DE102014015388A1

DE102014015388A1 - Device for actuating a locking device

Info

Publication number: DE102014015388A1
Application number: DE102014015388.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Häußler
Original assignee: Euchner GmbH and Co KG
Current assignee: Euchner GmbH and Co KG
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2034-10-18
Also published as: DE102014015388B4; WO2016058717A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Betätigen einer Arretiereinrichtung (53) zur gesteuerten Arretierung oder Freigabe eines sicherheitsrelevanten, beweglichen Bauteils, wie einer Schutztür (55), Schutzklappe oder dergleichen, mit einem rotatorischen Antrieb (5) und mit einem Getriebe (21, 23, 27), das Drehbewegungen der Welle (7) des Antriebs (5) in der einen oder der anderen Drehrichtung in lineare Verschiebebewegungen eines Betätigers (33) in Schaltstellungen umsetzt, die dem Freigabe- bzw. Arretierzustand der Arretiereinrichtung (53) entsprechen, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (21, 23, 27) die Drehbewegungen des Antriebs (5) in zu dessen Antriebswelle (7) koaxiale Linearbewegungen des Betätigers (33) umsetzt.A device for actuating a locking device (53) for the controlled locking or release of a safety-relevant, movable component, such as a protective door (55), protective flap or the like, with a rotary drive (5) and with a gear (21, 23, 27), the rotational movements of the shaft (7) of the drive (5) in one or the other direction in linear displacement movements of an actuator (33) converts into switching positions corresponding to the release or locking state of the locking device (53), characterized in that the transmission (21, 23, 27) converts the rotational movements of the drive (5) into its drive shaft (7) coaxial linear movements of the actuator (33).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer Arretiereinrichtung zur gesteuerten Arretierung oder Freigabe eines sicherheitsrelevanten, beweglichen Bauteils, wie einer Schutztür, Schutzklappe oder dergleichen, mit einem rotatorischen Antrieb und mit einem Getriebe, das Drehbewegungen der Welle des Antriebs in der einen oder der anderen Drehrichtung in lineare Verschiebebewegungen eines Betätigers in Schaltstellungen umsetzt, die dem Freigabe- bzw. Arretierzustand der Arretiereinrichtung entsprechen.The invention relates to a device for actuating a locking device for controlled locking or release of a safety-relevant, movable component, such as a protective door, protective flap or the like, with a rotary drive and a transmission, the rotational movements of the shaft of the drive in one or the other direction converts into linear displacement movements of an actuator in switching positions corresponding to the release or locking state of the locking device.

Vorrichtungen dieser Gattung sind Stand der Technik und kommen bevorzugt bei Arretiereinrichtungen zum Einsatz, die Bestandteil eines Sicherungssystems bilden, bei dem bewegliche Bauteile in einer Position verriegelbar sind, in der sie für einen zu schützenden Raumbereich eine den Zugang oder Zugriff verhindernde Umgrenzung bilden, etwa in Form einer Schutztür oder -klappe als Schutzeinrichtung am Gefahrenbereich einer Maschine. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist in dem Dokument DE 10 2009 041 101 A1 offenbart. Als rotatorischen Antrieb weist die bekannte Vorrichtung einen Elektromotor auf, dessen Antriebswelle senkrecht zur Achse der Verschiebebewegung des linear bewegbaren Betätigers der Arretiereinrichtung angeordnet ist, der bei der bekannten Vorrichtung selbst das Sperrteil der Einrichtung in Form eines Zuhaltebolzens bildet. Bei einer der im genannten Dokument gezeigten, bekannten Lösungen weist das Getriebe, das Drehbewegungen der Motorwelle in die Linearbewegungen des Betätigers umsetzt, ein Zahnritzel auf der Motorwelle und eine zahnstangenartige Verzahnung an dem Zuhaltebolzen auf. Bei einer zweiten gezeigten Lösung ist auf der Motorwelle eine Zahnschnecke in Eingriff mit einer zur Motorwelle parallel verschiebbar angeordneten Zahnstange, die wiederum über eine Gelenkhebelanordnung mit dem Zuhaltebolzen gekoppelt ist, um diesen in zur Verschieberichtung der Zahnstange senkrechter Richtung linear zu bewegen. Obwohl bei Benutzung eines elektromotorischen Antriebs ein Getriebe zur Umsetzung der Bewegungsarten unumgänglich ist, auf das bei Benutzung einer Elektromagnetanordnung, die mit dem Betätiger unmittelbar verbunden sein kann, verzichtet werden könnte, ist die Benutzung des rotatorischen Antriebs in mehrerer Hinsicht demgegenüber vorteilhafter. Beispielsweise ist, was bei sicherheitsrelevanten Anwendungen wesentlich ist, der motorische Antrieb schwerer durch äußere Einflüsse zu manipulieren, weil das Magnetfeld eines Elektromotors im Vergleich zum Feld des Hubmagneten weit weniger störbar ist. Weitere Vorteile sind der weit längere, realisierbare Hubweg sowie eine über die Hublänge konstante erzeugbare Verschiebekraft.Devices of this type are prior art and are preferably used in locking devices which form part of a security system in which movable components can be locked in a position in which they form an access or access-preventing boundary for a protected area, for example in US Pat Form of a protective door or flap as a protective device at the danger zone of a machine. A device of the type mentioned is in the document DE 10 2009 041 101 A1 disclosed. As a rotary drive, the known device has an electric motor, the drive shaft is arranged perpendicular to the axis of the sliding movement of the linearly movable actuator of the locking device, which forms in the known device itself the locking part of the device in the form of a locking pin. In one of the known solutions shown in the cited document, the transmission, which converts rotary movements of the motor shaft into the linear movements of the actuator, has a pinion on the motor shaft and a rack-like toothing on the locking pin. In a second solution shown on the motor shaft a toothed worm is engaged with a toothed shaft arranged parallel to the motor shaft, which in turn is coupled via an articulated lever arrangement with the Zuhaltebolzen to move it linearly in the direction perpendicular to the direction of the rack. Although a transmission for implementing the types of movement is inevitable when using an electromotive drive, could be dispensed with when using a solenoid assembly that can be directly connected to the actuator, the use of the rotary drive in contrast, in contrast, is more advantageous. For example, what is essential in safety-relevant applications, the motor drive difficult to manipulate by external influences, because the magnetic field of an electric motor compared to the field of the solenoid is much less disturbing. Further advantages are the far longer, achievable stroke as well as a displacement force that can be generated consistently over the stroke length.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die, bei Beibehalten der durch den rotatorischen Antrieb gebotenen Vorteile, sich im Vergleich zum Stand der Technik durch eine besonders kompakte Bauweise auszeichnet.Based on this prior art, the invention has the object to provide a device of the type mentioned, which, while maintaining the advantages offered by the rotary drive, is characterized in comparison to the prior art by a particularly compact design.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.According to the invention this object is achieved by a device having the features of claim 1 in its entirety.

Nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass das Getriebe die Drehbewegungen des Antriebs in zu dessen Antriebswelle koaxiale Linearbewegungen des Betätigers umsetzt. Dadurch bildet die Gesamtvorrichtung einen linearen Antriebsstrang ohne quer zur Achse der Schaltbewegungen des Betätigers seitlich auskragend angeordnete Antriebs- und Getriebeelemente, so dass die Vorrichtung bei den baulichen Gegebenheiten existierender Schutztüren oder dergleichen ohne Schwierigkeiten in diese integrierbar ist.According to the characterizing part of claim 1, a significant feature of the invention is that the transmission converts the rotational movements of the drive in to its drive shaft coaxial linear movements of the actuator. As a result, the overall device forms a linear drive train without transverse to the axis of the switching movements of the actuator laterally cantilevered drive and transmission elements, so that the device in the structural conditions existing protective doors or the like can be integrated into this without difficulty.

Dabei kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass ein Betätiger in Form eines Stößels vorgesehen ist, der einen koaxialen Fortsatz einer Gewindespindel bildet, die vom Getriebe um eine mit der Drehachse der Antriebswelle zusammenfallende Achse drehbar und mit einem Innengewinde in Gewindeeingriff ist, das in einem ein Gehäuseteil der Vorrichtung bildenden Spindelgehäuse ausgebildet ist. Die Benutzung eines Gehäuseteils selbst als Spindelgehäuse ermöglicht besonders geringe Gesamtabmessungen der Vorrichtung.The arrangement may advantageously be such that an actuator in the form of a plunger is provided, which forms a coaxial extension of a threaded spindle which is rotatable from the transmission about an axis coincident with the axis of rotation of the drive shaft and threadedly engaged with an internal thread is formed in a spindle housing forming a housing part of the device. The use of a housing part itself as a spindle housing allows particularly small overall dimensions of the device.

Eine besonders kompakte Bauweise mit sehr geringer Baulänge ist bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen durch ein Getriebe in Form eines Planetengetriebes erreichbar, wobei sich auf kleinstem Raum große Momente übertragen lassen, wobei hohe Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind.A particularly compact design with a very short overall length can be achieved in advantageous embodiments by a transmission in the form of a planetary gear, which can be transmitted in a small space large moments, with high gear ratios can be realized.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die Vorrichtung ein einen Elektromotor des Antriebs aufnehmendes Motorgehäuse auf, das sich an das Spindelgehäuse derart anschließt, dass sie zusammen einen zwischen ihnen befindlichen Getrieberaum umschließen, in dem sich das Planetengetriebe und die Gewindespindel befinden. Dadurch bildet die Gesamtvorrichtung einen einheitlichen, geschlossenen Baukörper.In particularly advantageous embodiments, the device comprises a motor housing accommodating an electric motor of the drive, which adjoins the spindle housing in such a way that they together enclose a gear space located between them, in which the planetary gear and the threaded spindle are located. As a result, the overall device forms a uniform, closed structure.

Hinsichtlich der Ausbildung des Planetengetriebes kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass ein die ortsfeste Drehlagerung für Planetenräder des Planetengetriebes bildender Planetenträger an dem an den Getrieberaum angrenzenden Ende des Motorgehäuses derart angebracht ist, dass ein Zahnritzel der Motorwelle als Sonnenrad mit den Planetenrädern in Eingriff ist. Dadurch bildet das Motorgehäuse die das eingeleitete Moment aufnehmende Versteifung des Planetenträgers.With regard to the design of the planetary gear, the arrangement can be made with advantage so that a stationary pivot bearing for planetary gears of the planetary gear forming planet carrier is attached to the adjoining the gear housing end of the motor housing such that a pinion of the motor shaft as a sun gear with the planet gears is engaged. As a result, the motor housing forms the stiffening of the planet carrier receiving the introduced moment.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen bildet die Gewindespindel den koaxialen Fortsatz eines Hohlrades, das einen sich axial erstreckenden kreiszylindrischen Mantel aufweist, der einen Topf umgibt, der die Planetenräder übergreift und an seiner Innenwand eine Verzahnung aufweist, die mit der Verzahnung der Planetenräder in Eingriff ist. Diese Bauweise ermöglicht eine besonders kurze Baulänge des den Elektromotor, das Getriebe und die Gewindespindel enthaltenden Gesamtgehäuses und schützt das Getriebe vor äußeren Einflüssen.In particularly advantageous embodiments, the threaded spindle forms the coaxial extension of a ring gear having an axially extending circular cylindrical shell surrounding a pot, which engages over the planetary gears and on its inner wall has a toothing, which is in engagement with the teeth of the planetary gears. This construction allows a particularly short length of the overall housing containing the electric motor, the gearbox and the threaded spindle and protects the gearbox from external influences.

Bei der Ausführung des Getriebes als Planetengetriebe lassen sich nicht nur hohe Drehmomente auf kleinstem Raum übertragen, sondern die radialen Kraftkomponenten des Zahneingriffs der Planetenräder mit dem Hohlrad heben sich auch gegenseitig auf. Die Gewindespindel mit dem Stößel werden nur auf Torsion, nicht auf Biegung beansprucht, so dass keine freien Kräfte auf die Lagerung der Gewindespindel wirken. Zur Bildung einer einfachen Gleitlagerung kann daher die Anordnung so getroffen sein, dass der Stößel an dem seinem Betätigungsende entgegengesetzten Ende eine einen abtriebsseitigen Wellenzapfen bildende Verlängerung aufweist, die in eine eine Gleitlagerung bildende koaxiale Bohrung des Zahnritzels axial beweglich eingreift.In the embodiment of the transmission as a planetary gear not only high torques can be transmitted in the smallest space, but the radial force components of the meshing of the planet gears with the ring gear cancel each other. The threaded spindle with the plunger are only subjected to torsion, not bending, so that no free forces act on the bearing of the threaded spindle. To form a simple sliding bearing, therefore, the arrangement can be made so that the plunger at the end opposite its operating end has an output-side shaft extension forming an axially coaxial with a sliding bearing coaxial bore of the pinion.

Für die Betriebsüberwachung der Vorrichtung ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, die die Axialposition des den Betätiger bildenden Stößels und/oder des mit diesem in Wirkverbindung stehenden Sperrteils der Arretiereinrichtung erkennt. Die Sensoreinrichtung kann dem Stand der Technik entsprechende Sensoreinheiten aufweisen, beispielsweise Lichtschranken, Reed-Kontakte, Hall-Sensoren, RFID-Sensoren oder dergleichen, die mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden sind.For monitoring the operation of the device, a sensor device is provided which detects the axial position of the plunger forming the actuator and / or of the locking part of the locking device operatively connected thereto. The sensor device may comprise sensor units corresponding to the prior art, for example light barriers, reed contacts, Hall sensors, RFID sensors or the like, which are connected to an electronic control unit.

Mit besonderem Vorteil kann die Arretiereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Sperrteil in Form eines Bolzens aufweisen, der für seine Bewegungen zwischen Arretierposition und Freigabeposition koaxial zu einer linearen Verschiebebewegung des Stößels gelagert und durch einen Energiespeicher in die Arretierposition vorgespannt ist. Dadurch kommt die Verriegelung selbsttätig zustande, wenn das bewegliche Bauteil, wie Schutztür oder dergleichen, in die Schließstellung bewegt wird, in der der Bolzen auf eine zugeordnete Zuhalteöffnung oder -senke ausgerichtet ist und der beispielsweise durch eine Schließfeder gebildete Energiespeicher den Bolzen in die Arretierposition bewegt.With particular advantage, the locking device of the device according to the invention may comprise a locking member in the form of a bolt which is mounted for its movements between the locking position and release position coaxial with a linear displacement movement of the plunger and biased by an energy storage in the locking position. As a result, the lock comes about automatically when the movable member, such as protective door or the like, is moved to the closed position, in which the bolt is aligned with an associated Zuhalteöffnung or sink and the example formed by a closing spring energy storage moves the bolt in the locked position ,

Dabei kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass der Bolzen an dem beweglichen Bauteil, wie einer Schutztür, verschiebbar gelagert ist und in vorgeschobener Arretierposition in eine Zuhaltesenke im feststehenden Gehäuse der übrigen Vorrichtung eingreift.In this case, the arrangement can be made with advantage so that the bolt is slidably mounted on the movable component, such as a protective door, and engages in the advanced locking position in a Zuhaltesenke in the stationary housing of the rest of the device.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist am die Zuhaltesenke bildenden Endbereich des feststehenden Gehäuses ein zur Achse der Verschiebebewegung des Betätigers koaxial bewegbares Ausdrückteil vorgesehen, das für das durch den Antrieb bewirkte Ausschieben des Bolzens aus der Zuhaltesenke durch den mit ihm mechanisch gekoppelten Stößel in die Zuhaltesenke hinein verschiebbar und bei Entkopplung vom Stößel unabhängig von diesem für eine Fluchtentriegelung in die Zuhaltesenke hinein bewegbar ist. Dadurch, dass zwischen dem Stößel und dem Zuhaltebolzen ein Zwischenelement in Form des bewegbaren Ausdrückteils vorgesehen ist, lässt sich auf einfache Weise eine Entkoppeleinrichtung durch ein am Ausdrückteil mechanisch angreifendes Element realisieren.In particularly advantageous embodiments of the Zuhaltesenke forming end portion of the fixed housing is provided for the axis of the sliding movement of the actuator coaxially movable ejection part, which is displaceable for the effected by the drive pushing out of the bolt from the Zuhaltesenke by mechanically coupled with him plunger in Zuhaltesenke and when decoupled from the plunger independently of this for an escape release into the Zuhaltesenke is movable into it. Characterized in that between the plunger and the Zuhaltebolzen an intermediate element is provided in the form of the movable Ausdrückteils, can be realized in a simple manner by a decoupling on the ejection member mechanically acting element.

Das Ausdrückteil kann durch eine Feder für eine in die Zuhaltesenke vorgeschobene Stellung vorgespannt sein, wobei die durch eine Verriegelungsfeder auf den Bolzen wirkende Vorspannkraft die Wirkung der das Andrückteil vorspannenden Feder übersteigt. Bei der dadurch gebildeten Federanordnung mit zueinander entgegengesetzter Federwirkung kommt der Verriegelungszustand bei Bewegen des bewegbaren Bauteils, wie der Schutztür, in die Schließstellung selbsttätig zustande, während gleichzeitig das Ausdrückteil kraftschlüssig an dem in der Zuhaltesenke befindlichen Bolzen anliegt, so dass bei der für einen Entriegelungsvorgang vom Antrieb bewirkten Bewegung des Stößels in eine Schaltstellung, in der er am Ausdrückteil anliegt, dieser spielfrei den Bolzen in die Freigabeposition bewegt.The ejection member may be biased by a spring for a position advanced into the Zuhaltesenke, wherein the biasing force acting on the bolt by a locking spring exceeds the action of the spring biasing the pressure member. In the thus formed spring arrangement with mutually opposite spring action of the locking state when moving the movable member, such as the protective door, automatically comes into the closed position, while the ejection force-fit against the pin located in the Zuhaltesenke, so that when in the unlocking of the Drive caused movement of the plunger in a switching position in which it rests on the Ausdrückteil, this moves the bolt into the release position without play.

Für die vom Antrieb unabhängige Fluchtentriegelung ist vorzugsweise eine manuell betätigbare Notbetätigung für das Ausdrückteil vorgesehen, wobei die Anordnung mit besonderem Vorteil so getroffen sein kann, dass die Notbetätigung ein in der Wand des feststehenden Gehäuses manuell drehbar gelagertes Steuerteil mit einem Nockenteil aufweist, das bei Drehung des Steuerteils das Ausdrückteil in die Zuhaltesenke hinein bewegt. Dabei kann das Steuerteil an der Außenseite der Wand des Gehäuses eine codierte Schlüsselöffnung für den Eingriff eines passend geformten Notschlüssels aufweisen.For independent of the drive escape release preferably a manually actuated emergency operation is provided for the Ausdrückteil, the arrangement may be particularly advantageously made so that the emergency operation in the wall of the fixed housing manually rotatably mounted control part with a cam part, which upon rotation of the control part, the ejection part moves into the Zuhaltesenke inside. In this case, the control part on the outside of the wall of the housing have a coded key opening for the engagement of a suitably shaped emergency key.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention with reference to embodiments shown in the drawings will be explained in detail. Show it:

1 eine perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 an oblique perspective view of an embodiment of the device according to the invention;

2 eine perspektivische Schrägansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne zugehörige Arretiereinrichtung; 2 an oblique perspective view of the embodiment of the device according to the invention without associated locking device;

3 in perspektivischer Schrägansicht und in auseinandergezogener Explosionsdarstellung die Einzelteile des Ausführungsbeispiels; 3 in perspective oblique view and exploded exploded view of the items of the embodiment;

4 eine teilweise längs aufgeschnittene, perspektivische Schrägansicht des als Motorgehäuse dienenden Gehäuseteils des Ausführungsbeispiels mit sich an das Motorgehäuse anschließendem Planetengetriebe und von diesem angetriebener Gewindespindel; 4 a partially longitudinally cut, perspective oblique view of serving as a motor housing housing part of the embodiment with subsequent to the motor housing planetary gear and driven by this threaded spindle;

5 eine perspektivische Schrägansicht der Gewindespindel als Fortsatz eines Hohlrades, das das abtriebsseitige Getriebeelement des Planetengetriebes bildet; 5 a perspective oblique view of the threaded spindle as an extension of a ring gear, which forms the output side gear member of the planetary gear;

6 eine perspektivische Schrägansicht des Hohlrades, gesehen auf dessen Innenverzahnung; 6 an oblique perspective view of the ring gear, as seen on the internal toothing thereof;

7 eine perspektivische Schrägansicht des Motorgehäuses mit zugeordnetem Planetengetriebe ohne Hohlrad; 7 an oblique perspective view of the motor housing with associated planetary gear without ring gear;

8 eine längs aufgeschnittene perspektivische Schrägansicht des Gesamtgehäuses des Ausführungsbeispiels; 8th a longitudinally cutaway perspective oblique view of the overall housing of the embodiment;

9 einen vergrößerten Teilausschnitt des die Gewindespindel aufweisenden Gehäuseabschnitts; 9 an enlarged partial section of the threaded spindle having housing portion;

10 einen gegenüber 1 in größerem Maßstab und abgebrochen gezeichneten Längsschnitt des dem zu arretierenden Bauteil zugewandten Gehäuseabschnitts des Ausführungsbeispiels, wobei das bewegliche Bauteil in Form eines Anbauteils einer Schutztür vor der Bewegung in die Schließstellung gezeigt ist; 10 one opposite 1 on a larger scale and broken drawn longitudinal section of the component to be locked facing housing portion of the embodiment, wherein the movable member is shown in the form of an attachment of a protective door before moving into the closed position;

11 einen der 10 entsprechenden Längsschnitt, wobei der Verriegelungszustand mit in der Arretierposition befindlichen Funktionselementen gezeigt ist; 11 one of the 10 corresponding longitudinal section, wherein the locking state is shown with located in the locking position functional elements;

12 einen entsprechenden Längsschnitt, wobei der Zustand der vom Antrieb bewirkten Entriegelung gezeigt ist, und 12 a corresponding longitudinal section, wherein the state of the drive caused unlocking is shown, and

13 einen entsprechenden Längsschnitt, wobei der Zustand einer Not- oder Fluchtentriegelung gezeigt ist. 13 a corresponding longitudinal section, wherein the state of an emergency or escape release is shown.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weist ein in 1 in geschlossener Gesamtdarstellung gezeigtes Gehäuse auf, das, wie am deutlichsten aus 2 zu ersehen ist, aus zwei Gehäuseteilen 1 und 3 gebildet ist, die zusammen ein geschlossenes Gesamtgehäuse 10 bilden. Dieses weist, siehe 1, die Form eines rechteckförmigen Quaders mit quadratischem Querschnitt auf. Das in 2 und 3 rechtsseitig gelegene Gehäuseteil 1 bildet das Motorgehäuse für einen Elektromotor 5, der im Gehäuseteil 1 derart gelagert ist, dass sich seine Antriebswelle 7 entlang der zentralen Längsachse 9 der Gehäuseteile 1, 3 erstreckt. Auf der Antriebswelle 7 befindet sich ein Zahnritzel 11. Die zum Gesamtgehäuse zusammengesetzten Gehäuseteile 1 und 3 bilden zwischen sich einen Getrieberaum 13 für ein Planetengetriebe 15 und eine Gewindespindel 17. Letztere ist mit einem Innengewinde 19 in Eingriff, das sich in der Stirnwand 20 des ein Spindelgehäuse bildenden Gehäuseteils 3 befindet.The actuating device according to the invention has an in 1 in a closed overall view shown housing, which, as most clearly 2 can be seen, from two housing parts 1 and 3 is formed, which together a closed overall housing 10 form. This one points, see 1 , the shape of a rectangular parallelepiped with square cross section. This in 2 and 3 right side housing part 1 forms the motor housing for an electric motor 5 in the housing part 1 is stored so that its drive shaft 7 along the central longitudinal axis 9 the housing parts 1 . 3 extends. On the drive shaft 7 there is a pinion 11 , The assembled to the overall housing housing parts 1 and 3 form a gear compartment between them 13 for a planetary gear 15 and a threaded spindle 17 , The latter is with an internal thread 19 engaged, located in the front wall 20 of a spindle housing forming housing part 3 located.

Das Planetengetriebe 15 weist drei Planetenräder 21 auf, die mit dem das Sonnenrad bildenden Zahnritzel 11 in Eingriff sind. Die Planetenräder 21 sind mit ortsfester Drehachse auf Achszapfen 22 eines Planetenträgers 23 gelagert (der in 3 der Übersichtlichkeit halber durchsichtig dargestellt ist). Der Planetenträger 23 in Form einer kreisrunden Platte ist an vorstehenden Zapfen 24 des Gehäuseteils 1 fest angebracht, die in Zapfenlöcher 25 des Planetenträgers 23 eingreifen. Als abtriebsseitiges Getriebeelement des Planetengetriebes 15 ist ein Hohlrad 27 vorgesehen, das zusammen mit der Gewindespindel 17 ein einstückiges Bauteil bildet. Das Hohlrad 27 weist einen kreiszylindrischen Mantel 28 auf, der einen Topf 29 umgibt, von dessen Topfboden 30 sich die Gewindespindel 17 als koaxialer Fortsatz erstreckt. Die Innenwand des Topfes 29 weist eine Verzahnung 31 auf, mit der die Planetenräder 21 in Zahneingriff sind. Die axiale Länge des Mantels 28 und damit die axiale Länge der Verzahnung 31 sind derart gewählt, dass die Verzahnung 31 mit den Planetenrädern 21 in Zahneingriff bleibt, während sich die Gewindespindel 17 bei der von den Planetenrädern 21 erzeugten Abtriebs-Drehbewegung über einen betrieblichen Hub- oder Verschiebeweg bewegt. Als Betätiger, der die je nach Drehrichtung des Elektromotors 5 in Vorschub- oder Rückzugrichtung koaxial zur Antriebswelle 7 erfolgenden, linearen Verschiebebewegungen des Hohlrades 27 auf die zu steuernde Arretiereinrichtung überträgt, die in den 2 bis 9 nicht gezeigt ist, ist an der Gewindespindel 7 als koaxialer Fortsatz ein Stößel 33 angebracht, der sich, siehe 2, durch die Stirnwand 20 des Gehäuseteils 3 nach außen erstreckt. Das Zahnritzel 11 weist eine in 3 mit 12 bezeichnete koaxiale Bohrung auf. Diese bildet zusammen mit einer mit 14 bezeichneten Verlängerung des Stößels 33 für diesen eine Gleitlagerung, in der der Stößel 33 durch die bei Bewegungen der Gewindespindel 17 erfolgenden Linearbewegungen axial beweglich gelagert ist.The planetary gear 15 has three planet wheels 21 on, with the sun gear forming pinion 11 are engaged. The planet wheels 21 are with fixed axis of rotation on axle journal 22 a planet carrier 23 stored (the in 3 for the sake of clarity is shown transparent). The planet carrier 23 in the form of a circular plate is on protruding pin 24 of the housing part 1 firmly attached, in mortise holes 25 of the planet carrier 23 intervention. As a driven-side gear element of the planetary gear 15 is a ring gear 27 provided, together with the threaded spindle 17 forms an integral component. The ring gear 27 has a circular cylindrical shell 28 up, a pot 29 surrounds, from the bottom of the pot 30 the threaded spindle 17 extends as a coaxial extension. The inner wall of the pot 29 has a toothing 31 on, with the planetary gears 21 are in mesh. The axial length of the jacket 28 and thus the axial length of the toothing 31 are chosen such that the teeth 31 with the planet wheels 21 remains in meshing engagement while the threaded spindle 17 at the of the planetary gears 21 generated output rotational movement via an operating stroke or displacement moves. As an actuator, depending on the direction of rotation of the electric motor 5 in feed or retraction direction coaxial with the drive shaft 7 taking place, linear displacement movements of the ring gear 27 transmits to the locking device to be controlled, in the 2 to 9 not shown is on the threaded spindle 7 as coaxial extension a plunger 33 attached, which is, see 2 through the front wall 20 of the housing part 3 extends to the outside. The pinion 11 has an in 3 With 12 designated coaxial bore on. This forms together with a 14 designated extension of the plunger 33 for this a plain bearing in which the plunger 33 through the at Movements of the threaded spindle 17 successive linear movements is mounted axially movable.

Eine dem Stand der Technik entsprechende elektronische Steuereinheit, die den Betrieb des Elektromotors 5 in den beiden Drehrichtungen steuert, weist eine Schaltungsplatine 35 auf, die an der Gehäuseoberseite anliegt. Wie die 3 und 8 am deutlichsten zeigen, erstrecken sich von der Platine 35 Träger 37 in den Getrieberaum 13, an denen sich jeweils eine Lichtschranke 39 befindet. Zur Bildung einer Sensoreinrichtung, die die Signale der mit der Schaltungsplatine 35 verbundenen Lichtschranken 39 auswertet, sind am Mantel 28 des Hohlrades 27 an dessen vorderem Umfangsrand eine axial vorstehende Randrippe 41 (5) und am hinteren Umfangsrand eine Randrippe 43 (6) ausgebildet, die jeweils einen spiraligen Verlauf besitzen, so dass an ihnen jeweils ein Absatz 45 gebildet ist. Bei der Annäherung an die vordere Endposition der Betätigungs-Verschiebebewegung, wie es in 8 gezeigt ist, läuft die sich an den Absatz 45 anschließende Randrippe 41 in den Lichtweg der Lichtschranke 39 für die Positionserkennung ein. Bei der Rückbewegung läuft bei Annäherung an die Endposition der sich an den Absatz 45 anschließende Teil der Randrippe 43 in den Lichtweg der zugeordneten Lichtschranke 39 ein, um wiederum ein Positionssignal zu generieren. Wenn für die Endpositionierung des Hohlrades 27 und damit des den Betätiger bildenden Stößels 33 mechanische Anschläge vorgesehen sind, wie in 5 bei 47 am Boden 30 des Topfes 29 gezeigt, können die Signale der Lichtschranken 39 das Abbremsen oder Auslaufen des Motors 5 vor Erreichen der mechanischen Anschläge bewirken. Alternativ zu den durch die Randrippen 41 und 43 beeinflussten Lichtschranken 39 könnte ein Hell-Dunkel-Kontrast auf der Außenseite des Mantels 28 des Hohlrades 27 zur optischen Positionserkennung benutzt werden.A prior art electronic control unit that controls the operation of the electric motor 5 controls in the two directions of rotation, has a circuit board 35 on, which rests on the upper side of the housing. As the 3 and 8th most clearly show, extend from the board 35 carrier 37 in the gearbox 13 , which each have a light barrier 39 located. To form a sensor device that receives the signals from the circuit board 35 connected light barriers 39 evaluate, are on the coat 28 of the ring gear 27 at the front peripheral edge of an axially projecting edge rib 41 ( 5 ) and at the rear peripheral edge an edge rib 43 ( 6 ) are formed, each having a spiral course, so that in each case a paragraph 45 is formed. When approaching the front end position of the actuating sliding movement, as shown in FIG 8th is shown, which runs to the paragraph 45 adjoining edge rib 41 in the light path of the light barrier 39 for position detection on. During the return movement, when approaching the end position, it runs against the heel 45 subsequent part of the edge rib 43 in the light path of the associated light barrier 39 in order to generate a position signal again. If for the final positioning of the ring gear 27 and thus of the actuator forming plunger 33 mechanical stops are provided, as in 5 at 47 on the ground 30 of the pot 29 shown, the signals of the photocells 39 slowing down or running out of the engine 5 effect before reaching the mechanical stops. Alternatively to the through the ribs 41 and 43 influenced light barriers 39 could be a light-dark contrast on the outside of the coat 28 of the ring gear 27 be used for optical position detection.

Die 10 bis 13 zeigen nähere Einzelheiten der in der Art einer Bolzenzuhaltung ausgebildeten Arretierung. Der das Sperrteil bildende Bolzen 51 ist an dem an der nicht gezeigten Schutztür befestigten Anbauteil 2 in der zur Hauptachse 9 der Vorrichtung parallelen Verschieberichtung bewegbar gelagert, wobei der Bolzen 51 in einem Hohlzylinder 52 in einem Bolzengehäuse 53 geführt ist. Der Bolzen 51 hat die Form eines am äußeren Ende 54 geschlossenen Hohlzylinders. Dessen Innenraum weist eine radial nach innen vorspringende Ringrippe 55 auf, an der sich ein Ende einer Schließfeder 56 abstützt, deren anderes Ende am geschlossenen Ende 57 des Hohlzylinders 52 anliegt. Von diesem geschlossenen Ende 57 ausgehend erstreckt sich im Hohlzylinder 52 koaxial ein Anschlagbolzen 58, der am freien Ende einen verdickten Kopf 59 besitzt, der zusammen mit der Ringrippe 55 einen Endanschlag für die durch die Schließfeder 56 bewirkte, vorgeschobene Arretierposition des Bolzens 51 bildet. In 4 und 5 ist der Bolzen jeweils in der vorgeschobenen Arretierposition.The 10 to 13 show details of the lock formed in the manner of a Bolzenzuhaltung. The bolt forming the blocking part 51 is on the attachment attached to the safety gate, not shown 2 in the to the main axis 9 The device mounted movable parallel to the displacement direction, wherein the bolt 51 in a hollow cylinder 52 in a bolt housing 53 is guided. The bolt 51 has the shape of one at the outer end 54 closed hollow cylinder. Its interior has a radially inwardly projecting annular rib 55 on, at the end of a closing spring 56 supports, the other end at the closed end 57 of the hollow cylinder 52 is applied. From this closed end 57 Starting in the hollow cylinder extends 52 Coaxially a stop pin 58 , who has a thickened head at the free end 59 owns, which together with the ring rib 55 an end stop for by the closing spring 56 effected, advanced locking position of the bolt 51 forms. In 4 and 5 the bolt is in each case in the advanced locking position.

Der das Innengehäuse 3 mit dem Antrieb aufnehmende Innenraum 60 des Hauptgehäuses 10 ist an seiner in 10 bis 13 rechtsseitig gelegenen offenen Seite durch einen Deckel 61 geschlossen, der mittels Schrauben 63 angebracht ist. An dem dem Anbauteil 2 zugewandten Endteil 64 weist das Gehäuse 10 einen koaxialen, in den Innenraum 60 mündenden Durchgang 65 auf, der im Durchmesser gestuft ist und von einem äußeren Abschnitt 66 größeren Durchmessers an einer Stufe 67 in einen inneren Abschnitt 68 geringeren Durchmessers übergeht. In den Durchgang 65 sind zwei Buchsen eingesetzt, die dem gestuften Verlauf des Durchgangs 65 jeweils angepasst sind und von denen eine innere Buchse 69 an der Stufe 67 anliegt. Die äußere Buchse 70 übergreift die innere Buchse 69 und verschließt den Durchgang 65 nach außen bis auf eine zentrale Durchgangsöffnung 71 ab. Diese Öffnung 71 ermöglicht den Durchtritt eines Ausdrückteils 73, das in den Buchsen 69, 70 koaxial verschiebbar ist und an dem in den Innenraum 60 ragenden inneren Ende eine Anlagefläche 74 für den als Betätiger dienenden Stößel 33 bildet. Das Ausdrückteil 73 ist durch eine Feder 76 für eine Bewegung nach außen in Richtung auf die Zuhaltesenke 4 vorgespannt. Dabei ist das Kopfteil 77 des Ausdrückteils 73 mittels einer Manschette 78 an der Durchgangsöffnung 71 abgedichtet.The the inner case 3 with the drive receiving interior 60 of the main housing 10 is at his in 10 to 13 right-sided open side through a lid 61 closed, by means of screws 63 is appropriate. At the attachment 2 facing end part 64 shows the case 10 a coaxial, in the interior 60 opening passage 65 which is stepped in diameter and from an outer section 66 larger diameter on a step 67 in an inner section 68 smaller diameter passes. In the passage 65 Two bushings are used, the stepped course of the passage 65 are respectively adapted and of which an inner socket 69 at the stage 67 is applied. The outer socket 70 engages over the inner socket 69 and closes the passage 65 outwards except for a central passage opening 71 from. This opening 71 allows the passage of a Ausdrückteils 73 that in the jacks 69 . 70 is coaxially displaceable and in the interior 60 projecting inner end of a contact surface 74 for the serving as an actuator ram 33 forms. The expressing part 73 is by a spring 76 for an outward movement towards the Zuhaltesenke 4 biased. Here is the headboard 77 of the Ausdrückteils 73 by means of a cuff 78 at the passage opening 71 sealed.

Auf dem äußeren Ende des Gehäuseendteils 64 ist ein Kappenteil 80 mittels Schrauben 81 angebracht. Zur Bildung der Zuhaltesenke 4 umgibt das Kappenteil 80 mit Begrenzungswänden 82 einen Innenraum, in den die Durchgangsöffnung 71 einmündet, die einen Eintritt des Ausdrückteils 73 in die Zuhaltesenke 4 ermöglicht. Die in 10 bis 13 rechtsseitig gelegene Wand 82 der Zuhaltesenke 4 geht über eine Wölbung 83 in eine schräge Rampenfläche 84 über. Diese bildet bei einer Bewegung des Anbauteils 2 aus der in 10 gezeigten Stellung in die Schließstellung eine Anlauf- oder Gleitfläche für das Ende 54 des Bolzens 51, so dass dieser gegen die Wirkung der Schließfeder 56 zurückgeschoben wird und nach Überlaufen der Wölbung 83 in die Zuhaltesenke 4 einfällt. Da die Wirkung der Schließfeder 56 des Zuhaltebolzens 51 die Wirkung der Feder 76 am Ausdrückteil 73 übersteigt, wird dieses dabei aus der in 10 gezeigten Position in die in 11 gezeigte Position zurückgeschoben. Bei diesem in 11 gezeigten Zustand der Verriegelung liegt die Anlagefläche 74 am inneren Ende des Ausdrückteils 73 am Stößel 33 angenähert, der sich in seiner dem Verriegelungszustand entsprechenden, zurückgezogenen Schaltstellung befindet.On the outer end of the housing end part 64 is a cap part 80 by means of screws 81 appropriate. To form the Zuhaltesenke 4 surrounds the cap part 80 with boundary walls 82 an interior in which the passage opening 71 opens, the entry of the Ausdrückteils 73 in the Zuhaltesenke 4 allows. In the 10 to 13 right-sided wall 82 the Zuhaltesenke 4 goes over a vault 83 in a sloping ramp area 84 above. This forms during a movement of the attachment 2 from the in 10 shown position in the closed position a start-up or sliding surface for the end 54 of the bolt 51 so that this against the action of the closing spring 56 is pushed back and after overflowing the vault 83 in the Zuhaltesenke 4 incident. Because the effect of the closing spring 56 of the locking pin 51 the effect of the spring 76 at the ejection part 73 exceeds, this is from the in 10 shown position in the 11 pushed back position shown. In this in 11 shown state of the lock is the contact surface 74 at the inner end of the Ausdrückteils 73 on the pestle 33 approximated, which is in its locking state corresponding to the withdrawn switching position.

Für die vom Antrieb bewirkte Entriegelung wird der Stößel 33 durch Betätigen des Elektromotors 5 in die in 12 gezeigte Schaltstellung vorgeschoben, in der der Stößel 33 durch Beaufschlagen der Anlagefläche 74 das Ausdrückteil 73 in die Zuhaltesenke 4 hinein verschoben und der Bolzen 51 aus der Zuhaltesenke 4 heraus in eine Position mitgenommen ist, bei der das Anbauteil 2 (mit der an ihm befindlichen nicht gezeigten Schutztür) über die Wölbung 83 der Wand 82 auf die Rampenfläche 84 bewegbar ist.For the release caused by the drive is the plunger 33 by pressing the electric motor 5 in the in 12 shown shifted switching position, in which the plunger 33 by applying the contact surface 74 the ejection part 73 in the Zuhaltesenke 4 moved in and the bolt 51 from the Zuhaltesenke 4 taken out in a position where the attachment 2 (with the protective door not shown on it) over the vault 83 the Wall 82 on the ramp surface 84 is movable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009041101 A1 [0002]

Claims

Device for actuating a locking device ( 53 ) for the controlled locking or release of a safety-relevant, movable component, such as a protective door ( 55 ), Protective flap or the like, with a rotary drive ( 5 ) and with a transmission ( 21 . 23 . 27 ), the rotational movements of the shaft ( 7 ) of the drive ( 5 ) in one or the other direction of rotation in linear displacement movements of an actuator ( 33 ) in switching positions that the release or locking state of the locking device ( 53 ), characterized in that the transmission ( 21 . 23 . 27 ) the rotational movements of the drive ( 5 ) in its drive shaft ( 7 ) coaxial linear movements of the actuator ( 33 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that an actuator in the form of a plunger ( 33 ) is provided, which has a coaxial extension of a threaded spindle ( 17 ) formed by the gearbox ( 21 . 23 . 27 ) about one with the axis of rotation of the drive shaft ( 7 ) coincident axis ( 9 ) rotatable and with an internal thread ( 19 ) is threadedly engaged in a housing part ( 3 ) of the device forming spindle housing is formed.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a transmission in the form of a planetary gear ( 21 . 23 . 27 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an electric motor ( 5 ) of the drive receiving motor housing ( 1 ), which bears against the spindle housing ( 3 ) connected in such a way that they together a transmission space located between them ( 13 ), in which the planetary gear ( 21 . 23 . 27 ) and the threaded spindle ( 17 ) are located.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a fixed pivot bearing ( 22 ) for planet gears ( 21 ) of the planetary gear ( 21 . 23 . 27 ) forming planet carrier ( 23 ) on the gearbox ( 13 ) adjacent end of the motor housing ( 1 ) is mounted such that a pinion ( 11 ) of the motor shaft ( 7 ) as a sun gear with the planetary gears ( 21 ) is engaged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded spindle ( 17 ) the coaxial extension of a ring gear ( 27 ) forming an axially extending circular cylindrical shell ( 28 ) having a pot ( 29 ) surrounding the planet gears ( 21 ) and on its inner wall a toothing ( 31 ), which with the teeth of the planet gears ( 21 ) is engaged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plunger ( 33 ) at the end opposite to its actuating end, an extension forming a driven-side shaft ( 14 ), which in a sliding bearing forming coaxial bore ( 12 ) of the pinion ( 11 ) intervenes.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor device is provided, which determines the rotational position of the ring gear ( 27 ) and / or the axial position of the plunger forming the actuator ( 33 ) and / or a locking member operatively connected thereto ( 51 ) of the locking device recognizes.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device comprises a locking part in the form of a bolt ( 51 ) which, for its movements between the locking position and the release position, is coaxial with a linear displacement movement of the plunger ( 33 ) and biased by an energy storage in the locking position.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bolt ( 51 ) on the movable component ( 2 ), such as a protective door, is slidably mounted and in the advanced locking position in a Zuhaltesenke ( 4 ) in the stationary housing ( 10 ) engages the other device.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Zuhaltesenke ( 4 ) forming end region ( 64 ) of the stationary housing ( 10 ) to the axis ( 9 ) of the sliding movement of the plunger ( 33 ) coaxially movable ejection part ( 73 ) provided for by the drive ( 5 . 17 . 19 . 21 . 23 . 27 ) pushing out the bolt ( 51 ) from the Zuhaltesenke ( 4 ) by the mechanically coupled thereto ram ( 33 ) in the Zuhaltesenke ( 4 ) and in decoupling from the plunger ( 33 ) regardless of this for an escape release in the Zuhaltesenke ( 4 ) is movable into it.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the plunger ( 33 ) in the coupling state at the Ausdrückteil ( 73 ) is applied to this for the drive ( 5 . 17 . 19 . 21 . 23 . 27 ) caused unlocking in the Zuhaltesenke ( 4 ) and that for the independent of the drive ( 5 . 17 . 19 . 21 . 23 . 27 ) escape release the Ausdrückteil ( 73 ) by lifting off the plunger ( 33 ) decoupled from this and in the Zuhaltesenke ( 4 ) is displaceable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Expressing part ( 73 ) by a spring ( 76 ) for one in the Zuhaltesenke ( 4 ) is biased forward position and that by a locking spring on the bolt ( 51 ) acting biasing force the effect of the pressure member biasing spring ( 76 ) exceeds.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that for the drive ( 5 . 17 . 19 . 21 . 23 . 27 ) independent escape release a manually operated emergency operation ( 85 . 87 ) for the ejection part ( 73 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the emergency operation in the wall of the fixed housing ( 10 ) manually rotatably mounted control part ( 85 ) with a cam part ( 87 ), which upon rotation of the control part ( 85 ) the ejection part ( 73 ) in the Zuhaltesenke ( 4 ) into it.