NL2026751B1 - Elektrische cilinder, inrichting voorzien van een elektrische cilinder en werkwijze voor het gebruik daarvoor - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een elektrische cilinder. De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voorzien van een elektrische cilinder en een werkwijze voor 5 het gebruik van een elektrische cilinder of inrichting voorzien van een elektrische cilinder. De elektrische cilinder omvat: - een cilindervormige behuizing omvattende een zuigerruimte; - een in de zuigerruimte aangebrachte roteerbare as die aan de buitenkant is voorzien van schroefdraad, waarbij de as zich in een lengterichting van de behuizing uitstrekt; 10 - een elektrische motor die werkzaam is verbonden met de as voor het aandrijven van de as; - een op de as aangebrachte moer die aan de binnenkant is voorzien van schroefdraad, waarbij de moer verbindbaar is met een zuigerstang, en waarbij de elektrische motor is ingericht om de as te rotoren, zodanig dat de moer in de 15 lengterichting van de behuizing over de as verplaatsbaar is, en waarbij de behuizing in hoofdzaak uit roestvaststaal (RVS) is vervaardigd.

Description

ELEKTRISCHE CILINDER, INRICHTING VOORZIEN VAN EEN ELEKTRISCHE CILINDER

EN WERKWIJZE VOOR HET GEBRUIK DAARVOOR De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een elektrische cilinder. De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voorzien van een elektrische cilinder en een werkwijze voor het gebruik van een elektrische cilinder of inrichting voorzien van een elektrische cilinder.

Uit de praktijk zijn cilinders bekend die op basis van luchtdruk een in een zuigerruimte aangebrachte zuiger in de lengterichting van de cilinder bewegen. Bij een enkelwerkende fuchtdrukcilinder is één slang aangesloten op de zuigerruimte of kamer waarbij de slang lucht onder druk kan toevoeren aan de zuigerruimte, waardoor onder invloed van de luchtdruk de zuiger in een bepaalde richting kan worden gebracht. Bij een dubbelwerkende cilinder zijn er twee slangen aangesloten op elk een eind van de zuigerruimte, waardoor onder invloed van de luchtdruk de zuiger in twee richtingen kan worden gebracht. De bekende cilinders zijn in hoofdzaak uit aluminium gemaakt.

Een nadeel van de bekende cilinders is dat, wanneer zij gebruikt worden voor bijvoorbeeld doeleinden in de levensmiddelenindustrie en daardoor regelmatig grondig gereinigd moeten worden met sterke chemicaliën, de levensduur van de bekende cilinders relatief kort is. Een verder nadeel van de luchtdrukcilinders is dat het gebruik van luchtdruk relatief duur is.

De onderhavige uitvinding heeft als doel te voorzien in een verbeterde cilinder. In het bijzonder kan het een doel zijn van de uitvinding om te voorzien in een cilinder die een langere levensduur heeft.

Dit doel wordt bereikt met een elektrische cilinder, waarbij de elektrische cilinder omvat: - een cilindervormige behuizing omvattende een zuigerruimte; - een in de zuigerruimte aangebrachte roteerbare as die aan de buitenkant is voorzien van schroefdraad, waarbij de as zich in een lengterichting van de behuizing uitstrekt; - een elektrische motor die werkzaam is verbonden met de as voor het aandrijven van de as; - een op de as aangebrachte moer die aan de binnenkant is voorzien van schroefdraad, waarbij de moer verbindbaar is met een zuigerstang, en waarbij de elektrische motor is ingericht om de as te rotoren, zodanig dat de moer in de lengterichting van de behuizing over de as verplaatsbaar is, en waarbij de behuizing in hoofdzaak uit roestvaststaal (RVS) is vervaardigd.

Door de elektrische motor die de as roteert wordt de moer, door middel van de schroefdraad van de as en de moer die op elkaar ingrijpen, in de lengterichting van de behuizing verplaatst. De richting waarin de moer verplaatst is afhankelijk van de rotatie-richting van de as, dat wil zeggen of de as linksom of rechtsom roteert. Hierdoor wordt eenvoudig een dubbelwerkende cilinder verkregen. Een verder voordeel is dat de er maar één kabel nodig is om de elektrische motor van stroom te voorzien, waardoor er in tegenstelling tot de dubbelwerkende tuchtcilinder geen slang aan beide uiteinden van de zuigerruimte nodig is. Desgewenst behoort het tot de mogelijkheden de voedingskabel te combineren met een signaalkabel van de besturing. Door de moer die verbindbaar is met de zuigerstang kan de cilinder gebruikt worden voor het aandrijven van een inrichting, bijvoorbeeld in de levensmiddelenindustrie. Een dergelijke inrichting kan betrekking hebben op een scala aan machines of onderdelen, bijvoorbeeld een arm die wordt bewogen door de cilinder.

Doordat de behuizing in hoofdzaak uit RVS is vervaardigd, wordt een duurzame cilinder IO verkregen. Het RVS is goed bestand tegen chemische reiniging, waardoor de levensduur van de cilinder sterk wordt vergroot, Dit is in het bijzonder voordelig wanneer de cilinder wordt toegepast in de levensmiddelenindustrie, waarin grondige reiniging vaak plaatsvindt. Door de langere levensduur van de elektrische cilinder volgens de vinding is vervanging van de cilinder minder vaak nodig, waardoor er minder productieverlies is voor de inrichtingen waarin de cilinder volgens de vinding is aangebracht.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de elektrische cilinder verder een in de zuigerruimte aangebracht kokerprofiel.

Het kokerprofiel is in de zuigerruimte aangebracht, waarbij de moer en de as in het kokerprofiel zijn aangebracht. Door het kokerprofiel verkrijgt de elektrische cilinder extra stevigheid.

Bij voorkeur zijn in het kokerprofiel een aantal zich in de lengterichting van het kokerprofiel uitstrekkende groeven voorzien waarin een aantal trekstangen ten minste gedeeltelijk plaatsbaar zijn. Door de in de lengterichting uitstrekkende groeven, die bij voorkeur aan de buitenkant van het kokerprofiel zijn aangebracht, zijn er trekstangen plaatsbaar in de groeven.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de elektrische cilinder verder een aantal trekstangen voor het in positie houden van het Kokerprofiel, waarbij het aantal trekstangen losmaakbaar verbonden is met de behuizing.

Door de trekstangen, die in de groeven van het kokerprofiel zijn aangebracht, wordt het kokerprofiel stevig op zijn positie gehouden ten opzichte van de behuizing. De trekstangen zijn losmaakbaar verbonden met de behuizing. Het aantal trekstangen kan bij voorbeeld met bouten en/of met moeren losmaakbaar verbonden zijn met de behuizing. Het voordeel hiervan is dat het kokerprofiel eenvoudig verwijderd kan worden uit de behuizing. Hierdoor zijn onderdelen bij bijvoorbeeld slijtage eenvoudig te vervangen.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding zijn de behuizing, de as, de elektrische motor en de moer losmaakbaar met elkaar verbonden.

Door het losmaakbaar met elkaar verbonden zijn kan de elektrische cilinder eenvoudig worden gedemonteerd. Hierdoor wordt het vervangen van één van de onderdelen van de elektrische cilinder makkelijker. Het losmaakbaar verbonden zijn van de afzonderlijke onderdelen kan gerealiseerd worden door middel van een verbinding van schroeven, bouten, klemming, veerelementen, en/of andere geschikte middelen.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de profielbuis of behuizing in de zuigerruimte een blokkeerder, waarbij de moer een verbinder omvat, waarbij de blokkeerder en de verbinder werkzaam met elkaar verbonden zijn, zodanig dat tijdens verplaatsing van de moer over de as rotatie van de moer ten opzichte van de behuizing wordt voorkomen.

De blokkeerder en verbinder zijn werkzaam met elkaar verbonden. Door de werkzame verbinding van de blokkeerder en de verbinder wordt rotatie van de moer ten opzichte van de behuizing en/of profielbuis voorkomen en wordt rotatie van de moer voorkomen resulterend in een verplaatsing van de moer in langsrichting. Door het voorkomen van rotatie van de moer wordt tevens extra beweging in de onderdelen van de elektrische cilinder voorkomen, waardoor er minder wrijvingswarmte wordt gecreëerd. Dit heeft als voordeel dat een efficiëntere elektrische cilinder wordt verkregen.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvatten de blokkeerder en verbinder een vormverbinding.

De vormverbinding is bij voorkeur een complementaire vormverbinding, waarbij één van de blokkeerder of verbinder een uitsparing omvat en de andere van de blokkeerder of verbinder een aangrijping omvat die complementair is aan de uitsparing. De uitsparing kan elke geschikte (geometrische) vorm hebben, zoals blokvormig, cirkelvormig, driehoekvormig. Alternatief kan de vormverbinding ook een zwalawstaart vorm omvatten. Door de vormverbinding wordt op eenvoudige wijze een betrouwbare verbinding tussen de blokkeerder en verbinder gerealiseerd.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de blokkeerder een glijgroef die zich in de lengterichting van de behuizing uitstrekt, waarbij de verbinder een aangrijping omvat die aangrijpt in de glijgroef.

De glijgroef strekt zich bij voorkeur uit over in hoofdzaak de gehele lengterichting van de as. Dit verzekert het voorkomen van rotatie van de moer over de gehele lengte van de slag van de elektrische cilinder. Door de aangrijping die aangrijpt in de glijgroef wordt in het bijzonder verzekerd dat de moer niet draait ten opzichte van de behuizing en/of het kokerprofiel.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de elektrische cilinder verder een regelaar voor het aansturen van de elektrische motor, waarbij de regelaar is ingericht om bij cen reset en/of stroomuitval te onthouden waar de moer op de as is gepositioneerd.

Het onthouden van de positie van de moer op de as kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd met een sensor in de elektrische motor die het aantal rotaties van de as meet. De regelaar kan hieruit de positie van de moer op de as berekenen.

Een voordeel van het onthouden van de positie van de moer op de as is dat bij een reset, bijvoorbeeld vanwege storing, of vanwege stroomuitval, de elektrische cilinder verder kan gaan met de beweging vanaf het de positie waar de moer zich op de as bevindt. Hierdoor wordt voorkomen dat na een reset en/of stroomuitval het start- of nulpunt van de moer kwijtraakt. Hierdoor wordt verder voorkomen dat de moer verder dan het start- of nulpunt van de moer draait, wat voor schade aan de cilinder kan zorgen.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding is de as uit roestvast staal (RVS) vervaardigd.

Door de as die ook in hoofdzaak uit RVS is vervaardigd is ook de binnenkant, indien er chemische reinigingsstoffen in mochten komen, goed bestand tegen chemische reiniging.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding is de elektrische motor in lijn met de as gepositioneerd.

Door het in lijn met de as positioneren van de elektrische motor kan de elektrische motor direct worden aangesloten op de as. Hierdoor wordt een relatief eenvoudige configuratie voor de elektrische cilinder verkregen.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de elektrische cilinder verder een overbrenging tussen de elektrische motor en de as.

De overbrenging kan elke geschikte overbrenging zijn, bijvoorbeeld een ketting, tandwielen, snaar, riem en/of een band. Door de overbrenging kan de elektrische motor bijvoorbeeld naast de behuizing worden geplaatst, waarbij de aandrijfas van de elektrische motor bij voorkeur parallel loopt aan de lengterichting van de behuizing. Dit heeft als voordeel dat de elektrische motor compacter is, meer in het bijzonder een kortere lengte heeft. Hierdoor is de ruimte die de elektrische cilinder inneemt in de inrichtingen waarin de elektrische cilinder is geplaatst kleiner.

In een momenteel geprefereerde uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de overbrenging een band. Uit de praktijk is gebleken dat een band een bijzonder effectieve overbrenging creëert tussen de elektrische motor en de as. Het voordeel is dat er met een band weinig onderdelen nodig zijn voor de overbrenging waardoor wrijving en daarmee slijtage wordt voorkomen.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding omvat de elektrische cilinder verder een zuigerstang die werkzaam is verbonden met de moer.

De zuigerstang kan geheel of gedeeltelijk een kokerprofiel omvatten. Het voordeel hiervan is dat de zuigerstang zich zo geheel of gedeeltelijk over de as kan verplaatsen. De zuigerstang kan eenvoudig worden aangesloten op een inrichting zodanig dat de slag van de elektrische cilinder gebruikt kan worden voor de inrichting. In een uitvoeringsvorm volgens de vinding is een buitenkant van de behuizing in hoofdzaak cilindrisch.

5 Door het in hoofdzaak cilindrisch zijn van de behuizing zijn er geen hoeken of randen waarachter vuil kan gaan ophopen. Dit is in het bijzonder voordelig wanneer de elektrische cilinder volgens de vinding gebruikt wordt voor een toepassing in de levensmiddelenindustrie.

De vinding heeft verder betrekking op een inrichting voorzien van een elektrische cilinder volgens hiervoor beschreven uitvoeringsvormen.

De inrichting relateert aan dezelfde voordelen en effecten als beschreven voor de elektrische cilinder.

De vinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het gebruiken van een elektrische cilinder, waarbij de werkwijze omvat: - het voorzien van een elektrische cilinder volgens één van de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen; - het aanzetten van de elektrische motor.

De werkwijze relateert aan soortgelijke voordelen en effecten als beschreven voor de elektrische cilinder en/of inrichting.

Verdere kenmerken, voordelen en details van de vinding worden beschreven aan de hand van utvoeringsvormen daarvan, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: - Figuur 1, een aanzicht van een elektrische cilinder in een uitvoeringsvorm volgens de vinding; - Figuur 2, een lengtedoorsnede van de elektrische cilinder uit figuur 1; - Figuur 3, een alternatieve uitvoeringsvorm van een elektrische cilinder volgens de vinding; - Figuur 4, een lengtedoorsnede van de alternatieve uitvoeringsvorm van de elektrische cilinder uit figuur 3; en - Figuur 5, een dwarsdoorsnede van een elektrische cilinder volgens de vinding.

Elektrische cilinder 2 (figuren 1-4) omvat behuizing 4 en daaraan verbonden elektrische motor 6. Elektrische motor 6 kan in lijn met behuizing 4 zijn aangebracht (figuren 1 en 2) of naast behuizing 4 (figuren 3 en 4). Het voordeel van het in lijn aanbrengen van elektrische motor 6 is dat geen overbrenging nodig is tussen elektrische motor 6 en de as. Het voordeel van het naast de behuizing aanbrengen van elektrische motor 6 is dat een compactere elektrische cilinder 2 wordt gerealiseerd. Elektrische motor 6 omvat verder kabeldoorvoer 7 voor het doorvoeren van een aandrijfkabel en/of besturingskabel.

Elektrische cilinder 2 omvat behuizing 4 voorzien van cilinderruimte of kamer 8. Behuizing 4 is vervaardigd uit RVS, waardoor elektrische cilinder 2 goed bestand is tegen chemische reiniging, met als gevolg dat de levensduur van elektrische cilinder 2 wordt verlengd. Kokerprofiel 10 is in cilinderruimte 8 aangebracht, waarbij trekstangen 12 in groeven 14 van kokerprofiel 10 zijn aangebracht. Door trekstangen 12 wordt kokerprofiel 10 ten opzichte van behuizing 4 op zijn positie gehouden. Verder is aan het einde tegenovergesteld aan elektrische motor 6 afsloitelement 15 aangebracht en verbonden met behuizing 4. Het oppervlak van afsluitelement 15 kan in cen dwarsdoorsnede gezien vierkant (Äiguur 2) of cirkelvormig (figuur 4) zijn, afhankelijk van de gewenste toepassing. Verbindingen 13 tussen afsluitelement 15 en IO trekstang 12 zijn losmaakbaar, waardoor kokerprofiel 10 eenvoudig uit behuizing 4 te halen is. Gepositioneerd in cilinderruimte 8 van behuizing 4 is as 16. Aan de buitenkant van as 16 is asschroefdraad 18 aangebracht. Rond as 16 is moer 20 aangebracht, waaraan de binnenkant van moer 20 moerschroefdraad 22 aangrijpt op asschroefdraad 18. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn behuizing 4, kokerprofiel 10 en as 16 in hoofdzaak cilindrisch gevormd.

Aan moer 20 is zuigerstang 24 verbonden. Nabij opening 17 van afsluitelement 15 is op zuigerstang 24 verbindingselement 25 aangebracht. Door middel van verbindingselement 25 kan zuigerstang 24 eenvoudig werkzaam met een inrichting worden verbonden. Wanneer elektrische motor 6 as 16 roteert, wordt moer 20 over as 16 in lengterichting L verplaatst. Hierdoor wordt ook zuigerstang 24 in lengterichting L verplaatst, waardoor zuigerstang 24 gebruikt kan worden om bijvoorbeeld een inrichting aan te drijven.

Elektrische motor 6 (figuren 3 en 4) is in de getoonde uitvoeringsvorm naast behuizing 4 geplaatst. Tussen elektrische motor 6 en as 16 is overbrenging 30 aangebracht, in de getoonde uitvoeringsvorm uitgevoerd als een band. Aandrijfas 32 van elektrische motor 6 is in hoofdzaak parallel aan lengterichting L van as 16 gepositioneerd.

Elektrische cilinder 2 is in figuur 5 in een dwarsdoorsnede getoond. Aan de buitenkant van elektrische cilinder 2 is behuizing 4, waarbinnen kokerprofiel 10 is aangebracht. In de getoonde uitvoeringsvorm is kokkerprofiel 10 voorzien van vier groeven 14 waarin trekstangen 12 zijn geplaatst. Door trekstangen 12 wordt beweging van kokerprofiel 10 ten opzichte van behuizing 4 voorkomen. Moer 20 is aangebracht op as 16, waarbij moer 20 verder is verbonden met zuigerstang 24. Verder is op moer 20 een afsluitring 21 aangebracht. Om rotatie van moer 20 te voorkomen wanneer moer 20 in lengterichting L verplaatst over as 16, omvat moer 20 verbinder

26. In de getoonde uitvoeringsvorm is verbinder blokvormig. Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat ook andere vormverbindingen tot de mogelijkheden behoren. Verbinder 26 omvat een vormverbinding met glijgroef 28, waarbij glijgroef 28 is voorzien aan de binnenkant van kokerprofiel 10.

In een uitvoeringsvorm volgens de vinding wordt elektrische motor 6 van elektrische cilinder 2 aangezet, waardoor as 16 gaat roteren.

Door rotatie van as 16 en het asschroefdraad 18 dat aangrijpt in moerschroefdraad 22 wordt moer 20 in lengterichting L verplaatst.

Zuigerstang 24, die werkzaam is verbonden met moer 20, kan zo gebruikt worden voor een gewenste toepassing.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen daarvan.

De gevraagde bescherming wordt bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

Claims (16)

1. CONCLUSIES i. Elektrische cilinder, omvattende: - een cilindervormige behuizing omvattende een zuigerruimte;, - een in de zuigerruimte aangebrachte roteerbare as die aan de buitenkant is voorzien van schroefdraad, waarbij de as zich in een lengterichting van de behuizing uitstrekt; - een elektrische motor die werkzaam is verbonden met de as voor het aandrijven van de as; - een op de as aangebrachte moer die aan de binnenkant is voorzien van schroefdraad, waarbij de moer verbindbaar is met een zuigerstang, en waarbij de elektrische motor is ingericht om de as te rotoren, zodanig dat de moer in de lengterichting van de behuizing over de as verplaatsbaar is, en waarbij de behuizing in hoofdzaak uit roestvaststaal (RVS) is vervaardigd.
2. 2. Elektrische cilinder volgens conclusie 1, verder omvattende een in de zuigerruimte aangebracht kokerprofiel.
3. 3. Elektrische cilinder volgens conclusie 2, waarbij het kokerprofiel een aantal in de lengterichting uitstrekkende groeven omvat, en verder omvattende een aantal in het aantal groeven plaatsbare trekstangen voor het in positie houden van het kokerprofiel, waarbij het aantal trekstangen losmaakbaar verbonden is met de behuizing.
4. 4. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de behuizing, de as, de elektrische motor en de moer losmaakbaar met elkaar zijn verbonden.
5. 5. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de profielbuis of behuizing in de zuigerruimte een blokkeerder omvat en waarbij de moer een verbinder omvat, waarbij de blokkeerder en de verbinder werkzaam met elkaar verbonden zijn, zodanig dat tijdens verplaatsing van de moer over de as rotatie van de moer ten opzichte van de behuizing wordt voorkomen.
6. 6. Elektrische cilinder volgens conclusie 5, waarbij een de blokkeerder en verbinder een vormverbinding omvatten.
7. 7. Elektrische cilinder volgens conclusie 6, waarbij de blokkeerder een glijgroef omvat die zich in de lengterichting van de behuizing uitstrekt, en waarbij de verbinder een aangrijping omvat die aangrijpt in de glijgroef.
8. 8. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een regelaar voor het aansturen van de elektrische motor, waarbij de regelaar is ingericht om bij een reset en/of stroomuitval te onthouden waar de moer op de as is gepositioneerd.
9. 9. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de as uit roestvast staal (RVS) is vervaardigd.
10. 10. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de elektrische motor in lijn met de as is gepositioneerd.
11. 11. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een overbrenging tussen de elektrische motor en de as.
12. 12. Elektrische cilinder volgens conclusie 11, waarbij de overbrenging een band omvat.
13. 13. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een zuigerstang die werkzaam is verbonden met de moer.
14. 14. Elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een buitenkant van de behuizing in hoofdzaak cilindrisch is.
15. 15. Inrichting voorzien van een elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies.
16. 16. Werkwijze voor het gebruiken van een elektrische cilinder, omvattende: - het voorzien van een elektrische cilinder volgens één van de voorgaande conclusies; en - het aanzetten van de elektrische motor.