CH672667A5

CH672667A5 -

Info

Publication number: CH672667A5
Application number: CH366085A
Authority: CH
Inventors: Manfred Boening
Original assignee: Meto Fer Ag
Priority date: 1984-08-25
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1989-12-15
Also published as: DE3431320A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit wenigstens einem Zugstrang.

Bekannte Linearantriebe mit einer durch einen Motor angetriebenen Gewindestange arbeiten relativ langsam und bekannte Linearantriebe mit Zylinderkolbenantrieben benötigen einen relativ hohen Fertigungsaufwand, damit sie genau positioniert werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Linearantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, welchem die beiden oben angeführten Nachteile nicht anhaften.

Der erfindungsgemässe Linearantrieb ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Linearantriebes sind durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale definiert.

Der Erfindungsgegenstand ist mit Bezugnahme auf die Zeichnungen nachstehend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

s Fig. 1 die Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 den Linearantrieb gemäss der Fig. 1 in der Ansicht in Richtung des Pfeiles 30 in der Fig. 1, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 den Endbereich eines zweiten Ausführungsbeispiels io des erfindungsgemässen Linearantriebes, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil eines dritten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil eines vierten Ausfüh-ls rungsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil eines fünften Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes,

und

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Teil eines sechsten Aus-20 führangsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Linearantriebes umfasst zwei durch Abstandhalter 2 auf Abstand gehaltenen Seitenwände 1. Von 25 den Abstandhaltern 2 ist in den Fig. 1 und 2 nur einer sichtbar. Die Anzahl der Abstandhalter 2 ist von der Länge des Linearantriebes abhängig. Beide Endbereiche der Seitenwände 1 sind von je einer Welle 7 bzw. 8 durchsetzt, die in in die Seitenwände 1 eingesetzte Gleit- oder Kugellager 28 30 drehbar gelagert sind. Auf die Wellen 7 und 8 ist je ein Antriebsrad 10 bzw. 10' aufgesetzt. Durch auf die Welle 7 und 8 aufgeschobene Distanzringe 11 werden die Antriebsräder 10 und 10' zwischen den Seitenwänden 1 zentriert. Um die Antriebsräder 10 und 10' ist ein endloser Zugstrang, z. B. 35 ein Zahnriemen, gelegt. Der Zugstrang weist nach innen vorstehende Zähne 9' auf, die in entsprechende, nicht dargestellte Vertiefungen in den Antriebsrädern 10 bzw. 10' eingreifen. Der Zugstrang kann aber auch Zähne 9' aufweisen, die sowohl nach innen als auch nach aussen vorstehen. Als 40 Zugstrang kann auch eine Kette oder ein perforiertes Metallband verwendet werden.

Am Zugstrang 2 ist ein Mitnehmerklotz 19 mit Hilfe einer nur in der Fig. 1 gezeigten Klemmplatte 22 befestigt. Der Mitnehmer 19 ist zwischen den Seitenwänden 1 auf eine 45 weiter unten beschriebene Weise verschiebbar geführt, so dass er beispielsweise von der in der Fig. 1 ausgezogen dargestellten Lage in die strichpunktiert dargestellte Lage auf der linken Seite der Fig. 1 verschoben werden kann. Zum Ausführen dieser Verschiebebewegung ist wenigstens die Welle 7 so des Antriebsrades 10 drehfest mit der Antriebswelle eines Motors 13 verbunden, der auf der Aussenseite einer der beiden Seitenwände 1 angeflanscht ist, siehe Fig. 2.

Auf dem anderen Trum des Zugstranges 9 kann ein zweiter, strichpunktiert dargestellter Mitnehmerklotz 19' 55 befestigt sein, welcher sich synchron mit dem erstgenannten Mitnehmerblock 19 aber in der entgegengesetzten Richtung bewegt.

In vorteilhafter Weise sind die zueinander benachbarten Enden der Seitenwände 1 mit je einer Stirnplatte 3 zum 60 Bilden eines starren Rahmens fest miteinander verbunden. Wenn die Stirnplatten 3 so ausgebildet sind, dass sie über die Seitenwände 1 vorstehen, so können an den Stirnplatten 3 Anschläge 16 und 16' zum Stoppen des Mitnehmers 19 bzw. 19' befestigt sein. Die Anschläge 16 und 16' können nicht 65 dargestellte Dämpfungselemente zum sanften Stoppen der Mitnehmerklötze 19 bzw. 19' aufweisen.

Wenn nur der Mitnehmerklotz 19 vorhanden ist, kann die dem Mitnehmerklotz 19 gegenüberliegende Seite des aus den

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Seitenwänden 1 und den Stirnplatten 3 gebildeten Rahmens durch eine Abdeckplatte 4 abgeschlossen werden.

Wenn als Zugstrang ein Zahnriemen mit sowohl nach innen als auch nach aussen vorstehenden Zähnen 9' verwendet wird, kann beispielsweise in einem Loch in der Abdeckplatte 4 wenigstens ein Sensor 17 zum Überwachen und Stoppen des Mitnehmerklotzes 19 an jeder beliebigen Stelle zwischen den durch die Anschläge 16 begrenzten Verschiebungsweg des Mitnehmerklotzes 19 angeordnet werden.

Auf den Aussenseiten der Stirnplatten 3 ist je ein Schwenkzapfen 3' angeordnet. Um diese Schwenkzapfen 3' kann der ganze Linearantrieb um seine Längsachse schwenkbar montiert werden. Auf der Aussenseite wenigstens einer der Seitenwände 1 und/oder der Abdeckplatte 4 kann ebenfalls ein Schwenkzapfen 12 bzw. 12' angeordnet sein, wodurch der ganze Linearantrieb um eine quer zur Längsachse verlaufende Achse schwenkbar montiert werden kann.

In jedem Endbereich der Seitenwände 1 und parallel zu den Wellen 7 bzw. 8 sind Aufwickelwalzen 5 bzw. 6 zwischen den Seitenwänden 1 drehbar gelagert. Im Innern der Aufwik-kelwalzen 5 und 6 sind nicht dargestellte Federorgane angeordnet und ein auf der Aufwickelwalze 5 bzw. 6 aufgewickeltes Band 5' bzw. 6' kann entgegen der Wirkung der Rückführkraft der Federorgane von der Aufwickelwalze 5 bzw. 6 abgezogen werden, wodurch die Federorgane noch mehr gespannt werden. Die äusseren Enden der beiden Bänder 5' und 6' sind am Mitnehmerklotz 19 befestigt, so dass, wenn sich derselbe beispielsweise gemäss der Fig. 1 von rechts nach links bewegt, das Band 5' von der Aufwickelwalze 5 abgezogen wird und das Band 6' dank der vorgespannten Federorgane innerhalb der Aufwickelwalze 6 auf diese aufgewickelt wird. Die Breite der Bänder 5' und 6' ist praktisch gleich dem Abstand zwischen den Innenflächen der Seitenwände 1 und verhindert das Eindringen von Staub oder Fremdkörper in den Raum zwischen den Seitenwänden 1.

Die Fig. 3 zeigt den Endbereich einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Linearantriebes im Schnitt. Die Seitenwände 1 sind über die Welle 7 des Antriebsrades 10 hinaus verlängert, so dass Platz zur Aufnahme des Antriebsmotors 13' geschaffen wird, dessen Antriebswelle 31 parallel zur Welle 7 angeordnet ist. Die einen Enden der Antriebswelle 31 des Motors 13 und der Welle 7 ragen über die eine Seitenwand 1 hinaus und auf den genannten Enden sind mit einem Zahnriemen zusammenarbeitende Räder drehfest aufgesetzt, welche Räder mit dem Zahnriemen einen Nebentrieb 14 bilden. Das andere Ende der Welle 7 ragt über die andere Seitenwand 1 hinaus und trägt eine Bremsscheibe 26 auf die zum schnelleren Verzögern der Bewegung des Mitnehmerklotzes 19 eine Bremse 27 einwirken kann.

Weiter ist aus der Fig. 3 eine mögliche Befestigung der Abstandhalter 2 mit Hilfe von Schrauben 29 sichtbar. Der Nebentrieb 14 ist durch eine Haube 32 abgedeckt, die als Berührungsschutz und Staubschutz dient.

Die Fig. 4 zeigt den Endbereich eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Linearantriebes im Schnitt. Der Antriebsmotor 13" ist zwischen den Seitenwänden 1 und dem oberen und dem unteren Trum des endlosen Zugstranges 9 angeordnet. Der Antriebsmotor 13" ist an einem Querträger 33 befestigt, der gleichzeitig als Abstandhalter dient. Ein auf der Antriebswelle des Motors 13" aufgesetztes Kegelrad 15 kämmt mit einem auf die Welle 7 des Antriebsrades 10 aufgesetzten Kegelrad 15'. Auf das über die eine Seitenwand 1 vorstehende Ende der Welle 7 ist eine mit einer Bremse 27 zusammenarbeitende Bremsscheibe 26 aufgesetzt.

In der Fig. 5 ist der Endbereich eines vierten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes dargestellt. Der Antriebsmotor ist ähnlich angeordnet, wie beim in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel. Der Nebentrieb 14 wird durch zwei ineinandergreifende Zahnräder 10"

gebildet, die ebenfalls durch eine Schutzhaube 32' abgedeckt sind.

Die Fig. 6 zeigt den Endbereich eines fünften Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Linearantriebes im Schnitt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die Welle 8 des Antriebsrades 10' über den Nebentrieb 14 durch den Antriebsmotor 13' und dass die Welle 7 des anderen in der Fig. 6 nicht dargestellten Antriebsrades 10 durch den strichpunktiert dargestellten Antriebsmotor 13 angetrieben werden können.

Aus der Fig. 6 ist weiter ersichtlich, auf welche Weise der Mitnehmerklotz 19 zwischen den Seitenwänden 1 geführt werden kann. Zu diesem Zweck ist entlang der unteren Schmalseite jeder Seitenwand 1 je eine zweiteilige Prismenführung 18 angeordnet, in welche entsprechend am Mitnehmerklotz 19 angeordnete Rippen 33 eingreifen. Durch diese Zweiteilung kann diese Führung spielfrei eingestellt werden und ist erst noch nachstellbar.

Schliesslich ist in der Fig. 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Linearantriebes im Schnitt dargestellt. Die Antriebswelle des Antriebsmotors 13 ist koaxial zur Welle 7 des Antriebsrades 10 angeordnet. Entlang der unteren Längsränder der Seitenwände 1 verlaufen Rippen 34, die sich nach innen erstrecken und an denen je eine Führungswelle 20 befestigt ist. Die Führungswellen 20 erstrecken sich durch entsprechende Aussparungen im Mitnehmerklotz 19'. Die genannten Aussparungen sind mit Längslagern 21 ausgerüstet, die als Gleitlager oder Wälzlager ausgebildet sein können.

Auf der Unterseite des Mitnehmerklotzes 19' ist ein Winkelträger 24 befestigt. Der freie Schenkel des Winkelträgers 24 ragt ausserhalb der benachbarten Seitenwand 1 nach oben und in Ansätzen 35 des Winkelträgers 24 ist ein zu den Führungswellen 20 senkrecht verlaufender Bolzen 36 befestigt. Auf den Bolzen 36 ist ein mit einem Ansatz versehener Querschieber 37 verschiebbar gelagert, welcher zusätzlich zu der Bewegung in der Längsrichtung der Führungswellen 20 noch senkrecht dazu gerichtete Bewegungen längs der Längsachse des Bolzens 36 ausführen kann.

Wenn die Abdeckplatte 4 weggelassen wird, kann wie in der Fig. 7 strichpunktiert dargestellt, ein weiterer Mitnehmerklotz 19'" mit einem Winkelträger 24 vorgesehen werden. Ein auf diese Weise modifizierter Linearantrieb kann mit Hilfe der Querschieber nicht dargestellte Werkstücke im Wechselbetrieb handhaben, wodurch die Werkstückwechselzeit wesentlich verkürzt wird.

Die weiter oben angeführte Bremse 27 kann eine elektro-mechanische, pneumatisch-mechanische, ölhydraulisch-mechanische oder eine hebel-mechanische Bremse sein. Die Bremse kann auch so angeordnet sein, dass sie direkt auf den Nebentrieb einwirkt.

Mit den oben beschriebenen Linearantrieben werden neue Möglichkeiten im Handhabungsbereich erschlossen oder sie stellen eine wertvolle Ergänzung der bekannten Handhabungsvorrichtungen dar, weil sie einen sehr kompakten Aufbau aufweisen, in welchem die Antriebselemente und die tragenden Teile sowie die Führungsteile zu einer steifen Einheit zusammengebaut sind. Die Linearbewegung erfolgt spielfrei, die geringen Reibwerte der Längslager in den Mitnehmerklötzen erfordern weniger Antriebsleistung und die Wirkung dieser Linearantriebe ist sehr günstig.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

672667 PATENTANSPRÜCHE

1. Linearantrieb mit wenigstens einem Zugstrang,

dadurch gekennzeichnet, dass zwei Seitenwände (1) durch Abstandshalter (2) auf Abstand gehalten sind, dass Antriebsräder ( 10) für den Zugstrang (9) vorhanden sind, dass wenigstens ein an den Seitenwänden (1) oder durch Führungsstangen (20) geführter Mitnehmerklotz (19) mit dem Zugstrang (9) verbunden ist und dass wenigstens ein Antriebsmotor (13) vorhanden ist.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Seitenwände (1) Stirnplatten (3) angebracht sind, die mit einem Zapfen (3') als Schwenkpunkt dienen und Endanschläge (16') mit Dämpfung aufnehmen können.

3. Linearantrieb nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (1) und die Stirnplatten (3) einen starren Rahmen zur Aufnahme der Antriebsräder (10) und des Zugstranges (9) bilden.

4. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckplatte (4) auf den Seitenwänden (1) angebracht ist und dass gegebenenfalls ein Sensorhalter (17) an der Abdeckplatte (4) angeordnet ist.

5. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Endbereich der Seitenwände (1) je eine ein Band (5', 6') aufweisende Aufwik-kelrolle (5,6) drehbar gelagert ist und dass das eine Ende jedes Bandes (5', 6') am Mitnehmerklotz (19) befestigt ist.

6. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen (7,8) der Antriebsräder (10) als Hohlwellen ausgebildet sind, so dass sie die Antriebsräder (10) und die Antriebsachse des Antriebsmotors (13) aufnehmen können.

7. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenteil der Seitenwände (1) Rippen (34) zum Abstützen von Führungsstangen (20) angeordnet sind.

8. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugstrang (9) ein Zähne aufweisender Strang, eine Kette, ein Stahlband mit Transportöffnungen oder ein Profilstrang ist.

9. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (28) für die Antriebswellen (7, 8) der Antriebsräder (10) Wälzlager oder Gleitlager sind.

10. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkzapfen (12') auf der Abdeckplatte (4) montiert ist, welcher Zapfen als Schwenkachse dient, die quer zur Längsachse gerichtet ist.