DE3609605A1 - Linearmotor - Google Patents
LinearmotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
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- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
Description
Die Erfindung betrifft einen Linearmotor mit einem Zylinder,
in dem sich ein in Axialrichtung verschiebbarer Kolben
befindet, an dem eine mindestens eine Zylinder-Stirnseite
durchdringende Kolbenstange angebracht ist, die zur Verdreh
sicherung mit ihrem außerhalb des Zylinders befindlichen
Abschnitt mit einem mitbewegten Verdrehsicherungsteil in
fester Verbindung steht, das in Zylinder-Längsrichtung
verschiebbar mit einer am Zylinder ortsfest vorgesehenen
Verschiebeführung zusammenarbeitet.
Linearmotoren dieser Art sind allgemein bekannt, beispiels
weise aus dem DE-GM 85 05 017, und dienen dazu, eine mit
der Kolbenstange außerhalb des Zylinders in Verbindung
stehende Kraftabnahme linear zu verschieben. Die Betätigung
des Linearmotors erfolgt dabei durch entsprechende Druck
beaufschlagung bzw. Belüftung der im Zylinder vom Kolben
voneinander abgeteilten Arbeitsräume. Durch die Verdreh
sicherung der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder kann
ein lagegenaues Verschieben bzw. Positionieren der jeweili
gen Kraftabnahme erfolgen, was beispielsweise in der Hand
lings- oder Robotertechnik unerläßlich ist. Bekannte Linear
motoren besitzen daher üblicherweise ein als Stange ausge
bildetes Verdrehsicherungsteil, das parallel zur Kolbenstange
verläuft und mit dieser über einen Mitnehmer verbunden
ist, und das in einer am Zylinder angeordneten und als
Auge ausgebildeten Verschiebeführung läuft. Allerdings
ist die axiale Länge der Verschiebeführung relativ gering,
so daß die Präzision der Verdrehsicherung insbesondere
bei ausgefahrener Kolbenstange oftmals nicht ausreicht.
Dies insbesondere dann, wenn die Kolbenstange über die
Kraftabnahme mit einem Drehmoment beaufschlagt wird. Ferner
sind aufwendige, externe Zusatzmaßnahmen erforderlich,
um die Kolbenstange beim Verschieben hoher Gewichte abzu
stützen, da die bekannten Einrichtungen zur Verdrehsicherung
für derartige Abstützaufgaben ungeeignet sind. Die mangelnde
Verwindungssteifigkeit der bekannten Verdrehsicherung macht
überdies eine exakte Positionierung der Kraftabnahme prak
tisch unmöglich.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Linearmotor gemäß
der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Kolbenstange
unabhängig vom Kolbenhub exakt verdrehgesichert und abge
stützt ist und die sich darüber hinaus mit einfachen Mitteln
präzise positionieren läßt.
Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verschiebe
führung mindestens zwei am Außenumfang des Zylinders angeord
nete Führungsrippen enthält, die im Abstand zueinander
angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Zylinders
zumindest annähernd über dessen gesamte Länge erstrecken,
und daß das Verdrehsicherungsteil ein außen an den Zylinder
unabhebbar angesetzter und dabei an den beiden Führungs
rippen verschiebbar flächig geführter Schlitten ist, der
die Führungsrippen jeweils zumindest teilweise umgreift
bzw. hintergreift. Indem nunmehr das Verdrehsicherungsteil
unabhängig vom Kolbenhub über eine große axiale Länge an
den Führungsrippen der Verschiebeführung geführt ist, kann
die Kolbenstange auch hohe Drehmomente seitens der Kraft
abnahme aufnehmen, ohne dabei auch nur leicht verdreht
zu werden. Da der Schlitten die beiden Führungsrippen hinter
greift und damit unabhebbar am Zylinder sitzt, ist ferner
eine gute Abstützung für die Kolbenstange gegeben, die
nunmehr auch hohe Querkräfte ohne Verbiegegefahr aufnehmen
kann. Es ist also eine Einrichtung zur Verdrehsicherung
geschaffen, die praktisch völlig verwindungsfrei ist und
sich damit auch eignet, im Zusammenhang mit Positionier-
und/oder Wegmeßaufgaben eingesetzt zu werden. Bei alledem
zeichnet sich der erfindungsgemäße Linearmotor durch eine
kompakte Bauweise aus und ist relativ einfach und kosten
günstig hinsichtlich seiner Herstellung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen aufgeführt.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 ist der Schlitten
über zwei Rundführungen am Zylinder akkurat, verkantungs
frei und verschleißarm geführt.
Die Weiterbildung nach Anspruch 7 zeichnet sich durch beson
ders kompakte Bauweise aus.
Die Weiterbildung nach Anspruch 8 ist einfach herzustellen,
und insbesondere müssen die Führungsrippen praktisch nicht
nachbearbeitet werden.
Die Weiterbildung nach Anspruch 9 erlaubt das Anbringen
weiterer Zusatzbauteile außen am Zylinder, und es ist bei
spielsweise möglich, einen zweiten Schlitten vorzusehen,
um die Kolbenstange auch gegen Höchstbeanspruchungen abzu
sichern.
Die in den Ansprüchen 10 bis 23 aufgeführten Maßnahmen
eignen sich besonders für eine präzise Positionierung der
Kolbenstange bzw. für eine Wegmessung ihres Hubes. Dadurch
können in Abhängigkeit von der jeweiligen Hubstellung der
Kolbenstange weitere Schaltfunktionen ausgelöst werden,
z. B. eine Umsteuerung der Kolbenstangenbewegung oder aber
eine Ansteuerung separater Maschinenteile.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger in der Zeich
nung dargestellter Ausführungsbeispiele des Linearmotors
näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Bauform
des erfindungsgemäßen Linearmotors;
Fig. 2 einen Schnitt durch den Linearmotor nach Fig. 1
gemäß der Schnittlinie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Linearmotors und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Linearmotor aus Fig. 3.
Der erfindungsgemäße Linearmotor besitzt einen Zylinder
5, in dem sich ein in Axialrichtung verschiebbarer Kolben
6 (vgl. Fig. 3) befindet. Beidenends ist der Zylinder 5
jeweils mit einem Zylinderdeckel 7 versehen. Am Kolben
ist eine sich in Axialrichtung erstreckende Kolbenstange
8 angebracht, die koaxial zur Zylinderbohrung 10 verläuft
und eine Zylinder-Stirnseite 9 bzw. den dieser zugeordneten
Zylinderdeckel 7 unter Abdichtung verschieblich nach außen
hin durchdringt.
Allerdings kann auch eine durchgehende Kolbenstange vorhanden
sein, die beide Zylinder-Stirnseiten durchdringt.
Des weiteren ist eine Einrichtung 14 zur Verdrehsicherung
der Kolbenstange 8 gegenüber dem Zylinder 5 vorhanden.
Diese enthält ein Verdrehsicherungsteil 18, das als Schlitten
19 ausgebildet ist, der an einer am Zylinder 5 ortsfest
festgelegten Verschiebeführung 17 in Längsrichtung verschieb
lich geführt ist. Der Schlitten 19 steht über einen Mitnehmer
15 lösbar fest und insbesondere unverdrehbar mit dem außer
halb des Zylinders 5 angeordneten Kolbenstangenabschnitt
16 in Verbindung.
Der Mitnehmer 15 ist beispielsweise laschenartig ausgebildet
und fest mit dem Schlitten 19 verschraubt, wie dies Fig. 1
zeigt, er kann jedoch auch einstückig mit dem Schlitten
19 ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise trägt die Lasche
eine Hülse 20, mit der sie auf die Kolbenstange 8 aufgezogen
ist und mit dieser auf geeignete Weise verspannt werden
kann, z. B. mittels Klemmschrauben 21.
Erfindungsgemäß besitzt die Verschiebeführung 17 mindestens
zwei am Außenumfang des Zylinders 5 angeordnete Führungs
rippen 22, 22′, die im Abstand zueinander angeordnet sind
und sich in Längsrichtung des Zylinders 5 zumindest annähernd
über dessen gesamte Länge erstrecken. Sie sind vorzugsweise
einstückig an den Zylinder 5 angeformt, wie dies beim Aus
führungsbeispiel der Fall ist, bei dem das Zylinderrohr
ein Profilrohr ist.
Der Schlitten 19 sitzt außen am Zylinder 5, wobei er die
beiden Führungsrippen 22, 22′ jeweils zumindest teilweise
umgreift bzw. hintergreift, derart, daß er quer zur Zylinder-
Längsrichtung nicht vom Zylinder 5 abgehoben werden kann,
es wird also bei der Montage zweckmäßigerweise auf die
Rippen aufgeschoben.
Im Betrieb des Linearmotors, d. h. bei einer Hubbewegung
der Kolbenstange 8, wird der Schlitten 19 mitbewegt und
führt eine Verschiebebewegung aus, im Rahmen derer er bei
flächiger Anlage an den Führungsrippen 22, 22′ diesen ent
langgleitet. Da der Schlitten 19 dabei die Führungsrippen
22, 22′ teilweise umgreift, kann er sich flächig gegenüber
dem Zylinder 5 abstützen, so daß er auf die Kolbenstange
8 eventuell einwirkende Querkräfte aufnehmen kann und damit
die Kolbenstange 8 bzw. die Abdichtung derselben im Bereich
der Zylinder-Stirnseite 9 vor Beschädigungen schützt. Die
beiden im Abstand zueinander angeordneten Führungsrippen
22, 22′ bewirken zusätzlich in Vorderansicht gemäß Fig.
2 gesehen praktisch eine Zwei-Punkt-Abstützung des Schlittens
19, der somit auch hohe, auf die Kolbenstange 8 einwirkende
Drehmomente aufnehmen kann.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Zylinderrohr 23, wie
oben schon erwähnt, ein Profilrohr, das außen vier gleich
mäßig über den Umfang verteilte Rippen 24 besitzt, die
sich über die gesamte Länge des Zylinders 5 erstrecken
und identisch ausgebildet sind. Einer jeden Rippe 24 liegt
also an der gegenüberliegenden Umfangsseite des Zylinders
5 eine weitere Rippe 24 gegenüber, und im Querschnitt gemäß
Fig. 2 gesehen befinden sich die vier Rippen in den vier
Eckenbereichen eines gedachten Quadrates. Die Rippen stehen
im wesentlichen in Radialrichtung bezüglich der Zylinder-
Längsachse von der Außenfläche des Zylinders 5 ab, so daß
zwischen jeweils benachbarten Rippen jeweils ein Zwischen
raum bzw. eine Einbuchtung 30 entsteht. Die auf diese Weise
erhaltenen vier Einbuchtungen 30 sind in Richtung zur Zylin
derbohrung 40 leicht konkav gewölbt und gehen an ihren
längsseitigen Endbereichen 31 fließend in die jeweilige
Rippenfläche über.
Zwei einander in Umfangsrichtung benachbarte Rippen bilden
beim Ausführungsbeispiel die genannten Führungsrippen 22, 22′,
die Funktion der weiteren Rippen wird später noch erläutert.
Die mit dem Schlitten 19 zusammenarbeitende Schlittenführungs
fläche 32 der Führungsrippen 22, 22′ ist nach außen gewölbt
und besitzt im Querschnitt gemäß Fig. 2 die Gestalt eines
Kreisbogens. Sie ist also in Form eines Umfangsabschnittes
einer Zylindermantelfläche ausgebildet. Zweckmäßigerweise
nimmt die Schlittenführungsfläche wie abgebildet die gesamte
Oberfläche der Führungsrippen 22, 22′ ein und geht in den
Übergangsbereichen 31 sanft in die konkav gewölbte Einbuch
tung 30 über.
Der Schlitten 19 sitzt derart am Zylinder 5, daß er die zugeordnete
Einbuchtung 30 mit einem Grundkörper 33 überspannt und
mit einstückig an den Grundkörper 33 angeformten klauen
artigen Führungsfortsätzen 34 die zugeordnete Führungs
rippe 22 bzw. 22′ umgreift. Dabei liegt der Schlitten 19
mit im Querschnitt komplementär zu den Schnittführungsflächen 32 ausge
bildeten Gleitflächen 35 an der jeweils zugeordneten Schlitten
führungsfläche 32 mit Gleitspiel an; es sind folglich zwei
konkav gewölbte Gleitflächen 35 vorhanden, die gleichzeitig
die dem Zylinder zugewandte Begrenzungsfläche des jeweiligen
Führungsfortsaztes 34 bilden.
Vorzugsweise ist der Grundkörper 33 plattenförmig ausgebildet
und entspricht hinsichtlich seiner Länge derjenigen des
Zylinders 5, so daß der Schlitten 19 insgesamt im Quer
schnitt gesehen eine in etwa C-förmige Gestalt aufweist,
wobei die Führungsfortsätze 34 den beiden Enden des C zuge
ordnet sind. Dabei wird ein mögliches Abheben des Schlittens
19 vom Zylinder 5 dadurch vermieden, daß die beiden Führungs
rippen 22, 22′ an ihren, in Umfangsrichtung des Zylinders
gesehen, einander entgegengesetzten Umfangspartien hinter
griffen werden, ein Abschnitt der jeweiligen Schlittenführungs
fläche mithin vom Schlitten 19 weg und zur gegenüberliegenden
Umfangsseite des Zylinders 5 weist.
Nach alledem erfolgt also die Führung des Schlittens 19
am Zylinder 5 durch das Zusammenwirken zweier sich in Ver
schieberichtung des Schlittens erstreckender gewölbter
Gleitflächen, die ein verkantungsfreies Verschieben des
Schlittens 19 gewährleisten und zugleich eine Zentrierung
des Schlittens vornehmen.
Die beim Ausführungsbeispiel zusätzlich vorhandenen und
den Führungsrippen gegenüberliegenden Rippen 24 können
im Bedarfsfalle ebenfalls Führungsschienen für einen weiteren
Schlitten bilden. Dies ist vor allem dann empfehlenswert,
wenn die Kolbenstange extremen Querkräften ausgesetzt ist
oder aber wenn eine durchgehende Kolbenstange vorhanden
ist. Im letzteren Falle ist der eine Schlitten dem an der
einen Zylinder-Stirnseite herausragenden Kolbenstangen
abschnitt und der andere Schlitten dem an der gegenüber
liegenden Zylinder-Stirnseite herausragenden Kolbenstangen
abschnitt zugeordnet.
Der präzise geführte Schlitten 19 begünstigt in vorteil
hafter Weise eine einfache und exakte Positionierung der
Kolbenstange bzw. deren nicht dargestellter Kraftabnahme.
Zu diesem Zweck befindet sich im Verschiebeweg des Schlittens
19 mindestens ein Anschlag, der zweckmäßigerweise in Zylinder-
Längsrichtung verstellbar und in beliebiger Verschiebe
stellungen feststellbar ist.
Bezugnehmend auf Fig. 1, erkennt man am der Kolbenstange
8 entgegengesetzten Zylinder-Stirnbereich 36 einen ersten
Anschlag 37, der in die Bewegungsbahn des Schlittens 19
ragt und mit dessen zugewandtem Schlittenende 28 bzw. einer
dort ausgebildeten Anschlagfläche zusammenarbeiten kann.
Der Anschalg 37 ist beim Ausführungsbeispeil nach Fig.
1 an die zugeordnete Zylinder-Stirnseite angeschraubt,
er kann jedoch auch beispielsweise an einem separaten An
schlagträger (nicht dargestellt) verstellbar angeordnet
sein. Weiter besteht die Möglichkeit, den Anschlag 37 wie
in den Fig. 3 und 4 abgebildet am Außenumfang des Zylin
ders 5 und insbesondere im Bereich der Einbuchtung 30 zwi
schen den beiden Führungsrippen 22, 22′ vorzusehen. Im
letztgenannten Fall erstreckt sich in der Längsmitte der
Einbuchtung 30 vorzugsweise über die gesamte Zylinderlänge
eine Führungsnut 44, entlang der der Anschlag 37 gemäß
Pfeil 41 verstellbar ist. Mit dem ersten Anschlag 37 läßt
sich die Einfahrtiefe der Kolbenstange 8 bzw. deren Ausgangs
position festlegen.
Vorzugsweise ist ein weiterer, zweiter Anschlag 38 vorhanden,
mit dem der Ausfahrhub der Kolbenstange 8 begrenzt werden
kann. Dieser zweite Anschlag 38 ist zweckmäßigerweise dem
dem Kolbenstangenabschnitt 16 zugeordneten Zylinder-Stirn
bereich 9 zugeordnet und sitzt am Zylinderumfang zwischen
den beiden Führungsrippen bzw. -schienen 22, 22′. Er ragt
dabei durch eine sich in Längsrichtung des Zylinders er
streckende schlitzartige Schlittenöffnung 39 hindurch.
Die Länge der Schlittenöffnung 39 entspricht im wesentlichen
der maximalen Hublänge des Zylinders. Zur Hubbegrenzung
läuft das eine Anschlagfläche 40 bildende und dem ersten
Anschlag 37 zugewandte Ende der Schlittenöffnung 39 auf
den zweiten Anschlag 38 auf.
Auch der zweite Anschlag 38 ist zweckmäßigerweise in Längs
richtung des Zylinders 5 gemäß Pfeil 43 verstellbar, zu
welchem Zweck er ebenfalls in einer Längsnut gehaltert
ist, die zweckmäßigerweise mit der Führungsnut 44 für den
ersten Anschlag 37 identisch ist (vgl. Fig. 4).
Ein nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel sieht vor,
beide Anschläge 37, 38 in die Schlittenöffnung 39 zu ver
lagern, wobei jeder Anschlag mit dem zugewandten Schlitz
ende zur Hubbegrenzung zusammenarbeiten kann.
Beim erfindungsgemäßen Linearmotor sind desweiteren Annähe
rungsfühler 45, 46 vorgesehen, die bei einer Annäherung
bzw. beim Auftreffen einer Schlittenfläche ein Signal,
beispielsweise zur Hubrichtungs-Umsteuerung, aussenden.
Diese Annäherungsfühler 45, 46 sind beim Ausführungsbeispiel
der Einfachheit halber direkt in die Anschläge 37, 38 inte
griert und arbeiten mit den gegenüberliegenden Anschlag
flächen 28, 40 des Schlittens 19 zusammen. Die Annäherungs
fühler sind dabei zweckmäßigerweise als in die Anschläge
leicht versenkte induktive Annäherungsfühler oder aber
als Auffahrsignalgeber ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Linearmotor ist bei seiner Ausführungs
form nach Fig. 3 und 4 ferner mit einer Einrichtung zur
Positionierung der Kolbenstange 8 versehen. Zu diesem Zweck
trägt der Schlitten 19 im Bereich eines der Führungsfort
sätze 34 einen mitbewegbaren Sensor 47, der zweckmäßiger
weise am Schlitten-Endbereich 28 angeordnet ist, so daß
er die gesamte Zylinderlänge überstreichen kann. Dieser
Sensor 47 ist geeignet, um mit einem oder mehreren Impuls
gebern 48 zusammenzuarbeiten, die am Zylinderumfang in der
Nachbarschaft des den Sensor 47 tragenden Führungsfortsatzes
34 angeordnet sind. Selbstverständlich kann der Sensor
auch am Zylinder und der/die Impulsgeber entsprechend am
Schlitten befestigt sein.
Bei der Betätigung des Zylinders werden nunmehr Sensor
und Impulsgeber relativ zueinander bewegt, und bei bestimmten
Schlittenstellungen erfolgt eine Gegenüberstellung von
Sensor und Impulsgeber, was im Sensor ein Steuersignal
verursacht. Dieses kann dann weiterverwendet werden, bei
spielsweise zur Umsteuerung des Zylinders oder zur Steuerung
von externen Maschinen, die mit dem Linearmotor zusammen
arbeiten.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist der
Sensor 47 ein ein magnetisches Feld aussendender Induktiv-
Sensor, der bei einer Änderung seines Magnetfeldes, die
beispielsweise durch das Eintauchen eines Metallstückes
hervorgerufen wird, ein Steuersignal aussendet. Am Zylinder
5 ist ferner eine sich in Längsrichtung des Zylinders er
streckende Reihe aufeinanderfolgend angeordneter Metall
stücke 49 angeordnet, die die Impulsgeber bilden. Eine
Schlittenbewegung hat daher zur Folge, daß der Sensor 47
nacheinander die einzelnen Metallstücke 49 passiert und
dabei jeweils ein Steuersignal aussendet. Durch die Erfassung
der Anzahl der einzelnen Steuersignale kann eine Wegmessung
des vom Kolben zurückgelegten Hubweges erfolgen, und es
kann darüber hinaus eine Positionierung der Kolbenstange
durchgeführt werden, indem die Druckmittelzufuhr in den
Zylinder bei einer gewissen Anzahl von Steuersignalen unter
brochen wird.
Die Anzahl der Impulsgeber 48 ist je nach Bedarf festlegbar,
und die Anzahl kann vorzugsweise auf zwei Stück beschränkt
sein, um auf diese Weise die Endpunkte der Hubbewegungen
zu markieren.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorge
sehen, den Sensor in Art eines Reed-Kontaktes und den/die
Impulsgeber als magnetische Teile auszubilden.
Vorzugsweise sind Sensor und/oder Impulsgeber in Zylinder-
Längsrichtung verstellbar und feststellbar.
Der in Fig. 1 abgebildete Linearmotor besitzt zur jeder
zeitigen visuellen Kontrolle des momentan zurückgelegten
Hubweges eine am Schlitten 19 angeordnete und sich in Zylinder-
Längsrichtung erstreckende Skala 50, die mit einem am Zylinder
angeordneten Zeiger 51 zusammenarbeitet. Die Skala befindet
sich dabei an der Außenfläche eines der Führungsfortsätze
34 und der Zeiger 51 an der zugewandten, dem Schlitten
19 benachbarten Einbuchtung 30. Der Zeiger 51 befindet
sich im Falle einer festen Anordnung zweckmäßigerweise
im Bereich des kolbenstangenseitigen Zylinder-Stirnbereiches
9; beim Ausführungsbeispiel ist der Zeiger zur Anpassung
an verschiedene Hublängen in einer sich in Zylinder-Längs
richtung erstreckenden Führungsnut 52 verschieblich gehaltert.
Es versteht sich, daß die einzelnen Anschlag- bzw. Anzeige
systeme je nach Bedarf einzeln oder aber in beliebiger
Kombination am jeweiligen Linearmotor angebracht werden
können.
Es versteht sich des weiteren, daß die Länge des Schlittens
19 so gewählt ist, daß zumindest sein dem Mitnehmer 15
entgegengesetzter Schlitten-Endbereich jederzeit in Kontakt
mit den Schlittenführungsflächen 32 der Führungsrippen
steht. Dabei ist nicht notwendigerweise erforderlich, daß
sich die Gleitflächen über den gesamten Längenbereich zwischen
Mitnehmer und Schlittenende 28 erstrecken, dies ist jedoch
zweckmäßig und erleichtert die Fertigung des Schlittens.
Claims (24)
1. Linearmotor mit einem Zylinder, in dem sich ein in
Axialrichtung verschiebbarer Kolben befindet, an dem eine
mindestens eine Zylinder-Stirnseite durchdringende Kolben
stange angebracht ist, die zur Verdrehsicherung mit ihrem
außerhalb des Zylinders befindlichen Abschnitt mit einem
mitbewegten Verdrehsicherungsteil in fester Verbindung
steht, das in Zylinder-Längsrichtung verschiebbar mit einer
am Zylinder ortsfest vorgesehenen Verschiebeführung zusammen
arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeführung
(17) mindestens zwei am Außenumfang des Zylinders (59)
angeordnete Führungsrippen (22, 22′) enthält, die im Abstand
zueinander angeordnet sind und sich in Längsrichtung des
Zylinders (5) zumindest annähernd über dessen gesamte Länge
erstrecken, und daß das Verdrehsicherungsteil (18) ein
außen an den Zylinder (5) unabhebbar angesetzter und dabei
an den beiden Führungsrippen (22, 22′) verschiebbar flächig
geführter Schlitten (19) ist, der die Führungsrippen ( 22, 22′)
jeweils zumindest teilweise umgreift bzw. hintergreift.
2. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitten (19) die beiden Führungsrippen (22, 22′)
an ihren in Umfangsrichtung des Zylinders (5) gesehen ein
ander entgegengesetzten Umfangspartien klauenartig hinter
greift.
3. Linearmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest die Schlittenführungsfläche (32)
der jeweiligen Führungsrippe (22, 22′) nach außen gewölbt
und dabei zweckmäßigerweise in Gestalt eines Umfangsabschnit
tes einer Zylindermantelfläche ausgebildet ist, wobei die
mit der jeweiligen Schlittenführungsfläche (32) in Verschiebe
kontakt stehende Gleitfläche (35) des Schlittens (19) hierzu
komplementär ausgebildet ist.
4. Linearmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abschnitt der Schlittenführungsfläche (32) der
Führungsrippen (22, 22′)
zu der dem Schlitten (19) entgegengesetzten Umfangs
seite des Zylinders (5) hinweist.
5. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungsrippen (22, 22′) mit Bezug
auf die Zylinder-Längsachse im wesentlichen in Radialrichtung
von der Außenoberfläche des Zylinders (5) abstehen.
6. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitten (19) den Zwischenraum
(30) zwischen den beiden Führungsrippen (22, 22′) stegartig
überspannt.
7. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitten (19) einen plattenförmigen,
in seiner Breite im wesentlichen dem Abstand der beiden
Führungsrippen (22, 22′) entsprechenden Grundkörper (33)
besitzt, an dessen den Führungsrippen (22, 22′) zugeordneten
Längsseiten jeweils ein die zugeordnete Führungsrippe um-
bzw. hintergreifender klauenartiger Führungsfortsatz (34)
angeformt ist.
8. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohr (23) des Zylinders (5) ein
Profilrohr mit einstückig angeformten Führungsrippen (22,
22′) ist.
9. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß vier gleichmäßig über den Umfang des
Zylinders (5) verteilte Führungsrippen (22, 22′, 24) vorhanden
sind.
10. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß im Verschiebeweg des Schlittens (19)
mindestens ein zweckmäßigerweise in Zylinder-Längsrichtung
verstellbarer und feststellbarer Anschlag (37, 38) angeord
net ist.
11. Linearmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Anschlag (37) am der Kolbenstange (8) entgegengesetz
ten Zylinder-Stirnbereich (36) angeordnet ist und mit dem
zugewandten Schlittenende (28) bzw. einer dort ausgebildeten
Anschlagfläche zusammenarbeitet.
12. Linearmotor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß am Zylinderumfang zwischen den durch den
Schlitten (19) miteinander verbundenen Führungsrippen (22,
22′) ein über die Zylinder-Außenfläche vorstehender Anschlag
(38) angeordnet ist, der in eine sich in Längsrichtung
erstreckende Schlittenöffnung (39) des Schlittens (19)
eintaucht bzw. durch diese hindurchragt und zur Hubbegrenzung mit einer die
Länge der Schlittenöffnung (39) begrenzenden Anschlagfläche
(40) zusammenarbeitet.
13. Linearmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagfläche (40) dem der Kolbenstange (8) entgegen
gesetzten Ende der Schlittenöffnung (39) zugeordnet ist.
14. Linearmotor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Zylinders (5) eine
Längsnut (44) für die Verschiebeführung des bzw. der An
schläge (37, 38) vorhanden ist.
15. Linearmotor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Schlittenöffnung (39) zwei An
schläge (37, 38) angeordnet sind, die jeweils mit einer
am zugeordneten Ende der Schlittenöffnung (39) angeordneten
Anschlagfläche zusammenarbeiten.
16. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein mit dem Schlitten (19)
zusammenarbeitender Annäherungsfühler (45, 46) vorhanden
ist, der zweckmäßigerweise in einen der Anschläge (37,
38 ) integriert ist und mit der zugeordneten Anschlagfläche
(28, 40) des Schlittens (19) zusammenwirkt und der insbe
sondere als in den Verschiebeweg des Schlittens (19) ragen
der induktiver Annäherungsfühler bzw. Auffahrsignalgeber
ausgebildet ist.
17. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitten (19) oder der Zylinder
(5) mindestens einen zweckmäßigerweise verstellbaren Sensor
(47) trägt, der mit mindestens einem am jeweils anderen
Bauteil (5, 19) angeordneten Impulsgeber (48) zusammen
arbeitet, wobei sich Sensor (47) und Impulsgeber (48) bei
der Schlittenbewegung relativ zueinander bewegen und in
einer bestimmten Schlittenstellung einander in unmittelbarer
Nähe passieren.
18. Linearmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (47) in Art eines Reed-Kontaktes ausgebildet
ist, wobei der Impulsgeber (48) ein magnetisches Teil ist.
19. Linearmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (47) ein ein magnetisches Feld aussendender
Induktiv-Sensor und der Impulsgeber (48) ein Metallstück
(49) ist, derart, daß beim Eintauchen des Metallstückes
(49) in das Magnetfeld des Induktiv-Sensors dieser ein
Steuersignal abgibt.
20. Linearmotor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß am Schlitten (19) oder am Zylinder (5) eine sich in
Längsrichtung des Zylinders (5) erstreckende Reihe aufein
anderfolgender Metallstücke (49) angeordnet ist, die zur
Wegmessung des vom Kolben (6) bzw. der Kolbenstange (8)
zurückgelegten Hubweges vom Impulsgeber (48) einzeln erfaßt
bzw. gezählt werden.
21. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinder (5) oder der Schlitten
(19) zur Wegmessung eine sich in Zylinder-Längsrichtung
erstreckende Skala (50) besitzt, die mit einem am jeweils
anderen Bauteil (19, 5) angeordneten Zeiger (51) zusammen
arbeitet.
22. Linearmotor nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoren (47) bzw. Impulsgeber
(48) und/oder die Skala (50) bzw. der Zeiger (51) in Ver
schieberichtung des Schlittens (19) gesehen im seitlichen
Schlittenbereich angeordnet sind.
23. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Schlittens (19)
im wesentlichen der Länge des Zylinders (5) entspricht.
24. Linearmotor nach einem der Ansprüche
1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zylinderaußenoberfläche im Bereich neben den
Führungsrippen (22, 22′) und beidseits neben
dem Schlitten (19) zum Zylinder hin konkav
nach innen gewölbt ist.
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