DE3310304C2 - Linearantrieb - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem pneumatischen oder hydraulischen Hubzylinder, dessen Kolbenstange (10) fest ist, wobei der bewegbare und längsgeführte Zylinder (6) tragender und antreibender Teil eines Hubübersetzungsgetriebes ist, welches die Relativbewegung zwischen dem Zylinder (6) und dessen Längsführung übersetzt und auf den linear bewegbaren Mitnehmer (1) überträgt. Vorteilhaft ist es, den Mitnehmer (1) außen an einem geschlitzten Rohr (3) zu führen, wobei der Mitnehmer (1) mit seiner Lasche (2) in den Schlitz des Rohres (3) ragt und mit dem innenliegenden Hubübersetzungsgetriebe fest verbunden ist. Das den Zylinder (6) umgebende Rohr (3) dient dem Zylinder (6) als Längsführung. Das Hubübersetzungsgetriebe besteht beispielsweise aus zwei am Zylinder (6) befestigten Rollen (5) und dem umlaufenden Seil (8), welches einerseits mit dem Mitnehmer (1) fest verbunden und andererseits am Rohr (3) an einer Verankerung (9) gehalten ist. Bei einer bevorzugten Ausführung weist der Zylinder (6) eine an beiden Enden befestigte durchgehende Kolbenstange auf. Die Längsführung des Zylinders (6) wird bei dieser Lösung von der Kolbenstange übernommen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem als festem Bezug dienenden Gestell vnd mit einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Hubzylinder, der einen linear bewegbaren Mitnehmer in Längsrichtung antreibt wobei an einem relativ zu dem Gestell beweglichen. Antriebsteil des Hubzylinders ein geschlossenes Umschlingungsgetriebe zur Hubübersetzung vorgesehen ist das in festem Abstand zueinander und hierbei seitlich außerhalb der Kolbenstangenlängsachse angeordnete Rollen mit quer zu der Zylinderlängsrichtung orientierten Achsen enthält, über die ein Zugmittel läuft, das am Gestell gegenüber diesem ortsfest und am Mitnehmer angelenkt ist, derart daß über den ganzen Hubbereich des Antriebteües die Rollen den Anlenkpunkt des Zugmittels am Gestell nicht überfahren.

Nach dem Stand der Technik ist ein derartiger Linearantrieb aus einem Firmenprospekt der Firma Leibfried Maschinenbau GmbH (Nr. 75 01 344.05.06.82) bekannt, der einen »Linearantrieb mit Bremse, Typ LLAB« zeigt. Dieser Gegenstand enthält ein Gehäuse, an dem ein Zylinder festgelegt ist. Die Kolbenstange dieses Hubzylinders dient als Antriebsteü, wobei das aus dem Zylinder hereusragende Ende der bewegbaren Kolbenstange ein geschlossenes Umschlingungsgetriebe zur Hubübersetzung trägt. Das Umschlingungsgetriebe enthält zwei Rollenpaare, die an einer sich parallel zum Zylinder erstreckenden Schiene angeordnet sind, welche wiederum an einem Ausleger angebracht ist, der quer zur Längsrichtung des Zylinders vom herausragenden Ende der Kolbenstange absteht. Über die Rollenpaare laufen seitlich von der Schiene mitgeführte Zahnriemen, die einerseits mit dem Gehäuse und andererseits fest mit dem Mitnehmer verbunden sind. Bei dieser bekannten Anordnung werden durch die Anordnung des Umschlingungsgetriebes und des damit angetriebenen Mitnehmers an einem Ausleger der Kolbenstange Querkräfte auf die Kolbenstange ausgeübt, die die Dichtung und Führung des Kolbens im Innern des Zylinders beeinträchtigen könnten. Dadurch sind Längs- und Querführungen für das Getriebe vorgesehen, die sehr aufwendig sind und in einem hohen Platzbedarf resultieren. Auch der Ausleger selbst benötigt ein hohes Maß an Platz, so daß der Linearantrieb insgesamt quer zu der Längsrichtung des Zylinders sehr breit

baut. Ein weiterer Nachteil liegt in der erforderlichen Gehäuselänge, die das durch die voll ausgefahrene Stellung der Kolbenstange vorgegebene Maß übersteigt. Ein weiterer Nachteil ist in der Belastung der Kolbenstange in Längsrichtung zu sehen, wodurch insbesondere bei langen Hüben Knickgefahr besteht, die Hublänge somit beschränkt ist. Auch bei der Positionierung des Mitnehmers ergeben sich Probleme, da sich bei gleichem Betriebsdruck in beiden Bewegungsrichtungen unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten einstellen. Insbesondere sind für eine gleichförmige Bewegung in beide Bewegungsrichtungen unterschiedliche Hubkräfte erforderlich, die zu realisieren auch einen gewissen Aufwand erfordert

Aufgabe der vorliegenden Erfiadung ist es, eine Linearantriebsanordnung der gattungsgemäßen Art gemäß dem Prospekt Leibfried so zu verbessern, daß er kompaktere Bauweise und einfacheren Aufbau, also weniger Bauelemente bei kostengünstigerer Herstellung besitzt und darüberhinaus auch für längere Hübe und höhere Hubkräfte geeignet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange des Hubzylinders in Längsrichtung gegenüber dem Gestell ortsfest angelenkt ist, daß der zugehörige Zylinder selbst das Antriebsteil bildet, daß die Rollen an axialen Endbereichen des Zylinders gehaltert sind und daß der Zylinder mit Führungsflächen mit seinen axialen Endbereichen allseitig formschlüssig an einer gegenüber dem Gestell ortsfesten Längsführung geführt ist

Die Erfindung geht also von der komplizierten Bauform einer mit einem Ausleger versehenen Kolbenstange ab und verwendet den Zylinder als Träger für das Umschlingungsgetriebe zur Hubübersetzung. Der Zylinder ist das angetriebene Teil, während die Kolbenstange ortsfest festgelegt ist Diese Bauform macht zunächst das Versehen der Kolbenstange mit einem Ausleger überflüssig, und spart so an Baubreite. Weiterhin kann dem Gehäuse des erfindungsgemäßen Linearantriebs eine Länge verliehen werden, die dem durch den Hub des Arbeitszylinders vorgegebenen Maß genau entspricht, und der Aufhängepunkt des Mitnehmers an dem Umschlingungsgetriebe bewegt sich in sehr guter Näherung über diese volle Gehäuselänge. Die Baulänge des Erfindungsgegenstandes ist somit im Verhältnis zu dem erzielten Hub relativ gering. Dadurch erhält man aber gleichzeitig den Vorteil einer kompakten Bauweise. Ein weiterer Vorteil 'iegt in der Verminderung von Querkrsften, die vom Mitnehmer übertragen werden, da die Rollen des Umsch'ingungsgetriebes an axialen Endbereichen des Zylinders gehaltert sind. Dadurch ergibt sich eine wesentlich weniger komplizierte und weniger aufwendige Führung des Trägers für das Getriebe, so daß spezielle Rollenhalter und Schienenführungen beim Erfindungsgegenstand nicht erforderlich sind. Falls geringe Querkräfte auftreten, so sind diese von den Längskräften getrennt, da der Mitnehmer am Gehäuse geführt ist und der Zylinder an der Kolbenstange. Eine ungünstige Überlagerung der beanspruchenden Kräfte ist so verhindert Auch wird der Getriebeträger (der Zylinder) nicht in Längsrichtung und vor allem nicht auf Knicken belastet, wodurch sehr große Hublängen möglich sind. Vorteilhafterweise ist der Aufbau des Erfindungsgegenstandes einfacher, daduch der Hersiellungsaufwand geringer und di?. Herstellung selbst kostengünstiger. Dies resultiert insbesondere aus der einfachen Führung des Zylinders, an dem unmittelbar der Mitnehmer angeordnet ist. De · erfindungsgemäße Linearantrieb läßt sich so mit weniger Bauelementen verwirklichen.

Aus der US-PS 41 67 098 ist eine hydraulisch betriebene Pumpe bekannt die zum Fördern von öl Verwendung finden soll Der Förderhub der Pumpe wird mit einem hydraulischen Motor bewirkt der eine feststehende Kolbenstange aufweist, auf der ein Zylinder als angetriebenes Glied in Axialrichtung bewegt wird. Ein Einsatz dieses Gegenstands als Linearantrieb ist jedoch

to nicht vorgesehen, was auch schon die Tatsache zeigt daß die Wirkungsrichtungen der Bewegungen des Zylinders und des Mitnehmers rechwinklig zueinander verlaufen. Das in der US-PS gezeigte Umschlingungsgetriebe besitzt komplizierten Aufbau, insbesondere ist eine der Umlenkungsrollen am Gehäuse und die mit dieser Rolle korrespondierende Roll« am Zylinder festgelegt Das hat zur Folge, daß sich die beiden Rollen beim ArbeJtshub voneinander wegbewegen und somit großer Seilaufwand notwendig ist Atrc.h ist das Zugmittei nicht an einem ortsfesten Punkt tüs'geiegi, und es ergibt sich keine Hubverdoppelung durch das »Getriebe«. Auch gibt dieser bekannte Gegenstand keinen Hinweis zur Lösung des Problems der Kompensation von Querkräften, da eine axiale Beförderung von Lasten an einem Mitnehmer überhaupt nicht vorgesehen ist Alles in allem ergibt sich aus der US-PS 41 67 098 auch kein Hinweis zur Lösung der Aufgabe, einen kompakten und einfachen Aufbau aufweisenden Linearantrieb zu schaffen.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen geschildert

Durch die vorteilhafte Maßnahme nach Anspruch 2 wird ohne Aufwand eine sichere Führung des Zylinders gewährleistet, die gleichzeitig etwaige auftretende Querkräfte aufnimmt Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Linearantrieb gemäß Anspruch 3 eine einseitig angelenkte Kolbenstange enthält Hierzu werden noch die Endbereiche des Zylinders als Gleitlagerkörper ausgebildet um einen einwandfreien Lauf des Zylinders im Innern des Gehäuses zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß sehr hohe Hubkräfte realisiert werden können, da durch das einseitig» Anlenken der Kolbenstange eine größere beaufschlagbare Querschnittsfläche des Zylinders entsteht.

Die Maßnahme nach Anspruch 4 hat den Vorteil einer sicheren Längsführung des Zylinders und ermöglicht gleichzeitig durch die beidseitig gleiche axiale Begrenzungsfläche des Zylinders bei gleichem Betriebsdruck in beiden Bewegungsrichtungen die gleiche Ge- schwindigkeit und die gleiche Hubkraft Dadurch kann mit konstanter Druckversorgung in beiden Bewegungsri:htt.ngen eine gleich geartete Bewegung ausgeführt werden, wodurch insbesondere die Positionierung erleichtert ist.

Die Maßnahme nach Anspruch 5 bewirkt eine Entlastung des Zylinders und der Kolbenstange von Querkräften. Insbesondere bei schweren zu transportierenden Lasten ist es vorteilhaft den Linearantrieb gemäß Anspruch 6 auszubilden. Die Weiterbildung nach Anspruch 7 ergibt eine besonders stabile reibu;igsarme Führung des Mitnehmers und sichert diesen gleichzeitig gegen ein Verkanten. Mit der Maßnahme gemäß Anspruch 8 erreicht nan eine besonders stabile, gegen Querkräfte des Umsehlingungsgetriebes gesicherte Führung des Mitnehmers.

Besonders vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Linearantriebs sind in den folgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch eine erste Ausführungsform des Linearantriebs mit einseitig verankerter Kolbenstange;

Fig. 1 und 2 sind Schnitte entlang der Linie l-l von F i g. 3 in den beiden Endstellungen des Hubzylinders;

Fig.3 ist ein Schnitt entlang der Linie 'JII-III von Fig. 2;

F i g. 4 und 5 zeigen schematisch eine zweite Ausfühiungsform des Linearantriebs mit zweiseitig verankerter Kolbenstange:

Fig.4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig.5;

Fig.5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V von F ig. 4;

F i g. 6 bis 9 zeigen Detailansichten verschiedener Ausführungsformen des Linearantriebs in einem F i g. 3 oder F i g. 5 entsprechenden Schnitt.

Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 1 und 2 kann der Mitnehmer 1 als linear bewegbares Gleit- oder Wälzlager ausgebildet sein und verfügt über geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Kupplungseinrichtungen für den oder die anzutreibenden Teile. Der Mitnehmer 1 ist an einem Gestell 20 geführt, das ein geschlitztes Hohlprofil 3 enthält und ein Gehäuse bildet. Wie aus dem in Fig.3 dargestellten Schnitt entlang der Linie 11!-1Il der F i g. 2 hervorgeht, ist das Hohlprofil 3 bei der hier beschriebenen Ausführung ein Rechteckrohr. Das Hohlprofil 3 ist das tragende Element des Linearantriebs und bestimmt im wesentlichen dessen äußere Abmessungen. Es nimmt Querkräfte auf, welche über den Mitnehmer auf das System übertragen werden. An den Enden des Hohlprofils 3 sind vorzugsweise Befestigungsplatten 4 anzubringen, weiche eine zweckmäßige Montage des Linearantriebs erlauben. Die Lasche 2 des Mitnehmers 1 reicht durch den Schlitz des Hohlprofils 3 und ist im Innern mit dem Umschlingungsgetriebe zur Hubübersetzung fest verbunden. Das Umschlingungsgetriebe bekannter Art besteht im wesentlichen aus zwei Rollen 5, die am Rollenträger, mindestens im Abstand des zu übersetzenden Hubes, befestigt sind, wobei die Funktion des Rollenträgers dem Zylinder 6 zufällt, an dessen axialen Enbereichen 7 die Rollen 5 seitlich mittels starrer Achsen gehalten sind. Die seitliche Befestigung ist allerdings für die Erfindung nicht zwingend; die Rollen 5 können vielmehr auch stirnseitig an den Endbereichen 7 befestigt sein. Weiter besteht das Getriebe aus einem die Rollen umlaufenden Seil 8, welches einerseits fest mit der Lasche 2 und andererseits mit einer Verankerung 9 am Hohlprofil 3 verbunden ist. Anstelle eines Seiles können selbstverständlich auch Ketten, Stahlbänder, Zahnriemen u. dgl. treten. Anstelle der Rollen sind auch Gleitführungen für Rollenketten denkbar. Die Längsführung des bewegbaren Zylinders 6 ist durch die Innenfläche des Hohlprofils 3 gegeben. Es ist vorteilhaft, die axialen Endbereiche 7 beispielsweise auf drei Seiten als Führungsflächen 46 wie z. B. Gleitlager auszubilden. Die Kolbenstange 10 des Zylinders 6 ist mit ihrem Ende an einer Haltevorrichtung 11 gehalten, welche ihrerseits an der der Kolbenstange 10 zugewandten Befestigungsplatte 4 befestigt ist

Die F i g. 1 zeigt den Linearantrieb mit ausgefahrener Kolbenstange. Wird der Hubzylinder 21 mit einem Druckmittel beaufschlagt was beispielsweise mittels Spiralschläuchen geschehen kann, so bewegt sich der Zylinder 6 in die aus der F i g. 2 ersichtliche Position mit eingefahrener Kolbenstange 10. Der Fachmann erkennt sofort, daß der Hub des Zylinders 6 über das Umschlingungsgetriebe bei diesem Vorgang im Verhältnis 1 :2 auf den Mitnehmer 1 übertragen wird. Der Bewegungsablauf ist natürlich auch umkehrbar.

In Fig.4 und 5 sind äquivalente mit denselben Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1 bis 3.
Die Ausführung eines Linearantriebs nach den F i g. 4 und 5 unterscheidet sich gegenüber der erstgenannten Ausführung im wesentlichen auf Grund der durchgehenden Kolbenstange 10, welche mit beiden Enden an einer Haltevorrichtung 11 fest mit den Befestigungsplatten 4 verbunden ist. Damit übernimmt die Kolbenstange 10 die Funktion einer Längsführung für den Zylinder. Es ist offensichtlich, daß die axialen Endbereiche 7 bei dieser Ausführung keine Führungsflächen sein müssen, da als Führungsflächen 47 der Bewegung die

die Kolbenstange umfassenden öffnungen der Zylinderdeckel 7 dienen. Diese Lösung stellt deshalb an die Qualität der Oberfläche auf der Innenseite des Hohlprofils 3 bzw. Gehäuses 2ö keine Ansprüche. Zudem kann angenommen werden, daß das Hohlprofil 3 mit weit höheren Querkräften belastet werden darf, als dies die erste Ausführung erlaubt, ohne dadurch den Lauf des Zylinders 6 zu behindern.

Wesentliche Merkmale der beschriebenen Linearantriebe sind: sehr kompakte und geschlossene Bauweise.

wenig Bauteile, einfache Konstruktion und eine hohe Aufnahmefähigkeit äußerer Querkräfte, weitgehende Unempiindlichkeit gegen Verschmutzung.

Es sind viele Ausführungen für einen Linearantrieb denkbar, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen. Erwähnt sei !ediglich noch die Möglichkeit, den Hubzylinder oder beispielsweise die rotierenden Teile des Umschlingungsgetriebes mit bekannten positionsgebenden und geschwindigkeitsregulierenden Einrichtungen zusammenwirken zu lassen. Damit eröffnen sich viele Einsatzgebiete für den Linearantrieb, insbesondere als Handhabungsgerät.

Bezugnehmend nunmehr auf Fig.6 bis 9 sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Linearantriebs in näheren technischen Einzelheiten dargestellt. Die Ansicht entspricht dabei jeweils dem Schnitt durch den Linearantrieb entlang die Linien IH-IlI von F i g. 2 bzw. V-V von F i g. 4. Die dargestellten Bauformen können wahlweise mit einseitig oder zweiseitig verankerter Kolbenstange Verwendung finden.

F i g. 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Linearantrieb mit einem Gestell 20, das ein Gehäuse bildet und einem darin enthaltenen, hydraulischen Hubzylinder, der insgesamt mit 21 bezeichnet ist. Der Zylinder 6 des Hubzylinders 21 schließt einen Kolben 22 ein, der auf einer Kolbenstange 10 gehaltert ist und dichtend im Innern des Zylinders 6 gleitet Man erkennt weiterhin einen der beiden axialen Endbereiche 7 (Zylinderdeckel), die den Hubzylinder 21 beidseits abschließen und zusammen mit dem Kolben im Innern des Hubzylinders 21 zwei Arbeitskammern abteilen. Diese werden wahlweise mit einem hydraulischen oder pneumatischen Arbeitsmedium beaufschlagt um eine Antriebsbewegung zwischen dem Kolben 22 und dem Zylinder 6 zu erzeugen. Statt eines hydraulischen oder pneumatischen Hubzylinders kann aber auch ein elektrischer Hubzylinder Verwendung finden, der einen elektromotorgetriebenen Spindeltrieb enthält und als »Elektrozyünder« bekannt ist In jedem Fall wird die erzeugte Antriebskraft über ein Umschlingungsgetriebe zur Hubübersetzung auf einen linear bewegbaren Mitnehmer 1 übertragen. Einem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung gemäß ist dabei die Kolbenstange 10 mit dem Kolben 22 unbewegbar fest in dem Gehäuse 20 angeordnet wohinge-

gen der Zylinder 6 längsgeführt bewegbar ist und das Umschlingungsgetriebe trägt.

Das Gehäuse 20 gemäß Fig.6 ist ein geschlitztes Hohlprofil. Der entsprechende Schlitz 23 erstreckt sich in Bewegungsrichtung des Mitnehmers 1 und über die volle lineare Erstreckung seines Stellwegs. Durch den Sch.-.z 23 ragt eine Lasche 2 hindurch, die mit dem Umschlingungsgetriebe verbunden ist. Durch das Getriebe und die Lasche 2 erfolgt der Antrieb des Mitnehmers I, der für seine Linearbewegung an dem Gehäuse 20 geführt ist. Die Führung kann dabei entweder gemäß F i g. 6 und 7 an der Außenwand 25 des Gehäuses 20, oder aber gemäß F i g. 8 an der Innenwand 24 des Gehäuses 20 erfolgen. Mit Bezug weiterhin auf F i g. 6 hat das hohlprofilförmige Gehäuse einen rechteckigen Querschnitt. Der Mitnehmer 1 ist ein dieser Kontur angepaßter Bügel 48, der das Gehäuse 20 an allen Außenflächen übergreift und mit Spiei in sich aufnimmt. Für eine reibungsarme Führung des Mitnehmers 1 sorgen Räder 27, die exemplarisch auch für Rollen, Walzen od. ä. abrollende Körper stehen. Die Räder 27 sind im Bereich zweier diagonal gegenüberliegender Ecken 28 des bügeiförmigen Mitnehmers 1 angeordnet und um 90* versetzt gegen die Außenseiten 25 des Gehäuses 20 abgestützt. Eine dritte Ecke 29 des Bügels ist dagegen von Rädern frei, und an der verbleibenden Ecke im Bereich einer Längskante 26 des Gehäuses 20 ist der Bügel offen. Über die Tiefe des Mitnehmers 1 senkrecht zu der Zeichenebene von F i g. 6 liegen mehrere Räder 27 in fluchtender Anordnung hintereinander, so daß der Mitnehmer 1 auch gegen ein Verkanten gesichert ist. Man erkennt, daß in der beschriebenen Anordnung eine besonders stabile, reibungsarme Führung des Mitnehmers 1 an der Außenseite 25 des Gehäuses 20 gewährleistet wird.

F i g. 6 läßt weiterhin eins der RoIIeR 5 des Umschüngungsgetriebes erkennen. Die Rollen 5 sind in festem Abstand zueinander an dem Zylinder 6 des Hubzylinders 21 befestigt. Sie sitzen dabei auf Achsen 30 auf. die quer zu der Zylinder-Längsrichtung, d.h. der Bewegungsrichtung des Mitnehmers i, orientiert sind. Die Achsen 30 sind ihrerseits an den axialen Endbereichen bzw. Zylinderdeckeln 7 gehaltert, die den Zylinder 6 beidscits verschließen. Über die Rollen 5 läuft ein Zugmittel, und insbesondere ein Seil 8, das sowohl mit dem Gehäuse 20 als auch mit dem Mitnehmer 1 verbunden ist. Zur Montage an das Gehäuse 20 dient dabei die Verankerung 9, und die Verbindung mit dem Mitnehmer 1 wird über die Lasche 2 hergestellt Gemäß F i g. 6 sind die Rollen 5 mit dem Zugmittel 8 in einem randnahen Abschnitt des Gehäuses 20 neben dem Hubzylinder 21 angeordnet; hingegen verläuft der Schlitz 23 für die Lasche 2 vorzugsweise etwa mittig auf einer der Flächen des Gehäuses 20. Zur Befestigung an dem Zugmittel 8 ist daher die Lasche 2 abgewinkelt und an ihrem Befestigungsende überdies abgestuft Das Umschlingungsgetriebe weist nur ein einziges, seitlich von dem Hubzylinder 21 angeordnetes Rollenpaar 5 mit zugehörigem Seil 8 auf, mit dem die einseitig abgewinkelte Lasche 2 in Verbindung steht Durch die außermittige, asymmetrische Anordnung des Umschlingungsgetriebes treten zwar im Betrieb Querkräfte auf; diese werden aber in den allermeisten Anwendungsfällen problemlos von dem Hohlprofil des Gehäuses 20 aufgenommen.

Nur im Fall besonders großer Zugkräfte, die sich insbesondere im hydraulischen Betrieb realisieren lassen, kann eine Verdoppelung des Umschlingungsgetriebes von Vorteil sein. Bezugnehmend auf F i g. 7 ist beidseits des Hubzylinder 21 je ein Rollenpaar 5 angeordnet, über das jeweils ein eigenes Zugseil 8 umläuft. Die RoI-lenpaarc 5 befinden sich in symmetrischer Anordnung an einander gegenüberliegenden Seiten des Hubzylin ders 21. Beide Zugseile 8 sind jeweils für sich an Veran kerungen 9 fest mit dem Gehäuse 20 verbunden, und der Mitnehmer 1 greift an beiden Zugseilen 8 an. Hierzu dient eine T-förmige Lasche 2', deren ausladende Seiten sich über den Hubzylinder 21 hinweg beidseits oberhalb

ίο der Umschlingungsgetriebe erstrecken und mit den Zugseilen 8 in geeigneter Weise verbunden sind. Der Fuß 31 der T-förmigen Lasche 2' ragt wiederum durch einen Schlitz 23 in dem Gehäuse 20 hindurch und ist an den Mitnehmer 1 angeformt, der auf der Außenwand 25 des Gehäuses 20 geführt ist. Es findet wiederum eine

Führung durch Räder 27 statt, deren Anordnung aber

gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbei spiei modifiziert isi.

Auch der Mitnehmer gemäß F i g. 7 hat die Form ei-

nes Bügels 49; er ist aber an der der Lasche 2' gegenüberliegenden Längsseite 50 offen. Die Bügelöffnung 32 liegt etwa mittig bezüglich des Gehäuses 20. Beidseits der bügelöffnung 32 ist ein Räderpaar 33 zu erkennen, bei dem die Achsen der zugehörigen Räder 27' fluchten.

Ein entsprechendes Räderpaar 34 ist auch auf der gegenüberliegenden Seite beidseits der Lasche 2' angeordnet. An den Querseiten 51 des Mitnehmers 1 ist hingegen jeweils nur ein einzelnes Rad 27 zu erkennen. Wohlgemerkt können aber für jedes dargestellte Rad 27, 27' über die Tiefe des Mitnehmers 1 senkrecht zur Zeichenebene eine ganze Reihe von Rädern 27, 27' liegen. Diese stützen sich jeweils an der Außenwand 25 des Gehäuses 20 ab, wobei die Auflagepunkte einander symmetrisch gegenüberliegen. Man erreicht auf diese Art eine besonders sabile, gegen Querkräfte des Umschlingup.gsgetriebes gesicherte Führung des Mitnehmers 1. Die Verdoppelung des Umschlingungsgetriebes beidseits des Hubzylinders 21 bewirkt überdies, daß sich derartige Querkräfte wenigstens teilweise kompensie ren und die Belastung sämtlicher Bauteile klein bleibt. Dies gilt natürlich in besonderem Maße für die beiden Zugseile 8, auf die sich die bei Betätigung des Hubzylinders 21 auftretenden Zugkräfte annähernd hälftig verteilen.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 setzen die die Rollen 5 tragenden Achsen 30 in fluchtender Anordnung beidseits an den Zylinderdeckeln 7 an. Wie auch in F i g. 6, besteht ein Abstand zwischen den axialen Endbereichen bzw. Zylinderdeckeln 7 und der Innenwand

so 24 des Gehäuses 20, und ebenso zu den übrigen Bauteilen des Linearantriebs außerhalb des Hubzylinders 21. Dasselbe gilt für den Zylinder 6 des Hubzylinders 21 selbst; der Zylinder 6 ist zusammen mit den axialen Endbereichen bzw. Zylinderdeckeln 7 im Abstand zu den Innenwänden 24 des Gehäuses 20 verschiebbar. Die Verschiebebewegung erfolgt bei Beaufschlagung des Hubzylinders 21 entlang der Kolbenstange 10. Der Zylinder 6 ist dabei ausschließlich an dem Kolben 22 geführt Wie erwähnt ist in dieser Anordnung eine stabile Abstützung der Kolbenstange 10 an beiden Enden des Gehäuses 20 zu empfehlen.

F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linearantriebs, bei der der Mitnehmer 1 im Innern des Gehäuses 20 geführt ist. Von diesem Mit nehmer 1 ragt nur die Lasche 2 durch den Schlitz 23 des Gehäuses 20 nach außen; sämtliche anderen Teile des Linearantriebs sind hingegen im Innern des Gehäuses 20 integriert Diese sehr kompakte, geschlossene Bau-

form bietet einen optimalen Schutz gegen den Einfluß von Schmutz oder aggressiver Medien. Das Gehäuse 20 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel wiederum rechteckig konturiert, und es ist ein Umschlingungsgetriebe mit einem einzigen, seitlich von einem Hubzylinder 21 vorgesehenen Rollenpaar 5 vorgesehen. Es sei aber angemerkt.daß diese Anordnung für die Innenführung des Mitnehmers 1 in keiner Weise zwingend ist; insbesondere kann für diesen Zweck auch ein kreiszylindrisches Gehäuse 20 und/oder ein in der Rollenzahl verdoppeltes, beidseits des Hubzylinders 21 angeordnetes Umschlingungsgetriebe Verwendung finden (nicht dargestellt).

Entsprechend der rechteckigen Kontur des Gehäuses 20 hat der Mitnehmer 1 eine im wesentlichen L-förmige Gestalt. Jeweils an den Stirnseiten 35 des L-Profils sowie an den Außenflächen 36 der L-Schenkel 37 sind Räder 27 angeordnet, die sich gegen Innenseiten 24 des Gehäuses 20 abstützen. Der Mitnehmer 1 ist dabei so dimensioniert, daß er mit Spiel über Eck in das Innere des Gehäuses 20 paßt und dabei mit seinen Rädern 27 an sämtlichen Innenwänden 24 des rechteckigen Hohlprofils zu liegen kommt Wohlverstanden kann wiederum für jedes der dargestellten Räder 27 über die Tiefe des Mitnehmers 1 verteilt eine Reihe von in Blickrichtung fluchtenden Rädern 27 vorgesehen sein, die den Mitnehmer 1 auch gegen ein Verkanten in dem Gehäuse 20 sichern. Einer der L-Schenkel 37 ragt in den Bereich über das Umschlingungsgetriebe und ist mit dem zugehörigen Zugmittel 8 verbunden, das zugleich bei 9 an dem Gehäuse 20 verankert ist. Der Hubzylinder 21 ist zusammen mit dem Umschlingungsgetriebe in der L-öffnung des Mitnehmers 1 aufgenommen. Der Zylinder 6 des Hubzylinders 21 läuft dabei mit Spiel im Abstand sowohl von dem Gehäuse 20 als auch von dem Mitnehmer ί; der Zylinder δ ist dazu wiederum nur allein auf dem ortsfest angeordneten Kolben 22 verschiebbar gelagert Der aus der Bewegung des Zylinders 6 abgeleitete lineare Vorschub des Mitnehmers 1 kann auf verschiedenste, zu betätigende Elemente übertragen werden; hierzu ist an der aus (fern Gehäuse 20 herausragenden Lasche 2 eine oder mehrere Montagebohrungen 38 vorgesehen, in der ein passendes Gegenstück des zu betätigenden Elements aufgenommen und insbesondere verschraubt werden kann.

F i g. 9 zeigt schließlich eine alternative Form der Lagerung des Mitnehmers 1. Der Mitnehmer 1 ist sowohl an dem Gehäuse 20 als auch an dem Zylinder 6 des Hubzylinders 21 geführt Der Hubzylinder 21 hat einen kreisförmigen Querschnitt, und der Mitnehmer 1 weist eine geschlitzte Kugellaufbüchse auf, die auf dem Zylinder 6 des Hubzylinders 21 abrollt Der Mitnehmer 1 umgreift die Kugellaufbüchse 39 mit einem segmentierten Ringbügel 40, wobei der Schlitzbereich 41 der Kugellaufbüchse 39 und der Ausschnitt 42 des Ringbügels 40 übereinander zu liegen kommen. Die segmentierte Bauweise ist erforderlich, um die Rollen 5 des Umschlingungsgetriebes an dem Zylinder 6 befestigen zu können. Die Achsen 30 der Rollen 5 setzen im Schlitzbereich 41 der Kugellaufbüchse 39 an dem Zylinder 6 des Hubzylinders 2t an. Ober die Rollen 5 läuft wiederum ein Zugseil 8 um, das über einen Winkel 43 an dem Gehäuse 20 fest verankert ist Eine weitere Verbindung des Zugseils 8 besteht mit dem Mitnehmer i über einen Träger 44, der an dem Ringbügel 40 ansetzt und das Umschlingungsgetriebe übergreift An dem Ringbügel 40 ist weiterhin eine Lasche 2 angeformt, die durch einen Schlitz 23 aus dem Gehäuse 20 herausragt Um den Mitnehmer 1 gegen ein Verdrehen auf der Kugellaufbüchse 39 zu sichern, trägt die Lasche 2 wenigstens ein Rad 27, das an einer geeigneten Schiene entlangläuft; in einer besonders einfachen Anordnung kann sich das Rad 27 gegen die Seitenkanten 45 des Schlitzes 23 abstützen, durch den die Lasche 2 hindurchragt.

Die Linearantriebe gemäß Fig.6 bis 9 zeigen zwar alle eine Führung des Zylinders 6 durch den Kolben 22 auf der Kolbenstange 10. Sehr ähnliche Bauformen können aber auch Verwendung finden, wenn eine oder mehrere Innenwände 24 des Gehäuses 20 als Führungsfläche 46 für den Zylinder 6 ausgebildet sind. Insbesondere können in diesem Fall die den Zylinder 6 beidseits verschließenden Zylinderdeckel 7 als Gleitlager ausgebildet sein, die an der Führungsfläche entlanglaufen. Wei terhin ist auch die Ausbildung des Gehäuses 20 air. rechteckiges Hohlprofil zumindest für einen Teil der beschriebenen Bauiormen nicht zwingend; das Ηυίιί-profil kann ebenso auch einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweisen und ein entsprechend kreisringförmiger Mitnehmer auf der Innen- oder Außenwand des Hohlprofils entlanggleiten. Eine schematische Darstellung dieser Anordnung gibt F i g. 3.

Durch die Erfindung wird in verschiedenen Bauformen ein präzise arbeitender, gut geschützter Linearantrieb geschaffen, wobei die vom Werkstoff her anspruchsvollen Führungsflächen nur auf dem halben Hub des Linearantriebs vorgesehen sein müssen. Durch die Anordnung des Umschlingungsgetriebes auf einem beweglichen Zylinder 6 bei ortsfestem Kolben 22 baut der erfindungsgemäße Linearantrieb extrem kompakt. Es ist möglich, die Rollen 5 des Umschlingungsgetriebes in einem Abstand an dem Zylinder 6 anzubringen, der dem Kolbenhub des Hubzylinders 21 entspricht. Die resultierende Baulänge des Linearantriebs übersteigt dadurch die doppelte Kclbenhublänge nur allenfalls geringfügig; die Baulänge ist also etwa gleich der Hubstrecke des Mitnehmers. In der Ausführung mit einer an beiden Enden des Gehäuses 20 verankerten Kolbenstange 10 ist der das Umschlingungsgetriebe tragende Zylinder 6 in jeder Stellung optimal geführt. Selbst eine exzentrische Krafteinleitung auf den Zylinder 6 durch ein einseitig angeordnetes Umschlingungsgetriebe kann von der Kolbenstange 10 problemlos aufgenommen werden.

Durch die bevorzugte Anordnung einer durchgehenden, beidseitig gelagerten Kolbenstange erreicht man schließlich den besonderen Vorteil, daß die Kraft im Rücklauf gleich der im Vorlauf ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Linearantrieb mit einem als festem Bezug dienenden Gestell und mit einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Hubzylinder, der einen linear bewegbaren Mitnehmer in Längsrichtung antreibt, wobei an einem relativ zu dem Gestell beweglichen Antriebsteü des Hubzylinders ein geschlossenes Umschlingungsgetriebe zur Hubbewegung vorgesehen ist, das in festem Abstand zueinander und hierbei seitlich außerhalb der Kolbenstangenlängsachse angeordnete Rollen mit quer zu der Zylinderlängsrichtung orientierten Achsen enthält, über die ein Zugmittel läuft, das am Gestell gegenüber diesem ortsfest und am Mitnehmer angelenkt ist, derart, daß Ober den ganzen Hubbereich des Antriebsteilesdie Rollen den Anlenkpunkt des Zugmittels am Gesisil nicht überfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (10) des Hubzylinders (21) in Längsrichtung gegenüber dem Gestell (20) ortsfest angelenkt ist, daß der zugehörige Zylinder (6) selbst das Antriebsteü bildet, daß die Rollen (5) an axialen Endbereichen (7) des Zylinders

(6) gehaltert sind und daß der Zylinder (6) mit Führungsflächen (46, 47) mit seinen axialen Endbereichen (7) allseitig formschlüssig an einer gegenüber dem Gestell (20) ortsfesten Längsführung (10, 20) geführt ist

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, wobei das Gestell ein längsgeschlitztes GehR'^se bildet, in dem der Hubzylinder enthalten is:, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) auch die Li .igsführung für den Zylinder (6) bildet.

3. Linearantrieb nach Anspruch 2, bei dem an der Innenwand des Gehäuses Führungsflächen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (10) einseitig angelenkt und die Endbereiche

(7) des Zylinders (6) (Zylinderdeckel) Gleitlagerkörper bilden, die unmittelbar an der Innenwand (24) des Gehäuses (Gestell) (20) laufen.

4. Linearantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung durch eine durchgehend ausgebildete Kolbenstange (10) gebildet wird, die an beiden Enden angelenkt ist.

5. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (Gestell) (20) unmittelbar zur Führung des Mitnehmers (1) dient.

6. Linearantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (1) ein das Gehäuse (Gestell) (20) an allen Außenflächen übergreifender Bügel (48,49) ist.

7. Linearantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (48) an einer Längskante (26) des Gehäuses (Gestell) (20) offen ist und sich im Bereich zweier diagonal gegenüberliegender Ekken (28) mit um 90° versetzt angeordneten Rädern gegen das Gehäuse (Gestell) (20) abstützt.

8. Linearantrieb nach Anspruch 6, dadurch ge- co kennzeichnet, daß der Bügel (49) mit dem Zugmittel (9) über eine T-Lasche (2¹) verbunden und an der der Lasche (2') gegenüberliegenden Längsseite (50) offen ist und sich mit jeweils seiner Bügelöffnung (32) und der Lasche (2') auf gleicher Achsrichtung angeordneten Räderpaaren (33, 34), sowie an den Querseiten (51) angeordneten Rädern (27) gegen das Gehäuse (Gestell) (20) abstützt.

9. Linearantrieb nach Anspruch 5, bei dem der Hubzylinder einen kreisförmigen Querschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (1) eine geschlitzte Kugellaufbüchse (39) aufweist, die mit dem Hubzylinder (21) abrollt

10. Linearantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (30) der Rollen (5) im Schlitzbereich (4t) der Kugellaufbüchse (39) an dem Hubzylinder (21) ansetzen.

11. Linearantrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet daß der Mitnehmer (1) gegen Verdrehung durch Räder (27) gesichert ist die sich gegen die Seitenkanten (45) des Schlitzes (23) für die Lasche (2) abstützen.

12. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß anstelle der Rollen (5) je eine etwas halbkreisförmige Gleitführung für Rollenketten, Zugbänder od. dgl. als Umlenkvorrichtung für das Zugmittel (8) vorgesehen ist