DE4108158A1 - Linear-antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Linear-Antriebsvorrichtung, mit einem Linearmotor, der ein Motorgehäuse mit einem Gehäuse­ raum besitzt, in dem ein axial verschiebbarer Kolben zwei Arbeitsräume voneinander abteilt, der zusammen mit einer Arbeitsstange und einer Steuerstange eine gemeinsam beweg­ bare Antriebseinheit bildet, wobei die beiden Stangen an entgegengesetzten Axialseiten des Kolbens angeordnet sind und unter Durchdringung des jeweils zugeordneten, den Gehäuse­ raum stirnseitig abschließenden Gehäusedeckels an einer Arbeitsseite und einer Steuerseite aus dem Motorgehäuse herausragen, mit einer eine elektrisch anzusteuernde Betäti­ gungseinrichtung insbesondere in Gestalt eines Elektromagne­ ten aufweisenden Ventilanordnung zur Beeinflussung der Zu­ fuhr und/oder Abfuhr von pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel in bezug auf mindestens einen Arbeitsraum zur Betätigung des Linearmotors, und mit mindestens einem bei bestimmten Verschiebestellungen der Steuerstange ansprechen­ den Sensor, wobei sowohl die Ventilanordnung als auch der Sensor im Bereich der Steuerseite des Linearmotors angeordnet sind.

Bei Linear-Antriebseinrichtungen dieser Art, wie sie z. B. aus der EP-A1-03 55 179 hervorgehen, ist der Linearmotor insbesondere als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgebildet, dessen Kolbenstange die Betätigungsstange darstellt, die mit einem zu bewegenden Bauteil oder einer anderen Kraftabnahme verbind­ bar ist. Die Steuerstange ist zusammen mit mindestens einem Sensor für die Erzeugung von Steuersignalen verantwortlich, auf Basis derer die Ventilanordnung angesteuert wird, die die Druckmittelversorgung für die Arbeitsräume des Linear­ motors reguliert. Für die Auswertung der Steuersignale und die Ansteuerung der Ventilanordnung ist eine Steuereinrich­ tung vorgesehen, die in der Regel extern plaziert ist.

Die bekannte Linear-Antriebsvorrichtung hat bereits den Vorteil, daß die wesentlichen Bauelemente zu einer gemein­ sam handhabbaren Einheit zusammengefaßt sind. Der Platz­ bedarf dieser Vorrichtung ist jedoch für manche Anwendungs­ fälle insbesondere wegen der seitlich neben der Steuerstange angeordneten Ventileinrichtung und Sensoren immer noch zu hoch. Auch ist regelmäßig eine an den Linearmotor endseitig angeflanschte Halterungsstruktur erforderlich, um diese Teile sicher und vibrationsfrei befestigen zu können. Auch ist die Montage der Ventileinrichtung und der Sensoren an der Halterungsstruktur noch zeitaufwendig, weil weiterhin frei verlegte Druckmittelleitungen und Signalleitungen er­ forderlich sind.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Linear-Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei kompakter Bauweise durch erhöhte Platzersparnis und verbesserten Montagekomfort auszeichnet.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Ventilanordnung und der Sensor an dem im Bereich der Steuerseite angeordneten Gehäusedeckel angebracht sind, daß die Ventilanordnung in mindestens einer Aufnahmevertiefung des steuerseitigen Gehäuse­ deckels einsitzt, daß im Innern des steuerseitigen Gehäuse­ deckels Druckmittelkanäle ausgebildet sind, die an der Außen­ seite des Gehäusedeckels angeordnete fluidische Anschluß­ mittel mit mindestens einem der Arbeitsräume verbinden und die von der Ventilanordnung beherrscht werden, daß an der Außenseite des steuerseitigen Gehäusedeckels erste elektri­ sche Anschlußmittel vorgesehen sind, die über im Innern des Gehäusedeckels verlaufende elektrische Leitungen mit der Betätigungseinrichtung der Ventilanordnung verbunden sind, und daß an der Außenseite des steuerseitigen Gehäuse­ deckels zweite elektrische Anschlußmittel vorgesehen sind, die über Signalleitungen mit dem Sensor verbunden sind.

Auf diese Weise liegt eine Linear-Antriebsvorrichtung vor, bei der sowohl die Sensoren als auch die Ventileinrichtung praktisch in den steuerseitigen Gehäusedeckel integriert sind, so daß sich externe Verschlauchungen und Verkabelungen weitestgehend erübrigen. Es ergibt sich eine kompakte Bau­ einheit, wobei die Ventileinrichtung geschützt im Gehäuse­ deckel zu liegen kommt und zu keiner Verbreiterung der üb­ lichen baulichen Abmessungen führt. Der Anschluß einer Steuer­ einrichtung und einer Druckmittelversorgung ist äußerst einfach und läßt sich durch Verbindung mit den fluidischen und elektrischen Anschlußmitteln auf zeitsparende Weise durchführen. An der Ventileinrichtung selbst brauchen keine Schläuche mehr angebracht zu werden, was das Risiko von Anschlußverwechslungen vollständig ausschließt. Und letztlich erübrigen sich aufwendige Halterungsstrukturen, weil die Ventileinrichtung und die Sensoren unmittelbar am Linear­ motor angeordnet sind. Insgesamt ergibt sich eine äußerst schlanke Bauform ohne Verbreiterung der ISO-Abmessungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen aufgeführt.

Vorzugsweise umfaßt die Ventilanordnung zwei Ventile, die jeweils als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind und jeweils für die Zufuhr bzw. Abfuhr von Druckmittel in bezug auf einen der beiden Arbeitsräume verantwortlich sind.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Signalleitungen der Sensoren zumindest im wesentlichen und vorzugsweise voll­ ständig im Innern des steuerseitigen Gehäusedeckels ver­ laufen, so daß keinerlei Beschädigungsgefahr besteht.

Die am Gehäusedeckel vorgesehenen Anschlußmittel sind zweck­ mäßigerweise zu Mehrfach-Anschlußeinrichtungen zusammenge­ faßt, die auch als sogenannte Multipol-Anschlußeinrichtungen bezeichnet werden. Sie sind zweckmäßigerweise als Steck­ einrichtungen ausgebildet, so daß ein momentartiges Her­ stellen und Trennen der Verbindung möglich ist.

Wenn am steuerseitigen Gehäusedeckel zwei Sensoren vorhanden sind, die zum einen mit der Steuerstange und zum anderen mit der Kolbenstange zusammenarbeiten, dann ist eine z. B. elektro­ nische Positionserfassung der Antriebseinheit bei beiden Hubrichtungen möglich. Damit ferner ein an der Steuerstange vorgesehener Schaltvorsprung immer die korrekte Lage in bezug zum zugeordneten Sensor einnimmt, ist zweckmäßigerweise die Steuerstange mit einem unkreisförmigen und vorzugsweise rechteckförmigen Querschnitt versehen, so daß sich eine Verdrehsicherung ergibt.

Am steuerseitigen Gehäusedeckel sind zweckmäßigerweise auch Anschlagmittel zur Hubbegrenzung der Antriebseinheit vorge­ sehen, die sehr feinfühlige Einstellvorgänge ermöglichen, z. B. bis zu 1/100 mm genau.

Zusammen mit einer geeigneten Steuereinrichtung läßt sich die Linear-Antriebsvorrichtung unter Umständen mit einer bis zu 30% höheren Hubgeschwindigkeit als die bekannten Antriebsvorrichtungen betreiben, indem man durch geeignete Ansteuerung der Ventile die Druckmittelzufuhr entsprechend regelt.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnung. In letzterer zeigen:

Fig. 1 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Linear-An­ triebsvorrichtung in Rückansicht gemäß einem Querschnitt entlang Schnittlinie I-I aus Fig. 2, wobei die in den Gehäusedeckel integrierten Bauelemente gestrichelt eingezeichnet sind,

Fig. 2 die Linear-Antriebsvorrichtung aus Fig. 1 im Längs­ schnitt gemäß Schnittlinie II-II und

Fig. 3 ebenfalls einen Längsschnitt durch die Linear-An­ triebsvorrichtung der Fig. 1 gemäß Schnittlinie III-III in einer mit Bezug zur Fig. 2 rechtwinkelig verlaufenden Schnittebene, bei entnommener Ventil­ einrichtung.

Sämtliche Figuren zeigen lediglich schematische Darstellungen.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Linear-An­ triebsvorrichtung besitzt als Hauptbestandteil einen Linear­ motor 2, der nach Art eines Kolben-Zylinder-Aggregats aufge­ baut ist. Der Linearmotor 2 besitzt ein Motorgehäuse 3 mit einem rohrförmigen Abschnitt 8, in dem ein Gehäuseraum 4 ausgebildet ist, der als Laufbohrung für einen darin axial verschiebbaren Kolben 5 dient. Stirnseitig ist das Motor­ gehäuse 3 durch zwei Gehäusedeckel 6, 7 abgeschlossen, die auch die axialseitige Begrenzung für den Gehäuseraum 4 bilden. Sie können eventuell einstückig mit dem rohrförmigen Abschnitt 8 ausgebildet sein, sind beim Ausführungsbeispiel jedoch als separate Bauteile ausgebildet.

Unter Vermittlung nicht näher dargestellter Dichtungen unter­ teilt der Kolben 5 den Gehäuseraum 2 in zwei Arbeitsräume 10, 11. Beide sind mit Druckmittel wie Druckluft beaufschlag­ bar oder belüftbar, wozu noch zu erläuternde Kanäle dienen, die, wie in Fig. 3 angedeutet, bei 12, 13 in die beiden Arbeits­ räume 10, 11 ausmünden.

An einer Stirnseite des Kolbens 5 setzt eine Arbeitsstange 9 an, die sich in mit der Verschieberichtung des Kolbens 5 zusammenfallender Axialrichtung 16 erstreckt und den zuge­ ordneten Gehäusedeckel 7 im Bereich der Arbeitsseite 17 des Antriebsaggregats nach außen hin abgedichtet durchdringt. Der nach außen ragende Arbeitsabschnitt 18 bildet die Kraft­ abnahme, mit der ein beliebiger zu bewegender Gegenstand verbindbar ist.

An der entgegengesetzten Stirnseite des Kolbens 5 ist eine Steuerstange 19 insbesondere koaxial zur Arbeitsstange 8 angebracht, die den ihr zugeordneten Gehäusedeckel 6 im Bereich einer Deckeldurchbrechung 20 nach außen hin durch­ dringt und an einer der Arbeitsseite 7 entgegengesetzten Steuerseite 21 aus dem Motorgehäuse 3 herausragt.

Die Arbeitsstange 9, der Kolben 5 und die Steuerstange 19 sind zu einer nur gemeinsam bewegbaren Antriebseinheit 22 zusammengefügt.

Die Steuerstange 19 arbeitet mit mindestens einem Sensor 23 zusammen, der bei bestimmten Verschiebestellungen der Antriebseinheit 22 anspricht, wodurch sich praktisch die jeweilige Verschiebeposition detektieren bzw. feststellen läßt. Signalleitungen 24 können die dabei entstandenen Si­ gnale an eine schematisch angedeutete Steuereinrichtung 25 weiterleiten, die wiederum in Abhängigkeit von diesen Signalen eine Ventilanordnung 26 anzusteuern vermag, die beim Ausführungsbeispiel aus zwei Ventilen 27 besteht, die vorzugsweise als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind. Selbige besitzen eine lediglich schematisch angedeutete, elektrisch anzusteuernde Betätigungseinrichtung 28, bei der es sich regelmäßig um einen Elektromagneten handelt, und unter ihrer Vermittlung läßt sich die Zufuhr und/oder Abfuhr von Druck­ mittel in bezug auf die beiden Arbeitsräume 10, 11 regulieren, um den Linearmotor zu betätigen bzw. die Antriebseinheit 22 in eine Axialbewegung zu versetzen.

Die Mündungen 12, 13 stehen mit Druckmittelkanälen 29 in Verbindung, die im Innern des steuerseitigen Gehäusedeckels 6 verlaufen. Konkret sind beim Ausführungsbeispiel für jedes Ventil 27 im steuerseitigen Gehäusedeckel 6 ein Speisekanal 33, 33′, ein Entlüftungskanal 34, 34′ und ein Arbeitskanal 35, 35′ ausgebildet. Intern sind die beiden Speisekanäle 33, 33′ und die beiden Entlüftungskanäle 34, 34′ jeweils einen­ ends miteinander verbunden. Jede der so erhaltenen Kanal­ paarungen 33, 33′ bzw. 34, 34′ steht außerdem mit einem fluidi­ schen Anschlußmittel 38, 38′ in Verbindung, das im Bereich der Außenseite des steuerseitigen Gehäusedeckels 6 angeordnet ist. Ebenfalls im Inneren des Gehäusedeckels 6 verlaufende Zweigkanäle 37 können vorgesehen sein, die die jeweilige Kanalpaarung mit dem zugehörigen Anschlußmittel 38, 38′ ver­ binden.

Einer der Arbeitskanäle 35 mündet einenends bei 12 in den steuerseitigen Arbeitsraum 10. Der andere Arbeitskanal 35′ kommuniziert mit seinem einen Ende mit einem Versorgungskanal 42, der in der Wandung 41 des rohrförmigen Abschnittes 8 in Axialrichtung seitlich neben dem Gehäuseraum 4 hin zum arbeitsseitigen Gehäusedeckel 7 verläuft, um letztlich bei 13 in den dort befindlichen Arbeitsraum 11 auszumünden.

Die einem jeweiligen Ventil 27 zugeordneten Kanäle 33, 34, 35 bzw. 33′, 34′, 35′ münden mit ihren jeweiligen anderen Enden zu Bestückungsplätzen 43 aus, wobei die Mündungen in Fig. 3 bei 44 angedeutet sind. An diesen beiden Bestückungsplätzen 43 ist jeweils eines der Ventile 27 lösbar derart angeordnet, daß die internen Ventilkanäle auf an sich bekannte Weise mit den zugeordneten Mündungen 44 kommunizieren. Die Be­ stückungsplätze 43 sind hierbei Bestandteil von Aufnahme­ vertiefungen 48, von denen für jedes Ventil eine in den steuerseitigen Gehäusedeckel 6 eingebracht ist und in denen die Ventile 27 im montierten Zustand vorzugsweise vollständig versenkt zu liegen kommen. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakte Anordnung mit im wesentlichen glatter Oberfläche und keinen nennenswerten vorspringenden Teilen.

Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Aufnahmevertie­ fungen 48 über den Umfang der Steuerstange 19 verteilt in Umfangsrichtung versetzt am steuerseitigen Gehäusedeckel 6 angebracht und liegen einander mit Bezug zur Längsachse 16 diametral gegenüber. Es handelt sich um quaderförmige Aufnahmevertiefungen 48, die taschenartig ausgebildet sind und deren Öffnungen nach radial außen orientiert sind. Axial­ seitig und umfangsseitig sind die Aufnahmevertiefungen 48 daher vorzugsweise vom Material des Gehäusedeckels 6 be­ grenzt. Die Montage der Ventile 27 erfolgt zweckmäßiger­ weise im Rahmen einer Steckmontage.

Die Gehäusedeckel 6, 7 haben zweckmäßigerweise einen recht­ eckigen Querschnitt und sind beim Ausführungsbeispiel quadra­ tisch konturiert. Die beiden Aufnahmevertiefungen 48 be­ finden sich dabei zweckmäßigerweise im Bereich einander entgegengesetzter paralleler Seitenflächen zweckmäßigerweise im Bereich der jeweiligen Seitenmitte, so wie dies aus Fig. 1 hervorgeht.

Ebenfalls an der Außenseite des steuerseitigen Gehäusedeckels 6 sind erste elektrische Anschlußmittel 50 vorgesehen, die über im Innern des Gehäusedeckels 6 verlaufende elektrische Leitungen 40 mit den Betätigungseinrichtungen 28 der beiden Ventile 27 verbunden sind.

Zusätzlich zu dem bereits erwähnten Sensor 23 ist ein weiterer Sensor 23′ am steuerseitigen Gehäusedeckel 6 gehaltert, der zu seiner Erregung mit dem Kolben 5 zusammenarbeitet. Beide Sensoren 23, 23′ sind an die bereits erwähnten Signal­ leitungen 24 angeschlossen, die vorzugsweise ebenfalls im Innern des Gehäusedeckels 6 verlaufen und zu an der Außen­ seite dieses Gehäusedeckels angeordneten zweiten elektri­ schen Anschlußmitteln 51 führen.

Der steuerseitige Gehäusedeckel 6 stellt mithin ein hoch­ integriertes Bauteil dar, an dem sowohl die Ventilanordnung 26 als auch die Sensoren 23, 23′ und die fluidischen sowie elektrischen Anschlußmittel 38, 38′, 50, 51′ angeordnet sind.

Die elektrischen Leitungen 40 und Signalleitungen 24 können nach Art gedruckter Schaltungen ausgebildet sein. Beim Aus­ führungsbeispiel handelt es sich um Kabel, die in entsprechen­ den Deckelkanälen und -ausnehmungen verlegt sind.

Die fluidischen Anschlußmittel 38, 38′ erlauben das Anschließen externer fluidischer Verbindungsorgane 53 wie Druckmittel­ leitungen oder Druckmittelschläuche, um eine Verbindung zu einer Druckmittelquelle P und/oder zu einer Stelle R herzustellen, an die ein Arbeitsraum entlüftet werden soll. Die elektrischen Anschlußmittel 50, 51 ermöglichen das An­ schließen elektrischer Verbindungsorgane 54 wie Kabel od. dgl., die beim Ausführungsbeispiel zu der Steuereinrichtung 25 führen.

Da beim Ausführungsbeispiel sämtliche vorhandenen Anschluß­ mittel 38, 38′, 50, 51 als Steckeinrichtungen ausgebildet sind, können die Verbindungsorgane 53, 54 momentartig im Rahmen eines Steckvorganges an- oder abgeschlossen werden. Die zugeordneten Anschlußenden der Verbindungsorgane 53, 54 sind zu diesem Zweck mit zu den deckelseitigen Anschluß­ mitteln komplementären Steckern 55 ausgestattet. Damit nicht jedes Verbindungsorgan einzeln angeschlossen werden muß, sind überdies die fluidischen Anschlußmittel 38, 38′ zu einer fluidischen Mehrfach-Anschlußeinrichtung 56 und die elektri­ schen Anschlußmittel 50, 51 zu einer elektrischen Mehrfach-An­ schlußeinrichtung 57 zusammengefaßt, welche Anschlußein­ richtungen auch als sogenannte Multipol-Anschlußeinrichtungen bezeichnet werden. Bei den Steckern 55 handelt es sich dabei um entsprechende Mehrfachstecker.

Seitens der elektrischen Anschlußmittel kann auch angeraten sein, die ersten und zweiten elektrischen Anschlußmittel 50, 51 zu separaten Gruppen von Mehrfach-Anschlußeinrichtungen zusammenzufassen.

Von den fluidischen Anschlußmitteln 38, 38′ ist das eine für die Druckmittelquelle P und das andere für die Entlastungs­ stelle R vorgesehen. Es versteht sich jedoch, daß bei Bedarf auf ein mit einer Entlastungsstelle R zu kommunizierendes Anschlußmittel 38′ verzichtet werden kann, wenn die Ent­ lüftung unmittelbar an die Umgebung des Linear-Antriebs­ aggregats 1 erfolgen kann. In diesem Falle wird lediglich eine externe Zuleitung benötigt, womit sich eine extrem schlaucharme Konstruktion ergibt.

Die beiden Sensoren 23, 23′ sind beim Ausführungsbeispiel im wesentlichen stab- oder stiftförmig ausgebildet und be­ sitzen einen Gewindeabschnitt, mit dem sie in Gewindeaus­ nehmungen 59, 59′ des steuerseitigen Gehäusedeckels 6 einge­ schraubt sind, die sich in Axialrichtung 16 erstrecken. Für den mit der Steuerstange 19 zusammenarbeitenden Sensor 23 ist die Gewindeausnehmung 59 zweckmäßigerweise sackloch­ artig von der Steuerseite 21 her eingebracht, und der einge­ schraubte Sensor 23 steht mit seinem Detektionsbereich 60 mehr oder weniger weit über die axiale Stirnfläche des steuer­ seitigen Gehäusedeckels 6 vor.

Die Steuerstange 19 besitzt an dem außerhalb des Motorge­ häuses 3 angeordneten Stangenabschnitt einen radial abstehen­ den Schaltvorsprung 61, der mit der Steuerstange 19 mit­ bewegt wird und in dessen Verschiebeweg der Detektionsbereich 60 zweckmäßigerweise hineinragt. Der Detektionsbereich 60 und der Schaltvorsprung 61 sind also zweckmäßigerweise in axialer Flucht zueinander angeordnet. Nähert sich im Betrieb des Aggregats der Schaltvorsprung 61 dem Detektionsbereich 60 auf einen gewissen Betrag an, dann wird der Sensor 23 erregt.

Zur Platzeinsparung ist der Schaltvorsprung 61 vorzugsweise nicht flanschförmig oder ringförmig ausgebildet, sondern lediglich nach Art einer vorstehenden Lasche oder eines Stiftes. Um dennoch die korrekte Lage mit Bezug zum Sensor 23 zu gewährleisten, ist die Steuerstange 19 mit einem un­ kreisförmigen Querschnitt ausgestattet und ist beim Ausfüh­ rungsbeispiel quadratisch konturiert. Die Konturierung der Deckeldurchbrechung 20 ist entsprechend komplementär ange­ paßt, so daß sich mit einfachen Mitteln eine Verdrehsicherung ergibt.

Für den mit dem Kolben 5 zusammenarbeitenden Sensor 23′ ist eine den steuerseitigen Gehäusedeckel 6 axial durch­ dringende Gewindeausnehmung 591 vorgesehen, in die der Sensor 23′ von axial außen her eingeschraubt ist. Seine Detektions­ stelle 60 befindet sich an der dem Kolben 5 zugewandten Seite, so daß praktisch die beiden Sensoren 23, 23′ entgegen­ gesetzten Axialseiten des steuerseitigen Gehäusedeckels 6 zugeordnet sind. Vorzugsweise kommt jedoch der Detektions­ bereich 60 versenkt im Innern der Gewindeausnehmung 59′ zu liegen, damit ein Aufprall seitens des Kolbens 5 ausge­ schlossen ist. Wenn der Sensor 23 zugleich mit Anschlag­ mitteln ausgestattet ist oder anderwertige Anschlagmittel vorgesehen sind, kann er selbstverständlich auch ins Innere des Arbeitsraumes 10 hineinragen.

Der äußere Sensor 23 ist beim Ausführungsbeispiel mit einem Anschlagmittel 65 zur Hubbegrenzung der Antriebseinheit ausgestattet. Dieses Anschlagmittel 65 bildet praktisch eine Baueinheit mit dem Sensor 23 und ist hierzu von einer Anschlaghülse gebildet, die, mit einem Innengewinde versehen, derart auf das freie Ende des Sensors 23 aufgeschraubt ist, daß der Detektionsbereich 60 versenkt in der Hülsenausneh­ mung zu liegen kommt. Bewegt sich demnach der Kolben 5 in Richtung zur Arbeitsseite 17, dann läuft der Schaltvorsprung 61 im Rahmen dieser Bewegung auf die Stirnseite des Anschlag­ mittels 65 auf, wobei zweckmäßigerweise gleichzeitig die Betätigung des Sensors 23 erfolgt.

Es versteht sich, daß eventuelle Anschlagmittel auch separat neben den Sensoren am Gehäusedeckel 6 angeordnet sein können. Durch die Möglichkeit einer Axialverstellung der Sensoren 23, 23′ und/oder der Anschlagmittel 65 - letztere insbesondere bezüglich eines zugeordneten Sensors - lassen sich gewünschte Hubendlagen äußerst exakt einstellen. Beim Ausführungsbei­ spiel braucht man hierzu lediglich die Sensoren in den Gewinde­ ausnehmungen oder das hülsenförmige Anschlagmittel 65 auf dem zugeordneten Sensor zu verschrauben.

Die vorhandenen Anschlußmittel 38, 38′, 50, 51 sind zweckmäßiger­ weise an der steuerseitigen Stirnseite des Gehäusedeckels 6 angeordnet. Angeschlossene Verbindungsorgane 53, 54 ragen auf diese Weise nicht radial weg, wodurch ein schlanker, kompakter Aufbau gewährleistet ist. Die beiden Sensoren 23, 23′ bzw. die zugeordneten Gewindeausnehmungen 59, 59′ sind zweckmäßigerweise bezüglich der Längsachse 16 radial aufeinanderfolgend angeordnet, wobei sie in Axialrichtung gemäß Fig. 1 gesehen zweckmäßigerweise auf einer Längsmittel­ achse des quadratisch konturierten Gehäusedeckels 6 zu liegen kommen. Auf der gleichen Linie befinden sich vorzugsweise auch die fluidischen Anschlußmittel 38, 38′, vorzugsweise jedoch bezüglich der Längsachse 16 diametral gegenüberliegend. Die Aufnahmevertiefungen 48 sind zweckmäßigerweise mit Bezug zu dieser Verbindungslinie spiegelsymmetrisch links und rechts angeordnet. Wie aus Fig. 1 weiterhin hervorgeht, befinden sich die elektrischen Anschlußmittel 50, 51 zweck­ mäßigerweise in einem Eckenbereich des Gehäusedeckels 6.

Ein Betrieb der Vorrichtung ist nun derart möglich, daß die beiden Ventile 27 über die Steuereinrichtung 25 wechsel­ weise derart geschaltet werden, daß die Antriebseinheit 22 eine hin- und/oder hergehende Bewegung ausführt. Das Umsteuern der Hubrichtung erfolgt unter Vermittlung der Sensoren 23, 23′, die bei Annäherung des Kolbens 5 bzw. des Schaltvorsprunges 61 ein Signal aussenden, das der Steuer­ einrichtung 25 zugeleitet wird, die daraufhin die Betätigungs­ einrichtungen 28 entsprechend schaltet.

Auf Grund äußerst kurzer Druckmittelwege ergibt sich eine hohe Luftersparnis beim pneumatischen Betrieb von bis zu 20%. Auch das Ansprechverhalten wird dadurch positiv be­ einflußt. Der geringere Luftbedarf ermöglicht eine weitere Kostenersparnis, da eine sehr kleine Ventilgröße verwendet werden kann. Die Sensorsteuerung ist äußerst kostengünstig, da auf Magnete verzichtet werden kann. Durch entsprechende Programmierung der Steuereinrichtung 25 lassen sich die Ventile 27 äußerst flexibel betätigen, und es ist z. B. ein Betrieb möglich, bei dem die Antriebseinheit mit hoher Arbeits­ geschwindigkeit läuft, während beim Erreichen des Hubendes eine Geschwindigkeitsreduzierung auf äußerst kurzem Hubweg stattfindet.

Bei 66 ist strichpunktiert noch eine Schutzhaube angedeutet, die steuerseitig an den Gehäusedeckel 6 angesetzt werden kann, um die in diesem Bereich angeordneten Organe geschützt unterzubringen und eine Verletzungsgefahr für Benutzer auszu­ schließen. Der rohrförmige Abschnitt 8 ist zweckmäßiger­ weise wie die Gehäusedeckel 6, 7 konturiert und z. B. quaderförmig ausgestaltet.

Claims (16)

1. Linear-Antriebsvorrichtung, mit einem Linearmotor (2), der ein Motorgehäuse (3) mit einem Gehäuseraum (4) besitzt, in dem ein axial verschiebbarer Kolben (5) zwei Arbeitsräume (10, 11) voneinander abteilt, der zusammen mit einer Arbeits­ stange (9) und einer Steuerstange (19) eine gemeinsam beweg­ bare Antriebseinheit (22) bildet, wobei die beiden Stangen an entgegengesetzten Axialseiten des Kolbens (5) angeordnet sind und unter Durchdringung des jeweils zugeordneten, den Gehäuseraum (4) stirnseitig abschließenden Gehäusedeckels (6, 7) an einer Arbeitsseite (17) und einer Steuerseite (21) aus dem Motorgehäuse (3) herausragen,
mit einer eine elektrisch anzusteuernde Betätigungseinrich­ tung (28) insbesondere in Gestalt eines Elektromagneten aufweisenden Ventilanordnung (26) zur Beeinflussung der Zufuhr und/oder Abfuhr von pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel in bezug auf mindestens einen Arbeitsraum (10, 11) zur Betätigung des Linearmotors (2),
und mit mindestens einem bei bestimmten Verschiebestellungen der Steuerstange (19) ansprechenden Sensor (23, 23′), wobei sowohl die Ventilanordnung (26) als auch der Sensor (23, 23′) im Bereich der Steuerseite (21) des Linearmotors (2) ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilanordnung (26) und der Sensor (23, 23′) an dem im Bereich der Steuerseite (21) angeordneten Gehäuse­ deckel (6) angebracht sind,
daß die Ventilanordnung (26) in mindestens einer Aufnahme­ vertiefung (48) des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) ein­ sitzt,
daß im Innern des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) Druck­ mittelkanäle (29) ausgebildet sind, die an der Außenseite des Gehäusedeckels (6) angeordnete fluidische Anschlußmittel (38, 38′) mit mindestens einem der Arbeitsräume (10, 11) ver­ binden und die von der Ventilanordnung (26) beherrscht wer­ den,
daß an der Außenseite des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) erste elektrische Anschlußmittel (50) vorgesehen sind, die über im Innern des Gehäusedeckels (6) verlaufende elek­ trische Leitungen (40) mit der Betätigungseinrichtung (28) der Ventilanordnung (26) verbunden sind,
und daß an der Außenseite des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) zweite elektrische Anschlußmittel (51) vorgesehen sind, die über Signalleitungen (24) mit dem Sensor (23, 23′) ver­ bunden sind.

2. Linear-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilanordnung (26) zwei Ventile (27) besitzt, die jeweils für die Druckmittelzufuhr und/oder -abfuhr eines der beiden Arbeitsräume (10, 11) verantwortlich sind.

3. Linear-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (27) der Ventilanordnung (26) als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind.

4. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevertiefungen (48) für die Ventile (27) der Ventilanordnung (26) entlang des Umfanges der Steuerstange (19) in Umfangsrichtung ver­ setzt am steuerseitigen Gehäusedeckel (6) vorgesehen sind und einander vorzugsweise diametral gegenüberliegen.

5. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (27) der Ventilanordnung (26) vollständig versenkt im Innern des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) untergebracht sind, wobei sie zweckmäßigerweise in taschenartige Aufnahmevertiefungen eingesteckt sind, deren Öffnungen mit Bezug zur Verstell­ richtung (16) der Antriebseinheit (22) nach radial außen orientiert sein können.

6. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung (41) des Motorgehäuses (3) seitlich neben dem Gehäuseraum (4) minde­ stens ein Versorgungskanal (42) verläuft, der einerseits im Bereich des arbeitsseitigen Gehäusedeckels (7) in den arbeitsseitigen Arbeitsraum (11) mündet (bei 13) und anderer­ seits mit den Druckmittelkanälen (29) des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) kommuniziert.

7. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitungen (24) des mindestens einen Sensors (23, 23′) zumindest im wesent­ lichen im Innern des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) ver­ laufen.

8. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidischen Anschluß­ mittel (38, 38′) zu einer fluidischen Mehrfach-Anschlußein­ richtung (Multipol-Anschlußeinrichtung) (56) zusammenge­ faßt sind.

9. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschluß­ mittel (50, 51) zu mindestens einer elektrischen Mehrfach-An­ schlußeinrichtung (Multipol-Anschlußeinrichtung) (57) zusammengefaßt sind.

10. Linear-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (38, 38′, 50, 51) und insbesondere auch die gegebenenfalls vorhandenen Mehrfach-An­ schlußeinrichtungen (56, 57) als Steckeinrichtungen ausge­ bildet sind.

11. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Senso­ ren (23, 23′) am steuerseitigen Gehäusedeckel (6) angeordnet sind, wobei der eine Sensor (23) mit der Steuerstange (19) und der andere Sensor (23′) mit dem Kolben (5) zusammen­ arbeitet.

12. Linear-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sensoren (23, 23′) entgegen­ gesetzten Axialseiten des steuerseitigen Gehäusedeckels (6) zugeordnet sind.

13. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (19) an dem außerhalb des Motorgehäuses (3) angeordneten Abschnitt einen radial abstehenden Schaltvorsprung (61) aufweist, der mit einem am steuerseitigen Gehäusedeckel (6) angeordneten Sensor (23) zusammenarbeitet, der zweckmäßigerweise in den Verschiebeweg des Schaltvorsprunges (61) hineinragt.

14. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (19) einen unkreisförmigen Querschnitt besitzt und zweckmäßiger­ weise mehreckförmig konturiert ist, wobei sie einen insbe­ sondere rechteckigen oder quadratischen Querschnitt besitzt.

15. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am steuerseitigen Gehäusedeckel (6) Anschlagmittel (65) zur Hubbegrenzung der Antriebseinheit (22) angeordnet sind, die mit der Steuer­ stange (19) und/oder mit dem Kolben (5) zusammenarbeiten und die mit mindestens einem Sensor (23, 23′) zu einer Bau­ einheit zusammengefaßt sein können.

16. Linear-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (23, 23′) und zweckmäßigerweise auch die gegebenenfalls vorhandenen Anschlagmittel (65) in Verschieberichtung (16) der Antriebs­ einheit (22) verstellbar am steuerseitigen Gehäusedeckel (6) angeordnet sind.