EP0744553B1 - Kolbenstangenloser Linearantrieb - Google Patents

Kolbenstangenloser Linearantrieb Download PDF

Info

Publication number
EP0744553B1
EP0744553B1 EP96105940A EP96105940A EP0744553B1 EP 0744553 B1 EP0744553 B1 EP 0744553B1 EP 96105940 A EP96105940 A EP 96105940A EP 96105940 A EP96105940 A EP 96105940A EP 0744553 B1 EP0744553 B1 EP 0744553B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
linear drive
housing
slot
connection means
transmission member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96105940A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0744553A3 (de
EP0744553A2 (de
Inventor
Kurt Dr. Stoll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of EP0744553A2 publication Critical patent/EP0744553A2/de
Publication of EP0744553A3 publication Critical patent/EP0744553A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0744553B1 publication Critical patent/EP0744553B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • 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
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2807—Position switches, i.e. means for sensing of discrete positions only, e.g. limit switches
    • 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
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/082—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of the slotted cylinder type
    • 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
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • 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
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2853—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using potentiometers

Definitions

  • the invention relates to a rodless linear drive, with a housing having a longitudinal slot, with a in the housing longitudinally movable drive part, and with one connected to the drive part through the longitudinal slot through outwardly projecting transmission link.
  • a linear drive of this type in the form of a so-called Slotted cylinder emerges from DE 41 37 789 C2.
  • a load can be transported with the transmission link get connected.
  • each one in Longitudinally extending slot-fixed resistance strips is arranged that on the transmission link Sliding contact arrangement is provided, which at the same time is in contact with both resistance strips and during longitudinal movement the transmission link along the resistance strip slides, and that connecting means for connecting the two Resistance strip with a position detection evaluation device available.
  • the resistance strips are preferably arranged in longitudinal grooves, which are formed in the slot flanks of the longitudinal slot. This allows the slot width to be maintained and therefore also the width of the relatively heavily loaded in operation Transmission link.
  • the sliding contact arrangement expediently comprises two Sliding contacts, each against one of the resistance strips are resiliently biased and mutually in electrical Connect. During the linear movement of the transmission link the sliding contacts slide on the respectively assigned one Resistance strips along, being by the resilient Preload ensures an always safe electrical contact is.
  • connection means can be used directly with one or more Cables are connected, which serve as further connection means serve to connect the electrical evaluation device.
  • connection means at an axial end region of the housing are arranged, on the one hand with the resistance strips connected and on the other hand as needed enable the detachable electrical connection of the evaluation device.
  • connection means are preferably plug-in connection means designed using simple plug connections enable the connection of the evaluation device.
  • connection means on the front of the Linear drive arranged. These are located at fluid-operated Linear drives expediently also the connections for the supply and removal of the application medium.
  • the configuration according to the invention is not only for fluid-operated ones Linear drives possible.
  • at electrically operated linear drives for position detection take place according to the principle of the invention.
  • the linear drive according to the example is a fluid operated rodless cylinder. apart of the measures still to be explained for position detection can be the structure of the linear drive described in DE 41 37 789 C2 correspond. On the content of this publication is referred to, so that it is sufficient here, the basic Briefly summarize the structure.
  • the linear drive has an elongated housing 1, that consists of a central part formed by a tubular body 2 and two attached to the front ends of the tubular body 2 End caps 3, 4 composed.
  • the drive part 7 is a piston, which divides the running chamber 5 axially into two working spaces 8, 8 '.
  • Each work space 8, 8 ' is connected to a channel, wherein both channels together on the front side 12 of the open a cover 3.
  • the mouths form connection openings 13 for supplying and removing an actuating fluid, via which the drive part 7 for a linear movement in Housing longitudinal direction 6 can be driven.
  • the tubular body 2 has at one point on its circumference a longitudinal slot extending over the entire length of the tube 14. This passes through the circumferential boundary of the running chamber 5 Housing wall in the radial direction, being radially inside to the running chamber 5 and radially outside to the surroundings of the housing 1 opens.
  • An elongated narrow arranged on the drive part 7 Transmission member 15 passes through the longitudinal slot 14 and protrudes to the outside where there is a schematically indicated driver 16 is in a fixed connection.
  • the driver 16 in turn is suitable for connection to an object to be moved, for example a component of a handling device. Corresponding mounting holes are indicated at 17.
  • the drive part 7, the transmission member 15 and the driver 16 form a movement unit.
  • moving the drive part 7 becomes the driver 16 and thus the object attached to it moved synchronously.
  • a flexible radially inside Assigned sealing tape 18 It normally covers the longitudinal slot 14 sealing from the inside. Only in the area of the drive part 7 it is lifted inwards from the longitudinal slot 14, to allow the transmission member 15 to pass through.
  • the Sealing tape 18 is here through a recess 22 of the drive part 7 or the transmission member 15 passed.
  • the linear drive is generally designated 22 Position detection device equipped. It enables in Operation determining the current position of the mentioned movement unit 7, 15, 16 relative to the housing 1.
  • the position detection device 22 initially includes two Resistance strips made of electrically conductive material 23, 23 '.
  • One of these resistance strips 23, 23 ' is in each case Area of one of the slot flanks 24, 24 'of the longitudinal slot 14 fixed to the housing.
  • a respective resistance strip 23, 23 ' runs in the longitudinal direction of the slot, it being at least essentially extends over the entire slot length.
  • every resistance strip is 23, 23 'at least partially and preferably completely received in a longitudinal groove 25 which is in the relevant the slot flank 24, 24 'laterally delimiting the longitudinal slot 14 is trained.
  • a respective longitudinal groove 25 also contributes to the exact parallel alignment of the assigned resistance strip 23, 23 'at, it can in the manufacture of the tubular body 2 in the frame an extrusion process can be molded directly.
  • the housing 1 regularly consists of metal, for example Aluminum material. Between a respective resistance strip 23, 23 'and the housing material is therefore expediently one Insulation layer made of electrically insulating material 26 arranged. It can be an integral part of the resistance strip 23, 23 '.
  • the transmission member 15 is within the longitudinal slot 14 a sliding contact arrangement 32 is provided. It stands at the same time with two resistance strips 23, 23 'in contact. In the Longitudinal movement of the transmission member 15 slides the sliding contact arrangement 32 along the two resistance strips 23, 23 '.
  • the sliding contact arrangement 32 thus provides in the area of the transmission link 15 an electrical connection between the two Resistance strips 23, 23 '.
  • the longitudinal slot 14 is practically bridged.
  • the location of the electrical connection varies depending on the longitudinal position of the transmission member 15, they depends directly on the current relative position between the transmission link 15 and the housing 1.
  • the potentiometer principle can be a reliable one stepless detection of the relative position mentioned. This enables extremely precise positioning of the with the Linear drive for moving objects.
  • the position detection evaluation device has via a voltage source, not shown, via the one using the electrical connection means 28 Voltage is applied to the two resistance strips 23, 23 ' becomes. This creates a current flow.
  • the current flows out from the voltage source via an electrical connection means 28 in one resistance strip 23, from there via the sliding contact arrangement 32 to the other resistance strip 23 'and back via the associated connection means 28 to evaluation device 31.
  • Is decisive for the current strength the respectively acting electrical resistance caused by the Resistance strips 23, 23 'is generated. This is determined by the axial length of the current-carrying sections the resistance strip 23, 23 ', which in turn depends on the current Axial position of the sliding contact arrangement 32 depends.
  • the current-carrying Strip sections are the longer the further the transmission member 15 and the sliding contact arrangement arranged thereon 32 is removed from the connection means 28. According to the length of the strip sections through which current flows there is a different electrical resistance, what in the position detection evaluation device 31 as Current change is registered. In this way it is currently detected current an indicator of the current Position of movement of the movement units 7, 15, 16 relative to Housing 1. It can then be used depending on certain Positions the control of the linear drive itself or other facilities.
  • the sliding contact arrangement 32 preferably has two of them independent sliding contacts 33, 33 ', in the field of opposite longitudinal sides of the web-like transmission member 15 are arranged.
  • the design is made so that each sliding contact 33, 33 'on the one hand on the transmission member 15 is fixed and on the other hand spring-loaded against the associated resistance strips 23, 23 'works. To this This results in a in the transverse direction of the longitudinal slot 14 elastic compliance, which ensures that the sliding contacts 33, 33 'always secure contact with the resistance strips 23, 23 'hold.
  • the sliding contacts 33, 33 'could for example, be leaf spring-like Contact elements are formed.
  • each sliding contact 33, 33 ' is designed as a sliding shoe, wherein both sliding contacts 33, 33 'in the slot transverse direction slidably in a transversely penetrating the transmission member 15 Guide bore 34 are mounted.
  • the two sliding contacts 33, 33 ' are mutually electrical connected what in the present case via a flexible electrical conductor 42 takes place, which is fixed to the two sliding contacts 33, 33 ' is. It would also be conceivable to use the spring device 35 as electrical connection conductor.
  • the guide bore 34 is expedient for electrical insulation lined with electrically insulating material 49.
  • connection means 28 already mentioned are preferred as Plug connection means designed and on the same as shown End face 12 of the end cover 4 arranged like that Connection openings 13 for the pressure medium supply.
  • the position detection evaluation device 41 is connected via a cable 43 with complementary examples formed by a plug Counter-connecting means 44 in connection, which in the context of a Plug connection with the plug connection means 28 releasably connectable are.
  • a solution that is easier to assemble is provided.
  • a connector device 45 that have complementary first and second Connector 46, 47 has.
  • the first connectors 46 are in the area of the end face of the tubular body 2 at the ends of the resistance strips 23, 23 'attached.
  • the second connector 47 are located opposite each other on the end cover 3 and stand via internal electrical conductors 48 with the connection means 28 in Connection.
  • the linear drive is very easy to connect. It is preferably a pneumatically operated linear drive.
  • the arrangement according to the invention of a position detection device can also be realized on other linear drives, the transmission member passing through a longitudinal housing slot feature.
  • linear drives the transmission member passing through a longitudinal housing slot feature.
  • electric linear drives thought, in which the drive part 7 by an electric motor is driven.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Adjustable Resistors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Linearantrieb, mit einem einen Längsschlitz aufweisenden Gehäuse, mit einem in dem Gehäuse längsbeweglich angeordneten Antriebsteil, und mit einem mit dem Antriebsteil verbundenen, durch den Längsschlitz hindurch nach außen ragenden Übertragungsglied.
Ein Linearantrieb dieser Art in Gestalt eines sogenannten Schlitzzylinders geht aus der DE 41 37 789 C2 hervor. Dieser umfaßt ein von einem Kolben gebildetes Antriebsteil, das bei Fluidbeaufschlagung eine Linearbewegung ausführt, die außerhalb des Gehäuses an dem Übertragungsglied abgegriffen werden kann. Mit dem Übertragungsglied kann eine zu transportierende Last verbunden werden.
Bei vielen Anwendungen ist es wünschenswert, die Position des Antriebsteils bzw. eines mit Hilfe des Linearantriebes zu verlagernden Gegenstandes zu erfassen, zumindest jedoch in Abhängigkeit von gewissen Axialpositionen bestimmte Steuerungsvorgänge auszulösen. Es wäre denkbar, wie in Dokument EP 0 112 985 erwährt, derartiges bei dem bekannten Linearantrieb durch außen an das Gehäuse angesetzte Sensoren üblicher Bauart wie Read-Schalter od.dgl. zu verwirklichen. Dies erfordert jedoch die Bereitstellung besonderer Befestigungsmaßnahmen und beeinträchtigt die Kompaktheit der Gesamtanordnung. Auch besteht die Gefahr, daß derart montierte Sensoren bei unsachgemäßer Handhabung durch bewegte Teile beschädigt werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kolbenstangenlosen Linearantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei weiterhin kompakten Abmessungen eine zuverlässige Positionserfassung des Antriebsteils bzw. der mit diesem verbundenen Teile ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß im Bereich der beiden Schlitzflanken des Längsschlitzes jeweils ein sich in Schlitzlängsrichtung erstreckender gehäusefester Widerstandsstreifen angeordnet ist, daß an dem Übertragungsglied eine Schleifkontaktanordnung vorgesehen ist, die gleichzeitig mit beiden Widerstandsstreifen in Kontakt steht und bei der Längsbewegung des Übertragungsgliedes auf den Widerstandsstreifen entlang gleitet, und daß Anschlußmittel zur Verbindung der beiden Widerstandsstreifen mit einer Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung vorhanden sind.
Auf diese Weise läßt sich die Position des Antriebsteils und sämtlicher mit diesem verbundener Teile zuverlässig nach dem Potentiometerprinzip erfassen. Entsprechend der momentanen Längsposition ergeben sich unterschiedlich lange, sich auf den elektrischen Widerstand auswirkende Stromlaufwege, anhand derer über die Auswerteeinrichtung die aktuelle Relativposition zwischen dem Übertragungsglied und dem Gehäuse festgestellt werden kann. Durch die Integration der Positionserfassungsmaßnahmen in den Bereich des Längsschlitzes bleiben kompakte Abmessungen des Linearantriebes gewährleistet. Die einzelnen Bestandteile können gut geschützt untergebracht werden. Darüberhinaus ist eine kostengünstige Realisierung möglich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bevorzugt sind die Widerstandsstreifen in Längsnuten angeordnet, die in den Schlitzflanken des Längsschlitzes ausgebildet sind. Dadurch kann die Schlitzbreite beibehalten werden und somit auch die Baubreite des im Betrieb verhältnismäßig hoch belasteten Übertragungsgliedes.
Die Schleifkontaktanordnung umfaßt zweckmäßigerweise zwei Schleifkontakte, die jeweils gegen einen der Widerstandsstreifen federnd nachgiebig vorgespannt sind und untereinander in elektrischer Verbindung stehen. Bei der Linearbewegung des Übertragungsgliedes gleiten die Schleifkontakte auf dem jeweils zugeordneten Widerstandsstreifen entlang, wobei durch die federnde Vorspannung ein stets sicherer elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
Die Widerstandsstreifen können direkt mit einem oder mehreren Kabeln in Verbindung stehen, die als weiterführende Anschlußmittel zum Anschluß der elektrischen Auswerteeinrichtung dienen. Eine einfachere Handhabung wird jedoch mit einer Weiterbildung erzielt, bei der die Anschlußmittel an einem axialen Endbereich des Gehäuses angeordnet sind, wobei sie einerseits mit den Widerstandsstreifen verbunden sind und andererseits nach Bedarf den lösbaren elektrischen Anschluß der Auswerteeinrichtung ermöglichen. Derartige Anschlußmittel sind vorzugsweise als Steck-Anschlußmittel konzipiert, die über einfache Steckverbindungen den Anschluß der Auswerteeinrichtung ermöglichen.
Zweckmäßigerweise sind die Anschlußmittel an der Stirnseite des Linearantriebes angeordnet. An dieser befinden sich bei fluidbetätigten Linearantrieben zweckmäßigerweise auch die Anschlüsse für die Zu- und Abfuhr des Beaufschlagungsmediums.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist nicht nur bei fluidbetätigten Linearantrieben möglich. Beispielsweise könnte auch bei elektrisch betriebenen Linearantrieben eine Positionserfassung nach dem erfindungsgemäßen Prinzip stattfinden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1
eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Linearantriebes in schematischer perspektivischer Darstellung,
Figur 2
eine Draufsicht auf den Linearantrieb aus Figur 1, und
Figur 3
den Linearantrieb der Figuren 1 und 2 im Querschnitt gemäß Schnittlinie III-III im Bereich des Längsschlitzes.
Bei dem beispielsgemäßen Linearantrieb handelt es sich um einen fluidbetätigten kolbenstangenlosen Arbeitszylinder. Abgesehen von den noch zu erläuternden Maßnahmen zur Positionserfassung kann sein Aufbau dem in der DE 41 37 789 C2 beschriebenen Linearantrieb entsprechen. Auf den Inhalt dieser Veröffentlichung wird verwiesen, so daß es vorliegend genügt, den grundsätzlichen Aufbau kurz zusammenzufassen.
Der Linearantrieb verfügt über ein langgestrecktes Gehäuse 1, das sich aus einem von einem Rohrkörper 2 gebildeten Mittelteil und zwei an die stirnseitigen Enden des Rohrkörpers 2 angesetzten Abschlußdeckeln 3, 4 zusammensetzt.
Im Innern des Rohrkörpers 2 ist eine zylindrisch konturierte, in Gehäuselängsrichtung 6 verlaufende Laufkammer 5 ausgebildet, in der ein relativ zum Gehäuse 2 längsbewegliches Antriebsteil 7 angeordnet ist. Das Antriebsteil 7 ist vorliegend ein Kolben, der die Laufkammer 5 axial in zwei Arbeitsräume 8, 8' unterteilt. Jeder Arbeitsraum 8, 8' steht mit einem Kanal in Verbindung, wobei beide Kanäle gemeinsam an der Stirnseite 12 des einen Abschlußdeckels 3 ausmünden. Die Mündungen bilden Anschlußöffnungen 13 zur Zufuhr und Abfuhr eines Betätigungsfluides, über das das Antriebsteil 7 zu einer Linearbewegung in Gehäuse-Längsrichtung 6 angetrieben werden kann.
Der Rohrkörper 2 verfügt an einer Stelle seines Umfanges über einen sich über die gesamte Rohrlänge erstreckenden Längsschlitz 14. Dieser durchsetzt die die Laufkammer 5 umfangsseitig begrenzende Gehäusewand in radialer Richtung, wobei er radial innen zur Laufkammer 5 und radial außen zur Umgebung des Gehäuses 1 ausmündet. Ein an dem Antriebsteil 7 angeordnetes länglichschmales Übertragungsglied 15 durchsetzt den Längsschlitz 14 und ragt nach außen, wo es mit einem schematisch angedeuteten Mitnehmer 16 in fester Verbindung steht. Der Mitnehmer 16 seinerseits eignet sich zur Verbindung mit einem zu bewegenden Gegenstand, zum Beispiel einem Bestandteil einer Handhabungsvorrichtung. Entsprechende Befestigungslöcher sind bei 17 angedeutet.
Das Antriebsteil 7, das Übertragungsglied 15 und der Mitnehmer 16 bilden eine Bewegungseinheit. Bei Verlagerung des Antriebsteils 7 wird der Mitnehmer 16 und somit der daran befestigte Gegenstand synchron mitbewegt.
Um den Austritt von Betätigungsfluid durch den Längsschlitz 14 hindurch zu verhindern, ist diesem radial innen ein flexibles Dichtband 18 zugeordnet. Es deckt den Längsschlitz 14 normalerweise von innen her dichtend ab. Lediglich im Bereich des Antriebsteils 7 wird es vom Längsschlitz 14 nach innen abgehoben, um dem Übertragungsglied 15 den Durchtritt zu gestatten. Das Dichtband 18 wird hierbei durch eine Ausnehmung 22 des Antriebsteils 7 oder des Übertragungsgliedes 15 hindurchgeführt.
Der Linearantrieb ist mit einer allgemein mit 22 bezeichneten Positionserfassungseinrichtung ausgestattet. Sie ermöglicht im Betrieb die Bestimmung der momentanen Position der erwähnten Bewegungseinheit 7, 15, 16 relativ zum Gehäuse 1.
Zu der Positionserfassungseinrichtung 22 gehören zunächst zwei aus elektrisch leitendem Material bestehende Widerstandsstreifen 23, 23'. Jeweils einer dieser Widerstandsstreifen 23, 23' ist im Bereich einer der Schlitzflanken 24, 24' des Längsschlitzes 14 gehäusefest fixiert. Ein jeweiliger Widerstandsstreifen 23, 23' verläuft in Schlitzlängsrichtung, wobei er sich zumindest im wesentlichen über die gesamte Schlitzlänge erstreckt.
Um den Schlitz nicht unnötig zu verengen, ist jeder Widerstandsstreifen 23, 23' zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig in einer Längsnut 25 aufgenommen, die in der betreffenden, den Längsschlitz 14 seitlich begrenzenden Schlitzflanke 24, 24' ausgebildet ist. Eine jeweilige Längsnut 25 trägt auch zur exakt parallelen Ausrichtung des zugeordneten Widerstandsstreifens 23, 23' bei, sie kann bei der Herstellung des Rohrkörpers 2 im Rahmen eines Strangpreßverfahrens unmittelbar eingeformt werden.
Regelmäßig besteht das Gehäuse 1 aus Metall, beispielsweise aus Aluminiummaterial. Zwischen einem jeweiligen Widerstandsstreifen 23, 23' und dem Gehäusematerial ist daher zweckmäßigerweise eine aus elektrisch isolierendem Material bestehende Isolationsschicht 26 angeordnet. Sie kann fester Bestandteil des Widerstandsstreifens 23, 23' sein.
Die dem einen Abschlußdeckel 3 zugeordneten Endbereiche 27 der Widerstandsstreifen 23, 23' stehen mit gehäusefest angeordneten elektrischen Anschlußmitteln 28 in Verbindung. Diese ermöglichen den Anschluß einer Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung 31, die in Figur 1 schematisch angedeutet ist. Die dem anderen Abschlußdeckel 4 zugeordneten Endbereiche der Widerstandsstreifen 23, 23' laufen frei endend aus.
An dem Übertragungsglied 15 ist innerhalb des Längsschlitzes 14 eine Schleifkontaktanordnung 32 vorgesehen. Sie steht gleichzeitig mit beiden Widerstandsstreifen 23, 23' in Kontakt. Bei der Längsbewegung des Übertragungsgliedes 15 gleitet die Schleifkontaktanordnung 32 auf den beiden Widerstandsstreifen 23, 23' entlang.
Die Schleifkontaktanordnung 32 stellt somit im Bereich des Übertragungsgliedes 15 eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Widerstandsstreifen 23, 23' dar. Der Längsschlitz 14 wird praktisch überbrückt. Die Stelle der elektrischen Verbindung variiert je nach Längsposition des Übertragungsgliedes 15, sie hängt also unmittelbar von der aktuellen Relativposition zwischen dem Übertragungsglied 15 und dem Gehäuse 1 ab.
Somit kann vergleichbar dem Potentiometerprinzip eine zuverlässige stufenlose Erfassung der erwähnten Relativposition erfolgen. Dies ermöglicht äußerst exakte Positionierungen der mit dem Linearantrieb zu bewegenden Gegenstände.
Die beispielsgemäße Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung verfügt über eine nicht näher dargestellte Spannungsquelle, über die unter Verwendung der elektrischen Anschlußmittel 28 eine Spannung an die beiden Widerstandsstreifen 23, 23' angelegt wird. Dadurch wird ein Stromfluß erzeugt. Der Strom fließt ausgehend von der Spannungsquelle über das eine elektrische Anschlußmittel 28 in den einen Widerstandsstreifen 23, von dort über die Schleifkontaktanordnung 32 zum anderen Widerstandsstreifen 23' und über das zugeordnete Anschlußmittel 28 zurück zur Auswerteeinrichtung 31. Maßgeblich für die Stromstärke ist dabei der jeweils wirkende elektrische Widerstand, der durch die Widerstandsstreifen 23, 23' erzeugt wird. Dieser wird bestimmt durch die axiale Länge der stromdurchflossenen Längenabschnitte der Widerstandsstreifen 23, 23', die wiederum von der momentanen Axialposition der Schleifkontaktanordnung 32 abhängt. Die stromdurchflossenen Streifenabschnitte sind umso länger, je weiter das Übertragungsglied 15 und die an diesem angeordnete Schleifkontaktanordnung 32 von den Anschlußmitteln 28 entfernt ist. Entsprechend der Länge der stromdurchflossenen Streifenabschnitte ergibt sich ein unterschiedlicher elektrischer Widerstand, was in der Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung 31 als Stromänderung registrierbar ist. Auf diese Weise ist die momentan festgestellte Stromstärke ein Indikator für die aktuelle Verschiebeposition der Bewegungseinheiten, 7, 15, 16 relativ zum Gehäuse 1. Es kann dann bei Bedarf in Abhängigkeit von bestimmten Positionen die Steuerung des Linearantriebes selbst oder weiterer Einrichtungen erfolgen.
Es wäre denkbar, die Anordnung so zu treffen, daß einer der Widerstandsstreifen unmittelbar von der Schlitzflanke gebildet ist. Der Stromrückfluß könnte dann auf der einen Seite des Längsschlitzes unmittelbar über das Gehäusematerial erfolgen.
Die Schleifkontaktanordnung 32 verfügt bevorzugt über zwei voneinander unabhängige Schleifkontakte 33, 33', die im Bereich der einander entgegengesetzten Längsseiten des stegartigen Übertragungsgliedes 15 angeordnet sind. Die Ausgestaltung ist so getroffen, daß jeder Schleifkontakt 33, 33' einerseits am Übertragungsglied 15 fixiert ist und andererseits federbelastet gegen den zugeordneten Widerstandsstreifen 23, 23' arbeitet. Auf diese Weise ergibt sich in Querrichtung des Längsschlitzes 14 eine elastische Nachgiebigkeit, die dafür sorgt, daß die Schleifkontakte 33, 33' stets sicheren Kontakt zu den Widerstandsstreifen 23, 23' halten.
Die Schleifkontakte 33, 33' könnten beispielsweise von blattfederähnlichen Kontaktelementen gebildet sein. Beim Ausführungsbeispiel ist jeder Schleifkontakt 33, 33' als Schleifschuh konzipiert, wobei beide Schleifkontakte 33, 33' in Schlitzquerrichtung verschieblich in einer das Übertragungsglied 15 quer durchsetzenden Führungsbohrung 34 gelagert sind. Zwischen den Schleifkontakten 33, 33' erstreckt sich eine von einer Druckfeder gebildete Federeinrichtung 35, die beide Schleifkontakte 33, 33' nach außen gegen den zugeordneten Widerstandsstreifen 23, 23' drückt.
Die beiden Schleifkontakte 33, 33' sind untereinander elektrisch verbunden, was vorliegend über einen flexiblen elektrischen Leiter 42 erfolgt, der an den beiden Schleifkontakten 33, 33' festgelegt ist. Denkbar wäre es auch, die Federeinrichtung 35 als elektrischen Verbindungsleiter heranzuziehen.
Zur elektrischen Isolation ist die Führungsbohrung 34 zweckmäßigerweise mit elektrisch isolierendem Material 49 ausgekleidet.
Die bereits erwähnten Anschlußmittel 28 sind bevorzugt als Steck-Anschlußmittel ausgebildet und wie abgebildet an der gleichen Stirnseite 12 des Abschlußdeckels 4 angeordnet wie auch die Anschlußöffnungen 13 für die Druckmittelversorgung.
Die Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung 41 steht über Kabel 43 mit beispielsgemäß von einem Stecker gebildeten komplementären Gegen-Anschlußmittel 44 in Verbindung, die im Rahmen einer Steckverbindung mit den Steck-Anschlußmitteln 28 lösbar verbindbar sind.
Es wäre möglich, Verlängerungen der Widerstandsstreifen 23, 23' durch den zugeordneten Abschlußdeckel 3 hindurchzuführen und in den genannten Anschlußmitteln 28 enden zu lassen. Beim Ausführungsbeispiel ist eine montagefreundlichere Lösung vorgesehen. Hier befindet sich im Übergangsbereich zwischen dem Rohrkörper 2 und dem betreffenden Abschlußdeckel 3 eine Steckverbindungseinrichtung 45, die über komplementäre erste und zweite Steckverbinder 46, 47 verfügt. Die ersten Steckverbinder 46 sind im Bereich der Stirnseite des Rohrkörpers 2 an den Enden der Widerstandsstreifen 23, 23' angebracht. Die zweiten Steckverbinder 47 befinden sich gegenüberliegend am Abschlußdeckel 3 und stehen über interne elektrische Leiter 48 mit den Anschlußmitteln 28 in Verbindung. Beim Zusammenbau des Gehäuses 1 wird somit eine automatische Kontaktierung erzielt, überdies im Falle eines Defektes die Zerlegbarkeit des Gehäuses 1 begünstigt.
Da sowohl die Druckmittelanschlüsse als auch die elektrischen Anschlüsse an der gleichen Stirnseite des Gehäuses 1 angeordnet sind, gestaltet sich der Linearantrieb sehr anschlußfreundlich. Bevorzugt handelt es sich um einen pneumatisch betätigten Linearantrieb.
Die erfindungsgemäße Anordnung einer Positionserfassungseinrichtung läßt sich auch an anderen Linearantrieben verwirklichen, die über ein einen Gehäuse-Längsschlitz durchsetzendes Übertragungsglied verfügen. Beispielsweise ist hier an elektrische Linearantriebe gedacht, bei denen das Antriebsteil 7 elektromotorisch angetrieben ist.

Claims (7)

  1. Kolbenstangenloser Linearantrieb, mit einem einen Längsschlitz (14) aufweisenden Gehäuse (1), mit einem in dem Gehäuse (1) längsbeweglich angeordneten Antriebsteil (7), und mit einem mit dem Antriebsteil (7) verbundenen, durch den Längsschlitz (14) hindurch nach außen ragenden Übertragungsglied (15), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der beiden Schlitzflanken (24, 24') des Längsschlitzes (14) jeweils ein sich in Schlitzlängsrichtung erstreckender gehäusefester Widerstandsstreifen (23, 23') angeordnet ist, daß an dem Übertragungsglied (15) eine Schleifkontaktanordnung (32) vorgesehen ist, die gleichzeitig mit beiden Widerstandsstreifen (23, 23') in Kontakt steht und bei der Längsbewegung des Übertragungsgliedes (15) auf den Widerstandsstreifen (23, 23') entlang gleitet, und daß Anschlußmittel (28) zur Verbindung der beiden Widerstandsstreifen (23, 23') mit einer Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung (31) vorhanden sind.
  2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsstreifen (23, 23') jeweils in einer Längsnut (25) der zugeordneten Schlitzflanke (24, 24') festgelegt sind.
  3. Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontaktanordnung (32) zwei jeweils federnd gegen einen der Widerstandsstreifen (23, 23') vorgespannte und elektrisch miteinander verbundene Schleifkontake (33, 33') aufweist.
  4. Linearantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schleifkontakte (33, 33') in einer das Übertragungsglied (15) quer durchsetzenden Führungsbohrung (34) verschieblich gelagert und von einer zwischen ihnen angeordneten Federeinrichtung (35) gegen den jeweils zugeordneten Widerstandsstreifen (23, 23') gedrückt werden.
  5. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (28) an einem axialen Endbereich des Gehäuses (1) angeordnet sind, wobei sie einerseits mit den Widerstandsstreifen (23, 23') verbunden sind und andererseits den lösbaren elektrischen Anschluß der Positionserfassungs-Auswerteeinrichtung ermöglichen.
  6. Linearantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (28) als Steckanschlußmittel ausgebildet sind.
  7. Linearantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (28) an der Stirnseite (12) des Linearantriebes angeordnet sind.
EP96105940A 1995-05-23 1996-04-16 Kolbenstangenloser Linearantrieb Expired - Lifetime EP0744553B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29508517U DE29508517U1 (de) 1995-05-23 1995-05-23 Kolbenstangenloser Linearantrieb
DE29508517U 1995-05-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0744553A2 EP0744553A2 (de) 1996-11-27
EP0744553A3 EP0744553A3 (de) 1999-08-11
EP0744553B1 true EP0744553B1 (de) 2003-03-12

Family

ID=8008437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96105940A Expired - Lifetime EP0744553B1 (de) 1995-05-23 1996-04-16 Kolbenstangenloser Linearantrieb

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5662022A (de)
EP (1) EP0744553B1 (de)
KR (1) KR100193328B1 (de)
DE (2) DE29508517U1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19813371C2 (de) * 1998-03-26 2001-12-20 Festo Ag & Co Kolbenstangenloser Linearantrieb
DE20014353U1 (de) 2000-08-19 2000-12-07 Festo Ag & Co Linearantrieb
DE20106298U1 (de) * 2001-04-10 2001-06-21 Festo Ag & Co Linearantrieb
US6917515B2 (en) * 2003-04-28 2005-07-12 Kita Sensor Tech. Co., Ltd. Electrical component having a housing retained in a receiving groove in a support through a retaining device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3244616C2 (de) * 1982-12-02 1986-06-19 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Vorrichtung zur Messung von Vorschubbewegungen
DE3520199A1 (de) * 1984-10-05 1986-04-10 Wabco Westinghouse Steuerungstechnik GmbH & Co, 3000 Hannover Potentiometer
DE9101734U1 (de) * 1991-02-15 1991-05-23 Hygrama Ag, Rotkreuz, Ch
DE4241189A1 (de) * 1992-12-03 1994-06-09 Mannesmann Ag Einrichtung zur Positionsermittlung bei einem druckmittelbetriebenen Arbeitszylinder

Also Published As

Publication number Publication date
KR960041770A (ko) 1996-12-19
EP0744553A3 (de) 1999-08-11
DE29508517U1 (de) 1995-08-10
EP0744553A2 (de) 1996-11-27
US5662022A (en) 1997-09-02
KR100193328B1 (ko) 1999-06-15
DE59610210D1 (de) 2003-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10361127B4 (de) Stelleinrichtung, insbesondere Kraftfahrzeug-Feststellbremse
DE202006020825U1 (de) Vorrichtung zum Führen eines zumindest eine Versorgungsleitung aufweisenden Schlauches
EP0177693A2 (de) Potentiometer
DE102005052796B4 (de) Linearantrieb mit Wegmessung
DE19738316A1 (de) Berührungsloser Wegmesser insbesondere zur Verschleißmessung von Bremsklötzen
EP0775835B1 (de) Positionserfassungsvorrichtung
EP0744553B1 (de) Kolbenstangenloser Linearantrieb
DE19514708C1 (de) Elektrische Schalteinrichtung
DE102005035104B4 (de) Möbelantrieb mit Weggeber
EP0713980B1 (de) Antriebsvorrichtung
DE4408639A1 (de) Arbeitszylinder mit einem Zylindergehäuseprofil
EP1309803B1 (de) Linearantrieb
EP0268030B1 (de) Potentiometer bzw. veränderbarer Widerstand
EP1199479B1 (de) Fluidtechnische Einrichtung mit einer Diagnoseeinrichtung
DE2926258C2 (de) Einfach wirkender Stellantrieb
DE102010045069A1 (de) Linearbewegungsvorrichtung mit automatisierbarer Schmiermittelzuführung
DE19752696C1 (de) Linearantrieb
DE3923063A1 (de) Steuereinrichtung
EP1266145B1 (de) Fluidbetätigter linearantrieb
DE102006034656B3 (de) Linearverstellvorrichtung
DE10329044B4 (de) Einrichtung zur Ermittlung der aktuellen Stellung eines Antriebsgliedes entlang des Hubwegs oder Drehwinkels, insbesondere bei einem druckmittelbetriebenen Linear- bzw. Drehantrieb
DE10329045B4 (de) Einrichtung zur Ermittlung mindestens einer Endlagenposition eines Antriebsgliedes, insbesondere eines druckmittelbetriebenen Linear- oder Drehantriebes
DE2831537A1 (de) Linear-betaetigungseinrichtung
DE10356170B3 (de) Wälzkörper-Haltevorrichtung
DE4345288C2 (de) Stangenloser Zylinder

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CH DE IT LI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: FESTO AG & CO

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CH DE IT LI

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Free format text: 6F 15B 15/08 A, 6F 15B 15/28 B

17P Request for examination filed

Effective date: 19990715

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20020211

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE IT LI

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59610210

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030417

Kind code of ref document: P

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20031215

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20040417

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20040625

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050416

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050430

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051101

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL