DE10312008A1 - Linear drive unit for high load environment, has single gear box to connect two pinions individually provided on guide carriages of two linear roller bearings - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linearantriebseinheit. Infolge von Rationalisierung und Automatisierung besteht ein zunehmendes Bedürfnis nach kompakten Systemen für lineare Bewegungsabläufe. Insbesondere hochbelastbare einbaufertige Komponenten werden zunehmend nachgefragt, die sich nach dem Baukastenprinzip leicht koppeln lassen.The present invention relates to a linear drive unit. As a result of rationalization and automation there is an increasing need for compact systems for linear movements. In particular, heavy-duty ready-to-install components are becoming increasingly popular in demand, which can be easily coupled according to the modular principle.
Aus DE-4326194 A1 beispielsweise ist ein lineares Führungssystem mit einstückig ausgebildeter Zahnstange bekannt geworden. Zwischen einem ersten Maschinenteil und einem zweiten Maschinenteil ist ein erstes Linearwälzlager zur Lagerung dieser Maschinenteils zueinander angeordnet. Das erste Linearwälzlager umfasst einen ersten Führungswagen, der auf einer ersten Zahnstangenschiene wälzgelagert ist.From DE-4326194 A1 for example is a linear guidance system with one piece trained rack became known. Between a first Machine part and a second machine part is a first linear roller bearing arranged to store this machine part to each other. The first linear bearings includes a first carriage, the is roller-mounted on a first rack rail.
Ein an einen Motor antriebsmäßig gekoppeltes Ritzel kämmt mit dieser ersten Zahnstangenschiene. Der erste Führungswagen ist an dem ersten Maschinenteil befestigt. Die erste Führungsschiene ist an einem Maschinenteil befestigt. Die Zahnstangenschiene umfasst ein Zahnstangenprofil und mehrere Laufbahnen für Wälzkörper. Der Führungswagen ist im Querschnitt gesehen etwa u-Förmig ausgebildet, wobei Schenkel des Führungswagens die zugeordnete Zahnstangenschiene umgreifen, wobei zwischen der Führungsschiene und den Schenkeln vier Wälzkörperreihen angeordnet sind, die in O-Anordnung oder X-Anordnung zueinander angeordnet sind. Die Wälzkörper der vier Wälzkörperreihen bilden jeweils Wälzkörperketten, die endlos umlau fen.A drive coupled to an engine Pinion combs with this first rack rail. The first carriage is attached to the first machine part. The first guide rail is attached to a machine part. The rack rail includes a rack profile and several raceways for rolling elements. The carriage is in cross section seen approximately u-shaped formed, the leg of the carriage the associated Grip the rack rail, being between the guide rail and four rows of rolling elements on the legs are arranged in an O arrangement or X arrangement are arranged to each other. The rolling elements of the four rows of rolling elements form rolling element chains, that run endlessly.
Mit einem derartigen Linearwälzlager können Verfahrwege verwirklicht werden, die abhängig sind von der Länge der ersten Zahnstangenschiene. Große Verfahrwege erfordern entsprechend lange Zahnstangenschienen. Bei großen Verfahrwegen werden derartig bekannte Führungssysteme entsprechend groß dimensioniert. Das Einbauen von sehr großen Führungssystemen in ihre vorgesehene Umgebung kann erschwert sein.With such a linear roller bearing can Travel paths that are dependent on the length of the first rack rail. Size Travel distances require correspondingly long rack rails. at huge Traversing paths become correspondingly known guide systems large size. The installation of very large management systems in their intended environment can be difficult.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Linearantriebseinheit nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, bei der dieser Nachteil behoben ist.Object of the present invention is a linear drive unit according to the features of the preamble of claim 1, in which this disadvantage is eliminated.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem zweiten Maschinenteil und einem dritten Maschinenteil ein zweites Linearwälzlager zur Lagerung des zweiten und des dritten Maschinenteiles zueinander angeordnet ist, wobei ein zweiter Führungswagen des zweiten Linearwälzlagers auf einer zweiten Zahnstangenschiene wälzgelagert ist, mit der ein zweites Ritzel kämmt, wobei das erste Ritzel mit dem zweiten Ritzel gekoppelt ist.According to the invention, this object solved, that between the second machine part and a third machine part a second linear roller bearing for storing the second and third machine parts to each other is arranged, wherein a second guide carriage of the second linear roller bearing is roller-mounted on a second rack rail, with the one second pinion meshes, whereby the first pinion is coupled to the second pinion.
Aufgrund dieses erfindungsgemäßen Aufbaus ist der Hub der Linearantriebseinheit deutlich größer als ihre Gesamtlänge. Wegen der hohen Steifigkeit derartiger erfindungsgemäßer Linearantriebseinheiten können sehr hohe Lasten postionsgenau verfahren werden. Die erfindungsgemäße Linearantriebseinheit kann in ihren Abmessungen der vorgesehenen Anwendung entsprechende angepasst werden. Die Lage der Führungsschienen und Größe der Ritzel ist variabel. Je nach Bedarf kann Gewicht Größe und Steifigkeit optimiert werden. Die Koppelung der beiden Ritzel miteinander ermöglicht zwangsgesteuerte Relativverschiebungen der Maschinenteile zueinander. Vorzugsweise ist das erste Ritzel über ein Getriebe mit dem zweiten Ritzel gekoppelt. Wenn die erfindungsgemäße Linearantriebseinheit beispielsweise in einem Antriebsstrang eingesetzt wird, kann optional eine Motorbremse eingesetzt werden. Wenn die erfindungsgemäße Linearantriebseinheit für eine vertikale Anwendung vorgesehen ist, kann durch die Motorbremse eine Verbesserung der Arbeitssicherheit ermöglicht werden.Because of this construction according to the invention the stroke of the linear drive unit is significantly larger than their total length. Because of the high rigidity of such linear drive units according to the invention can very high loads can be moved in position. The linear drive unit according to the invention can correspond in size to the intended application be adjusted. The location of the guide rails and size of the pinion is variable. Weight, size and rigidity can be optimized as required become. The coupling of the two pinions with each other enables positively controlled Relative displacements of the machine parts to each other. Preferably is the first sprocket over one Gearbox coupled to the second pinion. If the linear drive unit according to the invention for example, used in a powertrain, can be optional an engine brake can be used. If the linear drive unit according to the invention for a vertical Application is provided, the engine brake can be an improvement that enables occupational safety become.
Die drei Maschinenteile lassen sich teleskopartig auseinanderfahren. Die Grundmaße der erfindungsgemäßen Linearantriebseinheit können kompakt sein, wobei die teleskopartige zwangsweise Verschiebung der einzelnen Maschinenteile über große Strecken möglich ist. Selbstverständlich ist es möglich, ein viertes Maschinenteil vorzusehen, dass in der oben beschriebenen Weise mit dem dritten Maschinenteil gekoppelt ist. Ein entsprechender Antrieb durch ein Ritzel kann ebenfalls vorgesehen sein. Über das Getriebe sind dann die Bewegungsabläufe der vier Maschinenteile zwangsgesteuert.The three machine parts can be extend apart telescopically. The basic dimensions of the linear drive unit according to the invention can be compact, with the telescopic forced displacement of the individual machine parts long distances possible is. Of course Is it possible, a fourth machine part to provide that in the above Way is coupled to the third machine part. A corresponding one A pinion drive can also be provided. About the Gears are then the movements of the four machine parts force pilot.
Vorzugsweise sind die drei Maschinenteile in Richtung quer zu den ersten und zweiten Zahnstangen wenigstens im wesentlich starr miteinander verbunden. Diese im wesentlichen starre Verbindung kann durch einen sich bekanntes Linearwälzlager erreicht werden, wie es bereits eingangs zum Stand der Technik erwähnt wurde. Die O-Anordnung oder die X-Anordnung kann wahlweise vorgesehen werden, in beiden Fällen können Momente um die Längsachse der Zahnstangenschiene herum übertragen werden.Preferably the three machine parts towards transverse to the first and second racks at least essentially rigidly connected. This essentially rigid connection can be made by a well-known linear roller bearing can be achieved, as was already mentioned at the beginning of the prior art. The O arrangement or the X arrangement can optionally be provided in both cases can Moments around the longitudinal axis the rack rail around transferred become.
Vorzugsweise sind die beiden Zahnstangenschienen parallel zueinander angeordnet, so dass exakte Fahrwege in Längsrichtung ermöglicht sind.The two rack rails are preferably arranged parallel to each other, so that exact travel paths in the longitudinal direction allows are.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass das erste Maschinenteil den ersten Führungswagen und das zweite Maschinenteil die erste Zahnstangenschiene trägt. Bei dieser Anordnung bietet sich an, dass das zweite Maschinenteil den zweiten Führungswagen und das dritte Maschinenteil die zweite Zahnstangenschiene tragen.A further development according to the invention provides that the first machine part is the first carriage and the second machine part carries the first rack rail. at this arrangement offers itself that the second machine part the second carriages and the third machine part carry the second rack rail.
Die Anordnung der Ritzel und der Zahnstangenschiene kann derart vorgesehen sein, das die beiden angetriebenen Zahnstangenschienen beide in eine gemeinsame Richtung unter Relativverschiebung zueinander verlagerbar sind.The arrangement of the pinion and the rack rail can be provided such that the two driven rack rails are both displaceable in a common direction with relative displacement to one another.
Vergleichbare Bewegungsabläufe finden sich beispielsweise bei teleskopartig zusammengeschobene Leitern, die motorbetrieben ausfahren können.Comparable movements are found for example, with telescoped ladders that can drive out powered.
Um exakte Verfahrwege einhalten zu können, kann vorgesehen sein, das dass Getriebe durch ein Rädergetriebe gebildet ist. Dieses Rädergetriebe kann vorzugsweise eine Zwischenwelle umfassen, auf der das zweite Ritzel und ein Zwischenrad drehfest zueinander angeordnet sind. In diesem Fall kämmt das Zwischenrad mit dem ersten Ritzel. So ist auf einfache Art und Weise sichergestellt daß alle Maschinenteilen hochgenau verfahren werden können.To adhere to exact travels can, can be provided that the transmission by a gear train is formed. This gear train can preferably include an intermediate shaft on which the second pinion and an intermediate wheel are arranged rotatably with respect to one another. In this Case combs the idler gear with the first sprocket. So is simple and Way ensured that all machine parts can be moved with high precision.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in drei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The present invention will be explained below of an embodiment shown in three figures explained in more detail. It demonstrate:
Die in
Zwischen dem ersten Maschinenteil
Die für die vorliegende Erfindung
eingesetzten Linearwälzlager
sind an sich bekannt. In den
Das in den
Der
Eine korrespondierende Anordnung
der zweiten Linearwälzlager
Eine Antriebswelle
- 11
- erstes Maschinenteilfirst machinery
- 22
- zweites Maschinenteilsecond machinery
- 33
- drittes Maschinenteilthird machinery
- 44
- erstes Linearwälzlagerfirst linear bearings
- 55
- erstes Linearwälzlagerfirst linear bearings
- 66
- zweites Linearwälzlagersecond linear bearings
- 77
- zweites Linearwälzlagersecond linear bearings
- 88th
- 99
- Führungswagencarriages
- 1010
- Schenkelleg
- 1111
- Führungsschieneguide rail
- 1212
- Rollerole
- 1313
- Tragkanalsupporting channel
- 1414
- RücklaufkanalReturn channel
- 1515
- Umlenkkanaldiversion channel
- 1616
- Laufbahncareer
- 1717
- Laufbahncareer
- 1818
- erste Zahnstangensschienefirst Rack drive rail
- 1919
- ZahnstangenprofilRack profile
- 2020
- zweite Führungsschienesecond guide rail
- 2121
- zweite Zahnstangenschienesecond Rack rail
- 2222
- ZahnstangenprofilRack profile
- 2323
- Antriebswelledrive shaft
- 2424
- erstes Ritzelfirst pinion
- 2525
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 2626
- LanglochLong hole
- 2727
- Zwischenradidler
- 2828
- zweites Ritzelsecond pinion
- 2929
- Getriebetransmission
- 3030
- Rädergetriebegearing
Claims (11)
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