DE3731073A1 - Linearantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Linearantrieb ist aus einem Prospekt der Firma Leibfried Maschinenbau GmbH (Nr. 75 01 344.05.06.82) bekannt.

Bei diesem bekannten Linearantrieb sind die Rollen für das Umschlingungsgetriebe an einer parallel zur Zylinderlängsachse verlaufenden Schiene vorgesehen, die wiederum an einem quer zur Längsachse des Zylinders verlaufend an der Kolbenstange des Zylin­ ders angeordneten Ausleger befestigt ist. Durch die Anordnung eines Umschlingungsgetriebes wird eine Verdoppelung des Mitnehmerweges gegenüber dem Kolbenstangenhub erzielt.

Von Nachteil kann bei einer solchen Anordnung des Um­ schlingungsgetriebes sein, daß bei der Bewegungs­ und Kraftübertragung vom Antriebsteil auf den unter Last stehenden Mitnehmer Querkräfte auf das Antriebs­ teil (Kolbenstange) des Hubzylinders ausgeübt werden, die sich auf die Bauteile des Antriebsteiles, wie z. B. Kolben, Dichtung und Führungsmittel, negativ auswirken können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfa­ chen Mitteln einen Linearantrieb der eingangs erwähn­ ten Art zu schaffen, bei welchem das Auftreten von Querkräften am Antriebsteil weitgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, einen Linearantrieb zu erhalten, der einfach und kompakt im Aufbau ist und bei welchem lediglich in Richtung der Längsachse des Antriebsteiles auf das Antriebs­ teil einwirkende Kräfte auftreten. Durch die hinter­ einanderliegende Anordnung der Rollen am Antriebsteil und die besondere Führung des Zugelementes und der am Antriebsteil angeordneten Rollen wird auch bei sehr großem Hub des Antriebsteiles ein Auslenken des Antriebsteiles aus der Längsachse des Hubzylinders wirkungsvoll verhindert.

Da, wie in wenigstens einem der Unteransprüche angegeben, der gesamte Linearantrieb in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet ist, aus welchem lediglich der Mitnehmer abgedichtet herausgeführt ist, ist eine Verschmutzung des Umschlingungsgetrie­ bes ausgeschlossen.

Aus der DE-PS 29 39 153 ist zwar ein Linearantrieb bekannt, der sowohl am Antriebsteil der Antriebsein­ richtung als auch an den einander abgewandten Stirnseiten der Antriebseinrichtung als Rollen ausgebildete Umlenkelemente aufweist, über welche ein Zugelement geführt ist, das mit seinen beiden Enden an je einem bezüglich einer Führungseinrich­ tung ortsfest angeordneten Befestigungspunkt befe­ stigt ist.

Dieser Linearantrieb ist in seinem Aufbau jedoch relativ aufwendig, da als Antriebseinrichtung zwei Hubzylinder vorgesehen sind. Die Antriebseinrichtung weist somit zwei Antriebsteile, bestehend aus zwei Kolben und zwei Kolbenstangen auf, wobei jede dieser beiden Kolbenstangen abgedichtet aus dem Gehäuse des Hubzylinders herausgeführt werden muß.

Der erfindungsgemäße Linearantrieb dagegen benötigt als Antriebseinrichtung nur einen einzigen handelsüb­ lichen Hubzylinder mit nur einer einseitig aus dem Zylinder herausgeführten Kolbenstange oder eine Antriebseinrichtung mit nur einem einzigen Antriebs­ teil.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen als druckmittelbetätigbarer Arbeitszy­ linder ausgebildeten Hubzylinder, dessen als Antriebsteil dienende Kolbenstange zwei Rollen trägt, die zusammen mit zwei im Bereich der Stirnseiten des Arbeitszylinders ortsfest angeordneten weiteren Rollen und einem Zugelement ein Umschlingungsgetriebe bilden,

Fig. 2 einen Schnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Linearantrieb gemäß der Schnittlinie A-A und

Fig. 3 einen Linearantrieb bei welchem am Antriebs­ teil vier Rollen und im Bereich der einander abgewandten Stirnseiten des Hubzylinders je zwei Rollen angeordnet sind, über welche das Zugelement geführt ist.

In Fig. 1 ist ein als doppelt wirkender druckmittel­ betätigbarer Arbeitszylinder ausgebildeter Hubzylin­ der (13) mit einem Kolben (15) und einer Kolbenstange (14) dargestellt. Der als Antriebseinrichtung für einen Mitnehmer dienende Hubzylinder ist in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse setzt sich aus einem rechteckig ausgebildeten Rohr (32) und zwei topfförmig ausgebildeten Deckeln (1) und (21) zusammen, die an den beiden Stirnseiten des Rohres (32) befestigt sind.

Der Kolben (15) unterteilt den Zylinder (13) in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer (24) und eine der ersten Druckmittelkammer (24) gegenüber auf der anderen Seite des Kolbens (15) gelegene zweite Druckmittelkammer (23). Über nicht dargestell­ te Druckmittelanschlüsse sind die beiden Druckmittel­ kammern (24, 23) mit einem Druckmittel beauschlagbar.

Die mit dem Kolben (15) verbundene Kolbenstange (14) ist stirnseitig abgedichtet aus dem Zylinder (13) herausgeführt und erstreckt sich in den Innenraum des Gehäuses (32, 1, 21) hinein. An ihrem aus dem Zylinder (13) herausgeführten Ende trägt die Kolben­ stange (14) ein gabelförmig ausgebildetes Kopfteil (27), welches in Richtung der Längsachse der Kolben­ stange (14) gesehen zwei hintereinanderliegende Lagerstellen für zwei quer zur Längsachse der Kolbenstange (14) angeordnete Achsen (29) und (31) aufweist.

Auf der einen Achse (29) ist eine erste Rolle (28) und auf der anderen Achse (31) ist eine zweite Rolle (30) drehbar gelagert. Die beiden Rollen (28) und (30) sind Bestandteil eines Umschlingungsgetriebes, mittels welchem ein Mitnehmer (9) von der als Antriebsteil dienenden Kolben-Kolbenstangeneinheit (15, 14, 27) bewegbar ist. Der Mitnehmer (9) wird in einem Schlitz (10) geführt, der in Richtung der Längsachse des Antriebsteiles (14, 15, 27) verlaufend in einer der beiden Wände des Gehäuses (32) angeord­ net ist, die der Abwälzfläche der ersten Rolle (28) und der zweiten Rolle (30) gegenüberliegen.

Die mit dem Schlitz versehene Wand des Gehäuses (32) dient so als Führungseinrichtung für den Mitnehmer (9).

In dem einen Deckel (21) des Gehäuses (32), welcher auf der dem Antriebsteil (14, 15, 27) abgewandten Stirnseite des Zylinders (13) gelegen ist, ist ein gabelförmiger Träger (18) für eine dritte Rolle (20) angeordnet. Die dritte Rolle (20) ist auf einer am gabelförmigen Träger (18) angeordneten Achse (19) drehbar gelagert, deren Drehachse quer zur Längsachse des Antriebsteiles (14, 15, 27) verläuft. In gleicher Weise ist in dem anderen Deckel (1) des Gehäuses (32), welcher auf der dem Antriebsteil (14, 15, 27) zugewandten Stirnseite des Zylinders (13) gelegen ist, ein weiterer gabelförmiger Träger (4) für eine vierte Rolle (2) angeordnet. Die vierte Rolle (2) ist auf einer am gabelförmigen Träger (4) angeord­ neten Achse (3) drehbar gelagert, deren Drehachse quer zur Längsachse des Antriebsteiles (14, 15, 27) verläuft.

Ein bandförmiges Zugelement (8) ist mit seinem einen Ende an der dem Antriebsteil (14, 15, 27) zugewandten Stirnseite des Zylinders (13) an einem ersten Befestigungspunkt (11) befestigt. Das Zugelement (8) ist um die am Antriebsteil (14, 15, 27) gelagerte erste Rolle (28) herumgeführt, derart, daß es an der Lauffläche der Rolle (28) anliegt. Durch eine im Deckelteil (12) des Zylinders (13) vorgesehene schlitzförmige Ausnehmung (26) sowie eine im Boden­ teil (17) des Zylinders (13) vorgesehene weitere schlitzförmige Ausnehmung (22) ist das Zugelement (8) zu der am Träger (18) angeordneten dritten Rolle (20) geführt. Einen Teil der Lauffläche der dritten Rolle (20) umschlingend, verläuft das Zugelement (8) durch einen Schlitz (16) im Bodenteil (17) des Zylinders (13) hindurch und weiter durch einen im Teil (5) des Trägers (4, 5) für die vierte Rolle (2) vorgesehenen Schlitz (6) zur vierten Rolle (2). Das Zugelement (8) ist dann über einen Teil der Lauffläche der vierten Rolle (2) geführt und verläuft durch einen weiteren Schlitz (33) im Träger (4, 5) zu der am Antriebsteil (15, 14, 27) angeordneten zweiten Rolle (30) und wird weiter über einen Teil der Lauffläche der Rolle (30) zu einem am Teil (5) des Trägers (4, 5) angeordneten zweiten Befestigungs­ punkt (7) für das andere Ende des Zugelementes (8) geführt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den im vorstehenden beschriebenen Linearantrieb gemäß der Schnittlinie A-A. Der besseren Übersicht halber sind die den in Fig. 1 gezeigten Bauteilen gleichen Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Wie bereits im vorstehenden erwähnt, besteht das als Führungseinrichtung für einen Mitnehmer ausgebildete Gehäuse des Linearantriebs aus einem Rohr (32), welches Rechteckprofil aufweist und an seinen Stirnseiten von je einem Deckel verschlossen wird. Das Rohr kann auch eine zylindrische Form oder ein beliebiges anderes Profil aufweisen.

Im Gehäuse (32) ist der Hubzylinder bezüglich der Führungseinrichtung ortsfest angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die bezüglich der Führungs­ einrichtung ortsfeste Anordnung des Hubzylinders mittels vier Zugankern (38, 40, 41, 43) bewirkt, welche durch sowohl in den beiden Deckeln (1) und (21) des Gehäuses (32) als auch durch im Deckelteil (12) und im Bodenteil (17) des Zylinders (13) vorgesehene, in Richtung der Längsachse des Gehäuses (32) und des Zylinders (13) verlaufende Bohrungen hindurchgeführt sind. Die Zuganker können geteilt ausgebildet und mittels Muttern miteinander verbunden sein.

Die Zuganker (38, 40, 41, 43) dienen zusätzlich zum Führen und Abstützen des die erste Rolle (28) und die zweite Rolle tragenden, mit dem Antriebsteil (14, 15, 27) des Zylinders (13) verbundenen gabelför­ migen Teiles (27, 39, 44, 42) über den gesamten Bereich seiner axialen Erstreckung. Die vier äußeren Kanten des gabelförmigen Teiles (27, 39, 44, 42) weisen zu diesem Zweck je eine dem Profil der Zuganker (38, 40, 41, 43) angepaßte Vertiefung auf, so daß eine Gleitführung zwischen den Zugankern (38, 40, 41, 43) und dem gabelförmigen Teil (27, 39, 44, 42) gegeben ist.

In der der Lauffläche der ersten Rolle (28) und der zweiten Rolle gegenüberliegenden Wand (45) des Gehäu­ ses (32, 45) ist der zur Führung des Mitnehmers (9) dienende, in Richtung der Längsachse des Gehäuses verlaufende Schlitz vorgesehen, wobei den Schlitz begrenzende, sich aufeinander zu erstreckende Vorsprünge (35, 37) in Nuten (34, 36) des Mitnehmers (9) eingreifen, so daß der Mitnehmer (9) in einer Führung bewegbar ist, die ähnlich einer Schwalben­ schwanzführung ausgebildet ist.

Das Zugelement (8) ist im Bereich zwischen der dritten Rolle (20) und der vierten Rolle (2) auf der den Schlitz aufweisenden Seite (45) des Gehäuses (45, 32) getrennt und mit den beiden einander abgewandten Stirnseiten des Mitnehmers (9) verbunden, so daß der Mitnehmer (9) die Verbindungsstelle für die durch die Trennung entstandenen Enden des Zugelementes (8) ist.

Die Funktion des im vorstehenden beschriebenen Linearantriebes wird nachfolgend näher erläutert.

Es wird angenommen, daß in die zweite Druckmittel­ kammer (23) des Arbeitszylinders (13) Druckmittel eingesteuert wird. Durch die Kraft des sich in der zweiten Druckmittelkammer (23) aufbauenden Druckes wird das aus Kolben (15), Kolbenstange (14) und Kopfteil (27) bestehende Antriebsteil mit der ersten Rolle (28) und der zweiten Rolle (30) nach links in Richtung auf den Deckel (1) des Gehäuses (32) zu verschoben. Die auf das Zugelement (8) einwirkende erste Rolle (28) zieht das Zugelement (8) auf seiner dem Mitnehmer (9) gegenüberliegenden Seite ebenfalls nach links, da der Abstand zwischen der die erste Rolle (28) tragenden, am Antriebsteil angeordneten Achse (29) und dem ersten Befestigungspunkt (11) für das Zugelement (8) sich vergrößert und der Abstand zwischen der die zweite Rolle (30) tragenden, ebenfalls am Antriebsteil angeordneten Achse (31) und dem zweiten Befestigungspunkt (7) für das Zugelement (8) sich um den gleichen Betrag verringert.

Der Mitnehmer (9) wird von dem Zugelement (8) nach rechts bewegt.

Wird die kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer (24) des Arbeitszylinders (13) mit Druckmittel beaufschlagt und der Druck in der gegenüberliegenden zweiten Druckmittelkammer (23) abgebaut, so bewegt sich das Antriebsteil (14, 15, 27) nach rechts in Richtung auf die zweite Druckmittelkammer (24) zu. Die am Antriebsteil (14, 15, 27) angeordnete zweite Rolle (30) zieht das Zugelement (8) auf der dem Mitnehmer (9) abgewandten Seite nach rechts, da der Abstand zwischen der die zweite Rolle (30) tragenden, am Antriebsteil angeordneten Achse (31) und dem zweiten Befestigungspunkt (7) für das Zugelement (8) sich vergrößert und der Abstand zwischen der die erste Rolle (28) tragenden, ebenfalls am Antriebsteil angeordneten Achse (29) und dem ersten Befestigungs­ punkt (11) für das Zugelement (8) sich um den gleichen Betrag verringert. Der auf der Seite des Mitnehmers (9) gelegene Abschnitt des Zugelementes (8) wird nach links bewegt und nimmt dabei den Mitnehmer (9) in der gleichen Richtung mit.

Dadurch, daß das Zugelement (8) über die Rollen (28) und (30) sowie die beiden an den Stirnseiten der Antriebseinrichtung (13) angeordneten Rollen (20) und (2) geführt wird, legt ein Fixpunkt an dem Zug­ element (8), wie in diesem Fall der Mitnehmer (9), bei einem Hub des Antriebsteiles (15, 14, 27) einen größeren Weg zurück, als das Antriebsteil (15, 14, 27). Beim Linearantrieb gemäß dem Ausfüh­ rungsbeispiel beträgt das Übersetzungsverhältnis 1:2. Werden am Antriebsteil (15, 14, 27) drei oder mehr Rollen angeordnet, so läßt sich das Übersetzungsver­ hältnis noch vergrößern.

Die erste Rolle (28) und die zweite Rolle (30) können, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, hintereinanderliegend im Bereich der Mittelachse des Antriebsteiles (15, 14, 27) angeordnet sein, sie können aber auch nebeneinanderliegend auf einer Achse angeordnet werden. Bei einer nebeneinanderlie­ genden Anordnung der Rollen müssen jedoch zwei Zugelemente vorgesehen werden.

Das Zugelement kann als ein Kunststoffband oder auch als ein Metallband, als Kette oder auch als Zahnrie­ men ausgebildet sein.

Der Linearantrieb muß nicht zwangsläufig in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sein, wie im vorstehenden beschrieben. Der Hubzylinder mit dem die Rollen tragenden Antriebsteil sowie die im Bereich der einander abgewandten Stirnseiten des Hubzylinders angeordneten Rollen können z. B. an einem Gestänge oder auch an einem Rahmen befestigt sein, wobei ein Teil dieses Gestänges oder Rahmens als Führung für den Mitnehmer ausgebildet sein kann.

In Fig. 3 ist ein als Gehäuse dienendes Zylinderrohr (59) dargestellt, welches an seinen einander abge­ wandten Stirnseiten von einem ersten Deckel (46) und einem zweiten Deckel (66) verschlossen ist. Zwischen in radialer Richtung über das Zylinderrohr (59) hinausragenden Teilen der Deckel (46) und (66) ist auf einem Teil der äußeren Mantelfläche des Zylinder­ rohrs (59) eine als Führungseinrichtung für einen Mitnehmer (50) dienende Profilschiene (61) angeord­ net, die in Richtung der Längsachse des Zylinder­ rohres (59) verläuft und an ihren Enden von den einander zugewandten Seiten der Deckel (46, 66) des Gehäuses (59) begrenzt wird. Im Zylinderrohr (59) ist ein als druckmittelbetätigbarer Arbeitszylinder ausgebildeter Hubzylinder (62, 58, 63, 56) befestigt, der aus einem rohrförmigen Körper (62), einem Boden (63), einem Deckel (58) sowie einem nicht dargestell­ ten Kolben mit Kolbenstange (56) besteht. Die Kolbenstange (56) ist abgedichtet aus dem Deckel (58) des Arbeitszylinders (62) herausgeführt. Der Kolben und die Kolbenstange (56) sowie ein am freien Ende der Kolbenstange (56) befestigtes gabelförmiges Kopfteil (55) dienen als Antriebsteil (56, 55), mittels welchem der Mitnehmer (50) unter Zwischen­ schaltung eines Umschlingungsgetriebes in Richtung der Längsachse der Führungseinrichtung (61) und somit auch in Richtung der Längsachse des Hubzylin­ ders (62) bewegbar ist.

Das Umschlingungsgetriebe besteht aus einer ersten Rolle (53), einer zweiten Rolle (69), einer dritten Rolle (51), einer vierten Rolle (71), die je auf einer quer zur Längsachse des Antriebsteiles (56, 55) verlaufend am Kopfteil (55) angeordneten Achse (54) bzw. (70) bzw. (52) bzw. (72) drehbar gelagert sind sowie einer auf der dem Antriebsteil (56, 55) abgewandten Stirnseite des Hubzylinders im zweiten Deckel (66) des Gehäuses (59) angeordneten fünften Rolle (67), einer auf derselben Seite gelegenen sechsten Rolle (64) und einer auf der dem Antriebs­ teil (56, 55) zugewandten Stirnseite des Hubzylinders (62) im ersten Deckel (46) des Gehäuses (59) gelege­ nen siebten Rolle (47) sowie einer auf derselben Seite gelegenen achten Rolle (73).

Die im Bereich der einander abgewandten Stirnseiten des Hubzylinders (62) gelegenen Rollen (67, 64, 47, 73) sind je auf einer quer zur Längsachse des Hubzylinders (62) verlaufenden, in den Deckeln (66) und (46) des Gehäuses (59, 46, 66) bezüglich der Führungseinrichtung (61) ortsfest angeordneten Achse (68 bzw. 65 bzw. 48 bzw. 74) um ihre Drehachse drehbar gelagert.

Ein als Zugelement (60) dienender bandartiger Körper ist mit seinem einen Ende an einem ersten Befesti­ gungspunkt (57) an dem dem Antriebsteil (56, 55) zugewandten Deckel (58) des Hubzylinders (62) befestigt. Das Zugelement (60) ist über die erste Rolle (53) und die zweite Rolle (69) in Richtung auf die dem Antriebsteil (56, 55) abgewandte Seite des Hubzylinders (62) zugeführt, verläuft weiter über die fünfte Rolle (67), die sechste Rolle (64) und wird zurück, in Richtung auf den ersten Deckel (46) des Gehäuses (59) der dem Antriebsteil (56, 55) zugewandt ist, geführt. Die im ersten Deckel (46) gelagerte siebte Rolle (47) und die achte Rolle (73) teilweise umschlingend wird das Zugelement (60) über die am Kopfteil (55) des Antriebsteiles (55, 56) gelagerte vierte Rolle (71) und die dritte Rolle (51) geführt und ist mit seinem anderen Ende an einem zweiten Befestigungspunkt (49) befestigt, der auf der dem Kopfteil (55) des Antriebsteiles (56, 55) zugewandten Seite des ersten Deckels (46) des Gehäuses (59) bezüglich der Führungseinrichtung (61) ortsfest angeordnet ist.

Das Zugelement (60) ist auf der Seite des Gehäuses (59), welche die Führungseinrichtung (61) aufweist, geteilt ausgebildet, wobei die so entstandenen Enden des Zugelementes (60) an den einander abgewandten Stirnseiten des Mitnehmers (50) befestigt sind. Selbstverständlich kann das Zugelement auch ein­ stückig ausgebildet und der Mitnehmer an diesem festgeklemmt sein (mittels Klemmeinrichtung).

Die Funktion des im vorstehenden beschriebenen Linearantriebes ist die gleiche, wie die Funktion des in Fig. 1 gezeigten Linearantriebes.

Der in Fig. 3 gezeigte Linearantrieb hat gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten Linearantrieb den Vorteil einer kürzeren Bauweise, da jeweils eine große Rolle durch zwei kleine Rollen ersetzt ist, die symmetrisch zur Längsachse des Antriebsteiles angeordnet sind.

Die am Kopfteil (55) des Antriebsteiles (56, 55) vorgesehenen Rollen (53, 69, 51, 71) sind paarweise symmetrisch zur Mittelachse des Antriebsteiles (Längsachse der Kolbenstange 56) angeordnet, so daß auf das Antriebsteil (56, 55) lediglich in Richtung der Längsachse des Antriebsteiles (56, 55) einwir­ kende Kräfte auftreten. Es entsteht somit am An­ triebsteil (56, 55) kein Kippmoment.

Die paarweise am Antriebsteil (56, 55) symmetrisch zur Mittelachse des Antriebsteiles (56, 55) angeord­ neten Rollen können als ein erstes Umlenkelement (53, 69) und ein zweites Umlenkelement (51, 71) bezeichnet werden. Ebenso können die auf der dem Antriebsteil (56, 55) abgewandten Stirnseite des Zylinders (62) gelegenen Rollen (67) und (64) als ein drittes Umlenkelement und die auf der dem Antriebsteil (56, 55) zugewandten Stirnseite im ersten Deckel (46) angeordneten Rollen (47, 73) als ein viertes Umlenkelement bezeichnet werden. In gleicher Weise gilt für die Rollen des Linearantrie­ bes gemäß Fig. 1, daß die am Antriebsteil (14, 27) gelagerte erste Rolle als ein erstes Umlenkelement (28) und die am Antriebsteil (14, 27) gelagerte zweite Rolle als ein zweites Umlenkelement (30) bezeichnet werden kann. Die auf der dem Antriebsteil (14, 27) des Hubzylinders (13) abgewandten Stirnsei­ te gelagerte Rolle (20) hat die Funktion eines dritten Umlenkelementes und die auf der dem Antriebs­ teil (14, 27) zugewandten Seite im Gehäuse (32) angeordnete Rolle (2) hat die Funktion eines vierten Umlenkelementes.

Wie bereits erwähnt, dienen die in den beiden Ausführungsbeispielen gezeigten Rollen (in Fig. 1 Rollen 28, 30, 20, 2; in Fig. 3 Rollen 53, 69, 51, 71, 67, 64, 47, 73) als Umlenkelemente für das Zugelement (8 bzw. 60).

Ein Umlenkelement kann als Rollenelement, bestehend aus einer einzigen Rolle oder auch als Rollenelement, bestehend aus zwei oder mehr Rollen mit parallel zueinander und quer zur Bewegungslinie des Antriebs­ teiles angeordneten Achsen bestehen. Als Bewegungs­ linie des Antriebsteiles ist in den Ausführungsbei­ spielen die in Längsrichtung der Kolbenstange (14 bzw. 56) verlaufende Mittelachse der Kolbenstange (14 bzw. 56) zu betrachten.

Bei einem andersartig ausgebildeten Antriebsteil der Antriebseinrichtung ist als Bewegungslinie die Linie zu sehen, an welcher der Kraftangriff am Antriebsteil in Richtung einer gedachten Längsachse mittig erfolgt.

Ein Umlenkelement kann selbstverständlich auch aus einem eine Gleitfläche für das Zugelement aufweisen­ den Körper oder aus mehreren je eine Gleitfläche für das Zugelement aufweisenden Körpern bestehen.

Der Linearantrieb gemäß Fig. 3 kann selbstverständ­ lich auch mit zwei Zugelementen ausgerüstet werden. In einem solchen Fall müßten am Antriebsteil acht Rollen und an den einander abgewandten Stirnseiten der Antriebseinrichtung je vier Rollen angeordnet werden, wobei je zwei Rollen auf einer Achse drehbar gelagert sind.

Als Antriebseinrichtung kann ein Hubzylinder, wie z.B. ein Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinder oder auch eine elektrische Antriebseinrichtung dienen.

Es ist selbstverständlich auch möglich, die Befesti­ gungspunkte (in den Ausführungsbeispielen 1 und 3 Befestigungspunkte 7 und 11 bzw. 57 und 49) nicht bezüglich der Führungseinrichtung ortsfest anzuord­ nen, sondern die Befestigungspunkte für die beiden Enden des Zugelementes am Antriebsteil (Kopfteil) vorzusehen. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Rollen am Antriebsteil und an den Stirnseiten dann jedoch so bemessen, daß die Stränge des Zugelementes im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. In einem solchen Fall wird im Bereich der einander abgewandten Stirnseiten der Antriebseinrichtung je eine weitere Rolle angeordnet. Das Zugelement verläuft dann zusätzlich über diese beiden weiteren Rollen, wodurch sich ein größeres Übersetzungsver­ hältnis ergibt (Flaschenzugprinzip).

Claims (22)

1. Linearantrieb mit folgenden Merkmalen:

• a) Es ist eine vorzugsweise als Hubzylinder ausgebildete Antriebseinrichtung (13) mit einem angetriebenen, eine Hubbewegung ausfüh­ renden Antriebsteil (15, 14, 27) vorgesehen;
• b) das Antriebsteil (15, 14, 27) dient zum Antrieb eines Mitnehmers (9), der auf einer Führungseinrichtung (32) in Richtung der Längsachse der Antriebseinrichtung (13) relativ zur Führungseinrichtung (32) bewegbar ist;
• c) die Antriebseinrichtung (13) ist bezüglich der Führungseinrichtung (32) ortsfest angeord­ net;
• d) zur Übertragung der Bewegung des Antriebstei­ les (15, 14, 27) auf den Mitnehmer (9) dient ein Umschlingungsgetriebe;
• e) das Umschlingungsgetriebe besteht aus einem Zugelement (8), einem am Antriebsteil (14, 15, 27) angeordneten ersten Umlenkelement (28) und einem am Antriebsteil (15, 14, 27) angeordneten zweiten Umlenkelement (30);
• f) das Zugelement (8) ist mit seinem einen Ende an einem ersten Befestigungspunkt (11) und mit seinem anderen Ende an einem zweiten Befestigungspunkt (7) befestigt, wobei das Zugelement (8) über das erste Umlenkelement (28) und das zweite Umlenkelement (30) geführt ist; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• g) auf der dem Antriebsteil (15, 14, 27) abge­ wandten Stirnseite der Antriebseinrichtung (13) ist ein bezüglich der Führungseinrich­ tung (32) ortsfest angeordnetes drittes Umlenkelement (20) vorgesehen;
• h) auf der dem Antriebsteil (15, 14, 27) zuge­ wandten Stirnseite der Antriebseinrichtung (13) ist ein bezüglich der Führungseinrichtung (15, 14, 27) ortsfest angeordnetes viertes Umlenkelement (2) vorgesehen;
• i) das erste Umlenkelement (28) und das zweite Umlenkelement (30) sind im Bereich der Bewegungslinie des Antriebsteiles (15, 14, 27) der Antriebseinrichtung (13) gelagert,;
• k) das Zugelement (8) ist zusätzlich über die im Bereich der Stirnseiten der Antriebseinrich­ tung (13) angeordneten Umlenkelemente (20, 2) geführt.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebseinrichtung aus einem Hubzylinder (13) besteht, welcher eine als Antriebsteil dienende mit einem Kolben (15) verbundene Kolbenstange (14) aufweist.

3. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Umlenkelement (28) und das zweite Umlenkelement (30) hintereinanderliegend direkt am Antriebsteil (15, 14, 27) angeordnet sind.

4. Linearantrieb nach wenigstens der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Umlenkelement (28) und das zweite Umlenkelement (30) nebeneinanderliegend direkt am Antriebsteil (15, 14, 27) angeordnet sind.

5. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander verlaufende Zugelemente vorgesehen sind, wobei je ein Zugelement über je ein der parallel zueinander angeordneten und nebeneinanderliegenden Umlenkelemente am An­ triebsteil geführt ist.

6. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement als Rollenelement ausgebildet ist.

7. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement aus wenigstens einem eine Gleitfläche für das Zugelement aufweisenden Körper besteht.

8. Linearantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Rollenelement aus einer Rolle (28 bzw. 30 bzw. 20 bzw. 2) besteht.

9. Linearantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Rollenelement aus zwei oder mehr Rollen mit parallel zueinander und quer zur Bewegungslinie des Antriebsteiles angeordneten Achse besteht.

10. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) Am Antriebsteil (56, 55) ist ein erstes Umlenkelement angeordnet, welches aus zwei symmetrisch zur Längsachse des Antriebsteiles (56, 55) angeordneten Rollen (53, 69) besteht;
• b) am Antriebsteil (56, 55) ist ein zweites Umlenkelement angeordnet, welches aus zwei symmetrisch zur Längsachse des Antriebsteiles angeordneten Rollen (51, 71) besteht;
• c) auf der dem Antriebsteil (56, 55) abgewandten Stirnseite der Antriebseinrichtung ist ein aus zwei Rollen (67, 64) bestehendes drittes Umlenkelement angeordnet, welches bezüglich der Führungseinrichtung (61) ortsfest angeord­ net ist;
• d) auf der dem Antriebsteil (56, 55) zugewandten Stirnseite der Antriebseinrichtung ist ein aus zwei Rollen (47, 73) bestehendes viertes Umlenkelement angeordnet, welches bezüglich der Führungseinrichtung (61) ortsfest angeord­ net ist;
• e) ausgehend von einem ersten Befestigungspunkt (57) des Zugelementes (60) ist das Zugelement (60) über das am Antriebsteil (56, 55) angeordnete erste Umlenkelement (53, 69), das auf der dem Antriebsteil (56, 55) abgewandten Stirnseite des Zylinders (62) gelegene dritte Umlenkelement (64, 67), das auf der dem Antriebsteil (56, 55) zugewandten Stirnseite des Zylinders (62) gelegene vierte Umlenkele­ ment (47, 73) und das am Antriebsteil (56, 55) angeordnete zweite Umlenkelement (71, 51) zum zweiten Befestigungspunkt (49) des Zugelementes (60) hingeführt.

11. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Rollen (53, 51) bzw. (69, 71) hinterein­ anderliegend direkt am Antriebsteil (56, 55) angeordnet sind.

12. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Rollen nebeneinanderliegend direkt am Antriebsteil (56, 55) angeordnet sind.

13. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander verlaufende Zugelemente vorgesehen sind, wobei je ein Zugelement über je zwei parallel zueinander angeordnete und neben­ einanderliegende Rollen am Antriebsteil (56, 55) geführt sind.

14. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (13) mit dem Antriebs­ teil (15, 14, 27) und das Umschlingungsgetriebe (8, 28, 30, 20, 2) in einem geschlossenen Gehäuse (32, 1, 21) angeordnet sind und daß der mit dem Umschlingungsgetriebe (8, 28, 30, 20, 2) verbundene Mitnehmer (9) durch einen in einer Wand des Gehäuses (32, 1, 21) vorgesehenen, in Richtung der Längsachse der Antriebseinrichtung (15, 27, 14) verlaufenden Schlitz aus dem Gehäuse (32, 1, 21) herausgeführt ist.

15. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (32, 1, 21) Mittel vorgesehen sind, die zur Führung und Abstützung des das Umlenkele­ ment (28, 30) bzw. des die Umlenkelemente tragenden Kopfteiles (27) des Antriebsteiles (15, 14, 27) über den gesamten Bereich seiner axialen Erstreckung dienen.

16. Linearantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel zum Führen und Abstützen des Kopfteiles (27) aus in Richtung der Längsachse des Gehäuses (32, 1, 21) verlaufenden, im Gehäuse (32, 1, 21) angeordneten Schienen und dem Profil der Schienen angepaßten, am Kopfteil (27) angeordneten Gegenprofilen bestehen.

17. Linearantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schienen von den die Antriebs­ einrichtung (13) mit dem Gehäuse (32, 1, 21) verbindenden Zugankern (38, 40, 41, 43) und die den Profilen der Zuganker (38, 40, 41, 43) angepaßten Gegenprofile von an den parallel zueinander und in Richtung der Längsachse der Zuganker (38, 40, 41, 43) verlaufenden äußeren Kanten des Kopfteiles (27) vorgesehenen Ausneh­ mungen gebildet werden.

18. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungseinrichtung für den Mitnehmer (9) die den in einer Wand (45) des Gehäuses (32, 1, 21, 45) angeordneten Schlitz begrenzenden Kanten (35, 37) dienen, welche in nutartige Ausnehmungen (34, 36) des Mitnehmers (9) eingreifen.

19. Linearantrieb nach wenigstens der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für den Mitnehmer (9) nach Art einer Schwalbenschwanzführung (34, 36, 35, 37) ausge­ bildet ist.

20. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Befestigungspunkt (11) für das eine Ende des Zugelementes (8) und der zweite Befesti­ gungspunkt (7) für das andere Ende des Zugelemen­ tes (8) bezüglich der Führungseinrichtung (32) ortsfest angeordnet sind.

21. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Befestigungspunkt für das eine Ende des Zugelementes und der zweite Befestigungspunkt für das andere Ende des Zugelementes am Antriebs­ teil der Antriebseinrichtung angeordnet sind.

22. Linearantrieb nach wenigstens einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom ersten Befestigungspunkt (11) des Zugelementes (8) das Zugelement (8) über das am Antriebsteil (15, 14, 27) angeordnete erste Umlenkelement (28), das auf der dem Antriebsteil (15, 14, 27) abgewandten Stirnseite der Antriebs­ einrichtung (13) gelegene dritte Umlenkelement (20), das auf der dem Antriebsteil (15, 14, 27) zugewandten Stirnseite der Antriebseinrichtung (13) gelegene vierte Umlenkelement (2) und das am Antriebsteil (15, 14, 27) angeordnete zweite Umlenkelement (30) zum zweiten Befestigungspunkt (7) des Zugelementes (8) hin geführt ist.