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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Lineareinheit und ein Verfahren zum Herstellen einer axial spielfreien Mitnahmeverbindung einer Lineareinheit.
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Stand der Technik
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Bekannte Lineareinheiten umfassen häufig linear verschiebbar geführten Kolbenstangen und eine parallel dazu verschiebbar geführte Führungseinheit. Die Führungseinheit ist hierbei mit den Kolbenstangen relativ zu einem Gehäuse verschiebbar. Meist werden die Kolbenstangen mittels einer Axialkupplung an einem Joch befestigt, welches mit der Führungseinheit verbunden ist. Bei derartigen Axialkupplungen ist regelmäßig ein axiales Spiel vorhanden, dass sich im Betrieb des Linearantriebs als störendes klapperndes Geräusch äußert. Über die Lebensdauer des Linearantriebs kann sich dieses Spiel vergrößern, wodurch sich neben den akustischen Effekten auch die Präzision des Linearantriebs reduziert. Die Reduktion der Präzision kann beispielsweise Verschleißerscheinungen im Bereich von Dichtungselementen begründet sein.
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Bekannte Lösungen im Stand der Technik weisen beispielsweise einseitig geöffnete Jochplatten auf, welche den Vorteil mit sich bringen, dass die Kolbenstangen eine großzügige axiale Bewegungsfreiheit aufweisen. Diese Bewegungsfreiheit reduziert zwar das Auftreten von Klappergeräuschen im Betrieb des Linearantriebs, jedoch begünstigt die axiale Bewegungsfreiheit der Kolbenstange einen erhöhten Verschleiß an den Stangendichtungen des Linearantriebs durch mögliche Auslenkungen der Kolbenstangen. Der erhöhte Verschleiß der Stangendichtungen reduziert die Lebensdauer des Linearantriebs.
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Die Druckschrift
EP 1 738 087 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer axial spielfreien Mitnahmeverbindung zwischen mindestens einer linear verschiebbar geführten Stange und einer parallel dazu linear verschiebbar geführten Führungseinheit eines Linearantriebs. Bei hergestellter Mitnahmeverbindung ragt ein Koppelglied der Führungseinheit vor eine Stirnfläche der Stange und ist mit der Stange verklebt.
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Die Druckschrift
DE 44 13 342 A1 betrifft eine durchgehend hohle Lineareinheit mit wenigstens zwei Führungsstangen, einem Schlitten, der auf oder an den Führungsstangen gleitet sowie zwei endseitig der Führungsstangen befestigten Platten und einer hohlen Zylinder-Kolben-Betätigungseinheit, wobei das Kolbenrohr der Zylinder-Kolben-Betätigungseinheit zwischen zwei Befestigungsplatten angeordnet ist, die endseitig der Führungsstangen mit diesen befestigt sind, und das Kolbenrohr sich relativ zu den endseitigen Befestigungsplatten der Führungsstangen nicht bewegt.
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Ferner betrifft die Druckschrift
DE 10 2011 016 282 A1 ein Linearstellglied. Ein Gleittisch des Linearstellgliedes umfasst einen Tischgrundkörper und eine Endplatte, die mit einem Ende des Tischgrundkörpers verbunden ist. An einem Basisabschnitt des Tischgrundkörpers sind vier Werkstückhaltelöcher ausgebildet.
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Weiterhin betrifft die Druckschrift
DE 203 16 693 U1 eine Verbindungsanordnung zwischen mindestens zwei Führungsstäben für die Verwendung in einem Zylinderkörper und einer gemeinsamen Grundplatte, welche mit den mindestens zwei Führungsstäben für eine parallele und simultane Bewegung der Führungsstäbe verbunden ist. Dabei sind die Führungsstäbe mit der Grundplatte mittels eines Klebers verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Lineareinheit zu schaffen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik möglichst überwindet. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Lineareinheit bereitzustellen, welches eine einfache Montage bei einer vergrößerten Einsatzdauer eines Linearantriebs ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer axial spielfreien Mitnahmeverbindung einer Lineareinheit zwischen zumindest einer linear verschiebbar geführten Stange und einer parallel dazu linear verschiebbar geführten Führungseinheit. Die Führungseinheit ist relativ zu einem Gehäuseelement zwischen zwei Hubendlagen verschiebbar ausgebildet und bei hergestellter Mitnahmeverbindung verbindet ein Koppelelement die Führungseinheit mit der Stange. Die Stange weist ferner eine an das Koppelelement angrenzende Zentrierhülse auf, die dazu ausgebildet ist zumindest teilweise in einen stirnseitig an dem Gehäuseelement angeordneten Lagerdeckel einzudringen. Das Verfahren weist den Schritt axiales Verschrauben der das Koppelelement und die Stange umfassenden Bewegungseinheit mit mindestens einer Befestigungsschraube auf, so dass quer zur Verschieberichtung Relativbewegungen zwischen dem Koppelelement und der Stange möglich bleiben. Anschließend erfolgt ein Überführen der Führungseinheit und der Stange in eine erste Hubendlage, so dass die Zentrierhülse in den stirnseitig am Gehäuseelement angeordneten Lagerdeckel des Gehäuseelements der Lineareinheit eindringt. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt das Festziehen der Befestigungsschraube in diesem Zustand, und daran anschließend erfolgt ein Überführen der Bewegungseinheit in eine zweite, der ersten Hubendlage entgegengesetzten Hubendlage, gefolgt von einem Anordnen eines Distanzmittels zwischen dem Gehäuseelement und dem Koppelelement.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, die Einsatzdauer einer Lineareinheit zu steigern, indem der Verschleiß an den Stangendichtungen reduziert wird. Zusätzlich werden durch die feste Verbindung zwischen den Kolbenstangen und dem Koppelelement klappernde Geräusche und Vibrationen im Betrieb des Linearantriebs verhindert. Durch das axiale Verschrauben der Bewegungseinheit mit einer Befestigungsschraube derart, dass quer zur Verschieberichtung Relativbewegungen zwischen dem Koppelelement und der Stange möglich bleiben, wird die Zuordnung der Stangen im Verhältnis zu den Kolbendichtungen zunächst flexibel gehalten. Die Zentrierhülse, welche an der Stange unmittelbar an dem Koppelelement angrenzt, korrespondiert mit dem Lagerdeckel, welcher stirnseitig an dem Gehäuseelement angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Zentrierhülse so ausgebildet und angeordnet, dass sie beim Zusammenschieben der Lineareinheit in den Lagerdeckel in die erste Hubendlage zumindest teilweise einführbar ist. Durch das Einführen der Zentrierhülse in den Lagerdeckel findet eine sehr präzise Ausrichtung der Stangen im Verhältnis zu den innerhalb des Lagerdeckels angeordneten Stangendichtungen statt. In genau diesem präzise ausgerichteten Zustand wird die Stange stirnseitig durch die Befestigungsschraube fest mit dem Koppelelement verschraubt. In der Konsequenz ist die Stange exakt ausgerichtet und der Verschleiß der Stangendichtung wird im Betrieb deutlich reduziert. Durch das anschließende Überführen der Bewegungseinheit in eine zweite, der ersten Hubendlage entgegengesetzten Hubendlage, gefolgt von einem Anordnen eines Distanzmittels zwischen dem Gehäuseelement und dem Koppelelement, wird sichergestellt, dass nach dem Montieren des Linearantriebs kein Verstellen durch Kollision der Zentrierhülse mit dem Lagerdeckel auftreten kann. Würde die Zentrierhülse bei jedem Erreichen der Hubendlage in den Lagerdeckel eindringen, so wäre die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass erneute Störgeräusche, Reibung oder sonstige Behinderungen beim Aufeinandertreffen der Zentrierhülse auf den Lagerdeckel entstehen würden. Das Distanzmittel puffert die Bewegung vor Erreichen der Hubendlage ab und es besteht somit kein Kollisionsrisiko.
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Unter einer Lineareinheit im Sinne dieser Erfindung ist eine Vorrichtung zu verstehen, welche elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden kann. Sie kann zumindest eine oder auch mehrere Stangen aufweisen, welche gemeinsam mit einer Führungseinheit als Bewegungseinheit ausgebildet sind. Die Bewegungseinheit ist gegenüber einem Gehäuse gleitfähig ausgebildet und kann zumindest zwischen zwei Hubendlagen hin und her bewegt werden. Zusätzlich ist es möglich, dass die Lineareinheit zwischen den zwei entgegengesetzten Hubendlagen auf dem Bewegungsweg über weitere Haltepunkt verfügt. Als Koppelelement ist jedes Verbindungsmittel geeignet, welches die Realisierung einer Mitnahmeverbindung zwischen Stange und Führungseinheit ermöglicht. Die Zentrierhülse kann beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem metallischen Werkstoff hergestellt sein und ist auf einer dem Gehäuseelement zugewandten Innenseite des Koppelelements angeordnet, wodurch eine definierte Zuordnung des Koppelelements im Verhältnis zu dem Gehäuse möglich ist. Um die definierte Zuordnung sicherzustellen, muss das Koppelelement fest mit der Führungseinheit verbunden ausgebildet sein. Des Weiteren muss eine mit der Zentrierhülse korrespondierende gehäuseseitig angeordnete Aufnahmevorrichtung existieren und das Überführen in die erste Hubendlage sichergestellt werden, die das Eindringen der Zentrierhülse in die korrespondierende Aufnahme ermöglicht.
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Um eine Kollision zwischen Zentrierhülse und Lagerdeckel mit Sicherheit zu verhindern, wird das Distanzmittel derart angeordnet, dass eine axiale Höhe des Distanzmittels eine axiale Höhe der Zentrierhülse übersteigt. Idealerweise wird das Distanzmittel so angeordnet, dass der verbleibende Weg zwischen zwei Hubendlagen maximal ist. Hierfür kann das Distanzmittel beispielsweise in das Gehäuse eingeschraubt werden, wodurch durch einfaches Eindrehen oder Ausdrehen des Distanzmittels die Höhe variiert und an die Bedürfnisse im Einsatz angepasst werden kann. Als axiale Höhe des Distanzmittels ist hierbei diejenige Höhe zu verstehen, um welche sich das Distanzmittel in den variablen Zwischenraum zwischen Gehäuseelement und Koppelelement erstreckt. Das Distanzmittel kann sowohl im Koppelelement als auch im Gehäuseelement angeordnet sein. Entsprechend ist die axiale Höhe der Zentrierhülse als diejenige Höhe zu verstehen, um welche sich die Hülse bezogen auf das Koppelelement in den variablen Zwischenraum zwischen Gehäuseelement und Koppelelement erstreckt.
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Um die Zentrierhülse möglichst einfach zu montieren und um eine präzises Anordnen der Zentrierhülse im Verhältnis zu dem gehäuseseitigen Lagerdeckel der Lineareinheit zu erreichen, wird die Befestigungsschraube durch eine Öffnung des Koppelelements hindurchgeführt und die Zentrierhülse anschließend schaftseitig auf die Befestigungsschraube aufgebracht. Anschließend wird die Befestigungsschraube in ein stirnseitig angeordnetes Gewinde der Stange eingeschraubt. Auf diese Weise ist es beim Montieren des Linearantriebs nicht notwendig Zeit zum Justieren oder Einstellen aufzuwenden. Die präzise an der Stange angeordnete Zentrierhülse ist genau auf den gehäuseseitigen Lagerdeckel abgestimmt und eine effektive Montage Linearantriebs ist möglich.
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Um die Zentrierhülse möglichst spielfrei anzuordnen, wird die Zentrierhülse mit einem Gewindeabschnitt an dem Koppelelement verschraubt. Der Gewindeabschnitt kann beispielsweise auf einer Außenseite der Hülse angeordnet sein und mit einem Innengewinde in dem Koppelelement zusammenwirken. Alternativ kann der Gewindeabschnitt auch innerhalb der Hülse angeordnet sein. Hier müsste jedoch ein korrespondierendes Außengewinde am Koppelelement realisiert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Lösung der Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 6 definiert. Demnach umfasst die Erfindung eine Lineareinheit mit zumindest einer linear verschiebbar geführten Stange und einer parallel dazu linear verschiebbar geführten Führungseinheit, wobei die Führungseinheit mit der Stange über ein Koppelelement verbunden ausgebildet ist. Ferner umfasst die Lineareinheit ein Gehäuseelement, wobei das Gehäuseelement relativ zu der Führungseinheit zwischen zwei Hubendlagen verschiebbar ausgebildet ist, und die Stange eine an das Koppelelement angrenzende Zentrierhülse aufweist. Zusätzlich ist zwischen dem Gehäuseelement und dem Koppelelement ein entfernbar ausgebildetes Distanzmittel angeordnet. Dabei ist die Zentrierhülse dazu ausgebildet, in einen stirnseitig am Gehäuseelement angeordneten Lagerdeckel des Gehäuseelements der Lineareinheit einzudringen.
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Durch die erfindungsgemäße Lineareinheit ist es möglich, die Einsatzdauer einer Lineareinheit zu steigern, indem der Verschleiß an den Stangendichtungen reduziert wird. Zusätzlich werden durch die feste Verbindung zwischen den Kolbenstangen und dem Koppelelement klappernde Geräusche und Vibrationen im Betrieb des Linearantriebs verhindert. Die Zentrierhülse, welche an der Stange unmittelbar an dem Koppelelement angrenzt, korrespondiert mit dem Lagerdeckel, welcher stirnseitig an dem Gehäuseelement angeordnet ist. Das entfernbare Distanzmittel ist im Ausgangszustand nicht zwischen dem Gehäuseelement und dem Koppelelement angeordnet. Somit kann die Zentrierhülse beim Zusammenschieben der Lineareinheit zumindest teilweise in den Lagerdeckel eingeführt werden. Durch das Einführen der Zentrierhülse in den Lagerdeckel findet eine sehr präzise Ausrichtung des Koppelelements, der Stangen und den innerhalb des Lagerdeckels angeordneten Stangendichtungen statt. In diesem präzise ausgerichteten Zustand wird die Stange stirnseitig durch die Befestigungsschraube fest mit dem Koppelelement verschraubt. In der Konsequenz kann die Stange exakt ausgerichtet werden, wodurch der Verschleiß der Stangendichtung deutlich reduziert wird. Anschließend wird das entfernbare Distanzmittel zwischen dem Gehäuseelement und dem Koppelelement angeordnet. Das Distanzmittel verhindert ein vollständiges Erreichen der ersten Hubendlage. Hierfür wird die die Führungseinheit und die Stange umfassende Bewegungseinheit axial in die entgegengesetzte zweite Hubendlage überführt, um das Distanzmittel in dem variablen Zwischenraum zwischen dem Gehäuseelement und dem Koppelelement anzuordnen. Somit wird sichergestellt, dass nach dem Montieren der Lineareinheit keine Einschränkungen durch Kollision der Zentrierhülse mit dem Lagerdeckel auftreten können. So werden in jedem Fall Störgeräusche, Reibung oder sonstige Behinderungen beim Aufeinandertreffen der Zentrierhülse auf den Lagerdeckel verhindert. Zusätzlich kann das entfernbare Distanzmittel jederzeit durch ein neues Distanzmittel ersetzt werden, wodurch die Instandhaltung der Lineareinheit erleichtert und somit verbessert wird.
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Um die Herstellung der Lineareinheit zusätzlich zu verbessern und um zwischen Koppelelement und Führungseinheit kein Spiel zuzulassen, ist das Koppelelement mit der Führungseinheit einstückig geformt ausgebildet. Beispielsweise können Koppelelement und Führungseinheit aus vollem Aluminium hergestellt werden.
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Um das Ausrichten der Bewegungseinheit, umfassend das Koppelelement und die Stange, möglichst präzise zu realisieren, weist die Zentrierhülse einen zylindrischen Grundkörper auf. Durch die zylindrische Grundform muss die Außenfläche der Zentrierhülse sehr genau mit der Innenfläche des Lagerdeckels abgestimmt werden. Zwischen dem Innendurchmesser des Lagerdeckels und dem Außendurchmesser sollte nach Möglichkeit wenig Spiel bestehen, da ansonsten die präzise Ausrichtung Einschränkungen unterliegt.
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Um die Präzision der Ausrichtung und um die Lebensdauer der Lineareinheit im Betrieb zusätzlich zu erhöhen, ist die Zentrierhülse an dem Koppelelement fixierbar ausgebildet. Das Fixieren kann beispielsweise mit einer Rastvorrichtung, mittels eines Klebstoffs oder Punktschweißens erfolgen. Alternativ kann das Fixieren durch ein Gewinde umgesetzt werden. Ein Verschrauben kann unmittelbar an dem Koppelelement erfolgen, wobei ein Gewindeabschnitt beispielsweise auf einer Außenseite der Zentrierhülse angeordnet und mit einem Innengewinde an dem Koppelelement zusammenwirken kann. Alternativ kann der Gewindeabschnitt jedoch auch innerhalb der Hülse angeordnet sein. Dies würde ein korrespondierendes Außengewinde am Koppelelement erfordern.
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Um einen Austausch des Distanzmittels oder eine Höhe des Distanzmittels möglichst flexibel an nutzerspezifische Gegebenheiten anzupassen, weist das Gehäuseelement oder das Koppelelement eine Fixiereinrichtung zum Aufnehmen des Distanzmittels auf. Die Fixiereinrichtung kann beispielsweise als einfache Öffnung ausgebildet sein. Zusätzlich kann ein Innengewinde angeordnet sein, um ein Distanzmittel einschrauben zu können. Dadurch kann beispielsweise eine Anpassungen der gewünschten Hubendlage der Lineareinheit oder ein verschleißbedingter Wechsel eines Distanzmittels realisiert werden.
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Um sicherzustellen, dass das Distanzmittel die Bewegung vor Erreichen der Hubendlage abpuffert, ist eine Höhe des in der Fixiereinrichtung aufgenommenen Distanzmittels größer als eine Höhe der Zentrierhülse. Idealerweise wird das Distanzmittel so angeordnet, dass der verbleibende Weg zwischen zwei Hubendlagen maximal ist.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Distanzmittel als Endlagenpuffer ausgebildet. Beispielsweise ist das Distanzmittel hierfür aus einem elastischen Kunststoff hergestellt.
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Um die Präzision der Hubbewegung und die Lebensdauer im Betrieb der Lineareinheit zusätzlich zu erhöhen, weist der Lagerdeckel eine Dichtung für die verschiebbar geführte Stange auf. Die Dichtung ist bevorzugt innerhalb des Lagerdeckels angeordnet und gegen Verrutschen abgesichert. Somit ist der Lagerdeckel hülsenartig ausgebildet und weist einen Zwischenraum zum Anordnen der Dichtung auf.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stange mit einer Befestigungsschraube stirnseitig mit dem Koppelelement fixierbar ausgebildet. Die Befestigungsschraube erstreckt sich hierbei mit ihrem Schaft, an dessen Ende sich ein Gewinde befindet, durch eine geeignete Öffnung im Koppelelement. Somit kann die Befestigungsschraube stirnseitig festgedreht oder auch gelockert werden. Dadurch kann die Stange einfach und präzise mit dem Koppelelement verbunden werden.
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Um die erfindungsgemäße Lineareinheit möglichst flexibel und mit unterschiedlichen Antrieben zu kombinieren, ist die Lineareinheit durch Fluidkraft oder elektrisch angetrieben. Beispielsweise ist die Lineareinheit auch dann anwendbar, wenn die mit der Führungseinheit zu koppelnde Stange eine Führungsstange ist, oder wenn die Stange als Antriebsstange ausgebildet ist, die beispielsweise - bei einem fluidbetätigten Linearantrieb mit einem Antriebskolben oder - bei einem elektrischen Linearantrieb - mit elektrisch aktivierbaren Antriebsmitteln gekoppelt ist.
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Um die Anbindung der Lineareinheit in axialer Richtung möglichst vielseitig zu gestalten, ist das Koppelelement als Jochplatte ausgebildet. Dadurch besteht ein hohes Maß an Flexibilität in Bezug auf den Einsatzzweck der Lineareinheit. Vorzugsweise ist die Führungseinheit schlittenartig ausgebildet. Die schlittenartige Führungseinheit umfasst eine Vielzahl von Schnittstellen und Befestigungsmitteln. Dadurch ist es für einen Nutzer der Lineareinheit möglich, die Führungseinheit flexibel an den gewünschten Zweck anzupassen, wodurch die Anbindung der Lineareinheit auch in Bezug auf die Führungseinheit vielseitig ausgebildet ist.
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Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
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Figurenliste
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Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Lineareinheit,
- 2 eine weitere perspektivische Darstellung einer Lineareinheit,
- 3 eine weitere perspektivische Darstellung einer Lineareinheit in einer Hubendlage,
- 4 die perspektivische Darstellung einer Lineareinheit aus 3 in einer veränderten Hublage,
- 5 eine vergrößerte Schnittansicht eine Koppelelements,
- 6 eine vergrößerte Schnittansicht eines Distanzmittels,
- 7 eine Längsschnittansicht einer Lineareinheit,
- 8 eine weitere Längsschnittansicht einer Lineareinheit, und
- 9 einen Ablaufplan zum Herstellen einer Lineareinheit.
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Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Lineareinheit 100. Die Lineareinheit 100 umfasst zwei parallel angeordnete Stangen 102, welche stirnseitig mittels jeweils einer Befestigungsschraube 107 mit einem Koppelelement 106 verschraubt sind. Das Koppelelement 106 ist mit einer Führungseinheit 104 einstückig ausgebildet. Aufgrund des geringen Gewichts bei ausreichender Festigkeit können Koppelelement 106 und Führungseinheit 104 beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein. Führungseinheit 104, Koppelelement 106 und die beiden mit dem Koppelelement 106 verschraubten Stangen 102 bilden eine Bewegungseinheit aus, welche relativ zu einem Gehäuseelement 108 verschiebbar gelagert ist. Das Gehäuseelement 108 und die Bewegungseinheit sind somit zwischen zwei Hubendlagen verschiebbar ausgebildet. Die erste Hubendlage entspricht hierbei dem Zustand, in welchem Gehäuseelement 108 und Bewegungseinheit vollständig zusammengeschoben sind. Die zweite Hubendlage entspricht dem Zustand, in welchem das Gehäuseelement 108 und die Bewegungseinheit maximal auseinandergezogen sind. Seitlich an dem Gehäuseelement 108 befinden sich zwei Nuten 120. Beispielsweise können die Nuten 120 zum Anordnen eines Positionssensors oder weiterer Messmittel genutzt werden, was die Präzision im Betrieb der Lineareinheit 100 erhöht. Zwischen Gehäuseelement 108 und einer Innenseite des Koppelelements 106 befindet sich eine gehäuseseitige Stirnseite 109. Die Stirnseite 109 umfasst insgesamt zwei Lagerdeckel 112 zur Führung der beiden Stangen 102. Zusätzlich ist an der Stirnseite 109 ein Distanzmittel 116 angeordnet. Das Distanzmittel 116 ist entfernbar oder auswechselbar ausgebildet und limitiert das Erreichen einer ersten Hubendlage dahingehend, dass die Stirnseite 109 des Gehäuseelements 108 nicht vollständig an die Innenseite des Koppelelements 106 aufschließen kann. Ein Anschlag 121, welcher sowohl seitlich an der Führungseinheit 104 als auch seitlich an dem Gehäuseelement 108 angeordnet ist, definiert die zweite Hubendlage der Lineareinheit 100. Das Koppelelement 106 ist als Jochplatte ausgebildet und weist stirnseitig mehrere Anbindungsmöglichkeiten auf. Die Anbindungsmöglichkeiten umfassen beispielsweise Öffnungen zum Einschrauben von Gewinden. Die Führungseinheit 104 ist schlittenartig ausgebildet, wodurch sich im Einsatz viele unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten für einen Nutzer ergeben. Die schlittenartige Führungseinheit 104 in Verbindung mit der Vielzahl stirnseitiger Anbindungsmöglichkeiten des Koppelelements 106 bieten ein sehr breites Einsatzspektrum, welches sich beispielsweise auf pneumatische, hydraulische oder auch elektrische Antriebe erstreckt.
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Die 2 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung einer Lineareinheit 100. Beide Stangen 102 umfassen jeweils eine Zentrierhülse 110, welche unmittelbar an das Koppelelement 106 angrenzen. Die Zentrierhülsen 110 sind als zylindrische Körper ausgebildet und treffen beim Erreichen der ersten Hubendlage auf die Lagerdeckel 112 (nicht gezeigt) des Gehäuseelements 108. Ohne das Anordnen eines geeigneten Distanzmittels 116 tauchen die Zentrierhülsen 110 vollständig in den Lagerdeckel 112 (nicht gezeigt) ein und sorgen für eine präzise Ausrichtung der Stangen 102 im Verhältnis zu dem Koppelelement 106 und dem Gehäuseelement 108. Der Gehäusekörper 108 weist seitlich angeordnete Fluidanschlüsse 123 auf, welche beispielsweise zum Betreiben der Lineareinheit 100 mittels Druckluft genutzt werden können. Auf eine wiederholte Beschreibung identischer Merkmale wird verzichtet.
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Die 3 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung einer Lineareinheit 100 in der ersten Hubendlage. Die Führungseinheit 104 einschließlich dem Koppelelement 106 ist vollständig auf das Gehäuseelement 108 aufgeschoben. Seitlich am Gehäuseelement 108 befinden sich die Fluidanschlüsse 123. Die Innenseite des Koppelelements 106 und die Stirnseite 109 des Gehäuseelements 108 befinden sich in unmittelbarem Kontakt miteinander. Es ist kein Distanzmittel 116 an der Stirnseite 109 des Gehäuseelements 108 angeordnet. Dadurch befinden sich die Zentrierhülsen 110 (nicht gezeigt) in einem in die Lagerdeckel 112 (nicht gezeigt) eingeschobenen Zustand. Bei der Montage der Lineareinheit 100 werden die Stangen 102 im Zustand dieser ersten Hubendlage axial verschraubt, wobei die Verbindung noch Relativbewegungen zwischen dem Koppelelement 106 und der Stange 102 quer zur Verschieberichtung zulässt. Durch das Einschieben der Zentrierhülsen 110 in die Lagerdeckel 112, werden die Stangen 102 optimal ausgerichtet und der Verschleiß der in den Lagerdeckeln angeordneten Dichtungen 118 (nicht gezeigt) im Betrieb der Lineareinheit 100 reduziert wird. In genau diesem präzise ausgerichteten Zustand werden die Stangen 102 stirnseitig durch die Befestigungsschrauben 107 fest mit dem Koppelelement 106 verschraubt.
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Die 4 zeigt die perspektivische Darstellung einer Lineareinheit 100 aus 3 in einer veränderten Hublage. An der Stirnseite 109 des Gehäuseelements 108 ist ein Distanzmittel 116 eingefügt, was das Erreichen der ersten Hubendlage aus der 3 blockiert. Durch das Anordnen des Distanzmittels 116 wird somit verhindert, dass die Zentrierhülsen 110 nach erfolgtem Einstellen und Fixieren der Stangen 102 erneut in die Lagerdeckel 112 eintauchen können. Somit muss die Höhe des Distanzmittels 116 bezogen auf die Stirnseite 109 des Gehäuseelements 108 größer sein, als die Höhe der Zentrierhülse 110 bezogen auf die Innenfläche des Koppelelements 106.
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Die 5 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eine Koppelelements 106. Das Koppelelement 106 weist zwei Öffnungen 113 in Form von axialen Bohrungen auf, durch welche sich zwei Befestigungsschrauben 107 hindurch erstrecken. Die Befestigungsschrauben 107 sind über ein stirnseitiges Gewinde 103 mit den beiden Stangen 102 verschraubt. Die beiden Befestigungsschrauben 107 weisen jeweils einen Kopf 111 auf, welcher auf einer Kopfauflage 115 in dem Koppelelement 106 aufliegt. Der Durchmesser der Öffnungen 113 ist größer dimensioniert als der Durchmesser des jeweiligen Befestigungsschraubenschaftes. Somit ist es bis zum Fixieren des Koppelelements 106 möglich, dass Relativbewegungen zwischen dem Koppelelement 106 und den Stangen 102 quer zur Verschieberichtung möglich bleiben. Jede der Befestigungsschrauben 102 umfasst eine Zentrierhülse 110, welche vollständig in den zugeordneten Lagerdeckel 112 eingeführt ist. Hierfür weist jeder Lagerdeckel 112 eine Einführöffnung 119 auf, welche die Zentrierhülse 110 vollständig aufnehmen kann. Unterhalb der Einführöffnung 119 befindet sich eine Dichtung 118. Die Dichtung 118 ist vollständig in dem Lagerdeckel 112 angeordnet und liegt jeweils gleitfähig an der Stange 102 an.
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Die 6 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Distanzmittels 116. Das Distanzmittel 116 umfasst eine Halterung 122, welche in die Fixiereinrichtung 114 eingebracht ist. Das Einbringen in die Fixiereinrichtung 114 kann beispielsweise durch Einschrauben, Einklemmen oder Einkleben erfolgen. Die Halterung 122 trägt das eigentliche Distanzmittel 116, welches beim Erreichen der ersten Hubendlage mit der Innenseite des Koppelelements 106 unmittelbar in Kontakt tritt. Das Distanzmittel 116 kann beispielsweise aus einem gummiartigen Kunststoff oder einem anderen Werkstoff bestehen, der zum verschleißarmen Abfangen der Führungseinheit 104 geeignet ist. Vorzugsweise lässt sich das Distanzmittel 116 oder die Halterung 122 austauschen. Die Fixiereinrichtung 114 ist in dem Gehäuseelement 108 angeordnet, jedoch kann diese ebenso in das Koppelelement 106 eingebracht werden.
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Die 7 zeigt eine Längsschnittansicht einer Lineareinheit 100. Die Stangen 102 erstrecken sich vollständig durch das Gehäuseelement 108 in einer Längsrichtung. Das Distanzmittel 116 ist gehäuseseitig in die Fixiereinrichtung 114 eingebracht und verhindert das Eintauchen der Zentrierhülsen 110, welche an das Koppelelement 106 angrenzend an den Stangen 102 angeordnet sind, in die Lagerdeckel 112. Beide Stangen 102 weisen jeweils einen in dem Gehäuseelement 108 angeordneten Kolben 124 auf.
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Die 8 zeigt eine weitere Längsschnittansicht einer Lineareinheit 100. Die beiden Stangen 102 weisen jeweils einen Kolben 124 auf, welcher den Innenraum innerhalb des Gehäuseelements 108, durch welchen sich die Stangen 102 erstrecken, in zwei getrennte Kammern teilt. Die Fluidanschlüsse 123 befinden sich jeweils außerhalb der möglichen Hubendlagen der Lineareinheit 100, wodurch durch gezieltes Beaufschlagen der Fluidanschlüsse 123 mit Druckluft eine Bewegung des Linearantriebs 100 möglich ist. Auf eine wiederholte Beschreibung identischer Merkmale wird verzichtet.
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Die 9 zeigt einen Ablaufplan für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer axial spielfreien Mitnahmeverbindung einer Lineareinheit 100 zwischen zumindest einer linear verschiebbar geführten Stange 102 und einer parallel dazu linear verschiebbar geführten Führungseinheit 104. Die Führungseinheit 104 ist relativ zu einem Gehäuseelement 108 zwischen zwei Hubendlagen verschiebbar ausgebildet und bei hergestellter Mitnahmeverbindung verbindet ein Koppelelement 106 die Führungseinheit 104 mit der Stange 102. Die Stange 102 weist eine an das Koppelelement 106 angrenzende Zentrierhülse 110 auf, die dazu ausgebildet ist zumindest teilweise in einen stirnseitig an dem Gehäuseelement 108 angeordneten Lagerdeckel 112 einzudringen. Das Verfahren weist hierbei die Schritte axiales Verschrauben 200 der das Koppelelement 106 und die Stange 102 umfassenden Bewegungseinheit mit mindestens einer Befestigungsschraube 107, so dass quer zur Verschieberichtung Relativbewegungen zwischen dem Koppelelement 106 und der Stange 102 möglich bleiben, Überführen 210 der Führungseinheit 104 und der Stange 102 in eine erste Hubendlage, so dass die Zentrierhülse 110 in den stirnseitig am Gehäuseelement 108 angeordneten Lagerdeckel 112 des Gehäuseelements 108 der Lineareinheit 100 eindringt, Festziehen 220 der Befestigungsschraube 107 in diesem Zustand, Überführen 230 der Bewegungseinheit in eine zweite, der ersten Hubendlage entgegengesetzten Hubendlage, und Anordnen 240 eines Distanzmittels 116 zwischen dem Gehäuseelement 108 und dem Koppelelement.
