EP0662567A2

EP0662567A2 - Kolbenstangenloser Linearantrieb

Info

Publication number: EP0662567A2
Application number: EP94120986A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Lipinski
Original assignee: Invest Tech AG
Current assignee: Invest Tech AG
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1994-12-31
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2014-12-31
Also published as: US5467686A; EP0662567A3; DE4400454C2; DE59409532D1; ATE196531T1; EP0662567B1; DE4400454A1

Abstract

Ein kolbenstangenloser Linearantrieb (1), der ein seitlich geschlitztes, endseitig verschlossenes Führungsrohr (2) mit einem darin gleitend verschiebbar gelagerten Kolben (4) aufweist, ist mit einem Dichtungsband (16) und gesonderten, diesem zugeordneten Profilelementen (24) versehen. Das Dichtungsband (16) erstreckt sich von einem Ende des Führungsrohres (2) entlang seines Längsschlitzes (12) zu seinem anderen Ende. Um das Dichtungsband (16) in dem Längsschlitz (12) zu halten, sind in dem Längsschlitz (12) die Profilelemente (24) angeordnet. Die Profilelemente (24) bewirken eine Verrastung des Dichtungsbandes (16) mit dem Führungsrohr (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Linearantrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Linearantrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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.
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.
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.
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.
Um eine übersichtliche Bezugnahme zu ermöglichen, sind funktionsgleiche Teile und Abschnitte an unterschiedlichen Ausführungsformen des Linearantriebs 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
Wegen der kompletten Abdeckung der Flanke 13 durch den Anlaufabschnitt 30 wird bei dieser Ausführungsform ein besonders guter Anlaufschutz erreicht.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Jedoch kann die Lippe 41 auch, wie es in Fig. 8 rechts dargestellt ist, direkt mit dem Anlaufabschnitt 30 elastisch verbunden sein.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Linearantrieb
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.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) in dem Längsschlitz (12) formschlüssig gehalten ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (12) zur Befestigung des Profilelements (24) an seiner Flanke (13) mit wenigstens einer Nut (22) versehen ist, in der das Profilelement (24) mit einem Abschnitt (26) sitzt.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer der Flanke (13) des Längsschlitzes (12) zugewandten Seite (27) des Dichtungsbandes (16) eine Längsausnehmung (28) vorgesehen ist, die sich über die gesamte Länge des Dichtungsbandes (16) erstreckt.
Linearantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) einen sich in die Längsausnehmung (28) erstreckenden Rastabschnitt (25) aufweist.
Linearantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastabschnitt (25) in Richtung auf die Flanke (13) zu federnd gehalten ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) einen ovalen Querschnitt aufweist.
Linearantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Linearantrieb nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) mit seinen Flachseiten an zueinander parallelen Seitenwänden (23) der Nut (22) anliegt und mit seinem runden Rastabschnitt (25) in den Längsschlitz (12) ragt.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) aus Moosgummi ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) ein dünnwandiger flexibler Kunststoffschlauch ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) an der Flanke (13) stoffschlüssig gehalten ist.
Linearantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) in der Nut (22) bezüglich einer Richtung von dem Dichtungsgand (16) weg federnd gelagert ist.
Linearantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in der Nut (22) sitzenden Abschnitt (26) des Profilelements (24) Federmittel (36, 37) vorgesehen sind.
Linearantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (36 37) sich an der Nut (22) abstützende, an dem Profilelement (24) vorgesehene Schenkel (36, 37) sind.
Linearantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schenkel (36, 37) über die gesamte Länge des Profilelements (24) erstrecken.
Linearantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (36, 37) an in der Nut (22) vorgesehenen Anlageflächen (32, 33) anliegen, die einen sich auf die Flanke (13) zu öffnenden Winkel einschließen, wobei die Schenkel (32, 33) in Spreizrichtung federnd vorgespannt sind.
Linearantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) einen als federnde Zunge oder Lippe (41) ausgebildeten Rastabschnitt (25) aufweist, der zwischen der Flanke (13) und dem Dichtungsband (16) angeordnet ist und der mit dem in der Nut (22) sitzenden Abschnitt (26) verbunden ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Profilelement (24) zwei Nuten (22, 45) vorgesehen sind, in denen das Profilelement (24) mit entsprechenden Abschnitten (26, 46) sitzt.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) die Flanke (13) ganz abdeckt.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilelement (24) wenigstens einen ortsfest an der Flanke (13) anliegenden Abschnitt (30) aufweist, der bezüglich der Flanke (13) erhaben ist.