DE4334681C2 - Bewegungseinheit zur Erzeugung einer Linearbewegung - Google Patents
Bewegungseinheit zur Erzeugung einer LinearbewegungInfo
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- DE4334681C2 DE4334681C2 DE4334681A DE4334681A DE4334681C2 DE 4334681 C2 DE4334681 C2 DE 4334681C2 DE 4334681 A DE4334681 A DE 4334681A DE 4334681 A DE4334681 A DE 4334681A DE 4334681 C2 DE4334681 C2 DE 4334681C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B15/082—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of the slotted cylinder type
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Description
Bei einer aus der US-PS 3 242 782 bekannten Handhabungs
vorrichtung ist ein in einem ortsfesten Halter
längsgeführtes Profilelement über ein biegsames Bewegungs
mittel in Gestalt eines endlosen Zahnriemens angetrieben,
der über zwei Umlenkrollen geführt ist, die an den beiden
Enden des Profilelementes angeordnet sind. Mit einer der
Umlenkrollen ist über ein Kurbelgetriebe ein Schieber oder
Schlitten gekuppelt, der an dem Profilelement drehbar und
längsverschieblich gelagert ist. Rasteinrichtungen erlau
ben es, sowohl die Verdrehung des Schlittens gegenüber dem
Profilelement als auch die Längsbewegung des Profilelementes
bezüglich dessen ortsfester Halterung wahlweise zu
blockieren, um damit unterschiedliche Bewegungsverhält
nisse für auf dem Schlitten angeordnete Greifvorrichtungen
etc. zu erzielen. Der Antrieb des Zahnriemens erfolgt über
eine Riemenscheibe auf der Abtriebswelle eines Getriebes,
das ortsfest seitlich neben der Halterung angeordnet und
mit einem zugeordneten Elektromotor gekuppelt ist.
Bei einer im Prinzip ähnlichen, aus der DE-PS 37 17 957
bekannten Vorrichtung zum Aufnehmen, Transportieren,
Ablegen und/oder Positionieren von Werkstücken ist das
Profilelement in einer ortsfest angeordneten Halterung
längsverschieblich geführt und mit einer Zahnstange ver
sehen, in die ein Ritzel eines im Bereiche der Halterung
ortsfest angeordneten Getriebes eingreift, das von einem
Elektromotor angetrieben ist. In einer alternativen Aus
führungsform kann das Profilelement auch mit einer Gewinde
rollspindel versehen sein. Die seitlich ortsfest vor
gesehene Antriebsquelle in Gestalt des Elektromotors mit
dem nachgeschalteten Getriebe bedingt einen gewissen
zusätzlichen Platzbedarf; sie erfordert außerdem bauseitige
Vorkehrungen zu ihrer Aufstellung und Unterbringung.
Aus "o+p Ölhydraulik und Pneumatik 28 (1984), Nr. 4,
Seiten 228, 229", ist ein als Bewegungseinheit ausgebildeter
Linearantrieb beschrieben, bei dem in einem C-förmigen
Stahlblechgehäuse auf eingeschweißten U-Schienen ein
kugelgelagerter Mitnehmer verfahrbar gelagert ist, der
von einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder über ein
Hubübersetzungsgetriebe im Inneren des Gehäuses angetrieben
ist. Der Pneumatik- oder Hydraulikzylinder ist in dem
Gehäuse angeordnet und auf dessen Boden befestigt. Seine
Kolbenstange ist starr mit zwei Umlenkrollen verbunden,
über die zwei Zahnriemen geführt sind, die zum einen fest
mit dem Gehäuse und zum anderen fest mit dem Mitnehmer
verbunden sind. Dieser Linearantrieb erfordert
einen besonderen Platzbedarf.
Schließlich sind noch kolbenstangenlose Druckmittelzylinder
mit längsgeschlitztem Zylindergehäuse in verschiedenen
Ausführungsformen bekannt (DE-OS 21 62 572, EP 0 068 088
B1), die ein durch den Längsschlitz hindurchragendes
Kraftübertragungselement aufweisen, das bei dem Druck
mittelzylinder nach der EP 0 068 088 mit einem Schlitten
gekuppelt ist, der auf Längsführungsmitteln auf der Außen
seite des Zylindergehäuses längsverschieblich geführt ist.
Die Einsatzmöglichkeiten solcher Druckmittelzylinder sind
auf Einsatzzwecke beschränkt, bei denen es genügt, einem
einzigen anzutreibenden Organ eine Bewegung über eine
Hublänge zu erteilen, die maximal gleich der wirksamen
Länge des Zylindergehäuses ist.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Bewegungs
einheit zur Erzeugung einer Linearbewegung zu schaffen,
die sich durch einen kleinen Platzbedarf auszeichnet und
als einheitliches Bauelement
insbesondere auch zur Erzielung eines großen Hubes
eingesetzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Bewegungseinheit
erfindungsgemäß die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
Diese neue Bewegungseinheit benötigt bei ihrem Einsatz
keinen getrennt von ihr anzuordnenden Antriebsmotor etc.,
so daß auch alle sich daraus etwa ergebenden Probleme
hinsichtlich der Montage, des Platzbedarfs und der Justie
rung relativ zu ihr entfallen. Als einheitliches
Bauelement kann die Bewegungseinheit für die verschieden
artigsten Einsatzfälle Verwendung finden, bei denen es
darauf ankommt, mit einfachen Mitteln und geringem
Platzbedarf eine genaue Linearbewegung zu erzeugen.
Typische Anwendungsfälle sind die Handhabung von Gegen
ständen, Beschickungs- und Beladungsvorgänge von
Maschinen mit Werkstücken oder Teilen, Manipulatoren etc.
Die Bewegungseinheit kann in jeder beliebigen räumlichen
Lage arbeiten; sie zeichnet sich durch einen besonders
einfachen stabilen Aufbau aus und ist leicht anzusteuern.
Der kolbenstangenlose Arbeitszylinder kann grundsätz
lich jeder bekannten Bauart sein. Er kann als soge
nannter Band- oder Seilzylinder oder Zylinder mit
Magnetkupplung zwischen den Kolbenmitteln und dem
Schlitten oder dem Tragelement ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Arbeits
zylinder aber ein Fluidzylinder, bspw. ein Pneumatik
zylinder, mit einem längsgeschlitzten Zylindergehäuse,
dessen Kolbenmittel durch den beidseitig abgedichteten
Längsschlitz hindurch mit dem Schlitten oder dem
Tragelement gekuppelt sind.
Unabhängig von der Bauart des Arbeitszylinders ist es
zweckmäßig, daß das Zylindergehäuse unmittelbar auf
seiner Außenseite die Längsführungsmittel für den
Schlitten und/oder das Tragelement trägt, doch sind
auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Längs
führungsmittel mit dem Zylindergehäuse verbunden sind.
Bei Verwendung eines Arbeitszylinders mit einem längs
geschlitzten Zylindergehäuse ist es in der Regel von
Vorteil, wenn der Schlitten oder das Tragelement den
Längsschlitz des Zylindergehäuses übergreifend angeord
net sind. Abhängig von dem speziellen Einsatzzweck kann
die Anordnung aber auch derart getroffen sein, daß
entweder der Schlitten oder das Tragelement seitlich
neben dem Längsschlitz des Zylindergehäuses angeordnet
ist.
Für bestimmte Einsatzzwecke kann bei der neuen Be
wegungseinheit das als Schlitten ausgebildete Tragelement
auf den zugeordneten Längsführungsmitteln relativ
zu dem Zylindergehäuse längsbeweglich gelagert
sein. In diesem Falle erlaubt es die Bewegungseinheit,
zwei miteinander synchrone Linearbewegungen an zwei
gegenläufig bewegten Schlitten zu erzeugen, die beide
an dem Zylindergehäuse längsbeweglich gelagert
sind. Das Zylindergehäuse selbst kann ortsfest ge
haltert oder in eine andere Bewegungseinrichtung ein
gesetzt oder eingebaut sein. Auf den beiden Schlitten
können beliebige Kraftübertragungsmittel, Greifer,
Halterungsmittel etc. vorgesehen sein.
Für andere Anwendungszwecke kann das Tragelement mit
Vorteil mit Einrichtungen zur ortsfesten Halterung
versehen sein, wobei die zugeordneten Längsführungs
mittel zur längsbeweglichen Lagerung des Zylinder
gehäuses an dem ortsfesten Tragelement eingerichtet
sind. Bei derart ortsfest gehaltenem Tragelement be
wegt sich der Schlitten mit der doppelten Geschwindig
keit des Zylindergehäuses gegenüber dem Tragelement,
wobei gleichzeitig der Schlitten im Vergleich zu dem
Zylindergehäuse den doppelten Hubweg gegenüber dem
Tragelement ausführt. Die Montage des Tragelementes
kann in beliebiger räumlicher Orientierung erfolgen,
wie sie durch die Bedingungen des jeweiligen Einsatz
falles vorgegeben ist. Eine vertikale Montage des
Zylindergehäuses hat den Vorteil, daß die Lagerung
in dem Tragelement selbst bei größeren Lasten nur
verhältnismäßig gering belastet wird. Ist der Ar
beitszylinder als Fluidzylinder ausgebildet, so ist
es zweckmäßig, wenn das Zylindergehäuse oder das
Tragelement mit Fluidzu- bzw. -abführeinrichtungen
zu den beidseitig der Kolbenmittel liegenden
Zylinderkammern ausgebildet ist,
die mit Fluidanschlußmitteln im Bereiche des Trag
elementes verbunden sind. Durch die bspw. auf der
Oberseite des Tragelementes angeordneten Anschluß
mittel läßt sich etwa bei einer ortsfesten Montage
des Tragelementes in der erwähnten Weise eine sehr
einfache Fluidversorgung des Arbeitszylinders er
reichen.
Die zwischen dem Schlitten und dem Tragelement an
geordneten, um die Umlenkmittel herumgeführten Be
wegungsmittel können als Riemen, Band, Seil, Kette
und dergl. ausgebildet sein. Als zweckmäßig haben
sich auch Zahnriemen erwiesen. Gelegentlich ist es
notwendig, auf dem Schlitten oder dem Tragelement
angeordnete Einrichtungen mit Energie, bspw. mit
Druckluft, elektrischem Strom oder mit Kühlmittel
oder anderen Medien zu versorgen. Das kann in sehr
einfacher Weise dadurch geschehen, daß die Bewegungs
einheit in einer entsprechend abgewandelten Ausführungs
form zwischen dem Schlitten und dem Tragelement ange
ordnete biegsame Fluid- oder Energieübertragungsmittel
aufweist, denen Anschlußmittel im Bereiche des Schlit
tens und/oder des Tragelementes zugeordnet sind und
die mit den biegsamen Bewegungsmitteln verbunden oder
an diesen ausgebildet sind. Dazu können bspw. in band
artige Bewegungsmittel elektrische Litzenleitungen
etc. eingelegt oder auf diese aufgelegt sein. Be
sonders einfache Verhältnisse ergeben sich, wenn die
biegsamen Bewegungsmittel wenigstens einen durch
gehenden Kanal aufweisen, der Fluid- oder Energie
übertragungsmittel enthält oder unmittelbar als Fluid
kanal dient.
Für besondere Einsatzzwecke, bspw. zum Transport von
Gegenständen mittels eines Greifers, kann auf
dem Schlitten oder dem Tragelement ein eigen
betätigtes Stellorgan angeordnet sein, das an die
Fluid- oder Energieübertragungsmittel angeschlossen
ist. Dabei kann als ein solches Stellorgan auch ein
Fluidzylinder verwendet werden, der, wenn er in Be
wegungsrichtung des Schlittens oder Tragelementes
ausgerichtet ist, eine zusätzliche Hubverlängerung
für die Bewegungseinheit zu erzielen erlaubt.
Schließlich kann an dem Schlitten und/oder dem
Tragelement auch ein längliches Stellglied beweglich
gelagert sein, das auf den biegsamen Bewegungsmitteln
im Abstand von dem Schlitten bzw. dem Tragelement
beweglich abgestützt ist. Wenn die Abstützstelle im
Verlaufe der Längsbewegung etwa des Schlittens um
ein zugeordnetes Umlenkelement an dem Zylinder
gehäuse herumbewegt wird, führt das Stellglied zusätz
lich zu seiner Längsbewegung eine Schwenkbewegung
quer zu der Längsachse des Zylindergehäuses aus. Diese
kombinierte Bewegung kann bspw. dazu benutzt
werden, mittels eines Greifers an dem Stellglied
einen Gegenstand zu ergreifen, hochzuheben und dann
auf einem ebenen Bewegungsweg abzutransportieren.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Bewegungseinheit in schematischer per
spektivischer Darstellung, teilweise aufgeschnitten,
Fig. 2 bis 4
die Bewegungseinheit nach Fig. 1, mit ortsfest
gehaltertem Tragelement, unter Veranschaulichung
von drei verschiedenen Bewegungszuständen, jeweils
in einer Seitenansicht,
Fig. 5, 6
die Bewegungseinheit nach Fig. 1, in einer ab
gewandelten Ausführungsform, unter Veranschau
lichung von zwei verschiedenen Bewegungszuständen,
jeweils in einer Seitenansicht,
Fig. 7, 8
die Bewegungseinheit nach Fig. 1, in einer wei
teren abgewandelten Ausführungsform, unter Ver
anschaulichung von zwei verschiedenen Bewegungs
zuständen, jeweils in einer Seitenansicht, und
Fig. 9 ein Band als Bewegungsmittel für die Bewegungs
einheit nach Fig. 1, quergeschnitten, im Aus
schnitt und in perspektivischer Darstellung.
Die in Fig. 1 dargestellte Bewegungseinheit dient
zur Erzeugung einer linearen Bewegung. Sie weist
ein längliches Profilelement in Gestalt eines
Profilrohres 1 auf, das das Zylindergehäuse 2
eines allgemein mit 3 bezeichneten, kolbenstangen
losen Arbeitszylinders bildet. Der Arbeitszylinder 3 ist
in der dargestellten Ausführungsform ein Pneumatikzylin
der; grundsätzlich könnte er auch als Hydraulikzylinder
ausgebildet sein.
Das Profilrohr 2 ist bspw. ein Leichtmetall-Strangpreß
teil, das auf das entsprechende Maß abgelängt ist. Es
weist außen einen im wesentlichen quadratischen Quer
schnitt auf und enthält eine zylindrische Bohrung 4,
in die ein sich über die gesamte Rohrlänge erstrecken
der Längsschlitz 5 mündet. In der zylindrischen
Bohrung 4 ist ein randseitig abgedichteter Kolben 6
verschieblich geführt, der über ein durch den Längs
schlitz 5 ragendes stegartiges Kraftübertragungsele
ment 7 mit einem Schlitten 8 verbunden ist, welcher
auf ersten Längsführungsmitteln auf der Außenseite des
von dem Profilrohr 1 gebildeten Zylindergehäuses 2
längsverschieblich gelagert ist.
Der Schlitten 8 ist die den Längsschlitz 5 enthaltende
Fläche des Profilrohres 1 übergreifend ausgebildet.
Er weist auf beiden Seiten jeweils ein bügelartig
vorragendes Teil 9 auf, in dem eine prismatische
Führungsleiste 10 gehaltert ist, die in eine im Quer
schnitt etwa V-förmige Längsnut 11 auf der Außenseite
des Profilrohres 1 eingreift und in dieser geführt ist.
Die beiden Führungsleisten 10 und die beiden Profil
nuten 11 bilden die ersten Führungsmittel, die er
sichtlich beidseitig des Längsschlitzes 5 in einem
oberhalb einer die Längsachse 12 des Kolbens 6
enthaltenden (horizontalen) Symmetrieebene 13 des
Profilrohrs 1 liegen.
Auf das Profilrohr 1 sind beidenends zwei als Zylinder
deckel wirkende gleiche Gehäuse 14 abgedichtet aufge
setzt, die gemeinsam mit dem Profilrohr 1 zwei Zylin
derkammern begrenzen, die beidseitig des Kolbens 6
sich in der Bohrung 4 erstrecken und in die Druckluft
zu- und -abführkanäle münden, die in den Gehäusen 14
ausgebildet und die einschließlich der zugehörigen
Anschlußarmaturen in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
Die beiden Zylinderkammern sind durch ein
elastisches Dichtband und ein Abdeckband 15 auf
beiden Seiten des stegartigen Kraftübertragungsele
mentes 7 abgedichtet. Das Dichtband und das Abdeck
band 15 sind endseitig in den beiden Gehäusen 14 ver
ankert.
Der insoweit beschriebene kolbenstangenlose Arbeits
zylinder ist in seinem Aufbau bekannt. Wegen weiterer
konstruktiver Einzelheiten wird bspw. auf die EP
0 068 088 B1 Bezug genommen.
Auf der dem Schlitten 8 gegenüberliegenden Seite ist
auf das Zylindergehäuse 2 ein zweiter, als Tragele
ment 16 bezeichneter Schlitten aufgesetzt, der
ähnlich dem ersten Schlitten 8 ausgebildet und auf
dem Profilrohr 1 über zweite Längsführungsmittel
längsverschieblich geführt ist. Zu diesem Zwecke ist
das Profilrohr 1 an gegenüberliegenden Seitenwänden
17 jeweils mit weiteren, im Querschnitt V-förmigen
Längsnuten 18 ausgebildet, die parallel zu den
Längsnuten 11 verlaufen und im Bereiche der der
den Längsschlitz 5 enthaltenden Wand gegenüberliegenden
Wand des Profilrohres 1 angeordnet sind. Das
Tragelement 16 ist, ebenso wie der Schlitten 8, mit
seitlich vorragenden bügelartigen Teilen 18 versehen,
in die wiederum prismatische Führungsleisten 19 ein
gesetzt sind, die in die Längsnuten 18 eingreifen
und mit diesen die zweiten Längsführungsmittel bilden.
Der Schlitten 8 und das Tragelement 16 sind bei der dar
gestellten Ausführungsform auf einander gegenüber
liegenden Seiten des im Querschnitt außen quadratischen
Profilrohres 1 angeordnet. Es sind auch Aus
führungsformen denkbar, bei denen die ersten und die
zweiten Führungsmittel derart ausgebildet sind, daß
der Schlitten 8 und/oder das Tragelement 16 im Bereiche
der einander gegenüberliegenden Seitenwände 17 liegen,
wobei das die Verbindung zu dem Kolben 6 herstellende
Kraftübertragungselement 7 dann entsprechend gestaltet
ist.
In den beiden endseitig auf das Profilrohr 1 aufge
setzten Gehäusen 14 ist jeweils eine Bandumlenkrolle
20 um eine horizontale Achse 21 frei drehbar gelagert.
Jede der Bandumlenkrollen 20 liegt in einem von oben
nach unten durchgehenden Längsschlitz 22 des insoweit
gabelförmig ausgebildeten Gehäuses 14. Der Längsschlitz
22 ist jeweils durch einen auf das Gehäuse 14 aufge
schraubten Deckel 23 stirnseitig verschlossen.
Um die beiden Bandumlenkrollen 20 sind zwei biegsame
Bewegungsmittel bildende Bandteile 24 geschlungen,
die an ihren Enden jeweils an dem Schlitten 8 und dem
Tragelement 16 befestigt sind. Über die Bandteile
24 sind somit der Schlitten 8 und das Tragelement
16 miteinander gekuppelt. Wird dem Kolben 6 durch
eine entsprechende Beaufschlagung der ihn beidseitig
begrenzenden Zylinderkammern eine hin- und hergehende
Bewegung erteilt, so führen somit der Schlitten 8
und das Tragelement 16 eine entsprechende gegen
läufige Linearbewegung gleicher Geschwindigkeit
aus. Auf dem Schlitten 8 und/oder dem Tragelement 16
können dabei bspw. Greifer, Stellorgane oder dergl.
angeordnet sein, denen diese Bewegung erteilt wird.
Die Halterung der beschriebenen Bewegungseinheit
kann bspw. im Bereiche der Gehäuse 14 erfolgen,
die zu diesem Zwecke nicht weiter dargestellte
Gewindebohrungen oder dergl. aufweisen können.
Abhängig von dem Einsatzzweck kann die beschriebene
Bewegungseinheit auch derart eingesetzt werden, daß
das Tragelement 16 ortsfest an einer entsprechenden
Befestigungsfläche 25 in der z. B. aus den Fig. 2
bis 4 ersichtlichen Weise befestigt ist. Werden
nunmehr die beidseitig des Kolbens 6 liegenden
Zylinderkammern in dem Zylindergehäuse 2 mit Druck
luft beaufschlagt, so führt der ganze Arbeitszylinder
3 bezüglich des ortsfesten Tragelements 16 eine hin- und
hergehende Bewegung aus, wobei das Tragelement
16 als Lagerung für das an ihm verschieblich gela
gerte Zylindergehäuse 2 wirkt. Bei dieser relativen
Längsbewegung des Zylindergehäuses 2 zu dem fest
stehenden Tragelement 16 wird der dem Tragelement
16 gegenüberliegende Schlitten 8 durch die beiden
Bandteile 24 auf dem Zylindergehäuse 8 längs ver
schoben. Er bewegt sich mit der doppelten Geschwin
digkeit des Zylindergehäuses 2 gegenüber dem
feststehenden Tragelement 16. Dabei ist auch seine
Hublänge doppelt so groß wie jene des Zylinderge
häuses 2, wie dies aus der schematischen Darstellung
dreier Bewegungszustände in den Fig. 2 bis 4 augen
fällig hervorgeht. Fig. 2 und Fig. 4 zeigen die
Stellung des Schlittens 8 und des Profilrohres 2
bei Erreichen der linken bzw. rechten Hubgrenze,
während in Fig. 3 die Mittelstellung dargestellt ist.
Die abgewandelte Ausführungsform nach den Fig. 5, 6
der neuen Bewegungseinheit entspricht im wesentlichen
jener nach den Fig. 2 bis 4. Gleiche Teile sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals
erläutert.
Auf den Schlitten 8 ist bei dieser Ausführungsform
als Stellorgan ein Pneumatikzylinder 26 aufgesetzt,
dessen Kolbenstange mit 27 bezeichnet und parallel
zu der Bewegungsrichtung des Schlittens 8 ausge
richtet ist. Der Pneumatikzylinder 26 sitzt in
einem mit dem Schlitten 8 verbundenen Befestigungs
block 28, der auch die Pneumatikanschlußeinrichtungen
und gegebenenfalls -ventile zur Druckluftversorgung
und zur Ansteuerung des Pneumatikzylinders 26 enthält.
Wie aus einem Vergleich der Fig. 5 und 6 zu ersehen,
erlaubt es der Pneumatikzylinder 26, noch eine zu
sätzliche Hubverlängerung der Bewegungseinheit zu
erzielen, wobei durch entsprechende Bemessung der
Länge des Pneumatikzylinders 26 und dessen Kolben
stange 27 im eingefahrenen Zustand der Kolbenstange
27 und bei in der linken Hubgrenzstellung stehendem
Schlitten 8 die Baulänge der ganzen Bewegungsein
heit nicht verlängert ist, wie dies aus Fig. 5 zu
ersehen ist. Fig. 6 veranschaulicht die rechte
Hubgrenzstellung des Schlittens 8 bei voll ausge
fahrener Kolbenstange 27 und damit maximal erreich
barer Hublänge der Bewegungseinheit.
Die Fig. 7, 8 schließlich zeigen eine weitere abge
wandelte Ausführungsform der Bewegungseinheit, die
ebenfalls von der Ausführungsform nach den Fig. 2
bis 4 ausgeht. Damit gleiche Teile sind deshalb
auch hier mit gleichen Bezugszeichen versehen und
nicht weiter erläutert.
Auf dem Schlitten 8 ist ein Stellglied in Gestalt
einer Stange 29 einenends bei 30 mittels eines
Lagerbockes 31 schwenkbar gelagert. Die Stange 29
trägt an ihrem anderen Ende bspw. einen bei 32 an
gedeuteten Greifer; sie ist parallel zu der Längs
achse des Zylindergehäuses 2 ausgerichtet. Auf einem
den Schlitten 8 mit dem feststehenden Tragelement 16
verbindenden biegsamen Bandteil 24 ist im Abstand
von dem Schlitten 8 ein aufrechtstehendes Lagerteil
33 befestigt, das eine um eine Querachse 34 schwenk
bar gelagerte Führungsbüchse 35 trägt, in der die
Stange 29 längsverschieblich geführt ist.
Wenn die Bewegungseinheit die in Fig. 4 dargestellte
linke Hubgrenzstellung einnimmt, erstreckt sich die
Stange 29 im wesentlichen parallel zu dem Zylinder
gehäuse 2 im Abstand oberhalb des zugeordneten
Bandteils 24, wobei der Greifer 32 innerhalb der
Längsbegrenzung der Bewegungseinheit liegt.
Wird nun, ausgehend von der Hubgrenzstellung nach
Fig. 7, der Arbeitszylinder 3 derart mit Druckluft
beaufschlagt, daß sich das Zylindergehäuse 2
bezüglich des ortsfesten Tragelements 16 nach
rechts bewegt, so führt auch der Schlitten 8 eine
nach rechts gerichtete Relativbewegung bezüglich
des Zylindergehäuses 2 aus. Dabei gelangt das
Lagerteil 33 in den Bereich der rechten Bandumlenk
rolle 20, an der das Bandteil 24 um 180° umgelenkt
wird, mit der Folge, daß die Querachse 34 ebenfalls
einen entsprechenden, in Fig. 8 bei 36 angedeuteten
gekrümmten Weg durchläuft. Damit wird aber die Stange
29 um ihre endständige Drehachse bei 30 verschwenkt,
so daß der an ihr vorgesehene Greifer 32, ausgehend
von der Stellung nach Fig. 7, die in Fig. 8 ange
deuteten Stellungen 32a, 32b und 32c durchläuft.
Es wird damit auf einfache Weise dem Greifer 32 eine
kombinierte Längs- und Querbewegung erteilt, die bspw.
zum Aufheben eines Gegenstandes und dessen anschließendem
Abtransport in horizontaler Richtung verwendet werden
kann.
Die Stange 29 kann ihrerseits naturgemäß auch durch
den Pneumatikzylinder 26 der Fig. 5, 6 gebildet sein,
an dessen Kolbenstange 27 dann der Greifer 32 sitzt.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann auf dem Schlitten
8 z. B. ein Stellorgan angeordnet sein, das eine eigene
Energieversorgung benötigt. Dies wurde anhand der
Fig. 5 und 6 veranschaulicht, die ein Ausführungs
beispiel zeigen, bei dem das Stellorgan durch den
Pneumatikzylinder 26 gebildet ist. Die Druckluft
versorgung etwa des Pneumatikzylinders 26 kann un
mittelbar über die biegsamen Bewegungsmittel erfolgen,
die den Schlitten 8 mit dem Tragelement 16 ver
binden.
Zu diesem Zwecke ist wenigstens eines der Band
teile 24 mit Fluid- oder Energieübertragungsmitteln
versehen, die eine Verbindung zu einer entsprechen
den Fluid- oder Energiequelle im Bereiche des Trag
elements 16 herstellen.
Als Beispiel dafür ist in Fig. 9 ein Ausschnitt aus
einem Bandteil 24a dargestellt, das aus einem ge
gebenenfalls mittels einer Gewebeeinlage verstärkten
biegsamen Kunststoff oder Kautschuk besteht und in
dem parallele Längskanäle 37 ausgebildet sind. Diese
Längskanäle 37 sind abgedichtet mit entsprechenden
Anschlußbohrungen 38 in dem Tragelement 16 verbunden,
wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Am anderen Ende
des Bandteiles sind die Längskanäle 37 mit Anschluß
bohrungen 39 in dem Schlitten 8 ebenfalls abgedichtet
verbunden. An die Anschlußbohrungen 39 sind bei der
Ausführungsform nach den Fig. 5, 6 entsprechende An
schlußkanäle in dem Befestigungsblock 28 des Pneumatik
zylinders 26 angeschlossen.
Über die Längskanäle 37 kann naturgemäß auch ein an
deres Medium, bspw. Kühlflüssigkeit, von einer orts
festen Versorgungsquelle zu einem auf dem Schlitten 8
angeordneten Verbraucher geleitet werden, wie es auch
möglich ist, über eingezogene elektrische Litzen
leitungen elektrische Energie zu einem solchen
schlittenfesten Verbraucher zu führen.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 9 in dem
Bandteil 24a Längskanäle 37 eingeformt sind, können
auch dem Bandteil 24a entsprechende
biegsame Bewegungsmittel verwendet werden, bei
denen biegsame elektrische Leitungen, Schläuche
oder dergl. Übertragungsmittel auf einer Oberseite
angeordnet, bspw. angeformt oder angeklebt sind.
Insbesondere in den Fällen, in denen das Tragele
ment 16 ortsfest angeordnet ist (z. B. Fig. 2 bis
4) , kann es zweckmäßig sein, auch die Druckluft-
Versorgung des Arbeitszylinders 3 selbst von dem
an der Auflagefläche 25 befestigten Tragelement 16
aus vorzunehmen.
Da generell bei allen Ausführungsformen der Schlitten
8 und das Tragelement 16 gleichwertig sind, kann auch
der Schlitten 8 als Tragelement und Lagerungsteil
für das Zylindergehäuse 2 verwendet und entsprechend
den Fig. 2 bis 4 ortsfest auf der Befestigungsfläche
25 gehaltert werden, während das Tragelement 16 den
Lastschlitten bildet. Zur Druckluftversorgung der
beidseitig des Kolbens 6 liegenden Zylinderkammern
sind dann in dem Schlitten 8 zwei Verbindungskanäle
40 ausgebildet, von denen jeder einer der beiden Zy
linderkammern zugeordnet ist und die beide durch das
stegartige Kraftübertragungselement 7 in die Zylinder
bohrung 4 führen, in der sie über eine entsprechende
mittige Öffnung 41 in der jeweiligen Stirnseite des
Kolbens 6 münden. Mit den Verbindungskanälen 40 sind
dann entsprechende Druckluftversorgungs- und -steuer
einrichtungen verbunden.
Die Befestigung des Tragelements 16 an der Befestigungs
fläche 25 kann durch zweckentsprechende Einrichtungen
an dem Tragelement 16 etwa durch in Fig. 1 bei 42 an
gedeutete Gewindebohrungen erfolgen. Außerdem kann es
zweckmäßig sein, die Bewegungseinheit mit einer Hubbe
grenzung auszurüsten. Dies kann in einfacher Weise da
durch geschehen, daß auf das Profilrohr 1 wenigstens eine bei 44
angedeutete Hubbegrenzungsklammer aufgesetzt wird, die
in die Längsnuten 18 eingreift und mittels einer Stell
schraube 44a an ihrer jeweils eingestellten Stellung
festgeklemmt werden kann.
Schließlich ist es auch denkbar, für wenigstens
eine der Umlenkrollen 20 oder den Schlitten 8 oder
das Zylindergehäuse 2 Bremsmittel vorzusehen. Als
Beispiel dafür ist in Fig. 1 auf das rechte Ge
häuse 14 eine Bremse 45 aufgesetzt, die über die
Achse 21 mit der Umlenkrolle 20 gekuppelt ist.
Die Bremse 45 ist gegebenenfalls einstellbar aus
gebildet.
Abschließend sei erwähnt, daß anstelle der Umlenk
rollen 20 naturgemäß auch Umlenkflächen oder Ketten
räder vorgesehen sein können.
Claims (9)
1. Bewegungseinheit zur Erzeugung einer Linearbewegung
- - mit einem kolbenstangenlosen Arbeitszylinder (3), der ein längsliches rohrförmiges Zylindergehäuse (2) aufweist, in dem wenigstens ein Kolbenmittel (6) längs beweglich geführt ist und auf dessen Außenseite Längsführmittel (11, 18) angeordnet sind.
- - mit einem Schlitten (8), der auf einem der Längsfüh rungsmittel (11) verschieblich gelagert ist, und einem als Schlitten ausgebildeten Tragelement (16), das auf einem anderen der Längsführungsmittel (18) verschieblich gelagert ist und
- - mit beidenends an dem Zylindergehäuse (2) angeord neten Umlenkgliedern (20) und über diese Umlenkglieder geführten biegsamen Bewegungsmitteln (24), die mit den Kolbenmitteln (6) des die Antriebsquelle bildenden Arbeitszylinders (3) und dem Schlitten (8) sowie dem Tragelement (16) verbunden sind.
2. Bewegungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Arbeitszylinder (3) ein Fluidzylinder
mit einem längsgeschlitzten Zylindergehäuse (2)
ist, dessen Kolbenmittel (6) durch den beidseitig
abgedichteten Längsschlitz (5) hindurch mit dem
Schlitten (8) oder dem Tragelement (16) verbunden
sind.
3. Bewegungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlitten (8) oder das Tragelement
(16) den Längsschlitz (5) des Zylindergehäuses (2)
übergreifend angeordnet ist.
4. Bewegungseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß entweder der Schlitten (8) oder
das Tragelement (16) seitlich neben dem Längsschlitz
(5) des Zylindergehäuses (2) angeordnet ist.
5. Bewegungseinheit nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement
(16) mit Einrichtungen (42) zur ortsfesten Halterung
versehen ist.
6. Bewegungseinheit nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Tragelement mit Fluidzu- bzw.
-abführeinrichtungen (41) zu den beidseitig der Kolben
mittel (6) liegenden Zylinderkammern ausgebildet
ist.
7. Bewegungseinheit nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den biegsamen
Bewegungsmitteln (24) biegsame Fluid- oder
Energieübertragungsmittel (37) verbunden oder an
diesen ausgebildet sind.
8. Bewegungseinheit nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schlitten
(8) oder dem Tragelement (16) ein eigenbetätigtes,
insbesondere als Fluidzylinder ausgebildetes,
Stellorgan (26) angeordnet ist, das vorzugsweise an
Fluid- oder Energieübertragungsmittel (37) ange
schlossen ist.
9. Bewegungseinheit nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schlitten
(8) und/oder dem Tragelement (16) ein längliches
Stellglied (29) beweglich gelagert ist, das auf den
biegsamen Bewegungsmitteln (24) in Abstand von dem
Schlitten (8) bzw. dem Tragelement (16) beweglich
abgestützt ist.
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