DE10215458C1 - Verfahren zur Herstellung eines fluidbetätigten Linearantriebes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines fluidbetätigten LinearantriebesInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines fluidbetätigten Linearantriebes vorgeschlagen, der ein Antriebsgehäuse (1) aufweist, das eine Gehäusekammer (4) enthält, in der sich ein Kolben (5) befindet. Durch Kunststoffverarbeitung werden zwei aus Kunststoffmaterial bestehende Gehäuseteile (2, 3) gefertigt, die jeweils eine Fügefläche (16, 17) aufweisen, an der mindestens eine als längliche, rinnenartige Vertiefung gestaltete Halbkammer (18a, 18b) ausgebildet ist. Die beiden Gehäuseteile (2, 3) werden zur Herstellung des Antriebsgehäuses (1) mit einander zugewandten Fügeflächen (16, 17) längsseits so aneinandergesetzt, dass mindestens ein Paar von Halbkammern (18a, 18b) zu einer Gehäusekammer (4) ergänzt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
fluidbetätigten Linearantriebes, der ein Antriebsgehäuse auf
weist, das mindestens eine Gehäusekammer definiert, in der
sich mindestens ein linear verschiebbarer Kolben befindet,
der mit einem Kraftabgriffsteil bewegungsgekoppelt ist, das
wenigstens einen außerhalb des Antriebsgehäuses zugänglichen
Kraftabgriffsabschnitt aufweist.
Ein aus der US 5514961 A bekannter Linearantrieb dieser Art
verfügt über ein mehrteiliges Antriebsgehäuse mit einem rohr
förmigen Mittelstück, das eine Gehäusekammer definiert, in
der ein Kolben verschiebbar geführt ist. Durch Fluidbeauf
schlagung kann der Kolben zu einer Linearbewegung veranlasst
werden, die sich außerhalb des Antriebsgehäuses an einem
Kraftabgriffsabschnitt abgreifen lässt, der an einer mit dem
Kolben verbundenen Kolbenstange vorgesehen ist.
Bei der Herstellung des bekannten Linearantriebes werden die
Komponenten des Antriebsgehäuses aus Metall gefertigt und an
schließend miteinander verschraubt. Das die Gehäusekammer de
finierende rohrförmige Mittelteil wird als einstückige Kompo
nente, beispielsweise durch Strangpressen, hergestellt. In
das Antriebsgehäuse integrierte Funktionskomponenten in Ge
stalt von Sensormitteln sitzen in geradlinigen Gehäusebohrun
gen am Außenumfang der Gehäusekammer.
Die bekannte Herstellung eines Linearantriebes ist relativ
aufwendig und erfordert den Einsatz hoher Werkzeugkosten,
insbesondere wenn unterschiedliche Baugrößen bereitgestellt
werden sollen. Außerdem ist man bei der Ausgestaltung der in
ternen Fluidkanäle und der Aufnahmekammern für die Funktions
komponenten konstruktiv stark eingeschränkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren vorzu
schlagen, mit dem sich ein fluidbetätigte Linearantrieb ein
facher und flexibler herstellen lässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der ein
gangs genannten Art vorgesehen, dass durch Kunststoffverar
beitung zwei aus Kunststoffmaterial bestehende Gehäuseteile
gefertigt werden, die jeweils eine Fügefläche aufweisen, an
der mindestens eine als längliche, rinnenartige Vertiefung
gestaltete Halbkammer ausgebildet ist, und dass die beiden
Gehäuseteile zur Herstellung des Antriebsgehäuses mit einan
der zugewandten Fügeflächen längsseits so aneinandergesetzt
werden, dass mindestens ein Paar von Halbkammern zu einer Ge
häusekammer ergänzt wird.
Bei der Herstellung des Linearantriebes wird nunmehr auf ein
längsgeteiltes Antriebsgehäuse zurückgegriffen. Die beiden
Gehäuseteile werden durch kunststoffverarbeitende Verfahren
nach Wunsch geformt und mit den dafür vorgesehenen Fügeflä
chen längsseits aneinandergesetzt und fest miteinander ver
bunden. Zur Realisierung der Gehäusekammer werden bei der
Kunststoff-Formgebung der Gehäuseteile längliche, rinnenarti
ge Vertiefungen eingeformt, die als Halbkammern bezeichnet
seien, da sie jeweils die Hälfte der im aneinander angesetz
ten Zustand ausgebildeten Gehäusekammer definieren. Ersicht
lich besteht bei einem solchen Verfahren eine hohe Flexibili
tät hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung des Antriebsge
häuses. Überdies besteht die Möglichkeit, bei Bedarf weitere
Vertiefungen in einer oder beiden Fügeflächen auszubilden,
die sich zusammen mit der Fügefläche des angesetzten Gehäuse
teils zu Hohlräumen ergänzen, die die Funktion von Fluidkanä
len, elektrischen Leitungskanälen oder von Aufnahmekammern
für beliebige Funktionskomponenten erfüllen können. Da die
Fügefläche bei der getrennten Herstellung der Gehäuseteile
gut zugänglich ist, können in ihr sehr komplexe Vertiefungs
verläufe realisiert werden, was eine optimale Ausnutzung des
Bauvolumens des Antriebsgehäuses gestattet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un
teransprüchen hervor.
Die Art der kunststoffverarbeitenden Herstellung der Gehäuse
teile kann sich an der gewünschten Produktstückzahl orientie
ren. Sind sehr hohe Stückzahlen gefragt, greift man zweckmä
ßigerweise auf eine Gießherstellung, insbesondere durch
Kunststoff-Spritzgießen, zurück. Bei mittelgroßen Stückzahlen
erweist sich der Einsatz der Kunststoff-Schäumtechnik, insbe
sondere auf Basis von Polyurethanschaum, als vorteilhaft.
Sind lediglich sehr geringe Stückzahlen gefordert, erweist
sich eine Herstellung durch so genannte Rapid Prototyping-
Verfahren als sinnvoll, beispielsweise durch Fused Deposition
Modeling, Lasersintern und/oder Stereolithographie.
Die feste Verbindung der aneinander angesetzten Gehäuseteile
lässt sich auf jede geeignete Art und Weise durchführen. Be
sonders vorteilhaft ist jedoch ein Verkleben oder Verschwei
ßen, da hier auf gesonderte Befestigungsmittel und Dichtungen
zwischen den Gehäuseteilen verzichtet werden kann.
Zweckmäßigerweise wird vor dem Zusammensetzen der Gehäusetei
le ein Kolben in eine der Halbkammern eingesetzt. Dies kann
so geschehen, dass die Wandung der Gehäusekammer unmittelbar
die Lauffläche für den Kolben bildet. Alternativ besteht aber
auch die Möglichkeit, den Kolben in einer Laufbüchse zu plat
zieren, die ihrerseits in der Gehäusekammer installiert wird.
Entsprechend der gewünschten Funktionalität des Linearantrie
bes können an einer oder an beiden Fügeflächen eine oder meh
rere Vertiefungen ausgebildet werden, die nach dem Zusammen
bau der Gehäuseteile zusammen mit gegenüberliegenden Vertie
fungen und/oder unvertieften Bereichen der jeweils anderen
Fügefläche einen oder mehrere Hohlräume definieren, die als
Fluidkanäle und/oder als elektrische Leitungskanäle und/oder
als Aufnahmekammern für beim Betrieb des Linearantriebes ver
wendete Funktionskomponenten fungieren. Die Vertiefungen kön
nen bei der Urformung der Gehäuseteile unmittelbar mit einge
formt werden, so dass sich eine nachträgliche spanende Bear
beitung der Fügeflächen erübrigt.
Zweckmäßigerweise werden sämtliche im Fügebereich zu platzie
renden Funktionskomponenten vor dem Zusammenbau der Gehäuse
teile in den Vertiefungen ein und derselben Fügefläche plat
ziert. Das andere Gehäuseteil kann dann problemlos angesetzt
werden, ohne dass die Gefahr herausfallender Komponenten be
steht.
Damit sich die Gehäuseteile exakt zusammensetzen lassen, wer
den an den beiderseitigen Fügeflächen zweckmäßigerweise zu
einander komplementäre Positionssicherungsmittel vorgesehen,
die beim Aneinanderansetzen der Gehäuseteile formschlüssig
ineinander eingreifen können.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich
nung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines nach dem er
findungsgemäßen Verfahren hergestellten Linearan
triebes,
Fig. 2 den Linearantrieb aus Fig. 1 in einer Explosions
darstellung, wobei die in das Antriebsgehäuse ein
zusetzenden Komponenten gut ersichtlich sind,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Fügefläche des einen Gehäu
seteils nach erfolgter Komplettbestückung in Blick
richtung gemäß Pfeil III aus Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Fügefläche des anderen Ge
häuseteils mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV und
Fig. 5 eine abweichende Bauform eines nach dem erfindungs
gemäßen Verfahren hergestellten Linearantriebes.
Es folgt zunächst eine Beschreibung des komplett fertigge
stellten fluidbetätigten Linearantriebes, der in Fig. 1
bis 4 einerseits und in Fig. 5 andererseits in zwei der mög
lichen Ausführungsformen abgebildet ist.
Der Linearantrieb verfügt über ein Antriebsgehäuse 1, das
sich aus zwei längsseits aneinandergesetzten und fest mitein
ander verbundenen länglichen Gehäuseteilen zusammensetzt, die
nachfolgend als erstes Gehäuseteil 2 und zweites Gehäuseteil
3 bezeichnet werden. Im Innern des Antriebsgehäuses 1 befin
det sich mindestens eine, Längserstreckung aufweisende Gehäu
sekammer 4, wobei die Fig. 1 bis 4 eine Bauform mit einer
Gehäusekammer 4 und die Fig. 5 eine Bauform mit zwei paral
lel nebeneinander angeordneten Gehäusekammern 4 zeigen. Bei
allen Ausführungsbeispielen ist die Gehäusekammer 4 zylin
drisch und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet.
In jeder Gehäusekammer 4 befindet sich ein in Längsrichtung
linear beweglicher Kolben 5. Der Kolben 5 unterteilt die Ge
häusekammer 4 axial in zwei Arbeitsräume, die nachfolgend als
erster Arbeitsraum 6a und zweiter Arbeitsraum 6b bezeichnet
werden. Die Arbeitsräume sind gesteuert mit einem fluidischen
Druckmedium, insbesondere mit Druckluft, beaufschlagbar, um
den Kolben 5 zu einer Linearbewegung anzutreiben oder in be
stimmten Stellungen zu positionieren.
Die Linearbewegung des Kolbens 5 kann an einem außerhalb des
Antriebsgehäuses 1 zugänglichen Kraftabgriffsabschnitt 7 ei
nes mit dem betreffenden Kolben 5 bewegungsgekoppelten Kraf
tabgriffsteils 8 abgegriffen werden. Die Linearantriebe des
Ausführungsbeispiels sind Kolbenstangen-Linearantriebe - auch
als Arbeitszylinder bezeichnet -, deren Kraftabgriffsteil 8
von einer Kolbenstange 12 gebildet ist, die eine den ersten
Arbeitsraum 6a stirnseitig abschließende erste gehäusefeste
Abschlusswand 13a durchsetzt. Die erste Abschlusswand 13a
ist, wie die entgegengesetzt angeordnete, den zweiten Ar
beitsraum 6b stirnseitig abschließende zweite Abschlusswand
13b vorzugsweise einstückiger Bestandteil des Antriebsgehäu
ses 1. Auf ihrem Weg nach außen durchsetzt die Kolbenstange
12 eine der Gehäusekammer 4 koaxial vorgelagerte Durchtritts
öffnung 14 im Bereich der ersten Abschlusswand 13a.
Der Linearantrieb könnte auch als kolbenstangenloser Linea
rantrieb ausgebildet sein. Ferner könnten in einer jeweiligen
Gehäusekammer 4 mehrere axial aufeinanderfolgende Kolben un
tergebracht sein.
Die beiden Gehäuseteile 2, 3 sind in einem Fügebereich 15
seitlich aneinander angesetzt, wobei eine erste Fügefläche 16
des ersten Gehäuseteils 2 an einer zweiten Fügefläche 17 des
zweiten Gehäuseteils 3 zur Anlage gelangt.
In jeder Fügefläche 16, 17 ist eine als erste bzw. zweite
Halbkammer 18a, 18b bezeichnete, länglich rinnenförmig ge
staltete Vertiefung ausgebildet. Im aneinander angesetzten
Zustand der beiden Gehäuseteile 2, 3 liegen die beiden iden
tisch ausgebildeten Halbkammern 18a, 18b einander auf glei
cher Höhe gegenüber, so dass sie sich zur betreffenden Gehäu
sekammer 4 ergänzen. Bei einer kreiszylindrischen Gehäusekam
mer 4 hat jede Halbkammer 18a, 18b die Gestalt einer Hälfte
eines mittig längsdurchtrennten Zylinders.
In ähnlicher Weise ist die Durchtrittsöffnung 14 für die Kol
benstange 12 von zwei sich ergänzenden Durchtrittsöffnungs-
Hälften 22a, 22b gebildet, die axial im Anschluss an eine je
weilige Halbkammer 18a, 18b in der zugeordneten Fügefläche
16, 17 ausgeformt sind.
Bei der Herstellung des Linearantriebes werden die beiden Ge
häuseteile 2, 3 vorzugsweise durch kunststoffverarbeitende
Maßnahmen aus Kunststoffmaterial hergestellt, wobei bei der
Formgebung direkt die Halbkammern 18a, 18b und Durchtritts
öffnungs-Hälften 22a, 22b eingeformt werden. Bei hohen Stück
zahlen erfolgt die Herstellung durch Gießen, insbesondere
durch Spritzgießen. Bei mittleren Stückzahlen greift man
zweckmäßigerweise auf die Kunststoff-Schäumtechnik zurück.
Bei sehr geringen Stückzahlen erfolgt die Kunststoff-
Formgebung zweckmäßigerweise durch so genanntes Rapid Proto
typing.
Das verwendete Kunststoffmaterial kann durch eingebettete
Glasfasern und/oder Metallpartikel verstärkt sein.
Nachdem die beiden Gehäuseteile 2, 3 in der gewünschten Weise
vorbereitet wurden, werden sie in der geschilderten Weise
längsseits aneinandergesetzt und fest miteinander verbunden.
Die feste Verbindung wird dabei vorzugsweise durch Verkleben
oder durch Verschweißen der Fügeflächen erreicht. Dadurch
kann auf zwischen den Fügeflächen 16, 17 platzierte, zusätz
liche Dichtungsmittel verzichtet werden. Die Schweißverbin
dung kann beispielsweise durch Laserstrahl-Schweißen oder
durch Ultraschall-Schweißen hergestellt werden.
Vor dem Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 2, 3 wird al
lerdings noch der Kolben 5 mit der Kolbenstange 12 im An
triebsgehäuse platziert. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5
ist die Lauffläche für den Kolben 5 unmittelbar von der Wan
dung der ihn aufnehmenden Gehäusekammer 4 gebildet. Eine sol
che Bauform zeichnet sich durch eine besonders geringe Anzahl
von Bauteilen aus, empfiehlt sich aber nur bei präzisionsver
bundenen Gehäuseteilen 2, 3, so dass beim Übergang der um
fangsseitigen Wandabschnitte der Halbkammern 18a, 18b keine
Fugen auftreten, die eventuelle Undichtigkeiten hervorrufen
könnten. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 befin
det sich die Lauffläche für den Kolben 5 an der Innenfläche
einer in die Gehäusekammer 4 gesondert eingesetzten Laufbüch
se 23. Diese liegt also koaxial zwischen dem Kolben 5 und der
umfangsseitigen Wandung der Gehäusekammer 4.
Die Laufbüchse 23 ist ein einfach herstellbarer rohrförmiger
Körper, der insbesondere aus Edelstahl besteht und über sehr
gute Gleiteigenschaften verfügt. Dadurch kann eine reibungs
arme Verschiebebewegung des an seiner Innenfläche anliegenden
Kolbens 5 gewährleistet werden.
Bei Verwendung einer zusätzlichen Laufbüchse 23 sollten zu
sätzliche Dichtungsmittel vorgesehen sein, die um die Lauf
büchse 23 herum einen Fluidübertritt zwischen den beiden Ar
beitsräumen 6a, 6b verhindern. Beim Ausführungsbeispiel ist
die Laufbüchse 23 an jedem Endbereich von einer ringförmigen
Dichtung 24 umschlossen, die zwischen dem Außenumfang der
Laufbüchse 23 und dem Innenumfang der Gehäusekammer 4 abdich
tet.
Die Laufbüchse 23 wird zweckmäßigerweise bei bereits auf sie
aufgesetzten Dichtungen 24 im Antriebsgehäuse 1 installiert.
Zum Führen der Kolbenstange 12 wird in die Durchtrittsöffnung
14 eine die Kolbenstange 12 koaxial umschließende Lagerbüchse
21 eingesetzt. Des Weiteren werden in der Durchtrittsöffnung
14 die Kolbenstange 12 koaxial umschließende ringförmige
Dichtungs- und/oder Abstreifmittel 25 platziert.
Die bisher erwähnten, im Antriebsgehäuse 1 zu installierenden
Komponenten werden zweckmäßigerweise, vor dem Zusammenfügen
der beiden Gehäuseteile 2, 3, sämtliche an ein und demselben
- hier dem ersten - Gehäuseteil 2 platziert. Anschließend
braucht das unbestückte zweite Gehäuseteil 3 nur noch nach
Art eines Deckels angesetzt zu werden, wobei die am anderen
Gehäuseteil 2 installierten Komponenten mit den über die er
ste Fügefläche 16 vorstehenden Abschnitten in die zugeordne
ten Vertiefungen der zweiten Fügefläche 17 eintauchen.
Um eine exakt lagezentrierte Montage der beiden Gehäuseteile
2, 3 zu gewährleisten, sind an den beiden Fügeflächen 16, 17
zueinander komplementäre erste und zweite Positionssiche
rungsmittel 26a, 26b vorgesehen, die im aneinander angesetz
ten Zustand der beiden Gehäuseteile 2, 3 formschlüssig inein
ander eingreifen. Zweckmäßigerweise handelt es sich um zuein
ander komplementäre Vorsprünge und Vertiefungen. Durch die
Positionssicherungsmittel 26a, 26b werden Relativbewegungen
der Gehäuseteile 2, 3 in der Fügeebene verhindert. Bevorzugt
werden die Positionssicherungsmittel 26a, 26b beim Urformen
der Gehäuseteile 2, 3 ausgebildet.
Im zusammengebauten Zustand der beiden Gehäuseteile 2, 3 er
geben sich beim Ausführungsbeispiel im Fügebereich 15 noch
weitere, von den beiden Gehäuseteilen 2, 3 gemeinsam defi
nierte Hohlräume 27. Sie resultieren teils aus miteinander
übereinstimmend platzierten, sich ergänzenden Vertiefungen
28a, 28b an beiden Fügeflächen 16, 17, teils aber auch aus
nur in einer Fügefläche 16 ausgebildeten Vertiefungen 31a,
die von unvertieften Bereichen 31b der anderen Fügefläche 17
lediglich abgedeckt werden.
Die lediglich abgedeckten Vertiefungen 31a sind beim Ausfüh
rungsbeispiel nutartig gestaltet und dienen zu Realisierung
von Fluidkanälen 32 und von elektrischen Leitungskanälen 33.
Die von Vertiefungspaaren gebildeten Hohlräume 27 sind beim
Ausführungsbeispiel Aufnahmekammern 34 für zur Steuerung des
Linearantriebes dienende elektrische Ventilmittel 35 und für
zur Erfassung von Betriebszuständen des Linearantriebes die
nende Sensormittel 36.
Die Sensormittel 36 sind in Abhängigkeit von den zu erfassen
den Parametern ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel handelt
es sich um Positionssensormittel, beispielsweise in Gestalt
so genannter Zylinderschalter, oder um ein Wegmesssystem. Wie
aus Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, befinden sich die Auf
nahmekammern 34 für die Sensormittel 36 bevorzugt längsseits
neben der zugehörigen Gehäusekammer 4.
Auf die geschilderte Art und Weise können im Fügebereich 15
beliebige weitere funktionsrelevante Hohlräume vorgesehen
sein. Exemplarisch zeigt die Fig. 3 im Bereich der zweiten
Abschlusswand 13 vorgesehene Aufnahmekammern 34 für Funkti
onskomponenten 37 in Gestalt von Leuchtanzeigemitteln, die
bei bestimmten Kolbenpositionen ein Lichtsignal aussenden. In
Fig. 5 ist eine Aufnahmekammer 34 zur Aufnahme von Funkti
onskomponenten 37 vorgesehen, wobei die Funktionskomponenten
37 aus elektronischen Komponenten bestehen, die eine elektro
nische Steuereinrichtung und/oder eine Feldbusstation defi
nieren können.
Unter den erwähnten Fluidkanälen 32 befinden sich solche, die
eine an der Außenfläche des Antriebsgehäuses 1 vorgesehene
Anschlussöffnung 38 mit den beiden Arbeitsräumen 6a, 6b ver
binden. In den Verlauf dieser Fluidkanäle 32 sind die elek
trischen Ventilmittel 35 eingeschaltet, die in der Lage sind,
auf der Basis erhaltener elektrischer Steuersignale den je
weils zugeordneten Arbeitsraum 6a bzw. 6b wahlweise mit der
Anschlussöffnung 38 oder mit einer Entlüftungsöffnung 42 zu
verbinden. In diesem Fall handelt es sich beispielsweise um
Steuerventile mit 3/2-Ventilfunktionalität. Die Ventilmittel
35 können gemäß Fig. 1 bis 4 Schaltventilmittel sein oder
aber auch Stetigventilmittel, wie dies bei dem Linearantrieb
der Fig. 5 der Fall ist.
Bei dem Linearantrieb der Fig. 5 befinden sich die zur Auf
nahme der Ventilmittel 35 vorgesehenen Aufnahmekammern 34 auf
der der Kolbenstange 12 entgegengesetzten Rückseite der je
weils zugeordneten Gehäusekammer 4 in der dort vorgesehenen
zweiten Abschlusswand 13. Dadurch kann trotz mehrerer, paral
lel zueinander angeordneter Antriebseinheiten eine relativ
schlanke Bauform gewährleistet werden.
Ein besonders geringer Materialbedarf für die Gehäuseteile 2,
3 ergibt sich, wenn sie, zumindest im Bereich der Halbkammern
18a, 18b, jeweils halbschalenartig ausgebildet sind, wie dies
in Fig. 2 gut ersichtlich ist. Hier ergibt sich entlang zu
mindest eines Großteils des Umfanges der Gehäusekammer 4 ein
relativ dünnwandiges Antriebsgehäuse 1.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 kommen Ventil
mittel 35 zum Einsatz, bei denen es sich um insgesamt eigen
ständige Ventile handelt, die auch außerhalb der sie aufneh
menden Aufnahmekammer 34 funktionsfähig wären und die patro
nenartig in der betreffenden Aufnahmekammer 34 platziert
sind. Diese Ventilmittel 35 haben jeweils ein eigenes Ventil
gehäuse.
Hiervon abweichend verdeutlicht die Fig. 5, dass auch
Bauformen möglich sind, bei denen das Ventilgehäuse der Ven
tilmittel 35 unmittelbar vom Antriebsgehäuse 1 gebildet ist.
In den vom Antriebsgehäuse 1 definierten Aufnahmekammern 34
sitzen jeweils nur die Funktionskomponenten des betreffenden
Ventils, ohne gesondertes Ventilgehäuse. Der Aufbau kann da
bei demjenigen entsprechen, wie es in der EP 0 643 811 B1 er
läutert wird.
In den oben erwähnten elektrischen Leitungskanälen 33 sind
die dem elektrischen Anschluss der Sensormittel 36, der Ven
tilmittel 35 und etwaiger sonstiger elektrischer Funktions
komponenten dienenden elektrischen Leitungen 43 verlegt. Sie
führen zweckmäßigerweise zu einer gemeinsamen elektromechani
schen Anschlusseinrichtung 44 an der Außenseite des Antriebs
gehäuses 1, an der ein zu einer nicht näher dargestellten ex
ternen elektronischen Steuereinrichtung führendes Kabel ange
schlossen werden kann.
Axial im Anschluss an die Gehäusekammer 4 können noch Dämp
fungskammern 45 ausgebildet sein, die sich aus sich paarweise
ergänzenden Dämpfungskammer-Hälften der beiden Fügeflächen
16, 17 zusammensetzen. Sie ermöglichen eine pneumatische End
lagendämpfung des Kolbens 5, der an beiden Stirnseiten mit
einem Dämpfungskolben 47 ausgestattet ist, der in die zuge
ordnete Dämpfungskammer 45 eintauchen kann. Beim Eintauchen
in die Dämpfungskammer 45 wird durch Zusammenwirken mit einer
ringförmigen Dichtung 48 der übliche Abströmweg für das
Druckmedium versperrt, so dass dieses nurmehr durch Fluidka
näle 32 abströmen kann, in die eine verstellbare Drosselein
richtung 48 eingeschaltet ist.
Zusätzlich zu den für die Endlagendämpfung zuständigen Dros
seleinrichtungen 48 können noch zur Geschwindigkeitsregulie
rung dienende weitere Drosseleinrichtungen 52 vorgesehen
sein, die den Entlüftungsöffnungen 42 vorgeschaltet sind.
Sämtliche Drosseleinrichtungen 48, 52 sind beim Ausführungs
beispiel in an den Gehäuseteilen 2, 3 ausgebildeten Aufnahme
vertiefungen 53 platziert, die an jeder geeigneten Stelle des
Antriebsgehäuses 1 ausgebildet sein können. Zweckmäßigerweise
liegen sie an der gleichen Seite des Antriebsgehäuses 1.
Die bisherige Beschreibung macht deutlich, dass sich durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Linearantrieb realisieren
lässt, bei dem sämtliche für die elektro-fluidische Ansteue
rung des Linearantriebes verwendeten Funktionskomponenten in
das Antriebsgehäuse 1 integriert werden können. Die Längstei
lung des Antriebsgehäuses eröffnet hierbei die Möglichkeit,
dass an den leicht zugänglichen Fügeflächen 16, 17 relativ
problemlos die für die Unterbringung wenigstens eines Teils
der Funktionskomponenten dienenden Räume geschaffen werden
können.
Sämtliche Vertiefungen der Fügeflächen 16, 17 und vorzugswei
se auch die sonstigen Aufnahmevertiefungen und/oder Kanäle
werden vorzugsweise unmittelbar beim Urformen der Gehäusetei
le 2, 3 ausgebildet.
Beim Zusammenbau des Antriebsgehäuses 1 geht man insbesondere
so vor, dass vor dem Zusammenbau sämtliche im Fügebereich 15
zu installierenden Komponenten ausschließlich in einem der
Gehäuseteile platziert werden, so dass anschließend das unbe
stückte Gehäuseteil nur noch aufgesetzt werden muss.
Um den fertiggestellten Linearantrieb zu betreiben, genügt
beim Ausführungsbeispiel die Vornahme eines elektrischen und
eines pneumatischen Anschlusses. Weitere Maßnahmen sind nicht
erforderlich.
Es versteht sich, dass außen an den beiden Gehäuseteilen 2, 3
nach Bedarf beliebige Befestigungsmittel angeformt werden
können, um für den Betrieb benötigte Komponenten zu befesti
gen, beispielsweise weitere Sensormittel für die Abfrage von
Zwischenstellungen.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines fluidbetätigten Linea
rantriebes, der ein Antriebsgehäuse (1) aufweist, das minde
stens eine Gehäusekammer (2) definiert, in der sich minde
stens ein linear verschiebbarer Kolben (5) befindet, der mit
einem Kraftabgriffsteil (8) bewegungsgekoppelt ist, das we
nigstens einen außerhalb des Antriebsgehäuses (1) zugängli
chen Kraftabgriffsabschnitt (7) aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, dass durch Kunststoffverarbeitung zwei aus Kunst
stoffmaterial bestehende Gehäuseteile (2, 3) gefertigt wer
den, die jeweils eine Fügefläche (16, 17) aufweisen, an der
mindestens eine als längliche, rinnenartige Vertiefung ge
staltete Halbkammer (18a, 18b) ausgebildet ist, und dass die
beiden Gehäuseteile (2, 3) zur Herstellung des Antriebsgehäu
ses (1) mit einander zugewandten Fügeflächen (16, 17) längs
seits so aneinandergesetzt werden, dass mindestens ein Paar
von Halbkammern (18a, 18b) zu einer Gehäusekammer (4) ergänzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseteile (2, 3) durch Kunststoff-Gießen, zweckmäßi
gerweise durch Kunststoff-Spritzgießen, gefertigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseteile (2, 3) durch Kunststoff-Schäumtechnik gefer
tigt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseteile (2, 3) durch Rapid Prototyping-Verfahren ge
fertigt werden, zweckmäßigerweise durch Fused Deposition Mo
deling, durch Lasersintern und/oder durch Stereolithographie.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (2, 3) an den Fü
geflächen (16, 17) durch Verkleben oder Verschweißen mitein
ander verbunden werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, dass in eine Halbkammer (18a) vor dem Zusammen
fügen der Gehäuseteile (2, 3) eine Laufbüchse (21) für den
Kolben (5) eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Kolben (5) vor dem Zusammenfügen der
Gehäuseteile (2, 3) in eine der Halbkammern (18a) eingesetzt
wird.
s. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass an einer oder an beiden Fügeflächen (16,
17) eine oder mehrere Vertiefungen (28a, 31a) ausgebildet
werden, die nach dem Zusammenbau der Gehäuseteile (2, 3) zu
sammen mit gegenüberliegenden Vertiefungen (31a) und/oder un
vertieften Bereichen (31b) der jeweils anderen Fügefläche
(17) einen oder mehrere Hohlräume (27) definieren, die als
Fluidkanäle (32) und/oder als elektrische Leitungskanäle (33)
und/oder als Aufnahmekammern (34) für beim Betrieb des Linea
rantriebes verwendete Funktionskomponenten fungieren.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vertiefungen (28a, 28b, 31a) unmittelbar bei der Urfor
mung der Gehäuseteile (2, 3) ausgebildet Werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, dass man vor dem Zusammenbau der Gehäuseteile (2, 3)
sämtliche im Fügebereich (15) zu installierenden Komponenten
in den an ein und derselben Fügefläche (16) vorgesehenen Ver
tiefungen platziert.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass man die Gehäuseteile (2, 3) zumindest im
Bereich der die Gehäusekammer (4) definierenden Halbkammern
(18a, 18b) halbschalenartig ausbildet.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass man an den Fügeflächen (16, 17) der beiden
Gehäuseteile (2, 3) zueinander komplementäre Positionssiche
rungsmittel (26a, 26b) vorsieht, die beim Zusammenbau der
beiden Gehäuseteile (2, 3) formschlüssig ineinandergreifen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10215458A DE10215458C1 (de) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Verfahren zur Herstellung eines fluidbetätigten Linearantriebes |
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DE10215458A DE10215458C1 (de) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Verfahren zur Herstellung eines fluidbetätigten Linearantriebes |
Publications (1)
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DE (1) | DE10215458C1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012140196A1 (de) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Mahle International Gmbh | Bauteil und zugehöriges herstellungsverfahren |
DE102015214890A1 (de) | 2015-08-05 | 2017-02-09 | Festo Ag & Co. Kg | Lineareinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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2002
- 2002-04-09 DE DE10215458A patent/DE10215458C1/de not_active Expired - Fee Related
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