DE2939153C2 - Strömungsmittelbetriebener Linearantrieb für ein mit großem Hub geradlinig bewegtes Abtriebsglied - Google Patents
Strömungsmittelbetriebener Linearantrieb für ein mit großem Hub geradlinig bewegtes AbtriebsgliedInfo
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- 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
- F15B15/084—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of the rodless piston type, e.g. with cable, belt or chain
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Description
Die Erfindung betrifft einen strömungsmittelbetriebenen
Linearantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I, der als doppeltwirkender, kolbenst.ingcnloser Wl
Langhub-Zylinder ausgeführt ist.
Derartige Lincarantriebe — wenn sie als kolbenstangcnlose
Langhub-Zylinder ausgebildet sind — ermöglichen einen großen Hub des geradlinig geführten
Abtriebsglicdes, der nur geringfügig kleiner ist als die h'
Baulänge des gesamten Antriebes.
Es sind bereits als kolbenstangenlose Langhub-Zylinder ausgeführte Linearanlriebc gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 bekannt, bei denen die Kolbenbewegung mittels eines Stahlseiles (DE-GM 76 08 315) bzw.
eines kunstsioffummantelten Stahlseiles (DE-OS 23 59 013) bzw. eines Stahlbandes (DE-PS 12 93 037;
DE-OS 24 04 244; DE-OS 27 06 163) außerhalb des Zylinderrohres übertragen wird. Auch aus der DE-PS
9 52 308, dem D E-G M 18 97277 und der GB-PS
11 92 249 gehen solche Linearantriebe hervor. ^He eben
erwähnten Langhub-Zylinder haben den gemeinsamen Nachteil, daß das am Kolben befestigte Zugmittel in den
Zylinder-Druckraum eingeführt werden muß. wobei die beiden Durchführungsstellen hinsichtlich ihrer Abdichtung
gegen den Austritt des Strömungsmittels erhebliche Probleme aufwerfen.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb zu schaffen,
dessen die Kolbenbewegung nach außen übertragendes Zugmittel nicht in den Zylinder-Druckrauin geführt
werden muß, wodurch Leckverluste des im Zylinder-Druckraum befindlichen Strömungsmittels mit Sicherheit
vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches I beschriebenen
Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen festgehalten.
Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der im Zylinder befindliche Kolben als sogenannter Doppelkolben ausgebildet ist. dessen beide
Kolbenscheiben 9, 10 die äußere Begrenzung des jeweiligen Zylinckr-Druckraumes bilden. Damit ist es
nunmehr möglich, das die Kolbenbewegung nach außen übertragende Zugmittel an der jeweils außerhalb des
Zylinder-Druckraumes befindlichen Seite der betreffenden Kolbenscheibe 9, 10 anzulenken. Leckverluste des
im Zylinder-Druckraum befindlichen Strömungsmittels werden durch die erfindungsgemäße Lösung von
vornherein vermieden. Deshalb ist der erfindungsgemäße Linearantrieb vorzugsweise für die Beaufschlagung
mit einem flüssigen Strömungsmittel geeignet. Andererseits ist der Vorteil der vollkommenen Dichtigkeit des
Langhub-Zylinders auch bei dessen Beaufschlagung mit einem gasförmigen Energieträger relevant.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. I eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen
Linearantriebes;
Fig. 2 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Linearantriebes.
Mit der Bezugszahl 4 wird ein relativ langes Zylinderrohr bezeichnet, in dessen Mitte zwei mittels
der Scheibe 5 auf Abstand gehaltene Buchsen 6, 7 angeordnet sind, die miltels der Anschlußnippel 20, 21
fest mit dem Zylinderrohr 4 verbunden sind. Die Buchsen 6, 7 sind mit Dichtungselementen bestückt;
vorzugsweise mit mindestens je einem O-Ring 22 und je einem Lippenring 23. Die plane Stirnseite des jeweils
vom Strömungsmittel beaufschlagten Lippenringes 23 stützt sich gegen die Scheibe 5 ab. wodurch einwandfreie
Abdichtung an der Berührungsstelle zwischen der Buchse 6,7 und der Stange 8 erreicht wird. Die Stange 8
verbindet die beiden Kolbenscheiben 9, 10 zu einem Doppelkolben, jede Kolbenschcibc 9, 10 ist an ihrer,
dem Zylinder-Druckraum zugekehrten Seite mit je einem Lippenring 24 bestückt. Die dem Zylincer- Druckraum
abgekehrte Seite jeder KolbenSvheibe 9, 10 ist vorzugsweise mil einer gabelförmigen Führung 13
versehen, die eine drehbare Rolle 11 bzw. 12 aufnimmt.
Der Außendurchmesser der Rolle 11,12 ist so bemessen,
daß sich die Rolle zusammen mil dem um sie herumgeführten Zugmittel 1 im Zylinderrohr frei
bewegen kann. Das Zylinderrohr ist beidendig mit je einem Abschlußteil 14, 15 fest verbunden. Im Abschlußteil
14, 15 ist je eine drehbare Rolle 16, 17 gelagert. Außerdem ist im Abschlußteil 14, 15 je ein fest damit
verbundenes Halteglied 18 untergebracht. Jedes Ende des Zugmittels 4 wird fest mit dem betreffenden
Halteglied 18 verbunden, wodurch die Enden des Zugmittels 4 gestellfest gemacht wurden. Als Zugmittel
wird verzugsweise ein an sich bekannter Hochleistungs-Flachriemen verwendet, weil für einen derartigen
Flachriemen ein minimaler Riemenscheibendurchmesser von etwa 8 mm zugelassen werden kann. Handelsübliche
Stahlseile erfordern eiaen Riemenscheibendurchmesser von etwa 40 bis 45 mm, der erst bei
Langhub Zylindern mit entsprechend großem Kolbendurchmesser vertretbar ist. Als Abwandlungen des hier
beschriebenen Ausführungsbeispieles sind als Zugmittel auch ein Kunststoffseil bzw. eine Gliederkette verwendbar.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird das Zugmittel 4 über die Rollen 11, 12 und 16, 17 geleitet. Da der
wirksame Außendurchmesser der Rolle 16, ti etwa doppelt so groß ist wie der Außendurchmesser der Rolle
11, 12, legt das am Zugmittel 4 befestigte Abtriebsglied
19 einen Weg zurück, der etwa doppelt so groß ist wie der Kolbenhub. Die mit der Bewegungsübersetzung
zwangsläufig auftretende Verringerung der vom Abtriebsglied 19 ausgeübten Kraft kann durch geringfügige
Vergrößerung des Kolbendurchmessers kompensiert werden, da bekanntlich die vom Kolben auf das
Zugmittel 4 übertragene Kraft quadratisch mit dem Kolbendurchmesser wächst. Andererseits bringt ein
geringerer Kolbenhub verglichen mit einem größeren Hub eine Verringerung des Abriebs der Dichtelemente
mit sich, wodurch die Lebensdauer nicht unerheblich vergrößert.
Die Wirkungsweise des Linearantriebes beruht auf der wechselseitigen Strömungsmittel-Beaufschlagung
des Zylinder-Druckraumes 2 bzw. 3, die mittels üblicher Steuergeräte vorgenommen wird. Wie aus F i g. 1 zu
ersehen, befindet sich das Abtriebsglied 19 in seiner rechten Endlage. Wird das Strömungsmittel durch den
Anschlußnippel 21 und weiter in den Zylinder-Druckraum 3 geleitet, so wird die Kolbenscheibe 10 und mit ihr
der gesamte Doppelkolben nach rechts bewegt. Dabei bewegt sich das Abtriebsglied 19 nach links, bis es in
seiner linken Endstellung angelangt ist. Wird jetzt nach erfolgter Umsteuerung das Strömungsmittel durch den
Anschiußnippel 20 und weiter in den Zylinder-Druckraum
2 geleitet, so bewegt sich die Kolbenscheibe 9 und mit ihr der gesamte Doppelkolben π~Λ links, wobei das
Antriebsglied 19 ausgehend von seiner I.nken Endlage nach rechts bewegt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Linearantrieb wird durch die Doppelkolben-Anordnung die Hereinführung
des Zugmittels in den Zylinder-Druckraum 2, 3 vermieden. Damit werden sonst unvermeidbare Dichtprobleme
von vornherein eliminiert. Durch geeignete Abluftdrosselung wird eine definierte Bremswirkung am
Ende der Kolbenbewegung erreicht, die wegen der vollkommenen Dichtigkeit der Zylinder-Druckräume
optimal ausfällt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Stromungsmittelbetriebener Linearantrieb bestehend
aus einem langen Zylinderrohr mit darin beweglichem kolbenstangenlosen Kolben, dessen
Bewegung mittels eines beidseitig am Kolben angelenkten, flexiblen Zugmittels außerhalb des
Zylinderrohres übertragen wird, wobei das Zugmittel über zwei Rollen geleitet wird, die in je einem an
jeder Stirnseite des Zylinderrohres vorgesehenen und fest mit dem Zylinderrohr verbundenen
Abschlußteil drehbar gelagert sind und wobei ferner an dem Zugmittel ein Abtriebsglied befestigt ist.
dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (1) an jeder außerhalb des Zylinder-Druckraumes
(2,3) befindlichen Seite des Kolbens angelenkt ist.
2. Stromungsmittelbetriebener Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däß im Zylinderrohr
(4) zwei fest damit verbundene, mittels der Scheib«: (5) auf Abstand gehaltene Buchsen (6,7)
vorgesehen sind, die das Zyiinderrohr (4) in zwei gleich große Kammern unterteilen.
3. Stromungsmittelbetriebener Linearantrieb nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben aus zwei mittels der Stange (8) miteinander verbmdenen Kolbenscheiben
(9, 10) besteht und daß die in den Kolbenscheiben (9, 10) und in den Buchsen (6, 7) befindlichen
Dichtelemente zwei gegeneinander abgedichtete Zylinder-Druckräume (2,3) ermöglichen.
4. Strömu.-gsmittelbetriebener Linearantrieb nach
den vorangegangenen Anbrüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß an der außerhalb des Zylinder-Druckraumes (2, 3) befindlichen Seite der Kolbenscheibe
(9, 10) je eine drehoare Rolle (11, 12) vorgesehen ist. die vorzugsweise in einer gabelförmigen
Führung (13) der Kolbenscheibe (9, 10) gelagert ist.
5. Stromungsmittelbetriebener Linearantrieb nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß der wirksame Außendurchmesser jeder Rolle (16, 17) etwa doppell so groß wie d;r
jeder Rolle (11,12) ist.
6. Stromungsmittelbetriebener Linearantrieb nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Enden des Zugmittels (1) an je einem ges'.ellfest gelagerten Halleglied (18)
befestigt sind.
7. Stromungsmittelbetriebener Linearantrieb nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abtriebsglied (19) längs einer Strecke bewegbar ist, die etwa doppelt so groß wie
der Kolbenhub ist.
Priority Applications (1)
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DE19792939153 DE2939153C2 (de) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Strömungsmittelbetriebener Linearantrieb für ein mit großem Hub geradlinig bewegtes Abtriebsglied |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19792939153 DE2939153C2 (de) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Strömungsmittelbetriebener Linearantrieb für ein mit großem Hub geradlinig bewegtes Abtriebsglied |
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ID=6082014
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DE19792939153 Expired DE2939153C2 (de) | 1979-09-27 | 1979-09-27 | Strömungsmittelbetriebener Linearantrieb für ein mit großem Hub geradlinig bewegtes Abtriebsglied |
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