Linearantrieb

Abstract

 Ein Linearantrieb enthält ein mit einem Längsschlitz (4) versehenes zylinderartiges Gehäuse (1). In einem Innenraum (2) ist ein Kolben (5) längsverschiebbar durch Druckunterschiede bewegbar geführt. Er greift mit einem Ansatz (7) durch den Längsschlitz (4) hindurch. Die Außenseite und die Innenseite des Längsschlitzes (4) sind duch je ein Dichtband (9, 10) abgedichtet. In den Raum zwischen den beiden Dichtbändern (9, 10) führt ein Druckluftanschluß, der in diesem Raum entweder einen Überdruck oder einen Unterdruck herstellt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem längsgeschlitzten Zylindergehäuse, in dessen Innenraum ein Antriebselement hin- und hergehend beweglich antreibbar angeordnet ist und mit einem seitlichen Ansatz durch den Längsschlitz hindurchgreift, der mindestens an seiner Außenseite durch ein sich über die Länge des Gehäuses erstreckendes äußeres Dichtband abgedichtet ist, das im Bereich des Ansatzes von dem Längsschlitz abgehoben und durch einen mit dem Ansatz verbundenen Bügel hindurchgeführt wird.

[0002] Linearantriebe dieser Art sind bekannt. Bei einem bekannten Typ dieses Linerantriebs ist das Antriebselement im Inneren des Zylindergehäuses ein Kolben, der stirnseitig gegenüber dem Innenraum abgedichtet ist. Auch der Längsschlitz ist auf seiner Innenseite durch ein Dichtband abgedichtet. Die Bewegung des Kolbens erfolgt durch Druckunterschiede auf beiden Stirnseiten des Kolbens.

[0003] Ebenfalls bekannt ist ein Linearantrieb, bei dem innerhalb des Gehäuses eine Schraubenspindel angeordnet ist, die bei Drehung ein mit einem Gewinde versehenes Element in Längsrichtung verschiebt.

[0004] Bei der Bewegung des Antriebselementes entsteht in geringem Umfang ein Abrieb. Trotz des äußeren Dichtbandes ist es möglich, daß in dem Bereich, in dem dieses Dichtband von den Rändern des Längsschlitzes abhebt, Abrieb in den Außenraum gelangt. Dies ist im Normalfall auch nicht störend. Bei dem Antrieb des Kolbens durch Druckluft enthält auch die Druckluft kleine Verunreinigungen, die ebenfalls in den Außenraum gelangen können. Andererseits können auch, vor allem im Bereich des Abhebens des Dichtbandes, Verunreinigungen von der Außenseite des Linearantriebs in sein Inneres gelangen. Dabei kann es sich beispielsweise um Staub oder partikelförmige Verunreinigungen handeln. Wenn der Linearantrieb in einer Umgebung angewendet werden soll, in der Lösungsmittel, verwendet werden, so können auch Lösungsmittel in das Innere des Zylindergehäuses gelangen und dort die zur Reibungsverminderung verwendete Schmierung verschlechtern oder zerstören. Durch Ablagerungen kann sich auch die Abdichtung des Dichtbandes verschlechtern.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb zu schaffen, dessen Anwendungsbereich erweitert wird, so daß er sowohl in Reinräumen als auch in Räumen mit agressiver Umgebung verwendet werden kann.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei einem Linearantrieb der eingangs genannten Art vor, daß dieser einen Luftanschuß aufweist, der in den Raum innerhalb des äußeren Dichtbandes führt und mit einer Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Drucks verbindbar ist, der von dem außerhalb des Zylindergehäuses herrschenden Druck verschieden ist.

[0007] Dieser von der Erfindung vorgeschlagene Linearantrieb kann nun sowohl in Reinräumen als auch in Räumen mit agressiver Umgebung verwendet werden. Bei der Verwendung in Reinräumen wird durch Anlegen eines Drucks, der niedriger ist als der Druck in dem Reinraum, zuverlässig verhindert, daß Abrieb oder Verunreinigungen der zum Antrieb dienenden Druckluft aus dem Zylindergehäuse unkontrolliert in den Raum eintreten. Durch den Unterdruck werden diese Verunreinigungen abgesaugt.

[0008] Handelt es sich dagegen um einen Raum mit agressiver Umgebung, so wird durch den Luftanschluß ein mehr oder weniger starker Überdruck erzeugt und aufrechterhalten, also ein Druck, der höher ist als der Druck außerhalb des Zylinders. Auf diese Weise wird verhindert, daß Stäube oder Dämpfe in das Innere des Zylindergehäuses gelangen. In Räumen mit agressiver Umgebung stören die aus dem Inneren des Zylinders kommenden geringen Verunreinigungen nicht.

[0009] Auf diese Weise wird ein Linearantrieb mit einfachen Mitteln so abgeändert, daß sein Anwendungsbereich vergrößert wird.

[0010] Die Erfindung schlägt insbesondere vor, daß der Luftanschluß im Bereich des Endes des Zylindergehäuses angeordnet ist, insbesondere vorzugsweise im Bereich des Längsschlitzes. Auf diese Weise brauchen die Konstruktionen für die Linearantriebe kaum geändert zu werden.

[0011] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zwei Luftanschlüsse vorhanden sind, die insbesondere beide im Bereich des Endes des zylindrischen Gehäuses angeordnet sind. Die Erfindung schlägt in Weiterbildung vor, daß bei einem Zylindergehäuse, bei dem der Längsschlitz durch ein inneres Dichtband abgedichtet ist, das beispielsweise durch das Innere des Kolbens hindurchgeführt ist, der Luftanschluß in den Raum zwischen den beiden Dichtbändern führt. Es tritt also keine Behinderung der Wirkungsweise des bisherigen Linearantriebs ein. Sowohl beim Anliegen von Unterdruck als auch beim Anliegen von Überdruck wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe sicher gelöst.

[0012] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1

einen Längsschlitz durch einen Linearantrieb nach der Erfindung;

Fig. 2

eine Aufsicht auf das eine Ende des Linearantriebs in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3

einen Teilschnitt durch das Ende des Linearantriebs der Figur 1 in vergrößtertem Maßstab.

[0013] Der in Figur 1 dargestellte Linearantrieb enthält ein zylindrisches Gehäuse 1, das einen leicht exzentrisch versetzten kreiszylindrischen Innenraum 2 enthält. An beiden Stirnseiten ist das Gehäuse 1 durch je ein Kopfstück 3 abgeschlossen.

[0014] Das zylindrische Gehäuse 1 weist einen Längsschlitz 4 auf, der sich durchgehend über die gesamte Länge des zylindrischen Gehäuses 1 erstreckt.

[0015] Im Innenraum 2 ist ein als Kolben 5 ausgebildetes Antriebselement längs verschiebbar angeordnet. Der Kolben ist im Bereich seiner beiden Stirnenden durch je eine umlaufende Dichtung 6 gegenüber dem Innenraum 2 abgedichtet.

[0016] An dem Kolben 5 ist etwa mittig bezüglich seiner Längserstreckung ein seitlicher Ansatz 7 befestigt, der durch den Längsschlitz 4 nach außen greift. An der Außenseite ist an dem Ansatz 7 ein Bügel 8 befestigt, an dem die Bewegung des Kolbens 5 abgenommen werden kann.

[0017] Der Längsschlitz 4 ist an seiner Außenseite durch ein äußeres Dichtband 9 abgedichtet. An seiner Innenseite ist der Längsschlitz 4 durch ein inneres Dichtband 10 abgedichtet. Beide Dichtbänder 9, 10 erstrecken sich in Längsrichtung des Linearantriebs und sind natürlich breiter als der Längsschlitz 4. Da die Dichtbänder 9, 10 breiter als der Längsschlitz 4 und der Ansatz 7 schmaler als der Längsschlitz 4 sind, werden beide Dichtbänder 9, 10 im Bereich des Ansatzes 7 von dem Längsschlitz 4 abgehoben und nach außen bzw. nach innen durch den Bügel 8 bzw. den Kolben 5 hindurchgeführt. Dieser Bereich, in dem beide Dichtbänder von dem Längsschlitz 4 abheben, wandert mit der Bewegung des Kolbens 5. Im dargestellten Beispiel wird der Kolben 5 durch Druckluft bewegt, die durch entsprechende Anschlußstücke in den Kopfstücken 3 eingebracht wird. Insoweit ist der Linearantrieb bekannt. Die Dichtbänder bestehen beispielsweise aus Stahl und werden mit Hilfe von Magneten auf die Ränder des Längsschlitzes gedrückt.

[0018] Das äußere Dichtband 9 wird im Bereich seiner beiden Enden mit Hilfe eines angeschraubten Klotzes 11 verklemmt. Der Klotz 11 wird mit Hilfe zweier Schrauben 12 unter Zwischenlage einer Dichtung an dem Gehäuse 1 angeschraubt. Der Klotz 11 enthält eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 13, an die ein Nippel für eine Druckluftleitung anschließbar ist. Die Bohrung 13 führt in den Raum zwischen den beiden Dichtbändern 9, 10, da das Dichtband 9 in Längsrichtung vor der Bohrung 13 endet.

[0019] Das gegenüberliegende Ende des Linearantriebs enthält ebenfalls einen derartigen Klotz 11 mit einem Luftanschluß.

[0020] Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf das Ende des Linearantriebs in vergrößertem Maßstab. Der Klotz 11 wird unmittelbar angrenzend an das Kopfstück 3 mit Hilfe der Schrauben 12 mit dem Gehäuse 1 verschraubt. Er klemmt dabei das Ende des äußeren Dichtbandes 9 fest.

[0021] Die gleiche Anordnung zeigt auch die Figur 3. Hier ist noch zu sehen, daß zwischen dem inneren Dichtband und dem kopfstückseitigen Ende des Klotzes 11 eine weitere Dichtung 14 zwischengelegt ist.

[0022] Soll der von der Erfindung vorgeschlagene Linearantrieb in einem Reinraum verwendet werden, so wird über die Bohrung 13 an den Raum zwischen dem äußeren und dem inneren Dichtband 10 ein Unterdruck angelegt, also ein Druck, der niedriger ist als der im Reinraum herrschende Druck. Die Größe des Unterdrucks hängt von den Umständen des jeweiligen Einzelfalls ab. Wenn bei der Bewegung des Kolbens die Druckluft gewisse Verunreinigungen enthält, die in den Raum zwischen den beiden Dichtbändern gelangt, so werden diese abgesaugt, ohne daß sie ins Äußere gelangen können. Auch bei dem Abgleiten der an dem Bügel 8 angeordneten Lippe 16 möglicherweise entstehender Abrieb kann durch den Unterdruck abgesaugt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Lippe 16, die von einem Rundschnurring 15 beaufschlagt wird, entsprechend ausgebildet ist.

[0023] Soll dagegen der von der Erfindung vorgeschlagen Linearantrieb in einer agressiven Umgebung verwendet werden, so wird durch den Luftanschluß in dem Zwischenraum zwischen den beiden Dichtbändern 9, 10 ein leichter Überdruck erzeugt, dessen Höhe sich ebenfalls nach den Umständen des Einzelfalls richtet. Dieser Überdruck baut sich an den Stellen ab, an denen ein Eindringen von Stäuben, Spänen oder Dämpfen möglich wäre. Er verhindert daher deren Eindringen in das Innere des Linearantriebs.

Ansprüche

1. Linearantrieb mit einem längsgeschlitzten Zylindergehäuse (1), in dessen Innenraum (2) ein Antriebselement hin- und hergehend antreibbar angeordnet ist und mit einem seitlichen Ansatz (7) durch den Längsschlitz (4) hindurchgreift, der mindestens an seiner Außenseite durch ein sich über die Länge des Gehäuses (1) erstreckendes äußeres Dichtband (9) abgedichtet ist, das im Bereich des Ansatzes (7) von dem Längsschlitz (4) abgehoben und durch einen mit dem Ansatz verbundenen Bügel (8) hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Luftanschluß (13) aufweist, der in den Raum innerhalb des äußeren Dichtbandes (9) führt und mit einer Einrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Drucks verbindbar ist, der von dem außerhalb des Zylindergehäuses (1) herschenden Druck verschieden ist.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftanschluß (13) im Bereich des Endes des Zylindergehäuses (1) angeordnet ist.

3. Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Luftanschlüsse (13) vorhanden sind.

4. Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zylindergehäuse (1), bei dem der Längsschlitz (4) durch ein inneres Dichtband (10) abgedichtet ist, der Luftanschluß (13) in den Raum zwischen den beiden Dichtbändern (9, 10) führt.

5. Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftanschluß (13) im Bereich des Längsschlitzes (4) angeordnet ist.

6. Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Verwendung in einem Reinraum an den Luftanschluß (13) ein Unterdruck angelegt wird.

7. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Verwendung in einer agressiven Umgebung an den Luftanschluß (13) Überdruck gelegt wird.

8. Verfahren zum Betrieb eines Linearantriebs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung des Linearantriebs in einem Reinraum in dem Bereich innerhalb des äußeren Dichtbandes (9) ein Unterdruck angelegt und aufrechterhalten wird.

9. Verfahren zum Betrieb eines Linearantriebs nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung des Linearantriebs in einer agressiven Umgebung in dem Bereich innerhalb des äußeren Dichtbandes ein Überdruck angelegt und aufrechterhalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, daß der Druck ständig, auch bei Stillstand des Antriebselements, aufrechterhalten bleibt.

Zeichnung