt der Führungsanordnung verläuft. Mit dem Führungsschacht, der sich längs der Bewegungsachse durch die Führungsanordnung erstreckt, kann das zur Abdeckung der Führungsausnehmung vorgesehene Abdeckband bereichsweise vom Profilausleger abgehoben werden, um den Eingriff des wenigstens einen Führungselements in die Führungsausnehmung zu ermöglichen. Exemplarisch ist vorgesehen, dass im Führungsschacht jeweils endseitig angeordnete Gleitführungen für das Abdeckband angeordnet sind, die eine jeweils S-förmige Umlenkung des Abdeckbands ermöglichen und dadurch bei der gewünschten linearen Relativbewegung des Profilauslegers und des daran festgelegten Abdeckbands ein lokales Abheben und Auflegen des Abdeckbands vom Profilausleger im Bereich der Führungsausnehmung bzw. auf den Profilausleger im Bereich der Führungsausnehmung gewährleisten. Die zumindest bereichsweise Anordnung des Fluidkanals in dem zwischen dem Führungsschacht und der Führungsausnehmung erstreckten Wandabschnitt der Führungsanordnung ermöglicht die Anordnung der Mündungsöffnung unmittelbar gegenüberliegend zur Führungsausnehmung.
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Bevorzugt umfasst die Führungsanordnung wenigstens eine Bremseinrichtung, die zur Bereitstellung von Bremskräften zwischen Führungsanordnung und Profilausleger ausgebildet ist und die abdichtend mit wenigstens einer Mündungsöffnung verbunden ist. Die Aufgabe der, insbesondere als Feststelleinrichtung dienenden, Bremseinrichtung kann insbesondere darin bestehen, zeitweilig eine relative Position zwischen Profilausleger und Führungsanordnung spielfrei einzuhalten. Dies ist beispielsweise dann von Bedeutung, wenn mit dem Linearantrieb ein Werkstück gegenüber einem Werkzeug platziert werden soll und bei der Bearbeitung des Werkstücks Bearbeitungskräfte auf den Linearantrieb einwirken. Eine solche spielfreie Positionierung zwischen Profilausleger und Führungsanordnung wird üblicherweise nicht allein durch die Wechselwirkung zwischen dem Zahnriemen, dem Antriebsmotor und den zugeordneten Zahnrad erreicht, da der Zahnriemen eine gewisse Elastizität aufweist, ein Verzahnungseingriff des Zahnriemens mit dem Zahnrad nicht spielfrei ist und eine spielfreie Blockierung des Antriebsmotors einen erheblichen technischen Aufwand erfordert. Demgegenüber ist die Bremseinrichtung für eine wahlweise Bereitstellung einer Reibkraft zwischen der Führungsanordnung und dem Profilausleger ausgebildet und ermöglicht hierdurch die gewünschte zeitweilige, insbesondere spielfreie, Festlegung des Profilauslegers an der Führungsanordnung. Ergänzend oder alternativ kann die Bremseinrichtung auch für eine formschlüssige Kopplung zwischen Profilausleger und Führungsanordnung ausgebildet sein. Hierzu kann der Profilausleger beispielsweise mit einer Verzahnung versehen werden, in die eine der Bremseinrichtung zugeordnete Zahnstange eingreift, um eine mechanisch hoch belastbare formschlüssige Kopplung zwischen Profilausleger und Führungsanordnung zu gewährleisten. Jedenfalls ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung abdichtend und somit fluiddicht mit wenigstens einer Mündungsöffnung verbunden ist und für eine fluidische Ansteuerung ausgebildet ist. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung in Abhängigkeit von einer Beaufschlagung des Fluidkanals mit einem Überdruck oder einem Unterdruck die kraftschlüssige und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Profilausleger und der Führungsanordnung bereitstellt oder freigibt.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Bremseinrichtung einen Arbeitsraum und wenigstens einen beweglich im Arbeitsraum aufgenommenen Arbeitskolben umfasst, wobei dem Arbeitskolben eine Bremsfläche, insbesondere einen Bremsbelag, und ein Federmittel zugeordnet sind, wobei die Bremsfläche, insbesondere der Bremsbelag, für eine Bereitstellung einer Bremskraft bei Anlage am Profilausleger ausgebildet ist und wobei das Federmittel zur Vorgabe einer Vorzugsstellung für den Arbeitskolben ausgebildet ist. Hierbei ist die Bremseinrichtung in der Art eines Fluidzylinders ausgebildet, wobei der Arbeitsraum in fluidisch kommunizierender Verbindung mit der wenigstens einen Mündungsöffnung steht und somit in Abhängigkeit von einer Überdruckbeaufschlagung oder Unterdruckbeaufschlagung des Fluidkanals eine Druckeinwirkung auf den beweglich im Arbeitsraum aufgenommenen Arbeitskolben ermöglicht. Vorzugsweise ist der Arbeitskolben für eine Bereitstellung einer Linearbewegung ausgebildet, wobei ein dem Arbeitskolben zugeordneter Bremsbelag in einer ersten Funktionsstellung des Arbeitskolbens keine reibschlüssige Verbindung mit dem Profilausleger aufweist und in einer zweiten Funktionsstellung reibschlüssig am Profilausleger anliegt und die gewünschte Bremswirkung hervorruft. Die Aufgabe des Federmittels liegt darin, den Arbeitskolben mit einer Vorspannkraft zu beaufschlagen, um bei Abwesenheit einer Fluidbeaufschlagung des Arbeitsraums eine Vorzugsstellung für den Arbeitskolben und den damit gekoppelten Bremsbelag vorzugeben. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Federmittel den Arbeitskolben in eine Vorzugsstellung vorspannt, die je nach Auslegung des Federmittels der ersten oder der zweiten Funktionsstellung entspricht.
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Alternativ kann die Bremseinrichtung einen Arbeitsraum aufweisen, der bereichsweise von einer elastischen Membran begrenzt ist oder als Schlauchabschnitt ausgebildet ist. Hierdurch kann in Abhängigkeit von einer Druckbeaufschlagung des Arbeitsraums eine elastische Deformation der Membran oder des Schlauchabschnitts bewirkt werden und somit die gewünschte Bereitstellung der Bremskraft zwischen Führungsanordnung und Profilausleger hervorgerufen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Arbeitsraum fluidisch kommunizierend mit der Mündungsöffnung sowie mit wenigstens einer Drosselöffnung verbunden ist, wobei die wenigstens eine Drosselöffnung in die Führungsausnehmung ausmündet. Hierdurch kann eine doppelte Nutzung des an der Anschlussöffnung bereitgestellten druckbeaufschlagten Fluids oder Unterdrucks erzielt werden. In einer ersten Funktion wird mit Hilfe des druckbeaufschlagten Fluids oder des Unterdrucks eine Ansteuerung der Bremseinrichtung bewirkt. Ferner wird in einer zweiten Funktion durch ein Ausströmen des druckbeaufschlagten Fluids aus der Drosselöffnung oder durch Bereitstellung eines Unterdrucks an der Drosselöffnung die Überdruckbeaufschlagung oder Unterdruckbeaufschlagung der Führungsausnehmung gewährleistet.
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Alternativ kann vorgesehen werden, dass zusätzlich zu dem zwischen der Anschlussöffnung und der Mündungsöffnung erstreckten Fluidkanal wenigstens ein weiterer, separat ausgebildeter Bremsluftkanal in der Führungsanordnung ausgebildet ist, an den die Bremseinrichtung angeschlossen wird und der zur Verbindung mit einer Bremsluftquelle vorgesehen ist. In diesem Fall kann eine getrennte Bereitstellung von Bremsluft mittels des Bremsluftkanals sowie eines Überdrucks oder Unterdrucks für die Führungsausnehmung mittels des Fluidkanals erfolgen.
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Zweckmäßig ist es, wenn ein Fluidströmungswiderstand zwischen der wenigstens einen Drosselöffnung und dem Arbeitsraum größer als ein Fluidströmungswiderstand zwischen dem Arbeitsraum und der Mündungsöffnung gewählt ist. Durch diese Maßnahme wird die gewünschte Doppelfunktion für das druckbeaufschlagte Fluid bzw. den Unterdruck im Hinblick auf die kombinierte Ansteuerung der Bremseinrichtung und die Überdruckbeaufschlagung bzw. Unterdruckbeaufschlagung der Führungsanordnung gewährleistet. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass der Fluidströmungswiderstand zwischen der Drosselöffnung und dem Arbeitsraum sowie der Fluidströmungswiderstand zwischen dem Arbeitsraum und der Mündungsöffnung sowie die Bremseinrichtung derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Bremseinrichtung ohne eine Bereitstellung von druckbeaufschlagtem Fluid bzw. Unterdruck eine Bremswirkung zwischen dem Profilausleger und der Führungsanordnung bereitstellt und bei Bereitstellung von druckbeaufschlagtem Fluid bzw. Unterdruck eine Aufhebung der Bremswirkung erfolgt. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass eine Relativbewegung zwischen Profilausleger und Führungsanordnung nur für den Fall ermöglicht wird, dass auch die jeweils vorteilhafte Überdruckbeaufschlagung bzw. Unterdruckbeaufschlagung in der Führungsanordnung gewährleistet ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine perspektivische Übersichtsdarstellung einer als Zahnriemenausleger ausgebildeten Automatisierungskomponente,
- 2 eine geschnittene schematische Vorderansicht der Automatisierungskomponente gemäß der Figur, und
- 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Automatisierungskomponente gemäß den 1 und 2 mit einer optionalen Bremseinrichtung.
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Eine in der 1 schematisch dargestellte, auch als Linearantrieb bezeichnete Automatisierungskomponente 1 ist rein exemplarisch als Zahnriemenausleger ausgebildet und dient zur Bereitstellung einer Linearbewegung. Hierzu ist Profilausleger 2 linearbeweglich an einer Führungsanordnung 3 gelagert. Die Führungsanordnung 3 umfasst unter einer als Gehäuseteil 4 ausgebildeten Abdeckung eine nicht dargestellte Zahnriemenführung, die für eine Einleitung einer Linearbewegung auf den Profilausleger 2 ausgebildet ist. Hierzu ist am Profilausleger 2 ein Zahnriemen 5 jeweils endseitig festgelegt, der in der Führungsanordnung 3 in einem von dem Gehäuseteil 4 abgedeckten Raumvolumen ein nicht dargestelltes Zahnrad bereichsweise umschlingt, das drehfest auf einer ebenfalls nicht dargestellten Antriebswelle eines an die Führungsanordnung anflanschbaren, nicht dargestellten Antriebsmotors festgelegt werden kann und in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann. Hierdurch findet eine Krafteinleitung vom Zahnrad auf den Zahnriemen 5 statt, wodurch eine lineare Verlagerung des Profilauslegers 2 relativ zur Führungsanordnung 3 bewirkt werden kann. Rein exemplarisch ist der Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet und kann bei geeigneter Ansteuerung durch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung eine Rotation des Zahnrads in einander entgegengesetzten Rotationsrichtungen bewirken.
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Wie aus der Darstellung der 1 weiterhin hervorgeht, ist das Gehäuseteil 4 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist einen ersten, in der 1 sichtbaren U-Schenkel 6 sowie einen parallel dazu ausgerichteten, in der 1 nicht sichtbaren zweiten U-Schenkel auf, wobei sich zwischen den beiden U-Schenkeln ein bogenförmig gekrümmter Verbindungsabschnitt 7 erstreckt. Sowohl der U-Schenkel 6 als auch der nicht sichtbare U-Schenkel des Gehäuseteils 4 sind jeweils mit einer Verriegelungseinrichtung 10 formschlüssig verriegelt, die ihrerseits an einer Tragstruktur der Führungsanordnung 3 festgelegt ist. Die Tragstruktur der Führungsanordnung 3 umfasst rein exemplarisch eine Grundplatte 11 sowie eine dazu beabstandet angeordnete und parallel ausgerichtete Trägerplatte 12, die beispielhaft mittels mehrerer, nicht näher dargestellter Verbindungszapfen miteinander verbunden sind.
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Der Profilausleger 2 ist rein exemplarisch längs einer gerade ausgebildeten Bewegungsachse 8 mit einer konstanten Profilierung, vorzugsweise als Strangpressprofil, insbesondere als Aluminium-Strangpressprofil, ausgebildet. An einander entgegengesetzt ausgerichteten Stirnflächen 18, 19 des Profilauslegers 2 sind jeweils Stützkörper 20, 21 angeordnet, die rein exemplarisch als Planparallelplatten mit rechteckiger Außenkontur ausgebildet sind und mit einer größten Oberfläche 22, 23 an der jeweiligen Stirnfläche 18, 19 anliegen. Benachbart zu den Stützkörpern 20, 21 sind Klemmeinrichtungen 24, 25, insbesondere ausschließlich, schiebebeweglich in einer Profilausnehmung 26 des Profilauslegers 2 aufgenommen, die jeweils zur Festlegung eines freien Endbereichs 27 des Zahnriemens 5 ausgebildet sind.
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Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Profilausnehmung 26 des Profilauslegers 2 von dem Zahnriemen 5 und der Führungsanordnung 3 überdeckt ist, wobei Zähne 32 des Zahnriemens 5 in die Profilausnehmung 26 hineinragen. Da der Verlauf des Zahnriemens 5 in der Führungsanordnung 3 ungefähr der Form des griechischen Buchstabens Omega entspricht, wird hier auch von einem Omega-Antrieb gesprochen.
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Wie der Darstellung der 1 weiterhin entnommen werden kann, ist die Klemmeinrichtung 24 mit dem Stützkörper 20 über eine rein exemplarisch als Schraube ausgebildete Spanneinrichtung 28 kinematisch gekoppelt. Mit der Spanneinrichtung 28 kann eine Einleitung einer Spannkraft längs der Bewegungsachse 8 von der Klemmeinrichtung 24 auf den Zahnriemen 5 vorgenommen werden. Die Aufgabe der Klemmeinrichtungen 24 und 25 besteht darin, eine Zugkraftübertragung zwischen dem Zahnriemen 5 und dem Profilausleger 2 zu gewährleisten und somit ein Spannen des Zahnriemens 5 zu ermöglichen, damit sich dieser stets in einer eindeutigen Lage gegenüber dem Zahnrad befindet.
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Am Profilausleger 2 ist an einer Seitenfläche, die an die mit der Profilausnehmung 26 versehene Seitenfläche angrenzt, eine Führungsausnehmung 82 ausgebildet, die sich exemplarisch mit einer konstanten, beispielhaft im Wesentlichen U-förmigen, Profilierung längs der Bewegungsachse 8 erstreckt und die insbesondere in der 3 näher dargestellt ist. Die Führungsausnehmung 82 ist längs ihrer gesamten Erstreckung von einem Abdeckband 83 überdeckt, das rein exemplarisch als Metallband ausgebildet ist und in der 1 nur abschnittsweise dargestellt ist, um Einblick in die Führungsausnehmung 82 zu gewähren. Beispielhaft ist vorgesehen, dass das Abdeckband 83 jeweils endseitig in Ausnehmungen 84 aufgenommen ist, die in den Stützkörpern 20 und 21 ausgebildet sind, wobei in der 1 nur die Ausnehmung 84 im Stützkörper 21 sichtbar ist. Ferner umfasst jeder der Stützkörper 20, 21 der jeweiligen Ausnehmung 84 zugeordnete, nicht näher dargestellte Befestigungsmittel, mit denen das Abdeckband 83 am jeweiligen Stützkörper 20, 21 festgelegt und gegebenenfalls gespannt werden kann. Zudem kann entsprechend der Darstellung der 3 randseitig an der Führungsausnehmung 83 ein längs der Bewegungsachse 8 erstrecktes Magnetband 124, 125 angebracht sein, mit dem eine abdichtende Anhaftung des als dünnes Metallband aus einem magnetisierbaren Metallmaterial hergestellten Abdeckbands 83 am Profilausleger 2 bewirkt werden kann.
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Um einen Eingriff von Führungselementen 85, 86 in die vom Abdeckband 83 abgedeckte Führungsausnehmung 82 zu ermöglichen, muss das Abdeckband 83 bereichsweise von der Führungsausnehmung 82 abgehoben werden. Hierzu weist rein exemplarisch die Grundplatte 11 einen in der 2 näher dargestellten Führungsschacht 87 auf, der ein Hintergreifen des Abdeckbands 83 durch die Führungselemente 85, 86 ermöglicht. Exemplarisch ist vorgesehen, dass der Führungsschacht 87 die Grundplatte 11 längs der Bewegungsachse 8 vollständig durchsetzt und jeweils endseitig mit Gleitführungen 88, 89 ausgerüstet ist, die für eine S-förmige Umlenkung des Abdeckbands 83 ausgebildet sind. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass der jeweils endseitig am Führungsschacht 87 angeordneten Gleitführung 88 eine Federeinrichtung 90 zugeordnet ist, die beispielhaft einen ersten L-Schenkel 91 der Gleitführung 88 auf eine Oberfläche 93 des Abdeckbands 83 presst, während ein zweiter L-Schenkel 92 der Gleitführung 88 an der Grundplatte 11 festgelegt ist. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass die Oberfläche 93 des Abdeckbands 83 abseits des Führungsschachts 87 flächenbündig mit einer Oberfläche 94 des Profilauslegers 2 abschließt, in den die Führungsausnehmung 82 eingebracht ist.
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An einer in der 1 dargestellten, rein exemplarisch der Führungsausnehmung 82 abgewandten Außenoberfläche 95 der Grundplatte 11 ist eine Anschlussöffnung 96 angeordnet, die für einen Anschluss eines nicht näher dargestellten Fluidschlauchs, insbesondere unter Zwischenschaltung einer ebenfalls nicht dargestellten Schlauchkupplung, vorgesehen ist. Der Fluidschlauch kann seinerseits mit einer ebenfalls nicht dargestellten Fluidquelle, insbesondere einer Druckluftquelle, oder einer Fluidsenke, insbesondere einer Vakuumpumpe, verbunden sein.
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Wie aus der Darstellung der 3 entnommen werden kann, ist die Grundplatte 11 zwischen der Anschlussöffnung 96 und einer Mündungsöffnung 97 von einem Fluidkanal 98 durchsetzt, der rein exemplarisch drei jeweils als zylindrische Bohrungen ausgebildete Fluidkanalabschnitte 99, 100, 101 umfasst. Dabei ist der Fluidkanalabschnitt 99 beispielhaft als senkrecht zur Außenoberfläche 95 ausgerichtete Bohrung ausgebildet. Ferner ist der Fluidkanalabschnitt 100 beispielhaft als senkrecht zu einer Unterseite 102 der Grundplatte 11 ausgerichtete Bohrung ausgebildet und stellt eine zweite Anschlussöffnung 104 an der Unterseite 102 der Grundplatte 11 zur Verfügung. Der Fluidkanalabschnitt 101 ist beispielhaft senkrecht zu einer Innenoberfläche 103 der Grundplatte 11 ausgerichtet. Wahlweise wird eine der beiden Anschlussöffnungen 96 oder 104 verschlossen, während die jeweils andere Anschlussöffnung 96 oder 104 in nicht näher dargestellter Weise mit der Druckluftquelle oder der Fluidsenke verbunden werden kann.
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Die Mündungsöffnung 97 ist endseitig am Fluidkanalabschnitt 101 ausgebildet und ermöglicht einen Fluidzustrom oder Fluidabstrom in die Führungsausnehmung 82 bzw. aus der Führungsausnehmung 82. Wie der Darstellung der 2 entnommen werden kann, ist rein exemplarisch vorgesehen, dass die Position der Mündungsöffnung 97 längs der Bewegungsachse 8 derart gewählt ist, dass sie zwischen dem ersten Führungselement 85 und dem zweiten Führungselement 86 angeordnet ist und somit eine vorteilhafte Fluidströmung zwischen den beiden Führungselementen 85 und 86 ermöglicht.
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Wie aus der Darstellung der 3 entnommen werden kann, ist in der Führungsausnehmung 82 rein exemplarisch eine separat ausgebildete Führungsschiene 105 angeordnet, die mit mehreren längs der Bewegungsachse 8 verteilt angeordneten Befestigungsmitteln 106 am Profilausleger 2 festgelegt ist. Rein exemplarisch sind an der Führungsschiene 105 vier jeweils mit einer Viertelkreisprofilierung längs der Bewegungsachse 8 erstreckte Führungsflächen 107, 108, 109 und 110 vorgesehen, die jeweils für eine Auflage und Abwälzbewegung eines beispielhaft als Kugel ausgebildeten Wälzkörpers 111 dienen. Dabei sind jedem der Führungselemente 85, 86 rein exemplarisch eine Vielzahl von Wälzkörpern 111 zugeordnet, die beispielhaft innerhalb der Führungselemente 85, 86 in der Art einer Kugelumlaufführung geführt sind, um eine möglichst reibungsarme und präzise Lagerung der Führungsschiene 105 und des damit verbundenen Profilauslegers 2 gegenüber der Führungsanordnung 3 zu gewährleisten.
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Bei der in der 3 dargestellten Automatisierungskomponente 1 ist abweichend von der Automatisierungskomponente 1 gemäß der 2 zusätzlich eine Bremseinrichtung 115 vorgesehen, die für eine zeitweilige Bereitstellung einer Reibkraft zwischen der Führungsanordnung 3 und der Führungsschiene 105 des Profilauslegers 2 vorgesehen ist. Dabei ist die Bremseinrichtung 115 für eine fluidische Ansteuerung ausgelegt und zu diesem Zweck mit einem Arbeitskanal 116 fluidisch mit der Mündungsöffnung 97 verbunden. Der Arbeitskanal 116 mündet in einen Arbeitsraum 117, der rein exemplarisch kreiszylindrisch ausgebildet ist und in dem ein Arbeitskolben 118 linearbeweglich aufgenommen ist. Ferner sind dem Arbeitsraum 117 rein exemplarisch zwei Drosselöffnungen 119, 120 zugeordnet, die jeweils in die Führungsausnehmung 82 ausmünden. Dabei ist ein Querschnitt des Arbeitskanals 116 derart bemessen, dass ein Fluidströmungswiderstand des Arbeitskanals 116 geringer als ein gesamter Fluidströmungswiderstand der beiden Drosselöffnungen 119, 120 ist. Somit wird gewährleistet, dass aufgrund der Drosselwirkung der beiden Drosselöffnungen 119, 120 stets eine Druckdifferenz zwischen der Führungsausnehmung 82 und der Mündungsöffnung 97 vorliegt, sobald eine Überdruckbeaufschlagung oder Unterdruckbeaufschlagung des Fluidkanals 98 vorliegt.
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Ferner ist im Arbeitsraum 117 ein Federmittel 121 angeordnet, das rein exemplarisch als Druckfeder ausgebildet ist und eine in Richtung der Führungsschiene 105 gerichtete Federkraft auf den Arbeitskolben 118 ausübt. Beispielhaft ist vorgesehen, dass das Federmittel 121 hinsichtlich seiner Federkraft derart ausgelegt ist, dass bei einer Unterdruckbeaufschlagung des Fluidkanals 98 eine Linearbewegung des Arbeitskolbens 118 und des rein exemplarisch daran angeordneten Bremsbelags 122 stattfindet, durch die der Bremsbelag 122 von einer Oberfläche 123 der Führungsschiene 105 abgehoben wird und somit eine Reibkraft zwischen dem Profilausleger 2 und der Führungsanordnung 3 aufgehoben wird. Wird hingegen die Unterdruckbeaufschlagung des Fluidkanals 98 beendet, so gewährleistet das Federmittel 121 eine reibschlüssige Anlage des Bremsbelags 122 an der Oberfläche 123 der Führungsschiene 105. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass eine Relativbewegung des Profilauslegers 2 gegenüber der Führungsanordnung 3 nur dann stattfindet, wenn zum einen eine Krafteinleitung vom Antriebsmotor auf den Zahnriemen 5 vorliegt und zum anderen eine ausreichende Unterdruckbeaufschlagung am Fluidkanal 98 gegeben ist, mit der eine zuverlässige Absaugung von möglicherweise zwischen den Führungselementen 85,86 und der Führungsschiene 105 freigesetzten Partikeln gewährleistet ist.
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Bei einer nicht dargestellten Variante der Bremseinrichtung ist diese für eine Freigabe der Linearbewegung zwischen Profilausleger 2 und Führungsanordnung 3 für den Fall einer Überdruckbeaufschlagung der Führungsausnehmung 82 ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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