EP0662567A2 - Rodless linear actuator - Google Patents
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- EP0662567A2 EP0662567A2 EP94120986A EP94120986A EP0662567A2 EP 0662567 A2 EP0662567 A2 EP 0662567A2 EP 94120986 A EP94120986 A EP 94120986A EP 94120986 A EP94120986 A EP 94120986A EP 0662567 A2 EP0662567 A2 EP 0662567A2
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- profile element
- linear drive
- drive according
- section
- longitudinal slot
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- 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
Definitions
- the invention relates to a rodless linear drive with the features of the preamble of claim 1.
- Rodless linear drives generally have a guide tube in which a piston is slidably mounted and sealed.
- a piston In order to discharge the force generated by the action of a pressure medium on the piston from the guide tube, this has a lateral slot which is penetrated by a web connected to the piston.
- the slot or longitudinal slot extends at least over the entire path to be traveled by the piston and generally over the entire length of the guide tube. Therefore, to form pressure medium chambers, it is necessary to seal the longitudinal slot in the areas in which the piston is not currently standing.
- a sealing tape is used, which abuts the longitudinal slot from the inside and sits with a section in it.
- the sealing tape In the area of the piston, the sealing tape is lifted inwards from the longitudinal slot in order to clear the path for the web, which is the Seals around the sealing tape.
- the sealing tape In order to enable safe operation of such pressure-actuated linear drives, it is necessary for the sealing tape to be held in the longitudinal slot so that it does not sag or fall inwards.
- a linear drive cylinder is known from DE 34 29 783 A1, in which the sealing strip sealing the longitudinal slot has two ribs or lips which are arranged at a distance from one another and parallel to one another and which pass through the longitudinal slot and which are each provided with a so-called bead at the end.
- Both the sealing tape and the ribs are made of flexible material.
- the ribs are springy outwards, i.e. Pretensioned away from each other in the spreading direction and engage behind the longitudinal slot with their beads in order to fix the sealing tape in the longitudinal slot.
- the material used for the sealing tape determines the spring properties of the lips and thus how securely the sealing tape is held on the guide tube.
- the ribs and beads protrude from the longitudinal slot, which must be taken into account when installing the linear drive cylinder in machines and systems.
- a linear drive cylinder is known from the aforementioned publication, in which the longitudinal slot has flanks provided with a longitudinal groove, into which the sealing strip engages with corresponding longitudinal beads.
- a pressure medium cylinder with a longitudinally slotted guide tube, in which a sealing tape which is in contact with the longitudinal slot on the inside of the guide tube interacts with a cover tape which is in contact with the longitudinal slot from the outside.
- the sealing tape has two outwardly directed longitudinal webs which run parallel to one another and are slightly curved away from one another and which delimit a space between them.
- the sealing strip engages in this intermediate space with a rib provided in one piece and pointing radially inwards, a clamping or latching connection being produced due to the inclination of the surfaces in contact with one another.
- the sealing tape is also required in addition to the sealing tape. Both bands must be lifted off the longitudinal slot on the web and the web must be guided around both bands.
- the magnetic strip in addition to the sealing tape and the cover tape, the magnetic strip must also be lifted out of the longitudinal slot in order to allow passage for the web connected to the piston.
- the separate profile element arranged in the longitudinal slot forms a latching device with which the section of the sealing tape engaging in the longitudinal slot can be latched.
- the latching effect can be set largely independently of the specific design of the sealing tape by suitable design and dimensioning of the profile element.
- the sealing tape is primarily responsible for sealing the guide tube and can be optimized for this function with regard to the material selection.
- the separately provided profile element can be designed both in terms of its material selection and in terms of its geometric design so that the sealing tape is optimally held in the longitudinal slot.
- the wear of the sealing tape can be reduced because it is only subject to a slight deformation when it is inserted into and removed from the longitudinal slot.
- the profile element is securely fastened in the longitudinal slot if the profile element is held in a form-fitting manner.
- the profile element can be non-positively secured in the longitudinal slot, ie for example by clamping or cohesively, for example by means of an adhesive.
- the form-fitting fixation a simple and cheap solution, through which the profile element is held permanently and reliably.
- the latter can be provided on its flank with at least one groove in which the profile element sits with a section.
- the profile element is mounted on the guide tube simply by inserting the profile element into the groove.
- the groove can be rectangular, triangular or otherwise shaped. It is crucial in any case that the profile element is held securely in relation to the radial direction of the guide tube.
- the sealing tape can have a longitudinal recess on at least one side facing the flank of the longitudinal slot, which extends over the entire length of the sealing tape.
- This longitudinal recess is assigned a latching section provided on the profile element, which protrudes beyond the flank of the longitudinal slot. If this locking section is held too resiliently in the direction of the groove, it snaps into the longitudinal recess of the sealing tape when it lies in the longitudinal slot. If the sealing tape is pulled inwards out of the longitudinal slot, the latching section of the profile element springs in and releases the sealing tape. This is not subject to any significant deformation in the area of its longitudinal recess.
- the profile element has an oval cross section and lies in a rectangular groove.
- the profile element lies with its flat sides against two mutually parallel side walls of the groove and projects with its round latching section into the longitudinal slot.
- This profile element is deformed in its cross section during the locking process.
- the semicircular or circular section-shaped locking section becomes more or less flat pressed and the profile element is at least slightly pressed into the groove.
- Such a deformation is made possible, for example, if the profile element is made of foam rubber.
- Both the aforementioned profile element which is oval in cross-section, and possible other round profile elements, such as, for example, lying in a triangular or rectangular groove, can also be formed from a thin-walled flexible plastic tube.
- the profile element can be resiliently mounted in the groove with respect to a direction away from the sealing tape.
- spring means are provided on the section of the profile element seated in the groove. These spring means can be both a plurality of individual springs spaced apart from one another over the length of the profile element and lying in the groove, such as knobs or the like.
- the spring means are legs that are supported on the groove and are provided on the profile element. These legs form lips that can spring over the entire length of the profile element.
- a small permissible spring stroke of the legs is sufficient if the spring movement of the legs is converted into a corresponding movement of the profile element into the groove or out of the groove by inclined surfaces. This can be achieved by the legs resting on contact surfaces provided in the groove, which enclose an angle that can be opened on the flank, the legs being resiliently prestressed in the direction of expansion.
- This profile element can be made of both plastic and metal.
- the profile element can have a latching section designed as a resilient tongue or lip, which is arranged between the flank and the sealing strip and which is connected to the section seated in the groove.
- the spring action required for locking is essentially brought about by a deformation of the tongue.
- the tongue has contact surfaces which are in contact with corresponding wedge surfaces provided on the sealing strip. The inclination of the contact and wedge surfaces with respect to the flank of the longitudinal slot determines the force required for the sealing tape to snap in and out.
- the latching force for engaging and disengaging can be set separately.
- two grooves can also be provided, which run parallel to one another and in which the profile element sits with corresponding sections.
- the grooves can be both triangular or rectangular, and can also be provided as open-edge grooves on the edges of the flank of the longitudinal slot. In any case, there is the possibility of a secure, form-fitting attachment of the profile element in the longitudinal slot.
- the profile element completely covers the flanks. In this case, they are protected by the profile element.
- the web does not damage the flanks when it is pressed against the profile element by lateral pressure.
- the profile element thus forms a tarnish protection for the flanks.
- This tarnish protection can also be ensured by the fact that the profile element has at least one portion which is fixedly attached to the flank and is raised in relation to the rest of the flank. Even if the flank is not completely covered, the section provided on the profile element ensures that the web cannot touch the uncovered parts of the flank. This results in reliable tarnish protection.
- the linear drive module shown in FIG. 1 is a rodless linear drive 1 which has a guide tube 2 in which a piston 4 sealed against its wall 3 is slidably mounted.
- the guide tube 2 is closed at the ends with lids 5, 6, so that the piston 4 with its end faces 7, 8, the wall 3 and the lids 5 delimits two chambers 9, 10 which can be acted upon by pressure medium, such as compressed air.
- the guide tube 2 is provided with an elongated slot 12 which extends parallel to its longitudinal axis 11 and passes through the wall 3 and is delimited by two mutually opposite flanks 13, 14 which run parallel and at a distance from one another, in particular from FIG. 2 and the following Fig. Are visible.
- the longitudinal slot 12 is closed by sealing tape 16 held at the ends of the covers 5, 6, which seals the chambers 9, 10 in the longitudinal slot 12 by means of a sealing lip 17 which bears against the wall 3 of the guide tube 2.
- the curvature of the sealing lip 17 coincides inwards with the curvature of the wall 3, so that the piston 4 sits on the sealing lip 17 as is sealed on the other wall 3.
- the sealing tape 16 is pulled inwards by a guide device 18 from the longitudinal slot 12.
- a forked web 19 is provided in this area, which connects the piston 4 to an external output 20 and through whose fork the sealing tape 16 is passed.
- FIG. 3 shows two possible embodiments of the linear drive 1 which are different with regard to the design of the longitudinal slot 12 and the sealing tape 16 in a cutout. 3, as well as in the other subsequent figures, in each case in an embodiment is shown in the left half of FIG. and a further embodiment is shown in the right half of FIG. All embodiments have in common that a groove 22 is provided in each flank 13, 14, in which a profile element 24 is held. In all embodiments, the cross section of the groove 22 provided in the flank 13 corresponds to the cross section of the groove 22 provided in the opposite flank 14.
- the groove 22 provided in the flank 13 is rectangular. It has two mutually parallel side walls 23, between which the profile element 24, which is oval in cross section, is held.
- the profile element 24 is made of a flexible foam rubber and has a latching section 25 which projects into the longitudinal slot 12 and is essentially circular in cross-section.
- the sealing tape 16 with an essentially rectangular section 26 in the longitudinal slot 12 has on its side 27 located at the flank 13 a longitudinal recess 28 which corresponds in cross section to the cross section of section 26 and is thus also in the form of a circular section.
- the snap-in connection between the sealing strip 16 and the guide tube is formed by the profile element 24 located in the longitudinal recess 28.
- the lying outside of the area occupied by the piston 4 sealing tape 16 is thus held so far in the longitudinal slot 12 that the Sealing lip 17 bears against the wall 3 and the chambers 9, 10 are thus tight.
- the profile element 24 provides a certain side tarnish protection.
- the latching section 25 thus also acts as a run-on section 30, which prevents the web from sliding along the flank 13 and damaging it.
- the protective effect is rather low at least in the case of a continuously flat web and is dependent on the spring effect of the profile element 24.
- the web 19 can be provided with a projection which is at the same height as the profile element 24 and which is supported on the latching section 25 of the profile element 24.
- the groove 22 is formed with parallel flanks in the vicinity of its mouth 31, initially widening and then narrowing again following the parallel-flanked section from the mouth 31. Portions of the side walls 23 thus form mutually opposite contact surfaces 32, 33, which enclose an acute angle that opens towards the mouth 31.
- the profile element 24 is inserted, the latching section 25 is trapezoidal here.
- the section of this profile element 24 seated in the groove 22 are two legs 36, 37 which enclose one another at an acute angle and which are resilient and bear against the corresponding contact surfaces 32, 33 of the groove 22.
- the profile element 24 is made of a resilient plastic, so that the legs 36, 37 spring together when the profile element 24 is inserted into the groove 22, and the profile element 24 is pre-tensioned to its rest position shown in FIG. 3.
- the longitudinal recess 28 provided in the sealing band 16 is also trapezoidal in this embodiment of the profile element in accordance with the trapezoidal latching section 25.
- the locking action between the guide tube 2 and the sealing tape 16 is also ensured by the action of the profile element 24.
- the profile element 24 serving as a latching element is not deformed during the latching process as a whole, but essentially only with its legs 36, 37. The extent of the deformation is also less, so that a plastic with less flexibility can be used.
- this profile element 24 also offers side tarnish protection. This is particularly the case if the web is provided with a lateral longitudinal rib which is supported on the profile element 24. At the latest, when the profile element 24 is fully pressed into the groove 22 so that the legs 36, 37 rest against the bottom thereof, the profile element 24 is a fixed abutment for the web 19.
- the profile element 24 seated in a trapezoidal groove 22 here has a starting section 30 which is separate from the latching section 25.
- the latching section 25 is a resilient tongue or lip 41 formed on the profile element 24, which protrudes toward the sealing strip 16 with a slight inclination against the flank 13.
- a latching connection is thus formed, the sealing band 16 being insertable into the longitudinal slot 12 with little force due to the slight inclination of the lip 41 against the flank 13.
- the sealing tape 16 is firmly locked in the longitudinal slot 12, so that a greater force is required to lead the sealing tape 16 out of the longitudinal slot 12.
- the separate start-up section 30 lies against a somewhat recessed area of the flank 13 and projects into the longitudinal slot 12. It is dimensioned so that it bears on the section 26 of the sealing tape 16.
- the profile element 24 ensures particularly good tarnish protection.
- the web 19 rests on the run-on section 30 or more precisely on its run-on surface 42, which is arranged essentially parallel to the flank 13. Because the contact surface 42 protrudes with respect to the flank 13 and the profile element 24 as a whole, but in particular in the starting section 30, is made of relatively rigid material, the web 19 resting on the contact surface 42 cannot touch the flank 13. This is effectively protected against damage.
- the sealing band 16 is straight on its inside facing the piston 4, i.e. plan trained. Therefore, it is slightly deformed by the piston passing under the sealing tape 16, i.e. pushed outwards.
- the inside of the sealing tape 16 assumes the curvature of the piston 4.
- the longitudinal recess 28 is dimensioned relatively large.
- the embodiment of the linear drive 1 shown on the right in FIG. 4 largely corresponds to that shown on the left in FIG. 3.
- the difference is that the profile element 24 has a substantially round cross section and the groove 22 has a square cross section.
- the recess 28 is significantly larger, so that the sealing tape 16 only rests with one edge 43 on the profile element 24 in the idle state.
- the Sealing tape 16 is, as in the embodiment described above, flat on the inside, so that it is pressed slightly outwards by the piston 4 passing through.
- the longitudinal recess 28 allows a corresponding freedom of movement of the sealing tape 16.
- a side tarnish protection is also ensured in this exemplary embodiment if, on the web 19, there is an interaction with the profile element 24, i.e. is provided on this adjacent rib.
- a profile element 24 is used which ensures both a good locking action and good tarnish protection.
- the section 26 lying in the groove 22 is mounted displaceably in the direction of the surface normal of the flank 13.
- the latching section 25 is in the form of a circular section and lies in the correspondingly shaped longitudinal recess 28. From the latching section 25, the resilient starting section 30 extends from the groove 22 over the section of the flank 13 adjacent to the groove 22 and covers it. The in the rest position obliquely away from the section 26 starting section 30 is supported on the flank 13 and presses the locking section 25 in the direction of the sealing tape 16, so that the locking section 25 is fixed in the longitudinal recess 28.
- the sealing tape 16 is engaged and disengaged in a manner similar to that in the exemplary embodiments described above.
- the start-up section 30 ensures protection of the flank 13 against damage by the web 19 when it is pressed onto the flank 13. This is particularly the case if the profile element is made of a tough and wear-resistant plastic.
- the groove 22 is provided with undercuts.
- the groove 22 has two side walls which run parallel to one another at a relatively large distance and into which grooves 22a, 22b, which are again opposite one another and each having a rectangular cross section, are introduced.
- the grooves 22a, 22b form with their side surfaces a roof-like bottom 44 of the groove 22.
- the bottom 44 has two sections which are at an obtuse angle to each other, which opens away from the groove 22.
- the profile element 24, which is a U-shaped strip in the rest state, is supported on these sections of the base 44. This lies with its legs in the grooves 22a, 22b, whereby it is spread.
- the profile element 24 consists of a flexible material, such as plastic or a resilient sheet metal strip. Due to its spring action, the profile element 24 is pressed somewhat out of the mouth 31 of the groove 22, so that it protrudes with its latching section 25 therefrom.
- a second groove 45 which is open at the edge and is arranged on the side of the flank 13 opposite the groove 22 is provided.
- the profile element 24 has two sections 26, 46 lying in the grooves 22, 45, which are elastically connected to one another by the run-on section 30.
- the run-up section 30 covers the entire flank 13. In the idle state, the section 26 with the run-up section 30 encloses an obtuse angle and the section 46 lying in the edge-open groove 45 with the run-up section 30 forms an acute angle with one another.
- the run-up section 30 is at the edge-open Groove 45 elastically in the direction of the sealing tape 16, at the same time forming the latching section 25.
- the side 27 of the sealing tape 16 is inclined against the flank 13 and merges with a step 47 above the run-up section 30 to a greater width.
- the inclined side 27 and the step 47 together delimit the longitudinal recess 28 in which the run-up section 30 lies.
- a longitudinally running rib 48 with a semicircular cross section can be provided on the contact surface 42 of the starting section, which rib lies in a corresponding longitudinal groove 49 provided in the side 27 of the sealing tape 16.
- the embodiment shown on the right in FIG. 6 largely corresponds to that shown on the left, the side 27 of the sealing tape 16, however, running parallel to the flank 13 of the longitudinal slot 12.
- the sealing tape 16 closes smoothly with the guide tube 2 and the section 46 of the profile element 24 lying in the edge-open groove 45.
- the locking effect is essentially caused by the interaction of the rib 48 with the longitudinal groove 49.
- the linear drive 1 shown on the left in FIG. 7 is largely identical in construction to that shown on the left in FIG. 5, the starting section 30 lying flat against the flank 13.
- the profile element 24, which otherwise defines an angular profile in cross section, is held in a form-fitting manner in the rectangular groove 22 and is essentially stationary with respect to the guide tube 2.
- the locking effect is due to the here very short locking lip 42 is caused, which lies with a locking lug 50 in the longitudinal groove 49 provided in the sealing strip 16.
- a spiral spring 51 is formed on the profile element 24 lying in the rectangular groove 22, the first leg 52 of which rests snugly on the somewhat recessed flank 13 and the other leg of which is formed by the lip 41, which is continuously connected to the leg 52 on the outside of the linear drive 1.
- FIG. 8 Further embodiments of the linear drive 1 that ensure both a start-up protection and a latching function are shown in FIG. 8.
- the profile element 24 lies in the groove 22, which is triangular in cross section here, in which the likewise triangular section 26 is seated. This can, as shown, be fully formed or be provided with a longitudinal groove which increases the elasticity of section 26.
- the run-up section 30 and the lip 41 are arranged here on opposite sides of the section 26.
- the lip 41 can also be elastically connected directly to the run-on section 30.
- edge-open groove 45 is provided on its side bordering the flank 13 with a longitudinal projection 53, so that, seen from the longitudinal slot 12, there is an undercut in the groove 45.
- the profile element 24 lies in both Grooves 22, 45 on and aligned with both the outside of the guide tube 2 and the outer side of the sealing tape 16.
- the lip or tongue 41 extends from the section of the profile element held in place by the grooves 22, 45 in the direction of the piston 4 about in a radial direction. The lip 41 does not abut the flank 13, but is located in the longitudinal slot 12.
- the end of the lip 41 is provided with the latch 50, which extends over its entire length and lies in the groove-shaped longitudinal recess 28 here, as a result of which the sealing strip 16 is locked in place with the guide tube 2.
- the tarnish protection is ensured here by the run-up section 30 extending between the grooves 22, 45.
- the linear drive 1 shown on the right in FIG. 9 largely coincides with the one shown on the left, the undercut in the groove 45 which is open at the edge being dispensed with.
- the flexible lip 41 is curved so that it is supported with its free end on the flank 13. It is arched into the longitudinal slot 12, this projecting section forming the latching section 25 which is approximately circular in section here.
- a particularly secure fastening of the profile element 24 is ensured by an undercut in the groove 45 which is open at the edge.
- the groove 22 is also designed as an open edge groove.
- the resiliently designed run-on section 30 extends in the direction of the groove 22 which is open at the edge and into which it engages with a short section.
- the run-up section 30 is resiliently pretensioned away from the flank 13, so that there is for the trapezoidal section of the sealing tape which lies in the longitudinal slot 16 results in a locking effect. Good tarnishing protection is also achieved.
- the profile element 24 has a sealing groove 60 open to the outside on the section 46 lying in the groove 45.
- the sealing groove 60 forms a labyrinth seal with a projection provided on a cover band 61 or a slide. An additional improved sealing of the linear drive 1 is thus achieved.
- the profile element 24 can be used as a type protection element both on pressure-actuated linear drives 1 and on such linear drives that are driven via traction means, screw spindle gear or racks.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Linearantrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a rodless linear drive with the features of the preamble of
Kolbenstangenlose Linearantriebe weisen im allgemeinen ein Führungsrohr auf, in dem ein Kolben gleitend verschiebbar sowie abgedichtet gelagert ist. Zur Ausleitung der durch die Einwirkung eines Druckmittels auf den Kolben erzeugten Kraft aus dem Führungsrohr weist dieses einen seitlichen Schlitz auf, der von einem mit dem Kolben verbundenen Steg durchgriffen ist. Der Schlitz oder Längsschlitz erstreckt sich dabei wenigstens über den gesamten von dem Kolben zu durchlaufenden Weg und im allgemeinen über die gesamte Länge des Führungsrohrs. Deshalb ist es zur Ausbildung von Druckmittelkammern erforderlich, den Längsschlitz in den Bereichen abzudichten, in denen der Kolben jeweils gerade nicht steht. Hierzu kommt ein Dichtungsband zur Anwendung, das von innen her an dem Längsschlitz anliegt und sich mit einem Abschnitt in diesem sitzt. Im Bereich des Kolbens ist das Dichtungsband von dem Längsschlitz nach innen abgehoben, um den Weg für den Steg freizugeben, der das Dichtungsband umgreift. Um ein sicheres Arbeiten solcher druckmittelbetätigter Linearantriebe zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß das Dichtungsband bei dem Längsschlitz gehalten ist, so daß es nicht nach innen durchhängt oder fällt.Rodless linear drives generally have a guide tube in which a piston is slidably mounted and sealed. In order to discharge the force generated by the action of a pressure medium on the piston from the guide tube, this has a lateral slot which is penetrated by a web connected to the piston. The slot or longitudinal slot extends at least over the entire path to be traveled by the piston and generally over the entire length of the guide tube. Therefore, to form pressure medium chambers, it is necessary to seal the longitudinal slot in the areas in which the piston is not currently standing. For this purpose, a sealing tape is used, which abuts the longitudinal slot from the inside and sits with a section in it. In the area of the piston, the sealing tape is lifted inwards from the longitudinal slot in order to clear the path for the web, which is the Seals around the sealing tape. In order to enable safe operation of such pressure-actuated linear drives, it is necessary for the sealing tape to be held in the longitudinal slot so that it does not sag or fall inwards.
Aus der DE 34 29 783 A1 ist ein Linearantriebszylinder bekannt, bei dem das den Längsschlitz abdichtende Dichtungsband zwei im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete Rippen oder Lippen aufweist, die den Längsschlitz durchgreifen und die endseitig jeweils mit einem sogenannten Wulst versehen sind. Sowohl das Dichtungsband als auch die Rippen bestehen aus flexiblem Material. Die Rippen sind federnd nach außen, d.h. in Spreizrichtung voneinander weg vorgespannt und hintergreifen mit ihren Wulsten den Längsschlitz, um das Dichtungsband in dem Längsschlitz zu fixieren.A linear drive cylinder is known from DE 34 29 783 A1, in which the sealing strip sealing the longitudinal slot has two ribs or lips which are arranged at a distance from one another and parallel to one another and which pass through the longitudinal slot and which are each provided with a so-called bead at the end. Both the sealing tape and the ribs are made of flexible material. The ribs are springy outwards, i.e. Pretensioned away from each other in the spreading direction and engage behind the longitudinal slot with their beads in order to fix the sealing tape in the longitudinal slot.
Bei diesem Linearantriebszylinder bestimmt das für das Dichtungsband verwendete Material die Federeigenschaften der Lippen und somit, wie sicher das Dichtungsband an dem Führungsrohr gahalten ist. Außerdem stehen die Rippen und Wulste aus dem Längsschlitz heraus, worauf bei dem Einbau des Linearantriebszylinders in Maschinen und Anlagen Rücksicht zu nehmen ist.In this linear drive cylinder, the material used for the sealing tape determines the spring properties of the lips and thus how securely the sealing tape is held on the guide tube. In addition, the ribs and beads protrude from the longitudinal slot, which must be taken into account when installing the linear drive cylinder in machines and systems.
Darüberhinaus ist aus der obengenannten Offenlegungsschrift ein Linearantriebszylinder bekannt, bei dem der Längsschlitz mit einer Längsrille versehene Flanken aufweist, in die das Dichtungsband mit entsprechenden Längswulsten eingreift.In addition, a linear drive cylinder is known from the aforementioned publication, in which the longitudinal slot has flanks provided with a longitudinal groove, into which the sealing strip engages with corresponding longitudinal beads.
Auch hier ist bei der Gestaltung des Dichtungsbandes und bei der Materialauswahl für dieses auf die gewünschte und für das Hinein- und Herausführen des Dichtungsbandes aus dem Längsschlitz erforderlichen Nachgiebigkeit Rücksicht zu nehmen.Here too, when designing the sealing tape and when selecting the material for it, consideration must be given to the desired flexibility required for the sealing tape to be inserted and removed from the longitudinal slot.
Außerdem ist aus der EP 0 260 344 A3 ein Druckmittelzylinder mit einem längsgeschlitzen Führungsrohr bekannt, bei dem ein von innen her an dem Führungsrohr bei dem Längsschlitz anliegendes Dichtungsband mit einem von außen an dem Längsschlitz anliegenden Abdeckband rastend zusammenwirkt. Dazu weist das Dichtungsband zwei nach außen gerichtete im Abstand parallel zueinander verlaufende und leicht voneinander weg gewölbte Längsstege auf, die einen Zwischenraum zwischen sich begrenzen. Das Dichtungsband greift mit einer einstückig an diesem vorgesehenen und radial nach innen weisenden Rippe in diesen Zwischenraum ein, wobei aufgrund der Neigung der miteinander in Berührung stehenden Flächen eine Klemm- oder Rastverbindung entsteht.Also known from EP 0 260 344 A3 is a pressure medium cylinder with a longitudinally slotted guide tube, in which a sealing tape which is in contact with the longitudinal slot on the inside of the guide tube interacts with a cover tape which is in contact with the longitudinal slot from the outside. For this purpose, the sealing tape has two outwardly directed longitudinal webs which run parallel to one another and are slightly curved away from one another and which delimit a space between them. The sealing strip engages in this intermediate space with a rib provided in one piece and pointing radially inwards, a clamping or latching connection being produced due to the inclination of the surfaces in contact with one another.
Bei diesem Druckmittelzylinder ist neben dem Dichtungsband zusätzlich das Abdichtband erforderlich. Beide Bänder müssen bei dem Steg von dem Längsschlitz abgehoben werden und der Steg muß um beide Bänder herumgeführt werden.With this pressure medium cylinder, the sealing tape is also required in addition to the sealing tape. Both bands must be lifted off the longitudinal slot on the web and the web must be guided around both bands.
Außerdem ist es aus der obengenannten Patentanmeldung bekannt, das Dichtungsband und das Abdeckband mit einem Magnetstreifen zusammenzuhalten, wobei sowohl in dem Dichtungsband als auch in dem Abdeckband entsprechende ferromagnetische Stahlbänder vorgesehen sind.In addition, it is known from the abovementioned patent application to hold the sealing tape and the cover tape together with a magnetic strip, corresponding ferromagnetic steel tapes being provided both in the sealing tape and in the cover tape.
Bei dieser Ausführungsform eines Druckmittelzylinders muß zusätzlich zu dem Dichtungsband und dem Abdeckband noch der Magnetstreifen aus dem Längsschlitz herausgehoben werden, um dem mit dem Kolben verbundenen Steg Durchgang zu gewähren.In this embodiment of a pressure medium cylinder, in addition to the sealing tape and the cover tape, the magnetic strip must also be lifted out of the longitudinal slot in order to allow passage for the web connected to the piston.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen kolbenstangenlosen Linearantrieb zu schaffen, der eine einfache Durchführung des Steges durch den Längsschlitz gestattet und bei dem das Dichtungsband sicher in dem Längsschlitz gehalten ist.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a rodless linear drive which allows the web to be easily passed through the longitudinal slot and in which the sealing tape is securely held in the longitudinal slot.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Linearantrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The above-mentioned object is achieved by a linear drive with the characterizing features of
Das in dem Längsschlitz angeordnete gesonderte Profilelement bildet eine Rasteinrichtung, mit der der in den Längsschlitz eingreifende Abschnitt des Dichtungsbandes verrastbar ist. Die Rastwirkung kann dabei durch geeignete Gestaltung und Dimensionierung des Profilelements weitgehend unabhängig von der konkreten Ausführung des Dichtungsbandes eingestellt werden. Darüberhinaus ist es möglich, eine Familie von Linearantrieben für unterschiedliche Drücke, Arbeitshübe und Arbeitsgeschwindigkeiten unter Verwendung eines einheitlichen Grundhalbzeuges für die Führungsrohre zu schaffen. Eventuell erforderlichen Abweichungen hinsichtlich der Haltekraft des Dichtbandes kann durch eine geeignete Gestaltung des jeweils verwendeten Profilelements Rechnung getragen werden. Das Dichtungsband ist in erster Linie für die Abdichtung des Führungsrohrs verantwortlich und kann hinsichtlich der Materialauswahl auf diese Funktion optimiert werden. Hingegen kann das gesondert vorgesehene Profilelement sowohl hinsichtlich seiner Materialauswahl als auch hinsichtlich seiner geometrischen Gestaltung so ausgelegt werden, daß das Dichtungsband optimal in dem Längsschlitz gehalten ist. Schließlich kann die Abnutzung des Dichtungsbandes verringert werden, weil dieses beim Ein- und Ausführen in den bzw. aus dem Längsschlitz lediglich noch einer geringen Deformation unterliegt.The separate profile element arranged in the longitudinal slot forms a latching device with which the section of the sealing tape engaging in the longitudinal slot can be latched. The latching effect can be set largely independently of the specific design of the sealing tape by suitable design and dimensioning of the profile element. In addition, it is possible to create a family of linear actuators for different pressures, working strokes and working speeds using a uniform basic semi-finished product for the guide tubes. Any necessary deviations with regard to the holding force of the sealing tape can be taken into account by a suitable design of the profile element used in each case. The sealing tape is primarily responsible for sealing the guide tube and can be optimized for this function with regard to the material selection. On the other hand, the separately provided profile element can be designed both in terms of its material selection and in terms of its geometric design so that the sealing tape is optimally held in the longitudinal slot. Finally, the wear of the sealing tape can be reduced because it is only subject to a slight deformation when it is inserted into and removed from the longitudinal slot.
Eine sichere Befestigung des Profilelements in dem Längsschlitz ergibt sich, wenn das Profilelement formschlüssig gehalten ist. Zusätzlich kann das Profilelement in dem Längsschlitz kraftschlüssig, d.h. beispielsweise durch Festklemmen oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels Klebstoffes gesichert sein. Außerdem ist es auch möglich, das Profilelement ausschließlich stoffschlüssig, z. Bsp. mittels Klebstoffes in dem Längsschlitz zu befestigen. Jedoch ist die formschlüssige Fixierung eine einfache und billige Lösung, durch die das Profilelement dauerhaft und zuverlässig gehalten ist.The profile element is securely fastened in the longitudinal slot if the profile element is held in a form-fitting manner. In addition, the profile element can be non-positively secured in the longitudinal slot, ie for example by clamping or cohesively, for example by means of an adhesive. In addition, it is also possible for the profile element to be cohesive, e.g. For example, to be fixed in the longitudinal slot by means of adhesive. However is the form-fitting fixation a simple and cheap solution, through which the profile element is held permanently and reliably.
Zur formschlüssigen Befestigung des Halteelements in dem Längsschlitz kann dieser an seiner Flanke mit wenigstens einer Nut versehen sein, in der das Profilelement mit einem Abschnitt sitzt. Die Montage des Profilelements an dem Führungsrohr erfolgt einfach durch Einlegen des Profilelements in die Nut. Entsprechend der Form des Profilelements kann die Nut sowohl rechteckig als auch dreieckig oder anderweitig geformt sein. Entscheidend ist in jedem Fall, daß das Profilelement bezogen auf die radiale Richtung des Führungsrohrs sicher gehalten ist. Zur Schaffung einer Rastverbindung zwischen dem Dichtungsband und dem mit dem Profilelement versehenen Führungsrohr kann das Dichtungsband an wenigstens einer der Flanke des Längsschlitzes zugewandten Seite eine Längsausnehmung aufweisen, die sich über die gesamte Länge des Dichtungsbandes erstreckt. Dieser Längsausnehmung ist ein an dem Profilelement vorgesehener Rastabschnitt zugeordnet, der über die Flanke des Längsschlitzes vorsteht. Wenn dieser Rastabschnitt in Richtung auf die Nut zu federnd gehalten ist, schnappt er in die Längsausnehmung des Dichtungsbandes ein, wenn dieses in dem Längsschlitz liegt. Wird das Dichtungsband nach innen aus dem Längsschlitz herausgezogen, federt der Rastabschnitt des Profilelements ein und gibt das Dichtungsband frei. Dieses unterliegt dabei keiner wesentlichen Verformung im Bereich seiner Längsausnehmung.For the form-fitting fastening of the holding element in the longitudinal slot, the latter can be provided on its flank with at least one groove in which the profile element sits with a section. The profile element is mounted on the guide tube simply by inserting the profile element into the groove. According to the shape of the profile element, the groove can be rectangular, triangular or otherwise shaped. It is crucial in any case that the profile element is held securely in relation to the radial direction of the guide tube. To create a snap connection between the sealing tape and the guide tube provided with the profile element, the sealing tape can have a longitudinal recess on at least one side facing the flank of the longitudinal slot, which extends over the entire length of the sealing tape. This longitudinal recess is assigned a latching section provided on the profile element, which protrudes beyond the flank of the longitudinal slot. If this locking section is held too resiliently in the direction of the groove, it snaps into the longitudinal recess of the sealing tape when it lies in the longitudinal slot. If the sealing tape is pulled inwards out of the longitudinal slot, the latching section of the profile element springs in and releases the sealing tape. This is not subject to any significant deformation in the area of its longitudinal recess.
Bei einer Ausführungsform weist das Profilelement einen ovalen Querschnitt auf und liegt in einer rechteckigen Nut. Dabei liegt das Profilelement mit seinen Flachseiten an zwei zueinander parallelen Seitenwänden der Nut an und ragt mit seinem runden Rastabschnitt in den Längsschlitz. Dieses Profilelement wird während des Rastvorganges in seinem Querschnitt deformiert. Der halbrunde oder kreisabschnittsförmige Rastabschnitt wird mehr oder weniger flach gedrückt und das Profilelement wird wenigstens etwas in die Nut eingedrückt. Eine derartige Deformation wird beispielsweise ermöglicht, wenn das Profilelement aus Moosgummi ist.In one embodiment, the profile element has an oval cross section and lies in a rectangular groove. The profile element lies with its flat sides against two mutually parallel side walls of the groove and projects with its round latching section into the longitudinal slot. This profile element is deformed in its cross section during the locking process. The semicircular or circular section-shaped locking section becomes more or less flat pressed and the profile element is at least slightly pressed into the groove. Such a deformation is made possible, for example, if the profile element is made of foam rubber.
Sowohl das vorstehend genannte, im Querschnitt ovale Profilelement als auch mögliche andere, wie beispielsweise in einer dreieckigen oder rechteckigen Nut liegende runde Profilelemente können auch aus einem dünnwandigen flexiblen Kunststoffschlauch gebildet sein.Both the aforementioned profile element, which is oval in cross-section, and possible other round profile elements, such as, for example, lying in a triangular or rectangular groove, can also be formed from a thin-walled flexible plastic tube.
Darüberhinaus ist es möglich, das Profilelement aus einem weniger flexiblen Kunststoff oder aus Metall herzustellen. So kann das Profilelement in der Nut bezüglich einer Richtung von dem Dichtungsband weg federnd gelagert sein. Eine Möglichkeit dazu ergibt sich, wenn an dem in der Nut sitzenden Abschnitt des Profilelements Federmittel vorgesehen sind. Diese Federmittel können sowohl eine Vielzahl von sich über die Länge des Profilelements voneinander beabstandeten, in der Nut liegenden Einzelfedern, wie Noppen oder ähnliches, sein. Jedoch ist es vorteilhaft, wenn die Federmittel sich an der Nut abstützende, an dem Profilelement vorgesehene Schenkel sind. Diese Schenkel bilden über die gesamte Länge des Profilelements verlaufende Lippen, die federn können. Dabei reicht schon ein geringer zulässiger Federhub der Schenkel aus, wenn die Federbewegung der Schenkel durch Schrägflächen in eine entsprechende Bewegung des Profilelements in die Nut bzw. aus der Nut heraus umgesetzt wird. Dies kann erreicht werden, indem die Schenkel an in der Nut vorgesehenen Anlageflächen anliegen, die einen sich auf die Flanke zu öffnenden Winkel einschließen, wobei die Schenkel in Spreizrichtung federnd vorgespannt sind. Dieses Profilelement kann sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall gefertigt sein.In addition, it is possible to produce the profile element from a less flexible plastic or from metal. Thus, the profile element can be resiliently mounted in the groove with respect to a direction away from the sealing tape. One possibility for this arises if spring means are provided on the section of the profile element seated in the groove. These spring means can be both a plurality of individual springs spaced apart from one another over the length of the profile element and lying in the groove, such as knobs or the like. However, it is advantageous if the spring means are legs that are supported on the groove and are provided on the profile element. These legs form lips that can spring over the entire length of the profile element. A small permissible spring stroke of the legs is sufficient if the spring movement of the legs is converted into a corresponding movement of the profile element into the groove or out of the groove by inclined surfaces. This can be achieved by the legs resting on contact surfaces provided in the groove, which enclose an angle that can be opened on the flank, the legs being resiliently prestressed in the direction of expansion. This profile element can be made of both plastic and metal.
Schließlich kann das Profilelement einen als federnde Zunge oder Lippe ausgebildeten Rastabschnitt aufweisen, der zwischen der Flanke und dem Dichtungsband angeordnet ist und der mit dem in der Nut sitzenden Abschnitt verbunden ist. Die für das Rasten erforderliche Federwirkung wird im wesentlichen durch eine Deformation der Zunge herbeigeführt. Die Zunge weist dabei Anlageflächen auf, die mit entsprechenden an dem Dichtungsband vorgesehenen Keilflächen in Berührung stehen. Die Neigung der Berührungs- und Keilflächen in Bezug auf die Flanke des Längsschlitzes bestimmt dabei die für das Ein- und Ausrasten des Dichtungsbandes erforderliche Kraft. Somit kann durch geeignete Festlegung der Neigung der Anlage- und Keilflächen die Rastkraft für das Ein- und Ausrasten jeweils gesondert eingestellt werden.Finally, the profile element can have a latching section designed as a resilient tongue or lip, which is arranged between the flank and the sealing strip and which is connected to the section seated in the groove. The spring action required for locking is essentially brought about by a deformation of the tongue. The tongue has contact surfaces which are in contact with corresponding wedge surfaces provided on the sealing strip. The inclination of the contact and wedge surfaces with respect to the flank of the longitudinal slot determines the force required for the sealing tape to snap in and out. Thus, by appropriately determining the inclination of the contact and wedge surfaces, the latching force for engaging and disengaging can be set separately.
Zur Befestigung des Profilelements können auch zwei Nuten vorgesehen sein, die zueinander parallel verlaufen und in denen das Profilelement mit entsprechenden Abschnitten sitzt. Die Nuten können dabei sowohl drei- oder rechteckig sein, als auch als randoffene Nuten an den Rändern der Flanke des Längsschlitzes vorgesehen sein. Jedenfalls ergibt sich die Möglichkeit einer sicheren, formschlüssigen Befestigung des Profilelements in dem Längsschlitz.To fasten the profile element, two grooves can also be provided, which run parallel to one another and in which the profile element sits with corresponding sections. The grooves can be both triangular or rectangular, and can also be provided as open-edge grooves on the edges of the flank of the longitudinal slot. In any case, there is the possibility of a secure, form-fitting attachment of the profile element in the longitudinal slot.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Profilelement die Flanken ganz abdeckt. In diesem Fall sind diese durch das Profilelement geschützt. Beispielsweise beschädigt der Steg, wenn er durch seitlichen Druck an das Profilelement angedrückt wird, die Flanken nicht. Das Profilelement bildet somit einen Anlaufschutz für die Flanken. Dieser Anlaufschutz kann auch schon dadurch sichergestellt werden, daß das Profilelement wenigstens einen ortsfest an der Flanke anliegenden Abschnitt aufweist, der bezogen auf die übrige Flanke erhaben ist. Wenn auch die Flanke nicht ganz abgedeckt ist, stellt doch der an dem Profilelement vorgesehene Abschnitt sicher, daß der Steg die nicht abgedeckten Teile der Flanke nicht berühren kann. Das ergibt einen zuverlässigen Anlaufschutz.It is particularly advantageous if the profile element completely covers the flanks. In this case, they are protected by the profile element. For example, the web does not damage the flanks when it is pressed against the profile element by lateral pressure. The profile element thus forms a tarnish protection for the flanks. This tarnish protection can also be ensured by the fact that the profile element has at least one portion which is fixedly attached to the flank and is raised in relation to the rest of the flank. Even if the flank is not completely covered, the section provided on the profile element ensures that the web cannot touch the uncovered parts of the flank. This results in reliable tarnish protection.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen kolbenstangenlosen Linearantrieb mit einem von einem Profilelement gehaltenen Dichtungsband in Seitenansicht und in einer teilweise aufgebrochenen und schematisierten Darstellung,
- Fig. 2
- den Linearzylinder nach Fig. 1 in Schnittdarstellung geschnitten entlang der Linie II-II,
- Fig. 3
- den Linearantrieb nach Fig. 2 mit im Bereiche seines Längsschlitzes vorgesehenen Profilelementen in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen, in ausschnittsweiser Darstellung und in vergrößertem Maßstab,
- Fig. 4
- den Linearantrieb nach Fig. 2 mit im Bereiche seines Längsschlitzes angeordneten Profilelementen in zwei weiteren Ausführungsformen,
- Fig. 5
- den Linearantrieb nach Fig. 2 mit im Bereiche seines Längsschlitzes angeordneten Profilelementen in zwei weiteren Ausführungsformen,
- Fig. 6
- den Linearantrieb nach Fig. 2, bei dem der Längsschlitz in seinen Flanken zwei Nuten aufweist, in denen ein die Flanke abdeckendes Profilelement gehalten ist, in zwei Ausführungsformen und in einer ausschnittsweisen schematisierten Darstellung,
- Fig. 7
- den Linearantrieb nach Fig. 2, bei dem das in einer Nut sitzende Profilelement eine federnde Zunge zur Halterung des Dichtungsbandes aufweist, in zwei Ausführungsformen und in ausschnittsweiser schematisierter Darstellung,
- Fig. 8
- den Linearantrieb nach Fig. 2, bei dem das in einer Nut sitzende Profilelement eine federnde Zunge zur Halterung des Dichtungsbandes aufweist, in zwei Ausführungsformen und in ausschnittsweiser schematisierter Darstellung,
- Fig. 9
- den Linearantrieb nach Fig. 2, bei dem das Profilelement in zwei parallel zueinander verlaufenden Nuten gehalten ist, und
- Fig. 10
- den Linearantrieb nach Fig. 2, bei dem das in zwei zueinander parallelen Nuten sitzende Profilelement die Flanke des Längsschlitzes ganz abdeckt, in zwei Ausführungsformen, wobei bei einer Ausführungsform eine zusätzliche, als Labyrinthdichtung ausgeführte Abdichtung vorgesehen ist.
- Fig. 1
- a rodless linear drive with a sealing strip held by a profile element in side view and in a partially broken open and schematic representation,
- Fig. 2
- 1 in a sectional view along the line II-II,
- Fig. 3
- 2 with profile elements provided in the area of its longitudinal slot in two different embodiments, in a sectional representation and on an enlarged scale,
- Fig. 4
- 2 with profile elements arranged in the region of its longitudinal slot in two further embodiments,
- Fig. 5
- 2 with profile elements arranged in the region of its longitudinal slot in two further embodiments,
- Fig. 6
- 2, in which the longitudinal slot has two grooves in its flanks, in which a profile element covering the flank is held, in two embodiments and in a partial schematic representation,
- Fig. 7
- 2, in which the profile element seated in a groove has a resilient tongue for holding the sealing tape, in two embodiments and in a partial schematic representation,
- Fig. 8
- 2, in which the profile element seated in a groove has a resilient tongue for holding the sealing tape, in two embodiments and in a partial schematic representation,
- Fig. 9
- 2, in which the profile element is held in two mutually parallel grooves, and
- Fig. 10
- 2, in which the profile element seated in two mutually parallel grooves completely covers the flank of the longitudinal slot, in two embodiments, one embodiment providing an additional seal designed as a labyrinth seal.
Der in Fig. 1 dargestellte Linearantriebsmodul ist ein kolbenstangenloser Linearantrieb 1, der ein Führungsrohr 2 aufweist, in dem ein gegen seine Wandung 3 abgedichteter Kolben 4 gleitend verschiebbar gelagert ist. Das Führungsrohr 2 ist jeweils endseitig mit Deckeln 5, 6 verschlossen, so daß der Kolben 4 mit seinen Stirnflächen 7, 8, der Wandung 3 und den Deckeln 5 zwei Kammern 9, 10 begrenzt, die mit Druckmittel, wie beispielsweise Preßluft beaufschlagbar sind.The linear drive module shown in FIG. 1 is a rodless
Das Führungsrohr 2 ist mit einem sich parallel zu seiner Längsachse 11 erstreckenden, die Wandung 3 durchsetzenden Langsschlitz 12 versehen, der durch zwei sich einander gegenüberliegende im Abstand parallel zueinander verlaufende Flanken 13, 14 begrenzt ist, die insbesondere aus der Fig. 2 und den folgenden Fig. ersichtlich sind.The
Der Längsschlitz 12 ist durch endseitig bei den Deckeln 5, 6 gehaltenes Dichtungsband 16 verschlossen, das mittels einer an der Wandung 3 des Führungsrohrs 2 anliegenden Dichtlippe 17 die Kammern 9, 10 bei dem Längsschlitz 12 abdichtet. Dabei stimmt die Wölbung der Dichtlippe 17 nach innen hin mit der Wölbung der Wandung 3 überein, so daß der Kolben 4 an der Dichtlippe 17 wie an der übrigen Wandung 3 abgedichtet sitzt. In einem mittleren Bereich des Kolbens 4 ist das Dichtungsband 16 von einer Führungseinrichtung 18 aus dem Längsschlitz 12 nach innen gezogen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in diesem Bereich ein gegabelter Steg 19 vorgesehen, der den Kolben 4 mit einem äußeren Abtrieb 20 verbindet und durch dessen Gabel das Dichtungsband 16 durchgeführt ist.The
In Fig. 3 sind zwei mögliche und hinsichtlich der Ausbildung des Längsschlitzes 12 und des Dichtungsbandes 16 unterschiedliche Ausführungsformen des Linearantriebs 1 im Ausschnitt dargestellt. Dabei ist sowohl in der Fig. 3, wie auch in den übrigen, nachfolgenden Figuren jeweils in der linken Hälfte der Fig. eine Ausführungsform und in der rechten Hälfte der Fig. eine weitere Ausführungsform dargestellt. Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß in jeder Flanke 13, 14 eine Nut 22 vorgesehen ist, in der ein Profilelement 24 gehalten ist. Bei allen Ausführungsformen stimmt der Querschnitt der in der Flanke 13 vorgesehenen Nut 22 mit dem Querschnitt der in der gegenüberliegenden Flanke 14 vorgesehenen Nut 22 überein.3 shows two possible embodiments of the
Um eine übersichtliche Bezugnahme zu ermöglichen, sind funktionsgleiche Teile und Abschnitte an unterschiedlichen Ausführungsformen des Linearantriebs 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen.To enable a clear reference, functionally identical parts and sections on different embodiments of the
Bei der in Fig. 3 links dargestellten Ausführungsform des Linearantriebs 1 ist die in der Flanke 13 vorgesehene Nut 22 rechteckig ausgebildet. Sie weist zwei zueinander parallele Seitenwände 23 auf, zwischen denen das im Querschnitt ovale Profilelement 24 gehalten ist. Das Profilelement 24 ist aus einem flexiblen Moosgummi hergestellt und weist einen in den Längsschlitz 12 ragenden Rastabschnitt 25 auf, der im Querschnitt im wesentlichen kreisabschnittsförmig ist.In the embodiment of the
Das mit einem im wesentlichen rechteckigen Abschnitt 26 in dem Längsschlitz 12 liegende Dichtungsband 16 weist an seiner bei der Flanke 13 liegenden Seite 27 eine Längsausnehmung 28 auf, die in ihrem Querschnitt mit dem Querschnitt des Abschnitts 26 übereinstimmt und somit ebenfalls kreisabschnittsförmig ist.The sealing
Bei dem insoweit beschriebenen Linearantrieb 1 ist durch das in der Längsausnehmung 28 liegende Profilelement 24 eine Rastverbindung zwischen dem Dichtungsband 16 und dem Führungsrohr ausgebildet. Das außerhalb des von dem Kolben 4 eingenommenen Bereiches liegende Dichtungsband 16 ist somit so weit in dem Längsschlitz 12 gehalten, daß die Dichtlippe 17 an der Wandung 3 anliegt und die Kammern 9, 10 somit dicht sind.In the
Darüberhinaus erbringt das Profilelement 24 einen gewissen Seitenanlaufschutz. Der Rastabschnitt 25 wirkt damit zugleich als Anlaufabschnitt 30, der den Steg daran hindet, an der Flanke 13 entlangzugleiten und diese zu beschädigen. Die Schutzwirkung ist jedoch zumindest bei einem durchgehend flach ausgebildeten Steg eher gering und von der Federwirkung des Profilelements 24 abhängig. Zur Verstärkung des Seitenanlaufschutzes kann der Steg 19 mit einem auf gleicher Höhe wie das Profilelement 24 liegenden Vorsprung versehen sein, der sich an dem Rastabschnitt 25 des Profilelementes 24 abstützt.In addition, the
Bei dem in Fig. 3 auf der rechten Bildhälfte dargestellten Ausschnitt des Linearantriebs 1 ist die Nut 22 in der Nähe ihrer Mündung 31 parallelflankig ausgebildet, wobei sie sich im Anschluß an den parallelflankigen Abschnitt von der Mündung 31 weg zunächst erweitert und dann wieder verengt. Somit bilden Abschnitte der Seitenwände 23 einander gegenüberliegende Anlageflächen 32, 33, die einen spitzen, sich zu der Mündung 31 hin öffnenden Winkel miteinander einschließen.In the section of the
In diese Nut 22 ist das Profilelement 24 eingesetzt, dessen Rastabschnitt 25 hier trapezförmig ist. An dem in der Nut 22 sitzenden Abschnitt dieses Profilelements 24 sind zwei miteinander einen spitzen Winkel einschließende Schenkel 36, 37 vorgesehen, die federnd ausgebildet sind und an den entsprechenden Anlageflächen 32, 33 der Nut 22 anliegen.In this
Das Profilelement 24 ist aus einem federnden Kunststoff hergestellt, so daß die Schenkel 36, 37 beim Einschieben des Profilelements 24 in die Nut 22 zusammenfedern,und das Profilelement 24 auf seine in Fig. 3 dargestellte Ruhelage zu federnd vorspannen.The
Entsprechend der Querschnittsgestalt des Rastabschnitts 25 ist die in dem Dichtungsband 16 vorgesehene Längsausnehmung 28 bei dieser Ausführungsform des Profilelements in Übereinstimmung mit dem trapezförmigen Rastabschnitt 25 ebenfalls trapezförmig.Corresponding to the cross-sectional shape of the latching
Bei dieser insoweit beschriebenen Ausführungsform wird die Rastwirkung zwischen dem Führungsrohr 2 und dem Dichtungsband 16 ebenfalls durch die Wirkung des Profilelements 24 sichergestellt. Im Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das als Rastglied dienende Profilelement 24 während des Rastvorgangs jedoch nicht im ganzen, sondern im wesentlichen lediglich bei seinen Schenkeln 36, 37 deformiert. Das Ausmaß der Deformation ist darüberhinaus geringer, so daß ein Kunststoff mit geringerer Nachgiebigkeit verwendet werden kann. Außerdem bietet auch dieses Profilelement 24 einen Seitenanlaufschutz. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Steg mit einer seitlichen, sich an dem Profilelement 24 abstützenden Längsrippe versehen ist. Spätestens nämlich, wenn das Profilelement 24 ganz in die Nut 22 eingedrückt ist, so daß die Schenkel 36, 37 an deren Boden anliegen, ist das Profilelement 24 ein festes Widerlager für den Steg 19.In this embodiment described so far, the locking action between the
Bei dem in Fig. 4 links dargestellten Linearantrieb.1 weist das in einer hier trapezförmigen Nut 22 sitzende Profilelement 24 einen von dem Rastabschnitt 25 getrennten Anlaufabschnitt 30 auf. Der Rastabschnitt 25 ist dabei eine an dem Profilelement 24 ausgebildete federnde Zunge oder Lippe 41, die in Richtung auf das Dichtungsband 16 zu mit leichter Neigung gegen die Flanke 13 vorsteht. Im Zusammenwirken mit der Längsausnehmung 28, die bei dieser Ausführungsform relativ tief ist, ist somit eine Rastverbindung ausgebildet, wobei aufgrund der geringen Neigung der Lippe 41 gegen die Flanke 13 das Dichtungsband 16 mit geringer Kraft in den Längsschlitz 12 einführbar ist. Sobald die Lippe 41 in der Längsausnehmung 28 liegt, ist das Dichtungsband 16 in dem Längsschlitz 12 fest eingerastet, so daß, zur Herausführung des Dichtungsbandes 16 aus dem Längsschlitz 12 eine größere Kraft erforderlich ist.In the
Der separate Anlaufabschnitt 30 liegt an einem etwas zurückversetzten Bereich der Flanke 13 an und steht in den Längsschlitz 12 vor. Er ist dabei so bemessen, daß er an dem Abschnitt 26 des Dichtungsbandes 16 anliegt.The separate start-up
Bei dieser Ausführungsform wird mit dem Profilelement 24 ein besonders guter Anlaufschutz sichergestellt. Der Steg 19 legt sich, wenn er mit einer seitlichen Kraft beaufschlagt wird, an dem Anlaufabschnitt 30 oder genauer an seiner Anlauffläche 42 an, die im wesentlichen parallel zu der Flanke 13 angeordnet ist. Weil die Anlauffläche 42, bezogen auf die Flanke 13, vorsteht,und das Profilelement 24 insgesamt, insbesondere aber bei dem Anlaufabschnitt 30 aus relativ steifem Material besteht, kann der an der Anlauffläche 42 anliegende Steg 19 die Flanke 13 nicht berühren. Diese ist somit wirksam gegen Beschädigungen geschützt.In this embodiment, the
Das Dichtungsband 16 ist an seiner dem Kolben 4 zugewandten Innenseite gerade, d.h. plan ausgebildet. Deshalb wird es von dem unter dem Dichtungsband 16 durchlaufenden Kolben geringfügig verformt, d.h. nach außen gedrückt. Die Innenseite des Dichtungsbandes 16 nimmt dabei die Krümmung des Kolbens 4 an. Um eine entsprechende Bewegungsfreiheit sicherzustellen, ist die Längsausnehmung 28 relativ groß bemessen.The sealing
Das in Fig. 4 rechts dargestellte Ausführungsbeispiel des Linearantriebs 1 entspricht weitgehend dem in Fig. 3 links dargestellten. Der Unterschied liegt darin, daß das Profilelement 24 einen im wesentlichen runden Querschnitt und die Nut 22 einen quadratischen Querschnitt aufweisen. Darüber hinaus ist die Ausnehmung 28 wesentlich größer, so daß das Dichtungsband 16 im Ruhezustand lediglich mit einer Kante 43 an dem Profilelement 24 anliegt. Das Dichtungsband 16 ist auch hier, wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, an seiner Innenseite eben, so daß es von dem durchlaufenden Kolben 4 etwas nach außen gedrückt wird. Die Längsausnehmung 28 gewährt dabei eine entsprechende Bewegungsfreiheit des Dichtungsbandes 16.The embodiment of the
Ein, wenn auch eher gering ausgeprägter Seitenanlaufschutz, ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel sichergestellt, wenn an dem Steg 19 eine mit dem Profilelement 24 zusammenwirkende, d.h. an diesem anliegende Rippe vorgesehen ist.A side tarnish protection, albeit a little pronounced, is also ensured in this exemplary embodiment if, on the
Bei dem in Fig. 5 links dargestellten Linearantrieb 1 ist ein Profilelement 24 verwendet, das sowohl eine gute Rastwirkung wie auch einen guten Anlaufschutz sicherstellt. Der in der Nut 22 liegende Abschnitt 26 ist in Richtung der Flächennormalen der Flanke 13 verschiebbar gelagert. Der Rastabschnitt 25 ist kreisabschnittförmig und liegt in der entsprechend geformten Längsausnehmung 28. Von dem Rastabschnitt 25 aus erstreckt sich der federnd ausgebildete Anlaufabschnitt 30 von der Nut 22 über den an die Nut 22 angrenzenden Abschnitt der Flanke 13 und deckt diesen ab. Der in Ruhestellung schräg von dem Abschnitt 26 wegstehende Anlaufabschnitt 30 stützt sich an der Flanke 13 ab und drückt den Rastabschnitt 25 in Richtung auf das Dichtungsband 16 zu, so daß der Rastabschnitt 25 fest in der Längsausnehmung 28 liegt.In the
Das Ein- und Ausrasten des Dichtungsbandes 16 erfolgt in ähnlicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Außerdem ist durch den Anlaufabschnitt 30 ein Schutz der Flanke 13 gegen Beschädigung durch den Steg 19 sichergestellt, wenn dieser auf die Flanke 13 zu gedrückt wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Profilelement aus einem zähen und verschleißfesten Kunststoff hergestellt ist.The sealing
Bei dem in Fig. 5 rechts dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nut 22 mit Hinterschneidungen versehen. Im einzelnen weist die Nut 22 zwei in relativ großem Abstand parallel zueinander verlaufende Seitenwände auf, in die nochmals einander gegenüberliegende Nuten 22a, 22b mit jeweils rechteckigem Querschnitt eingebracht sind. Die Nuten 22a, 22b bilden mit ihren Seitenflächen einen dachartigen Boden 44 der Nut 22. Der Boden 44 weist dabei zwei Abschnitte auf, die in einem sich von der Nut 22 weg öffnenden stumpfen Winkel zueinander stehen. An diesen Abschnitten des Bodens 44 stützt sich das Profilelement 24 ab, das im Ruhezustand ein U-förmiger Streifen ist. Dieser liegt mit seinen Schenkeln in den Nuten 22a, 22b, wodurch er aufgespreizt ist. Das Profilelement 24 besteht aus einem flexiblen Material, wie beispielsweise Kunststoff oder auch einem federnden Blechstreifen. Durch seine Federwirkung wird das Profilelement 24 etwas aus der Mündung 31 der Nut 22 herausgedrückt, so daß es mit seinem Rastabschnitt 25 aus dieser hervorsteht.In the embodiment shown on the right in FIG. 5, the
Auch bei dieser Ausführungsform wird ein Rasteffekt zwischen dem Dichtungsband 16 und dem Führungsrohr 2 sowie ein Anlaufschutz wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erreicht.In this embodiment, too, a latching effect between the sealing
In der Fig. 6 sind weitere Ausführungsbeispiele dargestellt, wobei bei der links dargestellten Ausführungsform zusätzlich zu der Nut 22 eine zweite randoffene Nut 45 vorgesehen ist, die an der der Nut 22 gegenüberliegenden Seite der Flanke 13 angeordnet ist. Das Profilelement 24 weist zwei in den Nuten 22, 45 liegende Abschnitte 26, 46 auf, die durch den Anlaufabschnitt 30 miteinander elastisch verbunden sind. Der Anlaufabschnitt 30 verdeckt dabei die gesamte Flanke 13. Im Ruhezustand schließen der Abschnitt 26 mit dem Anlaufabschnitt 30 einen stumpfen und der in der randoffenen Nut 45 liegende Abschnitt 46 mit dem Anlaufabschnitt 30 miteinander einen spitzen Winkel ein. Dadurch steht der Anlaufabschnitt 30 bei der randoffenen Nut 45 in Richtung auf das Dichtungsband 16 elastisch vor, wobei er zugleich den Rastabschnitt 25 bildet.6 shows further exemplary embodiments, in the case of the embodiment shown on the left, in addition to the
Die Seite 27 des Dichtungsbandes 16 ist gegen die Flanke 13 geneigt und geht oberhalb des Anlaufabschnittes 30 mit einer Stufe 47 zu einer größeren Breite über. Die geneigte Seite 27 und die Stufe 47 begrenzen gemeinsam die Längsausnehmung 28, in der der Anlaufabschnitt 30 liegt.The
Wegen der kompletten Abdeckung der Flanke 13 durch den Anlaufabschnitt 30 wird bei dieser Ausführungsform ein besonders guter Anlaufschutz erreicht.Because the
Zusätzlich kann, beispielsweise um die Abdichtung des Dichtungsbandes zu verbessern, auf der Anlauffläche 42 des Anlaufabschnittes eine längs verlaufende, im Querschnitt halbrunde Rippe 48 vorgesehen sein, die in einer entsprechenden, in der Seite 27 des Dichtungsbandes 16 vorgesehenen Längsrille 49 liegt.In addition, for example in order to improve the sealing of the sealing tape, a
Die in Fig. 6 rechts dargestellte Ausführungsform stimmt weitgehend mit der links dargestellten überein, wobei die Seite 27 des Dichtungsbandes 16 jedoch parallel zu der Flanke 13 des Längsschlitzes 12 verläuft. Nach außen hin schließt das Dichtungsband 16 glatt mit dem Führungsrohr 2 und dem in der randoffenen Nut 45 liegenden Abschnitt 46 des Profilelements 24 ab. Die Rastwirkung wird hier im wesentlichen durch das Zusammenwirken der Rippe 48 mit der Längsrille 49 hervorgerufen.The embodiment shown on the right in FIG. 6 largely corresponds to that shown on the left, the
Der in Fig. 7 links dargestellte Linearantrieb 1 ist mit dem in Fig. 5 links dargestellten weitgehend baugleich, wobei der Anlaufabschnitt 30 flach an der Flanke 13 anliegt. Das ansonsten im Querschnitt ein Winkelprofil definierende Profilelement 24 ist in der rechteckigen Nut 22 formschlüssig gehalten und bezüglich des Führungsrohres 2 im wesentlichen ortsfest. Die Rastwirkung wird durch die hier sehr kurz ausgebildete Rastlippe 42 hervorgerufen, die mit einer Rastnase 50 in der in dem Dichtungsband 16 vorgesehenen Längsrille 49 liegt.The
Wegen der nahezu vollständigen Abdeckung der Flanke 13 durch das Profilelement 24 wird ein guter Anlaufschutz erreicht, wobei die erzielbare Rastwirkung durch eine entsprechende Auslegung der Lippe 41 variierbar ist.Because the
Bei dem in Fig. 7 rechts dargestellten Linearantrieb 1 ist an dem in der rechteckigen Nut 22 liegenden Profilelement 24 eine Biegefeder 51 ausgebildet, deren erster Schenkel 52 an der etwas zurückversetzten Flanke 13 satt anliegt und deren anderer Schenkel durch die Lippe 41 gebildet ist, die mit dem Schenkel 52 an der Außenseite des Linearantriebes 1 durchgehend verbunden ist.In the
Weitere, sowohl einen Anlaufschutz als auch eine Rastfunktion sicherstellende Ausführungsformen des Linearantriebs 1 sind in Fig. 8 dargestellt. Das Profilelement 24 liegt in der hier im Querschnitt dreieckig ausgebildeten Nut 22 in der der ebenfalls dreieckige Abschnitt 26 sitzt. Dieser kann sowohl, wie dargestellt, voll ausgebildet, als auch mit einer Längsnut versehen sein, die die Elastizität des Abschnittes 26 erhöht. Der Anlaufabschnitt 30 und die Lippe 41 sind hier an einander gegenüberliegenden Seiten des Abschnittes 26 angeordnet.Further embodiments of the
Jedoch kann die Lippe 41 auch, wie es in Fig. 8 rechts dargestellt ist, direkt mit dem Anlaufabschnitt 30 elastisch verbunden sein.However, as is shown on the right in FIG. 8, the
Eine weitere Ausführungsform ist in der linken Hälfte der Fig. 9 dargestellt. Hier ist die randoffene Nut 45 an ihrer an die Flanke 13 grenzenden Seite mit einem längs verlaufenden Vorsprung 53 versehen, so daß sich, von dem Längsschlitz 12 her gesehen, in der Nut 45 eine Hinterschneidung ergibt. Das Profilelement 24 liegt in beiden Nuten 22, 45 an und fluchtet sowohl mit der Außenseite des Führungsrohres 2 als auch mit der äußeren Seite des Dichtungsbandes 16. Von dem durch die Nuten 22, 45 ortsfest gehaltenen Abschnitt des Profilelements erstreckt sich die Lippe oder Zunge 41 in Richtung auf den Kolben 4 zu in etwa radialer Richtung. Die Lippe 41 liegt dabei nicht an der Flanke 13 an, sondern steht von dieser in dem Längsschlitz 12.Another embodiment is shown in the left half of FIG. 9. Here, the edge-
Die Lippe 41 ist endseitig mit der sich über deren gesamte Länge erstreckenden Rastnase 50 versehen, die in der hier rillenförrnigen Längsausnehmung 28 liegt, wodurch das Dichtungsband 16 mit dem Führungsrohr 2 verrastet ist. Der Anlaufschutz wird hier durch den sich zwischen den Nuten 22, 45 erstreckenden Anlaufabschnitt 30 sichergestellt.The end of the
Der in Fig. 9 rechts dargestellte Linearantrieb 1 stimmt mit dem links dargestellten weitgehend überein, wobei auf die Hinterschneidung in der randoffenen Nut 45 verzichtet worden ist. Außerdem ist die flexible Lippe 41 gewölbt ausgebildet, so daß sie sich mit ihrem freien Ende an der Flanke 13 abstützt. Sie ist in den Längsschlitz 12 vorgewölbt, wobei dieser vorstehende Abschnitt den hier etwa kreisabschnittförmigen Rastabschnitt 25 bildet.The
Bei den in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispielen des Linearantriebs 1 ist durch eine Hinterschneidung in der randoffenen Nut 45 eine besonders sichere Befestigung des Profilelements 24 sichergestellt. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die Nut 22 ebenfalls als randoffene Nut ausgebildet. Von dem in der Nut 45 liegenden Abschnitt des Profilelements 24 erstreckt sich der federnd ausgebildete Anlaufabschnitt 30 in Richtung auf die randoffene Nut 22, in die er mit einem kurzen Abschnitt eingreift. Der Anlaufabschnitt 30 ist federnd von der Flanke 13 weg vorgespannt, so daß sich für den trapezförmig ausgebildeten, in dem Längsschlitz liegenden Abschnitt des Dichtungsbandes 16 eine Rastwirkung ergibt. Außerdem wird ein guter Anlaufschutz erreicht.In the exemplary embodiments of the
Bei dem in Fig. 10 rechts dargestellten Linearantrieb 1 weist das Profilelement 24 an dem in der Nut 45 liegenden Abschnitt 46 eine nach außen hin geöffnete Dichtnut 60 auf. Die Dichtnut 60 bildet mit einem an einem Abdeckband 61 oder einem Schlitten vorgesehenen Vorsprung eine Labyrinthdichtung. Damit wird eine zusätzliche verbesserte Abdichtung des Linearantriebs 1 erreicht.In the
Das Profilelement 24 kann in jeder seiner Ausführungsformen als Anlausschutzelement sowohl an druckmittelbetätigten Linearantrieben 1 als auch an solchen Linearantrieben verwendet werden, die über Zugmittel, Schraubspindelgetriebe oder Zahnstangen angetrieben sind.In each of its embodiments, the
Claims (21)
mit einem Führungsrohr, das einen durch seine Wandung führenden Längsschlitz aufweist und in dem ein Kolben in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist,
mit wenigstens einer das Führungsrohr endseitig verschließenden Verschlußeinrichtungen,
mit einem einen Abtrieb bildenden Steg, der mit dem Kolben verbunden ist und der den Längsschlitz durchgreift,
mit einem den Längsschlitz wenigstens in unter Druck stehenden Bereichen abdichtenden Dichtungsband, das endseitig bezüglich des Führungsrohres ortsfest gehalten ist und das wenigstens einen in dem Längsschlitz sitzenden Abschnitt aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein gesondertes, in dem Längsschlitz (12) angeordnetes Profilelement (24) vorgesehen ist,
das sich im wesentlichen entlang der Längserstreckung wenigstens einer Flanke (13) des Längsschlitzes (12) erstreckt und
das mit dem Dichtungsband (16) derart formschlüssig verbunden ist, daß
zwischen dem Dichtungsband (16) und dem Führungsrohr (2) eine Rastverbindung ausgebildet ist.linear actuator
with a guide tube which has a longitudinal slot leading through its wall and in which a piston is mounted so as to be displaceable in the longitudinal direction,
with at least one closure device closing the end of the guide tube,
with a web forming an output, which is connected to the piston and which extends through the longitudinal slot,
with a sealing tape which seals the longitudinal slot at least in areas under pressure, which is held stationary with respect to the end of the guide tube and which has at least one section seated in the longitudinal slot,
characterized in that
at least one separate profile element (24) arranged in the longitudinal slot (12) is provided,
which extends essentially along the longitudinal extent of at least one flank (13) of the longitudinal slot (12) and
which is so positively connected to the sealing tape (16) that
a locking connection is formed between the sealing tape (16) and the guide tube (2).
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