EP1186785B1 - Kolbenstangenloses Stellglied mit Positioniermodul - Google Patents

Kolbenstangenloses Stellglied mit Positioniermodul Download PDF

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EP1186785B1
EP1186785B1 EP20010120790 EP01120790A EP1186785B1 EP 1186785 B1 EP1186785 B1 EP 1186785B1 EP 20010120790 EP20010120790 EP 20010120790 EP 01120790 A EP01120790 A EP 01120790A EP 1186785 B1 EP1186785 B1 EP 1186785B1
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EP
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stop
pneumatic cylinder
sliding member
positioning module
rod
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Mats Peterson
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Bosch Rexroth Teknik AB
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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
    • F15B15/20—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
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    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/228—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having shock absorbers mounted outside the actuator housing

Definitions

  • the present invention relates to a linear unit for producing a mechanical force by compressed air.
  • the present invention relates Positioning means for stopping the force-emitting parts of the working unit at least one job.
  • a linear unit according to the preamble of claim 1 is known from the Prospectus "RexMover" (by AB Rexroth Mecman, print number 000-120-710-2, from 15. 11. 1999).
  • the work unit comprises a rodless cylinder with a mounted on the cylinder housing slider.
  • the slider is along the cylinder guided by a roller bearing guide rail and stands with a in the Pneumatic cylinder located piston in conjunction to the slider in Dependency with a reciprocal action of the piston by compressed air to move.
  • EP 0 078 496 A1 discloses a generic linear unit which consists of a rodless pneumatic cylinder with a slider that passes over a Guide rail is guided on the cylinder, and the internal piston through alternating action is driven. Furthermore, as a positioning means for Stop the linear movement of the slider one parallel to the guide rail at Pneumatic cylinder arranged stop rod provided on which here two attacks are provided with integrated shock absorber means in the form of elastomeric elements. However, such shock absorbers provide only a very limited Cushioning effect.
  • the invention provides Positioning means ready from your positioning module with at least one movable Retaining element, which is mounted on the slider, wherein the retaining element with at least one arranged parallel to the guide rail stop rod corresponds.
  • the Stop rod comprises shock absorber means, at least one end of Stop rod are arranged to the resulting when stopping the slider Absorbing impact stress.
  • the holding element of the positioning module has a small-sized pneumatic cylinder with a fork-like end piece and the piston rod on.
  • the holding element is capable of being formed with a threaded rod-like and with at least one nut provided as a stop element stop rod cooperate to form an adjustable stop for the positioning module.
  • the shock absorber means comprises a shock absorber element which is arranged at least at one end of the stop rod and with one opposite arranged on the pneumatic cylinder stop element interacts.
  • the shock absorber element can at least partially directly into the Stop rod integrated to save space.
  • the pneumatic working unit according to Figure 1 comprises a rodless Pneumatic cylinder 1 with an outer slider 2, which on the cylinder 1 by a Guide rail 3 is guided with rolling elements.
  • the guide rail 3 is with a (not shown) inner piston of the pneumatic cylinder 1 connected to the Slider 2 according to a mutual application of the inner piston to move.
  • On slider 2 is a profile holder 4 for attachment of a Profile tube 5.
  • the profile tube 5 transmits the pneumatically generated force to a Connection unit 6, which is arranged at the other end of the profile tube 5.
  • a positioning module 7 is provided that two movable holding elements 8a and 8b.
  • the positioning module 7 is on the slider 2 by several Screws detachably fastened.
  • the holding elements 8a and 8b work with a Stop rod 9 together, parallel to the guide rail 3 on Pneumatic cylinder 1 is arranged.
  • the pneumatic cylinder 1 comprises a adjustable shock-damped end stop element 10 for stopping the slider 2 when reaching one end position.
  • the same end stop element (not shown) is also present from the other end position.
  • the stop rod 9 has here two end-mounted shock absorber elements 11 a and 11 b, with corresponding mechanical stop elements 12a and 12b on the side of Pneumatic cylinder 1 cooperate to the stopping of the slider. 2 absorb occurring impact stresses.
  • the shock absorber elements 11a and 11b are partially within the Stop rod 9 integrated.
  • the stop rod 9 is on the pneumatic cylinder 1 through a holding profile 13 with two bearing elements 14 a and 14 b held such that a slight back and forth movement of the stop bar 9 is possible, so that the Can develop shock absorber effect.
  • the holding elements 8a and 8b of the positioning module 7 comprise small-sized Pneumatic cylinder with a fork-like end 15 on the piston rod.
  • the Stop rod 9 is formed as a threaded rod, with this Antschmuttem 16 are screwed to adjustable stops for the positioning module 7 to form.

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Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lineareinheit zur Erzeugung einer mechanischen Kraft durch Druckluft. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Positioniermittel zum Stoppen der kraftabgebenden Teile der Arbeitseinheit an zumindest einer Stelle.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Lineareinheit gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist bekannt aus dem Prospekt "RexMover" (von AB Rexroth Mecman, Drucknummer 000-120-710-2, vom 15. 11. 1999). Die Arbeitseinheit umfasst einen kolbenstangenlosen Zylinder mit einem am Zylindergehäuse angebrachten Gleitstück. Das Gleitstück ist längs des Zylinders durch eine wälzgelagerte Führungsschiene geführt und steht mit einem im Pneumatikzylinder befindlichen Kolben in Verbindung, um das Gleitstück in Abhängigkeit mit einer wechselseitigen Beaufschlagung des Kolbens durch Druckluft zu bewegen.
Es ist allgemein bekannt, verschiedene Stopppositionen eines solchen Gleitstückes am Pneumatikzylinder durch Steuerungsmittel, wie Drucksensoren und Druckregelventile zu realisieren. Über diese Steuerungsmittel ist es möglich, den selben Druck zu beiden Seiten des Kolbens innerhalb des Pneumatikzylinders herzustellen, um ein Stoppen des Gleitstückes an beliebiger Stelle zu erzielen. Die Genauigkeit des Stoppens ist hierbei abhängig von der Beladung, der Geschwindigkeit oder der Ansteuerungsmethode des Pneumatikzylinders. Weiterhin ist es schwierig, hierüber ein Stoppen des Gleitstückes innerhalb kurzer Abstände zu realisieren.
Es ist ebenfalls bekannt, einfache mechanische Stoppelemente einzusetzen, um das Gleitstück an einer definierten Position am Pneumatikzylinder anzuhalten. Wegen der dabei auftretenden Stoßbeanspruchung zwischen dem Gleitstück und dem mechanischen Stoppelement, verursacht diese Lösung eine hohe Beanspruchung anderer Teile der Arbeitseinheit.
Aus der EP 0 078 496 A1 geht eine gattungsgemäße Lineareinheit hervor, die aus einem kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder mit einem Gleitstück besteht, das über einer Führungsschiene am Zylinder geführt ist, und vom innenliegenden Kolben durch wechselseitige Beaufschlagung angetrieben wird. Des Weiteren ist als Positioniermittel zum Stoppen der Linearbewegung des Gleitstücks eine parallel zur Führungsschiene am Pneumatikzylinder angeordnete Anschlagstange vorgesehen, an welcher hier zwei Anschläge mit integrierten Stoßdämpfermitteln in Form von Elastomerelementen vorgesehen sind. Allerdings gewährleisten derartige Stoßdämpfermittel nur eine recht begrenzte Stoßdämpfungswirkung.
Aus der WO 98/25032 geht ein weiterer Linearantrieb hervor, deren Positioniermittel zum Stoppen der Linearbewegung eines kolbenstangenlos angetriebenen Gleitstücks eine Anschlagstange umfasst, welche zu beiden Enden hin mit Stoßdämpfermitteln zusammenwirkt. Da diese Stoßdämpfermittel nicht nur einfache Elastomerelemente sind, ist hier mit einer vergleichsweise besseren Absorption der auftretenden Stoßbeanspruchung zu rechnen. Allerdings ist bei dieser technischen Lösung nachteilig, dass die Anschlagstange mit schwenkend zu betätigenden Halteelementen zusammenwirkt, was aufgrund des Betätigungsmechanismus eine entsprechend komplizierte Konstruktion erfordert.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitseinheit mit einfach konstruierten Positioniermitteln zu schaffen, die ein genaues Stoppen der Linearbewegung des Gleitstückes ohne hohe Beanspruchung benachbarter Teile ermöglicht.
Die Aufgabe wird bei einer Arbeitseinheit der vorstehend beschriebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Somit stellt die Erfindung Positioniermittel bereit, die aus deinem Positioniermodul mit zumindest einem bewegbaren Halteelement, das am Gleitstück montiert ist, wobei das Halteelement mit zumindest einer parallel zur Führungsschiene angeordneten Anschlagstange korrespondiert. Die Anschlagstange umfasst Stoßdämpfermittel, die zumindest zu einem Ende der Anschlagstange angeordnet sind, um die beim Stoppen des Gleitstückes anfallende Stoßbeanspruchung zu absorbieren. Das Halteelement des Positioniermoduls weist einen kleinbauenden Pneumatikzylinder mit einem gabelartigen Endstück and der Kolbenstange auf. Das Halteelement ist in der Lage, mit einer gewindestangenartigen ausgebildeten und mit zumindest einer Mutter als Anschlagelement versehenden Anschlagstange zusammenzuwirken, um einen verstellbaren Anschlag für das Positioniermodul zu bilden.
Vorteilhafter Weise umfassend die Stoßdämpfermittel ein Stoßdämpferelement, das zumindest an einem Ende der Anschlagstange angeordnet ist und mit einem gegenüberliegend am Pneumatikzylinder angeordneten Anschlagelement zusammenwirkt. Das Stoßdämpferelement kann zumindest teilweise direkt in die Anschlagstange integriert sein, um Bauraum zu sparen.
Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme ist die Anschlagstange über zumindest zwei endseitig angeordnete Lagerelemente am Pneumatikzylinder derart gehalten, dass die Anschlagstange ein wenig hin- und herbewegbar ist, damit die Stoßdämpferelemente wirken können.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1
ist eine perspektivische Ansicht einer Arbeitseinheit mit Positioniermitteln gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig. 2
ist eine detaillierte perspektivische Ansicht der Positioniermittel gemäß Figur 1.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die pneumatische Arbeitseinheit gemäß Figur 1 umfasst einen kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder 1 mit einem äußeren Gleitstück 2, das am Zylinder 1 durch eine Führungsschiene 3 mit Wälzkörpern geführt ist. Die Führungsschiene 3 ist mit einem (nicht gezeigtem) inneren Kolben des Pneumatikzylinders 1 verbunden, um das Gleitstück 2 entsprechend einer wechselseitigen Beaufschlagung des inneren Kolbens zu bewegen. Am Gleitstück 2 befindet sich ein Profilhalter 4 zur Befestigung eines Profilrohres 5. Das Profilrohr 5 überträgt die pneumatisch erzeugte Kraft zu einer Anschlusseinheit 6, die am anderen Ende des Profilrohres 5 angeordnet ist.
Zum Stoppen der Linearbewegung des Gleitstückes 2 in mindestens einer bestimmten Position ist ein Positioniermodul 7 vorgesehen, dass zwei bewegbare Halteelemente 8a und 8b aufweist. Das Positioniermodul 7 ist am Gleitstück 2 durch mehrere Schrauben lösbar befestigt. Die Halteelemente 8a und 8b arbeiten mit einer Anschlagstange 9 zusammen, die parallel zu der Führungsschiene 3 am Pneumatikzylinder 1 angeordnet ist. Weiterhin umfasst der Pneumatikzylinder 1 ein einstellbares stoßgedämpftes Endanschlagelement 10 zum Stoppen des Gleitstücks 2 bei Erreichen der einen Endposition. Das gleiche (nicht gezeigte) Endanschlagelement ist auch seitens der anderen Endposition vorhanden. Die Anschlagstange 9 besitzt hier zwei endseitig angeordnete Stoßdämpferelemente 11a und 11b, die mit korrespondierenden mechanischen Stoppelementen 12a und 12b auf seiten des Pneumatikzylinders 1 zusammenwirken, um die beim Stoppen des Gleitstücks 2 auftretende Stoßbeanspruchungen zu absorbieren.
Gemäß Figur 2 sind die Stoßdämpferelemente 11a und 11b teilweise innerhalb der Anschlagstange 9 integriert. Die Anschlagstange 9 ist am Pneumatikzylinder 1 durch ein Halteprofil 13 mit zwei Lagerelementen 14a und 14b derart gehalten, dass eine leichte Hin- und Herbewegung der Anschlagstange 9 möglich ist, so dass sich die Stoßdämpferwirkung entfalten kann.
Die Halteelemente 8a und 8b des Positioniermoduls 7 umfassen kleinbauende Pneumatikzylinder mit einem gabelartigen Endstück 15 an der Kolbenstange. Die Anschlagstange 9 ist als Gewindestange ausgebildet, wobei hierauf Anschlagmuttem 16 aufgeschraubt sind, um verstellbare Anschläge für das Positioniermodul 7 zu bilden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, die unter den Schutzbereich der Ansprüche fallen können.
Bezugszeichenliste
1
Zylinder
2
Gleitstück
3
Führungsschiene
4
Profilklammer
5
Profilrohr
6
Anschlusseinheit
7
Positioniermodul
8
Halteelement
9
Anschlagstange
10
Endanschlagelement
11
Stoßdämpferelement
12
Anschlag
13
Halteprofil
14
Lagerelement
15
Endstück, gabelartig
16
Anschlagmutter

Claims (6)

  1. Lineareinheit zur Erzeugung einer mechanischen Kraft durch Druckluft, die im Wesentlichen aus einem kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder (1) mit einem Gleitstück (2) besteht, das über eine Führungsschiene (3) am Zylinder (1) geführt ist, und das mit einem innenliegenden Kolben des Pneumatikzylinders (1) in Verbindung steht, so dass das Gleitstück (2) in Abhängigkeit einer wechselseitigen Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens hin- und herbewegbar ist, wobei Positioniermittel zum Stoppen der Linearbewegung des Gleitstücks (2) an zumindest einer vorbestimmten Stelle vorgesehen sind, die aus einem Positioniermodul (7) mit zumindest einem bewegbaren Halteelement (8a, 8b) bestehen, welches am Gleitstück (2) befestigt ist, wobei das mindestens eine Halteelement (8a, 8b) des Positioniermoduls (7) mit zumindest einer parallel zur Führungsschiene (3) am Pneumatikzylinder (1) angeordneten Anschlagstange (9) zusammenwirkt, die an zumindest einem Ende mit Stoßdämpfermitteln ausgestattet ist, um beim Stoppen der Linearbewegung des Gleitstücks (2) auftretende Stoßbeanspruchung zu absorbieren,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (8a, 8b) des Positioniermoduls (7) aus zwei kleinbauenden Pneumatikzylindern bestehen, deren Kolbenstangen endseitig mit je einem gabelartigen Endstück (15) ausgestattet sind.
  2. Lineareinheit gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagstange (9) als Gewindestange ausgebildet ist, auf welcher zumindest eine Anschlagmutter (16) aufgeschraubt ist, um einen verstellbaren Anschlag für das Positioniermodul (7) zu bilden.
  3. Lineareinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßdämpfermittel mindestens ein Stoßdämpferelement (11a, 11b) umfassen, das an zumindest einem Ende der Anschlagstange (9) angeordnet ist und mit einem gegenüberliegend und ortsfest zum Pneumatikzylinder (1) angeordneten mechanischen Stoppelement (12a, 12b) zusammenwirkt.
  4. Lineareinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Stoßdämpferelement (11a, 11b) zumindest teilweise in die Anschlagstange (9) integriert ist.
  5. Lineareinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagstange (9) über zumindest zwei Lagerelemente (14a, 14b) am Pneumatikzylinder 81) montiert ist, so dass eine geringfügige Axialbewegung der Anschlagstange (9) möglich ist.
  6. Lineareinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Pneumatikzylinder (1) zumindest ein verstellbares stoßgedämpftes Endanschlagelement (10) zur Endlagenbegrenzung des Gleitstücks (2) vorgesehen ist.
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