DE69314294T3

DE69314294T3 - Gleitstellglied

Info

Publication number: DE69314294T3
Application number: DE69314294T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Hosono; Kouichirou Ishibashi; Koichiro Kanda; Susumu Takada
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2013-06-19
Also published as: EP0603459B1; DE69314294D1; KR940015332A; EP0603459A3; DE69314294T2; EP0603459A2; KR960014636B1; US5363741A; EP0603459B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stellglied für Gleitelemente und insbesondere auf ein Stellglied für Gleitelemente, bei dem Rollenlager in durch einen Zylinderkörper und einen Gleittisch gebildeten Kanälen aufgenommen sind, um die Lastwiderstandscharakteristik des sich bewegenden Gleittisches zu verbessern.

Beschreibung des Standes der Technik:

Wenn ein Werkstück mit großer Genauigkeit durch die Wirkung eines konventionellen Fluiddruckzylinders verschoben wird, wird ein Aufbau verwendet, bei dem Führungsstangen jeweils an Zylinderstangen angeordnet sind und die anzutreibende Platte in Eingriff mit den vorderen Enden sowohl der Kolbenstangen als auch der Führungsstangen gehalten wird. Wenn die Platte unter der Betätigung des Zylinders verschoben wird, wird die Platte durch die Führungsstangen geführt und die Führungsstangen tragen oder halten vorteilhafterweise einen Teil einer Last, so daß die Beförderung des Werkstücks oder dergleichen mit relativ zufriedenstellender Genauigkeit erfolgt.
In einem derartigen Zylinder weisen die Führungsstangen die Form einer Säule oder eines Zylinders auf. Die Genauigkeit der Führung der Platte durch die Führungsstangen wird durch Stützen der Führungsstangen durch Kugellaufbuchsen innerhalb eines Zylinderkörpers erreicht. Demnach werden Umfangsseitenflächen der Führungsstangen in Punkt-Kontakt mit kugelförmigen Oberflächen der Laufbuchsen gehalten. Wenn die Last in diesem Zustand von der Platte auf die Führungsstangen wirkt, wird die Last, d. h. der sowohl auf die Umfangsseitenflächen der Führungsstangen als auch auf die sphärischen Oberflächen der Kugellaufbuchsen aufgebrachte Druck, bei einem zulässigen Druck oder niedriger gehalten. Daher kann der auf die Führungsstangen aufgebrachte Druck durch Vergrößerung der Krümmung jeder Führungsstange und der Bereiche, in denen die Führungsstangen mit den auf den Kugellaufbuchsen angeordneten Rollenlagern in Kontakt stehen, verringert werden. Jedoch vergrößert sich der Querschnitt jeder Führungsstange (und daher ihre Größe und ihr Gewicht) mit Vergrößerung der Krümmung.
In der US-A 4 796 516 wurde eine Vorrichtung mit einem Linearführungsmechanismus aus einem federnden Material vorgeschlagen, welche mit einem Rollenlager zwischen den beweglichen und festen Teilen versehen ist. Ein derartiges lineares Stellglied weist einen Zylinderkörper mit einer Kammer und erste und zweite Öffnungen für die Kommunikation zwischen den jeweiligen Längsenden der Kammer auf sowie eine externe Druckfluidquelle, einen als Reaktion auf das Druckfluid innerhalb der Kammer hin und her beweglichen Kolben, eine Kolbenstange die mit ihrem einen Ende an dem Kolben befestigt ist und die mit ihrem anderen Ende von dem Zylinderkörper vorsteht, eine U-förmige Führungsschiene, welche mittig auf dem Zylinderkörper angebracht ist, einen entlang des Zylinderkörpers gleitenden und durch die Führungsschiene geführten Gleittisch, wobei ein Ende des Gleittisches an dem vorstehenden Ende der Kolbenstange befestigt ist, wobei die Führungsschiene zwei Nuten aufweist, und wobei der Gleittisch sich entgegengesetzt zu den jeweiligen Führungsschienennuten öffnende Nuten hat, um so zwei Kanäle zu bilden, und mit einer Vielzahl von in den Kanälen angeordneten Rollenelementen.
Die französische Patentanmeldung FR-A-2 567 593 beschreibt ein fluidbetriebenes Stellglied mit zwei Kolben, wobei der Gleittisch durch die zwei Kolbenstangen geführt wird. Da im Allgemeinen Platz knapp ist und die das Druckfluid zur Verfügung stellenden Rohre einen beträchtlichen Raum einnehmen, sieht dieses Stellglied verschiedene Einlaß- und Auslaßöffnungen vor, welche alternativ, je nach den Voraussetzungen der Installation, verwendet werden können.
Die US-A-3 778 121 beschreibt einen konventionellen Maschinenschlitten, bei dem ein Wagen in Längsrichtung entlang eines Trägerelementes bewegbar ist. Der Wagen wird auf dem Trägerelement mit hohlen und festen Rollen geführt.
Das Dokument DE 90 15 336 U1 beschreibt ein Linearstellglied mit einem Basiselement, das eine Kammer aufweist, in der ein Kolben hin- und hergehend verschieblich ist. Eine an dem Kolben befestigte Kolbenstange steht aus dem Basiselement vor. Eine prismenförmige Führungsschiene ist mittig auf dem Basiselement angeordnet, und ein Schlittenelement mit zwei Führungsschienen, die die zentrale prismenförmige Führungsschiene auf beiden Seiten flankieren, ist gleitend auf dem Basiselement angeordnet. Die Führung zwischen dem Schlittenelement und dem Basiselement wird durch sogenannte Kreuzrollenkäfige gewährleistet. Da lediglich ein Kolben vorgesehen ist, wird die Größe des Linearstellgliedes unnötigerweise vergrößert, um einem gegebenen Druck standhalten zu können. Soll das Linearstellglied an einem Trägerelement angebracht werden, müssen jegliche Befestigungselemente, wie Schrauben, Bolzen oder dgl. von einer Rückseite des Trägerelementes in in dem Zylinderkörper ausgebildete Befestigungsöffnungen eingeführt werden.
Aus dem Dokument EP 0 134 398 B1 ist es bekannt, wenn ein flaches Design eines Linearstellgliedes gewünscht wird, mehrere Längsbohrungen mit Kolben in dem Zylinderkörper vorzusehen. Der Gleittisch dieses Linearstellgliedes wird auf dem Zylinderkörper mit Hilfe von Kugeln geführt. Außerdem muss zur Befestigung des Linearstellgliedes an einem Halteelement auch hier das Halteelement von seiner Rückseite her zugänglich sein.
Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 62 185 905 U beschreibt einen in ähnlicher Weise hin- und hergehende Vorrichtung, wobei zwei Kammern mit hin- und hergehenden Kolben in dem Grundkörper vorgesehen sind. Ein Gleitmechanismus zwischen dem beweglichen Element und dem Grundkörperelement wird durch eine Vielzahl von Kugelkörpern gebildet, die zwischen einer inneren Schiene und einer äußeren Schiene, die an dem beweglichen Element bzw. dem Grundkörper angebracht sind, rotieren. Wie die anderen Stellglieder, kann auch dieses Stellglied nur durch Zugang zur Rückseite des Halteelements angebracht werden.
Der Katalog Nr. 100-1 der THK Co, Ltd. beschreibt eine nicht angetriebene Führungsschiene, die jeweils an zwei Körpern, die relativ zueinander gleitend bewegt werden sollen, angebracht sind. Eine Zugangsöffnung ist vorgesehen, die mit einer Schraubenbefestigungsöffnung in Ausrichtung gebracht werden kann, um die Befestigung der äußeren Schiene an einer Vorrichtung oder einem Träger durch Zugang von der Seite der inneren Schiene der Gleitschiene zu erleichtern. Zum Antrieb der Gleitschienen sind keine internen Antriebsmechanismen vorgesehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Stellglied für Gleitelemente zu schaffen, bei dem ein Werkstück durch Erhöhen des Widerstandes gegenüber einer Last genau verschoben und eine weitere Verringerung von Größe und Gewicht erzielt werden kann.
Außerdem sollte das bequeme Anbringen des Zylinderkörpers an einer Wandfläche oder dgl. möglich sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Stellglied für Gleitelemente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.
Gemäß der wie beschrieben ausgebildeten vorliegenden Erfindung wird Druckfluid verwendet, um die Kolben zu verschieben, welche im Gegenzug den Gleittisch und Führungselemente verschieben. Wenn eine Last auf den Gleittisch wirkt, wird die Last durch das zylindrische Rollenlager getragen, welches in die durch die ersten und zweiten in den Führungselementen und in der Führungsschiene angeordneten Nuten gebildete zwei Kanäle eingesetzt ist. Die Umfangsflächen der Rollenlager werden jeweils in Kontakt mit den Ebenen der zwei Kanäle gebracht. Im Ergebnis vergrößern sich die Bereiche, in denen die Umfangsflächen mit den obengenannten Ebenen in Kontakt stehen, und ermöglichen es, daß die Rollenlager eine große Last aufnehmen und tragen.
Durch die in dem Gleittisch, der Führungsschiene und dem Zylinderkörper vorgesehenen Durchgangsöffnungen, die zueinander in Ausrichtung bringbar sind, um das Durchtreten von Befestigungselementen zu erlauben, kann der Zylinderkörper einfach an einer anderen Vorrichtung oder einer Haltestruktur angebracht werden.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt sind, deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Stellgliedes für Gleitelemente nach einer Ausführungsform;
Fig. 2 ist ein Längsschnitt des in Fig. 1 gezeigten Stellgliedes für Gleitelemente entlang Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Stellgliedes für Gleitelemente entlang Linie III-III von Fig. 1;
Fig. 4 ist eine teils geschnittene Draufsicht eines in dem in Fig. 1 gezeigten Stellgliedes für Gleitelemente verwendeten Führungsmechanismus;
Fig. 5 ist eine Teilperspektivansicht der Anordnung von zylindrischen Rollenlagern des in dem in Fig. 1 gezeigten Stellgliedes für Gleitelemente verwendeten Führungsmechanismus;
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht eines Stellgliedes für Gleitelemente nach einer anderen Ausführungsform;
Fig. 7 ist ein Längsschnitt entlang der Linie VII-VII von Fig. 6;
Fig. 8 ist eine Perspektivansicht eines Stellgliedes für Gleitelemente nach einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 9 ist eine Perspektivansicht, welche die Anordnung einer Verbindungsplatte und eines Druckluftspannfutters an dem in Fig. 8 gezeigten Stellglied für Gleitelemente zeigt; und
Fig. 10 ist eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung eines Stellgliedes für Gleitelemente nach der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein Stellglied 10 für Gleitelemente einen Zylinderkörper 12 auf mit zwei darin ausgebildeten Druckfluidzylindern und einem Gleittisch 14, welcher unter Führung eines Führungsmechanismus 13 entlang eines oberen Abschnitts des Zylinderkörpers 12 gleitend hin und her bewegbar ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der Zylinderkörper 12 zwei Zylinderkammern 16a und 16b auf, welche sich parallel entlang seiner Längsrichtung erstrecken, und einen Fluiddurchgang 17, welcher darin entlang seiner Längsrichtung ausgebildet ist. Der Durchgang 17 steht mit der Zylinderkammer 16a durch einen Durchgang 15 in Verbindung. Kammer 16a und Kammer 16b stehen durch Durchgänge 25 miteinander in Verbindung. Ferner sind die Zylinderkammern 16a und 16b durch eine Sterilabdeckung 18 an einem Ende und durch jeweilige Stangenabdeckungen 20a und 20b an dem anderen Ende verschlossen oder blockiert. Die Stirnabdeckung 18 hat ringförmige konkave Abschnitte 19a, 19b, welche angeordnet sind, um jeweils mit entsprechenden Enden der Zylinderkammern 16a und 16b zu fluchten. Ferner ist die Stirnabdeckung 18 durch Paßhülsen 21a und 21b jeweils zwischen der Zylinderkammer 16a und dem konkaven Abschnitt 19a und zwischen der Zylinderkammer 16b und dem konkaven Abschnitt 19b angeordnet.
Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, ist zum Feststellen der Position von Kolben 26a und 26b ein Magnetdetektor 27 in einer entlang einer Längsseite des Zylinderkörpers 12 ausgebildeten Schalterbefestigungsnut 22 vorgesehen.
Ferner ist ein Hubkontrollmechanismus 24 (wird später beschrieben) auf der anderen Seite des Zylinderkörpers 12 befestigt.
Wie in Fig. 2 zu sehen, sind Kolben 26a und 26b jeweils in den Zylinderkammern 16a und 16b aufgenommen. Jeweilige Enden von Stangen 28a und 28b sind fest mit Kolben 26a und 26b verbunden und jeweilige andere Enden erstrecken sich nach außen durch Stangenabdeckungen 20a und 20b und sind fest mit der Endplatte 30 verbunden. Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, ist die Endplatte 30 einstückig mit einem Ende des Gleittisches 14 ausgebildet oder fest an diesem angebracht.
In dem Kolben 26a und 26b sind jeweils Magnete 32a und 32b angeordnet. Die Lage der Kolben 26a und 26b wird durch einen magnetischen Detektorschalter 27 bestimmt, welcher in der Schalterbefestigungsnut 22 angeordnet ist, wie in Fig. 1 und 3 zu sehen ist. Entsprechend ist der Zylinderkörper 12 aus einem nicht-magnetischen Material wie Aluminium oder dergleichen gefertigt.
Wie in Fig. 1 und 3 zu sehen, ist eine zentrale Führungsschiene 34 des Führungsmechanismus 13 auf der oberen Fläche des Zylinderkörpers 12 angebracht. V-förmige 90º-Nuten 36a und 36b sind an gegenüberliegenden Seiten der Führungsschiene 34 ausgebildet. Stopper 37 sind jeweils an einem Ende der Nuten 36a und 36b angeordnet, um zu verhindern, daß Rollenlager 54 (später beschrieben) die Nuten 36a und 36b (siehe Fig. 4) verlassen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Hubkontrollmechanismus 24 innerhalb der an dem Zylinderkörper 12 angebrachten Abdeckung 38 aufgenommen und weist Stopperblöcke 42a und 42b auf, welche einen Pendelblock 40, der an einer Seite des Gleittisches 14 befestigt ist, einklammern. Die Stopperblöcke 42a und 42b sind jeweils an vorbestimmten Positionen des Zylinderkörpers 12 gesichert. Der Pendelblock 40 weist einstellbare Gewindeschrauben 46a und 46b, welche an seinen gegenüberliegenden Enden vorgesehen und entlang der Verschiebungsrichtung des Gleittisches 14 orientiert sind, und einen Schlitz 44 auf, welcher mittig und quer darin ausgebildet ist. Wenn die Köpfe der Schrauben 46a und 46b gegen die jeweiligen Stopperblöcke 42a und 42b anschlagen, wird die Bewegung des Gleittisches 14 gestoppt. Daher wird die Gesamtlänge (oder äquivalent, die zurückgelegte Strecke) der beiden Schrauben 46a und 46b durch Drehen der Schrauben 46a und 46b eingestellt. Es ist daher möglich, den Hub der Kolben 26a und 26b genau einzustellen.
Wie in Fig. 3 und 5 gezeigt, sind Führungselemente 48a und 48b an der Unterseite des Tisches 14 innerhalb des hinteren konkaven Abschnitt angebracht. Die Führungselemente 48a und 48b weisen jeweils V-förmige 90º- Nuten 50a und 50b auf, welche darin den jeweiligen Nuten 36a und 36b der Führungsschiene 34 gegenüberliegend ausgebildet sind, um zwei Längskanäle 49a und 49b zu bilden. Die Kanäle 49a und 49b sind ungefähr quadratisch im Querschnitt, um Rollenlager 54 aufzunehmen. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind Stopper 52a, 52b, 53a und 53b durch Schrauben 55a und 55b an die entsprechenden Enden der Nuten 50a und 50b der Führungselemente 48a und 48b geschraubt. Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, sind die Rollenlager 54 nicht über die gesamte Länge der Kanäle 49a und 49b vorgesehen. Die Anzahl von Rollenlagern ist derart festgelegt, daß die Rollenlager 54 innerhalb der Kanäle 49a und 49b frei rollen (d. h. mit Abständen zwischen einzelnen Rollenlagern 54), und sie sind vorzugsweise in gerader Anzahl in jedem der Kanäle 49a und 49b vorgesehen.
Wie am besten in Fig. 5 zu sehen, sind die Rollenlager 54 in den Kanälen 49a und 49b abwechselnd in 45º-Winkeln von der Vertikalen angeordnet, d. h. abwechselnd 90º zu 90º gegeneinander. Lücken und Schlitze sind vorgesehen, um das Rollen der Rollenlager 54 in derartigen Kanälen 49a und 49b wie nachstehend beschrieben, zu vereinfachen. Die sich vertikal zwischen gegenüberliegenden Seiten der Führungsschiene 34 und zugehörigen jeweiligen Abschnitten der Führungselemente 48a und 48b erstreckenden Lücken 47a, 47b, schaffen einen Freiraum für ein Paar gegenüberliegender äußerer Kanten der Rollenlager, so daß diese frei innerhalb dieser Freiräume rollen können. Sich längs erstreckende Schlitze 37a, 37b, 51a und 51b sind jeweils an den gegenüberliegenden Scheitelpunkten der Nuten 36a und 36b, 50a und 50b vorgesehen. Das andere Paar gegenüberliegender äußerer Kanten der geneigten Rollenlager 54 bewegt sich frei innerhalb der durch die Schlitze 37a, 51a und 37b, 51b vorgesehenen Freiräume.
Zusammenfassend weist der Führungsmechanismus 13 die Führungsschiene 34 mit Nuten 36a und 36b auf, welche mit Führungselementen 48a und 48b mit Nuten 50a und 50b zusammenwirken und dadurch Kanäle 49a und 49b ausbilden, in denen eine Vielzahl von zylindrischen Rollenlagern 54 frei in abwechselnder Richtung rollen.
In Fig. 2 sind zur Verbindung mit einer Druckluftversorgungsquelle durch ein nicht dargestelltes Richtungskontrollventil in der Stirnabdeckung 18 Öffnungen 56 und 58 aufgenommen. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, steht die Öffnung 56 mit Zylinderkammer 16a über einen in der Stirnabdeckung 18 ausgebildeten engen Durchgang 59, den Fluiddurchgang 17 und dann Durchgang 15 in Verbindung. Kammer 16a und Kammer 16b stehen über Durchgänge 25 in Verbindung. Die Öffnung 58 steht über eine Buchse 21b direkt mit der Zylinderkammer 16b in Verbindung.
Das wie oben beschrieben aufgebaute Stellglied 10 für Gleitelemente, wird auf folgende Weise betätigt.
Fluiddruck wird von der nicht dargestellten Druckluftversorgungsquelle abwechselnd durch Öffnungen 56 und 58 zu den Zylinderkammern 16a und 16b geleitet, um die Kolben 26a und 26b hin und her zu bewegen. Entsprechend werden die Stangen 28a und 28b, die Endplatte 30 und der Gleittisch 14 auch hin und her bewegt, indem sie den sich hin und her bewegenden Kolben 26a und 26b folgen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Schrauben 46a und 46b des Hubkontrollmechanismus 24 jeweils gegen die Stopperblöcke 42a und 42b in Anlage gebracht und machen es dadurch möglich, das Maß der Verschiebung der Kolben 26a und 26b zu steuern. Führungselemente 48a und 48b und der Gleittisch 14 können stoßfrei verschoben werden, da die Rollenlager 54 des Führungsmechanismus 13 gleichmäßig rollen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, teilen die Rollenlager 54 jede der auf sie von dem Gleittisch 14 (aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt) wirkenden Lasten F, durch die Führungselemente 48a und 48b in F1 und F2 auf. Entsprechend ist der Bereich, in dem jedes der Rollenlager 54 die Nuten 50a und 50b berührt, groß im Vergleich zu den bloßen Punktkontakten zwischen einem konventionellen Gleitstellglied, welches auf sphärischen Lagern gleitet. Daher können die wirkenden Lasten verteilt werden und von relativ kleinen Rollenlagern 54 getragen werden.
Schlitze 51a, 51b, 37a und 37b, die sich entlang der Scheitelpunkte von Nuten 50a, 50b, 36a und 36b erstrecken, erleichtern das freie Rollen der Rollenlager 54, indem sie einen Freiraum für die Kanten der Rollenlager 54 bereitstellen, welche am nächsten zu jeweiligen Scheitelpunkten der Nuten 50a, 50b, 36a und 36b liegen.
Das oben beschriebene Stellglied 10 für Gleitelemente nach der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Vorteile. Da die Last durch die Umfangsflächen der auf die ebenen Oberflächen der Nuten 50a, 50b, 36a und 36b wirkenden Rollenlager 54 getragen wird, werden die druckaufnehmenden Bereiche vergrößert. Entsprechend kann das Stellglied 10 für Gleitelemente in seinen Ausmaßen verkleinert werden. Ferner ist, da die Rollenlager 54 abwechselnd 90º zu 90º geneigt sind die Gesamtkontaktfläche in F1- und F2-Richtungen gleich, wenn eine gleiche und gerade Anzahl von Rollenlagern 54 abwechselnd in jedem Kanal 49a und 49b vorgesehen ist. Im Ergebnis können die Rollenlager 54 unabhängig von der Richtung, in der die Last aufgebracht wird, die Last effektiv teilen und tragen.
Ferner kann der Gleittisch 14 mit großer Genauigkeit positioniert werden, da der Hubkontrollmechanismus 24 auf der Seite des Zylinderkörpers 12 angebracht ist.
Weiterhin werden die Stangen 28a und 28b nicht durch die Last eines Werkstückes, welches auf der Endplatte 30 befestigt ist, gebogen, da die Endplatte 30 und der Gleittisch 14 einstückig befestigt oder geformt sind und der Querschnitt des Gleittisches 14 zur Erhöhung der Steifigkeit in Form einer umgekehrt U-förmigen Ausnehmung gebildet ist.
Ein Stellglied 60 für Gleitelemente nach einer zweiten Ausführungsform wird als nächstes mit Bezug auf Fig. 6 und 7 beschrieben. Strukturelemente des Stellgliedes für Gleitelemente 60, welche im wesentlichen identisch zu den in dem Stellglied 10 für Gleitelemente nach der ersten Ausführungsform verwendeten sind, werden durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird daher ausgelassen. Nachfolgende Ausführungsformen werden ebenfalls in der oben beschriebenen Weise behandelt.
Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, werden Öffnungen 62 und 64, welche den in der ersten Ausführungsform verwendeten Öffnungen 56 und 58 entsprechen, in einer Seite eines Zylinderkörpers 12 ausgebildet und stehen mit Kammer 16a und auch mit Zylinderkammer 16b durch Durchgänge 65a und 65b in Verbindung. Ferner werden entsprechende Enden von Zylinderkammern 16a und 16b jeweils durch Stopper 66a und 66b geschlossen oder blockiert. Daher benötigt das Stellglied für Gleitelemente 60 keine Stirnabdeckung 18 mit den darin ausgebildeten Öffnungen 56 und 58 wie in der ersten Ausführungsform. Außerdem weist die Endplatte 30 ein Durchgangsloch 68 auf, welches profiliert ist, um den vorstehenden Endabschnitt der Führungsschiene 34 (wie in Fig. 6 zu sehen) an einem Ende des Kolbenhubs aufzunehmen. Diese Strukturmerkmale führen zu einer Längenreduzierung des Stellgliedes 60.
Mit Bezug auf Fig. 8 wird eine dritte Ausführungsform eines Stellglieds für Gleitelemente 70 beschrieben. Das Stellglied für Gleitelemente 70 entsteht durch Anbringen eines Hubkontrollmechanismus 72 (mit im wesentlichen identischer Funktion wie der in der ersten Ausführungsform verwendete Kontrollmechanismus 24) an dem in der zweiten Ausführungsform verwendeten Stellglied für Gleitelemente 60.
Der Hubkontrollmechanismus 72 weist einen an einer Seite am Ende eines Zylinderkörpers 12 befestigten Stopperblock 76 auf, einen an einer Seite am entfernten Ende befestigten Pendelblock 74 und eine Schrauben- und Mutterkombination 78, 80, welche in den Stopperblock 76 eingeschraubt ist. Der Gleittisch 14 wird gestoppt, wenn der Pendelblock 74 gegen das vorstehende Ende der Schraube 78 (nicht gezeigt) anschlägt. Der Hub des Gleittisches 14 kann durch Drehen der Schraube 78 fein eingestellt werden.
In einer Abwandlung der dritten Ausführungsform ist eine Verbindungsplatte 84 an dem Gleittisch 14 befestigt, und ein Druckluftspannfutter 86 ist wie in Fig. 9 gezeigt an der Verbindungsplatte 84 angebracht. Das Druckluftspannfutter 86 öffnet und schließt unter der Wirkung von Druckluft oder dergleichen Greifer 88a und 88b parallel, um ein Werkstück oder ähnliches zu greifen. Daher wird durch eine Öffnung 64 Druckluft in Zylinderkammern 16a und 16b eingeführt, um beispielsweise Kolben 26a und 26b und dadurch den Gleittisch 14 nach vorne zu bewegen oder vorzuschieben. Wenn die Stangen 28a und 28b das vordere Ende erreichen, wird das Werkstück durch die Greifer SSa und 88b des Druckluftspannfutters 86 gegriffen. Dann wird Druckluft durch die andere Öffnung 62 in die Zylinderkammern 16a und 16b eingelassen. Entsprechend werden die Kolben 26a und 26b und somit der Gleittisch 14 von dem vorderen Ende wegbewegt. Wenn die Stangen 28a und 28b das hintere Ende erreichen, werden die Greifer 88a und 88b des Druckluftspannfutters 86 geöffnet, um das Werkstück an einer vorbestimmten Position freizugeben.
Fig. 10 zeigt ein Stellglied 90 für Gleitelemente nach einer vierten, zum Befestigen an einer Wand oder einer ähnlichen flachen Oberfläche geeigneten Ausführungsform, zusammen mit Schrauben 100a und 100b jeweils mit Schraubköpfen 102a und 102b. Das Stellglied 90 für Gleitelemente weist einen Zylinderkörper 12 mit darin aufgenommenen Gewindelöchern 92a und 92b auf; eine auf dem Zylinderkörper 12 angebrachte Führungsschiene 34, welche ein darin ausgebildetes Durchgangsloch 94 aufweist, dessen Durchmesser größer ist als jedes der Gewindelöcher 92a und 92b, und einen Gleittisch 14 mit darin aufgenommenen Durchgangslöchern 96a und 96b jeweils mit demselben Durchmesser wie das Durchgangsloch 94 und einem Durchmesser, welcher größer ist als jeder der Schraubenköpfe 102a und 102b. Die Löcher 92a, 92b, 94, 96a, 96b sind alle in gleicher Richtung orientiert, wobei sie rechtwinklig zu der Längsachse ihrer jeweiligen zugehörigen Komponenten Zylinderkörper 12, Führungsschiene 34 und Gleittisch 14 liegen. Andere Durchmesser der verschiedenen Löcher sind auch möglich, solange die durchgehenden Löcher einen größeren Durchmesser aufweisen als der zugehörige Schraubenkopf.
In dem Zustand, in dem nicht dargestellte Stangen in den entsprechenden Zylinderkammern 16a und 16b in ihrer hinteren Lage aufgenommen sind, stimmt das Durchgangsloch 96a mit dem Gewindeloch 92a überein und die Durchgangslöcher 94 und 96b stimmen mit dem Durchgangsloch 92b überein.
Das Anbringen des Stellgliedes 90 an einer (nicht dargestellten) Wand wird auf folgende Weise erreicht. Der Boden des Zylinderkörpers 12 wird in Anlage gegen die Oberfläche der Wand gebracht und der Gleittisch 14 wird in seiner hinteren Lage gehalten, um das Übereinstimmen der Löcher, wie oben beschrieben, zu erreichen. Dann werden jeweils Schrauben 100a und 100b durch das Durchgangsloch 96a bzw. die Durchgangslöcher 96b und 94 in ihre entsprechenden Gewindelöcher 92a und 92b eingeschraubt.
Schrauben 100a und 100b werden dann weitergeschraubt, so daß ihre vorstehenden Enden in die Wandoberfläche eingesetzt werden, um das Stellglied für Gleitelemente 90 sicher an der Wand zu befestigen und um die sich durch die Durchgangslöcher 96a bzw. 96b erstreckenden Schraubenköpfe 102a und 102b zu positionieren. Der Schraubenkopf 102a wird vollständig innerhalb des Durchgangslochs 94 der Führungsschiene 34 gegen den Zylinderkörper 12 gezwängt. Der Schraubenkopf 102b wird gegen Zylinderkörper 12 gezwängt. D. h., daß der Schraubenkopf 102b unterhalb der Strecke des Gleittisches 14 liegt. Wenn sich daher der Gleittisch 14 auf der Führungsschiene 34 hin und her bewegt, kommen die Schraubenköpfe 102a und 102b mit einer derartigen Bewegung nicht in Konflikt.
Das Stellglied für Gleitelemente nach der vorliegenden Erfindung bringt folgende Vorteile.
Selbst wenn eine Last auf den Gleittisch wirkt, wird die Last durch zylindrische Rollenlager gehalten, welche innerhalb der durch die Nuten zweier Führungselemente und eine Führungsschiene gebildeten Kanäle angeordnet sind. D. h., daß die Umfangsflächen der Rollen in Kontakt mit entsprechenden Ebenen der ersten und zweiten Nuten gebracht werden. Somit ist ein ausreichender Bereich, in dem die Rollen in Kontakt mit den Führungselementen stehen, vorgesehen, so daß die Rollen eine große Last tragen können. Mit dieser Anordnung kann das Stellglied für Gleitelemente klein und mit geringem Gewicht hergestellt werden.
Wenn ein Gleittisch an einem vorbestimmten Platz auf einem Zylinderkörper positioniert wird, können Löcher in dem Zylinderkörper ausgebildet werden, so daß sie mit in dem Gleittisch ausgebildeten Durchgangslöchern übereinstimmen. Daher kann der Zylinderkörper durch Einschrauben von Befestigungselementen durch die Durchgangslöcher in die Befestigungslöcher an einer Wandoberfläche oder dergleichen angebracht werden.
Nachdem die Erfindung vollständig beschrieben wurde, ist es für Fachleute klar, daß innerhalb des in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Rahmens der Erfindung viele Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können.

Claims

1. Stellglied für Gleitelemente mit:

einem Zylinderkörper (12) mit einer ersten Kammer (16a), einer zweiten Kammer (16b), die sich parallel zu der ersten Kammer (16a) erstreckt, einer ersten Öffnung (56, 62) zur Kommunikation zwischen einer externen Druckfluidquelle und einem Längsende der ersten und zweiten Kammern (16a, 16b) und einer zweiten Öffnung (58, 64) zur Kommunikation zwischen der externen Druckfluidquelle und dem anderen Längsende der ersten und zweiten Kammern (16a, 16b);

ersten und zweiten Kolben (26a, 26b), die innerhalb der ersten bzw. zweiten Kammer (16a, 16b) in Reaktion auf das Druckfluid hin und her verschiebbar sind;

ersten und zweiten Kolbenstangen (28a, 28b), die an jeweils einem Ende der ersten und zweiten Kolben (26a, 26b) befestigt sind und mit ihren jeweiligen anderen Enden aus dem Zylinderkörper (12) vorstehen;

einer Führungsschiene (34), die mittig auf dem Zylinderkörper (12) angebracht ist;

einem Gleittisch (14), der entlang des Zylinderkörpers (12) gleitet und durch die Führungsschiene (34) geführt wird, wobei der Gleittisch ein an den vorstehenden Enden der ersten und zweiten Kolbenstangen (28a, 28b) befestigtes Ende aufweist und zwei von unten montierte Führungselemente (48a, 48b), die die mittige Führungsschiene (34) in einer etwa passenden Konfiguration umklammern;

wobei die mittige Führungsschiene (34) zwei V-förmige 90º-Nuten (36a, 36b) an ihren gegenüberliegenden Seiten aufweist, und wobei die Führungselemente (48a, 48b) V-förmige 90º-Nuten (50a, 50b) aufweisen, die sich in gegenüberliegender Weise zu den entsprechenden V-förmigen Nuten (36a, 36b) der Führungsschiene öffnen, um dadurch zwei Kanäle (49a, 49b) zu definieren;

einer Vielzahl zylindrischer Walzen (54), die abwechselnd um 90º geneigt sind und in die Kanäle (49a, 49b) eingesetzt sind;

einer Gewindedurchgangsöffnung (92a, 92b), die im Wesentlichen mittig in dem Zylinderkörper (12) zwischen den Kammern (16a, 16b) ausgebildet ist, um die Durchführung eines Gewindebefestigungselements (100a, 100b) zu erlauben; und

einer Durchgangsöffnung (96a, 96b), die im Wesentlichen mittig in dem Gleittisch (14) ausgebildet ist, wobei dann, wenn der Gleittisch (14) an einer festgelegten Position an dem Zylinderkörper angeordnet ist, eine axiale Linie der Durchgangsöffnungen (92a, 96a; 92b, 96b) übereinstimmt, so dass das Befestigungselement (100a, 100b) durch die Durchgangsöffnung (96a, 96) in seine Gewindeöffnung (92a, 92b) eingeschraubt ist, wodurch der Zylinderkörper (12) durch das Befestigungselement (100a, 100b) an einem anderen Trägerelement angebracht werden kann.

2. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, wobei dieselbe gerade Anzahl von Walzen (54) in jedem der Kanäle (49a, 49b) vorgesehen ist.

3. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, wobei die Führungsschienennuten (36a, 36b) entsprechende Schlitze (37a, 37b) aufweisen, die sich in Längsrichtung entlang ihrer Scheitel erstrecken, in welche sich die Umfangsenden einiger der Walzen erstrecken.

4. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 3, wobei die Führungselementnuten (50a, 50b) entsprechende Schlitze (51a, 51b) aufweisen, die sich in Längsrichtung entlang ihrer Scheitel erstrecken, in welche sich die Umfangsenden einiger der Walzen (54) erstrecken.

5. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 2, außerdem mit Stoppern (37) in den Nuten, um zu verhindern, dass die Walzen (54) die Nuten (36a, 36b) verlassen.

6. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, wobei die Anzahl von Walzen (54) so ausgewählt ist, dass die Summe der Durchmesser der Walzen (54) in einem Kanal (49a, 49b) geringer ist als die Länge der kürzeren der zugeordneten Führungselementnut (50a, 50b) und der Führungsschienennut (36a, 36b).

7. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, wobei der Gleittisch (14) eine Endplatte (30) aufweist, die an den vorstehenden Enden der Kolbenstangen (28a, 28b) angebracht ist.

8. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 7, wobei die Endplatte (20) ein darin ausgebildetes Loch zur Aufnahme eines Endes des Zylinderkörpers (12) aufweist.

9. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 8, wobei das eine Ende des Zylinderkörpers (12) ein Ende der Führungsschiene (34) ist.

10. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Öffnungen (62, 64) in einer Längsseitenwand des Zylinderkörpers (12) ausgebildet sind, und wobei die Zylinderkammer (16a, 16b) jeweils durch Stopper (66a, 66b) an einem Ende des Zylinderkopfes (12) blockiert werden.

11. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, außerdem mit einem Hubkontrollmechanismus (24, 72) zur Steuerung des Längsbewegungsbereiches des Gleittisches (14) relativ zu dem Zylinderkörper (12).

12. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 11, wobei der Hubkontrollmechanismus (24, 72) einen Stopperblock (42a, 42b, 76) aufweist, der an dem Zylinderkörper (12) angebracht ist, und einen Pendelblock (40, 74), der an dem Gleittisch (14) angebracht ist, so ausgerichtet, dass die Verschiebung des Gleittisches (14) durch den Stopperblock (42a, 42b, 76) gestoppt wird.

13. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 12, wobei der Stopperblock (76) einen Einstellmechanismus (78, 80) zur einstellbaren Steuerung des Längsbewegungsbereiches des Gleittisches (14) aufweist.

14. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 12, wobei der Pendelblock (40) einen Einstellmechanismus (46a, 46b) zur einstellbaren Steuerung des Längsbewegungsbereiches des Gleittisches (14) aufweist.

15. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 13, wobei der Einstellmechanismus eine Schrauben-(78) und Mutternkombination (80) ist, die in den Stopperblock (76) eingeschraubt ist, wobei der Gleittisch (14) gestoppt wird, wenn der Pendelblock (74) in Anlage gegen das führende Ende der Schraube gebracht wird.

16. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 14, wobei der Einstellmechanismus eine Schraube (46a, 46b) mit einem Kopf ist, wobei die Schraube (46a, 46b) in den Pendelblock (40) eingeschraubt ist, wobei der Gleittisch gestoppt wird, wenn der Schraubenkopf an dem Pendelkopf anschlägt.

17. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement eine erste Gewindeschraube (100a) mit einem Schraubenkopf (102a) aufweist, wobei die Durchgangsöffnung in dem Zylinderkörper (12) ein erstes Gewindeloch (92a) aufweist, und wobei die Durchgangsöffnung in dem Gleittisch (14) ein erstes Durchgangsloch (96a) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der des ersten Schraubenkopfes (102a), wobei das erste Durchgangsloch (96a) und das erste Gewindeloch (92a) in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse des Stellgliedes (10) übereinstimmen, wenn die Stangen in den Zylinderkammern (16a, 16b) in ihrer hinteren Position aufgenommen sind.

18. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 17, außerdem mit einer zweiten Gewindeschraube (100b) mit einem Kopf (102b), wobei der Zylinderkörper (12) ein zweites Gewindeloch (92b) aufweist und der Gleittisch ein zweites Durchgangsloch (96b) aufweist, und wobei das zweite Gewindeloch (22b) und das zweite Durchgangsloch (96b) in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse des Stellgliedes (10) übereinstimmen, wenn die Stangen in den Zylinderkammern (16a, 16b) in ihrer hinteren Position aufgenommen sind, und einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der des zweiten Schraubenkopfes (102b).

19. Stellglied (10) für Gleitelemente nach Anspruch 18, wobei die Führungsschiene (34) ein Durchgangsloch (94) aufweist, das mit dem zweiten Durchgangsloch (96b) und dem zweiten Gewindeloch (92b) übereinstimmt und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des zweiten Schraubenkopfes (102b).