DE9011413U1

DE9011413U1 - Linearantrieb

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Publication number: DE9011413U1
Application number: DE9011413U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-04
Filing date: 1990-08-04
Publication date: 1990-10-25
Anticipated expiration: 2000-08-05

Description

Linearantrieb

©i\; Erfindung be*rifft eint»* Lr/isräiitrieb «it einen einen Innenlängs-Hohtrau« sowie eirvüfj Uängs ^"lLit? für ein AbtriebseLeaent aufweisenden Führungsköroer iör einen darin geführten, ■it den Abtriebselement verbundenen Laufwagen sowie «it an den Enden des Föhrungskörpers befindlichen Unlenkungen für ein am Laufwagen angreifendes und «it einen Antrieb verbundenes Zug» ■ittel.

bekannte Linearantriebe der eingangs erwähnten Art haben meist eine Laufwagen-Lagerung, die für eine etwa senkrecht auf den Laufwagen wirkende Belastung ausgelegt ist.

Man kennt aber auch Linearentriebe, bei denen Fuhrungen vorgesehen sind, die gut auch Querkräfte aufnehmen können. Allerdings ist dazu eine entsprechend aufwendige Führung vorgesehen.

Problenatisch bei den bekannten Linearantrieben ist es auch, daß for die Lagerung im Inneren de» Föhrungskörpers nur vergleichsweise wenig Platz zur Verfugung steht.
Die Linoarantriebe sollen an sich als Universalbausteine für unterschiedliche Anwendungen einsetzbar sein. Die bekannten Konstruktionen können jedoch nur einen begrenzten Anwendungsbereich abdecken oder aber sie sind aufwendig und teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung 1st es, einen Linearantrieb

der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei insgesamt geringem Platzbedarf eine gute Stabilität und einen einfachen Aufbau aufweist, dabei aber eine präzise und belastbare Führung fur den Laufwagen hat und praktisch universell für unterschiedliche Anwendungen, insbesondere hinsichtlich der auftretenden belasttf'ngsri eb£yn§?ri e* isetzbar ist.

7. ■-■'- Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgenäß insbesondere vorgeschlagen, daß in de« Hohlraum des Führungskörpers gegenüberliegend an Stellen der größten lichten Querschnittsweite Führungsschienen für d?n Laufwagen vorgesehen sind uni daß die Verbindungsebene der Führungsschienen zur Transportebene des Antriebselementes beziehungsweise ?u den Zugmittel-Umlenkungen schräg geneigt ist. Durch das Ausnützen des größtmöglichen zur Verfügung stehenden Querschnitt-Abstandes für die Führungsschienen erhält man eine verbesserte Führungspräzision und auch eine hohe Kippbelastbarkeit des Laufwagens.
Durch den schrägen Versatz zwischen Laufwagen und Führung können sowohl rechtwinklig am Laufwagen angreifende Kräfte als auch Querkräfte etwa gleich gut abgefangen werden. Dadurch kann eine sehr große Anzahl von Anwendungsfällen mit unterschiedlichen Belastungssituationen abgedeckt werden.

Zweckmäßigerweise weist der Hohlraum im Führungskörper einen ^25 etwa rechteckiget-, insbesondere im wesentlichen quadratischen Querschnitt auf, wobei sich die Führungsschienen etwa diagonal gegenüberliegend in Eckbereichen befinden. Bei dieser Querschnittsform des Hohlraumes steht einerseits in der Diagonalen die größte Querschnittsweit· zur Verfügung und gleichzeitig ergibt sich dabei auch die Schräglage zwischen Führungsebene und Transportebene des Laufwagens.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der Laufwagen

wenigstens drei 1n einer in der Rollenebene zueinander hflhenversetzten Reihe angeordnete Laufrollen aufweist, die Vorzugs-

wellt abwechselnd die eine oder die andere Führungsschiene beaufschlagen.

Dies trigt mit bei zu einem konstruktiv einfachen Aufbau und ermöglicht andererseits hohe Belastungen.
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Zweckmäß1gerweise 1st der Führungskörper durch ein Strangprof HtiU gebildet/ das den Innen längs-Hoh Iraum für den Laufwagen sowie gegenüberliegend zu dem LängsschUtz eine Langshöhlung zum Durchführen eines Trums des vorzugsweise durch einen Zahnriemen gebildeten Zugmittels aufweist. Ein solches Strangprofi Ite1 I kann 1n beliebiger Länge hergestellt werden und es 1st auch auf einfache Weise ein Anpassen der LSnge des Linearantriebes an unterschiedliche Anwendungen möglich. Durch die zusätzliche Längshöhlung zum Durchführen des einen Trums des Zugmittels 1st dieses getrennt vom gegenläufigen Laufwagen untergebracht.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der Führungskörper Befestigungsstellen für die Führungsschienen aufweist, vorzugsweise Längsnuten zum Einsetzen der Führungsschienen. Dadurch können auch unterschiedliche Führungsschienen eingesetzt werden die vom Material her beispielsweise an unterschiedliche Belastungen angepaßt sind. Beisdielsweise könnten für hohe Belastungen Stah I schienen verwendet werden, während ( 25 for einen leisen Lauf beispielsweise Kunst stoffschienen einsetzbar sind.

Nach einer anderen Ausführungsforro können die Führungsschienen auch einstückig mit dem Führungskörper verbunden sein. Di« Führungsschienen sind somit beim Strangprofi ltei I gleich mit angeforrst, so daß insgesamt kein zusätzlicher Rontageaufwand erforderlich ist. Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigti I

Mg. 1 Einen Querschnitt eines Linearantriebes In Bereich von dessen Laufwagen und

Fig. 2 eine Längsschnittdarstel lung eines Linearantriebes 1m

Bereich des Laufwagens gemäß der SchnittI1nie ■II-II in Figur 1.

Von einem Linearantrieb 1 1st In den Figuren 1 und 2 ein Führungskröper 2, ein Laufwagen 3 mit Laufrollen 4, Führungsschienen 5 sowie ein Zahnriemen 6 erkennbar.

An den Enden des Führungskörpers 2 befinden sich hier nicht erkennbare Umlenkungen für den Zahnriemen 6 sowie ein Antrieb, mittels dem der Zahnriemen 6 in unterschiedliche Umlaufrichtungen bewegt werden kann. An dem Laufwagen 3 greifen die freien Enden 7 des Zahnriemens 6 an, wie dies gut In Figur 2 erkennbar ist.

D«^r Führungskörper 2 weist einen im wesentlichen im Querschnitt quadratischen Innenlängs-HohI raum 8 auf, in dem der Laufwagen 3 geführt ist. Der Hohlraum 8 ist dreiseitig ge- I

schlossen und weist an seiner vierten Seite einen Längsschlitz

9 auf, durch den eine Verbindung zwischen äußerem Abtriebs- %

element des Laufwagens 3 und der innenliegenden Führung des

Laufwagens möglich ist. %

Der Zahnriemen 6 ist mit seinem einen Trum 1o in einer dem | Längsschlitz 9 gegenüberliegenden Längshöhlung 11 geführt, während das andere Trum loa mit seinen Außenrändern In stirnseitige Nuten 12 der Schlitz-Seitenwände 13 eingreift, Der Führungskörper 2 ist durch ein Strangprofilteil gebildet, das alle Aus- und Anforaungen für den Innenaufbau des Linearantriebes und auch zum Verbinden mit anderen Konstruk-

3g tionselementen aufweist. Insbesondere sind zun Verbinden mit anderen Konstruktionsteilen Süßere Längsnuten 14 vorgesehen.

II * · ·

Wie gut in Figur 1 erkennbar/ 1st der Laufwagen 3 praktisch diagonal 1n dem Hohlraum 8 gelagert/ so daß die Lagerebene 15 zur Profil·* oder Transportebene 16 um etwa 45° geneigt ist.
Bt1 dieser "Diagonal-Anordnung" befinden sich die Führungsschienen 5 innerhalb des Hohlraumes 8 an Stellen der größten lichten Querschnittsweite und haben somit innerhalb des Hohlraumes 8 den größtmöglichen Abstand. Dies führt zu einer hohen Kippbelastbarkeit und auch zu einer präzisen Führung des Laufwagens 3.

Der Laufwagen 3 hat drei Laufrollen 4, die etwa in der Abrollebene hintereinander angeordnet sind. Wie in Figur 2 erkennbar rollen die beiden äußeren Laufrollen 4 auf der oberen Führungsschiene 5 ab, während die mittlere Laufrolle 4 auf der unteren Führungsschiene 5 abrollt. Es ergeben sich so einerseits für die äußeren Laufrollen 4 und andererseits für die mittlere Laufrolle bei Bewegung des Laufwagens in einer Richtung gegensinnige Drehbewegungen. Die Laufrollen 4 des Laufwagens 3 sind somit gegeneinander verspannt, so daß sich praktisch eine spielfreie Führung ergibt.

Zumindest die mittlere Laufrolle 4 ist zum Lageeinstellen mit einer hier nicht näher gezeigten Exzenteranordnung im Bereich ihrer Achse verbunden, so daß sich die Verspannung zwischen den einzelnen Laufrollen 4 hiermit exakt einstellen läßt.

Solche Exzenteranordnungen können gegebenenfalls auch bei allen Laufrollen 4 vorgesehen sein. Unter anderem ist dann auch eine exakte Lagejustierung des Laufwagens 3 möglich. Andererseits können zwei der Laufrollen starr und eine Laufrolle verstellbar angeodnet sein.

Die Laufrollen 4 sind, wie in Figur 1 erkennbar, ie wesentlichen durch sogenannte Kurvenrollen mit Achsen 17 gebildet, die zur Aufnahme von Axial- und Radialkräften ein zweireihiges Schrägkugellager 18 aufweisen. Der Außenring 19 ist ait einer äußeren Ringnut 2o ausgebildet und die Führungsschienen 5

it &iacgr; .

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haben ein In diese Ringnuten eingreifendes Gegenprofil. In AusfQhrungsbeispiel sind im Querschnitt runde Führungsschienen 5 vorgesehen, die in hinterschnittene Längsnuten 21 des Führungskörpers 2 eingesetzt sind. Für die Führungsschienen können präzise Rundstäbe verwendet werden, die einerseits eine entsprechend präzise Führung und andererseits auch eine hohe Lebensdauer und Belastbarkeit ergeben.

Gegebenenfalls könnten die Führungsschienen 5 auch einstückig an den Führungskörpe^r 2 mitangeformt sein. Der als Strangprofil ausgebildete Führungskörper 2 besteht in der Regel aus einer Aluminiumlegierung und die einstückige Ausführungsform von Führungskörper 2 und Führungsschienen 5 ist dann vorgesehen/ wenn dieses Material für die vorgesehenen Belastungen und die vorgesehene Lebensdauer ausreichen.

Die Achsen 17 für die Laufrollen 4 sind mit einem Gewindeende 22 in Gewindebohrungen 23 im Laufwagen 3 eingeschraubt.
Zum Höheneinstellen der Laufrollen 4 kann der innerhalb des Schrägkugellagers 18 liegende Achsenabschnitt exzentrisch zum Gewindeende 22 angeordnet sein, so daß sich beim Verdrehen der Achse auch ein entsprechendes Verstellen der Laufrolle 4 ergibt. Gegenüberliegend zur Befestigungsstelle am Laufwagen 3 ist in diesem Falle ein weiteres Gewindeende 24 vorgesehen, auf das eine Kontermutter 25 zur Sicherung der eingestellten )25 Lage aufgeschraubt ist. In Figur 1 ist auch gut erkennbar, daß die hier gezeigte Laufrolle 4 eine äußere Laufrolle ist, die an der oberen Führungsschiene anliegt und zur unteren Führungsschiene 5 geringfügig Abstand hat.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

- Ansprüche -

Claims

&lgr; nsprOche

1. Linearantrieb mit einem einen Innenlängs-HohIraum sowie einsn Längsschlitz für ein Abtriebselement aufweisenden Führungskörper für einen darin geführten, mit dem Abtriebselement verbundenen Laufwagen sowie mit an den Enden des FüfcrungskSrpers befindlichen Uslenkungen for ein as

Laufwagen angreifendes und mit einem Antrieb verbundenes

₍ Zugmittel, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (8)

des Führungskörpers (2) gegenüberliegend an Stellen der größten lichten Querschnittsweite Führungsschienen (5) für den Laufwagen (3) vorgesehen sind und daß die Verbindungsebene (15) der Führungsschienen zur Transportebene (16) des Abtriebselementes beziehungsweise zu den Umlenkungen schräg geneigt ist.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) im Führungskörper (2) einen etwa rechteckigen insbesondere im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist und daß sich die Führungsschienen (5) etwa diagonal gegenüberliegend in Eckbereichen befinden.

3. Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (3) wenigstens drei in einer in dtr Rollentbene zueinander höhenversetzten Reihe angeordnete Laufrollen (4) aufweist, die vorzugsweise abwechselnd die eine odtr die andtre Führungsschiene (5) beaufschlagen.

4. Linearantrieb nach eint« der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g«kennze1chntt, daß ein« Reihe von e1n«r gemeinsamen

3g Führungsschiene (5) zugeordneten Laufrollen starr und die

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andere Reihe von der anderen Führungsschiene (5) zugeordneten Laufrolle(n) verstellbar mit den Laufwagen (35 verbunden sind.

5. Linearantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbar«« Laufrollen C4) vorzugsweise Mt einer Exzenteranordnung zur Lageeinstellung verbunden

6. Linearantrieb nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen (4) als Xu^venrollen

nit einer äußeren ttingnut (2o) ausgebildet sind, daß die Führungsschienen (5) ein in diese Ringnuten eingreifendes Gegenprofil aufweisen und daß die Laufrollen in wesentlichen vorzugsweise durch zweireihige Schrägkugellager Ig (18) oder gegebenenfalls Pendelrollenlager gebildet sind, deren Außenring jeweils die Ringnut (2o) aufweist.

7. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (3) Anschlußstellen, vorzugsweise Gewindebohrungen (23) für die Achsen (17) der Laufrollen (4) aufweist.

8. Linearantrieb nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuhrungskörper (2) durch ein

2& Strangprof1IteiI gebildet 1st, das den Innenlängs-HohIraun (8) für den Laufwagen (3) sowie gegenüberliegend zu den LlngsschUtz (9) eine Längshöhlung (11) zum Durchführen eines Trums (1o) des vorzugsweise durch einen Zahnriemen (6) gebildeten Zugmittels aufweist.

9. Linearantrieb nach einem dtr Ansprüche 1 bis S, dadurch

gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (5) einstückig mit atm Führungskörptr (2) verbunden sind.

1o. Linearantrieb nach einem ötr Ansprüche 1 bis 9, dadurch

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gekennzeichnet, daß der Föhrungskörper (2) BefestigungssteLLen für die Führungsschienen (5) aufweist, vorzugsweise Längsnuten (21) zum Einsetzen der Führungsschienen (5).

11. Linearantrieb nach einen der Ansprüche 1 bis 1o_r dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (21) für aie Führungsschienen (5) ein hinterschnittenes Querschnittsprofi L aufasi^sn und daS die Führungsschi ensr* (5) Längs in diese Nutin eingeschoben und gehalten sind.

12L L i ns a &tgr; sr» trieb na«.'· eines der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ( '; jefcenniäi chne^· daß im öurrss? niti runde Führungsschienen i h id

vorgesehen sind
15

(H. Schaitt)
Patentanwalt