Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine translatorische Hin- und Herbewegung und eine Verwendung der Antriebsvorrichtung als Schiebeantrieb zum Hin- und Herbewegen eines Objektes.
The present invention relates to a drive device for converting a rotary movement into a translatory back and forth movement and a use of the drive device as a sliding drive for moving an object back and forth.
Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Antriebsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die mit möglichst geringen Verlusten arbeitet.
It is the object of this invention to create a drive device of the type mentioned which works with the lowest possible losses.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen elektrischen Antriebsmotor mit einer hohlen Rotorwelle, durch die sich eine koaxiale, mit einer Rollbahn für Kugeln versehene Kugelspindel hindurch erstreckt und die mindestens am einen Ende mit einer die Kugelspindel umgebenden Mutter drehfest verbunden ist, welche über in der Rollbahn der Kugelspindel laufende Kugeln in Schraubeingriff mit der Kugelspindel steht.
This object is achieved according to the invention by an electric drive motor with a hollow rotor shaft, through which a coaxial ball screw provided with a roller track for balls extends and which is non-rotatably connected at least at one end to a nut surrounding the ball screw, which is connected in the roller track the ball screw is in screw engagement with the ball screw.
Die Verwendung dieser Antriebsvorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass bei ortsfester Kugelspindel der Antriebsmotor, bzw. bei ortsfestem Antriebsmotor die Kugelspindel mit dem zu bewegenden Objekt verbunden wird.
The use of this drive device is characterized according to the invention in that with a stationary ball screw the drive motor, or with a stationary drive motor the ball screw is connected to the object to be moved.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
In the following, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch den Antriebsmotorteil eines Schiebeantriebes.
The single figure shows a longitudinal section through the drive motor part of a sliding drive.
Ein elektrischer Antriebsmotor 1, z. B. ein einphasiger Kondensatormotor, ist in einem hohlzylindrischen, abgeschlossenen Gehäuse 2 untergebracht und weist einen Stator 3 und einen Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist auf einer hoh- len Rotorwelle 5 angeordnet, die beidseits des Rotors 4 über Radialkugellager 6 und 7, die mit ihren Aussenringen an den Wicklungsköpfen 8 und 9 der Statorwicklung gegen Drehung gesichert anliegen, am Gehäuse 2 abgestützt ist.
An electric drive motor 1, e.g. B. a single-phase capacitor motor is housed in a hollow cylindrical, closed housing 2 and has a stator 3 and a rotor 4. The rotor 4 is arranged on a hollow rotor shaft 5, which is supported on the housing 2 on both sides of the rotor 4 via radial ball bearings 6 and 7, the outer rings of which rest against the winding heads 8 and 9 of the stator winding in a manner secured against rotation.
Zwischen den Kugellagern 6 und 7 und dem Rotor 4 sind ringförmige Zwischenelemente 10, 11 angeordnet. Jedes Kugellager 6, 7 liegt an der dem Rotor 4 abgekehrten Seite an einer ringförmigen Platte 12, 13 an. Jede Platte ist mittels eines im Gehäuse 2 eingelassenen Sicherungsringes 14, 15 gegen achsiale Verschiebung gesichert. Der Aufbau des Motors 1 und vor allem die Art der Lagerung der Rotorwelle 5 ist bekannt.
Annular intermediate elements 10, 11 are arranged between the ball bearings 6 and 7 and the rotor 4. Each ball bearing 6, 7 rests against an annular plate 12, 13 on the side facing away from the rotor 4. Each plate is secured against axial displacement by means of a locking ring 14, 15 embedded in the housing 2. The structure of the motor 1 and, in particular, the type of mounting of the rotor shaft 5 is known.
Durch die hohle Rotorwelle 5 hindurch und koaxial zu dieser läuft eine Kugelspindel 16, die eine Rollbahn 17 für Kugeln aufweist. Die Kugelspindel 16 ist in der Figur nur teilweise gezeigt und hat eine dem erforderlichen Verschiebungsweg entsprechende Länge. Die Rollbahn 17 wird durch eine schraubenlinienförmig verlaufende Nutung mit im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt gebildet.
A ball spindle 16, which has a roller track 17 for balls, runs through the hollow rotor shaft 5 and coaxial therewith. The ball screw 16 is only partially shown in the figure and has a length corresponding to the required displacement path. The runway 17 is formed by a helical groove with a substantially semicircular cross-section.
An beiden Enden der Rotorwelle ist eine die Kugelspindel 16 umgebende Mutter 18, bzw. 19 vorhanden, die mit der Rotorwelle 5 drehfest verbunden ist. Jede Mutter 18, 19 weist einen Endteil 18a, bzw. 19a mit einem Aussengewinde auf, das mit einem entsprechenden Innengewinde der Rotorwelle 5 im Eingriff steht. Die Einschraubrichtungen der Muttern 18, 19 sind gegensinnig.
At both ends of the rotor shaft there is a nut 18 or 19 which surrounds the ball screw 16 and is connected to the rotor shaft 5 in a rotationally fixed manner. Each nut 18, 19 has an end part 18a or 19a with an external thread which engages with a corresponding internal thread of the rotor shaft 5. The screwing directions of the nuts 18, 19 are in opposite directions.
Auf der Innenseite jeder Mutter 18, 19 ist eine der Rollenbahn 17 entsprechende, in der Figur nicht gezeigte Rollbahn vorhanden. In jeder Mutter 18, 19 sind Kugeln vorhanden, die in den Rollbahnen von Kugelspindel 16 und Muttern 18,
19 laufen. Derartige Vorrichtungen mit Kugelspindel und Mutter und dazwischen laufenden Kugeln zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine Achsialbewegung sind an sich bekannt, so dass auf eine ausführliche Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise verzichtet werden kann.
On the inside of each nut 18, 19 there is a roller conveyor 17 corresponding to the roller conveyor 17, not shown in the figure. In each nut 18, 19 there are balls that are in the raceways of the ball screw 16 and nuts 18,
19 run. Such devices with a ball spindle and nut and balls running in between for converting a rotary movement into an axial movement are known per se, so that a detailed description of the structure and the mode of operation can be dispensed with.
Wird nun die Kugelspindel 16 an ihren Enden auf nicht gezeigte Weise festgehalten, so verschiebt sich der in Betrieb gesetzte Motor 1 infolge der Drehung seiner Rotorwelle 5 samt den Muttern 18, 19 in Längsrichtung der Kugelspindel 16, und zwar je nach Drehsinn in Richtung des Pfeiles A, bzw. B. Wird nun der zu bewegende Gegenstand, z. B.
If the ball screw 16 is now held at its ends in a manner not shown, the motor 1, which is in operation, moves as a result of the rotation of its rotor shaft 5 together with the nuts 18, 19 in the longitudinal direction of the ball screw 16, depending on the direction of rotation in the direction of the arrow A or B. If the object to be moved, e.g. B.
ein Schiebetor, ein Teil einer Maschine oder dergleichen mit dem Motor 1 verbunden, so bewirkt die Verschiebung des Motors 1 entlang der Kugelspindel 16 eine entsprechende Translationsbewegung dieses Gegenstandes.
a sliding gate, part of a machine or the like is connected to the motor 1, the displacement of the motor 1 along the ball screw 16 causes a corresponding translational movement of this object.
Es ist auch möglich, den Motor 1 ortsfest zu halten und die Kugelspindel 16 längsverschiebbar und drehfest zu lagern. In diesem Fall bewirkt die Drehung der Rotorwelle 6 eine Hin- und Herbewegung der Kugelspindel 16 in Richtung des Pfeiles A bzw. B. Der zu bewegende Gegenstand ist mit der Kugelspindel 16 zu koppeln.
It is also possible to keep the motor 1 stationary and to mount the ball screw 16 in a longitudinally displaceable and rotationally fixed manner. In this case, the rotation of the rotor shaft 6 causes the ball screw 16 to move back and forth in the direction of the arrow A or B. The object to be moved is to be coupled to the ball screw 16.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Muttern 18, 19 können diese gegeneinander so verspannt werden, dass zwischen Muttern 18, 19 und Kugelspindel 16 kein Spiel mehr vorhanden ist, das sich jeweils bei Umkehr der Bewegungsrichtung von Motor 1, bzw. Kugelspindel 16 auf unerwünschte Weise bemerkbar machen könnte.
In the illustrated embodiment with two nuts 18, 19, these can be braced against each other in such a way that there is no longer any play between nuts 18, 19 and ball screw 16, which is noticeable in an undesirable way when the direction of movement of motor 1 or ball screw 16 is reversed could do.
Anstelle der einen Mutter 18 oder 19 kann eine Führung für die Kugelspindel 16 vorgesehen werden, die mit der Rotorwelle 6 mitdrehend an dieser befestigt ist oder feststehend am Gehäuse 2 angebracht sein kann.
Instead of the one nut 18 or 19, a guide can be provided for the ball spindle 16, which is fastened to the rotor shaft 6 in a rotating manner on the latter or can be fixedly attached to the housing 2.
Da die Kraftübertragung zwischen Kugelspindel 16 und den Muttern 18, 19 mit rein rollender Reibung erfolgt, tritt eine gegenüber einer Gewindespindel- und Mutteranordnung geringere Wärmeentwicklung auf, da bei letzterer bekanntlich zwischen Gewindespindel und Mutter gleitende Reibung auftritt.
Since the power transmission between the ball screw 16 and the nuts 18, 19 takes place with purely rolling friction, there is less heat generation compared to a threaded spindle and nut arrangement, since with the latter, as is known, sliding friction occurs between the threaded spindle and nut.
Wegen der erwähnten geringeren Wärmeentwicklung lassen sich mit dem beschriebenen Antrieb daher höhere Vorschubgeschwindigkeiten und ein höherer Wirkungsgrad erreichen.
Because of the mentioned lower heat generation, higher feed speeds and a higher degree of efficiency can be achieved with the drive described.
Der beschriebene Schiebeantrieb kann überall dort Anwendung finden, wo durch einen Elektromotor ein Objekt, z. B. ein Schiebetor, Teile von Maschinen und Apparaten oder dergleichen, translatorisch hin- und herbewegt werden muss.
The sliding drive described can be used wherever an object such. B. a sliding gate, parts of machines and apparatus or the like, must be moved back and forth in translation.
PATENTANSPRÜCHE
PATENT CLAIMS
1. Antriebsvorrichtung zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine translatorische Hin- und Herbewegung, gekennzeichnet durch einen elektrischen Antriebsmotor (1) mit einer hohlen Rotorwelle (5), durch die sich eine koaxiale, mit einer Rollbahn (17) für Kugeln versehene Kugelspindel (16) hindurch erstreckt und die mindestens am einen Ende mit einer die Kugelspindel (16) umgebenden Mutter (18, 19) drehfest verbunden ist, welche über in der Rollbahn (17) der Kugelspindel (16) laufende Kugeln in Schraubeingriff mit der Kugelspindel (16) steht.
1. Drive device for converting a rotary movement into a translatory back and forth movement, characterized by an electric drive motor (1) with a hollow rotor shaft (5) through which a coaxial ball spindle (16) provided with a roller track (17) for balls extends extends therethrough and which at least at one end is rotatably connected to a nut (18, 19) surrounding the ball screw (16), which nut is in screw engagement with the ball screw (16) via balls running in the roller track (17) of the ball screw (16) .
II. Verwendung der Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch I als Schiebeantrieb zum Hin- und Herbewegen eines Objektes, dadurch gekennzeichnet, dass bei ortsfester Kugelspindel (16) der Antriebsmotor (1), bzw. bei ortsfestem Antriebsmotor (1) die Kugelspindel (16) mit dem zu bewegenden Objekt verbunden wird.
II. Use of the drive device according to claim I as a sliding drive for moving an object back and forth, characterized in that with a stationary ball screw (16) the drive motor (1), or with a stationary drive motor (1) the ball screw (16) with the moving object is connected.
UNTERANSPRÜCHE
1. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) an beiden Enden mit je einer Mutter (18, 19) drehfest verbunden ist.
SUBCLAIMS
1. Drive device according to claim 1, characterized in that the rotor shaft (5) is rotatably connected at both ends with a nut (18, 19).
2. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das jede Mutter (18, 19) mittels einer Schraubverbindung mit der Rotorwelle (5) verbunden ist.
2. Drive device according to claim I or dependent claim 1, characterized in that each nut (18, 19) is connected to the rotor shaft (5) by means of a screw connection.
3. Antriebsvorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mutter (18, 19) einen Endteil (18a, 19a) mit einem Aussengewinde aufweist, das mit einem Innengewinde der Rotorwelle (5) in Eingriff steht.
3. Drive device according to dependent claim 2, characterized in that each nut (18, 19) has an end part (18a, 19a) with an external thread which is in engagement with an internal thread of the rotor shaft (5).
4. Antriebsvorrichtung nach Unteranspruch 1 und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschraubrichtungen der Muttern (18, 19) gegensinnig sind, um die Muttern gegeneinander zu verspannen.
4. Drive device according to dependent claim 1 and dependent claim 3, characterized in that the screwing directions of the nuts (18, 19) are in opposite directions in order to brace the nuts against one another.
5. Antriebsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei nur einer Mutter (18 oder 19) die Kugelspindel (16) am der Mutter gegenüberliegenden Ende der Rotorwelle (5) mittels einer Führung geführt ist.
5. Drive device according to claim 1, characterized in that with only one nut (18 or 19) the ball spindle (16) is guided by means of a guide at the end of the rotor shaft (5) opposite the nut.