EP0135041A1 - Rodless working cylinder - Google Patents
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- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/084—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of the rodless piston type, e.g. with cable, belt or chain
Definitions
- the invention relates to rodless working cylinders with a power take-off that is moved directly, by a rope, band or the like and slides in or on the cylinder tube thereof.
- the invention is therefore based on the object of having a working cylinder which has a guide for the power take-off, braking device, etc. on the working cylinder, which avoids the disadvantages of the known guides with certainty and allows very precise positioning of the power take-off.
- the tubular profile of the working cylinder for the piston raceway is advantageously cylindrical on the inside and has multiple surfaces on the outside for anchoring raceways and for fastening cladding and profiles that increase the section modulus.
- One embodiment variant provides that in the power takeoff laterally, at least on two opposite sides, a ball bushing is provided, which rolls on a correspondingly shaped track anchored to the cylinder profile.
- a braking and positioning device integrated in the power take-off is advantageously provided.
- a working cylinder designed in this way has the advantage that the friction losses are minimized, the starting of the power take-off takes place precisely and smoothly from the rest position and there is no abrasion of the guide elements and the anodized layer of the cylinder tube profile.
- Figure 1 shows a section through a working cylinder which is equipped with a roller guide.
- Two concave rollers 1a, 1b are guided on both sides on a correspondingly shaped guide ruler 13 and thus also the power take-off 3 with its cover plate 3a, in which the rollers 1 are mounted in a known manner.
- the guide ruler 13 is fastened to the cylinder profile 5 of the working cylinder by means of screw bolts or the like. 4a.
- a Ver called clothing profile which is fastened by means of bolts 4b, c, d to the cylindrical profile 5.
- the power take-off 3 slides with its cover plate 3a on the concave len ol R 1 on the guide fence 13 along.
- FIG. 1 shows r-beitszylinders Figure 2, likewise concavely shaped rollers 1a, 1b, which run on a guide rule 13, apply.
- Figure 2 provides a braking device. This consists essentially of a Bremsbalg 6 with its pressure connection 7 and the pressure plate 8, the Rems B above the bellows 6 and arranged below the cover plate 3a, and receives the pressure of the port 7 Bremsbalges. 6
- An intermediate plate 9 is provided beneath the brake bellows 6, which acts on the guide ruler 13 via the brake linings 10, and the brake bellows 6 is filled with a fluid.
- the working cylinder according to. Figure 1 can be equipped with a braking device.
- the brake shoes 11 press the brake pads 10 against the cylinder tube profile 5.
- FIG 3 shows an embodiment variant which is equipped with convex rollers 12 and a correspondingly shaped guide ruler 2 and optionally has a braking and positioning device.
- This brake means is, in contrast to the in Fi g 2 for braking and positioning described wherein pressure reduction in Bremsbalg 6 in its operative position.
- the intermediate plate 14 is pressed down by the brake bellows 6, the extension 14a of the brake shoes 15 being separated against the pressure of the tension spring 16 and the Do not brake the brake pads 10. Only when the pressure from the Bremsbalg 6 escapes, 16 draws the tension spring, the brake shoe 15 toward the brake p lath 17 which in turn presses the brake pads 10 against the guide fence. 2
- a lining of the working cylinder is designated 18.
- FIG. 4 shows a further variant which has a ball bearing instead of a roller bearing.
- the ball bushings 19 are arranged on both sides of the working cylinder profile 5 and each run on a correspondingly shaped raceway 20 which is held on the working cylinder profile 5 by means of hammer head screws 4.
- the power take-off 3 is connected to a cover profile 21 which carries the two ball bushings 19.
- the cladding profile 18 closes off the working cylinder.
- the variant according to Figure 4 can be supplemented with a braking and positioning device.
- Further embodiments (such as, for example, according to FIG. 5) are possible within the general inventive concept, in particular combinations of the different guides, also the guiding of several different elements, such as e.g. Magnetic switches, light barriers, general contactors etc. are possible.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenstangenlose Arbeitszylinder mit einer Kraftabnahme, die direkt, durch ein Seil, Band oder dergl. bewegt wird und in oder auf dessen Zylinderrohr gleitet.The invention relates to rodless working cylinders with a power take-off that is moved directly, by a rope, band or the like and slides in or on the cylinder tube thereof.
Die bei derartigen Arbeitszylindern übliche Gleitführung der Kraftabnahme, wie beispielsweise aus der DE-OS 3124915 bzw. der FR-PS 2352186 bekannt, ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet. So ist die Last nirgends besonders extern geführt, sondern an der Kraftabnahme befestigt und diese wiederum am Arbeitszylinder mit Gleitelementen geführt.The usual sliding guidance of the power take-off in such working cylinders, as is known for example from DE-OS 3124915 or FR-PS 2352186, has various disadvantages. The load is nowhere particularly guided externally, but attached to the power take-off and this in turn is guided on the working cylinder with sliding elements.
Bei einer solchen Gleitführung werden überwiegend Kunststoffe als Führungsstücke der Gleitelemente eingesetzt. Hierbei ergibt sich Abrieb der Gleitelemente, aber auch des Zylinderprofils, worauf geführt wird, z.B. wenn dieses aus Aluminium, ggf. mit Eloxalschicht gefertigt ist. Derartige Führungen lassen sich nicht spielfrei herstellen, durch den Abrieb kommt inkontrolliertes Spiel hierzu. Eine exakte Führung ist somit nicht zu erreichen. Ein weiterer Nachteil ist die unvermeidlich auftretende Losbrechkraft bei Beginn einer Bewegung der Kraftabnahme, z.B. nach einem Brems- oder Positionierungsvorgang, sodaß die Kraftabnahme bei entsprechenden Massenverhältnissen eine beträchtliche Vorwärtsbewegung in unkontrollierter Art ausführt, die ihrerseits zu unsymetrischen Belastungen des gesamten Systems führt und gegebenenfalls sogar zu Schäden am Antrieb führen kann. Dieser bricht aus, d.h. er führt eine sprungartige Vorwärtsbewegung aus, da das im Zylinder komprimierte Fluid voll auf den Kolben einwirkt. Deshalb ist dann ein präzises Positionieren, besonders bei einzelnen, kurzen Hubschritten,praktisch unmöglich. Aufgrund des Einflusses des Reibungskoeffizients geht zusätzlich ein beträchlicher Anteil der zur Verfügung stehenden Kraft verloren, besonders dann, wenn die Massenverhältnisse nicht vernachlässigbar sind.With such a sliding guide, plastics are predominantly used as guide pieces of the sliding elements. This results in abrasion of the sliding elements, but also of the cylinder profile, which is carried out, for example if this is made of aluminum, possibly with an anodized layer. Such guides can not be made without play, due to the abrasion comes uncontrolled play. Precise guidance cannot be achieved. A further disadvantage is that inevitably occurs breakout force at the beginning of a movement of the power take-off, for example after a braking or positioning process, so that the power loss in the corresponding M ass ratios a significant advancement in an uncontrolled way running, which in turn leads to unbalanced loads of the entire system and possibly even to damage can lead to the drive. This breaks out, ie it makes a sudden forward movement because the fluid compressed in the cylinder acts fully on the piston. This makes precise positioning practically impossible, especially with short, individual lifting steps. Due to the influence of the coefficient of friction, a considerable proportion of the available force is also lost, especially when the mass ratios are not negligible.
Der- Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder zu besitzen, der eine Führung der Kraftabnahme, Bremseinrichtung etc. am Arbeitszylinder aufweist, die die Nachteile der bekannten Führungen mit Sicherheit vermeidet und sehr präzise Positionierungen der Kraftabnahme erlaubt.The invention is therefore based on the object of having a working cylinder which has a guide for the power take-off, braking device, etc. on the working cylinder, which avoids the disadvantages of the known guides with certainty and allows very precise positioning of the power take-off.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kraftabnahme am Arbeitszylinder eine Kugel- oder Rollenführung besitzt.According to the invention this is achieved in that the power take-off on the working cylinder has a ball or roller guide.
Vorteilhafterweise ist der Rohrprofil der Arbeitszylinder für die Laufbahn des Kolbens innen zylindrisch und zur Verankerung von Laufbahnen und zur Befestigung von Verkleidungen und das Widerstandsmoment erhöhenden Profilen außen mehrflächig ausgebildet.The tubular profile of the working cylinder for the piston raceway is advantageously cylindrical on the inside and has multiple surfaces on the outside for anchoring raceways and for fastening cladding and profiles that increase the section modulus.
Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß in der Kraftabnahme seitlich, mindestens auf zwei gegenüberliegenden Seiten, je eine Kugelaufbuchse vorgesehen ist, die auf einer am Zylinderprofil verankerten, entsprechend geformeten Laufbahn abrollt.One embodiment variant provides that in the power takeoff laterally, at least on two opposite sides, a ball bushing is provided, which rolls on a correspondingly shaped track anchored to the cylinder profile.
Vorteilhafterweise ist eine in die Kraftabnahme integrierte Brems- und Positioniereinrichtung vorgesehen.A braking and positioning device integrated in the power take-off is advantageously provided.
Ein derart ausgebildeter Arbeitszylinder weist den Vorteil auf, daß die Reibungsverluste minimiert sind, das Anfahren der Kraftabnahme aus der Ruhelage heraus präzis und sanft abläuft und keinerlei Abrieb der Führungselemente und der Eloxalschicht des Zylinderrohrprofils auftritt.A working cylinder designed in this way has the advantage that the friction losses are minimized, the starting of the power take-off takes place precisely and smoothly from the rest position and there is no abrasion of the guide elements and the anodized layer of the cylinder tube profile.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the figures.
Es zeigt:
- Fig. 1 einen Arbeitszylinder gem. der Erfindung mit konkaven Laufrollen im Schnitt,
- Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Fig. 1,
- Fig. 3 einen Arbeitszylinder mit konvexen Rollen,
- Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante mit Kugellaufführung im Schnitt und
- Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante mit zwei voneinander unabhängigen Führungssystemen.
- F ig. 1 a working cylinder acc. the invention with concave rollers on average,
- 2 shows an embodiment variant of FIG. 1,
- 3 shows a working cylinder with convex rollers,
- Fig. 4 shows a further embodiment with ball running in section and
- Fig. 5 shows a further embodiment with two independent guide systems.
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Arbeitszylinder, der mit einer Rollenführung ausgerüstet ist. Zwei konkave Rollen 1a,1b sind beidseitig an einem entsprechend geformten Führungslineal 13 geführt und damit auch die Kraftabnahme 3 mit ihrer Deckplatte 3a, in der die Rollen 1 in bekannter Weise gelagert sind. Das Führungslineal 13 ist mittels Schraubbolzen oder dergl. 4a am Zylinderprofil 5 des Arbeitszylinders befestigt. Mit 18 ist ein Verkleidungsprofil bezeichnet, das mittels Schraubbolzen 4b, c, d am Zylinderrchrprofil 5 befestigt ist. Die Kraftabnahme 3 gleitet mit ihrer Deckplatte 3a über die konkaven Rol- len 1 am Führungslineal 13 entlang.Figure 1 shows a section through a working cylinder which is equipped with a roller guide. Two
Eine Ausführungsvariante des in Figur 1 dargestellten Ar-beitszylinders zeigt Figur 2, wobei ebenfalls konkav geformte Rollen 1a, 1b, die an einem Führungslineal 13 laufen, Anwendung finden. In dem Arbeitszylinder ist gem. Figur 2 eine Bremseinrichtung vorgesehen. Diese besteht im Wesentlichen aus einem Bremsbalg 6 mit seinem Druckanschluß 7 und der Druckplatte 8, die oberhalb des Brems- balges 6 und unterhalb der Deckplatte 3a angeordnet ist und den Druckanschluß 7 des Bremsbalges 6 aufnimmt. Unterhalb des Bremsbalges 6 ist eine Zwischenplatte 9 vorgesehen, die über die Bremsbeläge 10 auf das Führungslineal 13 einwirkt, sowie der Bremsbalg 6 mit einem Fluid gefüllt wird.A variant of A shown in Figure 1 shows r-beitszylinders Figure 2, likewise concavely
Selbstverständlich kann auch der Arbeitszylinder gem. Figur 1 mit einer Bremseinrichtung ausgerüstet werden. Die Bremsbacken 11 drücken dabei die Bremsbeläge 10 gegen das Zylinderrohrprofil 5.Of course, the working cylinder according to. Figure 1 can be equipped with a braking device. The
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, die mit konvex ausgebildeten Rollen 12 und einem entsprechend geformten Führungslineal 2 ausgerüstet ist und gegebenenfalls eine Brems- un Positioniereinrichtung aufweist.3 shows an embodiment variant which is equipped with
Diese Bremseinrichtung geht, im Gegensatz zu der in Fi- gur 2 beschriebenen Brems- und Positioniereinrichtung, bei Druckabbau im Bremsbalg 6 in ihre Wirkstellung. Die Zwischenplatte 14 wird von dem Bremsbalg 6 nach unten gedrückt, wobei deren Fortsatz 14a die Bremsbacken 15 gegen den Druck der Zugfeder 16 getrennt werden und die Bremsbeläge 10 nicht abbremsen. Erst wenn der Druck aus dem Bremsbalg 6 entweicht, zieht die Zugfeder 16 die Bremsbacken 15 in Richtung auf die Bremsplatte 17, die ihrerseits die Bremsbeläge 10 gegen das Führungslineal 2 presst.This brake means is, in contrast to the in
Eine Verkleidung des Arbeitszylinders ist mit 18 bezeichnet.A lining of the working cylinder is designated 18.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Variante, die anstelle einer Rollenlagerung eine Kugellagerung besitzt. Die Kugellaufbuchsen 19 sind beidseitig des Arbeitszylinderprofiles 5 angeordnet und an je einer entsprechend geformten Laufbahn 20 geführt, die am Arbeitszylinderprofil 5 mittels Hammerkopfschrauben 4 gehalten wird. Die Kraftabnahme 3 ist dabei mit einem Abdeckprofil 21 verbunden, das die beiden Kugellaufbuchsen 19 trägt. Das Verkleidungsprofil 18 schließt den Arbeitszylinder nach unten ab.FIG. 4 shows a further variant which has a ball bearing instead of a roller bearing. The
Auch die Ausführungsvariante gem. Figur 4 ist mit einer Brems- und Positioniereinrichtung ergänzbar. Weitere Ausführungsformen(wie z.B. gemäß Fig. 5) sind innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens möglich, insbesondere auch Kombinationen der verschiedenen Führungen, auch das Führen mehrerer, unterschiedlicher Elemente, wie z.B. Magnetschalter, Lichtschranken allg. Kontaktgeber etc. ist möglich.The variant according to Figure 4 can be supplemented with a braking and positioning device. Further embodiments (such as, for example, according to FIG. 5) are possible within the general inventive concept, in particular combinations of the different guides, also the guiding of several different elements, such as e.g. Magnetic switches, light barriers, general contactors etc. are possible.
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