EP1065388A1 - Linearantrieb - Google Patents

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EP1065388A1
EP1065388A1 EP00112641A EP00112641A EP1065388A1 EP 1065388 A1 EP1065388 A1 EP 1065388A1 EP 00112641 A EP00112641 A EP 00112641A EP 00112641 A EP00112641 A EP 00112641A EP 1065388 A1 EP1065388 A1 EP 1065388A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
linear drive
holder
sealing
sealing ring
Prior art date
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Granted
Application number
EP00112641A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1065388B1 (de
Inventor
Christoph Keicher
Dieter Waldmann
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
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Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of EP1065388A1 publication Critical patent/EP1065388A1/de
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Publication of EP1065388B1 publication Critical patent/EP1065388B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • 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
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1433—End caps

Definitions

  • the invention relates to a linear drive, in particular for Applications in the food and / or medical industry.
  • the over has a perforated retaining wall, with which he on the housing of the linear drive is attached or plugged on a sealing ring coaxial to the housing on both sides of the retaining wall placed so that all problem areas are sealed.
  • the outer surface of the sealing rings is shaped in this way is that between the two wall sections of this outer surface and the respectively adjacent surface section of the Transition angle included in the housing or the holder is more than 90 °. It has been shown that the Settling and clinging of contaminants effectively reduced can be. Nonetheless, contamination can build up never be completely excluded. However, by Sealing rings made of corrosion-resistant and non-toxic material chemical or biochemical reactions effectively prevented and thereby hygiene at a high level held.
  • a fastener of the housing is, for example, a screwed onto the housing base and screw nut that can be clamped with the holder.
  • a sealing ring expediently comes also on the side of the fastener, which here for Housing is added between this fastener and the holder.
  • At least one holder expediently has one extending at right angles to the associated retaining wall Fastening foot for fastening to a support structure.
  • the outer surface has a concave shape. Indeed under certain circumstances a convex shape would also be conceivable, in any case you look at the shape of those Orientate surface sections that are adjacent to the relevant sealing ring are present.
  • At least one sealing ring of the sealing arrangement can at least partially sit in an annular recess. In this way it is very easy to create a flush Transition between the outer surface of the sealing ring and the adjacent surface section of the housing and / or Realize holder.
  • the sealing arrangement of the linear drive has more Sealing rings, for example for mutual sealing individual housing components, these are expedient also according to the specifications of the seal between the Designed housing and the holders provided sealing rings. You can in particular also in annular depressions be kept. In all cases it is an advantage if the width of the annular recess is less than that the sealing ring held in it before assembly, so that the assembled sealing ring is crushed axially, which the desired shape of its outer surface Can have consequences.
  • the linear drive 1 shown in FIG. 1 is fluid-operated Design carried out, which is a pneumatic or hydraulically operated cylinder.
  • the linear drive 1 is attached to a support structure 2, for example a machine frame or a building wall, and is located inside a room 3, in which, for example Manufacturing and / or packaging work in the sector of food, medical and / or semiconductor technology be performed. In such a room there are the highest Hygiene requirements.
  • the linear drive 1 has an elongated housing 4, the present an elongated housing base 5 and a has fastener 6 arranged thereon.
  • the housing base body 5 has a tubular middle part 7, on the two ends of each end cover 8, 9 is arranged. These parts delimit an interior 12, which is a drive part 13 designed as a piston records. The latter divides the interior 12 under sealing axially in two working spaces 14, 15, the sealing by a provided on the outer circumference of the drive part 13 and with the peripheral surface of the interior 12 in dynamic Sealing contact standing seal 16 is guaranteed.
  • Each working space 14, 15 has a separate fluid channel 17, 18 in connection, which on the other hand on the outer surface of the Housing main body 5 opens out where a further Fluid line can be connected.
  • the fluid channels 17, 18 run expediently in the two end caps 8, 9.
  • the movement of the drive part 13 can be done outside the housing 4 tap on a power transmission part 22. This is executed in the embodiment of a rod and firmly connected to the drive part 13, wherein it is one of the End cover 8 slidably interspersed with sealing.
  • This end cover is hereafter referred to as the front end cover Designated 8.
  • the linear drive 1 is used in the exemplary embodiment two holders 24, 25 attached to the support structure 2.
  • the linear drive 1 is spaced by these holders 24, 25 held to the support structure 2.
  • the two holders 24, 25 are opposite to each other front housing end portions 26, 27 of the housing 4 assigned.
  • One, hereinafter referred to as the front bracket 24 designated holder sits on the front end cover 8 of the housing base body 5, while the other, hereinafter referred to as rear holder 25 on the other, rear end cover 9 is attached.
  • the two holders can be largely as shown have identical shape. They contain in the embodiment one holding wall 32, 33 and one each fastening foot extending at right angles to the holding wall 32, 33 34. Via fastenings indicated only by dash-dotted lines 35 is the mounting foot 34 in such a way Support structure 2 fixes that the associated holding wall 32, 33rd preferably protrudes at right angles from the support structure 2.
  • the two spaced-apart holding walls run here 32, 33 expediently in mutually parallel planes.
  • the holding wall 33 of the rear holder 25 is designed to be closed and the axially oriented rear end face 36 of the housing base body 5. It lies between this closed retaining wall 33 and the rear housing end portion 27 a mechanical connection through which the housing 4 fixed to the closed holding wall 33 is. In the exemplary embodiment, this is achieved by a form-fitting Connection realized by the housing 4 on the back has at least one axial projection 37 which into a complementary recess 38 of the uninterrupted, closed retaining wall 33 immersed positively.
  • the holding wall 32 of the front holder 24 is perforated and has via a continuous receiving hole 42 with which they open the front housing end portion 26 is attached.
  • the front end cover 8 engages in the receiving hole 42 and cooperates with the fastening element 6, that of the opposite side of the housing base body 5 forth on the front end cover 8 is fixed.
  • the housing base 5 is supported with its forward facing front face 43 on the back the perforated retaining wall 32 while the fastener 6 with a backward-facing loading surface 44 to the front of the perforated retaining wall 32 acts.
  • the latter is thus between the front End face 43 and the loading surface 44 firmly clamped.
  • the fastener 6 is in the embodiment as Screw nut running on an external thread of the in the Receiving hole 42 protruding portion of the housing body 5 is detachably screwed on. It encloses the rod-like power transmission part 22 in a coaxial arrangement and carries an annular seal 45 which with the Outer surface of the power transmission part 22 dynamically sealing interacts to prevent contamination from entering the to prevent the area covered by the fastener 6.
  • the transition areas 46 between the holders 24, 25 and adjacent housing zones are one by sealing rings 47 Sealing arrangement 48 statically sealed. In this way is prevented that otherwise in the transition areas 46 existing fine spaces interfering impurities enter and deposit.
  • the sealing rings 47 exist from a preferably rubber-elastic sealing material, which is expediently corrosion-resistant and none has toxic properties. Are recommended here for example materials under the designations "Silicone” or “Teflon” are known. With such a Material is assured that no chemical or biochemical Reactions occur when the sealing rings 47 with in Room 3 liquid or solid substances or Contaminants come into contact.
  • the front holder 24 is assigned two sealing rings 47. They also enclose the housing 4 with a coaxial orientation, one of the sealing rings 47 behind the perforated retaining wall 32 sits while the other sealing ring 47 of the perforated retaining wall 32 is upstream. Each sealing ring 47 is on the one hand with the assigned area of the perforated retaining wall 32 and on the other hand with the front housing end section 26 in Sealing contact.
  • the back of the front holder cooperates 24 associated sealing rings 47 with the front end cover 8, while the front sealing ring 47 with the fastener 6 cooperates.
  • the contact areas to the perforated retaining wall 32 are annular and lie radially outside the receiving hole 42.
  • the ring is circumferential Outer surface 52 of the sealing rings 47 designed so that that between their edge regions 53, 53 'and the neighboring one Surface section 54, 54 'of the housing 4 or holder 25 included transition angles "a" greater than 90 ° is.
  • transition angles "a" greater than 90 ° is.
  • Figure 2 are the for the better understanding Edge areas 53, 53 'tangents 55, 55' and the tangents applied to the two surface sections 54, 54 ' 56, 56 'indicated by dash-dotted lines, for angle determination can be used.
  • the aforementioned configuration of the transition angle "a” applies expediently also for other sealing rings 57 of the sealing arrangement 48, in the outer area of the linear drive 1 for sealing the transition areas between individual housing components be used. It can be seen in FIG. 1 two such sealing rings 57, which in the transition area between the tubular middle part 7 and a respective end cover 8, 9 are placed. However, while with the holders 24, 25 cooperating sealing rings 47 a have a concave outer surface 52, this outer surface 52 'of the other sealing rings 57 are convex. As a rule, the design will primarily be based on what area conditions prevail in the neighborhood, so that zones with preferred dirt deposition are prevented become.
  • All sealing rings 47, 57 are expediently fixed in place, that they are at least partially in a coaxial to the housing 4 arranged annular recess 58 sit.
  • the axially opposite lateral recess flanks 62, 62 'of a respective one Indentation 58 at one of the two against each other components to be sealed are provided. So it is found in the recesses 58 assigned to the holders 24, 25, the each have a recess flank 62 on the housing 4 and each another recess flank 62 'on the associated holder 24, 25.
  • the recess flanks 62, 62 'of the recesses receiving the further sealing rings 57 58 each on the one hand on the middle part 7 and on the other on the associated End cover 8, 9 provided.
  • Sealing rings 47 To prevent one of the holders 24, 25 from being assigned Sealing rings 47 is crushed during assembly, are on Housing 4 and the relevant holder 24, 25 axially Opposing stop surfaces 63, 63 'are provided, which for Specification of a minimum width of the assigned ring-shaped Hold recess 58 together. But you will expediently provide that this minimum width of the annular recess 58 is less than the width of the section of the associated sealing ring 47 held therein, considered before assembly. In this way the Sealing ring 47 a certain axial crushing during assembly, which results in a reliable sealing contact.
  • the crimp protection measures mentioned can also apply to all additional sealing rings 57 may be provided, however not necessarily necessary if the Guaranteed the necessary assembly care is. So are the other two in the embodiment Sealing rings 57 no such crushing safety measures assigned, although they would be entirely possible.
  • Man has rather provided 57 for these additional sealing rings, that the components having the recess flanks 62, 62 ' during assembly so close to each other that the relevant sealing ring 57 experiences an axial crushing, from what a predetermined shape of the sealing ring outer surface 52 'results.
  • a depression 58 can thus the contour of the outer surface of the relevant sealing ring can be specified, for example the degree of convex bulge.
  • a linear actuator 1 used holder of the depends on the respective circumstances. So could a linear actuator for example, using only a holder be a holder with perforated or can act with the retaining wall closed. Can too for fastening a linear drive 1 simultaneously Holders of identical type can be used, be it exclusively or in addition to other holders.

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Abstract

Es wird ein insbesondere für Einsätze in der Lebensmittel- und/oder Medizinindustrie geeigneter Linearantrieb vorgeschlagen. Er verfügt über ein längliches Gehäuse (4), das an einem oder beiden Gehäuse-Endabschnitten (26, 27) mit einem zur Befestigung dienenden Halter (24, 25) versehen ist. Der Halter ist entweder mit einer geschlossenen Haltewand (33) an dem betreffenden Gehäuse-Endabschnitt (27) angesetzt oder mit einer gelochten Haltewand (32) auf den zugeordneten Gehäuse-Endabschnitt (26) aufgesetzt. Zur Abdichtung der Übergangsbereiche (46) zwischen dem Gehäuse (4) und einem jeweiligen Halter (24, 25) sind Dichtringe (47) vorgesehen, deren Außenfläche (52) so gestaltet ist, dass der zwischen ihren beiden Randabschnitten und dem jeweils benachbarten Flächenabschnitt des Gehäuses (4) und des zugeordneten Halters (24, 25) eingeschlossene Übergangswinkel größer als 90° ist. Außerdem besteht jeder Dichtring (47) aus korrosionsbeständigem und nicht-toxischem Material. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb, insbesondere für Einsätze in der Lebensmittel- und/oder Medizinindustrie.
In der Lebensmittel- und/oder Medizinindustrie, aber auch auf dem Sektor der Halbleiterfertigung, bestehen sehr hohe Hygieneanforderungen. Es ist dort stets ein Problem, zur Betätigung von Bauteilen oder Einrichtungen eingesetzte Linearantriebe bereitzustellen, die wenig verschmutzungsanfällig sind und sich leicht reinigen lassen. Zwar wäre es denkbar, die Linearantriebe unter Verwendung geeigneter Abschirmwände zu kapseln und auf diese Weise vom eigentlichen Einsatzort abzuschirmen. Abgesehen von dem daraus resultierenden erhöhten Bauaufwand ist damit aber auch ein Verlust der Übersichtlichkeit und eine eingeschränkte Zugänglichkeit für Wartungs- und Reparaturarbeiten verbunden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der im installierten Zustand wenig verschmutzungsanfällig und leicht zu reinigen ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Linearantrieb, insbesondere für Einsätze in der Lebensmittel- und/oder Medizinindustrie,
  • mit einem ein bewegliches Antriebsteil enthaltenden länglichen Gehäuse, das an einem oder beiden seiner stirnseitigen Gehäuse-Endabschnitte mit einem zur Befestigung des Linearantriebes an einer Tragstruktur dienenden Halter versehen ist, wobei der betreffende Halter entweder mit einer geschlossenen Haltewand stirnseitig an den zugeordneten Gehäuse-Endabschnitt angesetzt oder mit einer gelochten Haltewand auf den zugeordneten Gehäuse-Endabschnitt aufgesetzt ist,
  • und mit einer Dichtungsanordnung zumindest zur Abdichtung der Übergangsbereiche zwischen dem Gehäuse und dem jeweiligen Halter, die bei einem Halter mit geschlossener Haltewand einen das Gehäuse umschließenden und mit der geschlossenen Haltewand in Dichtkontakt stehenden Dichtring und bei einem Halter mit gelochter Haltewand zwei auf entgegengesetzten Seiten der gelochten Haltewand koaxial zum Gehäuse angeordnete und mit der gelochten Haltewand in Dichtkontakt stehende Dichtringe aufweist, wobei die umlaufende Außenfläche eines jeweiligen Dichtringes so gestaltet ist, daß der zwischen ihren beiden Randabschnitten und dem jeweils benachbarten Flächenabschnitt des Gehäuses und des Halters eingeschlossene Übergangswinkel größer als 90° ist, und wobei ein jeweiliger Dichtring aus korrosionsbeständigem und nicht-toxischem Material besteht.
Bei der Montage eines Linearantriebes an einer geeigneten Tragstruktur, beispielsweise an einer Gebäudewand sind vor allem die Übergangsbereiche zwischen dem Gehäuse des Linearantriebes und dem oder den zu seiner Befestigung verwendeten Halter bzw. Haltern sehr verschmutzungsanfällig. In den dort vorhandenen Spalten und Ritzen lagern sich flüssige oder feste Verunreinigungen bevorzugt ab und lassen sich auch kaum mehr entfernen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist nun vorgesehen, die Übergangsbereiche zwischen einem jeweiligen verwendeten Halter und dem Gehäuse mit einem Dichtring abzudichten, so daß Verunreinigungen an einem Eindringen in die Struktur des Linearantriebes abgehalten werden. Ist ein Halter mit einer geschlossenen Haltewand lediglich stirnseitig an das Gehäuse des Linearantriebes angesetzt, genügt es, einen einzigen Dichtring auf der Gehäuseseite im Übergangsbereich zwischen dem Gehäuse und der geschlossenen Haltewand zu plazieren. Kommt hingegen ein Halter zum Einsatz, der über eine gelochte Haltewand verfügt, mit der er auf das Gehäuse des Linearantriebes aufgesetzt bzw. aufgesteckt ist, wird auf beiden Seiten der Haltewand ein zum Gehäuse koaxialer Dichtring plaziert, so daß alle Problemzonen abgedichtet sind. Es kommt hinzu, daß die Außenfläche der Dichtringe so geformt ist, daß der zwischen den beiden Wandabschnitten dieser Außenfläche und dem jeweils benachbarten Flächenabschnitt des Gehäuses bzw. des Halters eingeschlossene Übergangswinkel mehr als 90° beträgt. Es hat sich erwiesen, daß dadurch das Absetzen und Anhaften von Verunreinigungen wirksam reduziert werden kann. Gleichwohl kann eine Ablagerung von Verunreinigungen nie gänzlich ausgeschlossen werden. Indem jedoch die Dichtringe aus korrosionsbeständigem und nicht-toxischem Material bestehen, wird chemischen oder biochemischen Reaktionen wirksam vorgebeugt und dadurch die Hygiene auf hohem Niveau gehalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Soll der Linearantrieb über einen Halter mit gelochter Haltewand befestigt werden, wird das Gehäuse zweckmäßigerweise mit dem stirnseitigen Endabschnitt seines Gehäusegrundkörpers in das betreffende Aufnahmeloch eingesteckt bzw. durch dieses Aufnahmeloch hindurchgesteckt, wobei von der entgegengesetzten Seite ein Befestigungselement des Gehäuses angebracht wird, beispielsweise eine auf den Gehäusegrundkörper aufschraubbare und mit dem Halter verspannbare Schraubmutter. Ein Dichtungsring kommt in diesem Falle zweckmäßigerweise auch auf der Seite des Befestigungselementes, das hier zum Gehäuse hinzugerechnet wird, zwischen diesem Befestigungselement und dem Halter zu liegen.
Mindestens ein Halter verfügt zweckmäßigerweise über einen sich rechtwinkelig zur zugeordneten Haltewand erstreckenden Befestigungsfuß zur Befestigung an einer Tragstruktur.
Bei einer besonders vorteilhaften Gestaltung der Dichtringe verfügt die Außenfläche über eine konkave Formgebung. Allerdings wäre unter Umständen auch eine konvexe Formgebung denkbar, wobei man sich in jedem Falle an der Formgebung derjenigen Flächenabschnitte orientieren wird, die benachbart zum betreffenden Dichtring vorhanden sind.
Mindestens ein Dichtring der Dichtungsanordnung kann zumindest teilweise in einer ringförmigen Vertiefung einsitzen. Auf diese Weise läßt sich bei Bedarf sehr einfach ein bündiger Übergang zwischen der Außenfläche des Dichtringes und den benachbarten Flächenabschnittes des Gehäuses und/oder des Halters realisieren.
Verfügt die Dichtungsanordnung des Linearantriebes über weitere Dichtringe, beispielsweise zur gegenseitigen Abdichtung einzelner Gehäusebestandteile, sind diese zweckmäßigerweise ebenfalls nach den Vorgaben der zur Abdichtung zwischen dem Gehäuse und den Haltern vorgesehenen Dichtringen konzipiert. Sie können insbesondere ebenfalls in ringförmigen Vertiefungen gehalten sein. In allen Fällen ist es von Vorteil, wenn die Breite der ringförmigen Vertiefung geringer ist als diejenige des darin gehaltenen Dichtringes vor dessen Montage, so daß der montierte Dichtring eine axiale Quetschung erfährt, die die gewünschte Formgebung seiner Außenfläche zur Folge haben kann.
Zugunsten einer einfachen Montage der Dichtringe ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die beiden seitlichen Flanken der jeweils zugeordneten Vertiefung an separaten Bauteilen ausgebildet sind, also beispielsweise zum einen am Gehäuse des Linearantriebes und zum anderen an einem der Halter. Der Dichtring läßt sich somit bei entferntem Halter sehr bequem in der seitlich offenen ringförmigen Vertiefung plazieren. Damit der Dichtring jedoch bei der anschließenden Montage des Halters nicht zerquetscht wird, sind vorzugsweise an den beiden Teilen miteinander korrespondierende Anschlagflächen vorgesehen, die die minimale Breite der ringförmigen Vertiefung definieren. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Linearantriebes in Gestalt eines fluidbetätigten Arbeitszylinders im Längsschnitt, und
Figur 2
den in Figur markierten Ausschnitt II in vergrößerter Darstellung.
Der in Figur 1 gezeigte Linearantrieb 1 ist in fluidbetätigter Bauart ausgeführt, wobei es sich um einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten Arbeitszylinder handelt.
Der Linearantrieb 1 ist an einer Tragstruktur 2 befestigt, beispielsweise ein Maschinengestell oder eine Bauwerkswand, und befindet sich im Innern eines Raumes 3, in dem beispielsweise Herstellungs- und/oder Verpackungsarbeiten auf dem Sektor der Lebensmittel-, Medizin- und/oder Halbleitertechnik durchgeführt werden. In einem solchen Raum herrschen höchste Hygieneansprüche.
Der Linearantrieb 1 verfügt über ein längliches Gehäuse 4, das vorliegend einen länglichen Gehäuse-Grundkörper 5 und ein an diesem angeordnetes Befestigungselement 6 aufweist.
Der Gehäuse-Grundkörper 5 verfügt über ein rohrförmiges Mittelteil 7, an dessen beiden Stirnseiten jeweils ein Abschlußdeckel 8, 9 angeordnet ist. Diese Teile begrenzen einen Innenraum 12, der ein als Kolben ausgeführtes Antriebsteil 13 aufnimmt. Letzteres unterteilt den Innenraum 12 unter Abdichtung axial in zwei Arbeitsräume 14, 15, wobei die Abdichtung durch eine am Außenumfang des Antriebsteils 13 vorgesehene und mit der Umfangsfläche des Innenraumes 12 in dynamischem Dichtkontakt stehende Dichtung 16 gewährleistet wird.
Jeder Arbeitsraum 14, 15 steht mit einem separaten Fluidkanal 17, 18 in Verbindung, der andererseits an der Außenfläche des Gehäuse-Grundkörpers 5 ausmündet, wo sich eine weiterführende Fluidleitung anschließen läßt. Die Fluidkanäle 17, 18 verlaufen zweckmäßigerweise in den beiden Abschlußdeckeln 8, 9.
Durch gesteuerte Zufuhr und Abfuhr eines fluidischen Druckmediums bezüglich den Arbeitsräumen 14, 15 kann das Antriebsteil 13 in an sich bekannter Weise zu einer hin- und hergehenden Linearbewegung in Richtung der Längsachse 23 des Gehäuses 4 veranlaßt werden.
Die Bewegung des Antriebsteils 13 läßt sich außerhalb des Gehäuses 4 an einem Kraftübertragungsteil 22 abgreifen. Dieses ist beim Ausführungsbeispiel stangenförmig ausgeführt und fest mit den Antriebsteil 13 verbunden, wobei es einen der Abschlußdeckel 8 unter Abdichtung gleitverschieblich durchsetzt. Dieser Abschlußdeckel sei nachfolgend als vorderer Abschlußdeckel 8 bezeichnet.
Der Linearantrieb 1 ist beim Ausführungsbeispiel unter Verwendung zweier Halter 24, 25 an der Tragstruktur 2 befestigt. Durch diese Halter 24, 25 wird der Linearantrieb 1 im Abstand zu der Tragstruktur 2 gehalten.
Die beiden Halter 24, 25 sind den beiden einander entgegengesetzten stirnseitigen Gehäuse-Endabschnitten 26, 27 des Gehäuses 4 zugeordnet. Der eine, nachfolgend als vorderer Halter 24 bezeichnete Halter sitzt dabei am vorderen Abschlußdeckel 8 des Gehäuse-Grundkörpers 5, während der andere, nachfolgend als hinterer Halter 25 bezeichnete Halter am anderen, hinteren Abschlußdeckel 9 befestigt ist.
Die beiden Halter können wie abgebildet über eine weitestgehend identische Formgebung verfügen. Sie enthalten beim Ausführungsbeispiel jeweils eine Haltewand 32, 33 und einen sich rechtwinkelig zu der Haltewand 32, 33 erstreckenden Befestigungsfuß 34. Über nur strichpunktiert angedeutete Befestigungsmittel 35 ist der Befestigungsfuß 34 derart an der Tragstruktur 2 fixiert, daß die zugeordnete Haltewand 32, 33 vorzugsweise rechtwinkelig von der Tragstruktur 2 wegragt. Dabei verlaufen die beiden zueinander beabstandeten Haltewände 32, 33 zweckmäßigerweise in zueinander parallelen Ebenen.
Die Haltewand 33 des hinteren Halters 25 ist geschlossen ausgeführt und an die axial orientierte hintere Stirnfläche 36 des Gehäuse-Grundkörpers 5 angesetzt. Dabei liegt zwischen dieser geschlossenen Haltewand 33 und dem hinteren Gehäuse-Endabschnitt 27 eine mechanische Verbindung vor, durch die das Gehäuse 4 an der geschlossenen Haltewand 33 fest fixiert ist. Beim Ausführungsbeispiel wird dies durch eine formschlüssige Verbindung realisiert, indem das Gehäuse 4 rückseitig über mindestens einen Axialvorsprung 37 verfügt, der in eine komplementäre Vertiefung 38 der durchbrechungslosen, geschlossenen Haltewand 33 formschlüssig eintaucht.
Die Haltewand 32 des vorderen Halters 24 ist gelocht und verfügt über ein durchgehendes Aufnahmeloch 42, mit dem sie auf den vorderen Gehäuse-Endabschnitt 26 aufgesetzt ist. Dabei greift vorliegend der vordere Abschlußdeckel 8 in das Aufnahmeloch 42 ein und kooperiert mit dem Befestigungselement 6, das von der dem Gehäuse-Grundkörper 5 entgegengesetzten Seite her an dem vorderen Abschlußdeckel 8 festgelegt ist.
Im einzelnen stützt sich der Gehäuse-Grundkörper 5 mit seiner nach vorne orientierten vorderen Stirnfläche 43 an der Rückseite der gelochten Haltewand 32 ab, während das Befestigungselement 6 mit einer nach rückwärts orientierten Beaufschlagungsfläche 44 auf die Vorderseite der gelochten Haltewand 32 einwirkt. Letztere wird somit zwischen der vorderen Stirnfläche 43 und der Beaufschlagungsfläche 44 fest eingespannt.
Das Befestigungselement 6 ist beim Ausführungsbeispiel als Schraubmutter ausgeführt, die auf ein Außengewinde des in das Aufnahmeloch 42 hineinragenden Abschnittes des Gehäuse-Grundkörpers 5 lösbar aufgeschraubt ist. Dabei umschließt sie das stangenartige Kraftübertragungsteil 22 in koaxialer Anordnung und trägt eine ringförmige Dichtung 45, die mit der Außenfläche des Kraftübertragungsteils 22 dynamisch dichtend zusammenwirkt, um einen Eintritt von Verunreinigungen in den vom Befestigungselement 6 abgedeckten Bereich zu verhindern.
Die Übergangsbereiche 46 zwischen den Haltern 24, 25 und den benachbarten Gehäusezonen sind durch Dichtringe 47 einer Dichtungsanordnung 48 statisch abgedichtet. Auf diese Weise wird verhindert, daß in die an den Übergangsbereichen 46 ansonsten vorhandenen feinen Zwischenräume störende Verunreinigungen eintreten und sich ablagern. Die Dichtringe 47 bestehen aus einem vorzugsweise gummielastischen Dichtmaterial, das zweckmäßigerweise korrosionsbeständig ist und keine toxischen Eigenschaften aufweist. Empfehlenswert sind hier beispielsweise Materialien, die unter den Bezeichnungen "Silikon" oder "Teflon" bekannt sind. Bei einem derartigen Material ist gewährleistet, daß keine chemischen oder biochemischen Reaktionen auftreten, wenn die Dichtringe 47 mit in dem Raum 3 anfallenden flüssigen oder festen Stoffen bzw. Verunreinigungen in Kontakt geraten.
Bei dem rückwärtigen Halter 25 liegt nur auf einer Seite der geschlossenen Haltewand 33 ein kritischer Übergangsbereich 46 vor. Hier genügt demnach ein einziger Dichtring 47 zur Abdichtung. Dieser umschließt das Gehäuse 4 koaxial und steht sowohl mit der geschlossenen Haltewand 33 als auch mit dem rückseitigen Gehäuse-Endabschnitt 27 in Dichtkontakt.
Dem vorderen Halter 24 sind zwei Dichtringe 47 zugeordnet. Auch sie umschließen das Gehäuse 4 mit koaxialer Ausrichtung, wobei einer der Dichtringe 47 hinter der gelochten Haltewand 32 sitzt, während der andere Dichtring 47 der gelochten Haltewand 32 vorgelagert ist. Jeder Dichtring 47 steht zum einen mit der zugeordneten Fläche der gelochten Haltewand 32 und zum anderen mit dem vorderen Gehäuse-Endabschnitt 26 in Dichtkontakt.
Im einzelnen kooperiert der rückseitige der dem vorderen Halter 24 zugeordneten Dichtringe 47 mit dem vorderen Abschlußdeckel 8, während der vordere Dichtring 47 gehäuseseitig mit dem Befestigungselement 6 zusammenarbeitet. Die Kontaktflächen zur gelochten Haltewand 32 sind ringförmig und liegen radial außerhalb des Aufnahmeloches 42.
Wie aus Figur 2 gut ersichtlich ist, ist die ringförmig umlaufende Außenfläche 52 der Dichtringe 47 so gestaltet, daß der zwischen ihren Randbereichen 53, 53' und dem jeweils benachbarten Flächenabschnitt 54, 54' des Gehäuses 4 bzw. Halters 25 eingeschlossene Übergangswinkel "a" größer als 90° ist. In Figur 2 sind zum besseren Verständnis die an die Randbereiche 53, 53' angelegten Tangenten 55, 55' sowie die an die beiden Flächenabschnitte 54, 54' angelegten Tangenten 56, 56' strichpunktiert angedeutet, die zur Winkelbestimmung herangezogen werden können.
Durch einen derart gestalteten Übergangswinkel "a" wird ein relativ "offener" Übergang zwischen den Flächen der Halter 24, 25 und des Gehäuses 4 gewährleistet, was eine Schmutzablagerung erschwert.
Die erwähnte Ausgestaltung des Übergangswinkels "a" gilt zweckmäßigerweise auch für sonstige Dichtringe 57 der Dichtungsanordnung 48, die im äußeren Bereich des Linearantriebes 1 zur Abdichtung der Übergangsbereiche zwischen einzelnen Gehäusebestandteilen eingesetzt werden. Man erkennt in Figur 1 zwei derartige Dichtringe 57, die im Übergangsbereich zwischen dem rohrförmigen Mittelteil 7 und einem jeweiligen Abschlußdeckel 8, 9 plaziert sind. Während allerdings die mit den Haltern 24, 25 zusammenarbeitenden Dichtringe 47 eine konkav geformte Außenfläche 52 besitzen, ist diese Außenfläche 52' bei den weiteren Dicht-ringen 57 konvex ausgeführt. In der Regel wird sich die Gestaltung vor allem daran orientieren, welche Flächenverhältnisse in der Nachbarschaft herrschen, so daß Zonen mit bevorzugter Schmutzablagerung verhindert werden.
Zweckmäßigerweise sind alle Dichtringe 47, 57 dadurch fixiert, daß sie zumindest partiell in einer koaxial zum Gehäuse 4 angeordneten ringförmigen Vertiefung 58 einsitzen. Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die sich axial gegenüberliegenden seitlichen Vertiefungsflanken 62, 62' einer jeweiligen Vertiefung 58 an jeweils einem der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile vorgesehen sind. So findet sich bei den den Haltern 24, 25 zugeordneten Vertiefungen 58 die jeweils eine Vertiefungsflanke 62 am Gehäuse 4 und die jeweils andere Vertiefungsflanke 62' am zugeordneten Halter 24, 25. In entsprechender Weise sind die Vertiefungsflanken 62, 62' der die weiteren Dichtringe 57 aufnehmenden Vertiefungen 58 jeweils zum einen am Mittelteil 7 und zum anderen am zugeordneten Abschlußdeckel 8, 9 vorgesehen.
Um zu verhindern, daß einer der den Haltern 24, 25 zugeordneten Dichtringe 47 bei der Montage zerquetscht wird, sind am Gehäuse 4 und am betreffenden Halter 24, 25 einander axial gegenüberliegende Anschlagflächen 63, 63' vorgesehen, die zur Vorgabe einer minimalen Breite der zugeordneten ringförmigen Vertiefung 58 aneinander anliegen. Dabei wird man jedoch zweckmäßigerweise vorsehen, daß diese minimale Breite der ringförmigen Vertiefung 58 geringer ist als die Breite des darin gehaltenen Abschnittes des zugeordneten Dichtringes 47, vor dessen Montage betrachtet. Auf diese Weise erfährt der Dichtring 47 bei der Montage eine gewisse axiale Quetschung, was einen zuverlässigen Dichtkontakt zur Folge hat.
Die erwähnten Quetschsicherungsmaßnahmen können auch bei allen weiteren Dichtringen 57 vorgesehen sein, sind jedoch nicht notwendigerweise erforderlich, wenn bei der Montage die Gewährleistung der notwendigen Montagesorgfalt sichergestellt ist. So sind beim Ausführungsbeispiel den beiden weiteren Dichtringen 57 keine derartigen Zerquetschsicherheitsmaßnahmen zugeordnet, wenngleich sie durchaus möglich wären. Man hat vielmehr bei diesen weiteren Dichtringen 57 vorgesehen, daß die die Vertiefungsflanken 62, 62' aufweisenden Bauteile bei der Montage soweit einander angenähert werden, daß der betreffende Dichtring 57 eine axiale Quetschung erfährt, woraus eine vorbestimmte Formgebung der Dichtring-Außenfläche 52' resultiert. Durch Vorgabe eines bestimmten Breitenmaßen einer Vertiefung 58 kann somit die Kontur der Außenfläche des betreffenden Dichtringes vorgegeben werden, beispielsweise der Grad der konvexen Auswölbung. Um hier reproduzierbare Verhältnisse zu schaffen, bietet es sich allerdings auch hier an, das gewünschte Breitenmaß der betreffenden Vertiefung durch Anschlagflächen 63, 63' im vorhinein vorzugeben.
Es sei noch zu erwähnen, daß die Anzahl und Art der zur Befestigung eines Linearantriebes 1 verwendeten Halter von den jeweiligen Gegebenheiten abhängt. So könnte ein Linearantrieb beispielsweise unter Verwendung lediglich eines Halters befestigt werden, wobei es sich um einen Halter mit gelochter oder mit geschlossener Haltewand handeln kann. Auch können zur Befestigung eines Linearantriebes 1 gleichzeitig mehrere Halter identischer Art verwendet werden, sei es ausschließlich oder zusätzlich zu anderen Haltern.

Claims (13)

  1. Linearantrieb, insbesondere für Einsätze in der Lebensmittel- und/oder Medizinindustrie,
    mit einem ein bewegliches Antriebsteil (13) enthaltenden länglichen Gehäuse (4), das an einem oder beiden seiner stirnseitigen Gehäuse-Endabschnitte (26, 27) mit einem zur Befestigung des Linearantriebes (1) an einer Tragstruktur (2) dienenden Halter (24, 25) versehen ist, wobei der betreffende Halter (24, 25) entweder mit einer geschlossenen Haltewand (33) stirnseitig an den zugeordneten Gehäuse-Endabschnitt (27) angesetzt oder mit einer gelochten Haltewand (32) auf den zugeordneten Gehäuse-Endabschnitt (26) aufgesetzt ist,
    und mit einer Dichtungsanordnung (48) zumindest zur Abdichtung der Übergangsbereiche (46) zwischen dem Gehäuse (4) und dem jeweiligen Halter (24, 25), die bei einem Halter (24) mit geschlossener Haltewand (33) einen das Gehäuse (4) umschließenden und mit der geschlossenen Haltewand (33) in Dichtkontakt stehenden Dichtring (47) und bei einem Halter (24) mit gelochter Haltewand (32) zwei auf entgegengesetzten Seiten der gelochten Haltewand (32) koaxial zum Gehäuse (4) angeordnete und mit der gelochten Haltewand (32) in Dichtkontakt stehende Dichtringe (47) aufweist, wobei die umlaufende Außenfläche (52) eines jeweiligen Dichtringes (47) so gestaltet ist, daß der zwischen ihren beiden Randabschnitten (53, 53') und dem jeweils benachbarten Flächenabschnitt (54, 54') des Gehäuses (4) und des Halters (24, 25) eingeschlossene Übergangswinkel größer als 90° ist, und wobei ein jeweiliger Dichtring (47) aus korrosionsbeständigem und nicht-toxischem Material besteht.
  2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) zur Befestigung an einem Halter (24) mit gelochter Haltewand (32) über ein insbesondere nach Art einer Schraubmutter ausgeführtes Befestigungselement (6) verfügt.
  3. Linearantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zwischen der gelochten Haltewand (32) und dem Befestigungselement (6) des Gehäuses (4) plazierten Dichtungsring (47).
  4. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Halter (24, 25) einen sich rechtwinkelig zur Haltewand (32, 33) erstreckenden Befestigungsfuß (34) aufweist.
  5. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine konkave Gestaltung der Außenfläche (52) mindestens eines Dichtringes (47) der Dichtungsanordnung (48).
  6. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine konvexe Gestaltung der Außenfläche (52') mindestens eines Dichtringes (57) der Dichtungsanordnung (48).
  7. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Dichtring (47, 57) der Dichtungsanordnung (48) zumindest teilweise in einer ringförmigen Vertiefung (58) einsitzt.
  8. Linearantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ringförmigen Vertiefung (58) geringer ist als diejenige des darin gehaltenen Abschnittes des Dichtringes (47, 57) vor dessen Montage, derart, daß der montierte Dichtring (47, 57) eine axiale Quetschung erfährt.
  9. Linearantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ringförmigen Vertiefung (58) so gewählt ist, daß durch die daraus resultierende axiale Quetschung eine vorbestimmte Formgebung der Außenfläche (52') des zugeordneten Dichtringes (57) resultiert.
  10. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vertiefungsflanken (62, 62') der ringförmigen Vertiefung (58) an separaten Bauteilen vorgesehen sind, wobei eine minimale Breite der ringförmigen Vertiefung (58) durch miteinander korrespondierende Anschlagflächen (63, 63') der beiden Bauteile vorgegeben ist.
  11. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ringförmige Vertiefung (58) in einem Übergangsbereich (46) zwischen dem Gehäuse (4) und einem Halter (24, 25) vorgesehen ist.
  12. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ringförmige Vertiefung (58) zwischen zwei Bestandteilen (7, 8, 9) des Gehäuses (4) vorgesehen ist.
  13. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als fluidbetätigter Linearantrieb, insbesondere als pneumatischer oder hydraulischer Arbeitszylinder.
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