DE202006011614U1

DE202006011614U1 - Stangenloser Linearantrieb

Info

Publication number: DE202006011614U1
Application number: DE200620011614
Authority: DE
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2006-07-29
Filing date: 2006-07-29
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2016-07-30

Abstract

Stangenloser Linearantrieb, mit einem einen Längsschlitz (5) aufweisendem Gehäuse (2) und einem unter Ausführung einer Arbeitsbewegung (9) in Längsrichtung des Gehäuses (2) beweglichen, den Längsschlitz (5) durchsetzenden Antriebsglied (8), wobei der außen liegenden Schlitzöffnung (7) des Längsschlitzes (5) mindestens ein sich entlang des Längsschlitzes (5) erstreckendes Abdeckband (33) zugeordnet ist, das durch die Arbeitsbewegung (9) des Antriebsgliedes (8) relativ zu dem Gehäuse (2) zwischen einer den Längsschlitz (5) axial beidseits des Antriebsgliedes (8) verschließenden Abdeckstellung und einer den Längsschlitz (5) für den Durchgriff des Antriebsgliedes (8) freigebenden Freigabestellung bewegbar ist, wobei am Antriebsglied (8) zwei in Richtung der Arbeitsbewegung (9) beabstandete Beaufschlagungseinrichtungen (46a, 46b) angeordnet sind, die jeweils über einen Beaufschlagungsabschnitt (47) verfügen, der in der Lage ist, das Abdeckband (33) durch Beaufschlagung dessen vom Längsschlitz (5) abgewandter Außenfläche (45) in die Abdeckstellung zu drücken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Beaufschla gungsabschnitte (47) quer zum Abdeckband (33) beweglich ausgebildet ist...

Description

Die Erfindung betrifft einen stangenlosen Linearantrieb, mit einem einen Längsschlitz aufweisenden Gehäuse und einem unter Ausführung einer Arbeitsbewegung in Längsrichtung des Gehäuses beweglichen, den Längsschlitz durchsetzenden Antriebsglied, wobei der außen liegenden Schlitzöffnung des Längsschlitzes mindestens ein sich entlang des Längsschlitzes erstreckendes Abdeckband zugeordnet ist, das durch die Arbeitsbewegung des Antriebsgliedes relativ zu dem Gehäuse zwischen einer den Längsschlitz axial beidseits des Antriebsgliedes verschließenden Abdeckstellung und einer den Längsschlitz für den Durchgriff des Antriebsgliedes freigebenden Freigabestellung bewegbar ist, wobei am Antriebsglied zwei in Richtung der Arbeitsbewegung beabstandete Beaufschlagungseinrichtungen angeordnet sind, die jeweils über einen Beaufschlagungsabschnitt verfügen, der in der Lage ist, das Abdeckband durch Beaufschlagung dessen vom Längsschlitz abgewandter Außenfläche in die Abdeckstellung zu drücken.
Ein aus der WO 02/075163 A2 bekannter Linearantrieb dieser Art ist als fluidbetätigter Linearantrieb konzipiert und enthält ein durch Fluidkraft zu der Arbeitsbewegung antreibbares Antriebsglied. Das Antriebsglied durchgreift einen Längsschlitz des Gehäuses, um den Kraftabgriff zu ermöglichen. Damit durch den Längsschlitz hindurch keine Verunreinigungen ins Gehäuseinnere eindringen können, ist der außen liegenden Schlitzöffnung ein Abdeckband zugeordnet, das zwischen einer den Längsschlitz abdeckenden Abdeckstellung und einer vom Längsschlitz abgehobenen Freigabestellung verschwenkbar ist. Das Bewegen in die Abdeckstellung wird durch zwei am Antriebsglied angeordnete Beaufschlagungseinrichtungen unterstützt, die abwechselnd, je nach Bewegungsrichtung des Antriebsgliedes, aktiv sind. Sie enthalten jeweils einen Beaufschlagungsabschnitt, der mit der Außenfläche des Abdeckbandes zusammenwirkt und dieses in die Abdeckstellung zu drücken vermag. Die Qualität dieses Vorganges ist allerdings stark toleranzabhängig. Schwankende Fertigungsgenauigkeiten können daher das zuverlässige Verlagern des Abdeckbandes in die Abdeckstellung beeinträchtigen. Dies gilt insbesondere für Bauformen, bei denen das Abdeckband im Rahmen eines Rastvorganges in die Abdeckstellung zu verbringen ist. Der für den Erhalt der erforderlichen Präzision notwendige Fertigungsaufwand kann hohe Herstellungskosten zur Folge haben.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die auch bei größeren Toleranzen und mithin bei geringeren Herstellungskosten einen zuverlässigen Betrieb des Linearantriebes ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass mindestens einer der Beaufschlagungsabschnitte quer zum Abdeckband beweglich ausgebildet ist und unter in Richtung der Abdeckstellung wirksamer Federvorspannung an der Außenfläche des Abdeckbandes anliegt.
Bei dem eingangs diskutierten Stand der Technik sind die Beaufschlagungsabschnitte bezüglich dem Antriebsglied starr angeordnete Komponenten, so dass die auf das Abdeckband ausgeübte Beaufschlagungskraft stark von den Fertigungs- und Montagetoleranzen der einzelnen Komponenten abhängt. Erfindungsgemäß können die Beaufschlagungsabschnitte die vorhandenen Toleranzen aufgrund ihrer Beweglichkeit ausgleichen, wobei durch die Federvorspannung eine stets ausreichende Beaufschlagungskraft vorhanden ist, um das Abdeckband zuverlässig in die Abdeckstellung zu verbringen. Da somit eine Fertigung des Linearantriebes mit höheren Toleranzen möglich ist, lassen sich günstigere Herstellungskosten realisieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Beaufschlagungsabschnitte unabhängig voneinander federnd gegen die Außenfläche des Abdeckbandes vorgespannt. Jede Beaufschlagungseinrichtung kann somit unabhängig von der anderen einen spezifischen Toleranzausgleich verwirklichen.
Es wäre prinzipiell denkbar, die für die Federvorspannung verantwortlichen Federmittel einstückig mit dem Beaufschlagungsabschnitt auszubilden, beispielsweise durch eine integral angeformte federelastische Struktur. Die Verwendung von bezüglich dem Beaufschlagungsabschnitt gesonderten Federmitteln gestattet jedoch eine individuellere Anpassung der Federkennlinie, insbesondere auch in Verbindung mit Linearantrieben unterschiedlicher Dimensionen.
Eine optimale Vorgabe der gewünschten Federkennlinie lässt sich erzielen, wenn die die Federvorspannung liefernden Federmittel in Gestalt einer Schraubendruckfedereinrichtung ausgeführt sind, wobei pro Beaufschlagungseinrichtung insbesondere auf eine einzige Schraubendruckfeder zurückgegriffen werden kann. Durch Wahl von Federn unterschiedlicher Steifig keit lässt sich sehr einfach die jeweils gewünschte Auslegung finden.
Bei einer besonders zweckmäßigen Bauform ist der Beaufschlagungsabschnitt über einen verschwenkbaren Tragarm an einem bezüglich dem Antriebsglied ortsfesten Halteabschnitt aufgehängt. Die Federvorspannung liefern hier zweckmäßigerweise von dem Tragarm unabhängige Federmittel, die einerseits an dem Halteabschnitt und andererseits an dem Beaufschlagungsabschnitt und/oder an dem Tragarm angreifen. Die Schwenkbarkeit des Tragarmes kann beispielsweise über ein Gelenk oder durch federelastische Eigenschaften des Tragarmes erzielt werden.
Man kann auf sehr wenig Platz beanspruchende Federmittel zurückgreifen, wenn sich die Federmittel an einem sich neben dem Tragarm erstreckenden starren Abstützarm des Halteabschnitten abstützen. Zweckmäßigerweise ist der Abstützarm an einem Basisabschnitt des Halteabschnittes fixiert, von dem auch der bewegliche Tragarm wegragt.
Halteabschnitt, Tragarm und Beaufschlagungsabschnitt sind vorzugsweise als einstückige, aus Kunststoffmaterial bestehende Baueinheit ausgebildet. Dies ermöglicht eine sehr kostengünstige Herstellung. Es ist ferner von Vorteil, wenn die Beaufschlagungseinrichtungen jeweils in einer bezüglich dem Antriebsteil gesonderten Beaufschlagungseinheit zusammengefasst sind. Diese Beaufschlagungseinheit lässt sich bei der Installation am Antriebsteil zweckmäßigerweise einheitlich, wie eine einzige Komponente, handhaben. Bevorzugt ist jede Beaufschlagungseinheit durch Steckmontage am Antriebsglied montiert.
Ist der inneren Schlitzöffnung des Längsschlitzes ein Dichtband zugeordnet, wird dessen Bewegungsverhalten zweckmäßigerweise ebenfalls durch die mindestens eine Beaufschlagungseinheit beeinflusst. Letztere kann einen Führungsabschnitt aufweisen, der das Dichtband unterstützt, um es zwischen einer Abdichtstellung und einer Offenstellung zu bewegen.
Ein Dichtband kommt vor allem bei fluidbetätigten stangenlosen Linearantrieben zum Einsatz. Es verhindert einen Fluidaustritt aus den axial beidseits des Antriebsgliedes im Innern des Gehäuses definierten Arbeitsräumen. Allerdings kann es sich bei dem stangenlosen Linearantrieb auch beispielsweise um einen elektrischen Linearantrieb handeln, bei dem das Antriebsglied elektromechanisch zu seiner Arbeitsbewegung angetrieben wird.
Es ist jedenfalls auch von Vorteil, wenn die Beaufschlagungseinheiten von entgegengesetzten Seiten her stirnseitig an das Antriebsglied angesetzt sind und dabei axial in das Antriebsglied eintauchen. Durch den eintauchenden Abschnitt kann die Relativlage bezüglich des Antriebsgliedes vorgegeben werden. Der eintauchende Abschnitt kann mit dem Antriebsglied insbesondere verliersicher verklebt sein.
Aus der DE 198 26 042 C2 geht bereits ein Linearantrieb hervor, dessen Antriebsglied mit einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Einsatz ausgestattet ist, der als Führungselement für ein Abdeckband und ein Dichtband fungiert. Diese beiden Bänder sind hier allerdings zu einer einstückigen Baueinheit zusammengefasst und werden von radial innen her in den Längsschlitz eingerastet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine mögliche erste Bauform des stangenlosen Linearantriebes, stark verkleinert und im Längsschnitt,
2 einen vergrößerten Ausschnitt des Linearantriebes aus 1 im Bereich des Antriebsgliedes,
3 einen Schnitt durch die Anordnung aus 2 gemäß Schnittlinie III-III,
4 einen vergrößerten Ausschnitt der 3,
5 eine Einzeldarstellung des mit zwei Beaufschlagungseinrichtungen ausgestatteten Antriebsgliedes,
6 einen Längsschnitt durch die Anordnung aus 5,
7 eine Einzeldarstellung von Antriebsglied und Beaufschlagungseinrichtungen vor dem Zusammenbau, und
8 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 6 etwa gemäß Schnittlinie VIII-VIII.
Die 1 zeigt einen insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichneten stangenlosen Linearantrieb, der vom durch Fluidkraft betätigbaren Typ ist. Er wird insbesondere mit Druckluft betrieben. Die Erfindung lässt sich allerdings beispielsweise auch bei elektrischen Linearantrieben realisieren.
Der Linearantrieb 1 verfügt über ein lineare Erstreckung aufweisendes Gehäuse 2, in dem ein sich in Längsrichtung erstreckender Antriebsraum 3 mit bevorzugt zylindrischer Gestalt ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise enthält das Gehäuse 2 einen insbesondere als Profilrohr ausgebildeten Rohrkörper 4, der stirnseitig durch an- oder eingesetzte Abschlussdeckel 4a, 4b fluiddicht verschlossen ist.
Das Gehäuse 2 weist einen sich axial über annähernd die gesamte Gehäuselänge erstreckenden Längsschlitz 5 auf. Dieser befindet sich exemplarisch an dem Rohrkörper 4, über dessen gesamte Länge er sich erstreckt. Der Längsschlitz 5 durchsetzt die Wandung des Gehäuses 2 im Umfangsbereich des Antriebsraumes 3 in radialer Richtung, so dass sich eine dem Antriebsraum 3 zugewandte innere Schlitzöffnung 6 und eine im Bereich der Außenfläche des Gehäuses 2 befindliche äußere Schlitzöffnung 7 ergibt. Beide Schlitzöffnungen 6, 7 erstrecken sich in der Längsrichtung des Längsschlitzes 5.
Der Linearantrieb 1 enthält ferner ein Antriebsglied 8, das an dem Gehäuse 2 in dessen Längsrichtung verschiebbar geführt ist. Die von dem Antriebsglied 8 relativ zum Gehäuse 2 ausführbare Bewegung sei als Arbeitsbewegung 9 bezeichnet, die in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil verdeutlicht ist.
Das Antriebsglied 8 enthält einen im Innern des Antriebsraumes 3 angeordneten Antriebsabschnitt 10, der exemplarisch als fluidbeaufschlagbarer Kolben ausgebildet ist. Er ist an mit axialem Abstand zueinander platzierten Stellen, vorzugsweise an seinen beiden axialen Endbereichen, mit je einer Dichtungseinrichtung 12 ausgestattet, die mit der peripheren Wandung des Antriebsraumes 3 dynamisch dichtend zusammenarbeiten. Auf diese Weise wird der der Antriebsraum 3 in drei axi al aufeinanderfolgende Teilräume unterteilt, und zwar in einen zwischen den beiden Dichtungseinrichtungen 12 liegenden mittleren Teilraum 13 sowie in zwei sich axial beidseits an den Antriebsabschnitt 10 anschließende äußere Teilräume, die als Arbeitsräume 11a, 11b bezeichnet seien. In jeden Arbeitsraum 11a, 11b mündet ein das Gehäuse 2 durchsetzender Fluidkanal 20a, 20b, über den eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung der Arbeitsräume 11a, 11b möglich ist, um auf den Antriebsabschnitt 11 eine die Arbeitsbewegung 9 hervorrufende Fluidkraft auszuüben.
Die Arbeitsbewegung 9 des Antriebsgliedes 8 kann außerhalb des Gehäuses 2 an einem Kraftabgriffsteil 14 abgegriffen werden, das an einem den Längsschlitz 5 durchgreifenden Kraftübertragungsteil 15 des Antriebsgliedes 8 befestigt ist. Das Kraftübertragungsteil 15 ist beim Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Antriebsabschnitt 10 verbunden, was eine einfache Herstellung der daraus resultierenden Baueinheit zur Folge hat. Prinzipiell wäre es jedoch auch denkbar, Kraftübertragungsteil 15 und Antriebsabschnitt 10 als gesonderte Komponenten auszuführen, die in der Richtung der Arbeitsbewegung 9, bevorzugt spielfrei, miteinander bewegungsgekoppelt sind.
An dem Kraftabgriffsteil 14 sind nicht näher gezeigte Befestigungsmittel vorhanden, die das Befestigen eines oder mehrer zu bewegender Gegenstände ermöglichen.
Um das Antriebsglied 8 von externen Querkräften zu entkoppeln, ist außen am Gehäuse 2 zweckmäßigerweise eine in der Zeichnung nicht weiter ersichtliche Linearführungseinrichtung angeordnet, über die das Kraftabgriffsteil 14 relativ zum Gehäuse 2 linear verschiebbar geführt ist. In das Kraftabgriffsteil 14 eingeleitete Querkräfte werden somit über die Linearführungseinrichtung unmittelbar in das Gehäuse 2 abgeleitet.
Der inneren Schlitzöffnung 6 ist ein biegeelastisches Dichtband 24 zugeordnet. Dieses hat den Zweck, die beiden Arbeitsräume 11a, 11b axial beidseits des Antriebsgliedes 8 zur Umgebung hin abzudichten und ein Entweichen des einspeisten Betätigungsfluides durch den Längsschlitz 5 hindurch zu vermeiden.
Das Dichtband 24 erstreckt sich über die gesamte Länge des Längsschlitzes 5 und liegt mit seinen axial außerhalb des Antriebsabschnittes 10 liegenden äußeren Dichtbandabschnitten 25a, 25b unter Abdichtung an den den Längsschlitz 5 beidseits begrenzenden gehäuseseitigen Schlitzflanken 26 an. Das Dicht band 24 kann dabei ganz oder teilweise von radial innen her in den Längsschlitz 5 eintauchen.
Der momentan jeweils in dem mittleren Teilraum 13 liegende Abschnitt des Dichtbandes 24 ist von der inneren Schlitzöffnung 6 ins Innere des Antriebsraumes 3 hinein abgehoben. Dies ist gut aus 3 und 4 zu erkennen. Der abgehobene Dichtbandabschnitt durchläuft hierbei einen das Antriebsglied 8 in Längsrichtung durchsetzenden Umlenkkanal 28, der unter dem Kraftübertragungsteil 15 hindurchläuft. Somit kann das Kraftübertragungsteil 5 vom Dichtband 24 unbehindert durch den Längsschlitz 5 hindurchragen.
Die den Längsschlitz abdichtende Stellung des Dichtbandes 24 kann als Abdichtstellung bezeichnet werden, die von dem Längsschlitz 5 abgehobene Stellung als Offenstellung. Der für diese Bewegung verantwortliche Umlenkkanal ist teilweise von zwei Führungsabschnitten 22 definiert, bei denen es sich zweckmäßigerweise um bezüglich dem Antriebsglied 8 separate Komponenten handelt. Sie definieren zweckmäßigerweise gewölbte Führungsflächen 23, die dem Dichtband 24 zugewandt sind und an jenen das Dichtband 24 mit seiner dem Längsschlitz 5 zugewandten Außenfläche 16 entlang gleiten kann.
Weitere Führungsabschnitte mit dem Längsschlitz 5 zugewandten, an der Innenfläche des Dichtbandes 24 anliegenden weiteren Führungsflächen 23a sind beim Ausführungsbeispiel von zwei bevorzugt stopfenartigen Endstücken 29 des Antriebsabschnittes 10 gebildet. Der Antriebsabschnitt enthält vorzugsweise einen von dem Umlenkkanal 28 durchsetzten rohrförmigen Grundkörper 17, an dem umfangsseitig das Kraftübertragungsteil 14 angebracht ist und in das stirnseitig die beiden Endstücke 29 eingesteckt sind. Die Endstücke 29 können beispielsweise durch Verrasten oder durch Verkleben sicher an dem Grundkörper 17 fixiert sein. Sie bestehen insbesondere aus Kunststoffmaterial. Die oben erwähnten ringförmigen Dichtungseinrichtungen 12 sind zweckmäßigerweise von den beiden Endstücken 29 getragen.
Der äußeren Schlitzöffnung 7 des Längsschlitzes 5 ist eine in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 32 bezeichnete Abdeckeinrichtung zugeordnet. Diese enthält exemplarisch ein einziges Abdeckband 33, das wie das Dichtband 24 bevorzugt aus Kunststoffmaterial besteht, insbesondere einem Elastomermaterial, und das elastisch verformbar ist.
Das Abdeckband 33 erstreckt sich über die gesamte Länge des Längsschlitzes 5 und hat den Zweck, den Längsschlitz 5 im Be reich der äußeren Schlitzöffnung 7 so zu verschließen, dass ein Eindringen von Verunreinigungen verhindert ist.
Prinzipiell wäre es möglich, die Abdeckeinrichtung 32 mit mehreren Abdeckbändern 33 auszustatten, die insbesondere längsseits nebeneinander liegen und die den Längsschlitz 5 gemeinschaftlich abdecken können. Die Verwendung eines einzigen Abdeckbandes 33 hat jedoch den Vorteil einer einfacheren Herstellung und problemloseren Handhabung im Betrieb.
Das Abdeckband 33 verschließt unabhängig von der momentanen Position des Antriebsgliedes 8 den Längsschlitz 5 im Bereich der äußeren Schlitzöffnung 7 in den beiden sich axial an das Antriebsglied 8 anschließenden Bereichen. Gleichzeitig ermöglicht es jedoch einen Durchgriff des Kraftübertragungsteils 15. Mit der Arbeitsbewegung 9 verändern sich diejenigen Längenabschnitte des Abdeckbandes 33, die momentan eine den Längsschlitz verschließende Abdeckstellung oder eine den Längsschlitz für den Durchgriff des Kraftübertragungsteils 15 des Antriebsgliedes 8 freigebende Freigabestellung einnehmen.
Die Ausgestaltung und Arbeitsweise des Abdeckbandes 33 könnte prinzipiell mit derjenigen des Dichtbandes 24 übereinstimmen. Es wäre also möglich, ein Abdeckband 33 einzusetzen, das lediglich an seinen beiden Endabschnitten im Bereich der Schlitzenden des Längsschlitzes 5 fixiert ist und das beim Durchlaufen des Antriebsgliedes 8 jeweils lokal über seine gesamte Bandbreite hinweg nach außen vom Gehäuse 2 abgehoben wird. Gegenüber dieser in der Zeichnung nicht abgebildeten Bauform wird jedoch die abgebildete Ausführungsform vorgezogen. Diese zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass das Abdeckband 33 im Bereich des Antriebsgliedes 8 nicht über seine gesamte Breite vom Gehäuse 2 abgehoben wird.
Um dies zu realisieren, ist das Abdeckband 33 über seine gesamte Länge hinweg in zwei längsseits aneinander anschließende Bandabschnitte unterteilt, und zwar in einen Befestigungsabschnitt 34 und einen insbesondere einstückig damit verbundenen Abdeckabschnitt 35 (4). Der Befestigungsabschnitt 34 befindet sich an einem der beiden Längsränder des Abdeckbandes 33. Mit dem vorgenannten Befestigungsabschnitt 34 ist das Abdeckband 33 auf einer ersten Längsseite 37 der äußeren Schlitzöffnung 7 gehäusefest fixiert. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass der Befestigungsabschnitt 34 wulstartig ausgebildet und in einer zum Längsschlitz 5 hin offenen Befestigungsnut 42 des Gehäuses 2 verankert ist.
Der Übergangsbereich zwischen dem Befestigungsabschnitt 34 und dem Abdeckabschnitt 35 definiert einen elastischen Gelenkabschnitt 38. Dieser ermöglicht es dem Abdeckabschnitt 35, relativ zu dem Befestigungsabschnitt 34 unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil kenntlich gemachten Schwenkbewegung 39 verschwenkt zu werden. Die Schwenkachse verläuft in der Längsrichtung des Längsschlitzes 5.
Somit besteht die Möglichkeit, den Abdeckabschnitt 35 zwischen der in 4 in durchgezogenen Linien abgebildeten Freigabestellung und der in der gleichen Figur strichpunktiert angedeuteten Abdeckstellung relativ zum Gehäuse 5 zu verschwenken. In der Abdeckstellung überbrückt der Abdeckabschnitt 35 die gesamte Breite des Längsschlitzes 5 von der ersten Längsseite 37 bis zur gegenüberliegenden zweiten Längsseite 37a. Gleichzeitig ist hierdurch die äußere Schlitzöffnung 7 über ihre gesamte Breite hinweg abgedeckt. Der Abdeckabschnitt 35 kann in der Abdeckstellung ganz oder teilweise radial in den Längsschlitz 5 eingetaucht sein.
Um den Abdeckabschnitt 35 in der Abdeckstellung sicher am Gehäuse 2 zu fixieren, ist an dem Abdeckabschnitt 35 an der dem Befestigungsabschnitt 34 entgegengesetzten Längsseite ein Verankerungsabschnitt 43 angeordnet und insbesondere einstückig angeformt. Er definiert eine erste Verrastungsstruktur 41, die in der Lage ist, mit einer an der zweiten Längsseite 37a der äußeren Schlitzöffnung 7 ausgebildeten gehäusefesten zweiten Verrastungsstruktur 41a in lösbaren Rasteingriff zu gelangen, wenn die Abdeckstellung vorliegt. Das Ein- und Ausrasten geschieht unter elastischer Verformung der ersten Verrastungsstruktur 41, die beispielsweise über eine U-förmige Querschnittskontur verfügt, so dass eine von einem gehäusefesten nasenartigen Vorsprung gebildete zweite Verrastungsstruktur 41a darin eingreifen kann.
Bei einer solchen Ausführungsform bleibt das Abdeckband 33 an einer Längsseite des Längsschlitzes 5 stets fest mit dem Gehäuse 2 verbunden und wird nur auf der entgegengesetzten Längsseite in demjenigen Längenabschnitt vom Gehäuse 2 abgehoben, in dem sich momentan das Antriebsglied 8 befindet. Durch diesen Schwenkvorgang kann das Abdeckband 33 seitlich um das Kraftübertragungsteil 15 herumgelenkt werden. Auf einen relativ viel Platz beanspruchenden Durchgangskanal kann somit in dem Kraftübertragungsteil 15 verzichtet werden.
Der Übergang zwischen der Abdeckstellung und der Freigabestellung wird durch eine an dem Antriebsglied 8 angeordnete Führungseinrichtung 44 gesteuert. Bezogen auf die jeweilige Bewegungsrichtung sorgt die Führungseinrichtung 44 dafür, dass der Abdeckabschnitt 35 im voreilenden Bereich des Antriebsgliedes 8 aus der Abdeckstellung in die Freigabestellung verschwenkt wird, anschließenden das Kraftübertragungsteil 15 seitlich passieren kann und schließlich in dem nach eilenden Bereich des Antriebsgliedes 8 wieder in die Abdeckstellung zurückverschwenkt wird. Die Führungseinrichtung 44 ruft beim Ausführungsbeispiel sowohl das Entrasten als auch das Verrasten zwischen den beiden Verrastungsstrukturen 41, 41a hervor.
Für das Verschwenken in die Freigabestellung enthält die Führungseinrichtung 44 Führungsabschnitte 44a, die den Abdeckabschnitt 35 untergreifen und um das Kraftübertragungsteil 15 seitlich herumlenken.
Ein besonders problematischer Vorgang ist das Bewirken des Verrastens. Hierzu ist es erforderlich, den Abdeckabschnitt 35 an seiner vom Längsschlitz 5 abgewandten Außenfläche 45 mit einer Beaufschlagungskraft zu beaufschlagen, die ausreichend hoch ist, um den Verrastungseingriff zu bewirken, die aber andererseits auch das bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung erforderliche Entrasten des Abdeckbandes 33 nicht behindert.
Um dieser Forderungen zu erfüllen, beinhaltet die Führungseinrichtung 44 zwei axial beabstandet zueinander, im Bereich der beiden Stirnseiten des Antriebsgliedes 8 angeordnete Beaufschlagungseinrichtungen 46a, 46b, die jeweils über einen Beaufschlagungsabschnitt 47 verfügen, der drückend auf die Außenfläche 45 des Abdeckabschnittes 35 einwirken kann.
Ein besonderes Merkmal jeder Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b besteht darin, dass der Beaufschlagungsabschnitt 47 quer zum Abdeckband 33 beweglich ist, insbesondere in der Radialebene des Längsschlitzes 5, wobei die hierdurch mögliche Beaufschlagungsbewegung 48 in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil kenntlich gemacht ist. Hinzukommt, dass Federmittel 52 vorhanden sind, die den beweglichen Beaufschlagungsabschnitt 47 in Richtung zum Abdeckband 33 beaufschlagen, so dass der Beaufschlagungsabschnitt 47 mit in Richtung der Abdeckstellung wirksamer Federvorspannung an der Außenfläche 45 des Abdeckbandes 33 anliegt.
Aufgrund der durch die Federmittel 52 hervorgerufenen Beaufschlagungskraft wird das Abdeckband ungeachtet toleranzbedingter Maßabweichungen stets sicher in die Abdeckstellung gedrückt und mit dem Gehäuse 2 verrastet. Gleichzeitig gewährleisten die Federmittel 52 aber auch die gegebenenfalls erforderliche Nachgiebigkeit für den Beaufschlagungsabschnitt 47 beim Entrastungsvorgang.
Obgleich Lösungen möglich sind, bei denen die beiden Beaufschlagungsabschnitte 47 stets gemeinsam gegen das Abdeckband 33 vorgespannt sind, empfiehlt sich die beim Ausführungsbeispiel realisierte Variante einer voneinander unabhängigen Federbeaufschlagung der beiden Beaufschlagungsabschnitte 47. Hierdurch können die gleichzeitig stattfindenden Vorgänge des Verrastens und Entrastens individuell und ohne gegenseitige Beeinflussung gesteuert werden.
Die beiden Beaufschlagungseinrichtungen 46, 46b sind zweckmäßigerweise als von einander getrennte Baueinheiten ausgeführt, so dass man von Beaufschlagungseinheiten sprechen kann. Diese können bei der Herstellung des Linearantriebes jeweils wie ein einziges Bauteil zeitsparend am Antriebsglied 8 installiert werden. Der Installationsvorgang ist hierbei insbesondere ein Steckvorgang. Es ist möglich, die Beaufschlagungseinrichtungen 46a, 46b so auszuführen, dass sie Steckeinheiten bilden, die gemäß Ansteckpfeilen 53 in axialer Richtung an das Antriebsglied 8 ansteckbar sind.
Insbesondere gemäß 5, 6 und 8 besteht hierbei die vorteilhafte Möglichkeit, an der Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b gewisse Einsteckabschnitte 54 vorzusehen, die axial in das Antriebsglied 8 eintauchen und dabei quer zur Axialrichtung eine formschlüssige Fixierung der Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b bezüglich dem Antriebsglied 8 bewirken. Die Einsteckabschnitte 54 können über federelastisch biegbare Klemmabschnitte 55 verfügen, die innerhalb des zumindest partiell hohlen Antriebsgliedes 8 mit dessen Wandung verspannt sind. Bei Bedarf kann zusätzlich zu einer solchen kraftschlüssigen Verbindung auch noch eine Klebeverbindung und/oder eine formschlüssige Verbindung, letzteres insbesondere als Rastverbindung ausführt, vorgesehen sein.
Die beiden Beaufschlagungseinrichtungen 46a, 46b sind zweckmäßigerweise an die axial einander entgegengesetzt orientierten Stirnflächen 56 des Kraftübertragungsteils 15 angesetzt. Sie ragen jedoch auch ein Stück weit in den hülsenförmigen Grundkörper 17 hinein, wobei sie dort die oben erläuterten Führungsabschnitte 22 aufweisen. Letztere sind also zweckmäßigerweise Bestandteile der beiden Beaufschlagungseinrichtungen 46a, 46b. Die Führungsabschnitte 22 befinden sich insbesondere an den Einsteckabschnitten 54.
Um hier eine ungehinderte Steckmontage zu ermöglichen, ist der hülsenförmige Grundkörper 17 an seinen das Kraftübertragungsteil 15 axial überragenden Endabschnitten 17a, 17b in Verlängerung des Kraftübertragungsteiles 5 mit einem bis zur Stirnfläche durchgehenden Längsschlitz 57 versehen. Dieser ermöglicht der Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b den radialen Durchgriff und erlaubt folglich das stirnseitige axiale Einstecken, bevor letztlich die Endstücke 29 installiert wer den, die die Beaufschlagungseinrichtungen 46a, 46b axial festhalten.
Bei fertiggestelltem Linearantrieb 1 ergibt sich mithin ein Zustand, bei dem die als Einheit ausgeführte Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b durch den Längsschlitz 5 des Gehäuses 2 hindurch in den Antriebsraum 3 hinragt.
Zu den Klemmabschnitten 55 ist nachzutragen, dass diese insbesondere flügelartig ausgebildet sein können. Bevorzugt hat die Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b im Bereich der Einsteckabschnitte 54 eine aus 8 ersichtliche, im wesentlichen U-förmige Querschnittskontur.
Jede Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b verfügt zweckmäßigerweise über einen bezüglich dem Antriebsglied 8 ortsfesten Halteabschnitt 58. Dieser stützt sich zweckmäßigerweise an der Stirnfläche 56 des Kraftübertragungsteils 15 ab.
Von diesem Halteabschnitt 58 ragt, in der Ebene des Längsschlitzes 5, ein Tragarm 62 weg und zwar in vom Kraftübertragungsteil 15 entgegengesetzter Richtung. Dieser Tragarm 62 trägt an seinem dem Halteabschnitt 58 entgegengesetzten Ende den schon erwähnten Beaufschlagungsabschnitt 47.
Aufgrund dieser Aufhängung ist der Beaufschlagungsabschnitt 47 unter Ausführung der schon erwähnten Beaufschlagungsbewegung 48 relativ zum Antriebsglied 8 verschwenkbar. Die Schwenkebene liegt insbesondere in der die innere und die äußere Schlitzöffnung 6,7 jeweils mittig schneidenden radialen Schlitzebene des Längsschlitzes 5.
Die Schwenkbeweglichkeit resultiert insbesondere aus der Federelastizität des Tragarmes 62. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch der Übergangsbereich zwischen dem Tragarm 62 und dem Beaufschlagungsabschnitt 47 gelenkig ausgeführt sein.
Die schon erwähnten Federmittel 52 wirken zwischen einerseits dem Halteabschnitt 58 und andererseits dem Beaufschlagungsabschnitt 47 und/oder dem Tragarm 62. Diese Federmittel 62 sind von dem Tragarm 62 unabhängig, wobei allerdings der Tragarm 62 seinerseits ohne weiteres über eine gewisse Federelastizität verfügen kann. Die Federmittel 52 sind zweckmäßigerweise als Schraubendruckfedereinrichtung ausgebildet. Exemplarisch verfügen die Federmittel 52 beider Beaufschlagungseinrichtungen 46a, 46b über je eine einzige Schraubendruckfeder.
Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen bevorzugten Gestaltung des Halteabschnittes 58 verfügt dieser über einen unmittelbar an dem Kraftübertragungsteil 15 festgelegten Basisab schnitt 63 und einen sich in der Ebene des Längsschlitzes 5 radial außerhalb des Tragarmes 62 längs diesem erstreckenden Abstützarm 64. Abstützarm 64 und Basisabschnitt 63 sind starr miteinander verbunden. Der Tragarm 62 ist insbesondere an dem Basisabschnitt 63 gelagert.
Bei dieser Konstruktion ist der Abstützarm 64 diejenige Komponente des Halteabschnittes 58, an der sich die Federmittel 52 abstützen. Derjenige Bereich des Abstützarmes 64, an dem die Federmittel 52 angreifen, liegt zweckmäßigerweise auf gleicher axialer Höhe wie der zugeordnete Beaufschlagungsabschnitt 63, und zwar auf der dem Abdeckband 33 entgegengesetzten Außenseite. Die Wirkungsrichtung der Federmittel 52 kann auf diese Weise radial bezüglich der Längsachse des Antriebsraumes 3 orientiert sein.
Bevorzugt sind Halteabschnitt 58, Tragarm 62 und Beaufschlagungsabschnitt 47 einer jeweiligen Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b aus Kunststoffmaterial einstückig miteinander ausgebildet. Auch die Führungsabschnitte 22 sind zweckmäßigerweise ein Bestandteil dieser einstückigen Baueinheit.
Um die Federmittel 52 zu installieren, kann der Beaufschlagungsabschnitt 47 manuell gemäß Doppelpfeil 48 verschwenkt werden, bis ein ausreichend großer Abstand zu dem Abstützarm 64 vorliegt, der das Einsetzen der Federmittel 52 gestattet.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist auf separate Federmittel 52 verzichtet und man nutzt die Federelastizität des entsprechend ausgebildeten Tragarmes 62 zur Generierung der gewünschten Federvorspannung. In diesem Fall ist der Beaufschlagungsabschnitt 47 ausschließlich über die Federmittel, hier in Gestalt des Tragarmes 62, am Antriebsglied 8 aufgehängt. Die funktionelle Unterteilung in Aufhängungsmittel (Tragarm 62) und Federmittel 52, wie sie beim Ausführungsbeispiel getroffen ist hat aber demgegenüber den Vorteil, dass durch einfachen Austausch der Federmittel 52 eine Variation der Federkennlinie möglich ist und die übrigen Komponenten der Beaufschlagungseinrichtung 46a, 46b stets unverändert nutzbar sind.
Gegenüber Federmitteln 52 in Gestalt von Blattfedern oder dergleichen hat die Verwendung einer Schraubendruckfedereinrichtung den Vorteil, dass bei Bedarf eine sehr flache Federkennlinie realisierbar ist.

Claims

Stangenloser Linearantrieb, mit einem einen Längsschlitz (5) aufweisendem Gehäuse (2) und einem unter Ausführung einer Arbeitsbewegung (9) in Längsrichtung des Gehäuses (2) beweglichen, den Längsschlitz (5) durchsetzenden Antriebsglied (8), wobei der außen liegenden Schlitzöffnung (7) des Längsschlitzes (5) mindestens ein sich entlang des Längsschlitzes (5) erstreckendes Abdeckband (33) zugeordnet ist, das durch die Arbeitsbewegung (9) des Antriebsgliedes (8) relativ zu dem Gehäuse (2) zwischen einer den Längsschlitz (5) axial beidseits des Antriebsgliedes (8) verschließenden Abdeckstellung und einer den Längsschlitz (5) für den Durchgriff des Antriebsgliedes (8) freigebenden Freigabestellung bewegbar ist, wobei am Antriebsglied (8) zwei in Richtung der Arbeitsbewegung (9) beabstandete Beaufschlagungseinrichtungen (46a, 46b) angeordnet sind, die jeweils über einen Beaufschlagungsabschnitt (47) verfügen, der in der Lage ist, das Abdeckband (33) durch Beaufschlagung dessen vom Längsschlitz (5) abgewandter Außenfläche (45) in die Abdeckstellung zu drücken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Beaufschla gungsabschnitte (47) quer zum Abdeckband (33) beweglich ausgebildet ist und unter in Richtung der Abdeckstellung wirksamer Federvorspannung an der Außenfläche (45) des Abdeckbandes (33) anliegt.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Beaufschlagungsabschnitte (47) unabhängig voneinander federnd gegen die Außenfläche (45) des Abdeckbandes (33) vorgespannt sind.
Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Beaufschlagungsabschnitt (47) in der Ebene des Längsschlitzes (5) beweglich ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorspannung von bezüglich dem Beaufschlagungsabschnitt (47) gesonderten Federmitteln (52) hervorgerufen ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorspannung von Federmitteln (52) in Gestalt einer Schraubendruckfedereinrichtung hervorgerufen ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beaufschlagungsabschnitt (47) aus schließlich über die Federvorspannung hervorrufende Federmittel am Antriebsglied (8) aufgehängt ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beaufschlagungsabschnitt (47) über einen Tragarm (62) in Richtung zum Längsschlitz (5) hin und von diesem weg beweglich an einem bezüglich dem Antriebsglied (8) ortsfesten Halteabschnitt (58) fixiert ist, wobei zum Hervorrufen der Federvorspannung von dem Tragarm (62) unabhängige Federmittel (52) vorhanden sind, die zwischen einerseits dem Halteabschnitt (58) und andererseits dem Beaufschlagungsabschnitt (47) und/oder dem Tragarm (62) angeordnet und wirksam sind.
Linearantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (62) federelastisch bewegbar ausgebildet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beaufschlagungsabschnitt (47) über ein eine Schwenkbewegung (48) gestattendes Gelenk an dem Tragarm (62) gelagert ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (52) von einer Schrau bendruckfedereinrichtung gebildet sind, insbesondere in Gestalt einer einzigen Schraubendruckfeder.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (58) einen Basisabschnitt (63) aufweist, von dem zum einen der den Beaufschlagungsabschnitt (63) tragende Tragarm (62) wegragt und zum anderen ein sich neben dem Tragarm (62) erstreckender starrer Abstützarm (64), wobei die Federvorspannung hervorrufende Federmittel (52) zwischen einerseits dem Abstützarm (64) und andererseits dem Beaufschlagungsabschnitt (47) und/oder dem Tragarm (62) angeordnet und wirksam sind.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (58), der Tragarm (62) und der Beaufschlagungsabschnitt (47) als einstückige, aus Kunststoffmaterial bestehende Baueinheit ausgebildet sind.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Beaufschlagungseinrichtungen (46a, 46b) als bezüglich dem Antriebsglied (8) gesonderte Beaufschlagungseinheiten ausgebildet sind.
Linearantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die als Einheit ausgebildete Beaufschlagungseinrichtung (46a, 46b) eine durch Steckmontage am Antriebsglied (8) fixierte Steckeinheit ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (2) ein sich radial innen an den Längsschlitz (5) anschließender Antriebsraum (3) befindet, der einen Antriebsabschnitt (10) des Antriebsgliedes (8) aufnimmt.
Linearantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsabschnitt (10) als dichtend mit der Wandung des Antriebsraumes (3) zusammenwirkender fludbeaufschlagbarer Kolben ausgeführt ist.
Linearantrieb nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Antriebsraum (3) zugewandten inneren Schlitzöffnung (6) des Längsschlitzes (5) ein sich entlang des Längsschlitzes (5) erstreckendes Dichtband (24) zugeordnet ist, das von dem sich bewegenden Antriebsglied (8) zwischen einer den Längsschlitz (5) axial beidseits des Antriebsgliedes (8) abdichtenden Abdichtstellung und einer den Durchgriff des Antriebsgliedes (8) durch den Längsschlitz (5) hindurch gestattenden und vom Gehäuse (2) abgehobenen Offenstellung bewegbar ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 15 bis 17 in Verbindung mit Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die als Einheit ausgebildete Beaufschlagungseinrichtung (46a, 46b) durch den Längsschlitz (5) hindurch in den Antriebsraum (3) hineinragt.
Linearantrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die als Einheit ausgebildete Beaufschlagungseinrichtung (46a, 46b) einen im Antriebsraum (3) angeordneten Führungsabschnitt (22) für das Dichtband (24) aufweist.
Linearantrieb nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die als Einheit ausgebildete Beaufschlagungseinrichtung (46a, 46b) stirnseitig an das Antriebsglied (8) angesetzt ist, wobei sie axial in das Antriebsglied (8) eintaucht.
Linearantrieb nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der in das Antriebsglied (8) eintauchende Abschnitt (54) der Beaufschlagungseinrichtung (46a, 46b) mit dem Antriebsglied (8) verklebt ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (33) in der Abdeckstellung durch Verrastung lösbar fixiert ist.
Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckband (33) an einem seiner beiden Längsränder einen auf einer ersten Längsseite (37) der äußeren Schlitzöffnung (7) gehäusefest fixierten Befestigungsabschnitt (34) und einen um den Befestigungsabschnitt (34) als Schwenkzentrum zwischen der Abdeckstellung und der Freigabestellung verschwenkbaren Abdeckabschnitt (35) aufweist, wobei der Beaufschlagungsabschnitt (47) der Beaufschlagungseinrichtung (46a, 46b) auf den Abdeckabschnitt (35) des Abdeckbandes (33) einwirkt.
Linearantrieb nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (35) an dem dem Befestigungsabschnitt (34) entgegengesetzten Längsrand einen sich längs des Abdeckbandes (33) erstreckenden Verankerungsabschnitt (43) aufweist, der in der Abdeckstellung im Bereich der zweiten Längsseite der äußeren Schlitzöffnung (7) lösbar gehäusefest verrastbar ist.