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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Linearantriebe und insbesondere einen Linearantrieb mit modularer Stützvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Linearantriebe (wie beispielsweise Kugelgewindetriebe) werden intensive für Übertragungen genutzt, bei denen es auf hohe Präzision ankommt, und die Länge des Gewindes bei einem Kugelgewindetrieb nimmt mit dem Weg der Übertragung zu. Ein langes Gewinde mit hohem Schlankheitsgrad neigt jedoch dazu, sich unter seinem eigenen Gewicht zu neigen. Eine derartige Neigung kann den Präzisionsgrad der Übertragung stark negativ beeinflussen und hat darüber hinaus Auswirkungen auf die Lebensdauer des Gewindes. Um dieses Problem zu lösen offenbart das
US Patent Nr. 5,720,202 einen Aktor für einen Kugelgewindetrieb, bei dem Stützelemente und Umlenkrollen verwendet werden, um das Gewinde zu stützen. Ferner lehrt die
taiwanische Patentveröffentlichung Nr. I524018 die Anwendung des Verlangsamungsprinzips einer Kegelscheibe, um eine Stützwirkung für das Gewinde zu erzeugen. In dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik benötigen die Umlenkrollen, Stützelemente und Kegelscheibe jedoch viel Platz. Daher sind die Gestaltungen des Standes der Technik nicht für eine Anwendung in Linearantrieben mit geringen Abmessungen geeignet. Ferner führt die große Anzahl an Zusatzteilen in diesen Ausführungen des Standes der Technik zu einem komplizierten Aufbau, was auch den Zusammenbau erschwert. Darüber hinaus ist die Einstellung der Gurtspannung ein weiteres zu lösendes Problem.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter den gegebenen Umständen verwirklicht. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearantrieb mit modularer Gestaltung bereitzustellen, wodurch der Platzverbrauch verringert wird und sowohl die Installation erleichtert als auch eine gute Stützwirkung erzielt werden.
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Um diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst ein Linearantrieb ein Linearmodul und ein Stützmodul. Das Linearmodul umfasst eine Basis, eine Gewindestange, die drehbar in der Basis befestigt ist, sowie einen Übertragungsschlitten, der in die Gewindestange eingreift und entlang der Gewindestange auf ein Drehen der Gewindestange hin axial beweglich ist. Das Stützmodul umfasst einen ersten Stützschlitten, einen zweiten Stützschlitten, ein Schutzabdeckung, ein erste Umlenkrollenblock, ein zweite Umlenkrollenblock, ein Kabel, eine erste Kabelverbindungsplatte und eine zweite Kabelverbindungsplatte. Der erste Stützschlitten und der zweite Stützschlitten sind entsprechend auf der Gewindestange des Linearmoduls angeordnet und darauf beweglich, und an zwei gegenständigen Seiten relativ zum Übertragungsschlitten angeordnet. Die Schutzabdeckung ist mit dem ersten Stützschlitten und dem zweiten Stützschlitten verbunden. Der erste Umlenkrollenblock und der zweite Umlenkrollenblock sind entsprechend an zwei gegenständigen Enden der Schutzabdeckung angeordnet. Der erste Umlenkrollenblock umfasst einen erste Rahmen, der mit der Schutzabdeckung verbunden ist, sowie eine erste Umlenkrolle, die in dem ersten Rahmen befestigt ist. Der zweite Umlenkrollenblock umfasst einen zweite Rahmen, der mit der Schutzabdeckung verbunden ist, sowie eine zweite Umlenkrolle, die in dem zweiten Rahmen befestigt ist. Das Kabel ist um die erste Umlenkrolle und die zweite Umlenkrolle gewickelt. Die erste Kabelverbindungsplatte ist zwischen dem Übertragungsschlitten des Linearmoduls und einem Teil des Kabels verbunden. Die zweite Kabelverbindungsplatte ist zwischen der Basis des Linearmoduls und den zwei gegenständigen Enden des Kabels verbunden.
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Somit wird, wenn sich der Übertragungsschlitten in Bewegung setzt, die erste Kabelverbindungsplatte angetrieben, das Kabel zu ziehen, was dazu führt, dass das Kabel die Schutzabdeckung über den ersten und den zweiten Umlenkrollenblock trägt und dann ferner den ersten und den zweiten Stützschlitten sowie den ersten und den zweiten Umlenkrollenblock, was eine Stützwirkung auf die Gewindestange bewirkt.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen geht hervor, dass der Linearantrieb der vorliegenden Erfindung eine modulare Gestaltung aufweist, um die Installation des Stützmoduls und des Linearmoduls zu ermöglichen. Ferner weist das Stützmodul abhängig von der modularen Gestaltung ein geringes Volumen auf und benötigt weniger Platz, und es kann somit bei vielen Linearmodulen mit unterschiedlichen Größen zum Einsatz kommen.
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Vorzugsweise umfasst die Schutzabdeckung ein Endloch, das sich an einem Ende davon befindet; der erste Rahmen umfasst an Einstellschraubloch; das Stützmodul umfasst ferner ein Zugspannungseinstellschraube, die durch das Endloch der Schutzabdeckung eingefügt ist und in das Einstellschraubloch des ersten Rahmens eingeschraubt vorliegt. Somit kann durch ein Drehen der Zugspannungseinstellschraube die Zugspannungseinstellschraube den ersten Rahmen antreiben, die erste Umlenkrolle zu tragen, wobei die Spannung des Kabels eingestellt wird.
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Vorzugsweise umfasst die Schutzabdeckung einen Längsschlitz, der sich an einem Ende davon befindet, sowie ein Durchgangsloch, das sich an einem gegenständigen Ende davon befindet; der erste Rahmen umfasst ein erstes Befestigungsloch; der zweite Rahmen umfasst ein zweites Befestigungsloch; das Stützmodul umfasst ferner ein erstes Befestigungselement, das durch den Längsschlitz der Schutzabdeckung eingefügt vorliegt und an dem ersten Befestigungsloch des ersten Rahmens befestigt ist, um den erste Rahmen an der Schutzabdeckung zu befestigten, sowie ein zweites Befestigungselement, das durch das Durchgangsloch der Schutzabdeckung eingefügt vorliegt und an dem zweiten Befestigungsloch des zweiten Rahmens befestigt ist, um den zweiten Rahmen an der Schutzabdeckung zu befestigen.
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Vorzugsweise umfasst das Stützmodul ferner eine erste Verbindungsplatte, die zwischen dem ersten Stützschlitten und dem einen Ende der Schutzabdeckung verbunden vorliegt, sowie eine zweite Verbindungsplatte, die zwischen dem zweiten Stützschlitten und dem gegenständigen Ende der Schutzabdeckung verbunden vorliegt. Somit kann die Schutzabdeckung synchron mit dem ersten und dem zweiten Stützschlitten bewegt werden.
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Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den anhängigen Zeichnungen besser verstanden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bestandteile des Aufbaus bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schräge Draufsicht auf einen Linearantrieb gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Explosionsansicht des Linearantriebs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der vorliegenden Erfindung, die die Beziehung zwischen dem ersten Umlenkrollenblock und der Schutzabdeckung zeigt.
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4 ist vergleichbar mit 3 und zeigt die Beziehung zwischen dem zweiten Umlenkrollenblock und der Schutzabdeckung.
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5 ist eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Linearantriebs, die einen Zustand des Übertragungsschlittens vor der Bewegung zeigt.
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6 ist vergleichbar mit 5 und zeigt eine veränderte Position des Übertragungsschlittens.
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7 ist eine schematische Draufsicht auf eine alternative Form des erfindungsgemäßen Linearantriebs, die die in der Basis angeordnete Schutzabdeckung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer ein Linearantrieb 10 gezeigt. The Linearantrieb 10 umfasst ein Linearmodul 20, ein Stützmodul 30.
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Das Linearmodul 20 umfasst eine Basis 22, eine Gewindestange 24 und einen Übertragungsschlitten 26. Die Gewindestange 24 ist in der Basis 22 angeordnet und durch einen Kraftantrieb (nicht gezeigt) drehbar. Der Übertragungsschlitten 26 greift in die Gewindestange 24 ein und kann durch die Gewindestange 24 angetrieben werden, sich relativ zur Basis 22 zu bewegen.
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Bezogen auf die 2 umfasst das Stützmodul 30 einen ersten Stützschlitten 40, einen zweiten Stützschlitten 50, eine Schutzabdeckung 60, einen ersten Umlenkrollenblock 70, einen zweiten Umlenkrollenblock 80, sowie ein Kabel 90. Der erste Stützschlitten 40 und der zweite Stützschlitten 50 sind mit der Gewindestange 24 verbunden und darauf axial beweglich, und sie sind an zwei gegenständigen Seiten relativ zum Übertragungsschlitten 26 angeordnet.
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Die Schutzabdeckung 60 in dieser Ausführungsform ist außerhalb der Basis 22 des Linearmoduls 20 angeordnet und mit dem ersten Stützschlitten 40 und dem zweiten Stützschlitten 50 durch eine erste Verbindungsplatte 61 beziehungsweise eine zweite Verbindungsplatte 62 verbunden. Daher ist die Schutzabdeckung 60 synchron mit dem ersten Stützschlitten 40 und dem zweiten Stützschlitten 50 beweglich. Die Schutzabdeckung 60 umfasst ferner ein erstes Endloch 63, das sich an einem Ende davon befindet, das zum ersten Stützschlitten 40 passt, zwei Längsschlitze 64, die sich entsprechend an gegenständigen oberen und unteren Wandungen des einen Endes befinden, das zum ersten Stützschlitten 40 passt, ein zweites Endloch 65, das sich an einem gegenständigen Ende davon befindet, das zum zweiten Schlitten 50 passt, sowie zwei Durchgangslöcher 66, die sich entsprechend an gegenständigen oberen und unteren Wandungen des gegenständigen Endes befinden, das zum zweiten Schlitten 50 passt.
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Die erste Umlenkrollenblock 70 umfasst einen ersten Rahmen 71 und eine erste Umlenkrolle 72, die in dem ersten Rahmen 71 angeordnet ist. Der erste Rahmen 71 ist innerhalb der Schutzabdeckung 60 angeordnet und weist zwei erste Befestigungslöcher 73 auf, die sich entsprechend an gegenständig oberen und unteren Wandungen davon befinden. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist der erste Rahmen 71 an einem Ende der Schutzabdeckung 60 mit einem ersten Befestigungselement 74 befestigt. Das erste Befestigungselement 74 liegt durch die Längsschlitze 64 der Schutzabdeckung 60 eingeführt vor und ist in den ersten Befestigungslöchern 73 des ersten Rahmens 71 befestigt.
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Die zweite Umlenkrollenblock 80 umfasst einen zweite Rahmen 81, und eine zweite Umlenkrolle 82, die in dem zweiten Rahmen 81 angeordnet ist. Der zweite Rahmen 81 ist innerhalb der Schutzabdeckung 60 angeordnet und weist zwei zweite Befestigungslöcher 83 auf, die sich entsprechend an gegenständig oberen und unteren Wandungen davon befinden, sowie ein drittes Befestigungsloch 84, das sich an einer Endwand davon gegenständig zur zweiten Umlenkrolle 82 befindet. Wie in den 2 und 4 gezeigt, ist der zweite Rahmen 81 an dem anderen Ende der Schutzabdeckung 60 mit zwei zweiten Befestigungselementen 85 und einem dritten Befestigungselement 86 befestigt. Die zweiten Befestigungselemente 85 liegen entsprechend durch die Durchgangslöcher 66 der Schutzabdeckung 60 eingefügt vor und sind an den entsprechenden zweiten Befestigungslöchern 83 des zweiten Rahmens 81 befestigt. Das dritte Befestigungselement 86 liegt durch das zweite Endloch 65 der Schutzabdeckung 60 eingefügt vor und ist an dem dritten Befestigungsloch 84 des zweiten Rahmens 81 befestigt.
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Das Kabel 90 liegt um die erste Umlenkrolle 72 und die zweite Umlenkrolle 82 gewickelt vor und weist einen Teil auf, der fest mit einem Ende einer ersten Kabelverbindungsplatte 91 verbunden ist, dessen anderes gegenständiges Ende fest mit dem Übertragungsschlitten 26 verbunden ist. Die zwei gegenständigen Enden des Kabels 90 sind fest mit einem Ende einer zweiten Kabelverbindungsplatte 92 verbunden, dessen anderes gegenständiges Ende fest mit der äußeren Umfangswand der Basis 22 verbunden ist. Ferner ist die erste Kabelverbindungsplatte 91 über der Erhebung der zweiten Kabelverbindungsplatte 92 angeordnet.
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Bezogen auf die 5 und 6, wenn der Übertragungsschlitten 26 von der linken Seite der Basis 22 in Richtung der rechten Seite der Basis 22 bewegt werden soll, wird die erste Kabelverbindungsplatte 91 genutzt, um das Kabel 90 zu ziehen, was dazu führt, dass das Kabel 90 die erste Umlenkrolle 72 zieht und somit kann der erste Umlenkrollenblock 70 mit dem Kabel 90 bewegt werden. Während der Bewegung des ersten Umlenkrollenblocks 70, wird die Schutzabdeckung 60 angetrieben, den ersten und den zweiten Stützschlitten 40, 50 sowie den zweiten Umlenkrollenblock 80 zu tragen. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Übertragungsschlitten 26 von der rechten Seite der Basis 22 in Richtung der linken Seite der Basis 22 bewegt werden soll, die erste Kabelverbindungsplatte 91 genutzt, um an dem Kabel 90 zu ziehen, was dazu führt, dass das Kabel 90 die zweite Umlenkrolle 82 zieht und somit kann die zweite Umlenkrollenblock 80 mit dem Kabel 90 bewegt werden. Während der Bewegung des zweiten Umlenkrollenblocks 80, wird die Schutzabdeckung 60 angetrieben, den ersten und den zweiten Stützschlitten 40, 50 sowie den ersten Umlenkrollenblock 70 zu tragen.
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Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich somit, dass der erste und der zweite Stützschlitten 40, 50 synchron durch die Schutzabdeckung 60 bewegt werden können, unabhängig von der Richtung, in der der Übertragungsschlitten 26 bewegt wird. Unter Verwendung des Arbeitsprinzips der Umlenkrolle, das bedeutet, dass die Bewegungsstrecke des Übertragungsschlittens 26 zweimal die Bewegungsstrecke des ersten und des zweiten Stützschlittens 40, 50 ist, kann während der Bewegung des Übertragungsschlittens 26 dieselbe Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Stützschlitten 40, 50 beibehalten werden, wobei die Gewindestange 24 wirksam gestützt wird.
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Ferner umfasst, wie in 3 gezeigt und um eine optimale Spannung des Kabels 90 sicher zu stellen, das Stützmodul 30 eine Zugspannungseinstellschraube 93 und ein Einstellschraubloch 75, das sich an einer Endwand des ersten Rahmens 71 gegenständig zur ersten Umlenkrolle 72 befindet. Die Zugspannungseinstellschraube 93 liegt durch das erste Endloch 63 der Schutzabdeckung 60 eingefügt vor und ist in das Einstellschraubloch 75 des ersten Rahmens 71 eingeschraubt. Somit werden zum Einstellen der Spannung des Kabels 90 die zwei ersten Befestigungselement 74 gelöst und dann die Zugspannungseinstellschraube 93 gedreht, um den ersten Rahmen 71 vor oder zurück zu bewegen, was dazu führt, dass die erste Umlenkrolle 72 das Kabel 90 während der Bewegung des ersten Rahmens 71 spannt oder lockert. Zu diesem Zeitpunkt werden auch die zwei ersten Befestigungselemente 74 mit den entsprechenden Längsschlitzen 64 der Schutzabdeckung 60 vor oder zurück bewegt. Beim Erreichen des erwarteten angemessenen Zustands werden die zwei ersten Befestigungselemente 74 angezogen, um den ersten Rahmen 71 in der eingestellten Position zu halten, und somit wird die Einstellung der Spannung des Kabels 90 abgeschlossen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass wie in 7 gezeigt, die Schutzabdeckung 60 in der Basis 22 gemäß den entsprechenden Anforderungen angeordnet werden kann, was es dem Stützmodul 30 ermöglicht, innerhalb der Basis 22 angeordnet zu werden, und der Schutzabdeckung 60, mit dem ersten und dem zweiten Stützschlitten 40, 50 für synchrone Bewegungen verbunden zu werden.
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Zusammengefasst verwendet der erfindungsgemäße Linearantrieb 10 einen modularen Aufbau, um es dem Stützmodul 30 zu ermöglichen, leicht an dem Linearmodul 20 angeordnet zu werden, und um ein Einstellen der Spannung des Kabels 90 zu erlauben, und es wird die Schutzabdeckung 60 verwendet, um das Kabel 90 zu schützen. Ferner weist das Stützmodul 30 abhängig von der modularen Gestaltung ein geringes Volumen auf und benötigt weniger Platz für eine Installation und es kann daher für Linearmodule 20 auch mit geringen Abmessungen verwendet werden.
