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Die
Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Linearantrieb,
mit einem einen linear verschiebbaren Kolben aufnehmenden Gehäuse,
das zwei stirnseitige Abschlusswände und eine sich dazwischen
erstreckende rohrförmige Umfangswand definiert, wobei wenigstens
eine Abschlusswand von der Bodenwand einer Abschlusskappe gebildet
ist, deren Seitenwand einen Längenabschnitt der Umfangswand definiert
und an die sich ein einen weiteren Längenabschnitt der
Umfangswand definierendes Rohrstück anschließt,
wobei die Abschlusskappe einen sich innen an ihrer Seitenwand und
an ihrer Bodenwand abstützenden, bezüglich der
Abschlusskappe axial unbeweglich fixierten Füllkörper
umschließt, der vorderseitig eine der Abschlusswand axial
vorgelagerte Aufprallfläche für den Kolben trägt.
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Bei
einem aus der
EP 0837248
B2 bekannten fluidbetätigten Linearantrieb dieser
Art besteht das Gehäuse aus einem Rohrstück und
zwei stirnseitig daran angesetzten Abschlusskappen, wobei in jeder
Abschlusskappe ein Füllkörper aufgenommen ist, der
an seiner dem Kolben des Linearantriebes zugewandten Vorderseite
ein Ringelement mit einer Aufprallfläche für den
Kolben trägt. Der Füllkörper ist an dem
Gehäuse axial unbeweglich gehalten, indem er radial in
eine von einer Aussparung der Abschlusswand und von der Stirnfläche
des Rohrstückes begrenzte Gehäuseausnehmung hineinragt.
In Verbindung damit verfügt das Rohrstück über
eine relativ große Wandstärke, was einen hohen
Materialbedarf mit entsprechend hohen Herstellungskosten zur Folge
hat wie auch ein relativ hohes Gewicht des Linearantriebes.
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Ein
Linearantrieb mit verringerter Wandstärke geht aus der
DE 10141560 C2 hervor.
Die bezüglich des Rohrstücks separate Abschlusswand
des Gehäuses besteht dort aus einem relativ dickwandigen
einstückigen Gehäusedeckel, der unmittelbar die Aufprallfläche
für den Kolben definiert. Wenn das Gehäuse des
Linearantriebes für Anwendungen in aggressiver Umgebung
aus hochwertigem Material zu bestehen hat, beispielsweise aus Edelstahl,
ist diese Bauform trotz des ansonsten fertigungsgünstigen Konzeptes
wegen des relativ hohen Materialbedarfes des Abschlussdeckels noch
immer relativ teuer.
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Ein
in der
DE 44 16 726
C2 beschriebener Linearantrieb ermöglicht zwar
verhältnismäßig dünne Wandstärken
des gesamten Gehäuses. Da es sich allerdings um ein durchweg
einstückiges Gehäuse handelt, ist die Herstellung
technologisch sehr anspruchsvoll und erfordert hohe Investitionskosten hinsichtlich
Fertigungsmaschinen und Personal.
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Eine
wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in
Verbindung mit einem Linearantrieb der eingangs genannten Art Maßnahmen vorzusehen,
die eine kostengünstigere Fertigung ermöglichen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass das Rohrstück
den Füllkörper, ohne sich daran axial abzustützen,
radial außen unter gleichzeitiger Zentrierung ein Stück
weit axial übergreift, wobei der Füllkörper
in dem axial hinter seiner Vorderseite liegenden Bereich an dem
Gehäuse fixiert ist.
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Auf
diese Weise wird das Rohrstück nicht mehr benötigt,
um den Füllkörper zu seiner gehäusefesten
Fixierung stirnseitig zu beaufschlagen. Die Befestigung des Füllkörpers
am Gehäuse geschieht jenseits seiner dem Kolben zugewandten
Vorderseite. Das Rohrstück kann folglich in seiner Wandstärke auf
ein für die Gewährleistung der erforderlichen Druckfestigkeit
ausreichendes Maß reduziert werden. Damit verbunden ist
eine Material- und Gewichtseinsparung. Das Einsparungspotential
ist besonders ausgeprägt, wenn das Gehäuse aufgrund
entsprechender Einsatzbedingungen aus hochwertigem Material wie
Edelstahl oder dergleichen zu bestehen hat. Als weiterer Effekt der
erfindungsgemäßen Befestigungsmaßnahmen
ist eine Verringerung der äußeren Abmessungen
des Linearantriebes bei gleichem Kolbendurchmesser festzustellen.
Bei gleichem Außendurchmesser des Gehäuses ist
im Vergleich zum Stand der Technik ein größerer
Kolbendurchmesser möglich, was höhere Betriebskräfte
zulässt. Schließlich kann auch noch auf die vereinfachte
Montage durch den Zentriereffekt des Füllkörpers verwiesen
werden.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Vorzugsweise
ist der Füllkörper ausschließlich an
der Abschlusskappe befestigt. Das Rohrstück nimmt in diesem
Fall an der gehäusefesten Fixierung des Füllkörpers
nicht teil. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage,
weil das Rohrstück in einfacher Weise an die zuvor bereits
zusammengefügte Baueinheit aus Abschlusskappe und Füllkörper
angebracht werden kann.
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Es
ist von Vorteil, wenn das Rohrstück, abgesehen von den
Zentriermaßnahmen, ohne Mitwirkung des Füllkörpers
ausschließlich an der Seitenwand der Abschlusskappe befestigt
ist. Hier bietet sich vor allem eine gasdichte Schweißverbindung
an, insbesondere eine Laser-Schweißverbindung. Von besonderem
Vorteil ist dies, wenn das Rohrstück und die damit zu verbindende
Abschlusskappe aus Edelstahl bestehen.
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Es
wäre prinzipiell möglich, den Füllkörper mit
der Abschlusskappe zu verkleben oder auf sonstige Weise formschlüssig
daran zu fixieren. Insbesondere aber auch vor dem Hintergrund einer
möglicherweise angestrebten lösbaren Verbindung,
empfiehlt sich eine Schraubverbindung zwischen diesen beiden Komponenten.
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Zur
Realisierung einer Schraubverbindung kann der Füllkörper
mindestens ein Gewindeloch aufweisen, über das er unter
Mitwirkung einer Befestigungsschraube mit der Abschlusskappe verschraubt
ist, wobei die Befestigungsschraube von außen her eingeschraubt
ist und sich über ihren Kopf an der Außenfläche
der Abschlusskappe abstützt. Hier ist eine direkte Abstützung
wie auch eine mittelbare Abstützung möglich. Eine
mittelbare Abstützung kommt insbesondere dann zum Einsatz,
wenn durch die Befestigungsschraube gleichzeitig eine zur externen
Befestigung des Linearantriebes dienende Halterung außen
an dem Gehäuse fixiert werden soll. Hier ist beispielsweise
an Halterungen zur Fußbefestigung oder zur schwenkbaren
Befestigung gedacht.
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Der
Füllkörper kann mittels nur einer oder auch gleichzeitig
mittels mehrerer Befestigungsschrauben an der zugeordneten Abschlusskappe
fixiert sein. Die Befestigungsschrauben sind hierbei insbesondere
axial eingeschraubt.
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Bei
einer Ausgestaltung des Linearantriebes als Arbeitszylinder mit
am Kolben angebrachter Kolbenstange wird wenigstens eine aus Abschlusskappe
und Füllkörper bestehende Baueinheit verschiebbar
von der Kolbenstange durchsetzt. Hier kann dann in vorteilhafter
Weise eine die Kolbenstange umschließende, als Hohlschraube
ausgebildete Befestigungsschraube zur gegenseitigen Fixierung von
Füllkörper und Abschlusskappe herangezogen werden. Diese
Hohlschraube kann dann gleichzeitig auch eine oder mehrere Komponenten
aus der Gruppe einer Gleitfläche, eines Dichtungsringes
und eines Abstreifringes tragen, die am Außenumfang der
Kolbenstange anliegen. Die Hohlschraube ist bevorzugt mit allen
dreien dieser Komponenten ausgestattet, wobei im Falle einer lösbaren
Schraubbefestigung ein rascher Austausch möglich ist, wenn
an einer der Komponenten ein Verschleiß auftritt.
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Durch
den Füllkörper hindurch verläuft zweckmäßigerweise
auch ein zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung des Kolbens dienender
Fluidkanal. Diesem ist außen am Gehäuse eine Anschlussöffnung
zugeordnet, an der über geeignete Anschlussmittel eine
zur Zu- und Abfuhr des Betätigungsfluides dienende Fluidleitung
anschließbar ist. Diese Anschlussmittel sind zweckmäßigerweise
nicht Bestandteil des Füllkörpers, sondern können
an einem die erforderliche Baulänge aufweisenden hülsenförmigen
Anschlusselement vorgesehen sein, das in einer Wanddurchbrechung
der Abschlusskappe gasdicht befestigt ist, beispielsweise durch
Anschweißen oder Anlöten. Auf diese Weise erübrigen
sich interne Abdichtungsmaßnahmen zwischen dem Füllkörper und
dem diesen umschließenden Gehäuse.
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Der
erfindungsgemäße Linearantrieb ermöglicht
eine Realisierung des gesamten Gehäuses mit ein und derselben
Wanddicke. Hierbei kann auf sehr dünnwandige Komponenten
zurückgegriffen werden, was ein erhebliches Einsparpotential
an Material und Gewicht bedeutet. Da der Füllkörper
zur Umgebung hin komplett abgeschirmt ist, kann er aus weniger hochwertigem
Material bestehen, beispielsweise aus einem Aluminiummaterial oder
einem Polymermaterial, insbesondere ein Kunststoffmaterial. Hierbei
lassen sich auch Materialien mit besonders geringem Gewicht verwenden.
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Besonders
vorteilhaft ist ein Aufbau des Linearantriebes, bei dem beide Abschlusswände
aus je einer in der erfindungsgemäßen Weise mit
einem Füllkörper ausgestatteten Abschlusskappe
bestehen, mit einem gesonderten Rohrkörper, der sich zwischen den
beiden Abschlusskappen erstreckt und beide Füllkörper
radial außen ein Stück weit axial übergreift.
Die Maßnahmen zur stirnseitigen Anbindung des Rohrstückes
können bei beiden Abschlusskappen identisch sein. Bei den
Befestigungsmaßnahmen zwischen Abschlusskappe und Füllkörper sind
unterschiedliche Realisierungsformen möglich, wobei beispielsweise
an der von einer Kolbenstange durchsetzten Stirnseite eine Schraubverbindung
mittels Hohlschraube möglich ist, während an der
entgegengesetzten Stirnseite eine andere Schraubbefestigung zum
Einsatz kommt, beispielsweise unter gleichzeitiger Anbringung einer
Halterung zur externen Befestigung des Linearantriebes.
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Die
Abschlusskappe kann, insbesondere wenn sie aus Metall besteht, besonders
kostengünstig durch ein Drückverfahren oder ein
Tiefziehverfahren hergestellt werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht schräg von vorne einer bevorzugten
Ausführungsform des fluidbetätigten Linearantriebes,
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2 den
Linearantrieb aus 1 in einer perspektivischen
Ansicht schräg von hinten,
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3 eine
Seitenansicht des Linearantriebes, im Bereich der Befestigungsmaßnahmen
zwischen Abschlusskappe und Füllkörper, teilweise
aufgebrochen,
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4 einen
teilweise ausgebrochenen Längsschnitt durch den Linearantrieb
gemäß Schnittlinie IV-IV aus 2,
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5 eine
Vorderansicht des Linearantriebes mit Blickrichtung gemäß Pfeil
V aus 1 und
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6 eine
Rückansicht des Linearantriebes mit Blickrichtung gemäß Pfeil
VI aus 2.
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Der
insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Linearantrieb
wird fluidisch betrieben, wobei als Antriebsmedium sowohl ein flüssiges
als auch ein gasförmiges Medium in Frage kommt. Bevorzugt
wird Druckluft verwendet.
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Der
Linearantrieb 1 verfügt über ein längliches
Gehäuse 2, das über eine vordere und
eine hintere Abschlusswand 3, 4 verfügt,
sowie über eine sich dazwischen axial erstreckende rohrförmige
Umfangswand 5. Zweckmäßigerweise ist
das Gehäuse 2 insgesamt zylindrisch gestaltet,
und zwar insbesondere kreiszylindrisch.
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Im
Innern des Gehäuses 2 befindet sich ein in Richtung
der Längsachse 6 des Gehäuses 2 linear verschiebbarer
Kolben 7, der mit einem außerhalb des Gehäuses 2 zugänglichen
Abtriebsteil 8 bewegungsgekoppelt ist. Bevorzugt handelt
es sich bei dem Abtriebsteil 8 um eine Kolbenstange 8a,
die die vordere Abschlusswand 3 nach außen hin
durchsetzt und deren außerhalb des Gehäuses 2 liegender
Abschnitt mit einem Außengewinde 12 oder sonstigen Befestigungsmitteln
versehen ist, an denen sich eine zu bewegende oder zu positionierende
Komponente, beispielsweise ein Teil einer Maschine, lösbar
anbringen lässt.
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Der
Kolben 7 liegt gleitverschieblich an einer von der Innenfläche
der Umfangswand 5 definierten Kolbenlauffläche 13 an
und ist an seiner äußeren Peripherie mit umlaufenden
Dichtungsmitteln 14 ausgestattet, die durch Kontakt mit
der Kolbenlauffläche 13 zwei vom Kolben axial
abgeteilte vordere und hintere Arbeitskammern 15, 16 fluiddicht
voneinander abtrennen.
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In
jede Arbeitskammer 15, 16 mündet ein das
Gehäuse 2 durchsetzender Fluidkanal 17, 18, der über
eine Anschlussöffnung 19 zur Außenfläche des
Gehäuses 2 ausmündet, an der über
geeignete Anschlussmittel 22 eine schematisch angedeutete Fluidleitung 21 lösbar
angeschlossen werden kann.
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Mittels
gesteuerter Zufuhr und Abfuhr eines Antriebsfluides durch die Fluidkanäle 17, 18 hindurch kann
der Kolben 7 und mithin das mit diesen bewegungsgekoppelte
Abtriebsteil 8 zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten
Linearbewegung 23 in Achsrichtung der Längsachse 6 angetrieben
werden.
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Das
Gehäuse 2 setzt sich aus nur drei Komponenten
zusammen. Es sind dies eine vordere Abschlusskappe 24,
eine rückseitige Abschlusskappe 25 und ein diesbezüglich
separates, sich dazwischen erstreckendes Rohrstück 26.
Die Abschlusskappen 24, 25 sind napf- oder becherförmig
gestaltet, mit je einer die zugeordnete vordere oder hintere Abschlusswand 3, 4 bildenden,
sich quer zur Längsachse 6 erstreckenden Bodenwand 27 und
einer sich daran, insbesondere über einen gekrümmten Übergangsabschnitt,
anschließenden ring- oder hülsenförmigen
Seitenwand 28.
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Der
Durchmesser des Rohrstückes 26 entspricht zweckmäßigerweise
demjenigen der Seitenwand 28. Mit seinen beiden Stirnflächen
ist das Rohrstück 26 jeweils stumpf an die zugewandte
Stirnfläche der Seitenwand 28 der sich anschließenden
vorderen beziehungsweise rückwärtigen Abschlusskappe 24, 25 angesetzt.
Die Wandstärke der Abschlusskappen 24, 25 und
des Rohrstückes 26 ist zweckmäßigerweise
durchweg die gleiche, wobei auf eine relativ dünnwandige
Gestaltung zurückgegriffen wird. Beim Ausführungsbeispiel
liegt die Wandstärke im Bereich von 1,8 mm, bei einem Kolbenaußendurchmesser
von etwa 125 mm. Als Material für die Abschlusskappen 24, 25 und
das Rohrstück 26 wird zweckmäßigerweise
ein hochwertiges Metall eingesetzt, insbesondere Edelstahl. Das
Rohrstück 26 kann in jeder gewünschten
Länge aus Rohr-Meterware abgelängt werden. Die
Abschlusskappen 24, 25 können kostengünstig
durch Tiefziehen oder Drücken gefertigt werden.
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Die
Verwendung von Edelstahl ermöglicht einen Einsatz in einer
Umgebung, in der aggressive Medien anfallen. Dies gilt beispielsweise
für Anwendungsfelder in der Pharma- und Nahrungsmittelindustrie,
wo Linearantriebe regelmäßig aggressiven Reinigungsmedien
ausgesetzt werden. Für die Kolbenstange 8a wird
aus dem gleichen Grund insbesondere Edelstahl, also ein nichtrostender
Stahl, verwendet.
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Die
Umfangswand 5 des Gehäuses 2 wird gemeinsam
von dem Rohrstück 26 und den hülsen- oder
ringförmigen Seitenwänden 28 der beiden
Abschlusskappen 24, 25 definiert. Die Kolbenlauffläche 13 befindet
sich hierbei ausschließlich an dem Rohrstück 26.
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Die
von Hause aus separaten Gehäusekomponenten 24, 25, 26 sind
fest und insbesondere unlösbar miteinander verbunden.
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Diese
Verbindung geschieht insbesondere durch eine gasdichte Schweißverbindung 32 in
dem ringförmigen Stoßbereich der Komponenten.
Es handelt sich insbesondere um eine Laser-Schweißverbindung,
bei der die Komponenten ohne externe Zufuhr von Schweißmaterial
ringsum gasdicht zusammengefügt sind.
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Im
Innern des Gehäuses 2 befinden sich ein von der
vorderen Abschlusskappe 24 umschlossener vorderer Füllkörper 33 sowie
ein von der rückseitigen Abschlusskappe 25 umschlossener
rückseitiger Füllkörper 34.
Die Füllkörper 33, 34 stützen
sich an der zugeordneten Bodenwand 27 in axialer Richtung
und an der zugeordneten Seitenwand 28 in radialer Richtung
ab. Jeder Füllkörper 33, 34 besteht
aus einem bezüglich des Gehäusematerials kostengünstigeren und
vorzugsweise auch leichteren Material. Exemplarisch handelt es sich
um ein Aluminiummaterial oder um ein Polymermaterial, insbesondere
ein Kunststoffmaterial.
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Die
in Richtung der Längsachse 6 gemessene Länge
jedes Füllkörpers 33, 34 ist
etwas größer als die in der gleichen Richtung
gemessene Tiefe der zugeordneten Abschlusskappe 24, 25.
Somit ragt jeder Füllkörper 33, 34 mit
einem Maß "x" an der der Bodenwand 27 entgegengesetzten
Seite aus der Abschlusskappe 24, 25 heraus und
ein Stück weit in das sich dort anschließende
Rohrstück 26 hinein. Dieser überstehende
Längenabschnitt des Füllkörpers 33, 34 ist
in seinen Abmessungen quer zur Längsachse 6 so
ausgebildet, dass er bezüglich des ihn radial außen
ein Stück weit axial übergreifenden Rohrstückes 26 eine
Zentrierfunktion ausübt. Schon bevor also beim Zusammenfügen
des Gehäuses 2 die Schweißverbindungen 32 gesetzt
werden, kann auf diese Weise ohne komplizierte Zentriermaßnahmen
eine zentrierte und mithin exakt koaxiale Ausrichtung zwischen den
Abschlusskappen 24, 25 und dem Rohrstück 26 erzielt
werden.
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Die
Füllkörper 33, 34 bilden die
mechanische Begrenzung der Arbeitskammern 15, 16 an
der dem Kolben 7 axial gegenüberliegenden Seite.
Die dem Kolben 7 axial zugewandte Vorderseite jedes Füllkörpers 33, 34 trägt
eine Aufprallfläche 35, an der der Kolben 7 zur
Definition seiner Endlage bei seiner Linearbewegung 23 aufprallt.
Die Aufprallfläche 35 kann an einem separaten,
an dem bevorzugt einstückigen Füllkörper 33, 34 angeordneten
Aufprallkörper vorgesehen sein, beispielsweise ein an dem
Füllkörper 33, 34 befestigtes
Pufferelement. Beim Ausführungsbeispiel ist sie allerdings
unmittelbar von der vorderen Stirnfläche des betreffenden
Füllkörpers 33, 34 gebildet.
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Jeder
Füllkörper 33, 34 ist bezüglich
der zugeordneten Abschlusskappe 24, 25 axial unbeweglich
fixiert. Sämtliche hierzu vorhandenen Befestigungsmaßnahmen
befinden sich in demjenigen Bereich des Füllkörpers 33, 34,
der sich zur zugeordneten Bodenwand 27 hin an die vorliegend
unmittelbar von der Aufprallfläche 35 gebildete
Vorderseite des Füllkörpers 33, 34 anschließt.
Die Befestigungsmaßnahmen sind ausschließlich
auf diesen Bereich beschränkt, insbesondere wird die dem
Kolben 7 zugewandte vordere Stirnfläche des Füllkörpers 33, 34 nicht
zur gehäusefesten Fixierung herangezogen.
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Bevorzugt
ist jeder Füllkörper 33, 34 ausschließlich
an der ihn umschließenden Abschlusskappe 24, 25 befestigt.
Das Rohrstück 26 ist an dieser Befestigung nicht
beteiligt. Die axial feste Verbindung zwischen dem Rohrstück 26 und
den Füllkörpern 33, 34 ergibt
sich allein aus der festen Verbindung zwischen Rohrstück 26 und
Abschlusskappe 24, 25, wobei an Letzterer der
jeweils zugeordnete Füllkörper 33, 34 fixiert
ist.
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Beim
Zusammenbau des Linearantriebes 1 werden zunächst
unter jeweiliger Bildung einer Baueinheit die zueinander gehörenden
Abschlusskappen 24, 25 und Füllkörper 33, 34 zusammengesetzt
und axial fest miteinander verbunden. Anschließend wird das
Rohrstück 26 auf die axial über die Seitenwände 28 überste henden
Längenabschnitte der Füllkörper 33, 34 aufgesteckt
und dann fest mit der Seitenwand 28 verbunden. Letzteres
geschieht allerdings erst, nachdem zuvor die Baueinheit aus Kolben 7 und
Abtriebsteil 8 eingesetzt wurde.
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Es
wäre prinzipiell möglich, eine stoffschlüssige
Verbindung zwischen jeder Abschlusskappe 24, 25 und
dem in diese eingesetzten Füllkörper 33, 34 vorzusehen.
Beispielsweise könnten die Komponenten miteinander verklebt
oder verschweißt werden.
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Vorgezogen
wird allerdings eine auch auf Formschluss basierende Befestigung,
die eine rationellere Fertigungsmethode verspricht. Dies ist beim Ausführungsbeispiel
der Fall. Hier ist jeder Füllkörper 33, 34 durch
in ihn eingreifende, sich an der zugeordneten Abschlusskappe 24, 25 abstützende
Befestigungsmittel 36 an der zugeordneten Abschlusskappe 24, 25 festgelegt.
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Auf
dieser Basis wäre es beispielsweise denkbar, den Füllkörper 33, 34 im
Rahmen einer Sickenverbindung an der ihn peripher umschließenden Seitenwand 28 zu
fixieren.
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Hiervon
abweichend sieht das Ausführungsbeispiel eine Schraubverbindung
vor. Als Befestigungsmittel 36 ist mindestens eine Befestigungsschraube 37 vorgesehen,
die mit einem Gewindeschaft 39 von außen her durch
eine Wanddurchbrechung 38 der Wandung der Abschlusskappe 24, 25 hindurchgeführt
und in ein mit dieser Wanddurchbrechung 38 fluchtendes,
ein Innengewinde aufweisendes Gewindeloch 42 des Füllkörpers 33, 34 eingeschraubt
ist. An der Außenfläche der Abschlusskappe 24, 25 stützt
sich die Befestigungsschraube 37 mit einem bezüglich
des Gewindeschafts 39 breiteren Kopf 40 ab.
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Das
Gewindeloch 42 verläuft zweckmäßigerweise
axial, in der Achsrichtung der Längsachse 6, wobei
die Befestigungsschraube 37 die Bodenwand 27 durchsetzt.
Die Seitenwand 28 wird für diese Art Schraubverbindung
nicht benötigt. Die Befestigungsmittel 36 sind
ohne Mitwirkung der Seitenwand 28 ausschließlich
zwischen der Abschlusswand 3, 4 und dem zugeordneten
Füllkörper 33, 34 wirksam.
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Im
Bereich der Gehäusevorderseite kann in vorteilhafter Weise
die von der Kolbenstange 8a durchsetzte zentrale Durchbrechung 45 des
vorderen Füllkörpers 33 mit einem Innengewinde
versehen und als Gewindeloch 42 ausgebildet sein. Als Befestigungsschraube 37 kommt
hier eine Hohlschraube 37a zum Einsatz, die koaxial auf
die Kolbenstange 8a aufgesteckt und durch die zugeordnete
Wanddurchbrechung 38 hindurch in die Durchbrechung 45 des vorderen
Füllkörpers 33 eingeschraubt ist.
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In
vorteilhafter Weise fungiert die Hohlschraube 37a gleichzeitig
als Träger für eine zur Lagerung der Kolbenstange 8a dienende
Gleitlagerfläche 46, einen einen Fluidaustritt
aus der vorderen Arbeitskammer 15 verhindernden Dichtungsring 47 und einen
ein Eindringen von Verunreinigungen verhindernden Abstreifring 48.
Diese drei Komponenten umschließen die Kolbenstange 8a jeweils
koaxial und liegen an deren Außenumfang gleitverschieblich an.
Dichtungsring 47 und Abstreifring 48 können
in einem kombinierten Dichtungs- und Abstreifring vereinigt sein.
Die Gleitlagerfläche 46 kann Bestandteil einer
in der Hohlschraube 37a fixierten Gleitlagerbüchse
sein.
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Tritt
an einer oder mehreren dieser Komponenten ein Verschleiß auf,
kann durch Auswechseln der Hohlschraube 37a für
einen raschen Ersatz gesorgt werden.
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Es
ist möglich, die vorgenannten Komponenten nur teilweise
in der Hohlschraube 37a vorzusehen und im Übrigen
zum beispiel im zugeordneten Füllkörper 33.
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Ein
um den Gewindeschaft 39 der Hohlschraube 37a herum
angeordneter Dichtungsring 52 kooperiert mit der Innenfläche
der Durchbrechung 45 und verhindert einen unerwünschten
Fluidaustritt.
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Rückseitig
am Linearantrieb 1 sind, um die Längsachse 6 herum
verteilt, mehrere Gewindelöcher 42 mit axialer
Erstreckung in dem rückseitigen Füllkörper 34 ausgebildet,
in die jeweils eine von einer Standardschraube gebildete Befestigungsschraube 37 eingeschraubt
ist. Beispielhaft sind vier Befestigungsschrauben 37 vorhanden,
die in den Eckbereichen eines gedachten Quadrates platziert sind,
dessen Zentrum auf der Längsachse 6 liegt.
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Diese
vorgenannten vier rückseitigen Befestigungsschrauben 37 können
auch eine Mehrfachfunktion ausüben, indem mit ihnen zusätzlich
eine zur externen Befestigung des Linearantriebes 1 geeignete
Halterung 53 außen mit der Bodenwand 27 der rückseitigen
Abschlusskappe 25 fest verspannt ist. Die Befestigungsschrauben 37 durchsetzen
eine Grundplatte der Halterung 53 und stützen
sich mit ihren Köpfen 40 daran ab.
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Bei
der Halterung 53 handelt es sich exemplarisch um einen
sogenannten Schwenkflansch, der eine schwenkbare Lagerung des Linearantriebes 1 ermöglicht.
Alternativ könnte aber auch eine anders gestaltete Halterung 53 angebracht
werden, beispielsweise ein sogenanntes Fußbefestigungsteil, mit
dem sich eine starre Befestigung an einer externen Komponente durchführen
lässt.
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Um
Befestigungsschnittstellen für Halterungen und/oder für
eine direkte externe Befestigung zu definieren, können
in jedem Füllkörper 33, 34 auch Gewindelöcher 42 mit
fluchtenden Wanddurchbrechungen 38 vorhanden sein, die
nicht originär zur festen Verbindung zwischen Abschlusskappe 24, 25 und
Füllkörper 33, 34 dienen. In 1 ist
dies strichpunktiert im Bereich der Bodenwand 27 der vorderen Abschlusskappe 24 angedeutet,
und zwar in bevorzugt gleichmäßiger Verteilung
um die zentrale Durchbrechung 45 herum.
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Verfügt
die Abschlusskappe 24, 25 über einen
kreisförmigen Querschnitt und ist der zugeordnete Füllkörper 33, 34 ebenfalls
kreisförmig konturiert, besteht auch die Möglichkeit,
am Innenumfang der Seitenwand 28 und am Außenumfang
des Füllkörpers 33, 34 zueinander
komplementäre Gewinde auszubilden, die es ermöglichen,
den Füllkörper 33, 34 ohne gesonderte
Befestigungsschrauben direkt in die Abschlusskappe 24, 25 einzuschrauben.
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Die
von den Anschlussöffnungen 19 ausgehenden Fluidkanäle 17, 18 durchsetzen
den zugeordneten Füllkörper 33, 34 und
münden zu dessen dem Kolben 7 zugewandter Vorderseite 35 aus.
Somit verläuft jeder Fluidkanal 17, 18 teils
in einem Füllkörper 33, 34 und
teils durch die zugeordnete Seitenwand 28 hindurch. Bevorzugt
ist die oben erwähnte Anschlussöffnung 19 in einem
hülsenförmigen Anschlusselement 54 ausgebildet,
das in eine Wanddurchbrechung 55 der Seitenwand 28 eingesetzt
und dort dicht befestigt ist, beispielsweise durch eine gasdichte
stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweißverbindung
oder eine Lötverbindung. An diesem Anschlusselement 54 sind
auch die Anschlussmittel 22 angeordnet, beispielsweise
in Gestalt eines Innengewindes, wie abgebildet, oder auch in Gestalt
einer nicht weiter gezeigten Steckanschlussvorrichtung.
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Zwischen
jeder Bodenwand 27 und dem zugeordneten Füllkörper 33, 34 befindet
sich eine sämtliche in dieser Bodenwand 27 ausgebildete
Wanddurchbrechungen 38 gemeinsam umschließende ring-
oder rahmenförmige Dichtung 56. Diese verhindert
eine unerwünschte Leckage. Im Übergangsbereich 51 zwischen
dem Anschlusselement 54 und dem zugeordneten Füllkörper 33, 34 kann
in diesem Fall auf eine spezielle Abdichtung verzichtet werden. Es
kann bei der gezeigten Bauform toleriert werden, dass der Füllkörper 33, 34 radial
außen von dem Betätigungsfluid umspült
wird.
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In
dem Übergangsbereich 51 ist der Füllkörper
am Außenumfang zweckmäßigerweise abgeflacht,
um durch das daran anliegende, benachbarte Anschlusselement 54 eine
Verdrehsicherung bezüglich der Abschlusskappe 24, 25 zu
erzielen. Somit ist stets eine winkelmäßig korrekte
Relativlage zwischen den einander zugeordneten, zum einen im Füllkörper 33, 34 und
zum anderen in dem Anschlusselement 54 verlaufenden Längenabschnitten
der Fluidkanäle 17, 18 gewährleistet.
Die Verdrehsicherungsmaßnahme erleichtert auch das Ein-
und Ausschrauben der Hohlschraube 37a.
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Während
beim Ausführungsbeispiel beide Abschlusswände 3, 4 an
einer einen Füllkörper 33, 34 aufnehmenden
Abschlusskappe 24, 25 vorgesehen sind, sind selbstverständlich
auch Bauformen möglich, bei denen sich die entsprechende
Ausgestaltung auf nur eine Stirnseite des Gehäuses 2 beschränkt.
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Exemplarisch
sind die Seitenwände 28 mit dem Rohrstück 26 umlaufend
ununterbrochen gasdicht verschweißt. Eine zusätzliche
Dichtung erübrigt sich somit. Radial innerhalb der Stelle
der Schweißverbindung 32 kann der Füllkörper 33, 34 eine
umlaufende Nut 57 aufweisen, die die Abfuhr der beim Schweißvorgang
entstehenden Wärme begünstigt.
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Um
eine weitere Gewichtsersparnis zu erzielen, kann die Kolbenstange
hohl ausgebildet sein. Das Außengewinde 12 kann
in diesem Fall Bestandteil eines bolzenartigen Bauteils sein, das
in die hohle Kolbenstange eingesteckt oder eingeschraubt ist.
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Nach
dem erfindungsgemäßen Konzept lässt sich
eine sehr glatte Außenfläche des Gehäuses 2 realisieren,
die überaus reinigungsfreundlich ist. Da das Gehäuse
bei Bedarf spanlos gefertigt werden kann, ist eine kostengünstige
Herstellung möglich.
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Abgesehen
von den in der Bodenwand erforderlichen, der Befestigung dienenden
Wanddurchbrechungen 38 können beide Abschlusskappen 24, 25 identisch
ausgebildet sein. Sie können als ein identisches Grundelement
hergestellt werden, das dann nach Bedarf nur noch an den erforderlichen Stellen
ausgestanzt werden muss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0837248
B2 [0002]
- - DE 10141560 C2 [0003]
- - DE 4416726 C2 [0004]