DE4111202A1

DE4111202A1 - Druckmittelbetaetigte lineareinheit

Info

Publication number: DE4111202A1
Application number: DE4111202A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing Grad Gosdowski; Josef Neuwirth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-04-06
Filing date: 1991-04-06
Publication date: 1992-10-08
Anticipated expiration: 2011-04-07
Also published as: DE4111202C2; EP0532720A1; DE59204821D1; KR930700264A; WO1992017321A1; ATE132067T1; US5305683A; EP0532720B1; JPH05507657A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer druckmittelbetätigten Lineareinheit nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Linearein heit (EP-B1 0 17 779) befindet sich die Antriebseinheit in einem Gehäuseblock, der an beiden Stirnflächen mit Endflaschen versehen ist, in denen die Führungselemente für die Kolbenstange und die Führungsstange untergebracht sind. Diese Ausführung bedingt, daß die Führungstange und die Kolbenstange an beiden Seiten aus dem Gehäuse block herauszuführen sind. Dadurch ist es nicht möglich, die Linear einheit als kompakte Einheit auszuführen.

Bei einer anderen bekannten Lineareinheit (Ep-A1 3 09 613) sind in einem einheitlichen Gehäuseblock die Führungselemente für die Kol benstange und die Führungsstange sowie der Druckmittelantrieb inte griert. Für die verschiedenen Einsatzgebiete sind Lineareinheiten mit unterschiedlichen Hublängen erforderlich. Zur Realisierung der verschiedenen Hublängen muß neben den Führungs- und Kolbenstangen auch der Gehäuseblock in seiner Länge variiert werden. Damit sind für die verschiedenen Hublängen nur kleine Teilelosgrößen mit hoher Fertigungstiefe möglich.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lineareinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein kompakter modularer Aufbau möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß alle wesentlichen Funktionselemente, die eine hohe Fertigungs tiefe erfordern, in die Führungseinheit integriert sind, wodurch in der Fertigung die Teilelosgröße erhöht werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Linear einheit möglich. Besonders vorteilhaft ist es, für alle Hublängen die Führungseinheit mit einer konstanten Länge einzusetzen. Ein wei terer Vorteil besteht darin, die Führungseinheit und die Antriebs einheit aus einem Strangpreßprofil herzustellen, wobei die Strang preßprofile jeweils die Durchführungen für die Kolbenstange und die Führungsstange enthalten. Zweckmäßig ist weiterhin, wenn das Strang preßteil der Antriebseinheit eine weitere Bohrung als Druckmittel leitung enthält. Eine für einen kompakten Aufbau vorteilhafte Aus führung besteht darin, daß zwei Führungsstangen vorgesehen sind, die im Bereich der Antriebseinheit mittels eines Verbindungselements miteinander verbunden sind. Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Antriebseinheit mit Endlagenschalter versehen ist, die von einer mit der Führungsstange verbundenen Fläche be dämpft sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Line areinheit, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Strangpreßprofil der Antriebseinheit nach Linie II-II gemäß Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Strangpreßprofil der Führungseinheit nach Linie III-III gemäß Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die in Fig. 1 dargestellte Lineareinheit besteht aus einer Füh rungseinheit 10, einer Antriebseinheit 11, einer Kolbenstange 12, zwei Führungsstangen 14 und einem Arbeitszylinder 15, in dem ein mit der Kolbenstange 12 verbundener Kolben 13 geführt ist. Die aus der Führungseinheit 10 herausragenden Enden der Kolbenstange 12 und der beiden Führungsstangen 14 sind an einem gemeinsamen Arbeitsflansch 22 befestigt. Am Arbeitsflansch 22 werden die weiteren Baueinheiten der Lineareinheit, wie beispielsweise eine Greifereinrichtung, ange bracht.

Der Gehäuseblock der Führungseinheit 10 und der Antriebseinheit 11 sind jeweils aus einem Strangpreßprofil 50 bzw. 60 (Fig. 2 und Fig. 3) gefertigt. Das Strangpreßprofil 50 (Fig. 3) der Führungs einheit 10 weist verschiedene Hohlräume 40 bis 44 auf. Dabei dient der Hohlraum 42 zur Durchführung der Kolbenstangen 12 und die Hohl räume 43 und 44 jeweils zur Durchführung der beiden Führungsstangen 14. Das Gehäuse der Antriebseinheit 11 besitzt ebenfalls einen Hohl raum 45, welcher zum Hohlraum 42 der Führungseinheit 10 hin fluch tend angeordnet ist. Das Profil 60 (Fig. 2) der Antriebseinheit 11 besitzt für die beiden Führungsstangen 14 jeweils seitlich offene Aussparungen 46, 47, wodurch das Profil 60 eine offene Raumform an nimmt. Zur Erzielung eines geschlossenen Gehäuses wird das Profil 60 seitlich mit einer Schutzabdeckung 61 versehen, welche mit in das Profil 60 einrastende Schnappverbindungen ausgerüstet ist.

Die Führungseinheit 10 und die Antriebseinheit 11 sind in Richtung der Linearbewegung hintereinander angeordnet und miteinander lösbar verbunden. Dazu sind in den Profilen 50 und 60 weitere Bohrungen vorgesehen, die als Durchführung und als Gewindebohrung für Verbin dungsschrauben dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden beide Profile 50 und 60 durch beispielsweise vier Imbusschrauben verbunden, die durch das Profil 50 des Grundkörpers 10 durchgesteckt und in die mit dem Gewinde versehenen Bohrungen der Antriebseinheit 11 geschraubt sind.

Die Führungseinheit 10 ist an der Stirnseite des Profils 50 mit einer Frontplatte 20 versehen, die die entsprechenden Durchführungen für die Kolbenstange 12 und die beiden Führungsstangen 14 enthält. Die Stirnseite des Profils 60 der Antriebseinheit 11 ist mit einer End platte 21 verschlossen.

In der Führungseinheit 10 ist eine Führungsbuchse 16 für die Kol benstange 12 sowie jeweils zwei Führungsbuchsen 17 für jede Füh rungsstange 14 eingesetzt. Die Führungsbuchsen 17 sind beispiels weise Linearkugellager, die jeweils an den beiden Stirnflächen des Profils 50 in die Hohlräume 43 und 44 eingelassen sind. Der Hohlraum 45 der Antriebseinheit 11 bildet den Arbeitszylinder 15 für den Pneumatikantrieb. Die Führungsbuchse 16 ist in eine weitere Buchse 18 eingesetzt, welche mit einem Bund 24 versehen ist. Die Buchse 18 ist in die mit der Stirnfläche der Antriebseinheit 11 in Verbindung stehenden Stirnfläche der Führungseinheit 10 derart eingesetzt, daß der Bund 24 den Arbeitszylinder 15 zur Führungseinheit 10 hin luft dicht verschließt. Die translatorisch bewegte Kolbenstange 12 ist in der Buchse 18 zusätzlich mit einer die Kolbenstange 12 umschließen den Dichtung 25 versehen. Zur Bildung des Arbeitszylinders 15 ist die Endplatte 21 am Profil 60 so montiert, daß sie den Hohlraum 45 luftdicht verschließt.

Zum Antrieb des Kolbens 13 ist der Arbeitszylinder 15 im Bereich der beiden Stirnseiten jeweils mit einem Druckluftanschluß versehen. In der vorliegenden Zeichnung ist dabei nur der Druckluftanschluß 32 gezeigt, welcher in die Endplatte 21 eingesetzt ist und die Druck luft an der rechten Stirnseite dem Arbeitszylinder 15 zuführt. An der diesem Druckluftanschluß 32 gegenüberliegenden Seite des Ar beitszylinders 15 ist eine weitere nicht dargestellte Druckluft zuleitung in den Arbeitszylinder 15 eingeführt. Dieser Druckluft anschluß wird in den Arbeitszylinders 15 mittels einer im Profil 60 eingearbeiteten Bohrung 33 zugeleitet. Die Druckmittelleitung 33 ist mit einer Querbohrung versehen, die in dem Arbeitszylinder 15 hineinreicht. Der Druckluftanschluß für die Druckmittelleitung 33 erfolgt ebenfalls durch die Endplatte 21 ähnlich dem Druckmittelanschluß 32.

Die Bewegungsrichtung des Kolbens 13 wird von einem außerhalb der Antriebseinheit 11 angeordneten und in der Zeichnung nicht darge stellten Pneumatikventil gesteuert.

Die in die Antriebseinheit 11 hineinragenden beiden Führungsstangen 14 sind innerhalb der Antriebseinheit 11 mittels eines Verbindungs elements 28 miteinander starr verbunden. Damit ist gesichert, daß die Führungsstangen 14 in ihren Führungen nicht verkanten. Durch die Ausbildung des seitlich offenen Profils 60 ist es möglich, das Ver bindungselement 28 innerhalb der Antriebseinheit unterzubringen.

Zur Einstellung des Hubs der Lineareinheit sind zwei induktive End lagenschalter 36, 37 vorgesehen, die von einer mit den Führungs stangen 14 fest verbundenen Bedämpfungsfläche 38, beispielsweise einen Blechstreifen, bedämpft werden.

Zur Einstellung der Hublänge sind die Endlagenschalter 36, 37 in einer Nut 48 des Profils 60 längsverschiebbar angeordnet. Über zwei an der Endplatte 21 vorgesehenen Anschlüsse 23 erfolgt die elektri sche Ankopplung der beiden induktiven Endlagenschaltern 36, 37.

Zur Begrenzung der Hublänge sind zusätzlich zwei einstellbare An schläge 29a, b und 30a, b vorgesehen, wobei jedem Anschlagteil 29a bzw. 30a jeweils ein Dämpfungsmittel 29b bzw. 30b zugeordnet ist. Die Dämpfungsmittel 29b und 30b sind in die Durchführungen 40 bzw. 41 des Profils 50 eingesetzt.

Durch die Ausrüstung der Führungseinheit 10 mit allen Führungs elementen für die Kolbenstange 12 und die beiden Führungsstangen 14, sind die sämtlichen Funktionen in der Führungseinheit 10 integriert, die eine hohe Fertigungstiefe erfordern. Damit ist es möglich, für die verschiedenen Hublängen eine Führungseinheit 10 mit konstanter Länge zu verwenden, wobei nur die Antriebseinheit 11, die Kolben stange 12, die beiden Führungsstangen 14 und die Schutzabdeckung 61 in ihrer Länge variiert werden muß. Neben dem beschriebenen Pneuma tikantrieb ist es gleichsam denkbar, die Lineareinheit mit einem hydraulischen Antrieb auszurüsten.

Claims

1. Druckmittelbetätigte Lineareinheit für Handhabungsgeräte der in dustriellen Fertigung, insbesondere pneumatisch betätigte Linear einheit, mit einem Gehäuseblock, in dem mindestens ein Arbeitszy linder für mindestens einen Kolben und Führungselemente für minde stens eine Kolbenstange und mindestens eine Führungsstange unter gebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseblock aus einer Führungseinheit (10) und einer Antriebseinheit (11) gebildet ist, welche in Richtung der Linearbewegung hintereinander zu einer kompakten Einheit lösbar miteinander verbunden sind, und daß die Führungseinheit (10) die Führungselemente (16, 17) für die Kolben stange (12) und die Führungsstange (14) enthält.

2. Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinheit (10) für alle zu realisierenden Hublängen eine kon stante Länge hat.

3. Lineareinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinheit (10) und die Antriebseinheit (11) aus jeweils einem Strangpreßprofil (50 bzw. 60) ausgeführt sind, und daß im Strangpreßprofil (50) der Führungseinheit (10) Durchführungen (42 bis 44) für die Kolbenstange (12) und die Führungsstange (14) ent halten sind und im Strangpreßprofil (60) der Antriebseinheit (11) eine Durchführung (45) zur Ausbildung des Arbeitszylinders (15) vor gesehen ist.

4. Lineareinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (16, 17) in den Durchführungen (42 bis 44) der Führungseinheit (10) eingeschlossene Gleitbuchsen sind.

5. Lineareinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (60) der Antriebseinheit (11) eine weitere Durch führung (33) als Druckmittelleitung enthält.

6. Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Antriebseinheit (11) mit einer Endplatte (21) ver sehen ist, die die Durchführung (45) sowie die weitere Druckmittel leitung (33) druckdicht verschließt.

7. Lineareinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte (21) ein Kunststoffspritzgußteil ist, in dem die Druck mittelanschlüsse (32) für den Arbeitszylinder (15) vorgesehen sind.

8. Lineareinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Arbeitszlinder (15) bewegbare Kolben (13) von zwei Seiten druckbeaufschlagbar ist, wobei die eine Druckmittel zuleitung an der stirnfläche des Arbeitszylinders (15) ansetzt und die zweite Druckluftzuleitung über die Druckmittelzuleitung (33) der gegenüberliegenden Seite des Arbeitszylinders (15) zugeführt ist.

9. Lineareinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Führungsstangen (14) vorgesehen sind, die im Bereich der Antriebseinheit (11) mittels eines Verbindungs elements (28) miteinander verbunden sind, daß das Strangpreßprofil (60) der Antriebseinheit (12) für die beiden Führungsstangen (14) jeweils seitlich offene Ausnehmungen (46, 47) aufweist, in deren Bereich das Verbindungselement (28) angeordnet ist.

10. Lineareinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (11) mit zwei Endlagen schaltern (36, 37), und die Führungsstange (14) mit einem Mittel (38) zur Bedämpfung der Endschalter (36, 37) ausgerüstet ist.

11. Lineareinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlagenschalter (36, 37) in einer Längsnut des Strangpreßteils der Antriebseinheit (11) längsverschiebbar angeordnet sind.

12. Lineareinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die längsbewegten Elemente in jeder Bewegungs richtung mit einen Anschlag (29a, b und 30a, b) versehen sind.

13. Lineareinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Anschlüsse (23) für die Endlagenschalter an der End platte (21) angeordnet sind.

14. Lineareinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (29a, b und 30a, b) mit Dämpfungsmitteln ausgerüstet sind.