DE20016209U1

DE20016209U1 - Linearantrieb

Info

Publication number: DE20016209U1
Application number: DE20016209U
Authority: DE
Original assignee: RK Rose and Krieger GmbH and Co KG Verbindungs und Positioniersysteme; RK Rose and Krieger GmbH and Co KG
Current assignee: RK Rose and Krieger GmbH and Co KG Verbindungs und Positioniersysteme
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2010-09-16

Description

Lineareinheit

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lineareinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Lineareinheiten dienen beispielsweise dazu Maschinenkomponenten, die auf dem Führungsschlitten gelagert sind, hin und her zu verfahren. Dazu wird die Gewindespindel gedreht, motorisch oder manuell, so daß die darauf angeordnete Spindelmutter, die verdrehsicher in dem Führungsrohr gehalten ist, eine axial Bewegung vollführt, je nach Drehrichtung der Gewindespindel reversierend.

Üblicherweise weist die Spindelmutter Anschlußteile auf, auf denen der Führungsschlitten festsetzbar ist. Dabei durchtreten diese Anschlußteile den Längsschlitz des Führungsrohres. Es sind jedoch auch Konstruktionen bekannt, bei denen Teile des Führungsschlittens diesen Längsschlitz durchtreten und an der ausschließlich im Führungsrohr liegenden Spindelmutter befestigt sind. In jedem Fall wird eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußerem des Führungsrohres durch den Längsschlitz hergestellt.

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Anmeldetext vom 09.08.2000 Seite 2

Dieser wird bislang in das Führungsrohr durch mechanische Bearbeitung, vorzugsweise durch Fräsen eingebracht, wobei der Längsschlitz prinzipiell die Form eines Langloches einnimmt. D.h., endseitig verbleiben geschlossene Bereiche.

Diese Art einen Längsschlitz einzubringen ist jedoch mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden, der sowohl das Fräsen umfaßt als auch ein anschließendes Nachbearbeiten, wie Entgraten oder dergleichen.

In jedem Fall führt diese notwendige mechanische Bearbeitung zu einer wesentlichen Steigerung der Herstellungskosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lineareinheit der gatrungsgemäßen Art so auszubilden, daß ihre Verwendungsfähigkeit verbessert und ihre Herstellung einfacher und kostengünstiger möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lineareinheit gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Dadurch, daß erfindungsgemäß gleich beim Strangpressen der Längsschlitz in das Führungsrohr mit eingebracht wird, entfallen praktisch alle bislang notwendigen Bearbeitungen zur Herstellung des Längsschlitzes.

Das Führungsrohr kann nun von einem als Stangenmaterial vorliegenden Halbzeug abgelängt und praktisch sofort eingesetzt werden.

Daraus ergibt sich eine erhebliche Kostenreduzierung gegenüber einem Führungsrohr nach dem Stand der Technik. Insbesondere unter dem Gesichtspunkt, daß solche Führungsrohre in relativ großer Stückzahl hergestellt werden, kommt der Erfindung eine besondere wirtschaftliche Bedeutung zu.

Die Verwendungsfähigkeit des neuen Führungsrohres ist insoweit verbessert, als ein solches bei Nichtgebrauch an anderer Stelle weiter verwendet werden kann, insbesondere, wenn auf Grund baulicher Erfordernisse eine Längenkürzung notwendig ist. Hier bietet das im Sinne der Erfindung gestaltete Führungsrohr durchaus eindrucksvolle Vorteile.

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Anmeldetext vom 09.08.2000 Seite 3

Nach einem vorteilhaften Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß in den sich gegenüber liegenden Randbereichen des Längsschlitzes Nuten angeordnet sind, in die kederförmig elastische Lippen eingeschoben sind, durch die der Längsschlitz in den Bereichen verschlossen wird, in denen ein Teil der Spindelmutter den Längsschlitz momentan nicht durchtritt.

Diese Lippen können aus Gummi oder einem dessen Eigenschaften ähnlichen Kunststoffbestehen. Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem beispielsweise zur Abdekkung des Längsschlitzes ein Abdeckband vorgesehen ist, das durch den Führungsschütten geführt wird, bietet diese Möglichkeit der Abdichtung des Längsschlitzes gleichfalls erhebliche Vorteile. Diese sind allerdings nur deshalb erzielbar, weil sich der Längsschlitz über die gesamte Länge des Führungsrohres erstreckt und somit von den Enden her einen freien Zugang zum Einführen der Lippen in die Nuten bietet.

Die Enden des Führungsrohres sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch Kunststoffbuchsen verschlossen, die gleichzeitig Gleitlager für die Gewindespindel bilden, die mit ihren Enden in den Buchsen einhegen.

Bei den bekannten Lineareinheiten sind Wälzlager vorgesehen, die zum einen in ihrer Anschaffung relativ teuer sind und zum anderen einen erheblichen Montageaufwand erfordern, um sie mit dem Führungsrohr sowie der Gewindespindel zu verbinden.

Weiter kann vorgesehen sein, die Gewindespindel aus Leichtmetall vorzugsweise Aluminium herzustellen, wodurch sich eine erhebliche Gewichtsreduzierung der Lineareinheit ergibt, die insbesondere dann technische Vorteile bietet, wenn solche Lineareinheiten in Gesamtsysteme integriert werden, bei denen die Lineareinheiten selbst wiederum bewegt werden müssen. Dabei führt das geringere Gewicht der Lineareinheit zu einer geringeren Leistungsdimensionierung von Antrieben, aber auch zu einer Verbesserung der Laufeigenschaften solcher Systeme aufgrund der geringeren zu beschleunigenden bzw. abzubremsenden Massen.

Ein Leichtlauf der Spindelmutter auf einer Leichtmetall-Gewindespindel wird durch eine Eloxierung erreicht die eine Verringerung des Reibungskoeffizienten zur Folge hat. Besonders wirkungsvoll in diesem Zusammenhang hat sich die Ausbildung der Spindelmutter aus Kunststoff gezeigt, aus dem auch ein daran festsetzbarer Schlitten

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Anmeldetext vom 09.08.2000 Seite 4

gebildet sein kann. Diese Materialwahl führt gleichermaßen zu einer Gewichtsersparnis mit den beschriebenen technischen Vorteilen.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Ein Ausführungsbeispeiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:
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Figur 1 eine erfindungsgemäße Lineareinheit in einer Explosivdarstellung

Figur 2 einen Längsschnitt durch die Lineareinheit

Figur 3 einen Querschnitt durch die Lineareinheit gemäß der Linie III-III in

Figur 2.

In den Figuren ist eine Lineareinheit dargestellt, die ein zylindrisches Führungsrohr 1 aufweist, in dem eine Gewindespindel 5 gelagert ist. Auf dieser ist eine Spindelmutter 2 geführt, die mit einem Anschlußteil 3 versehen ist, auf dem ein nicht dargestellter Führungsschlitten mittels Schrauben 4 befestigbar ist.

Das Führungsrohr 1 ist als Strangpressprofil ausgebildet, mit einem beim Strangpressen eingebrachten, sich über die gesamte Länge des Führungsrohres 1 erstreckenden Längsschlitzes 8, der von dem Anschlußteil 3 der Spindelmutter 2 durchtreten wird.

Wie insbesondere die Figur 3 sehr deutlich zeigt, sind die sich gegenüber liegenden Randbereiche des Längsschlitzes 8 mit hinterschnittenen Nuten 14 versehen, in die jeweils kederartig eine elastische Lippe 9 eingebracht ist, durch die der Längsschlitz 8 im Bereich außerhalb des Anschlußteiles 3 verschlossen wird, d.h., die beiden Lippen 9 sind in ihrer Breite so bemessen, daß sie jeweils zumindest bis zur Mittelachse des Längschlitzes 8 ragen. Denkbar ist jedoch auch, daß sie sich geringfügig überlappen.

Auf der dem Längsschlitz 8 gegenüberliegenden Innenseite ist das Führungsrohr 1 mit einer sich axial erstreckenden Feder 12 versehen, die in eine angepaßte Nut 13 der Spindelmutter 2 ragt, wodurch diese verdrehsicher gehalten wird.

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Anmeldetext vom 09.08.2000 Seite 5

Beide Enden des Führungsrohres 1 sind durch jeweils eine Buchse 7 verschlossen, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen und in denen endseitige Zapfen 6 der Gewindespindel 5 gelagert sind, so daß die Buchsen 7 ein Gleitlager bilden.
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Eine axiale Sicherung der Gewindespindel 5 erfolgt durch Muttern 11, die auf Gewindebereiche der Zapfen 6 aufgeschraubt sind und die sich im Innern der Buchsen 7 an diesen anlegen.

An einen Zapfen 6 schließt sich ein Anschlußzapfen 15 an, an dem ein Antriebsmittel, beispielsweise ein Motor befestigbar ist.

Zur Verdrehsicherung der Buchsen 7 im Führungsrohr 1 sind an jeweils einer Stirnseite Ansätze 10 angeformt, die in das Führungsrohr 1 ragen und dort mit entsprechenden Teilen korrespondieren, wodurch eine Verdrehung der Buchsen 7 verhindert wird.

Während die Gewindespindel 5 vorzugsweise aus einem eloxierten Aluminium besteht, ist die Spindelmutter 2 aus Kunststoff hergestellt. Hierdurch ergibt sich zum einen eine Minimierung der Reibungskoeffizienten zwischen der Spindelmutter 2 und der Gewindespindel 5, zum anderen jedoch auch eine Reduzierung des Gewichtes des Gesamtsystems mit erheblichen Anwendungsvorteilen. Dazu kann außerdem eine Ausbildung des mit der Spindelmutter 2 verbindbaren Führungsschlittens aus Kunststoffbeitragen.

Claims

1. Lineareinheit, mit einem Führungsrohr (1), in dem eine Gewindespindel (5) gelagert ist, die eine verdrehsicher angeordnete Spindelmutter (2) zu Aufnahme eines Führungsschlittens trägt, wobei die Spindelmutter (2) oder daran angeschlossene Teile des Führungsschlittens einen im Führungsrohr (1) vorgesehenen Längsschlitz (8) durchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (1) als Strangpressprofil mit beim Strangpressen eingebrachtem, sich über die gesamte Länge des Führungsrohres (1) erstreckenden Längsschlitz (8) ausgebildet ist.

2. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Führungsrohres (1) durch Buchsen (7) aus Kunststoff verschlossen sind.

3. Lineareinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (7) verdrehsicher an dem Führungsrohr (1) gehalten sind.

4. Lineareinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (7) als Gleitlager ausgebildet sind, in denen die Gewindespindel (5) mit endseitigen Zapfen (6) einliegt.

5. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (8) durch zwei sich gegenüberliegende, am Führungsrohr (1) befestigte elastische Lippen (9) verschlossen ist.

6. Lineareinheit nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Lippen (9) mit ihren einander zugewandten Seiten aneinander liegen oder sich geringfügig überlappen.

7. Lineareinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (9) aus Gummi oder einem geeigneten Kunststoff bestehen.

9. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (3) aus Kunststoff besteht.

10. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde-, spindel (5) aus Leichtmetall besteht.

11. Lineareinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (5) aus Aluminium gebildet ist.

12. Lineareinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (5) eloxiert ist.

13. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (1) oder die Spindelmutter (3) eine axial sich erstreckende Feder (12) aufweist, die in einer daran angepaßten Nut (13) der Spindelmutter (2) oder des Führungsrohres (1) einliegt.

14. Lineareinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (12) auf der dem Längsschlitz (8) gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.

15. Lineareinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die an der Innenseite des Führungsrohres (1) vorgesehene Feder (12) über die gesamte Länge des Führungsrohres (1) erstreckt.

16. Lineareinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (12) oder die Nut (13) im Führungsrohr (1) beim Strangpressen mit eingebracht ist.

17. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (2) ein Anschlußteil (3) aufweist, das den Längsschlitz (8) durchtritt und an dem der Führungsschlitten festlegbar ist.