[0001] Die Erfindung betrifft eine Linear-Antriebseinrichtung mit einem insbesondere pneumatisch
druckmittelbetätigten Linearmotor, der über ein Gehäuse verfügt, in dem sich ein in
Axialrichtung verschiebbarer Kolben befindet, der mit einer an einer Arbeitsseite
aus dem Motorgehäuse herausragenden Betätigungsstange verbunden ist, mit einer z.B.
als Ventileinrichtung ausgebildeten Steuereinrichtung für die Motoransteuerung und
mit einer bei bestimmten Stellungen der Betätigungsstange ansprechenden Sensoreinrichtung.
[0002] Bei solchen Linear-Antriebseinrichtungen ist der Linearmotor regelmäßig als Kolben-Zylinder-Aggregat
ausgebildet, dessen mit dem Kolben verbundene und aus dem Zylinder herausragende Kolbenstange
die Betätigungsstange darstellt, die mit einem zu bewegenden Bauteil oder einer anderen
Kraftabnahme verbindbar ist. Der Linearmotor wird zum gewünschten Einsatzort verbracht,
und das zur Betätigung notwendige Druckmedium, z.B. Druckluft, wird über Druckmittelleitungen
oder - schläuche heran- bzw. abgeführt. Zur Steuerung des Druckmittelstromes werden
Steuereinrichtungen verwendet, die häufig als Ventileinrichtungen ausgebildet sind
und z.B. elektrisch betätigbar sind. Um eine automatische Motoransteuerung zu bewirken,
kann eine Sensoreinrichtung vorhanden sein, die einen oder mehrere z.B. auf elektrischer,
magnetischer, pneumatischer oder mechanischer Basis arbeitende Sensoren enthalten
k ann, mit denen vorherbestimmte Stellungen der Betätigungsstange detektiert werden
können, um in Abhängigkeit davon die Steuereinrichtung zu schalten. Bisherige Linear-Antriebseinrichtungen
setzen sich aus einer Vielzahl von einzelnen Baugruppen zusammen, wobei beispielsweise
der Linearmotor, die Steuereinrichtung und die Sensoreinrichtung getrennt voneinander
ausgebildet sind und separat installiert werden. Die hierfür notwendigen Arbeiten
nehmen viel Zeit in Anspruch, und es sind außerdem umfangreiche Kabel- und Leitungs-Verlegearbeiten
unerläßlich, um die Einzelkomponenten miteinander schaltungstechnisch zu verbinden.
Neben der aufwendigen Montage schlägt hierbei auch der nicht unbeträchtliche Platzbedarf
negativ zu Buche, außerdem können die Leitungsverbindungen leicht durch sich bewegende
Maschinenteile beschädigt werden.
[0003] Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine Linear-Antriebseinrichtung gemäß der eingangs
genannten Art zu schaffen, die einfacher und kostengünstiger herstellbar und bei kompakter
Bauweise schneller und leichter montierbar ist.
[0004] Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß der Linearmotor, die Steuereinrichtung und
die Sensoreinrichtung fest miteinander verbunden und zu einer gemeinsam handhabbaren
Arbeitseinheit zusammengefaßt sind, und daß die Steuereinrichtung und die Sensoreinrichtung
auf der der Arbeitsseite entgegengesetzten Steuerseite des Linearmotors angeordnet
sind. Damit sind der Linearmotor und die beiden Einrichtungen zu einer kompakten
Arbeitseinheit zusammengefaßt, die sich problemlos als Ganzes am jeweiligen Einsatzort
montieren läßt. Die zwischen den einzelnen Baugruppen erforderlichen Verbindungen
können dabei bereits zuvor fertiggestellt worden sein, so daß im montierten Zustand
lediglich noch ein zentraler Anschluß an die Elektrik und/oder Pneumatik zu erfolgen
hat. Die Linear-Antriebseinrichtung stellt eine an den jeweiligen Verwendungszweck
angepaßte, komplette Antriebslösung dar, die auch als Komplettlösung vertrieben werden
kann, so daß zum Zusammenstellen einer Linear-Antriebseinrichtung nicht mehr wie
früher eine Vielzahl von Einzelbestellungen und eine aufwendige, fehler gefährdete
Selbstmontage nötig sind. Indem die Steuereinrichtung und die Sensoreinrichtung außerdem
auf der der Arbeitsseite entgegengesetzten Steuerseite des Linearmotors angeordnet
sind, erhält man eine schlanke Bauweise der Antriebseinrichtung, die sich auch unter
beengten Verhältnissen noch unterbringen läßt, wobei die Steuer- und Sensoreinrichtungen
gleichzeitig vom Linearmotor abgedeckt und geschützt werden. Außerdem kann die Länge
des Leitungs-Verbindungsnetzes zwischen den einzelnen Komponenten wegen ihrer unmittelbaren
Nähe zueinander stark reduziert werden.
[0005] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
[0006] Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 erlaubt ein einfaches Austauschen einzelner Komponenten
im Defektfalle. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht eine besonders schmale
Bauweise der Antriebseinrichtung.
[0007] Bei den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 7 ist sowohl die Steuereinrichtung
als auch die Sensoreinrichtung optimal geschützt untergebracht, und die Linear-Antriebseinrichtung
erhält nach außen hin eine relativ glatte Oberfläche, was die Handhabung beträchtlich
erleichtert.
[0008] Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß kein zusätzlicher Platz für
die Abnahme eines Schaltsignales von der Betätigungsstange benötigt wird, da bereits
vorhandener Einbauraum für die Steuereinrichtung und die Sensoreinrichtung berück
sichtigt wird.
[0009] Bei der Weiterbildung nach Anspruch 11 erhält die Linear-Antriebseinrichtung praktisch
einen Drei-Block-Aufbau mit besonders schlanker Außenkontur. Demgegenüber baut die
Anordnung gemäß Anspruch 12 besonders kurz.
[0010] Die Weiterbildung gemäß Anspruch 13 erlaubt einen einfachen, momentartigen Anschluß
der einzelnen Komponenten der Linear-Antriebseinrichtung an vorhandene Druckmittel-
und/oder Elektroleitungen, z. B. von einem Bus. Hierbei können elektrische und/oder
pneumatische Multipolstecker Verwendung finden, so daß Anschlußverwechslungen ausgeschlossen
sind.
[0011] Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß die Arbeitsseite der
Linear-Antriebseinrichtung von jeglichen Anbaukomponenten frei bleiben kann und genügend
Platz für die zu betätigende Kraftabnahme vorhanden ist. Außerdem befinden sich die
einzelnen Komponenten außerhalb des Arbeitsbereiches der Antriebseinrichtung, so
daß Beschädigungen von vornherein ausgeschlossen sind.
[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linear-Antriebseinrichtung
in stark schematisierter Darstellungsweise im Längsschnitt,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Linear-Antriebseinrichtung in einer der
Fig. 1 entsprechenden Darstellungsweise,
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Linear-Antriebseinrichtung,
ebenfalls schematisch und im Querschnitt, und
Fig. 4 und 5 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Einrichtungskomponenten in
schematischer Darstellung.
[0013] Die in den Fig. 1 bis 3 abgebildeten Linear-Antriebseinrichtungen 1, 1′, 1˝ enthalten
jeweils einen Linearmotor 2, der zweckmäßigerweise in Art eines Kolben-Zylinder-Aggregates
ausgebildet ist. Er verfügt über ein in Art eines Zylinders ausgebildetes Motorgehäuse
3, das einen Kolbenraum 4 umschließt, in dem sich ein in Axialrichtung gemäß Doppelpfeil
5 hin und her bewegbar geführter Kolben 6 befindet. Der Kolben 6 trennt zwei Zylinderräume
7, 8 abgedichtet voneinander ab. Der Querschnitt des Kolbenraumes 4 ist zweckmäßigerweise
kreiszylindrisch, was die Fertigung vereinfacht, und auch der Außenumfang 9 des Motorgehäuses
3 ist beim Ausführungsbeispiel kreiszylindrisch gehalten. Daneben bestehen aber auch
andere Gestaltungsmöglichkeiten, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, beispielsweise
kann der Außenumfang im Querschnitt gesehen quadratisch oder rechteckförmig sein,
so daß das Motorgehäuse 3 insgesamt quaderförmige Gestalt hat. Die Kolbendichtungen
sind der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt, ihre Ausgestaltung ist
dem Fachmann bekannt.
[0014] An der einen Axialseite 10 des Kolbens 6 setzt eine koaxial zum Kolbenraum 4 verlaufende
Betätigungsstange 14 an, die den zugeordneten Zylinderraum 8 in Längsrichtung durchquert
und die zugewandte Stirnwand 15 des Motorgehäuses 3 unter Abdichtung und verschiebbar
geführt zur Umgebung hin durchdringt. Die Stirnwand 15 kann einstückiger Bestandteil
des Motorgehäuses 3 sein, es kann sich aber auch um einen separaten und insbesondere
lösbar fest angebrachten Deckel handeln. Die Durchdringungsstelle der Kolbenstange
ist bei 17 angedeutet, auch hier wurde auf die Darstellung von Dichtungen der Einfachheit
halber verzichtet.
[0015] Die Seite, an der die Betätigungsstange 14 aus dem Motorgehäuse 3 herausragt, stellt
die Arbeitsseite 18 der Linear-Antriebseinrichtungen 1, 1′, 1˝ dar. Hier läßt sich
die Betätigungsstange 14 mit einem zu bewegenden Bauelement oder jeder beliebigen
Kraftabnahme verbinden, die in Fig. 1 beispielhaft gestrichelt bei 19 angedeutet
ist. Wenn die beiden Zylinderräume 7, 8 über entsprechende Anschlußöffnungen 20,
21 in geeigneter Weise mit Druckmittel befüllt bzw. belüftet werden, führt der Kolben
6 zusammen mit der fest angebrachten Betätigungsstange 14 eine durch Doppelpfeil
5 angedeutete axiale Verschiebebewegung aus, im Rahmen derer die jeweilige Kraftabnahme
19 in entsprechender Weise bewegt wird. Beim Ausführungsbeispiel stellen die beiden
Zylinderräume 7, 8 also jeweils Arbeitsräume dar, wohingegen bei nicht dargestellten
Modifikationen der erfindungsgemäßen Einrichtung einer der beiden Räume auch drucklos
bleiben kann, wenn die Rückstellung des Kolbens in eine Anfangsstellung durch Beaufschlagung
der Betätigungsstange 14 von außen oder über eine Rückstellfeder bewirkt wird.
[0016] Die Steuerung der Druckmittelzufuhr bzw. -abfuhr hinsichtlich der beiden Zylinderräume
7, 8 übernimmt eine schematisch angedeutete Steuereinrichtung 22. Bei dieser handelt
es sich vorzugsweise um eine ein oder mehrere Ventile enthaltende Ventileinrichtung,
deren Betätigung elektrisch erfolgt,und entsprechende elektrische Anschlußkabel sind
in den Fig. 1 und 2 gestrichelt bei 23 angedeutet. An die Steuereinrichtung 22 sind
außerdem Zuleitungen 24 angeschlossen (in Fig. 2 gestrichelt dargestellt), die zu
einer Druckmittelquelle 25 und/oder Druckmittelsenke 26 führen, die beide schematisch
angedeutet sind. Daneben besteht zwischen der Steuereinrichtung 22 und den beiden
Anschlußöffnungen 20, 21 des Linearmotors 2 ebenfalls eine Druckmittelverbindung,
die über Druckmittelleitungen 29 bewerk stelligt wird (in Fig. 2 gestrichelt angedeutet),
die im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 in noch zu erläuternder Kanalform
als Druckmittelkanäle 30 ausgestaltet sind.
[0017] Die jeweilige Linear-Antriebseinrichtung 1, 1′, 1˝ verfügt vorzugsweise zusätzlich
noch über eine Sensoreinrichtung 31 (in Fig. 3 nicht dargestellt), mit der sich bestimmte,
vorher festlegbare Verschiebestellungen des Kolbens 6 und der Betätigungsstange 14
detektieren lassen, um in Abhängigkeit bestimmter Verschiebestellungen Funktionsabläufe
externer oder interner Bauelemente bzw. Komponenten auszulösen. Beim Ausführungsbeispiel
erfolgt eine interne Verwendung des jeweiligen von der Sensoreinrichtung 31 zu den
Detektionszeitpunkten ausgesendeten Signals, indem die Signale zur Betätigung der
Steuereinrichtung 22 verwendet werden. Mit der Sensoreinrichtung 31 lassen sich beispielsweise
Endstellungen des Kolbens 6, aber auch dazwischenliegende Positionen erfassen.
[0018] Es ist nun vorgesehen, daß der Linearmotor 2, die Steuereinrichtung 22 und die Sensoreinrichtung
31 der jeweiligen Linear-Antriebseinrichtung 1, 1′, 1˝ fest miteinander verbunden
sind und somit eine kompakte Arbeitseinheit bilden, innerhalb derer sie gemeinsam
handhabbar sind. Die Arbeitseinheit stellt also eine Zusammenfassung von bei den
Ausführungsbeispielen drei Komponenten 2, 22, 31 dar, die einheitlich am Einsatzort
montiert werden kann, so daß sich eine aufwendige Einzelmontage bestehend aus einer
Vielzahl von Einzelkomponenten erübrigt. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß die
Steuereinrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 jeweils auf der der Arbeitsseite
18 entgegengesetzten Steuerseite 28 des Linearmotors 2 angeordnet sind, so daß die
Arbeitsseite 18 frei von Zusatzbauteilen bleiben kann, was die Montagemöglichkeiten
verbessert und eine Beschädigung der Einrichtungen 22, 31 durch sich bewegende Bauelemente
ausschließt.
[0019] Wenn die drei Komponenten 2, 22, 31 wie beim Ausführungsbeispiel lösbar miteinander
verbunden sind, läßt sich im Defektfalle ein schneller Austausch vornehmen, außerdem
können einzelne Komponenten in Anpassung an die jeweiligen Einsatzbedingungen notfalls
ausgetauscht werden.
[0020] Die in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 dargestellte Sensoreinrichtung
31 ist besonders vorteilhaft. Sie enthält mehrere, z.B. zwei, Sensoren 32, die als
berührungslos schaltbare Näherungsschalter ausgebildet sind. Sie arbeiten mit einer
Schaltpartie 33 zusammen, die aus magnetischem Material besteht oder zumindest magnetische
Bestandteile enthält. Die Schaltpartie 33 ist am einen Endbereich einer Schaltstange
34 befestigt, die insbesondere in gleicher Weise wie die Betätigungsstange 14 mit
ihrem entgegengesetzten Ende am Kolben 6 an der der Betätigungsstange 14 entgegengesetzten
Axialseite 35 festgelegt ist. Beide Stangen 14, 34 sind vorzugsweise koaxial zueinander
angeordnet, und es kann sich um zwei einstückig miteinander verbundene Bauteile handeln,
auf die der Kolben 6 nachträglich aufgezogen ist. Die Stangen 14, 34 können aber
auch separate Bauteile sein, die fest mit dem Kolben 6 verbunden sind. Jedenfalls
durchdringt die Schaltstange 34 die der Stirnwand 15 entgegengesetzte axiale Stirnwand
36 des Motorgehäuses 3, wobei im Durchdringungsbereich ebenfalls nicht näher dargestellte
Führungs- und Dichteinrichtungen vorgesehen sind.
[0021] Wenn der Kolben 6 gemäß Doppelpfeil 5 verschoben wird, führt demgemäß die Schaltpartie
33 eine entsprechende Axialbewegung aus, und die in Axialrichtung 5 gesehen seitlich
neben deren Bewegungsbahn angeordneten Sensoren 32 senden zu dem Zeitpunkt ein Signal
aus, zu dem sie der Schaltpartie 33 radial gegenüberliegen.
[0022] Bei allen abgebildeten Ausführungsbeispielen ist die Steuereinrichtung 22 und die
Sensoreinrichtung 31 in einem gemeinsamen Einrichtungsgehäuse 37, 37′ untergebracht.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 3 ist das Einrichtungsgehäuse 37 ein
mit Bezug zum Motorgehäuse 3 separates Bauteil, das mit dem Motorgehäuse 3 fest und
hierbei insbesondere lösbar verbunden ist. Es ist an der Steuerseite 28 am Motorgehäuse
3 befestigt, z.B. wie abgebildet in Art einer Flanschverbindung durch Verschraubungen
38. Da für das Einrichtungsgehäuse 37 die gleiche Außenkontur und die gleichen Querabmessungen
wie für das Motorgehäuse 3 gewählt worden sind, ergibt sich insgesamt eine längliche
Arbeitseinheit, die quer zur Längsrichtung schmal baut. Das Einrichtungsgehäuse 37
schließt den Einbauraum 39 für die Einrichtungen 22, 31 nach außen hin vorzugsweise
ab, so daß keine Verunreinigungen eintreten können und ein störungsfreier Betrieb
gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise bildet die eine Stirnwand 36 des Motorgehäuses
3 einen Verschlußdeckel für das angeflanschte Einrichtungsgehäuse 37.
[0023] Bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Einrichtungsgehäuse
zumindest teilweise vom Motorgehäuse gebildet.
[0024] Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein Gehäuse 40 vorgesehen, das sowohl das
Motorgehäuse 3 als auch die Steuer einrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 schützend
umhüllt. Hier bildet das umhüllende Gehäuse 40 also gleichzeitig das Einrichtungsgehäuse
37′, das aber zusätzlich noch das Motorgehäuse 3 enthält. Bei einer nicht näher dargestellten
Ausführungsform ist vorgesehen, daß sowohl das Motorgehäuse 3 als auch ein die beiden
Einrichtungen 22, 31 umgebendes Einrichtungsgehäuse gemeinsam in einem umhüllenden
Schutzgehäuse untergebracht sind.
[0025] Neben der bereits oben beschriebenen Sensorart können auch andere Sensoren verwendet
werden. Hierbei ist insbesondere an optische, elektronische, induktive oder pneumatische
Sensoren gedacht. Vorteilhaft ist aber auf jeden Fall, wenn die Sensoren 32 in Bewegungsrichtung
der Schaltstange 34 verstellbar sind, so daß der Schaltzeitpunkt variabel einstellbar
ist. Zu diesem Zweck sind die Sensoren 32 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 an
einer Längsführung 44 an der Innenseite des Einrichtungsgehäuses 37 verstellbar angeordnet.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Sensoren 32 an der Innenseite des
umhüllenden Gehäuses 40 angeordnet und können auch in entsprechender Weise verstellbar
sein.
[0026] Zurückkommend auf Fig. 1, erkennt man, daß die Steuereinrichtung 22 zweckmäßigerweise
ebenfalls an der Innenseite des Einrichtungsgehäuses 37 festgelegt ist. Dabei ist
vorgesehen, daß sich die Steuereinrichtung 22 und die Sensoreinrichtung 31 quer zur
Längsrichtung 5 und insbesondere diametral mit Abstand gegenüberliegen, so daß zwischen
den beiden Einrichtungen 22, 31 ein Bewegungsraum 45 für die Schaltstange 34 verbleibt.
Auf diese Weise läßt sich eine kurz bauende, kompakte Anordnung erzielen, und da
die aus Steuereinrichtung 22 und Sensoreinrichtung 31 bestehende Untereinheit der
Arbeitseinheit in Längsrichtung des Linearmotors 2 von der Arbeitsseite 18 aus gesehen
vom Motorgehäuse 3 praktisch vollständig abgedeckt ist, liegt gleichzeitig eine schlanke,
nach außen hin unzerklüftete Anordnung vor. In Fig. 4 ist schematisch die Anordnung
des Linearmotors 2, der Steuereinrichtung 22 und der Sensoreinrichtung 31 innerhalb
der Arbeitseinheit der Linear-Antriebseinrichtung 1 angedeutet, und man erkennt eine
Drei-Block-Anordnung, bei der in in Axialrichtung gerichteter Blickrichtung 46 auf
den Linearmotor 2 gleichzeitig die beiden Einrichtungen 22, 31 folgen, die quer zur
Längsrichtung 5 nebeneinander angeordnet sind.
[0027] Eine andere Anordnungsweise ist schematisch in Fig. 5 abgebildet, bei der der Linearmotor
2, die Sensoreinrichtung 31 und die Steuereinrichtung 22 ebenfalls eine Drei-Block-Einheit
repräsentieren, deren einzelne Komponenten in Axialrichtung 5 aufeinanderfolgend
hintereinander angeordnet sind. Diese Ausführungsform erlaubt eine weitere Reduzierung
der Querabmessungen.
[0028] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, bei der das umhüllende Gehäuse 40 gleichzeitig
das Einrichtungsgehäuse 37′ darstellt, sind Steuereinrichtung 22 und Sensoreinrichtung
31 zweckmäßigerweise an der Innenseite dieses Gehäuses 40 befestigt. Gleiches gilt
für das Motorgehäuse 3, das zweckmäßigerweise an einer Stirnseite 41 des Gehäuses
40 angeflanscht sein kann, wobei das Gehäuse 40 eine Durchgangsöffnung für die Betätigungsstange
14 aufweist.
[0029] Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 erfolgt die Druckmittelverbindung
zwischen der Steuereinrichtung 22 und den Anschlußöffnungen 20, 21 am Motorgehäuse
3 über lose verlegte Druckmittelleitungen 29. Wegen der kompakten Anordnung kann die
Länge der Leitungen sehr gering gehalten werden, und durch die einzelnen Gehäuse können
sie zumindest zum Teil von äußeren Einflüssen geschützt untergebracht werden. Beim
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine andere Variante realisiert. Dort sind die
Druckmittelleitungen 29 in Gestalt von Druckmittelkanälen 30 ausgebildet, die in der
Wandung des Motorgehäuses 3 und teilweise des Einrichtungsgehäuses 37 verlaufen, so
daß bei entsprechender Anordnung der Steuereinrichtung 22 auf externe Leitungen verzichtet
werden kann. Dies erleichtert die Montage erheblich. Es ist auch möglich, von der
Steuereinrichtung 22 über Druckmittelleitungen das Motorgehäuse 3 anzufahren, von
wo aus anschließend über lediglich im Motorgehäuse 3 ausgebildete Kanäle die Verbindung
zu den Zylinderräumen 7, 8 erfolgt.
[0030] Die Zufuhr der für den Betrieb der Linear-Antriebseinrichtungen 1, 1′, 1˝ notwendigen
Energie erfolgt von außen über bereits erwähnte Druckmittelzuleitungen 24 und elektrische
Anschlußkabel 23, die auch für die Sensoreinrichtung 31 zuständig sein können. Um
nicht jede Leitung bzw. jedes Kabel einzeln verlegen zun müssen, ist vorgesehen, daß
in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellte Anschlußmöglichkeiten 47 vorhanden sind,
die vorzugsweise in Gestalt steckerartiger Anschlußeinheiten zusammengefaßt und am
Einrichtungsgehäuse 37, 37′ festgelegt sind. Sie stehen über die Kabel 23 bzw. Zuleitungen
24 in dauernder Verbindung mit den entsprechenden Stellen der beiden Einrichtungen
22, 31 und erlauben von außen her der Anschluß externer Leitungen 49, die zur Druckmittelquelle
25, Druckmittelsenke 26 oder z.B. einer elektronischen Steuereinheit 48 (gestrichelt
angedeutet) führen können. Die Ausbildung als Anschlußeinheit gestattet es, die Leitungen
49 im Rahmen zentraler Steckverbindungen schnell lösbar anzukuppeln, wobei z.B. sogenannte
pneumatische und/oder elektrische Multipolsteckereinrichtungen Verwendung finden können.
Der Anschluß an einen Bus ist somit problemlos möglich. Vorteilhaft ist bei alledem,
wenn die Anschlußmöglichkeiten 47 an der der Arbeitsseite 18 entgegengesetzten Anschlußseite
50 angeordnet sind, so daß auch bei hergestellter Anschlußverbindung keine Vergrößerung
der Baubreite der Linear-Antriebseinrichtung eintritt.
[0031] Durch die Erfindung werden also verschiedene Einrichtungen zu einer baulichen Einheit
zusammengefaßt, wobei je nach Ausführungsform Einrichtungen mit drei oder vier funktionellen
Ebenen vorhanden sind. Gemäß Fig. 1, 2 und 4 sind drei Ebenen vorhanden, wobei die
erste Ebene vom Linearmotor 2, dem Aktor, repräsentiert wird, die zweite Ebene durch
die aus Steuer einrichtung (Prozessor) und Sensoreinrichtung bestehende Untereinheit
und die dritte Ebene von der Ebene der Anschlußmöglichkeiten 47, der Busebene. Beim
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind vier Ebenen vorhanden, da die Einrichtungen
22, 31 axial aufeinanderfolgend angeordnet sind.
[0032] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß der Anwender eine komplette,
auf sein Problem zugeschnittene Lösung aus einer Hand erhalten kann, während er früher
eine Vielzahl von Einzelkomponenten bestellen, lagerhalten, montieren und warten mußte,
um die gewünschte Einrichtung zu erhalten. Auch die Inbetriebnahme ist mit der erfindungsgemäßen
Lösung wesentlich einfacher, da praktisch nur zwei Steckverbindungen (pneumatischer
und elektrischer Multipolstecker) hergestellt werden müssen, um die Einrichtung betriebsbereit
zu machen.
1. Linear-Antriebseinrichtung mit einem insbesondere pneumatisch druckmittelbetätigten
Linearmotor, der über ein Gehäuse verfügt, in dem sich ein in Axialrichtung verschiebbarer
Kolben befindet, der mit einer an einer Arbeitsseite aus dem Motorgehäuse herausragenden
Betätigungsstange verbunden ist, mit einer z.B. als Ventileinrichtung ausgebildeten
Steuereinrichtung für die Motoransteuerung und mit einer bei bestimmten Stellungen
der Betätigungsstange ansprechenden Sensoreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
der Linearmotor (2),die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) fest
miteinander verbunden und zu einer gemeinsam handhabbaren Arbeitseinheit zusammengefaßt
sind, und daß die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) auf der der
Arbeitsseite (18) entgegengesetzten Steuerseite (28) des Linearmotors (2) angeordnet
sind.
2. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor
(2), die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) lösbar und insbesondere
auswechselbar miteinander verbunden sind.
3. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Steuereinrichtung (22) und Sensoreinrichtung (31) enthaltende Untereinheit
in Längsrichtung (5) des Linearmotors (2) von der Arbeitsseite (18) aus ge sehen
vom Motorgehäuse (3) zumindest im wesentlichen vollständig verdeckt ist.
4. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) in einem gemeinsamen
Einrichtungsgehäuse (37, 37′) untergebracht sind.
5. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsgehäuse
zumindest teilweise vom Motorgehäuse gebildet ist.
6. Linear-Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrichtungsgehäuse
(37) an der Steuerseite (28) des Linearmotors (2) am Motorgehäuse (3) insbesondere
lösbar fest angebracht ist, z.B. durch Verschraubung (38) in Art einer Flanschverbindung.
7. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Motorgehäuse (3) und die Steuereinrichtung (22) sowie die Sensoreinrichtung
(31) in einem gemeinsamen umhüllenden Gehäuse (40) untergebracht sind, wobei die
beiden Einrichtungen (22, 31) zusätzlich in einem im Innern des umhüllenden Gehäuses
(40) angeordneten Einrichtungsgehäuse angeordnet sein können.
8. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß an der der Betätigungsstange (14) entgegengesetzten Kolbenseite (35) eine zweckmäßigerweise
koaxial zur Betätigungsstange (14) angeordnete Schaltstange vorhanden ist, die mit
der aus Kolben (6) und Betätigungsstange (14) bestehenden Anordnung mitbewegbar verbunden
ist und an ihrem an der Steuerseite (28) aus dem Motorgehäuse (3) herausragenden Stangenabschnitt
mindestens eine mit der Sensoreinrichtung (31) zu deren Betätigung zusammenarbeitende
Schaltpartie (33) aufweist.
9. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoreinrichtung (31) mindestens einen zweckmäßigerweise in Bewegungsrichtung
der Schaltstange (34) verstellbaren Sensor (32) insbesondere in Gestalt eines berührungslos
arbeitenden und gegebenenfalls auf die Schaltpartie (33) ansprechenden Annäherungsfühlers
aufweist.
10. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (22) über Druckmittelleitungen (29) mit mindestens einem
der zwei vom Kolben (6) im Motorgehäuse (3) voneinander getrennten Zylinderräume
(7, 8) in Verbindung steht, die im Gehäusebereich verlaufen und als zumindest zum
Teil in der Gehäusewandung ausgebildete Druckmittelkanäle (30) ausgebildet sein können.
11. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Linearmotor (2), die Sensoreinrichtung (31) und die Steuereinrichtung (22)
in Axialrichtung (5) mit Bezug zur Betätigungsstange (14) gesehen hintereinander angeordnet
sind.
12. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (22) und die Sensoreinrichtung (31) quer zur Längsrichtung
(5) nebeneinander angeordnet sind und sich zweckmäßigerweise diametral gegenüberliegen,
wobei der Schaltstange (34) zwischen den beiden Einrichtungen (22, 31) ein Bewegungsraum
(45) für ihre Verschiebebewegung zur Verfügung steht.
13. Linear-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß mit den beiden Einrichtungen (22, 31) verbundene Anschlußmöglichkeiten (47) für
externe elektrische und/oder pneumatische Leitungen (49) od.dgl. vorhanden sind, die
zweckmäßigerweise an der der Arbeitsseite (18) entgegengesetzten Anschlußseite (50)
der Arbeitseinheit angeordnet und insbesondere zu stecker- oder steckdosenartigen
Anschlußeinheiten zusammengefaßt sind, wobei sie gegebenenfalls an dem Einrichtungsgehäuse
(37,37′) angeordnet sein können.