DE4206751A1 - Linearantrieb - Google Patents
LinearantriebInfo
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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
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Description
Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb, mit einem Ge
häuse, das einen Längsschlitz aufweist, mit einem in dem
Gehäuse längsbewegbar angeordneten Antriebsteil, mit einer
außerhalb des Gehäuses angeordneten, sich parallel zur
Bewegungsrichtung des Antriebsteils erstreckenden Längs
führung, an der ein zur Kraftabnahme geeignetes Führungsteil
entlang einer Führungsstrecke in Längsrichtung bewegbar
geführt angeordnet ist, und mit einem das Antriebsteil
mit dem Führungsteil unter Bildung einer gemeinsam längs
beweglichen Bewegungseinheit verbindenden, sich durch den
Längsschlitz hindurch erstreckenden Mitnehmer.
Linearantriebe dieser Art werden auch als Schlitzzylinder
bezeichnet und gehen beispielsweise aus der EP 0 113 790 B1,
der EP 0 157 892 B1 oder der DE 31 24 915 C2 hervor. Bei
diesen ist das Antriebsteil von einem Kolben gebildet,
der durch Beaufschlagung von einem Druckmittel verschoben
wird. Das schlittenartige Führungsteil wird wegen der über
den Mitnehmer erfolgenden Kopplung beim Verschieben des
Antriebsteils synchron mitbewegt. Es dient als Kraftabnahme
und ermöglicht die Anbringung zu bewegender Lasten. Infolge
der externen Längsführung für das Führungsteil bleibt das
Antriebsteil weitestgehend von Verschleiß hervorrufenden
äußeren Einflüssen verschont.
Bei den bekannten Linearantrieben sitzt das Führungsteil
außen auf dem das Antriebsteil enthaltenden Gehäuse, über
spannt den geschlitzten Gehäusebereich und stützt sich
an zu beiden Seiten des Längsschlitzes unmittelbar am Außen
umfang des Gehäuses angeformten Führungsbahnen ab. Zwar
wird durch die damit erzielte Umklammerung einem Aufweiten
des Gehäuses bei hoher Innendruck-Beaufschlagung entgegen
gewirkt. Andererseits treten dabei jedoch im Bereich des
Führungskontaktes hohe Querkräfte auf, die ein Klemmen
verursachen können und eine Beeinträchtigung der Funktions
fähigkeit, zumindest aber einen erhöhten Verschleiß der
Führungsbestandteile nach sich ziehen. Ein Klemmen läßt
sich zwar weitestgehend vermeiden, wenn im Bereich des
Führungskontaktes ausreichend Spiel zur Verfügung gestellt
wird. Abgesehen von dem dann nicht mehr vorhandenen Klammer
effekt geht dies allerdings zu Lasten der Führungsgenauig
keit. Bei durch einen zu transportierenden Gegenstand hoch
beanspruchtem Führungsteil wirken sich Instabilitäten bis
hinein zum Antriebsteil aus, weshalb in der EP 0 113 790 B1
oder in der EP 0 157 892 B1 zwischengeschaltete Kupplungen
vorgeschlagen werden, die das Führungsteil und das Antriebs
teil in gewissem Maße voneinander entkoppeln. Abgesehen
von diesen Unzulänglichkeiten ist die Herstellung der Füh
rungsbahnen am Gehäuse mit nicht unerheblichem Aufwand
verbunden, und im Verschleißfalle ist es schwierig, die
Führungsbahnen zu reparieren.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linear
antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem
das Führungsteil auf kostengünstige Weise unabhängig von
der Innendruck-Beaufschlagung des Gehäuses auch bei schweren
Transportlasten präzise geführt ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Längsführung
als Stangenführung ausgebildet ist, die mindestens eine
mit radialem Abstand zum Gehäuse neben diesem angeordnete,
entlang ihrer Führungsstrecke ringsum freiliegende Führungs
stange aufweist, welche vom Führungsteil umgriffen wird.
An die Stelle aufwendig an das Gehäuse anzuformender Führungs
bahnen tritt nun eine Stangenführung, die unabhängig vom
Gehäuse hergestellt werden kann, so daß sich der Gehäuse
aufbau vereinfacht. Eine Führungsstange läßt sich darüber
hinaus mit relativ einfachen Mitteln sehr präzise bearbeiten,
so daß eine hohe Führungsgenauigkeit erzielt wird. Durch
das seitliche Abrücken vom Gehäuse wird die Leichtgängigkeit
der Führung selbst bei hoher Innendruck-Beaufschlagung
des Gehäuses nicht beeinträchtigt. Da das Gehäuse vom Füh
rungsteil nicht notwendigerweise umgriffen werden muß,
lassen sich dazuhin kompakte Querabmessungen realisieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen aufgeführt.
Es wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Stangen
führung eine einzige Führungsstange enthält. Es entfällt
eine zusätzliche Relativjustierung, wie sie bei Verwendung
mehrerer Führungsstangen unter Umständen notwendig ist.
Auch lassen sich damit besonders kompakt bauende Linear
antriebe verwirklichen.
Vor allem bei Verwendung einer einzigen Führungsstange
empfiehlt sich die Verwendung einer Führungsstange mit
unkreisförmigem Querschnitt, wodurch sich bei entsprechend
angepaßter Gestaltung des Führungsteils für dieses eine
automatische Verdrehsicherung ergibt. Pendelbewegungen
des Führungsteils um seine Längsachse sind dadurch ausge
schlossen, womit auch das über den Mitnehmer angehängte
Antriebsteil an Seitwärtsbewegungen gehindert ist, was
die an letzterem angeordneten Dichtelemente schont. Als
Führungsstange wird vorzugsweise eine Mehrkant-Profilstange
verwendet, bei der es sich insbesondere um eine Vierkant-
Profilstange handelt.
Um für alle Belastungsfälle gerüstet zu sein, wird vorge
schlagen, das Führungsteil mit einer die Führungsstange
über deren gesamten Umfang formschlüssig umgreifenden Füh
rungseinrichtung auszustatten. Das Führungsteil kann sich
hier an der Führungsstange gegen Seitenkräfte von praktisch
jedweder Art und Richtung optimal abstützen.
Zur Befestigung der Führungsstange am Gehäuse des Linear
antriebes wird die Verwendung zweier Halter empfohlen,
die einander gegenüber in Bewegungsrichtung der Bewegungs
einheit beabstandet am Gehäuse festgelegt sind und die
die Führungsstange tragen, wobei sich die vom Führungsteil
überstreichbare Führungsstrecke zwischen den beiden Haltern
befindet. An mindestens einem Halter ist zweckmäßigerweise
ein in den Weg des Führungsteils ragender Hubbegrenzungs
anschlag vorgesehen, der unmittelbar von einer Partie des
Halters gebildet sein kann. Vermittels der Halter läßt
sich vorzugsweise die Länge der Führungsstrecke variabel
einstellen, um den jeweiligen Anforderungen der Praxis
gerecht werden zu können.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Linear
antriebs in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 den Linearantrieb aus Fig. 1 in Seitenansicht,
teilweise nach Art eines Längsschnittes gemäß
Schnittlinie II-II aus Fig. 3 aufgebrochen, wobei
zur Verdeutlichung einer Bauvariante die Führungs
stange eine andere Montagelage innehat,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Linearantrieb aus
Fig. 2 gemäß Schnittlinie III-III und
Fig. 4 eine weitere Bauform des Linearantriebes mit
zwei Führungsstangen, im Querschnitt und stark
schematisiert.
Die Fig. 1 bis 3 werden nachfolgend einheitlich erläutert.
Auf die sich wegen der unterschiedlichen Montagelage der
Führungsstange ergebenden Unterschiede wird später detail
liert eingegangen.
Der beispielsgemäße Linearantrieb besitzt ein außen im
wesentlichen quaderförmig konturiertes Gehäuse 1 mit linearer
Erstreckung. Es verfügt im Bereich der beiden axialen Stirn
seiten über lösbar angesetzte Gehäusedeckel 2. Im Innern
des Gehäuses 1 ist ein sich axial erstreckender Gehäuse
raum 3 ausgebildet, der bevorzugt kreisförmig konturiert
ist. In ihm ist ein Antriebsteil 4 aufgenommen, das axial
gemäß Doppelpfeil 5 hin und her verschiebbar ist.
Der beispielsgemäße Linearantrieb wird fluidisch und dabei
vor allem pneumatisch betätigt. Das Gehäuse 1 ist deshalb
ein Zylindergehäuse, und das Antriebsteil 4 ist von einem
Kolben gebildet. Vom Antriebsteil 4 getragene ringförmige
Dichtelemente 6, die dichtend mit der Wand des Gehäuse
raumes 3 zusammenarbeiten, bewirken eine fluiddichte Unter
teilung des Gehäuseraumes 3 in zwei auf entgegengesetzten
Seiten des Antriebsteils 4 angeordnete Arbeitsräume 7, 7′.
Zwei Druckmittelanschlüsse 8, 8′, die bevorzugt an einem
der Gehäusedeckel 2 ausgebildet sind, ermöglichen eine
Druckmittelzufuhr und/oder -abfuhr bezüglich der Arbeits
räume 7, 7′. Interne Druckmittelkanäle 12, 12′ stellen die
Verbindung zwischen den Druckmittelanschlüssen 8, 8′ und
den Arbeitsräumen 7, 7′ her. Durch an sich bekannte Zufuhr
und Abfuhr von Druckmittel kann so das Antriebsteil 4 gemäß
Doppelpfeil 5 linear verschoben werden.
An einer Stelle seines Umfanges verfügt das Gehäuse 1 über
einen Längsschlitz 13. Er erstreckt sich entlang des Gehäuse
raumes 3. Ein am Antriebsteil 4 befestigter Mitnehmer 14
ragt durch den Längsschlitz 13 hindurch seitlich aus dem
Gehäuse 1 heraus. An ihn ist außerhalb des Gehäuses 1 ein
schlittenähnliches Führungsteil 15 gekoppelt, das an einer
sich parallel zur Bewegungsrichtung 5 des Antriebsteils
4 erstreckenden Längsführung 16 dieser entlang bewegbar
geführt angeordnet ist. Die außerhalb des Gehäuses 1 ange
ordnete Längsführung 16 ist mit dem Gehäuse 1 fest verbunden
und stellt praktisch einen einheitlichen Bestandteil des
Linearantriebes dar.
Das Führungsteil 15 dient zur Kraftabnahme. Es ist mit
Befestigungsmitteln 17 ausgestattet, hier: Befestigungs
nuten, die das lösbare Anbringen zu transportierender Gegenstände
oder Lasten ermöglichen. Das Führungsteil 15 stellt zusammen
mit dem Mitnehmer 14 und dem Antriebsteil 4 eine einheit
lich linear gemäß Doppelpfeil 5 verlagerbare Bewegungsein
heit 18 dar. Durch Einwirkung auf das im Gehäuse 1 angeord
nete Antriebsteil 4 läßt sich also das außerhalb des Gehäuses
1 angeordnete Führungsteil 15 linear verschieben.
Im Bereich des Längsschlitzes 13 ist das Gehäuse 1 auf
an sich bekannte und beispielsweise in der DE 31 24 915 C2,
EP 0 157 892 B1 oder der EP 0 113 790 B1 beschriebene Art
und Weise abgedichtet. Eine detaillierte Beschreibung er
übrigt sich daher an dieser Stelle, es wird auf die ent
sprechenden Ausführungen in diesen Druckschriften verwiesen.
Nur zusammenfassend sei erwähnt, daß der Längsschlitz 13
vom Gehäuseraum 3 her durch ein im Bereich der Gehäuse
deckel 2 eingespanntes Dichtband 19 abgedeckt ist. Im Be
reich zwischen den beiden stirnseitigen Dichtelementen
6 ist es vom Längsschlitz 13 abgehoben und verläuft durch
eine Durchbrechung 22 des Antriebsteils 4 hindurch. Der
abgehobene Dichtbandbereich verlagert sich zusammen mit
dem Antriebsteil 4 bei dessen Bewegung. Die Arbeitsräume
7, 7′ sind jederzeit zur Umgebung hin abgedichtet, da in
ihrem Bereich das Dichtband 19 den Längsschlitz 13 dichtend
verschließt.
Von der Außenseite des Gehäuses 1 her kann der Längsschlitz
13 noch durch ein Abdeckband 23 abgedeckt sein, das ein
Eindringen von Verunreinigungen verhindert. Es durchquert
den Mitnehmer 14 durch eine mit der Durchbrechung 22 ver
gleichbare Öffnung 24 hindurch, wird also im Bereich der
Bewegungseinheit 18 ebenfalls vom Längsschlitz 13 abge
hoben.
Die Längsführung 16 ist von einer Stangenführung 25 ge
bildet, die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 eine
einzige Führungsstange 26 enthält. Diese verläuft mit ra
dialem Abstand seitlich neben dem Gehäuse 1 und erstreckt
sich parallel zur Bewegungsrichtung 5. Ihre Längsachse
27 verläuft also parallel zur Längsachse 28 des Gehäuses
1.
Die Führungsstange 26 ist beim Ausführungsbeispiel mittels
zweier einander gegenüber in Längsrichtung 27 beabstandeter
Halter 32, 32′ lösbar am Gehäuse 1 festgelegt. Der zwischen
den Haltern 32, 32′ befindliche Abschnitt der Führungsstange
26 bildet die Führungsstrecke 34, die das Führungsteil
15 im Rahmen seiner Bewegung überstreichen kann. An beiden
Haltern 32, 32′ ist ein in den Weg des Führungsteils 15
ragender Hubbegrenzungsanschlag 33 vorgesehen, der am
einfachsten von einer dem Führungsteil 15 zugewandten Partie
oder Fläche des jeweiligen Halters 32, 32′ gebildet ist.
Die Vorgabe des Hubes der Bewegungseinheit 18 erfolgt also
vorteilhafterweise durch Einwirken auf das Führungsteil
15, so daß sich am Antriebsteil 4 entsprechende Vorkehrungen
erübrigen.
Damit die Bewegungseinheit 18 an einer Pendelbewegung um
die Längsachse 27 gehindert ist, verfügt die Führungsstange
26 zweckmäßigerweise zumindest im Bereich der Führungs
strecke 34 über einen unkreisförmigen Querschnitt, und
das Führungsteil 15 ist durch formschlüssigen Kontakt mit
der Führungsstange 26 dieser gegenüber in Umfangsrichtung
bezüglich der Längsachse 27 unverdrehbar fixiert. Der ein
facheren Herstellung wegen besitzt die Führungsstange 26
des Ausführungsbeispiels über ihre gesamte Länge einen
einheitlichen unkreisförmigen Querschnitt. Als optimal
hat sich in dieser Beziehung herausgestellt, die Führungs
stange 26 im Bereich der Führungsstrecke 34 mit einem Vier
eckquerschnitt auszustatten, so daß sie beim Ausführungs
beispiel als Vierkant-Profilstange vorliegt. Wegen der
einfacheren Herstellung und der sich ergebenden gleich
mäßigen Kraftverteilung empfiehlt sich hierbei ein quadra
tischer Stangenquerschnitt. In allen Fällen empfiehlt sich
eine Führungsstange 26 aus Vollmaterial.
Die Führungsstange 26 wird vom Führungsteil 15 umgriffen,
wobei es vorteilhaft ist, wenn, wie abgebildet, ein voll
ständiger Umgriff erfolgt. Letzteres ist möglich, da die
Führungsstange 26 im Bereich der Führungsstrecke 34 über
ihren gesamten Umfang freiliegt und unabgestützt ist. Beim
Ausführungsbeispiel ist das Führungsteil 15 als block-
oder quaderförmiger Körper ausgebildet, der eine axial
durchgehende Stangenaufnahme 35 besitzt, durch welche die
Führungsstange 26 hindurchgesteckt ist. Hierbei wird die
Führungsstange 26 von einer am Führungsteil 15 festgelegten
Führungseinrichtung 36 über den gesamten Umfang unter steti
gem, ein Verdrehen ausschließenden, jedoch ein axiales
Verlagern ermöglichenden Formschlußkontakt umgriffen.
Die Führungseinrichtung 36 enthält beim Ausführungsbeispiel
zwei als Gleitbuchsen ausgebildete Führungsbuchsen 37,
die mit axialem Abstand zueinander in der Stangenaufnahme
35 zum Beispiel durch Einpressen axial unbewegbar festgelegt
sind. Die Führungsbuchsen 37 haben eine Hülsenform, wobei
die Innenkontur komplementär zur Außenkontur der Führungs
stange 26 geformt ist. Anstelle oder zusätzlich zur Gleit
lagerung kann auch eine Wälzlagerung treten, wobei man
zweckmäßigerweise sogenannte Wälzlagerbuchsen verwendet.
Der reduzierten Reibung stehen allerdings in der Regel
höhere Kosten gegenüber.
Um die Führungseinrichtung 36 vor Beschädigungen und Ver
schmutzungen zu schützen, ist es zweckmäßig, sie axial
zwischen zwei Abstreifern 38 anzuordnen, die am Führungsteil
15 festgelegt sind und die Führungsstange 26 koaxial um
schließen. Beim Ausführungsbeispiel sind ringförmige Ab
streifer 38 in die Stangenaufnahme 35 eingesetzt und am
axialen Endbereich des Führungsteils 15 positioniert, wobei
auf jeden Abstreifer 38 nach axial innen eine der beiden
Führungsbuchsen 37 folgt. Die Abstreifer 38 bestehen vorzugs
weise aus Kunststoffmaterial, wobei ihre Innenkontur zweck
mäßigerweise entsprechend der Außenkontur der Führungsstange
26 vorgeformt ist.
Der Verfahrweg der Bewegungseinheit 18 wird durch die beiden
Hubbegrenzungsanschläge 33 vorgegeben. Am Endes des Hubes
fährt das Führungsteil 15 mit einer seiner Stirnflächen
42 auf den in Fahrtrichtung gegenüberliegenden Hubbegren
zungsanschlag 33 auf. Dieser ist beim Ausführungsbeispiel,
wie bereits erwähnt, von der dem Führungsteil 15 zugewandten
Stirnfläche eines jeweiligen Halters 32, 32′ gebildet. Beim
Ausführungsbeispiel läßt sich der Hubweg der Bewegungs
einheit 18 durch stufenlose Vorgabe verschieden langer
Führungsstrecken 34 variabel einstellen, zu welchem Zweck
die beiden Halter 32 in Längsrichtung 28 verstellbar am
Gehäuse 1 angeordnet sind. Darüber hinaus lassen sich die
Axialpositionen der Halter 32, 32′ relativ zur Führungsstange
26 variabel einstellen.
Um nun beispielsweise eine der beiden Endlagen-Vorgaben
der Bewegungseinheit 18 zu verändern, wird der entsprechende
Halter 32′ sowohl gegenüber dem Gehäuse 1 als auch gegen
über der Führungsstange 26 gelöst und sodann in Axialrichtung
gemäß Doppelpfeil 43 (Fig. 2) an die gewünschte Position
relativ zum Gehäuse 1 und zur Führungsstange 26 verschoben.
In Fig. 2 ist die gewählte Position strichpunktiert bei
44 angedeutet. Die Lage der Führungsstange 26 relativ zum
Gehäuse 1 verändert sich hierbei nicht. Eine entsprechende
Einstellung ist auch seitens des anderen Halters 32 möglich.
Auf diese Weise läßt sich sowohl die Länge der Führungs
strecke 34 als auch deren axiale Anordnung in bezug auf
das Gehäuse 1 vorgeben.
Die verstellbare Befestigung der Halter 32, 32′ am Gehäuse
1 ist beim Ausführungsbeispiel unter Vermittlung einer
weiteren Längsführung 45 realisiert. Hierzu trägt das Ge
häuse 1 zwei parallel zueinander verlaufende und vorzugs
weise einstückig angeformte, axial verlaufende Führungs
schienen 46, 46′. Bei dem beispielsgemäßen quaderförmigen
Gehäuse 1 befinden sich die Führungsschienen 46, 46′ beidseits
des Längsschlitzes 13 im Bereich der beiden neben diesem
angeordneten Gehäuse-Längskanten. Die Halter 32, 32′ sind
mit insbesondere klauenförmigen Führungsansätzen 47, 47′
ausgestattet, mit denen sie die beiden Führungsschienen
46, 46′ auf einander entgegengesetzten Seiten umgreifen,
so daß im Normalfall ein Abheben der Halter 32, 32′ von
den Führungsschienen 46, 46′ ausgeschlossen ist. Jeder Füh
rungsansatz 47, 47′ ist mit einer Klemmeinrichtung 48 ausge
stattet, um ihn lösbar mit der jeweils zugeordneten Führungs
schiene 46, 46′ zu verspannen. Bei gelösten Klemmeinrich
tungen 48 läßt sich ein jeweiliger Halter 32, 32′ axial
geführt entlang des Gehäuses 1 verstellen und an der ge
wünschten Position 44 vermittels der Klemmeinrichtung 48
erneut festlegen.
Beim Ausführungsbelspiel übergreifen die Halter 32, 32′
den Längsschlitz 13. Dies hat den vorteilhaften Effekt,
daß das Gehäuse 1 eine Abstützwirkung erfährt, indem es
im Bereich des Längsschlitzes 13 am Aufweiten gehindert
wird. Die Führungsqualität der Stangenführung 25 wird hier
von nicht beeinträchtigt, da die Klammerung ausschließlich
über im Betrieb stationäre Bauteile erfolgt.
Beim Ausführungsbeispiel besitzt das Gehäuse 1 auch im
Bereich der beiden weiteren Gehäusekanten jeweils eine
Führungsschiene 49. Prinzipiell können damit die Halter
32, 32′ an jeder der vier Umfangsseiten des Gehäuses 1 ange
ordnet werden. Es ist dann lediglich durch geeignete Ge
staltung des Mitnehmers 14 dafür zu sorgen, daß der Kraft
schluß zwischen Antriebsteil 4 und Führungsteil 15 vor
handen ist.
Die beispielsgemäße Ausgestaltung hat allerdings den Vorteil
einer quer zur Gehäuse-Längsachse 28 äußerst kompakten
Bauweise. Die Führungsstange 26 liegt dem Längsschlitz
13 radial gegenüber. Sie ist also in einer die Längsachse
28 des Antriebsteils 4 und den Längsschlitz 13 enthaltenden
Axial-Radial-Ebene 50 angeordnet.
Beim Ausführungsbeispiel lassen sich die Halter 32, 32′
an jeder Stelle entlang des Längsschlitzes 13 positionieren.
Infolge des Klammergriffes bleibt die Stangenführung 25
von etwaigen Beanspruchungen des Gehäuses 1 unbeeinflußt,
so daß höchste Präzision gewährleistet ist. Es wäre auch
denkbar, einen jeweiligen Halter axial außerhalb des längs
geschlitzten Gehäuseabschnittes festzulegen, beispiels
weise an den stirnseitigen Gehäusedeckeln 2. Diese Maßnahme
empfiehlt sich vor allem, wenn eine axiale Halterverstellung
nicht erforderlich ist.
Es versteht sich, daß die weitere Längsführung 45 auch
mit lediglich einer Führungsschiene ausgestattet sein kann.
Die Befestigung der Führungsstange 26 am jeweiligen Halter
32, 32′ erfolgt bevorzugt ebenfalls unter Vermittlung von
Klemmeinrichtungen 51. Beim Ausführungsbeispiel verfügt
jeder Halter 32, 32′ über eine axial durchgehende Klemm
öffnung 52, in die die Führungsstange 26 eingesteckt ist.
Im Bereich einer jeweiligen Klemmöffnung 52 ist der Halter
32, 32′ längsgeteilt, so daß ein abnehmbares Halterelement
53 vorliegt. Bei entferntem Halterelement 53 ist die Klemm
öffnung 52 umfangsseitig geöffnet. Indem man das Halter
element 53 in bezug zum jeweils verbleibenden Haltersockel
54 mehr oder wenig verspannt, läßt sich eine in der Klemm
öffnung 52 sitzende Führungsstange 26 radial festklemmen.
Das Halterelement 53 gehört also zur Klemmeinrichtung 51,
wobei zur Aufbringung der Klemmkraft insbesondere mehrere
Klemmschrauben 55 vorgesehen sind, mit denen sich das Halter
element 53 mit dem Haltersockel 54 verspannen läßt.
Bei mit einer quadratischen Vierkant-Führungsstange 26
ausgestattetem Linearmotor kann die entsprechend kontu
rierte Klemmöffnung 52 gemäß Fig. 1 so angeordnet sein,
daß die das Halterelement 53 vom Haltersockel 54 unter
teilende Trennebene 58 parallel zu zwei gegenüberliegenden
Seitenflächen der Klemmöffnung 52 verläuft. Eine Opti
mierung der Klemmung stellt sich allerdings ein, wenn die
Trennebene 58 zwischen zwei sich diametral gegenüberliegen
den Eckenbereichen der Klemmöffnung 52 verläuft, so daß
eine Art Prismenklemmung entsteht. Dies ist beim Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 2 und 3 der Fall. Der Vorteil besteht
hier in einer selbsttätigen, spielfreien Zentrierung beim
Festziehen der Klemmschrauben 55.
Die Halter 32, 32′ bieten sich überdies zur Halterung von
Stoßdämpfern 56 und/oder Näherungsschaltern 57 an. Nähert
sich das Führungsteil 15 einer seiner beiden Endlagen an,
läßt sich mit derartigen Mitteln der Endaufprall verringern
und/oder ein weiterverwertbares Signal erzeugen.
Da das Führungsteil 15 beim Ausführungsbeispiel ausschließ
lich an der Führungsstange 26 abgestützt ist und durch
das Gehäuse 1 keine unmittelbare Abstützung erfährt, sind
Überbestimmungen ausgeschlossen. Das Führungsteil 15 und
seine Bewegungen sind von eventuellen Minimalverformungen
des Gehäuses 1 unbeeinflußt.
Die Stangenführung 25 läßt sich problemlos am Gehäuse 1
anbringen und justieren. Die Bewegungseinheit 18 kann des
halb von einer starren Einheit gebildet sein. Beim Aus
führungsbeispiel sind jedoch nur das Antriebsteil 4 und
der Mitnehmer 14 starr miteinander verbunden, während das
Führungsteil 15 mit dem Mitnehmer 14 ledlglich über eine
Einhängeverbindung 62 gekoppelt ist. Diese kann Axialkräfte
spielfrei übertragen, relative Radialbewegungen sind jedoch
genauso möglich wie Drehbewegungen um die quer zur erwähn
ten Axial-Radial-Ebene 50 verlaufenden Kupplungsachse 63.
Verwirklicht ist die Einhängeverbindung 62 beim Ausführungs
beispiel dadurch, daß der Mitnehmer 14 einen Querstift
64 trägt, der von der zugewandten Unterseite 65 des Führungs
teils 15 her in einen an diesem ausgebildeten, zum Mitnehmer
14 hin offenen Radialschlitz 66 eingreift. Bei der Montage
braucht das Führungsteil 15 nur radial bezüglich der Längs
achse 28 an den Mitnehmer 14 angesetzt werden, um die Ein
hängeverbindung herzustellen.
Bei dem in Fig. 4 abgebildeten Ausführungsbeispiel verfügt
die Stangenführung 25 über zwei parallel und im Abstand
zueinander angeordnete Führungsstangen 26. Sie sind beide
entsprechend der einzigen Führungsstange 26 der anderen
Ausführungsbeispiele an Haltern 32, 32′ festgelegt. Infolge
der erhaltenen Zweifach-Führung kann zum Erhalt einer Verdreh
sicherung auf unkreisförmige Stangenkonturen verzichtet
werden, so daß beispielsgemäß Rundstangen mit kreisförmi
gem Querschnitt vorgesehen sind. Gegenüber dieser prinzi
piell möglichen Ausführungsform hat aber ein Linearantrieb
mit lediglich einer Führungsstange 26 beträchtliche Vorteile,
da, abgesehen vom geringeren Materialaufwand, eine Relativ
justierung zwischen mehreren Führungsstangen 26 entfällt.
Claims (16)
1.Linearantrieb, mit einem Gehäuse (1), das einen Längs
schlitz (13) aufweist, mit einem in dem Gehäuse (1) längs
bewegbar angeordneten Antriebsteil (4), mit einer außerhalb
des Gehäuses (1) angeordneten, sich parallel zur Bewegungs
richtung (5) des Antriebsteils (4) erstreckenden Längs
führung (16), an der ein zur Kraftabnahme geeignetes Füh
rungsteil (15) entlang einer Führungsstrecke (34) in Längs
richtung (27) bewegbar geführt angeordnet ist, und mit
einem das Antriebsteil (4) mit dem Führungsteil (15) unter
Bildung einer gemeinsam längsbeweglichen Bewegungseinheit
(18) verbindenden, sich durch den Längsschlitz (13) hindurch
erstreckenden Mitnehmer (14), dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsführung (16) als Stangenführung (25) ausgebildet
ist, die mindestens eine mit radialem Abstand zum Gehäuse
(1) neben diesem angeordnete, entlang ihrer Führungsstrecke
(34) ringsum freiliegende Führungsstange (26) aufweist,
welche vom Führungsteil (15) umgriffen wird.
2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stangenführung (25) eine einzige Führungsstange
(26) enthält.
3. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stangenführung (25) mehrere und insbesondere zwei
parallel und im Abstand zueinander angeordnete Führungs
stangen (26) enthält.
4. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungsstange (26), zumindest
im Bereich der Führungsstrecke (34), einen unkreisförmigen
Querschnitt aufweist.
5. Linearantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der unkreisförmige Querschnitt als insbesondere regel
mäßiger und vorzugsweise viereckiger Mehreckquerschnitt
ausgebildet ist.
6. Linearantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsstange (26) von einer Mehrkant-Profilstange
gebildet ist.
7. Linearantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsstange (26) von einer Vierkant-Profilstange
mit quadratischem Querschnitt gebildet ist.
8. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führungsteil (15) durch formschlüssi
gen Kontakt mit der Führungsstange (26) dieser gegenüber
in Umfangsrichtung unverdrehbar fixiert ist.
9. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führungsteil (15) eine die Führungs
stange (26) insbesondere über deren gesamten Umfang form
schlüssig umgreifende Führungseinrichtung (36) aufweist.
10. Linearantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung (36) mindestens eine als Gleit-
oder Wälzlagerbuchse ausgebildete Führungsbuchse (37) ent
hält, die die Führungsstange (26) koaxial vollständig um
schließt.
11. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (26) über
zwei einander gegenüber in Bewegungsrichtung (5) der Be
wegungseinheit (18) beabstandete Halter (32, 32′) am Gehäuse
(1) festgelegt ist, zwischen denen sich die Führungsstrecke
(34) befindet.
12. Linearantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß an mindestens einem Halter (32, 32′) ein in den Weg
des Führungsteils (15) ragender Hubbegrenzungsanschlag
(33) vorgesehen ist.
13. Linearantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zur variablen Vorgabe verschieden langer Führungsstrecken
(34) mindestens ein Halter (32, 32′) in Bewegungsrichtung
(5) der Bewegungseinheit (18) verstellbar am Gehäuse (1)
und ferner die Führungsstange (26) in Bewegungsrichtung
(5) der Bewegungseinheit (18) verstellbar an mindestens
einem der Halter (32, 32′) angeordnet ist.
14. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens ein Halter (32, 32′)
axial außerhalb des längsgeschlitzten Gehäuseabschnittes
insbesondere an einem stirnseitigen Gehäusedeckel (2) ange
ordnet ist.
15. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Führungsstange (26) in einer die
Längsachse (28) des Antriebsteils (4) und den Längsschlitz
(13) enthaltenden Axial-Radial-Ebene (50) angeordnet ist,
wobei das Führungsteil (15) dem Längsschlitz (13) radial
gegenüberliegt.
16. Linearantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsteil (15) auf den Mitnehmer (14) lösbar
aufgesetzt und hierbei derart in den Mitnehmer (14) einge
hängt ist, daß in Axialrichtung (28) der Axial-Radial-Ebene
(50) Antriebskräfte übertragbar sind, in Radialrichtung
dieser Ebene jedoch eine relative Ausgleichsbewegung möglich
ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |