DE4226604A1

DE4226604A1 - Linearantrieb mit Klemmschienen und Bremseinheiten

Info

Publication number: DE4226604A1
Application number: DE19924226604
Authority: DE
Inventors: Heinz Podlesak
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1994-02-17

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit Klemmschienen und Bremseinheiten, insbesondere eine Vorrichtung zum Befestigen einer Profil-Schiene an einem längsseitig geschlitzten Zylinderrohr eines kolbenstangenlosen Linearantriebs mit einem Kolben.

Derartige Klemm-Vorrichtungen bzw. Klemm-Schienen an einem Zylinderkörper der o.g. Art sind aus der europäischen Patentanmeldung 0 442 859 A1 bekannt. In dieser Anmeldung befindet sich an der Außenwand des Zylinders eine bzw. zwei parallel zur Längsachse des Zylinders verlaufende Nuten, in die zur Befestigung einer Einrichtung stegartige Nocken in die Nuten eingreifen, wobei die Einrichtung mit Hilfe von keilförmigen Schienen, die parallel zur Längsachse des Zylinders verlaufen, mittels von Schrauben an der Außenwand des Zylinderkörpers festgeklemmt werden. Die Klemmschiene wird also parallel zur Längsachse des Zylinders mit Schrauben und einem keilförmigen, stegartigen Zapfen mit Hilfe der Nut in der Zylinderwand an der Zylinderwand befestigt.

Nachteilig an dieser Konstruktion ist es, daß die Klemmschiene durch einen oder mehrere Keile vom Zylinderkörper abgedrückt wird, so daß sich Fertigungstoleranzen negativ auf die Maßhaltigkeit der an der Klemmschiene befestigten Einrichtungen auswirkt. Ferner erfolgt die Keilverspannung an der Außenfläche des Zylinderkörpers, was zu Beschädigungen dieser Fläche führen kann. Des weiteren ist es umständlich die Klemmschiene vor der Montage der Zylinderdeckel einzuschieben, so daß hier eine einfachere Lösung gefragt ist. Außerdem ist mit der aus dem Stand der Technik bekannten Klemmschiene die gesamte Seite des Zylinderkörpers an dem die Klemmschiene angeklemmt ist, verbaut, so daß eine weitere Verwendung zur Befestigung anderer Gerätschaften unmöglich ist.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemm-Schiene zur Aufnahme einer Führungseinheit und einer Bremseinheit bereitzustellen, die mit hoher Präzision einfach zu montieren und kostengünstig in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen einer Profil-Schiene an einem längsseitig geschlitzten Zylinderrohr eines Linearantriebs mit einem kolbenstangenlosen Kolben ist dadurch gekennzeichnet, daß die Profil-Schiene aus zwei Teilen besteht und durch ein Halteelement an die Außenseite des Zylinderkörpers angeklemmt wird; die Profil-Schienen an einer Seite beider Teile ein Klemmprofil aufweisen, daß in eine Profil-Nut des Zylinderkörpers einkippt, so daß die Profilschiene beim Spannen des Halteelements in Richtung des Zylinderkörpers gezogen wird; auf der Oberkante des ersten Teiles der Profil-Schiene eine Führungswelle angebracht ist, die durch mindestens zwei Halteelemente lösbar befestigt ist.

Ein wesentliches vorteilhaftes erfindungsgemäßes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Profil-Schiene aus zwei Teilen besteht, die durch ein Halteelement, z. B. einer Schraube, zusammengefügt und verklemmt wird. Dabei ist es von Vorteil, daß die Schraube durch das erste und das zweite Teil der Profil-Schiene hindurchragt und das Gewinde der Schraube in einem Sacklochgewinde in der Führungswelle eingreift. Diese Lösung ist deshalb so vorteilhaft, weil mit praktisch einem Halteelement alle drei Konstruktionselemente, der erste Teil, der zweite Teil und die Führungsschiene mit einem Halteelement zusammengehalten werden können und am Zylinderrohr angeklemmt sind. Sinnvoll ist es natürlich nur, wenn entlang der Führungsschiene mehrere Schrauben vorgesehen sind, die die Führungsschiene lösbar an der Profil-Schiene befestigen.

Vorteilhafter Weise sollte die Teilung der Profil-Schiene in zwei Teile an der Stelle vorgenommen werden, die in etwa in der Mitte der Anschlagfläche (B) des Zylinderkörpers liegt.

Von großer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist es, daß ein Teil, entweder das erste oder das zweite Teil der Profil-Schiene einen schräg nach oben weisenden Vorsprung aufweist, der in eine entsprechende Profil-Nut des Zylinderkörpers eingekippt wird. Dazu ist es notwendig, daß der Vorsprung eine Schräge aufweist, die an der dazu passenden, gegenüberliegenden Fläche der Profil-Nut anliegt und so der Spannkraft des Halteelements einerseits entgegenwirkt und andererseits die Profil-Schiene an den Zylinderkörper heranzieht.

Ferner ist es vorteilhaft, die Führungswelle für den kugelgelagerten Schlitten auf der Oberkante des ersten Teils der Profil-Schiene in einem zur Führungswelle passenden Bett zu lagern.

Ein weiterer wesentlicher erfindungsgemäßer Schritt ist darin zu sehen, daß an der dem Klemmprofil gegenüberliegenden Seite mindestens ein Bremsflansch angebracht ist, auf den die am kugelgelagerten Schlitten befestigten Bremsbacken einwirken können. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die gesamte Bremseinheit auf einer Seite des Zylinderkörpers anzubringen. Bei größeren Bremsleistungen sind mindestens zwei Bremseinheiten vorzusehen, die auf beiden Seiten des Bremszylinderkörpers an den Profil-Schienen angebracht werden können. Die Ausbildung des Bremsflansches richtet sich nach dem Anwendungsfall. Hierbei ist es bei platzsparenden Konstruktionen vorteilhaft, den Bremsflansch U-förmig auszubilden, um somit die Bremseinheit oberhalb des Zylinderkörpers anzubringen.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im nun Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt.

Fig. 1 einen Linearantrieb (1) in Seitenansicht, mit dem Zylinderrohr (4) und dem kugelgelagerten Schlitten (2);

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1 für eine erfindungsgemäße Lösung der Klemmvorrichtung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1 mit einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung an der an jeder Seite des Zylinders eine Bremseinheit vorgesehen ist;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1 mit zwei Bremseinheiten am unteren Teil (29) der Profil-Schiene;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1 mit einer Bremseinheit am ersten Teil (28) der Profil-Schiene oberhalb des Zylinderkörpers (18).

In Fig. 1 wird in einer Seitenansicht der prinzipielle Aufbau eines Linearantriebs 1 schematisch wiedergegeben. Der Druckmittelzylinder weist ein Zylinderrohr 4 auf, das endseitig durch Zylinderdeckel 15 abgeschlossen ist. Die Zylinderdeckel 15 vermitteln zugleich die Druckmittelzuführungen zu den beiderseits eines Kolbens 3 befindlichen Beaufschlagungsräume. Das Zylinderrohr 4 weist einen etwa quadratischen Querschnitt auf und ist mit einer exzentrisch angeordneten Zylinderbohrung 16 versehen. In die Außenwandung des Zylinders 4 sind mehrere, hier nicht weiter interessierende Halterungs- und Führungsnuten 17 eingearbeitet. Die in Versatzrichtung der Zylinderbohrung 16 liegende Zylinderwandung des Zylinderrohrs 4 ist vermittels eines parallel zur Zylinderachse 19 verlaufenden Schlitzes 20 aufgeschnitten. Der Kolben 3 ist axial relativ langgestreckt ausgebildet und weist nahe seiner beiden Enden je eine Kolbendichtung zur Begrenzung der Beaufschlagungsräume auf. Im Bereich zwischen den Kolbendichtungen ist der Kolben 3 mit einem stegartigen Kraftübertragungs-Element 9 versehen, welches den Schlitz 20 durchragt und den Kolben 3 mit einem Zylinderrohr außenseitig vor dem Schlitz 20 befindlichen Mitnehmer, der aus mehreren Teilen 5, 8 besteht, verbindet.

Der kugelgelagerte Schlitten 2 bewegt sich infolge der Bewegung des Kolbens 3 und der Mitnehmervorrichtung entlang der im vorliegenden Fall rund ausgebildeten Führungsschienen 21 parallel zur Längsachse 19 des Zylinderrohrs.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung der Profil-Schiene, die aus zwei Teilen 28, 29 besteht, gezeigt. Das Aufnahmeprofil des ersten Teils 28 der Profil-Schiene ist an die Fläche (A) des Zylinderkörpers 18 und das Klemmprofil des zweiten Teils 29 der Profil-Schiene an die Fläche (B) des Zylinderkörpers angeklemmt. Die Teilung der Profil-Schiene in zwei Teile 28, 29 ist in vorteilhafter Weise so vorgenommen, daß die Trennlinie der beiden Teile in etwa in der Mitte der Fläche (B) zu liegen kommt. Um Verschiebungen der Profil-Schiene als Ganzes von vornherein zu unterbinden beschreibt die Teilungslinie (C) eine stufenförmige Linie. Am oberen Ende weist das erste Teil 28 der Profil-Schiene ein Bett 37 auf, das im wesentlichen die Form der Führungswelle 21 annimmt. In jedem Falle sollte aber dieses Bett zwei Auflagepunkte für die Führungswelle 21 aufweisen, um der Führungswelle einen sicheren und genauen Sitz zu bieten.

Je nach Anzahl der Halteelemente 27 bzw. in diesem Falle der Schrauben befinden sich in der Führungswelle 21 entsprechende Gewindebohrungen, die als Sackloch-Gewinde ausgeführt sind. Die Gewinde 30 der Schrauben 27 greifen in die Gewindebohrungen der Führungswelle 21 ein, wodurch die Führungswelle auf das Bett 37 gespannt wird.

Durch beide Teile 28, 29 der Profil-Schiene geht eine Bohrung mit gemeinsamer Mittelachse hindurch, so daß das Halteelement 27 zum Festklemmen der Profilschiene bzw. Festschrauben der Führungswelle herangezogen wird. Der erfindungsgemäße Zapfen 32 am zweiten Teil 29 der Profil-Schiene wird in die längsverlaufende Nut 17 im Zylinderkörper 18 bei der Montage durch eine leichte Kippbewegung eingekippt. Das Besondere an diesem erfindungsgemäßen Zapfen 32 ist es, daß er eine Schräge aufweist, die an der gegenüberliegenden Schräge der Nut 17 aufliegt und bei Verspannung des Halteelements 27 die gesamte Profil-Schiene an den Zylinderkörper 18 heranzieht, und somit ständig eine genaue Lage auf den Flächen (A) und (B) des Zylinderkörpers 18 gewährleistet. Dieses ist ein bedeutender Vorteil im Vergleich zum bekannten Stand der Technik, in dem der Abstand der Anschlagflächen sich nach Maßgabe der Toleranzen richtet.

Dieses Konstruktions-Ausführungsbeispiel gewährleistet also eine präzise und einfache Montage einer Vorrichtung, die geeignet ist eine Führungswelle 21 aufzunehmen, die wiederum ein Kugellager 24 führt, das in einer Halterung für den Schlitten zwei des Linearantriebs 1 vorgesehen ist. Der von den Führungswellen 21 geführte kugelgelagerte Schlitten 2 besteht im wesentlichen aus einer Abdeckplatte 14 und 4 Kugellagergehäusen 22, 23, wobei zwei auf einer Seite des Zylinderkörpers 18 liegende Gehäuse 22 fest unterhalb der Abdeckplatte 14 montiert sind und die beiden gegenüberliegenden Gehäuse 23 mit Hilfe eines Bolzens 25 beweglich gelagert sind.

Der Schlitten 2 wird durch die Bewegung des Kolbens 3 über eine hier nicht näher beschriebene Mitnehmervorrichtung transportiert.

In Fig. 3 wird ein Ausführungsbeispiel einer Profil-Schiene mit zwei Bremseinrichtungen an jeder Profil-Schiene gezeigt. Das erste Teil 28 der Profil-Schiene weist an der dem Klemmprofil gegenüberliegenden Seite einen Bremsflansch 34 auf, auf den die Bremsbacken 35 einer Bremseinheit einwirken. Die Bremseinheit selbst kann sowohl elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Das Gehäuse 40 der Bremseinheit ist mittels Schrauben 41 unterhalb der Abdeckplatte 14 des Schlittens 2 befestigt.

In Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel zweier Bremseinheiten auf einer Seite des Zylinderkörpers dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der untere Teil 29 mit zwei Bremsflanschen 34 ausgerüstet, um somit eine größere Bremsleistung zu erzielen. Die übrige Konstruktion ist entsprechend der aus Fig. 2 und 3.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremseinheit, für den Fall, daß seitlich des Zylinderkörpers 18 nur wenig Platz zur Verfügung steht. In diesem Falle ist der Bremsflansch 34 an dem ersten Teil 28 der Profil-Schiene U-förmig, nach oben gebogen, ausgebildet, so daß die Bremseinheit mit den Bremsbacken 35 oberhalb des Zylinderkörpers 18 angeordnet ist. Das Bremsbackengehäuse 42 wird mittels einer Schraube 43 zusammengehalten.

Mit den oben beschriebenen Ausführungsformen der Klemmvorrichtung der Profil-Schiene an den Zylinderkörper 18 ist eine Möglichkeit gegeben, die aus zwei Teilen 28, 29 bestehende Profilschiene mühelos und genau zu montieren ohne Demontage des gesamten Zylinders. Ferner werden verschiedene Möglichkeiten von Ausführungsbeispielen einer Bremseinrichtung für den Schlitten 2 gezeigt, die je nach Bedarfsfall platzsparenden eingesetzt werden können.

Kurzfassung

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Klemmvorrichtung einer Profil-Schiene vorgestellt, die es gestattet, drei wesentliche Elemente (28, 29, 21) mit einer Schraube (27) präzise zusammenzuhalten. Ferner werden verschiedene Möglichkeiten einer Bremseinrichtung des Transportschlittens (2) gezeigt.

Bezugszeichenliste

1 Linearantrieb
2 kugelgelagerter Schlitten
3 Kolben
4 Zylinderrohr
5 Bolzen
9 Kraftübertragungs-Element
14 Abdeckplatte
15 Endverschlüsse
16 Zylinderbohrung
17 Nut
18 Zylinderwandung
19 Zylinderachse
20 Zylinderschlitz
21 Führungswelle
22 Kugellagerhalterung (fest)
23 Kugellagerhalterung (beweglich)
24 Kugellager
25 Exzenterschraube
26 Bohrung
27 Schraube
28 Klemmschiene
29 Klemmschiene
30 Gewinde
32 Vorsprung
33 Schräge
34 Bremsflansch
35 Bremsbacken
37 Führungswellen-Bett
40 Bremseinheit-Gehäuse
41 Schraube
42 Gehäuse
43 Schraube
A Anschlagfläche
B Anschlagfläche
C Teilungslinie

Claims

1. Vorrichtung zum Befestigen einer Profil-Schiene an einem längsseitig geschlitzten Zylinderrohr (4) eines kolbenstangenlosen Linearantriebs (1) mit einem Kolben (3), dadurch gekennzeichnet, daß

- die Profil-Schiene aus zwei Teilen (28, 29) besteht und durch ein Halteelement (27) an die Außenseite des Zylinderkörpers (18) angeklemmt ist;
- die Profil-Schienen an einer Seite beider Teile (28, 29) ein Klemmprofil aufweisen, das in eine Profil-Nut (17) des Zylinderkörpers (18) einkippt, so daß die Profil-Schiene beim Spannen des Halteelements (27) in Richtung des Zylinderkörpers (18) gezogen wird;
- auf der Oberkante des ersten Teils (28) der Profil-Schiene eine Führungswelle (21) angebracht ist, die durch mindestens zwei Haltelemente (27) lösbar befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (27) eine Schraube ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (27) durch das erste (28) und das zweite (29) Teil der Profil-Schiene hindurchragt und das Schraubengewinde (30) in das Gewinde in der Führungswelle (21) eingreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Profil-Schiene mehrere Schrauben (27) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Profil-Schiene in zwei Teile (28, 29) an der Stelle vorgenommen ist, die in etwa in der Mitte der Anschlagfläche (B) des Zylinderkörpers (18) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (28) der Profil-Schiene auf der Fläche (A) des Zylinderkörpers (18) aufliegt und das zweite Teil (29) mit einem schräg nach oben weisenden Vorsprung (32) in die Profil-Nut (17) des Zylinderkörpers (18) eingreift.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (32) eine Schräge (33) aufweist, die an der dazu passenden, gegenüberliegenden Fläche der Profil-Nut (17) anliegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswelle (21) auf der Oberkante des ersten Teils (28) der Profil-Schiene in einem zur Führungswelle (21) passendem Bett gelagert wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (22, 23) zur Aufnahme der Linear-Kugellager (24) unterhalb der Deckplatte (14) des Schlittens (2) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halterungen (22) der Linear-Kugellager (24) fest mit der Deckplatte (14) verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halterungen (23) auf einem Bolzen (25) beweglich angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bolzen (25) exzentrisch gelagert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (25) in der Deckplatte (14) des Schlittens (2) drehbar und längsverschieblich gelagert sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (28) der Profil-Schiene an der dem Klemmprofil gegenüberliegenden Seite mindestens einen Bremsflansch (34) aufweist, auf den die am kugelgelagerten Schlitten (2) befestigten Bremsbacken (35) einwirken.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (29) der Profil-Schiene an der dem Klemmprofil gegenüberliegenden Seite mindestens einen Bremsflansch (34) aufweisen, auf den die am kugelgelagerten Schlitten (2) befestigten Bremsbacken (35) einwirken.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinheit auf einer Seite des Zylinderkörpers (18) angebracht ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinheit auf zwei Seiten des Zylinderkörpers (18) angebracht ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinheit oberhalb des Zylinderkörpers (18) angebracht ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch (18), dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsflansch (34) am ersten Klemm-Teil (28) U-förmig ausgebildet ist.