DE2337401A1 - Linearer antrieb mit eingebauter uebersetzung - Google Patents

Description

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Telefon 5 580536

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Southfield, Mich. 48o75, USA 2o. JuIi 1973

Anwaltsakte M-2735

Linearer Antrieb mit eingebauter übersetzung

Bekannte automatische und halbautomatische Einstellvorrichtungen müssen üblicherweise eigens entwickelt und hergestellt werden, da die Anforderungen so verschiedenartig sind, daß die Herstellung solcher Anlagen nicht vereinheitlicht werden kann. Diese Anforderungen beziehen sich auf die verschiedenartig ausgeführten Ausrichtungs-, Einstell- und Bearbeitungsvorgänge.

Dadurch ist die Herstellung solcher Vorrichtungen mit hohen Kosten und langen Lieferzeiten verbunden. Es wird daher angestrebt, Baueinheiten zu entwickeln, die nach Bedarf aus vorhandenen Komponenten zusammengestellt werden können.

Daher besteht auch ein Bedarf an einem linearen Antrieb, der unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten bietet und für eine ver-

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einheitlichte Herstellung solcher Anlagen geeignet ist.

Weiter ist es wünschenswert, eine Vorrichtung zu schaffen, die in den Antrieb eingebaut ist und eine Bewegungsübersetzung ermöglicht, Dabei ist der Antrieb aus kostensparenden handelsüblichen Bauteilen schnell aufgebaut, was zu einer flexiblen Anwendung beiträgt.

Daher betrifft die Erfindung einen linearen Antrieb, dessen Abtriebsteil aus einem an einem Rahmen befindlichen Schlitten besteht, wobei der Rahmen lösbar an einer vertikalen Antriebsvorrichtung befestigt ist. Die Antriebsvorrichtung weist einen Rahmen auf, an dem eine vertikal verlaufende Befestigungsfläche ausgebildet ist. Der Schlitten ist verschiebbar mit dem Antrieb verbunden, der eine Übersetzung aufweist und der am Rahmen befestigt ist. Dieser Antrieb weist eine Schubstange auf, an der sich ein Antriebselement befindet. Dieses Element steht mit einer Kette in Eingriff, wobei das eine Ende der Kette ortsfest ist und das andere Ende mit dem Schlitten derart verbunden ist, daß die Schlittenbewegung größer ist als die Bewegung der Schubstange. Die Schubstange wird von einem sich drehenden Nockenkörper über einen drehbar gelagerten Hebel angetrieben. Der Schlitten und der Rahmen können auch getrennt vom Stützrahmen und dem Antrieb verwendet werden, indem der Rahmen auf einer horizontalen Oberfläche befestigt wird und ein sich drehender Nockenkörper unmittelbar am Schlitten angreift.

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Die Erfindung soll nun an einem Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert werden. Sie stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht von hinten auf die Antriebsvorrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Antriebsvorrichtung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Schlitten mit einem Gleitrahmen

Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Fig. 4 und ■

Fig. 6 eine Ansicht von vorne auf die in den Figuren 4 und gezeigte Vorrichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Antrieb Io eine Schlitteneinrichtung 12 und eine vertikale Antriebseinheit 14 auf. Die Schlitteneinrichtung 12 kann entweder zusammen mit der vertikalen Antriebsvorrichtung 14 verwendet werden, um eine vertikale lineare Bewegung zu erhalten, wie in Fig. 1 dargestellt, oder alleine verwendet werden, um eine horizontale lineare Bewegung zu erhalten, wie in den Figuren 4 bis 6 dargestellt. Während der Antrieb Io zuerst im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben wird,

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soll dabei aber auch auf die Figuren 4 bis 6 für die Beschreibung gewisseijfeinzelheiten der Schlitteneinrichtung 12 Bezug genommen werden, da diese Einzelheiten in den Figuren 4 bis 6 besser dargestellt sind.

Die Schlitteneinrichtung 12 weist einen Schlitten 16 auf (Figuren 1,4 bis 6), der auf einem Rahmen 18 an vier Schienen 2o,22,24 und 26 linear verschiebbar ist. Die Enden der Schienen sind hierbei an Endteilen 28 und 3o befestigt. Die Schienen 24 und 26 dienen hierbei in erster Linie zur Führung und erstrecken sich durch Bohrungen, die über die ganze Länge des unteren Abschnittes des Schlittens 16 ausgebildet sind. Abstreifringe 32 schützen die für diesen Zweck vorhandenen Gleitlager 34.

Die Schienen 2o und 22 dienen in erster Linie für die Anordnung von Druckfedern 36 und 38, die einerseits am Endteil 28 des Gleitrahmens angreifen und andererseits an Augen 4o und 42, die am Schlitten 16 ausgebildet sind. Demgemäß durchsetzen die Schienen 2o und 22 die Augen 4o und 42.

Die Druckfedern 36 und 38 vermitteln eine Vorspannung, durch die der Schlitten 16 in Fig. 1 nach unten und in Figuren 4 und 5 nach rechts gedrückt wird.

Ein einstellbarer Anschlag ist durch eine Schraube 44 gegeben, die durch eine aufgrund einer öffnung 48 im Schlitten 16 gebilde-

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te Seitenwand 46 geschraubt ist, und die eine Bohrung 52 in einer durch eine Ausbuchtung 54 im Schlitten 16 gebildeten Seitenwand durchsetzt. Eine Mutter 56 sichert die Schraube 44 in jeder Stellung.

Ein festes Anschlagsteil 58 wirkt mit dem Schraubenende zusammen, so daß die Anschlagsstellung des Schlittens genau bestimmt ist. Das Anschlagteil 58 ist hierbei auf einem Vorsprung 6o befestigt, der im Rahmen 18 ausgebildet ist und der in die Ausbuchtung 54 hineinpaßt.

Der Schlitten 16 dient als Abtriebsglied der Vorrichtung und ist deshalb an seiner Oberfläche 62 mit einer Reihe konisch ausgebildeter Bohrungen 64 versehen, um Befestxgungsmöglichkeiten für Werkzeuge etc. zu bieten, die für die jeweilige Aufgabe benötigt werden.

Bei vertikaler Anordnung der Schlitteneinrichtung 12 ist diese mit ihrer Fläche 7o lösbar mittels Schrauben 72 an einer vertikalen Fläche 66 befestigt, die am Rahmen 68 der Antriebsvorrichtung 14 ausgebildet ist.

Der Schlitten 16 wird über einen angeformten Arm 74 angetrieben, der sich durch eine langgestreckte öffnung 76 in der Fläche 7o der Führung 18 und durch eine ähnlich ausgebildete öffnung 78 im Rahmen 68 erstreckt.

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Bei vertikaler Anordnung wird der Arm 74 durch einen Antrieb 79 betätigt, der ein flexibles Antriebselement, z.B. eine Gelenkkette 8o, aufweist. Eine solche Gelenkkette ist hierbei mit dem einen Ende am Arm 74 befestigt, läuft dann vom Arm über ein drehbares Antriebselement, z.B. über ein Kettenrad 82 und von dort in etwa entgegengesetzter Richtung zu einem Festpunkt 84, an dem das andere Ende verankert ist.

Das Kettenrad ist drehbar an einer Schubstange 86 gelagert, deren Endstück 88 am Ende 9o für die Aufnahme des Kettenrades gabelförmig ausgebildet ist und in dem sich ein Schlitz 92 zur Aufnahme eines Bolzens 94 befindet, der an einem Joch 96 befestigt ist, wobei das Joch seinerseits am oberen Teil des Rahmens befestigt ist. Die durch den Bolzen 94 ausgeübte Führung verhindert eine Winkelbewegung der Schubstange 86 und ermöglicht eine bestimmte Lage des Kettenrades und der Kette.

Weiterhin ist eine Schutzhaube 98 vorgesehen.

Die Schubstange 86 wird über einen drehbar gelagerten Hebel loo angetrieben, der mit einer Steuerrolle Io4 an seinem anderen Ende an einer Seitenfläche einer sich drehenden Nockenscheibe angreift.

Der Rahmen 68 kann mit einem unteren Bügel Io8 mittels zweier Flansche Ho und 112 an den Enden der Füße 114 und 116 auf einer horizontalen Fläche befestigt werden.

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Während des Betriebes bewirkt die Drehung der Nockenscheibe Io2 eine oszillierende Bewegung des Hebels loo, woraus eine translatorische Aüfwärtsbewegung (und eine leichte Drehung) der Schubstange 86 und des Kettenrades 82 folgt.

Da das bewegliche Kettenende die doppelte Wegstrecke wie die Schubstange zurücklegt, und eine Bewegungsübersetzung bewirkt, die dann maximal (zweifache Wegvergrößerung) ist, wenn die Kette genau U-förmig verläuft und die Bewegung längs der Mittellinie des U erfolgt. Im vorliegenden Fall ist die übersetzung kleiner, da geringfügig die Bewegungslinie des Kettenrades einen Winkel mit dem U bildet, wie es in Fig. 1 dargestellt.

So vermitteln die Nockenscheibe Io2, der Hebel loo, die Schubstange 86 und der Antrieb 79 eine Bewegung, durch die der Schlitten 16 auf dem Rahmen 18 gegen die Vorspannung der Druckfedern und 38 um etwas weniger als dem zweifachen Schubweg der Schubstange verschoben wird.

Infolge der Schwenkbewegungen des Hebels loo bewegt sich die Schubstange 86 auch nach unten, wobei die Druckfedern 36 und (und die Schwerkraft) die Kette und den Schlitten in die Anschlagstellung nach unten ziehen.

Offensichtlich ist durch den Antrieb 79 eine äußerst einfache und kompakte Vorrichtung geschaffen, die eine Übersetzung für die

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Bewegung aufweist und die aus billigen, normierten, handelsüblichen Teilen aufgebaut ist.

In den Figuren 4 bis 6 ist die Schlitteneinrichtung 12 getrennt dargestellt und ist direkt auf einer horizontalen Fläche 118 mit einer langgestreckten Öffnung 12o für den Arm 74 befestigt. In diesem Fall ist der Arm mit einer Steuerrolle 122 versehen, die direkt an der Umfangsfläche einer sich drehenden Nockenscheibe 124 anliegt. Daher vollführt der Schlitten 16 bei Drehung der Nockenscheibe 124 eine horizontale, lineare, hin-und hergehende Bewegung.

Durch die beschriebene Anordnung ist eine Schlitteneinrichtung 12 als Baueinheit geschaffen, die sowohl für einen horizontalen als auch für einen vertikalen Antrieb geeignet ist, womit die Entwicklung und die Herstellung der eingangs genannten Anlagen vereinfacht wird. Weiterhin werden in beiden Anordnungen Nockenscheibenantriebe verwendet, so daß beide Arten an einem einzigen Ort mit einem Minimum an Teilen betrieben werden können, indem die notwendigen Nockenscheiben auf einem gemeinsamen Drehantrieb zusammengestellt werden.

Es soll auch bemerkt werden, daß außer einem genauen horizontalen und vertikalen Bewegungsablauf auch andere Bewegungsrichtungen in einfacher Weise erhalten werden können, wobei nur die Befestigungs-

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flächen am Stützrahmen so abgeändert werden müssen, daß sie zur Vertikalen einen Winkel bilden. Dies konnte/mit Schwierigkeiten bei herkömmlichen Anlagen erreicht werden.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   )Antriebsvorrichtung mit eingebauter Übersetzung, dadurch gekenn zeichnet, daß auf einem Antriebsglied (86) ein Antriebselement (82) drehbar gelagert ist, um das sich ein flexibles Antriebselement (8o) mindestens teilweise erstreckt, wobei das eine Ende des flexiblen Antriebselementes ortsfest gehalten ist und ein Abtriebsglied (16)mit dem anderen Ende des flexiblen Antriebselementes verbunden ist, wodurch eine Translationsbewegung des Antriebsgliedes auf das Ausgangsglied in verstärkter Form übertragen wird.
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (16) eine Führung für eine geradlinige Bewegung aufweist.

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3. 3. Antriebsvorrichtung nach· Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (16) in einer zur Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung vorgespannt ist.
4. 4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (86) eine Schubstange aufweist und daß ein ortsfester Bolzen (94) einen Schlitz (92) in der Schubstange durchsetzt, wodurch das Antriebsglied geführt ist.

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