DE102020212408A1

DE102020212408A1 - Linearantrieb

Info

Publication number: DE102020212408A1
Application number: DE102020212408.6A
Authority: DE
Inventors: Phillip Köhler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-03-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb (100),- mit einer drehbar antreibbaren Gewindespindel (2),- mit einer drehfest in einem Schlitten (1) geführten Spindelmutter, über die der Schlitten (1) in eine Längsrichtung (17) bewegbar ist,- mit einem sich in Längsrichtung (17) erstreckenden Profil (12),- mit mindestens einem Stützelement (3, 6, 8, 10) zur Abstützung der Gewindespindel (2),- wobei jedes Stützelement (3, 6, 8, 10) einen Stützkörper (7, 9, 11, 15) aufweist,- wobei an dem Profil (12) ein Arretierelement (13) angeordnet ist, das eine Anschlagsposition für das Stützelement (3, 6, 8, 10) bildet.Erfindungswesentlich ist dabei, dass an dem Stützelement (3, 6, 8, 10) ein federvorgespanntes Rastelement (14) angeordnet ist, welches mit dem profilseitigen Arretierelement (13) zusammenwirkt und von diesem betätigbar ist.Hierdurch kann eine einfach herzustellende, kostengünstige und zuverlässige Fixierung der Stützelemente (3, 6, 8, 10) an vorgegebenen Axialpositionen erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einer drehbar angetriebenen Gewindespindel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Stützelement eines solchen Linearantriebs.
Aus der EP 2 677 200 B1 ist ein gattungsgemäßer Linearantrieb mit einer drehbar angetriebenen Spindel bekannt, sowie mit einer drehfest in einem Schlitten geführten Spindelmutter, über die der Schlitten bei einer Drehung der Gewindespindel in eine Längsrichtung verstellbar ist. Ebenfalls umfasst der Linearantrieb ein sich in Längsrichtung erstreckendes Profil sowie zumindest ein Stützelement zur Abstützung der Gewindespindel gegen eine Bewegung senkrecht zur Längsrichtung, das an dem Profil geführt ist. Jedes Stützelement weist dabei einen Stützkörper auf, an dessen einen Seite zumindest ein Anschlag angeordnet ist. An dem Profil ist zudem ein Arretierelement angeordnet, das eine Anschlagsposition für das Stützelement bildet, wobei das zumindest eine Stützelement einen Klemmmechanismus aufweist, mittels dem das Stützelement kraftschlüssig an einer Schiene des Profils festlegbar ist.
Aus der EP 2 677 201 B1 ist ebenfalls ein gattungsgemäßer Linearantrieb bekannt, bei welchem das mindestens eine Stützelement einen Klemmmechanismus aufweist, der beim Koppeln zweier benachbarter Stützelemente oder mit der Spindelmutter entriegelt und beim Lösen der Kopplung des Stützelements von dem benachbarten Stützelement oder der Spindelmutter aktiviert wird. Mittels des Stützelements soll eine stabile Abstützung der Gewindespindel gewährleistet werden.
Aus der EP 2 677 202 B1 ist wiederum ein gattungsgemäßer Linearantrieb bekannt, wobei das mindestens eine Stützelement eine Durchführung für die Gewindespindel aufweist und an der Durchführung mindestens ein gegen die Gewindespindel vorgespanntes Führungselement vorgesehen ist, dass im wesentlichen hülsenförmig ausgebildet ist. Über einen Klemmmechanismus ist dabei das Stützelement kraftschlüssig festlegbar. Auch hierdurch soll eine verbesserte Abstützung der Gewindespindel erreicht werden.
Generell besteht bei Linearantrieben mit einem Kugelgewindetrieb für eine translatorische Bewegung eines Schlittens eine maximale Drehzahl der Gewindespindel, die nicht überschritten werden darf, da ansonsten die Gewindespindel anfängt zu schwingen, was langfristig zu Schäden führen kann. Um dennoch hohe Verstellgeschwindigkeiten des Schlittens realisieren zu können, ist es erforderlich, die Gewindespindel an unterschiedlichen Stellen abzustützen, wozu die aus dem Stand der Technik bekannten Stützelemente vorgesehen sind. Diese Stützelemente müssen jedoch der Bewegung des Schlittens folgen.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Linearantrieben und den hierbei eingesetzten Stützelementen besteht oftmals das Problem, dass diese zur Fixierung an einer vordefinierten Axialposition lediglich reibschlüssig verklemmt werden und dadurch während des Betriebs verrutschen können, wodurch einzelne nicht abgestützte Abschnitte der Gewindespindel zu lang werden und dadurch dort ein gefährliches Aufschwingen erfolgen kann.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Linearantrieb der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteil überwindet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Stützelement zur Abstützung einer drehenden Gewindespindel mittels einer einfachen Rastverbindung an einer vordefinierten Axialposition/Stelle zu halten und nicht wie aus dem Stand der Technik zu verklemmen, wobei die Rastverbindung nicht nur konstruktiv einfach ausgebildet ist und zuverlässig funktioniert, sondern auch ein unbeabsichtigtes Lösen und damit ein unbeabsichtigtes Verstellen des Stützelements vermeidet. Der erfindungsgemäße Linearantrieb besitzt dabei in bekannter Weise eine drehbar angetriebene Gewindespindel sowie einen drehfest in einem Schlitten geführte Spindelmutter, über die der Schlitten beim Drehen der Gewindespindel in eine Axialrichtung/Längsrichtung entlang der Gewindespindel bewegbar ist. Ebenfalls vorgesehen ist ein sich in Längsrichtung erstreckendes Profil, welches parallel zur Gewindespindel verläuft, sowie zumindest ein Stützelement zur Abstützung der Gewindespindel gegen eine Bewegung senkrecht zur Längsrichtung, das an dem Profil, entweder direkt oder indirekt über eine Schiene, geführt ist. Jedes dieser Stützelemente besitzt dabei einen Stützkörper, an dessen einen Seite zumindest ein Anschlag angeordnet ist. An dem Profil wiederum ist ein Arretierelement angeordnet, das eine Axial-Anschlagsposition für das Stützelement bildet, sofern der Anschlag des Stützkörpers am Arretierelement anliegt. Erfindungsgemäß ist nun an dem Stützelement ein federvorgespanntes Rastelement vorgesehen, welches mit dem profilseitigen Arretierelement zusammenwirkt und von diesem betätigbar ist, wobei das Rastelement nach Überfahren des Arretierelements mit diesem verrastet und das Arretierelement dann zwischen dem Anschlag und dem Rastelement liegt, wodurch ein Axialbewegen des Stützelements zumindest erschwert, vorzugsweise sogar vermieden werden kann. Das federvorgespannte Rastelement bewirkt dabei ein zuverlässiges Fixieren des Stützelements an einer vordefinierten Längsposition der Gewindespindel bzw. des Profils und ermöglicht dadurch ein genau vordefiniertes Abstützen der Gewindespindel an einer genau vordefinierten axialen Längsposition, wodurch insbesondere unerwünschte Bewegungen der Gewindespindel senkrecht zu deren Längsrichtung zuverlässig vermieden werden können. Hierdurch lassen sich insbesondere höhere Drehzahlen der Gewindespindel und damit höhere Verstellgeschwindigkeiten des Schlittens realisieren. Im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik bekannten Klemmmechanismus besteht bei dem erfindungsgemäßen federvorgespannten Rastelement auch keine Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens, wodurch das Stützelement zuverlässig an der für dieses vordefinierten Axialposition gehalten werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Arretierelement in der Anschlagsposition zwischen dem Rastelement und dem Stützkörper des Stützelements angeordnet. Hierdurch besteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem profilseitigen Arretierelement und dem stützelementseitigen Rastelement bzw. Stützkörper, wodurch das Stützelement in beide axialen Richtungen gegen eine unerwünschte Verstellung geschützt ist.
Zweckmäßig ist das Arretierelement als Arretierschraube ausgebildet. Eine derartige Arretierschraube lässt sich vergleichsweise einfach in das Profil an einer vordefinierten Stelle eindrehen und auch wieder entfernen, wodurch eine vordefinierte Position zur Fixierung des jeweiligen Stützelements konstruktiv einfach herzustellen ist. Das Profil kann dabei beispielsweise als Aluminiumstrangpressprofil ausgebildet sein, in welches an der vordefinierten Axialposition zur Festlegung der Anschlagsposition des Stützelements eine Bohrung eingebracht wird. Anschließend kann beispielsweise eine als selbstfurchende Schraube ausgebildete Arretierschraube eingedreht werden. Das Festlegen der axialen Anschlagsposition für das Stützelement bzw. für die Stützelemente beim Vorsehen mehrerer Axialpositionen ist somit vergleichsweise einfach.
Zweckmäßig ist der Anschlag als Kodiernase an dem Stützkörper ausgebildet. Da bei längeren Gewindespindeln mehrere Stützelemente an unterschiedlichen Axialpositionen bzw. Längspositionen der Gewindespindel fixiert werden müssen, ist es erforderlich, die unterschiedlichen Stützelemente mit unterschiedlichen Anschlägen auszustatten, die mit an unterschiedlichen Positionen am Profil angeordneten Arretierelementen zusammenwirken. Hierdurch ist das Überfahren eines Arretierelements mittels eines Stützelements problemlos möglich, sofern die jeweilige Kodiernase, das heißt der Anschlag an dem Stützkörper des jeweiligen Stützelements nicht mit dem Arretierelement am Profil zusammenwirkt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Rastelement als schwenkbarer und linear verschiebbarer Riegel ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, das Rastelement konstruktiv einfach auszubilden, wobei ein Überfahren des Rastelements über das zugehörige und damit zusammenwirkende Arretierelement am Profil problemlos möglich ist. In einer ersten Verfahrrichtung des Stützelements wird dabei das als Riegel ausgebildete Rastelement vom Arretierelement verschwenkt, während es in der entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung linear verschoben, insbesondere in eine Aufnahme am Stützelement eingedrückt wird. In der Anschlagsposition ragt das als Riegel ausgebildete Rastelement nach außen und stellt zusammen mit dem Stützkörper des Stützelements eine Formschlussverbindung mit dem profilseitigen Arretierelement, beispielsweise der Arretierschraube, dar. Hierdurch kann eine zuverlässige Fixierung des Schlittens in seiner vordefinierten Axialposition und damit eine zuverlässige Abstützung der Gewindespindel erreicht werden. Das als schwenkbarer bzw. linear verschiebbarer Riegel ausgebildete Rastelement kann dabei entweder als einfaches Kunststoffspritzgussteil oder aber als Metallteil ausgebildet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Rastelement schräg zur Längsrichtung des Profils bzw. schräg zu einer Axialrichtung des Stützelements angeordnet. Eine derartige schräge Anordnung mit beispielsweise einem Winkel α von ca. 35° zwischen dem Rastelement und der Achse des Stützelements ermöglicht ein leichtes Überfahren des Rastelements und damit ein Einschwenken desselben in der ersten Verfahrrichtung, ebenso wie ein einfaches Eindrücken des Rastelements in seine stützelementseitige Aufnahme in der entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung.
Zweckmäßig weist das Rastelement an einem ersten Längsende eine mit dem Arretierelement zusammenwirkende Rastnase und an einem gegenüberliegenden zweiten Längsende einen Kopf mit einer mit einer Feder zusammenwirkenden Ausnehmung auf. Die Rastnase ist dabei so ausgebildet, dass sie eine Rückseite und da eine dazu abgewinkelte Vorderseite aufweist. In der Anschlagsposition steht dabei die Vorderseite im Wesentlichen orthogonal zur Achse des Stützelements bzw. orthogonal zur Achse des Profils bzw. zur Achse der Gewindespindel. Die Rückseite des Rastelements verläuft dabei in der Anschlagsposition unter einem Winkel α von ca. 35° zur Achse des Stützelements. In der ersten Verfahrrichtung kontaktiert dabei das profilseitige Arretierelement das Rastelement an seiner Rückseite und verschwenkt dieses, während es in der zweiten Verfahrrichtung mit der Vorderseite des Rastelements in Kontakt tritt und dieses dadurch soweit in die stützelementseitige Aufnahme einschiebt, bis der Formschluss mit dem Arretierelement aufgehoben ist und das Arretierelement das Rastelement überfahren kann. Über den vergleichsweise runden Kopf des Rastelements an seinem zweiten Längsende wird eine Art Gelenk gebildet, das ein Verschwenken des Rastelements ermöglicht. Die Ausnehmung im Kopf des Rastelements, in welche die Feder, beispielsweise eine einfache und kostengünstige Schraubenfeder, eingreift, ist dabei kreissegmentartig ausgebildet und zugleich derart angeordnet, dass das Rastelement von der Feder mit seiner Rastnase sowohl nach außen verschwenkt als auch nach außen gedrückt wird. „Außen“ soll in diesem Fall in Radialrichtung nach außen bezüglich der Achse des Stützelements bedeuten. Durch eine individuell wählbare Federkonstante ist es möglich, die Federvorspannung des Rastelements zu definieren und dadurch auch eine Fixierkraft, mittels welcher das Stützelement an der jeweils vordefinierten Längsposition gehalten werden soll, zu bestimmen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist in dem Stützelement eine das Rastelement aufnehmende Aufnahme vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass das Rastelement in dieser linear verstellbar und über dessen Kopf verdrehbar ist. Die Aufnahme ermöglicht somit sowohl eine Längsführung als auch eine Drehführung des Rastelements. Eine Längsachse der Aufnahme verläuft dabei ebenfalls unter einem Winkel α von ca. 35° relativ zur Achse des Stützelements.
Zweckmäßig ist eine, beispielsweise aus Stahl ausgebildete Schiene vorgesehen, an der das zumindest eine Stützelement geführt ist, wobei das Stützelement die Schiene U-förmig umgreift. Eine derartige Stahlschiene soll einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen und besitzt eine höhere Festigkeit als das Profil, welches beispielsweise als Aluminiumstrangpressprofil ausgebildet ist. Hierdurch kann sowohl eine Unterstützung des Profils, insbesondere gegen ein Durchhängen, als auch eine zusätzliche Führung für das/die Stützelemente geschaffen werden.
Die einzelnen Stützelemente werden dabei entweder vom Schlitten geschoben oder über entsprechende magnetische Kräfte, bedingt durch in dem jeweiligen Stützelement angeordnete Neodymmagnete, zu ihrer vordefinierten axialen Längsposition gezogen.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Stützelement zur Abstützung einer drehenden Gewindespindel bei einem in den vorherigen Absätzen beschriebenen Linearantrieb einzusetzen, wobei das Stützelement einen Stützkörper aufweist, an dessen einen Seite zumindest ein Anschlag angeordnet ist. Zudem ist an dem Stützelement ein federvorgespanntes Rastelement vorgesehen, das ein zuverlässiges Fixieren des Stützelements an einer vordefinierten Längsposition der Gewindespindel bzw. des Profils und ermöglicht. Mittels eines solchen erfindungsgemäßen Stützelements könne auch herkömmliche Linearantriebe nachgerüstet werden, wodurch sich höhere Drehzahlen der Gewindespindel und damit höhere Verstellgeschwindigkeiten des Schlittens realisieren lassen.
Zweckmäßig ist der Anschlag als Kodiernase an dem Stützkörper ausgebildet. Hierdurch können bei längeren Gewindespindeln mehrere Stützelemente an unterschiedlichen Axialpositionen bzw. Längspositionen der Gewindespindel fixiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements ist das Rastelement schräg zur Längsrichtung des Profils bzw. schräg zu einer Axialrichtung des Stützelements angeordnet. Eine derartige schräge Anordnung mit beispielsweise einem Winkel α von ca. 35° zwischen dem Rastelement und der Achse des Stützelements ermöglicht ein leichtes Überfahren des Rastelements und damit ein Einschwenken desselben in der ersten Verfahrrichtung, ebenso wie ein einfaches Eindrücken des Rastelements in seine stützelementseitige Aufnahme in der entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung.
Zweckmäßig weist das Rastelement an einem ersten Längsende eine mit dem Arretierelement zusammenwirkende Rastnase und an einem gegenüberliegenden zweiten Längsende einen Kopf mit einer mit einer Feder zusammenwirkenden Ausnehmung auf. Die Rastnase ist dabei so ausgebildet, dass sie eine Rückseite und da eine dazu abgewinkelte Vorderseite aufweist. In der Anschlagsposition steht dabei die Vorderseite im Wesentlichen orthogonal zur Achse des Stützelements bzw. orthogonal zur Achse des Profils bzw. zur Achse der Gewindespindel. Die Rückseite des Rastelements verläuft dabei in der Anschlagsposition unter einem Winkel α von ca. 35° zur Achse des Stützelements. Die Vorderseite der Rastnase verläuft in der Anschlagsposition orthogonal zur Achse des Stützelements.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist in dem Stützelement eine das Rastelement aufnehmende Aufnahme vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass das Rastelement in dieser linear verstellbar und über dessen Kopf verdrehbar ist. Die Aufnahme ermöglicht somit sowohl eine Längsführung als auch eine Drehführung des Rastelements. Eine Längsachse der Aufnahme verläuft dabei ebenfalls unter einem Winkel α von ca. 35° relativ zur Achse des Stützelements.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,

1 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Linearantrieb mit unterschiedlichen Detaildarstellungen,
2 eine Längsschnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Linearantrieb mit Querschnitten an unterschiedlichen Ebenen,
3 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Stützelements,
4a eine Schnittdarstellung durch sowie eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Stützelement beim Überfahren eines profilseitigen Arretierelements in einer ersten Verfahrrichtung,
4b eine Darstellung wie in 4a, jedoch bei einem sich in seiner Anschlagsposition befindlichen Stützelement,
4c eine Darstellung wie in 4a, jedoch beim Überfahren des profilseitigen Arretierelements in einer entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung.

Entsprechend den 1 und 2, weist ein erfindungsgemäßer Linearantrieb 100 eine drehbar antreibbare Gewindespindel 2 sowie eine drehfest in einem Schlitten 1 geführte Spindelmutter auf, über die der Schlitten 1 bei einem Verdrehen der Gewindespindel 2 in Längs-/Axialrichtung 17 verstellbar ist. Ebenfalls umfasst der erfindungsgemäße Linearantrieb 100 ein sich in Längsrichtung 17 erstreckendes Profil 12, welches beispielsweise als Aluminiumstrangpressprofil ausgebildet und insbesondere mittels einer Schiene 18 ausgesteift ist. Ebenfalls vorgesehen ist zumindest ein Stützelement 3, 6, 8, 10 zur Abstützung der Gewindespindel 2 gegen eine Bewegung senkrecht zur Längsrichtung 17, wobei das Stützelement 3, 6, 8, 10 an dem Profil 12 geführt ist. Jedes der Stützelemente 3, 6, 8, 10 weist dabei einen zugehörigen Stützkörper 7, 9, 11 und 15 auf, an dessen einer Seite zumindest ein Anschlag A angeordnet ist. Ein derartiger Stützkörper 5 ohne Anschlag A kann selbstverständlich auch direkt am Schlitten 1 angeordnet sein.
An dem Profil 12 ist ein Arretierelement 13 angeordnet, welches beispielsweise als Arretierschraube ausgebildet sein kann, und welches eine Anschlagsposition (vgl. 4b) für das Stützelement 3, 6, 8, 10 bildet. Wie insbesondere den Schnittdarstellungen A-A bis E-E der 2 zu entnehmen ist, können dabei an dem Profil 12 Arretierelemente 13 an unterschiedlichen Axialpositionen angeordnet sein, so dass diese mit unterschiedlichen Anschlägen A am jeweiligen Stützkörper 7, 9, 11 und 15 zusammenwirken. An jedem Stützelement 3, 6, 8, 10 ist dabei ein federvorgespanntes Rastelement 14 angeordnet, welches mit dem profilseitigen Arretierelement 13 zusammenwirkt und von diesem betätigbar ist, wie dies gemäß den 4a und 4c dargestellt ist. In den jeweiligen, erfindungsgemäßen Stützelement 3, 6, 8, 10 sind zudem Magnete, beispielsweise Neodymmagnete 4, angeordnet (vgl. 3), welche eine Kopplung zweier benachbarter Stützelemente 3, 6, 8, 10 und damit ein Ziehen durch den Schlitten 1 ermöglichen.
Mit dem erfindungsgemäßen Stützelement 3, 6, 8, 10 und dem erfindungsgemäßen Linearantrieb 100 ist es möglich, die einzelnen Stützelemente 3, 6, 8, 10 an genau vordefinierten axialen Längspositionen bezüglich der Gewindespindel 2 zu fixieren und dadurch eine exakt vordefinierte Abstützung der Gewindespindel 2 zu bewirken, wodurch diese an einer unerwünschten Bewegung orthogonal zur Spindelachse, beispielsweise an einem Aufschwingen, gehindert wird. Durch das vordefinierte Abstützen der Gewindespindel 2 sind höhere Drehzahlen derselben und dadurch eine hohe Verstellgeschwindigkeit des Schlittens 1 möglich.
Betrachtet man die 4b, so kann man erkennen, dass in der dort dargestellten Anschlagsposition das Arretierelement 13 zwischen dem Rastelement 14 einerseits und dem Stützkörper 15, beispielsweise eines Stützkörpers 7, 9, 11, 15, angeordnet ist. In der Anschlagsposition ist somit ein Verstellen des jeweiligen Stützelements 3, 6, 8, 10, gemäß der 4 des Stützelements 10, sowohl in einer ersten Verfahrrichtung 19, als auch in einer dazu entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung 20 ohne äußere Krafteinwirkung nicht möglich.
Das Rastelement 14 ist dabei erfindungsgemäß als schwenkbarer und linear verstellbarer Riegel ausgebildet, wobei dieses in der ersten Verfahrrichtung 19 des Stützelements 3, 6, 8, 10 von dem Arretierelement 13 verschwenkt wird, wie dies gemäß der 4a dargestellt ist, während es bei einem Verfahren des Stützelements 3, 6, 8, 10 in der entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung 20 linear verschoben wird, wie dies gemäß der 4c dargestellt ist. Ein lineares Verschieben erfolgt dabei in Richtung 21 in eine Aufnahme 22 des Stützelements 3, 6, 8, 10. Das Rastelement 14 ist dabei zumindest in seiner Anschlagsposition (vgl. 4b) schräg zur Längsrichtung 17 des Profils 12 angeordnet, beispielsweise unter einem Winkel α von ca. 35°.
Die Rastnase 23 ist dabei so ausgebildet, dass sie eine Rückseite 27 und eine dazu abgewinkelte Vorderseite 28 aufweist. In der Anschlagsposition steht dabei die Vorderseite 28 im Wesentlichen orthogonal zur Achse 29 des Stützelements 3, 6, 8, 10 bzw. orthogonal zur Achse des Profils 12 bzw. zur Achse der Gewindespindel 2. Die Rückseite 27 des Rastelements 14 verläuft dabei in der Anschlagsposition unter einem Winkel α von ca. 35° zur Achse des Stützelements 3, 6, 8, 10. Die Vorderseite 28 der Rastnase 23 verläuft in der Anschlagsposition orthogonal zur Achse 29 des Stützelements 3, 6, 8, 10.
Betrachtet man das Rastelement 14 näher, so kann man erkennen, dass dieses an einem ersten Längsende eine mit dem Arretierelement 13 zusammenwirkende Rastnase 23 und an seinem gegenüberliegenden zweiten Längsende einen Kopf 24 mit einer mit einer Feder 16 zusammenwirkenden Ausnehmung 25 aufweist. Die Feder 16 ist dabei als Druckfeder ausgebildet und bewirkt sowohl ein nach außen Verschwenken der Rastnase 23, als auch ein nach außen Drücken des Rastelements 14, wodurch dieses in der Anschlagsposition das jeweilige Stützelement 3, 6, 8, 10 fixiert. An dem Kopf 24 kann auch ein Pin 26 angeordnet sein, welcher in montiertem Zustand in die Feder 16 eingreift und diese fixiert.
Bei einem Verfahren des Stützelements 3, 6, 8, 10 in der ersten Verfahrrichtung 19, überstreicht das Arretierelement 13 das Rastelement 14 und schwenkt dieses entsprechend der 4a über dessen Rückseite 27 nach innen. Nach dem Überfahren wird das Rastelement 14 mit seiner Rastnase 23 aufgrund der Federkraft nach außen verschwenkt und fixiert dadurch das Arretierelement 13 formschlüssig zwischen der Rastnase 23 und dem jeweiligen Stützkörper 7, 9, 11 bzw. 15. Wird nun das Stützelement 3, 6, 8, 10 in die entgegengesetzte zweite Verfahrrichtung 20 verstellt, so tritt das Arretierelement 13 mit der Vorderseite 28 der Rastnase 23 in Kontakt und drückt diese in Richtung 21 in die stützelementseitige Aufnahme 22 ein.
Neben dem gesamten Linearantrieb 1 soll mit der Erfindung auch das Stützelement 3, 6, 8, 10 unter Schutz gestellt sein, welches aufgrund seines federvorgespannten Rastelements 14 und seines dazu in Längsrichtung 17 fluchtend angeordneten Anschlags A ein konstruktiv einfaches und zugleich zuverlässiges Fixieren des jeweiligen Stützelements 3, 6, 8, 10 an einer vordefinierten und durch das profilseitige Arretierelement 13 vorgegebenen axialen Stellung ermöglicht. Hierdurch ist eine besonders effektive Abstützung der Gewindespindel 2 möglich, wobei insbesondere auch ein unerwünschtes bzw. unbeabsichtigtes Verrutschen der einzelnen Stützelemente 3, 6, 8, 10 durch das Rastelement 14 zuverlässig vermieden werden kann. Durch das zuverlässige aber zugleich konstruktiv einfache Fixieren der jeweiligen Stützelemente 3, 6, 8, 10 an den dafür vorgesehenen Axialposition ist ein schnelles Drehen der Gewindespindel 2 und damit ein schnelles Linearverstellen des Schlittens 1 des Linearantriebs 100 möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2677200 B1 [0002]
EP 2677201 B1 [0003]
EP 2677202 B1 [0004]

Claims

Linearantrieb (100), - mit einer drehbar antreibbaren Gewindespindel (2), - mit einer drehfest in einem Schlitten (1) geführten Spindelmutter, über die der Schlitten (1) in eine Längsrichtung (17) bewegbar ist, - mit einem sich in Längsrichtung (17) erstreckenden Profil (12), - mit mindestens einem Stützelement (3, 6, 8, 10) zur Abstützung der Gewindespindel (2) gegen eine Bewegung senkrecht zur Längsrichtung (17), das an dem Profil (12) geführt ist, - wobei jedes Stützelement (3, 6, 8, 10) einen Stützkörper (7, 9, 11, 15) aufweist, an dessen einer Seite zumindest ein Anschlag (A) angeordnet ist, - wobei an dem Profil (12) ein Arretierelement (13) angeordnet ist, das eine Anschlagsposition für das Stützelement (3, 6, 8, 10) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stützelement (3, 6, 8, 10) ein federvorgespanntes Rastelement (14) angeordnet ist, welches mit dem profilseitigen Arretierelement (13) zusammenwirkt und von diesem betätigbar ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (13) in der Anschlagsposition zwischen dem Rastelement (14) und dem Stützkörper (7, 9, 11, 15) des jeweiligen Stützelements (3, 6, 8, 10) angeordnet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (13) als Arretierschraube ausgebildet ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (A) als Kodiernase an dem Stützkörper (7, 9, 11, 15) ausgebildet ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (14) als schwenkbarer und linear verschiebbarer Riegel ausgebildet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel derart ausgebildet ist, dass er in einer ersten Verfahrrichtung (19) des Stützelements (3, 6, 8, 10) von dem Arretierelement (13) verschwenkt und in der entgegengesetzten zweiten Verfahrrichtung (20) linear verschoben wird.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (14) schräg zur Längsrichtung (17) des Profils (12) angeordnet ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (14) an einem ersten Längsende eine mit dem Arretierelement (13) zusammenwirkende Rastnase (23) und an einem gegenüberliegenden zweiten Längsende einen Kopf (24) mit einer mit einer Feder (16) zusammenwirkenden Ausnehmung (25) aufweist.
Linearantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stützelement (3, 6, 8, 10) eine das Rastelement (14) aufnehmende Aufnahme (22) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass das Rastelement (14) in dieser linear verstellbar und über den Kopf (24) verdrehbar ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine, insbesondere aus Stahl ausgebildete, Schiene (18) vorgesehen ist, an der das zumindest eine Stützelement (3, 6, 8, 10) geführt ist, wobei das Stützelement (3, 6, 8, 10) die Schiene (18) U-förmig umgreift.
Stützelement (3, 6, 8, 10) zur Abstützung einer Gewindespindel (2) eines Linearantriebs (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stützelement (3, 6, 8, 10) einen Stützkörper (7, 9, 11, 15) aufweist, an dessen einer Seite zumindest ein Anschlag (A) angeordnet ist, und wobei an dem Stützelement (3, 6, 8, 10) ein federvorgespanntes Rastelement (14) angeordnet ist.
Stützelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (A) als Kodiernase an dem Stützkörper (7, 9, 11, 15) ausgebildet ist.
Stützelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, - dass das Rastelement (14) als schwenkbarer und linear verschiebbarer Riegel ausgebildet ist, und/oder - dass das Rastelement (14) schräg zur Längsrichtung (17) des Profils (12) angeordnet ist.
Stützelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (14) an einem ersten Längsende eine Rastnase (23) und an einem gegenüberliegenden zweiten Längsende einen Kopf (24) mit einer mit einer Feder (16) zusammenwirkenden Ausnehmung (25) aufweist.
Stützelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stützelement (3, 6, 8, 10) eine das Rastelement (14) aufnehmende Aufnahme (22) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass das Rastelement (14) in dieser linear verstellbar und über den Kopf (24) verdrehbar ist.