[0001] Die Erfindung betrifft Antriebsvorrichtung, mit einem bewegliche Antriebsmittel aufnehmenden
Vorrichtungsgehäuse, in dessen Gehäusewandung mindestens eine zur Außenfläche der
Gehäusewandung offene Aufnahmevertiefung ausgebildet ist, und mit mehreren jeweils
in einer solchen Aufnahmevertiefung fixierten, mit den Antriebsmitteln kooperierenden
eigenständigen Funktionsmodulen.
[0002] Aus der
DE 19952881 A1 geht eine als fluidbetätigte Linearantriebsvorrichtung ausgebildete Vorrichtung dieser
Art hervor, die in ihrer Gehäusewandung zwei Aufnahmevertiefungen aufweist, in die
jeweils ein als Geschwindigkeitsreguliereinrichtung ausgeführtes Funktionsmodul eingesetzt
ist. Jedem dieser Funktionsmodule ist eine in einem Stück mit der Gehäusewandung ausgebildete
Fluidleitungsanschlusseinrichtung zugeordnet, über die ein Fluid zu- und abgeführt
werden kann, um einen Antriebskolben zu bewegen. Diese Antriebsvorrichtung ist spezifisch
auf einen bestimmten Anwendungsfall ausgelegt und ist relativ unflexibel hinsichtlich
ihrer Fertigung. So muss zur Bereitstellung von Fluidanschlusseinrichtungen abweichender
Durchmesser ein eigenes Zylinderrohr bereitgestellt werden, das entsprechend bearbeitet
worden ist. Dies führt zu relativ hohen Kosten für die Herstellung und Lagerhaltung.
Auch die Fertigungszeiten sind relativ hoch.
[0003] Aus der
EP 1309803 B1 ist ersichtlich, dass nicht nur Geschwindigkeitsreguliereinrichtungen, sondern beispielsweise
auch Sensoreinrichtungen in Aufnahmevertiefungen eines Vorrichtungsgehäuses untergebracht
werden können. Eine Sensoreinrichtung befindet sich hier in einer Aufnahmevertiefung
neben einer gesondert ausgebildeten Fluidleitungsanschlusseinrichtung, die wie im
Falle der
DE 19952881 A1 unmittelbar in die Gehäusewandung eingearbeitet ist.
[0004] Die
EP 0837248 B2 zeigt einen fluidbetätigten Linearantrieb, bei dem im Innern des Vorrichtungsgehäuses
im Bereich der Stirnseiten Einsatzkörper untergebracht sind, die Fluidkanäle definieren
und die auch Sitze von Geschwindigkeitsreguliereinrichtungen aufweisen. Die Einstellschrauben
für die Geschwindigkeitsregulierung sind hier separat von dem Einsatzkörper in Bohrungen
des Abschlussdeckels des Vorrichtungsgehäuses aufgenommen.
[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die eine
rationellere und kostengünstigere Fertigung einer Antriebsvorrichtung der eingangs
genannten Art ermöglichen.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sind mehrere der Funktionsmodule mit einem sie gemeinsam
tragenden Modulträger zu einer Funktionseinheit zusammengefasst, wobei der Modulträger
zur gehäusefesten Fixierung der Funktionseinheit in eine Aufnahmevertiefung der Gehäusewandung
einsetzbar oder eingesetzt ist.
[0007] Somit können mehrere Funktionsmodule zeitsparend gemeinsam installiert werden. Sie
sind Bestandteile einer als Funktionseinheit bezeichneten Baueinheit, wobei sie an
oder in einem Modulträger dieser Funktionseinheit angeordnet sind und die gesamte
Funktionseinheit unter Vermittlung des Modulträgers in eine daran angepasste Aufnahmevertiefung
der Gehäusewandung des Vorrichtungsgehäuses eingesetzt werden kann. Man hat somit
die Möglichkeit, Arbeitsvorrichtungen unterschiedlicher Art mit identisch gestalteten
Aufnahmevertiefungen auszustatten, in die dann wahlweise unterschiedliche Funktionseinheiten
einsetzbar sind, die hinsichtlich der an die Aufnahmevertiefung angepassten mechanischen
Schnittstelle ihres Modulträgers übereinstimmen, sich in ihrer Ausstattung mit Funktionsmodulen
jedoch voneinander unterscheiden. Dies bietet eine hohe Ausstattungsflexibilität für
die Antriebsvorrichtungen bei gleichzeitig geringen Herstellungs- und Lagerhaltungskosten.
Man kann die Schnittstellen zwischen Modulträger und Aufnahmevertiefung standardisieren
und variiert lediglich die Modulausstattung der Funktionseinheiten. Da durch die Zusammenfassung
in einer Funktionseinheit stets mehrere Funktionsmodule gleichzeitig installierbar
sind, geht auch die Montage sehr rationell vonstatten.
[0008] Die Erfindung ist bei jeder Gattung von Antriebsvorrichtung einsetzbar, erweist sich
aber besonders vorteilhaft in Verbindung mit fluidbetätigten Antrieben und hierbei
vor allem mit fluidbetätigten Linearantrieben. Hier hat man beispielsweise die Möglichkeit,
in einer Funktionseinheit ein als Fluidleitungsanschlusseinrichtung ausgebildetes
Funktionsmodul und ein diesbezüglich separates, als Geschwindigkeitsreguliereinrichtung
ausgebildetes Funktionsmodul anzuordnen, sodass letztlich über ein und dieselbe Funktionseinheit
die Fluidversorgung wie auch die Geschwindigkeitsregulierung stattfinden kann. Indem
die beiden Funktionsmodule eigenständige Module sind, besteht auch bei der Herstellung
der Funktionseinheit eine hohe Ausstattungsflexibilität, indem man beispielsweise
je nach Anwendungsfall Fluidleitungsanschlusseinrichtungen unterschiedlicher Durchflussquerschnitte
vorsehen kann oder auch Geschwindigkeitsreguliereinrichtungen unterschiedlicher Art,
beispielsweise als einfache Drosseleinrichtung oder als kombinierte Drosselrückschlageinrichtung.
[0009] Ohne weiteres kann ein Modulträger auch mit mehr als zwei Funktionseinheiten bestückt
sein. So kann er beispielsweise zusätzlich zu den vorgenannten Funktionsmodultypen
auch noch mit einem Funktionsmodul in Gestalt einer Sensoreinrichtung ausgestattet
sein. Die Funktionsmodule sind innerhalb einer Funktionseinheit beliebig kombinierbar,
wobei auch noch andere Funktionsmodularten in Frage kommen, beispielsweise Ventilmodule
oder elektronische Steuerungsmodule.
[0010] In allen Fällen ist der Platzbedarf gegenüber konventionellen Bauformen nicht oder
nur geringfügig größer, weil die Funktionseinheit zumindest partiell versenkt in der
Gehäusewandung untergebracht ist. Insbesondere der Modulträger kann wenigstens größtenteils
in die Gehäusewandung eintauchen.
[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0012] Zur Ausstattung mit Funktionsmodulen ist der Modulträger zweckmäßigerweise seinerseits
mit weiteren Aufnahmevertiefungen ausgestattet, in die jeweils ein Funktionsmodul
eingesetzt werden kann. Zur Fixierung empfiehlt sich hier insbesondere eine Rastverbindung,
wenngleich prinzipiell auch andere Befestigungsarten möglich sind.
[0013] Ein oder mehrere Funktionsmodule können über den Modulträger hinausragen. Dies gilt
insbesondere für Einstellglieder oder sonstige Betätigungsglieder. Letztere können
nach außen über die Gehäusewandung vorragen, sodass sie gut ergreifbar sind.
[0014] Daneben besteht aber auch die Möglichkeit, Funktionsmodule so anzuordnen, dass ein
über den Modulträger vorstehender Abschnitt in einer benachbarten Ausnehmung des Vorrichtungsgehäuses
aufgenommen wird. Letzteres ermöglicht beispielsweise eine vorteilhafte Installation
einer Sensoreinrichtung, deren Anschlusskopf am Modulträger angeordnet sein kann,
während sein mit den Antriebsmitteln, beispielsweise zur Positionserfassung, kooperierender
sensitiver Abschnitt gut geschützt in eine benachbarte Ausnehmung hineinragt.
[0015] Der Modulträger ist insbesondere so ausgebildet, dass er durch Steckmontage in die
Aufnahmevertiefung einsetzbar ist. Eine mögliche Ausführungsform sieht hierbei eine
dahingehende Gestaltung vor, dass die Steckrichtung mit der Tiefenrichtung der Aufnahmevertiefung
zusammenfällt.
[0016] Der Montagevorgang kann sich in dem Einsteckvorgang erschöpfen. Zur Verankerung kommen
insbesondere Rastverbindungsmittel zum Einsatz, aber auch eine Fixierung durch gesonderte
Sicherungsmittel wäre denkbar, beispielsweise unter Verwendung von Schrauben oder
Sicherungsstiften.
[0017] Man kann die Schnittstellen auch so ausführen, dass der Einsetzvorgang aus einem
Einstecken und anschließenden Verschieben in Querrichtung stattzufinden hat. Bei diesem
Verschieben kann eine gleichzeitige Verriegelung stattfinden, durch die der Modulträger
in und entgegen der Tiefenrichtung der Aufnahmevertiefung gehäusefest verriegelt ist.
Es bedarf dann nur noch einer Sicherung des Modulträgers gegen Verschieben, damit
die Verriegelung nicht unerwünscht aufgehoben wird.
[0018] Die vorgenannte Verschiebesicherung lässt sich einfach dadurch verwirklichen, dass
im Bereich einer seitwärts orientierten Montageöffnung der Aufnahmevertiefung ein
als Anschlag fungierendes Sicherungselement platziert wird. Hierbei kann es sich um
ein gesondertes Element handeln, vorzugsweise aber um ein Gehäuseteil des Vorrichtungsgehäuses,
wenn Letzteres mehrteilig ausgebildet ist. Beispielsweise kann bei einem Linearantrieb
die Aufnahmevertiefung in einem Abschlussdeckel ausgebildet sein, wobei sie zu einem
sich anschließenden Rohrstück hin seitlich offen ist und wobei dieses Rohrstück im
zusammengebauten Zustand des Vorrichtungsgehäuses als Sicherungselement fungiert.
[0019] Speziell bei einer fluidisch betriebenen Antriebsvorrichtung kann der Modulträger
mit Dichtungsmitteln ausgestattet sein, die zwischen ihm und der Gehäusewandung eine
Abdichtung bewirken, wenn die Installation in der Aufnahmevertiefung vollzogen ist.
[0020] Es versteht sich, dass ein und dieselbe Antriebsvorrichtung gleichzeitig mehrere
mit je einer Funktionseinheit bestückbare Aufnahmevertiefungen aufweisen kann. Bei
einem fluidbetätigten Linearantrieb empfiehlt sich insbesondere je mindestens eine
solche Aufnahmevertiefung in jedem der beiden stirnseitigen Abschlussdeckel.
[0021] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen:
- Figur 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in perspektivischer
Darstellung, wobei es sich um eine fluidbetätigte Linearantriebsvorrichtung handelt,
- Figur 2
- die Antriebsvorrichtung aus Figur 1 im Längsschnitt gemäß Schnittlinie II-II,
- Figur 3
- den vorderen Endabschnitt der Antriebsvorrichtung bei noch nicht montierter Funktionseinheit
und wobei die einzelnen Komponenten der Funktionseinheit getrennt abgebildet sind,
- Figur 4
- einen Schnitt durch die Antriebsvorrichtung gemäß Schnittlinie IV-IV aus Figur 3 im
installierten Zustand der Funktionseinheit,
- Figur 5
- den vorderen Endabschnitt der Antriebsvorrichtung in einer Einzeldarstellung ohne
Abbildung der dort normalerweise herausragenden Antriebsmittel, wobei eine in der
Aufnahmevertiefung zu verankernde Funktionseinheit in Explosionsdarstellung gezeigt
ist,
- Figur 6
- den vorderen Endabschnitt einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung,
wobei die Funktionseinheit im demontierten und in ihre Einzelheiten zerlegten Zustand
gezeigt ist,
- Figur 7
- den vorderen Endabschnitt der Antriebsvorrichtung aus Figur 6 ohne Abbildung der Antriebsmittel
und in Verbindung mit zwei in unterschiedlicher Weise mit Funktionsmodulen ausgestatteten
Funktionseinheiten, die alternativ in der Aufnahmevertiefung installierbar sind,
- Figur 8
- die Anordnung aus Figur 7 im installierten Zustand einer der Funktionseinheiten, wobei
strichpunktiert ein sich anschließendes Rohrstück als weiteres Gehäuseteil angedeutet
ist,
- Figur 9
- eine Rückansicht des in Figur 8 die Aufnahmevertiefung aufweisenden Gehäuseteils mit
Blickrichtung gemäß Pfeil IX und
- Figur 10
- einen Längsschnitt durch die Anordnung aus Figuren 8 und 9 gemäß den dortigen Schnittlinien
X-X, wobei das Rohrstück wiederum strichpunktiert angedeutet ist.
[0022] Die von den beiden Ausführungsbeispielen repräsentierten Antriebsvorrichtungen sind
Linearantriebsvorrichtungen, die durch Fluidkraft betätigt werden. Ihr grundsätzlicher
Aufbau ist identisch, sodass bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 6 bis 10 auf
eine Abbildung des rückwärtigen Endabschnittes verzichtet werden konnte. Die weitere
Beschreibung der Erfindung wird auf Basis dieser fluidischen Linearantriebsvorrichtungen
stattfinden, wenngleich darauf hinzuweisen ist, dass die erfindungsgemäßen Maßnahmen
auch bei anderen Typen von Antriebsvorrichtungen einsetzbar sind, beispielsweise bei
Drehantrieben und beispielsweise auch bei elektrischen oder kombiniert elektrisch-fluidischen
Antriebsvorrichtungen. Die nachstehenden Ausführungen gelten für diese Arten von Antriebsvorrichtungen
sinngemäß.
[0023] Soweit im Einzelfall nichts anderes ausgesagt wird, gilt die nachfolgende Beschreibung
für sowohl das in Figuren 1 bis 5 abgebildete erste Ausführungsbeispiel als auch für
das in Figuren 6 bis 10 abgebildete zweite Ausführungsbeispiel einer Linearantriebsvorrichtung.
[0024] Die Antriebsvorrichtung verfügt über ein längliches Gehäuse 1 mehrteiligen Aufbaus
und enthält als mittleres Gehäuseteil ein Rohrstück 2, an das stirnseitig diesseits
ein erster und jenseits ein zweiter Abschlussdeckel 3, 4 als weitere Gehäuseteile
angesetzt sind. Diese drei Gehäuseteile sind exemplarisch durch Zuganker axial zusammengespannt,
könnten aber auch auf sonstige Weise aneinander befestigt sein. Einer der Abschlussdeckel
könnte auch einstückig mit dem Rohrstück 2 verbunden sein.
[0025] Gemeinsam begrenzen das Rohrstück 2 und die beiden Abschlussdeckel 3, 4 einen Gehäuse-Innenraum
5, in dem in Richtung der Längsachse 6 des Vorrichtungsgehäuses 1 bewegliche Antriebsmittel
7 aufgenommen sind. Diese Antriebsmittel 7 beinhalten einen unter Abdichtung an der
Innenfläche des Rohrstückes 2 gleitverschieblich anliegenden Antriebskolben 8 und
eine mit diesem verbundene Kolbenstange 9, die durch den ersten Abschlussdeckel 3
hindurch stirnseitig aus dem Vorrichtungsgehäuse 1 herausragt. Der äußere Endabschnitt
der Kolbenstange 9 definiert einen Befestigungsabschnitt 12, an dem ein nicht weiter
dargestelltes, zu bewegendes Bauteil festlegbar ist. Anstelle der Kolbenstange 9 könnten
die Antriebsmittel 7 auch andere Mittel zum Übertragen der Antriebskraft des Antriebskolbens
8 nach außen aufweisen.
[0026] Durch jeden der beiden Abschlussdeckel 3, 4 hindurch verläuft ein Fluidkanal 13,
über den die beiden von dem Antriebskolben 8 im Gehäuse-Innenraum 5 axial voneinander
abgeteilten Arbeitskammern 14, 15 gesteuert mit fluidischem Druckmedium beaufschlagbar
sind, um die Antriebsmittel 7 zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen
Antriebsbewegung 16 relativ zu dem Vorrichtungsgehäuse 1 anzutreiben.
[0027] Der Fluidkanal 13 endet außen am Vorrichtungsgehäuse 1 in einer Anschlussöffnung
17, an die eine in Figur 1 strichpunktiert angedeutete Fluidleitung 18 lösbar angeschlossen
werden kann, über die der Fluidtransport hin zu und weg von der Antriebsvorrichtung
abgewickelt wird.
[0028] An den beiden Abschlussdeckeln 3, 4 sind jeweils mehrere Funktionsmodule 22 gehäusefest
fixiert. Sie kooperieren mit den Antriebsmitteln 7 in unterschiedlicher Weise.
[0029] Bei beiden Ausführungsbeispielen befindet sich an jedem Abschlussdeckel 3, 4 ein
als Fluidleitungsanschlusseinrichtung 22a ausgebildetes erstes Funktionsmodul. Es
beinhaltet die schon erwähnte Anschlussöffnung 17 und erlaubt den lösbaren festen
Anschluss einer Fluidleitung 18. Beispielhaft ist es als Steckanschlusseinrichtung
ausgebildet, es könnte sich aber ebenso um eine Gewindeanschlusseinrichtung handeln.
Die Kooperation mit den Antriebsmitteln 7 geschieht hier durch das Hindurchleiten
des zur Beaufschlagung der Antriebsmittel 7 dienenden Antriebsmediums.
[0030] Des Weiteren ist bei beiden Ausführungsbeispielen jeder Abschlussdeckel 3, 4 mit
einem als Geschwindigkeitsreguliereinrichtung 22b ausgeführten zweiten Funktionsmodul
ausgestattet. Dieses kooperiert mit den Antriebsmitteln 7 durch Beeinflussung der
Strömungsrate, mit der das den Antriebskolben 8 beaufschlagende Antriebsfluid in die
Arbeitskammern 14, 15 zuströmen oder daraus abströmen kann. Vorzugsweise enthält die
Geschwindigkeitsreguliereinrichtung 22b einen Drosselventilabschnitt 23 und einen
Rückschlagventilabschnitt 24, die so fluidisch miteinander verschaltet sind, dass
zuströmendes Fluid unter Umgehung des Drosselventilabschnittes 23 über den Rückschlagventilabschnitt
24 mit relativ großer Strömungsrate zuströmen kann, während das abströmende Antriebsmedium
durch den Rückschlagventilabschnitt 24 gestoppt wird, sodass es nur gedrosselt, mit
reduzierter Strömungsrate, über den Drosselventilabschnitt 23 abströmen kann. Ein
beispielsweise von einem Drehknopf gebildetes Einstellglied 25 ermöglicht eine variable
Vorgabe der Drosselungsintensität. Über die eingestellte Drosselungsintensität lässt
sich die Geschwindigkeit der sich bewegenden Antriebsmittel 7 beeinflussen.
[0031] Weitere Funktionsmodule 22 sind bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 nicht
vorhanden. Das Ausführungsbeispiel der Figuren 6 bis 10 hingegen verfügt pro Abschlussdeckel
3, 4 noch über eine Sensoreinrichtung 22c als drittes Funktionsmodul. Sie verfügt
über einen beispielsweise balkenähnlichen sensitiven Abschnitt 26, der ausgehend vom
jeweiligen Abschlussdeckel 3, 4 axial in eine kanalartige, ringsum geschlossene Ausnehmung
27 des Rohrstückes 2 hineinragt. Die Ausnehmung 27 ist in der den Gehäuse-Innenraum
5 umschließender Rohrwandung 28 des Rohrstückes 2 ausgebildet, insbesondere in Gestalt
eines axial durchgehenden Kanals. Die Kooperation mit den Antriebsmitteln 7 besteht
hierbei in einer Positionserfassung des Antriebskolbens 8, der den sensitiven Abschnitt
26 aktiviert, wenn er im Rahmen der Antriebsbewegung 16 in dessen Nähe gelangt, insbesondere
wenn er die Hubendlage erreicht. Der Kolben 8 trägt zu diesem Zweck vorzugsweise ein
spezielles Betätigungselement, insbesondere einen Permanentmagneten.
[0032] Zur Übertragung der ermittelten Werte nach außen ist die Sensoreinrichtung 22c auch
noch mit einem Anschlusskopf 32 ausgestattet, an dem Anschlusskontakte vorhanden sind,
an die ein elektrisches Kabel anschließbar ist, über das die Werte einer externen
elektronischen Steuereinrichtung zugeführt werden können.
[0033] Die einem jeweiligen Abschlussdeckel 3, 4 zugeordneten Funktionsmodule 22 - beim
ersten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Stück und beim zweiten Ausführungsbeispiel
jeweils drei Stück - sind als eigenständige Komponenten zusammen mit einem sie tragenden
Modulträger 33 zu einer als Funktionseinheit 34 bezeichneten Baueinheit zusammengefasst.
Bei dem Modulträger 33 handelt es sich insbesondere um einen einstückigen Körper aus
Metall oder aus Kunststoffmaterial. Zweckmäßigerweise besteht er aus dem gleichen
Material wie der zugeordnete Abschlussdeckel 3, 4. Er kann insbesondere platten- oder
scheibenförmig oder auch blockförmig ausgebildet sein.
[0034] Die Funktionseinheit 34 ist als Ganzes am zugeordneten Abschlussdeckel 3, 4 befestigt.
Die Befestigung findet ausschließlich über den Modulträger 33 statt, die Funktionsmodule
22 sind daran nicht beteiligt.
[0035] Zur Befestigung der Funktionseinheit 34 ist in die Gehäusewandung 35 des Vorrichtungsgehäuses
1 am betroffenen Abschlussdeckel 3, 4 eine zur Außenfläche der Gehäusewandung offene
Aufnahmevertiefung 36 ausgebildet, in die der Modulträger 33 von außen her eingesetzt
ist. Befestigungsmittel 37 geeigneter Art sorgen für einen festen Zusammenhalt zwischen
Modulträger 33 und Gehäusewandung 35. An ihrer der Öffnung entgegengesetzten Seite
verfügt die Aufnahmevertiefung 36 über einen von der Gehäusewandung 35 gebildeten
Boden 39.
[0036] Damit die Funktionseinheiten 34 positionsrichtig installierbar sind, verfügen der
Modulträger 33 und die Aufnahmevertiefung 36 über aufeinander abgestimmte Montageschnittstellen
38a, 38b, was beispielsweise durch eine auf die Innenkontur der Aufnahmevertiefung
36 abgestimmte Außenkontur des Modulträgers 33 bewerkstelligt ist. Diese Konturen
sind im Wesentlichen komplementär zueinander ausgebildet und ermöglichen so ein exaktes
Zusammenfügen.
[0037] Von Vorteil ist hierbei, wenn der Querschnitt der Aufnahmevertiefung 36, rechtwinkelig
zu ihrer strichpunktiert angedeuteten Tiefenrichtung, von der Kreisform abweicht und
ebenso der daran angepasste Querschnitt des Modulträgers 33. Dadurch wird gewährleistet,
dass der Modulträger 33 nur mit einer ganz bestimmten Orientierung einsetzbar ist
und die Funktionsmodule 22 zuordnungsrichtig platziert werden. In diesem Zusammenhang
ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein länglicher Querschnitt gewählt, insbesondere
mit abgerundeten Stirnseiten, während beim zweiten Ausführungsbeispiel ein rechteckiger
und vorzugsweise quadratischer Querschnitt vorliegt.
[0038] Die Einhaltung einer bestimmten Einbaulage der Funktionseinheit 34 ist wichtig, damit
die Funktionsmodule 22 korrekt mit den ihnen gehäuseseitig zugeordneten Maßnahmen
korrespondieren. So ist der Fluidkanal 13 durch einen in der Gehäusewandung 35 verlaufenden
gehäuseseitigen Kanalabschnitt 13a und einen in dem Modulträger 33 verlaufenden trägerseitigen
Kanalabschnitt 13b unterteilt, die so an der Innenfläche der Aufnahmevertiefung 36
und an der Außenfläche des Modulträgers 33 ausmünden, dass sie bei eingesetztem Modulträger
33 miteinander kommunizieren. Eine vergleichbare Zuordnung liegt vor, wenn mehrere
Fluidkanäle zwischen der Gehäusewandung 35 und dem Modulträger 33 verlaufen oder wenn
zusätzlich oder alternativ elektrische Verbindungen zu schaffen sind. Der Übergangsbereich
zwischen den Kanalabschnitten 13a, 13b oder auch zwischen eventuellen elektrischen
Verbindungen befindet sich insbesondere zwischen dem Boden 39 der Aufnahmevertiefung
36 und der diesem zugewandten Unterseite des Modulträgers 33.
[0039] Wie man beispielsweise aus Figuren 4 und 10 entnehmen kann, verbindet der trägerseitige
Kanalabschnitt 13b das erste und zweite Funktionsmodul 22a, 22b innerhalb des Modulträgers
33, um die gewünschte Funktionalität zu gewährleisten. Er endet im Bereich der Fluidleitungsanschlusseinrichtung
22a und kommuniziert dort mit der Anschlussöffnung 17.
[0040] Wie schon erwähnt, handelt es sich bei den Funktionsmodulen 22 um voneinander unabhängige
Module, die nicht ihrerseits zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, sondern die
eigenständig am Modulträger 33 angeordnet sind. Es liegt insbesondere auch eine voneinander
unabhängige Fixierung an dem Modulträger 33 vor, sodass man sehr leicht unterschiedliche
Arten von Funktionsmodulen 22 miteinander kombinieren kann.
[0041] Der vorzugsweise als einstückiger Körper ausgebildete, beispielsweise plattenartig
ausgeführte Modulträger 33 verfügt für jedes Funktionsmodul 22 über eine weitere Aufnahmevertiefung
43a, deren Längsachse insbesondere mit der schon erwähnten Tiefenrichtung 42 der Aufnahmevertiefung
36 des Vorrichtungsgehäuses 1 zusammenfällt. Die weiteren Aufnahmevertiefungen 43a
sind nebeneinander angeordnet und sind in der Lage, jeweils ein Funktionsmodul 22
aufzunehmen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Funktionsmodule 22 gemäß Pfeilen
44 in die auf sie querschnittsmäßig abgestimmten weiteren Aufnahmevertiefungen 43a
einsteckbar sind und im eingesteckten Zustand durch Rastverbindungsmittel 45 sicher
darin gehalten werden. Bei den beiden Ausführungsbeispielen gilt dies für das erste
und zweite Funktionsmodul 22a, 22b, wobei die diesen zugeordneten weiteren Aufnahmevertiefungen
43a so angeordnet sind, dass sie auch bei später montierter Funktionseinheit 34 von
der Gehäusewandung 35 nicht abgedeckt werden. Sie sind insbesondere von der Gehäusewandung
35 weg orientiert, wobei die beiden Funktionsmodule 22a, 22b jeweils ein Stück weit
über den Modulträger 33 vorstehen können. Bei dem ersten Funktionsmodul 22a gilt dies
für einen Betätigungsabschnitt 29, der zum Lösen einer eingesteckten Fluidleitung
dient und bei dem zweiten Funktionsmodul 22b für das schon erwähnte Einstellglied
25.
[0042] Die weitere Aufnahmevertiefung 43b für das beim Ausführungsbeispiel der Figuren 6
bis 10 vorhandene dritte Funktionsmodul 22c ist über Eck gehend ausgeführt. Sie ist
zum einen wie die eben erläuterten weiteren Aufnahmevertiefungen 43a zu der dem Bodden
39 der Aufnahmevertiefung 36 entgegengesetzten Außenfläche 46 des Modulträgers 33
hin offen, zum anderen aber auch seitlich, zu dem Rohrstück 2 hin. Die Sensoreinrichtung
22c kann somit gemäß Pfeil 47 quer zu der Einsteckrichtung 44 von der Seite her mit
ihrem Anschlusskopf 32 voraus in die weitere Aufnahmevertiefung 43b eingesteckt werden.
[0043] Die derart montierte Sensoreinrichtung 22c ragt mit ihrem sensitiven Abschnitt 26
seitlich vom Modulträger 33 weg und kann in der schon erläuterten Weise in die Ausnehmung
27 des sich anschließenden Rohrstückes 2 eintauchen.
[0044] Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmevertiefung 36 der Gehäusewandung
35 seitlich ringsum geschlossen. Die Montage der Funktionseinheit 34 ist hier eine
reine Steckmontage, indem der Modulträger 33 gemäß Pfeil 48 in der Tiefenrichtung
42 in die Aufnahmevertiefung 36 eingesteckt wird. Zur einfachen Fixierung sind die
Befestigungsmittel 37 hier als Rastverbindungsmittel 37a ausgeführt, zu deren Verrastung
außer dem schon erwähnten Einsteckvorgang 48 keine weitere Maßnahme zu ergreifen ist.
Beispielhaft beinhalten die Rastverbindungsmittel 37a ein fest am Modulträger 33 angeordnetes,
diesen außen umschließendes Rastband 52 mit federelastisch biegbaren Rastarmen 53,
die bei eingestecktem Modulträger 33 in eine oder mehrere Rastvertiefungen 54 innen
an der Seitenwand der Aufnahmevertiefung 36 einrasten, insbesondere vergleichbar einer
Widerhakenfunktion.
[0045] Im eingerasteten Zustand stützt sich der Modulträger 33 am Boden 39 der Aufnahmevertiefung
36 ab, was zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung einer ringförmigen Dichtung 55
geschieht, die den Fluidkanal 13 und die sonstigen internen Fluidverbindungen im Fügebereich
zwischen Modulträger 33 und Gehäusewandung 35 abdichtet. Durch diese Dichtung 55 erfährt
der Modulträger 33 auch eine ständige Beaufschlagung entgegen der Einsteckrichtung
48, sodass die Rastarme 53 fest mit den Rastvertiefungen 54 verspannt werden und eine
spielfreie Verbindung vorliegt.
[0046] Anstelle der Rastverbindung könnte beispielsweise auch eine Schraubverbindung realisiert
werden oder ein Verbinden mittels Stiften oder sonstigen gesonderten Sicherungsmitteln.
Man kann somit wahlweise eine wie beim Ausführungsbeispiel unlösbare oder aber auch
eine lösbare Verbindung vorsehen.
[0047] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Montageschnittstellen 38a, 38b so aufeinander
abgestimmt, dass das Einsetzen des Modulträgers 33 im Rahmen eines Steck-VerschiebeVorganges
stattzufinden hat. In einem ersten Schritt wird der Modulträger 33 vergleichbar dem
ersten Ausführungsbeispiel gemäß Pfeil 48 in der Tiefenrichtung 42 in die Aufnahmevertiefung
36 eingesteckt, wobei er nach diesem Einsteckvorgang quer zu der Tiefenrichtung 42
noch nicht seinen endgültigen Platz gefunden hat. Dies ist erst der Fall, wenn der
Modulträger 33 anschließend im Rahmen eines durch einen weiteren Pfeil angedeuteten
Verschiebevorganges 56 quer zu der Tiefenrichtung 42 verschoben wird. Die Verschieberichtung
56 fällt hierbei zweckmäßigerweise mit der Längsachse 10 des Vorrichtungsgehäuses
1 zusammen.
[0048] Um diesen Montagevorgang zu ermöglichen, ist die Aufnahmevertiefung 36 beim zweiten
Ausführungsbeispiel mit einer dem Rohrstück 2 zugewandten seitlichen Montageöffnung
57 versehen. Sie ermöglicht es, den Modulträger in einer Position in die Aufnahmevertiefung
36 einzustecken, bei der der Modulträger mit einem seitlichen Randabschnitt 58 durch
die Montageöffnung 57 hindurch seitwärts aus der Aufnahmevertiefung 36 herausragt.
Erst bei dem anschließenden Verschiebevorgang 56 taucht der Modulträger 33 mit seinem
gesamten Querschnitt in die Aufnahmevertiefung 36 ein, wobei gleichzeitig ein Verriegelungsvorgang
stattfindet, durch den der Modulträger 33 in der Achsrichtung der Tiefenrichtung 42
bezüglich der Gehäusewandung 35 formschlüssig verriegelt ist. Ein versehentliches
Entriegeln durch Zurückschieben des Modulträgers 33 wird durch das nach dem Einsetzen
des Modulträgers 33 angebaute Rohrstück 2 verhindert, das zumindest partiell vor die
Montageöffnung 57 ragt und diese so weit überdeckt, dass ein den Modulträger 33 in
Position haltender Anschlag gebildet ist.
[0049] Die erwähnte Verriegelung wird durch die als Verriegelungsmittel 37b ausgebildeten
Befestigungsmittel 37 hervorgerufen. Bezogen auf die Verschieberichtung 56 seitlich
am Modulträger 33 sind Verriegelungsvorsprünge 62 ausgebildet, die bei der Verschiebebewegung
56 in Verriegelungsausnehmungen 63 innen an der Seitenwand der Aufnahmevertiefung
36 eingreifen. Beispielhaft sind die Paare aus Verriegelungsvorsprüngen 62 und Verriegelungsausnehmungen
63 den vier Eckenbereichen des rechteckig konturierten Modulträgers 33 zugeordnet.
Indem die miteinander kooperierenden Flächen dieser Komponenten schräg verlaufen,
erreicht man bei dem Verschiebevorgang 56 eine Vorspannung des Modulträgers 33 in
Richtung des Bodens 39 der Aufnahmevertiefung 36, und zwar insbesondere unter Zwischenschaltung
einer Dichtung 64, die die gleiche Funktion hat wie die Dichtung 55 beim ersten Ausführungsbeispiel.
[0050] Man könnte die Montageschnittstellen 38a, 38b auch so aufeinander abstimmen, dass
das Einsetzen des Modulträgers 33 durch einen reinen Einschiebevorgang 56 quer zu
der Tiefenrichtung 42 stattzufinden hat. Der Modulträger 33 wird dann vergleichbar
einer Schublade in die seitlich offene Aufnahmevertiefung 36 eingeschoben. Hier wie
auch beim Ausführungsbeispiel könnte die das Einschieben gestattende seitliche Montageöffnung
57 auch anders als in der Achsrichtung der Längsachse 10 orientiert sein, beispielsweise
quer dazu.
[0051] Der eingesetzte Modulträger 33 ist zweckmäßigerweise mit zumindest dem größten Teil
seiner Bauhöhe in der Aufnahmevertiefung 36 aufgenommen. Vorzugsweise besitzt er an
seiner Oberseite jedoch einen umlaufend vorstehenden Randabschnitt 65, der die Trennfuge
zwischen ihm und der Seitenwand der Aufnahmevertiefung 36 überdeckt und ein Eindringen
von Verunreinigungen verhindert.
[0052] Das Einsetzen des Modulträgers 33 in die Aufnahmevertiefung 36 geschieht zweckmäßigerweise
im mit den Funktionsmodulen 22 bestückten Zustand. Mit anderen Worten wird die Funktionseinheit
34 als Einheit installiert. Diejenigen Funktionsmodule 22a, 22b, die von der der Außenfläche
46 zugeordneten Oberseite her in den Modulträger 33 einsetzbar sind, könnten aber
auch erst dann installiert werden, wenn der Modulträger 33 bereits in seine Aufnahmevertiefung
36 eingesetzt worden ist.
[0053] Bei beiden Ausführungsbeispielen befindet sich an jedem Abschlussdeckel 3, 4 eine
mit einer Funktionseinheit 34 bestückbare Aufnahmevertiefung 36. Auf eine davon könnte
allerdings bei Bedarf auch verzichtet werden. Wenn die im Innern des Vorrichtungsgehäuses
1 getroffene fluidische Verschaltung entsprechend gewählt ist, könnten zudem die beim
Ausführungsbeispiel dem einen Abschlussdeckel zugeordneten Funktionsmodule 22 auch
an dem anderen Abschlussdeckel angebracht werden, sei es in Verbindung mit einer in
einer zusätzlichen Aufnahmevertiefung 36 installierten weiteren Funktionseinheit 34
oder als integrierter Bestandteil der bereits vorhandenen Funktionseinheit 34, indem
man diese mit einer entsprechenden Mehrzahl von Funktionsmodulen 22 ausstattet.
[0054] Durch die Figur 7 wird ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gut deutlich. Man erkennt
hier zwei unterschiedlich ausgestattete Funktionseinheiten 34, die alternativ in ein
und derselben Aufnahmevertiefung 36 installierbar sind. Die Modulträger 33 dieser
beiden Funktionseinheiten 34 stimmen hinsichtlich der Gestaltung ihrer Montageschnittstellen
38a überein und können somit problemlos mit der Montageschnittstelle 38b der Aufnahmevertiefung
36 vereinigt werden. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Modulausstattung, indem
bei der rechts abgebildeten Funktionseinheit 34 drei Funktionsmodule 22 am Modulträger
33 fixiert sind und bei der links abgebildeten Funktionseinheit 34 nur zwei Funktionsmodule
22. Zu erkennen ist ferner, dass sich die bei beiden Funktionseinheiten 34 vorhandenen
Fluidleitungsanschlusseinrichtungen 22a in ihrem Anschlussdurchmesser unterscheiden,
sodass Fluidleitungen unterschiedlicher Querschnitte anschließbar sind.
[0055] Der Antriebsvorrichtung können also mehrere Funktionseinheiten 34 zugeordnet sein,
die mit unterschiedlicher Art und/oder Anzahl von Funktionsmodulen 22 ausgestattet
sind, die aber über identische Montageschnittstellen 38a verfügen, sodass sie alternativ
in Aufnahmevertiefungen 36 installierbar sind, die eine daran angepasste Montageschnittstelle
38b aufweisen. Bei der Herstellung von Antriebsvorrichtungen unterschiedlicher Spezifikationen
besteht somit die Möglichkeit, am jeweiligen Vorrichtungsgehäuse 1 Aufnahmevertiefungen
36 mit übereinstimmenden Montageschnittstellen 38b vorzusehen, die man dann nur noch
mit der gewünschten Funktionseinheit 34 auszustatten hat. Die Montageschnittstellen
38a, 38b sind also standardisiert, und es bedarf seitens des Vorrichtungsgehäuses
1 keiner umständlichen, spezifischen Bearbeitungsvorgänge.
[0056] Wie aus der Zeichnung entnehmbar ist, lässt sich der Modulträger 33 zumindest zum
größten Teil in die Gehäusewandung 35 integrieren, sodass verglichen mit konventionellen
Bauformen keine nachteilige Vergrößerung der Außenabmessungen der Antriebsvorrichtung
zu verzeichnen ist.
[0057] Mindestens eine Aufnahmevertiefung 36 für eine Funktionseinheit 34 könnte auch zusätzlich
oder alternativ an dem Rohrstück 2 ausgebildet sein.
1. Antriebsvorrichtung, mit einem bewegliche Antriebsmittel (7) aufnehmenden Vorrichtungsgehäuse
(1), in dessen Gehäusewandung (35) mindestens eine zur Außenfläche der Gehäusewandung
(35) offene Aufnahmevertiefung (36) ausgebildet ist, und mit mehreren jeweils in einer
solchen Aufnahmevertiefung (36) fixierten, mit den Antriebsmitteln (7) kooperierenden
eigenständigen Funktionsmodulen (22), dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Funktionsmodule (22) mit einem sie gemeinsam tragenden Modulträger (33)
zu einer Funktionseinheit (34) zusammengefasst sind, zu deren gehäusefester Fixierung
der Modulträger (33) in die Aufnahmevertiefung (36) einsetzbar oder eingesetzt ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) seinerseits über mehrere weitere Aufnahmevertiefungen (43a,
43b) verfügt, in die je ein Funktionsmodul (22) einsetzbar oder eingesetzt ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Aufnahmevertiefungen (43a, 43b) des Modulträgers (33) wenigstens zum
Teil so angeordnet sind, dass sie bei in die Aufnahmevertiefung (36) des Vorrichtungsgehäuses
(1) eingesetztem Modulträger (33) von der Gehäusewandung (35) des Vorrichtungsgehäuses
(1) unabgedeckt bleiben.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmodule (22) über Rastverbindungsmittel (45) in der zugeordneten weiteren
Aufnahmevertiefung (43) gehalten sind.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Funktionsmodule (22) über den es tragenden Modulträger (33)
vorsteht.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorstehende Abschnitt (26) des Funktionsmoduls (22) von dem Vorrichtungsgehäuse
(1) wegragt.
7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorstehende Abschnitt (26) des Funktionsmoduls (22) in eine Ausnehmung (27) des
Vorrichtungsgehäuses (1) hineinragt.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) in die Aufnahmevertiefung (36) einsteckbar oder eingesteckt
ist.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckrichtung (44) mit der Tiefenrichtung (42) der Aufnahmevertiefung (36) zusammenfällt.
10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) durch einen mit der Tiefenrichtung (42) der Aufnahmevertiefung
(36) zusammenfallenden Steckvorgang (44) und einen sich daran anschließenden, quer
zu der Tiefenrichtung (42) orientierten Verschiebevorgang (56) in die Aufnahmevertiefung
(36) einsetzbar ist.
11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) durch Rastverbindungsmittel (37a) in der Aufnahmevertiefung
(36) fixierbar oder fixiert ist.
12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindungsmittel (37a) ein den Modulträger (33) umschließendes Rastband
(52) mit in die Gehäusewandung (35) des Vorrichtungsgehäuses (1) einrastenden federnden
Rastarmen (53) aufweist.
13. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevertiefung (36) eine eine Einschubmontage des Modulträgers (33) ermöglichende
seitliche Montageöffnung (57) aufweist.
14. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsgehäuse (1) mehrteilig ausgebildet ist, wobei die Aufnahmevertiefung
(36) in einem ersten Gehäuseteil (3, 4) ausgebildet ist und eine seitliche Montageöffnung
(57) aufweist, die zum Festhalten des Modulträgers (33) von einem benachbarten zweiten
Gehäuseteil (5) zumindest partiell überdeckt ist.
15. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) in der Aufnahmevertiefung (36) bezüglich der Gehäusewandung
(35) verriegelt ist.
16. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Modulträger (33) und an der Gehäusewandung (35) Verriegelungsmittel (37b)
ausgebildet sind, die einander hintergreifen, wenn der Modulträger (33) bei oder nach
dem Einsetzen in die Aufnahmevertiefung (36) quer zur Tiefenrichtung (42) der Aufnahmevertiefung
(36) verschoben wird.
17. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Modulträger (33) im montierten Zustand zwischen ihm und der Wand der Aufnahmevertiefung
(36) zu liegen kommende Dichtungsmittel (55, 64) angeordnet sind.
18. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere mit je einer Funktionseinheit (34) bestückbare Aufnahmevertiefungen (36)
aufweist.
19. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch mehrere alternativ in die gleiche Aufnahmevertiefung (36) einsetzbare, sich in ihrer
Bestückung mit Funktionsmodulen (22) unterscheidende Funktionseinheiten (34).
20. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als durch Fluidkraft betätbare Antriebsvorrichtung mit einen Antriebskolben (8) enthaltenden
Antriebsmitteln (7).
21. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) mit einem als Fluidleitungsanschlusseinrichtung (22a) ausgebildeten
Funktionsmodul (22) bestückt ist.
22. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) mit einem als Geschwindigkeitsreguliereinrichtung (22b) ausgebildeten
Funktionsmodul (22) bestückt ist.
23. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger (33) mit einem als Sensoreinrichtung (22c) ausgebildeten Funktionsmodul
(22) bestückt ist.
24. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als Linearantriebsvorrichtung.
25. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsgehäuse (1) ein Rohrstück (2) und einen an mindestens einer Stirnseite
desselben angeordneten Abschlussdeckel (3, 4) aufweist, wobei in mindestens einem
Abschlussdeckel (3, 4) mindestens eine Aufnahmevertiefung (36) für eine Funktionseinheit
(34) ausgebildet ist.