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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung zur Bereitstellung einer Antriebsbewegung. Eine derartige Antriebseinrichtung wird beispielsweise zum Bewegen eines Ventilglieds eingesetzt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Ventilglied in einem Ventilgehäuse aufgenommen ist und insbesondere in Abhängigkeit von einer Bewegungsstellung längs einer Bewegungsachse eine fluidisch kommunizierende Verbindung zwischen einem Eingangsanschluss am Ventilgehäuse und einem Ausgangsanschluss am Ventilgehäuse beeinflussen kann. Bekannte Antriebseinrichtungen sind beispielsweise als pneumatische oder hydraulische Kolbenantriebe oder als elektrische Getriebemotoren ausgebildet und stellen eine lineare und/oder rotatorische Antriebsbewegung zur Verfügung.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebseinrichtung bereitzustellen, die bei kompakter Gestaltung eine erhöhte Funktionssicherheit und/oder eine erhöhte Leistungsdichte ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird für eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierzu umfasst die Antriebseinrichtung einen Motorträger mit wenigstens zwei Elektromotoren, die mit dem Motorträger verbunden sind, sowie eine Koppelstange, die zur Durchführung einer Relativbewegung gegenüber dem Motorträger längs einer Bewegungsachse und/oder um eine Bewegungsachse beweglich am Motorträger gelagert ist, wobei jeder Elektromotor eine drehbeweglich gelagerte Antriebswelle sowie eine Getriebeeinrichtung für eine Bewegungskopplung der jeweiligen Antriebswelle mit der Koppelstange umfasst.
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Durch die Verwendung von wenigstens zwei Elektromotoren, die über eine jeweils zugeordnete Getriebeeinrichtung mit der Koppelstange gekoppelt sind, wird eine Erhöhung einer Ausfallsicherheit der Antriebseinrichtung gegenüber bekannten Antriebseinrichtungen ermöglicht, die nur einen Antrieb, insbesondere genau einen Elektromotor, umfassen. Da zudem vorgesehen ist, dass jedem der Elektromotoren eine eigene Getriebeeinrichtung zugeordnet ist, kann bei einem Ausfall eines der wenigstens zwei Elektromotoren die Koppelstange weiterhin gegenüber dem Motorträger bewegt werden. Hierzu ist eine geeignete Auslegung der Elektromotoren sowie der Getriebeeinrichtungen der Elektromotoren erforderlich. Die kinematische Kopplung zwischen Elektromotor und Koppelstange, die mit der Getriebeeinrichtung verwirklicht wird, ist hierbei gegenüber einer Antriebsbewegung des noch funktionsfähigen Elektromotors nicht selbsthemmend ausgebildet. Ferner ist jeder der Elektromotoren ausreichend stark dimensioniert, dass er sowohl die Koppelstange als auch den ausgefallenen Elektromotor zumindest mit einer gegenüber dem Normalbetrieb reduzierten Bewegungsgeschwindigkeit bewegen kann.
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Beispielsweise kann bei einem Einsatz der Antriebseinrichtung zur Bewegung eines Ventilglieds einer Ventileinrichtung vorgesehen sein, dass eine Verlagerung des Ventilglieds aus einer Ruhestellung in eine Funktionsstellung, die durch die Antriebseinrichtung bewirkt werden kann, mit einer Veränderung einer Vorspannung einer Federeinrichtung einhergeht. Die Federeinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Rückstellkraft auf das Ventilglied auszuüben. In diesem Fall reicht es aus, dass bei Ausfall eines der beiden Elektromotoren die Dimensionierung des verbleibenden funktionsfähigen Elektromotors so gewählt ist, dass dieser unter Einbeziehung der Unterstützungswirkung der Rückstelleinrichtung das Ventilglied aus der Funktionsstellung zurück in die Ruhestellung bewegen kann, insbesondere um einen sicheren Betriebszustand der Ventileinrichtung zu gewährleisten.
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Die Relativbewegung der Koppelstange gegenüber dem Motorträger kann wahlweise als reine Linearbewegung oder als reine Rotationsbewegung oder als Überlagerung einer Linearbewegung und einer Rotationsbewegung vorgesehen sein. Die dem jeweiligen Elektromotor zugeordnete Getriebeeinrichtung dient insbesondere zur Verstärkung eines vom jeweiligen Elektromotor bereitgestellten Drehmoments und gegebenenfalls zur Änderung einer räumlichen Ausrichtung der Rotationsbewegung der Antriebswelle des Elektromotors in eine zum Antrieb der Koppelstange geeignete Raumrichtung.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Getriebeeinrichtungen der Elektromotoren und die Koppelstange für eine Umsetzung von Rotationsbewegungen der parallel zur Bewegungsachse ausgerichteten Antriebswellen in eine relative Linearbewegung zwischen Koppelstange und Motorträger längs der Bewegungsachse ausgebildet sind und/oder dass die Elektromotoren aus der Gruppe: Bürstenmotor, bürstenloser Motor, Schrittmotor, ausgewählt sind. Vorzugsweise sind die Getriebeeinrichtungen der Elektromotoren als einstufige oder mehrstufige Rädergetriebe, insbesondere als Stirnradgetriebe oder Planetengetriebe oder Kegelgetriebe oder als Kombination hiervon, ausgebildet. Hierdurch kann einerseits die gewünschte Drehmomentverstärkung bei gleichzeitiger Untersetzung der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle des jeweiligen Elektromotors erreicht werden, andererseits kann gegebenenfalls eine Änderung der Raumrichtung der Rotationsbewegung verwirklicht werden. Um eine kompakte Gestaltung der Antriebseinrichtung zu ermöglichen, sind die Rotationachsen der Antriebswellen der Elektromotoren parallel zur Bewegungsachse der Koppelstange ausgerichtet.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Elektromotoren jeweils ein Motorgehäuse mit einer, insbesondere rechteckigen oder kreisförmigen, längs der Bewegungsachse erstreckten, vorzugsweise konstanten, Profilierung aufweisen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Elektromotoren auf einem koaxial zur Bewegungsachse angeordneten Kreisbogenabschnitt, vorzugsweise in konstanter Winkelteilung, angeordnet sind. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass die Koppelstange mit einer Verzahnung versehen ist, deren Zähne quer zur Bewegungsachse ausgerichtet sind und dass die Getriebeeinrichtungen jeweils ein Abtriebsritzel aufweisen, dessen Rotationsachse quer zur Bewegungsachse ausgerichtet ist und das in die Verzahnung der Koppelstange eingreift. In diesem Fall findet eine 90-Grad-Umlenkung für die Rotationsbewegung der Antriebswelle in die Rotationsbewegung des Abtriebsritzels statt.
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Ergänzend oder alternativ ist vorgesehen, dass die Elektromotoren aus der Gruppe: Bürstenmotor, bürstenloser Motor, Schrittmotor, ausgewählt sind.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Koppelstange mit einem Außengewinde versehen ist und dass die Getriebeeinrichtungen jeweils für eine Übertragung einer Drehbewegung der zugeordneten Antriebswelle auf eine, insbesondere ausschließlich, drehbeweglich am Motorträger gelagerte Schlossmutter ausgebildet sind, wobei die Schlossmutter mit einem Innengewinde in das Außengewinde der Koppelstange eingreift. Hierdurch wird ein Spindelantrieb ausgebildet, bei dem eine Rotationsbewegung der Antriebswellen der Elektromotoren in eine ausschließliche Linearbewegung der Koppelstange relativ zum Motorträger umgesetzt wird. Zu diesem Zweck weist die Koppelstange ein Außengewinde auf, auf das eine Schlossmutter aufgeschraubt ist, die vorzugsweise ausschließlich drehbeweglich um eine einzige Rotationsachse, also ohne lineare Freiheitsgrade und ohne weitere rotatorische Freiheitsgrade, am Motorträger gelagert ist. Hierdurch kann bei Einleitung einer Drehbewegung auf die Schlossmutter eine Schraubbewegung zwischen Schlossmutter und Koppelstange bewirkt werden, durch die die Koppelstange linear gegenüber dem Motorträger verlagert wird. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dass das von den Elektromotoren bereitgestellte und über die Getriebeeinrichtungen und die Schlossmutter übertragene Drehmoment an der Koppelstange abgestützt wird, da sich ansonsten die Koppelstange ohne eine lineare Verlagerung nur drehen würde.
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Diese Drehmomentabstützung kann abseits der Antriebseinrichtung - beispielsweise durch Anbringung der Koppelstange an einem drehfest gelagerten Ventilglied - vorgenommen werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Drehmomentabstützung zwischen Koppelstange und Motorträger verwirklicht ist. Beispielhaft kann zur Verwirklichung einer Drehmomentabstützung für die Koppelstange vorgesehen sein, dass die Koppelstange eine längs der Bewegungsachse ausgebildete Profilierung, insbesondere eine Nut, aufweist und der Motorträger für einen formschlüssigen Eingriff in die Profilierung ausgebildet ist, wodurch eine unmittelbare Drehmomentabstützung zwischen Koppelstange und Motorträger verwirklicht werden kann.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Schlossmutter scheibenförmig mit einer zentral angeordneten Ausnehmung ausgebildet ist, wobei die zentrale Ausnehmung mit dem Innengewinde versehen ist. Ferner ist an einer Außenumfangsfläche der Schlossmutter eine Verzahnung vorgesehen, die für einen Eingriff von Abtriebszahnrädern der Getriebeeinrichtungen der Elektromotoren ausgebildet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zähne an der Außenumfangsfläche der Schlossmutter parallel zur Bewegungsachse ausgerichtet sind.
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Exemplarisch ist vorgesehen, dass der Motorträger eine zentral angeordnete Ausnehmung aufweist, in der die Koppelstange aufgenommen ist und/oder dass der Motorträger ringförmig, insbesondere kreisscheibenförmig, ausgebildet ist und/oder dass am Motorträger mehrere, insbesondere jeweils gleichartig gestaltete, Schnittstellen ausgebildet sind, die für eine Aufnahme eines Elektromotors oder einer Funktionskomponente ausgebildet sind. Beispielhaft ist vorgesehen, dass eine zentral angeordnete Ausnehmung des Motorträgers von der Koppelstange durchsetzt ist, wobei die Ausnehmung im Motorträger entweder eine freie Rotations- und Längsbeweglichkeit der Koppelstange gewährleistet oder alternativ eine Profilierung der Ausnehmung in einer Querschnittsebene, die quer zur Bewegungsachse ausgerichtet ist, an eine Profilierung der Koppelstange in dieser Querschnittsebene angepasst ist. Hierdurch kann eine formschlüssige Kopplung von Koppelstange und Motorträger bezüglich Rotationsbewegungen um die Bewegungsachse und somit eine Drehmomentabstützung verwirklicht werden. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Motorträger ringförmig, insbesondere kreisscheibenförmig, ausgebildet ist, wodurch eine besonders kompakte Anordnung der wenigstens zwei Elektromotoren bezüglich der Koppelstange ermöglicht wird.
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Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass am Motorträger mehrere Schnittstellen ausgebildet sind, die für eine Aufnahme eines Elektromotors oder einer Funktionskomponente ausgebildet sind. Die Schnittstellen können für eine ausschließlich mechanische Kopplung des Elektromotors oder der Funktionskomponente mit dem Motorträger ausgebildet sein. Alternativ können die Schnittstellen zusätzlich auch mit elektrischen Leitungen ausgerüstet sein, die mit Kontaktflächen in der Schnittstelle verbunden sind, um bei Montage eines Elektromotors oder einer anderen Funktionskomponente neben einer mechanische Fixierung auch eine elektrische Anbindung des Elektromotors oder der Funktionskomponente an den Motorträger sowie gegebenenfalls an andere am Motorträger aufgenommene Funktionskomponenten zu gewährleisten.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Motorträger wenigstens eine Funktionskomponente aus der Gruppe: Sensoreinrichtung, Bremseinrichtung, Steuerungseinrichtung, Rückstelleinrichtung, Kupplungseinrichtung, zugeordnet ist. Eine als Sensoreinrichtung ausgebildete Funktionskomponente kann beispielsweise zur Ermittlung einer axialen Relativposition und/oder Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung zwischen Koppelstange und Motorträger und/oder zur Bestimmung einer Temperatur eines Elektromotors und/oder zur Bestimmung eines Motorstroms für einen Elektromotor ausgebildet sein und ist zur Bereitstellung eines elektrischen Sensorsignals ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei der Sensoreinrichtung um einen Positionssensor oder einen Drehwinkelsensor oder einen Geschwindigkeitssensor oder einen Beschleunigungssensor oder einen Temperatursensor. Eine Funktionskomponente kann auch als Bremseinrichtung eingerichtet sein, die zur Abbremsung einer Relativbewegung zwischen Koppelstange und Motorträger ausgebildet ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung bei Vorliegen eines elektrischen Freigabesignals eine Relativbewegung zwischen Koppelstange und Motorträger freigibt und bei Ausbleiben des Freigabesignals die Relativbewegung zwischen Koppelstange und Motorträger blockiert. Alternativ kann die Bremseinrichtung auch für eine Abbremsung der Relativbewegung zwischen Koppelstange und Motorträger ausgebildet sein, beispielsweise im Fall einer Verwendung der Antriebseinrichtung an einem federvorgespannten Bewegungssystem. Hierbei kann die Bremseinrichtung insbesondere dazu eingesetzt werden, bei Vorliegen eines Stromausfalls eine Rückstellbewegung des Bewegungssystems durch Einwirkung der Federvorspannung abzubremsen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine als Steuerungseinrichtung ausgebildete Funktionskomponente mit den Elektromotoren verbunden ist, die für eine Bereitstellung von elektrischer Energie an die Elektromotoren, insbesondere in Abhängigkeit von Sensorsignalen einer als Sensoreinrichtung ausgebildeten Funktionskomponente, ausgebildet ist. Beispielhaft umfasst die Steuerungseinrichtung eine oder mehrere elektrische Endstufen, die dazu ausgebildet sind, Steuersignale einer Prozessoreinrichtung, insbesondere eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers, in elektrische Energieströme zur elektrischen Versorgung der Elektromotoren umzuwandeln. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Prozessoreinrichtung zur Abarbeitung eines Computerprogramms ausgebildet ist, mit dessen Hilfe die Bewegung der Koppelstange durch geeignete Ansteuerung der Elektromotoren verwirklicht werden kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung über eine Datenleitung, insbesondere eine Buskommunikationsleitung, mit einer übergeordneten Steuerung, beispielsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) verbindbar ist, so dass die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von eintreffenden Steuerbefehlen die gewünschte Ansteuerung der Elektromotoren vornehmen kann.
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Ergänzend oder alternativ ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung von Sensorsignalen ausgebildet ist, die von wenigstens einer als Sensoreinrichtung ausgebildeten Funktionskomponente bereitgestellt werden, mit deren Hilfe Informationen über die Antriebseinrichtung ermittelt werden können. Dementsprechend ist die Steuerungseinrichtung wahlweise für eine Steuerung (open loop) oder eine Regelung (closed loop) der Elektromotoren und damit der Bewegung der Koppelstange ausgebildet.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die als Rückstelleinrichtung ausgebildete Funktionskomponente bei einer Verlagerung der Koppelstange zwischen einer ersten Funktionsposition und einer zweiten Funktionsposition vorgespannt wird und bei Ausfall einer Energieversorgung für die Elektromotoren die Koppelstange aus der zweiten Funktionsposition in die erste Fusionsposition zurück bewegen kann. Hierzu kann eine Einwirkung der Rückstelleinrichtung auf die Antriebswelle des Elektromotors oder in die Getriebeeinrichtung oder auf die Koppelstange vorgesehen sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die als Kupplungseinrichtung ausgebildete Funktionskomponente für ein Öffnen oder Schließen einer kraftübertragenden Verbindung zwischen der Koppelstange und der Schlossmutter ausgebildet ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung als Magnetkupplung ausgebildet ist, die der Schlossmutter zugeordnet ist, so dass ein von den Elektromotoren auf die Schlossmutter eingeleitetes Drehmoment nur dann auf die Koppelstange übertragen wird, sofern eine elektrische Ansteuerung der Magnetkupplung gewährleistet ist. Alternativ kann die Kupplungseinrichtung für eine axiale Verlagerung der Elektromotoren und der zugeordneten Getriebeeinrichtungen gegenüber der Schlossmutter vorgesehen sein, so dass Abtriebsritzel der Elektromotoren nur dann in Eingriff mit der Außenverzahnung an der Umfangsoberfläche um der Schlossmutter stehen, wenn eine elektrische Versorgung der Kupplungseinrichtung gewährleistet ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Koppelstange ein zweiter Motorträger mit einem Elektromotor, der eine Getriebeeinrichtung für eine Bewegungskopplung der jeweiligen Antriebswelle mit der Koppelstange umfasst, zugeordnet ist, wobei der zweite Motorträger längs der Bewegungsachse beabstandet vom Motorträger angeordnet ist. Durch eine solche kaskadierte Anordnung mehrerer Motorträger an der Koppelstange kann eine Anpassung der von den Elektromotoren auf die Koppelstange übertragenen Kräfte bedarfsgerecht vorgenommen werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der zweite Motorträger in gleicher Weise wie der erste Motorträger ausgebildet ist, also insbesondere auch mehrere Schnittstellen zur Anbringung von Elektromotoren und/oder Funktionskomponenten umfasst. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Motorträger mit zueinander korrespondierenden mechanischen und gegebenenfalls auch mit zueinander korrespondierenden elektrischen Schnittstellen versehen sind, um die wenigstens zwei Motorträger miteinander zu koppeln und hierbei eine gegenseitige Kraftabstützung sowie gegebenenfalls eine Übertragung von elektrischen Signalen und/oder von elektrischer Leistung zu ermöglichen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor des zweiten Motorträgers mit den zwei Elektromotoren des Motorträgers elektrisch verbunden ist. Hierdurch wird eine synchrone Ansteuerung aller Elektromotoren der Antriebseinrichtung ermöglicht. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Elektromotoren mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung verbunden sind, die ebenfalls auf einem der beiden Motorträger angeordnet sein kann.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer Antriebseinrichtung mit einem Motorträger, an dem zwei Elektromotoren festgelegt sind, die über Abtriebsritzel auf eine Schlossmutter und eine Koppelstange einwirken,
- 2 eine Draufsicht auf die Antriebseinrichtung gemäß der 1, und
- 3 eine zweite Ausführungsform einer Antriebseinrichtung, die als Weiterbildung der ersten Antriebseinrichtung mit einem zusätzlichen zweiten Motorträger versehen ist, wobei am zweiten Motorträger ein weiterer Elektromotor sowie die Steuerungseinrichtung angeordnet sind.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform einer Antriebseinrichtung 1 umfasst einen Motorträger 2, der von einer Koppelstange 3 durchsetzt ist und an dem zwei Elektromotoren 4, 5 festgelegt sind. Die Koppelstange 3 erstreckt sich längs einer Bewegungsachse 6 und ist gemäß der Darstellung der 1 und 2 rein exemplarisch mit einer in der Detaildarstellung der 2 näher gezeigten konstanten Profilierung ausgebildet. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Elektromotoren 4, 5 mit den zugeordneten Getriebeeinrichtungen 7, 8 jeweils auf eine drehbeweglich und linear ortsfest am Motorträger 2 gelagerte Schlossmutter 9 einwirken können. Die Schlossmutter 9 ist wie der Motorträger 2 von der Koppelstange 3 durchsetzt und ist für eine Umsetzung von Rotationsbewegungen der lediglich in der Draufsicht der 2 angedeuteten, parallel zur Bewegungsachse 6 ausgerichteten, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildeten, Antriebswellen 10, 11 der Elektromotoren 4, 5 in eine axiale Bewegung der Koppelstange 3 längs der Bewegungsachse 6 ausgebildet.
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Der rein exemplarisch kreisscheibenförmig ausgebildete Motorträger 2 weist an einer Außenumfangsfläche 12 eine längs der Bewegungsachse 6 erstreckte Koppelnut 14 auf, die eine drehfeste Montage des Motorträgers 2 in einem nicht näher dargestellten, beispielsweise kreishülsenförmig ausgebildeten Antriebsgehäuse ermöglicht, das mit einem korrespondierenden, zum formschlüssigen Eingriff in die Koppelnut 14 vorgesehenen Nutenstein versehen ist.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtungen 7, 8 der Elektromotoren 4, 5 jeweils in nicht näher dargestellter Weise als Planetengetriebe ausgebildet sind, womit eine Untersetzung einer Rotationsbewegung der jeweiligen Antriebswellen 10, 11 um die jeweiligen Rotationachsen 15, 16 bewirkt werden kann. Abtriebsseitig sind die Getriebeeinrichtungen 7, 8 jeweils mit einem Abtriebszahnrad 17 bzw. 18 versehen, das koaxial zur jeweiligen Rotationsachse 15, 16 angeordnet ist. Das jeweilige Abtriebszahnrad 17, 18 greift mit parallel zu den Rotationachsen 15, 16 sowie zur parallel zur Bewegungsachse 6 ausgerichteten Zähnen 19, 20 in Zähne 22 einer Außenverzahnung 21 der Schlossmutter 9 ein.
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Für eine Bewegungskopplung zwischen der Schlossmutter 9 und der Koppelstange 3 ist die Verwendung einer Gewindeanordnung vorgesehen, die aus einem Außengewinde 23 an der Koppelstange 3 sowie aus einem nicht dargestellten Innengewinde an einer zentral an der Schlossmutter angeordneten, nicht näher dargestellten Ausnehmung gebildet wird. Durch die axiale Festlegung der Schlossmutter 9, die ausschließlich drehbeweglich am Motorträger 2 gelagert ist, erfolgt bei Einleitung einer Rotationsbewegung auf die Schlossmutter 9 um die Bewegungsachse 6 eine Schraubbewegung zwischen Schlossmutter 9 und Koppelstange 3, wodurch die Koppelstange 3 längs der Bewegungsachse 6 gegenüber der Schlossmutter 9 und dem Motorträger 2 linear verlagert werden kann.
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Da aufgrund der Gewindereibung zwischen Schlossmutter 9 und Koppelstange 3 für eine ordnungsgemäße Funktion der Antriebseinrichtung 1 eine Abstützung des übertragenen Drehmoments erforderlich ist, kann bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform der Antriebseinrichtung eine externe Drehmomentabstützung für die Koppelstange vorgesehen sein.
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Bei der Antriebseinrichtung 1 gemäß den 1 und 2 ist vorgesehen, dass die Koppelstange 3 rein exemplarisch 2 in einander entgegengesetzte Raumrichtungen geöffnete und längs der Bewegungsachse 6 erstreckte Längsnuten 28, 29 aufweist, wodurch sich die in der Detaildarstellung der 2 gezeigte Profilierung für die Koppelstange 3 ergibt. Am Motorträger 2 ist eine Ausnehmung 30 vorgesehen, deren Querschnitt in der Darstellungsebene der 2 größer als der Querschnitt der Koppelstange 3 gewählt ist, um die gewünschte Linearbeweglichkeit der Koppelstange 3 gegenüber dem Motorträger 2 zu gewährleisten.
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Für die gewünschte Drehmomentabstützung zwischen Koppelstange 3 und Motorträger 2 ragen ausgehend vom Motorträger 2 zwei Radialvorsprünge 31, 32 jeweils in radialer Richtung nach innen in die Längsnuten 28 bzw. 29 hinein und gewährleisten eine drehfeste Kopplung zwischen Motorträger 2 und Koppelstange 3.
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Wie der Darstellung der 2 weiterhin entnommen werden kann, sind am Motorträger 2 rein exemplarisch insgesamt vier Schnittstellen 33, 34, 35 und 36 vorgesehen, die jeweils zur Aufnahme einer Funktionskomponente aus der Gruppe: Elektromotor, Sensoreinrichtung, Bremseinrichtung, Steuerungseinrichtung, Rückstelleinrichtung, Kupplungseinrichtung, ausgebildet sind.
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Rein exemplarisch sind die Schnittstellen 33 bis 36 jeweils zur Aufnahme von kreiszylindrischen Gehäusen der Funktionskomponenten vorgesehen und weisen hierzu jeweils eine rein exemplarisch kreiszylindrisch ausgebildete Vertiefung 38 auf, die ausgehend von einer Oberfläche 37 des Motorträgers 2 in den Motorträger 2 eingebracht ist. Ferner weist jede der Schnittstellen 33 bis 36 eine zentrale Ausnehmung 39 auf, die den Motorträger 2 vollständig durchsetzt und deren Innendurchmesser beispielhaft größer als ein Außendurchmesser der Abtriebszahnräder 17, 18 gewählt ist. Somit können die jeweiligen Elektromotoren 4, 5 mit bestückten Abtriebszahnrädern 17, 18 als Komplettbaugruppe an den Motorträger 2 montiert oder vom Motorträger 2 abgenommen werden. Rein exemplarisch sind um die zentrale Ausnehmung 39 jeweils in 90-Grad Teilung angeordnete Befestigungsbohrungen 40 vorgesehen, die ebenfalls den Motorträger 2 vollständig durchsetzen. Die Befestigungsbohrungen 40 dienen insbesondere zur Aufnahme von nicht näher dargestellten, insbesondere von einer Unterseite 41 des Motorträgers 2 montierbaren Befestigungsschrauben zur stirnseitigen Festlegung der Funktionskomponenten, insbesondere der Elektromotoren 4, 5.
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Beispielhaft ist bei der Antriebseinrichtung 1 gemäß den 1 und 2 eine Bestückung des Motorträgers 2 mit den beiden Elektromotoren 4, 5 sowie mit einer Steuerungseinrichtung 45 vorgesehen, wobei ein Gehäuse 52 der Steuerungseinrichtung 45 rein exemplarisch in gleicher Weise wie die beiden Elektromotoren 4, 5 kreiszylindrisch ausgebildet ist. Ferner ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung 45 an einer dem Motorträger 2 abgewandten Stirnfläche 46 mit elektrischen Kontakten 47 versehen ist, die über Versorgungsleitungen 48 mit elektrischen Kontakten 49 der Elektromotoren 4, 5 verbunden sind und hierdurch eine Bereitstellung von elektrischer Energie von der Steuerungseinrichtung 45 an die Elektromotoren 4, 5 ermöglichen.
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Die bei der Antriebseinrichtung 1 nicht bestückte Schnittstelle 35 kann bei einer nicht dargestellten Weiterbildung der Antriebseinrichtung 1 beispielsweise mit einer Sensoreinrichtung oder einer Bremseinrichtung oder einer Rückstelleinrichtung oder einer Kupplungseinrichtung oder mit einem weiteren Elektromotor bestückt werden. Je nach Ausgestaltung der jeweiligen Funktionskomponente kann vorgesehen sein, dass diese ebenfalls in elektrische Verbindung mit den elektrischen Kontakten 47 der Steuerungseinrichtung 45 gebracht wird.
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Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass an einer Umfangsoberfläche 50 der Steuerungseinrichtung 45 eine Steckbuchse 51 angeordnet ist, die für eine elektrische Verbindung der Steuerungseinrichtung 45 mit einem nicht dargestellten Bussystem, insbesondere mit einer nicht dargestellten speicherprogrammierbaren Steuerung, ausgebildet ist.
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Für eine Montage der Antriebseinrichtung 1 gemäß den 1 und 2 kann folgende Vorgehensweise vorgesehen sein: zunächst wird die Schlossmutter 9 unter Verwendung einer nicht näher dargestellten Lagereinrichtung, beispielsweise eines Rillenkugellagers, drehbeweglich und linear ortsfest an der Unterseite 41 des Motorträgers 2 angebracht. Anschließend erfolgt im Zuge einer Schraubbewegung durch Rotation der Schlossmutter 9 gegenüber dem Motorträger 2 die Montage der Koppelstange 3, wobei die Koppelstange 3 derart gegenüber dem Motorträger 2 orientiert werden muss, dass die Radialvorsprünge 31 und 32 des Motorträgers 2 in die Längsnuten 28 und 29 der Koppelstange 3 eingreifen können und hierdurch die drehfeste, jedoch linearbewegliche Kopplung zwischen Motorträger 2 und Koppelstange 3 gewährleistet ist.
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Anschließend werden die Elektromotoren 4, 5 in die zugeordneten Schnittstellen 33 und 36 eingeschoben, hierbei gelangen die Abtriebszahnräder 17, 18 in Eingriff mit der der Außenverzahnung 21 der Schlossmutter 9. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Elektromotoren 4 und 5 mit nicht näher dargestellten Befestigungsschrauben, die durch die Befestigungsbohrungen 40 von der Unterseite 41 in nicht dargestellte Stirnflächen der Elektromotoren 4, 5 eingeschraubt werden, am Motorträger 2 festgelegt werden.
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Abschließend erfolgt die Montage der Steuerungseinrichtung 45, die ebenfalls mit nicht näher dargestellten Befestigungsschrauben am Motorträger 2 festgelegt werden kann, sowie eine elektrische Verbindung der Elektromotoren 4 und 5 mit der Steuerungseinrichtung 45 mittels der jeweiligen Versorgungsleitungen 48.
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Bei der Ausführungsform der Antriebseinrichtung 61 gemäß der 3 handelt es sich um eine Variante der Antriebseinrichtung 1, bei der ein zweiter Motorträger 62 vorgesehen ist, der rein exemplarisch in gleicher Weise wie der erste Motorträger 2 mit einer drehbeweglich und linear ortsfest angeordneten Schlossmutter 9 kinematisch mit der Koppelstange 3 gekoppelt ist und der rein exemplarisch mit nur einem Elektromotor 64 versehen ist. Der Elektromotor 64 ist in gleicher Weise ausgebildet wie die Elektromotoren 4 und 5 und ist daher hinsichtlich seiner Einzelkomponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie der Elektromotor 4 versehen. Ferner ist vorgesehen, dass aus Gründen der symmetrischen Anordnung die Steuerungseinrichtung 45 vom ersten Motorträger 2 auf den zweiten Motorträger 62 versetzt wird und die drei Elektromotoren 4, 5, 64 über zugeordnete Versorgungsleitungen 48 elektrisch mit der Steuerungseinrichtung 45 verbunden sind. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die drei Elektromotoren 4, 5, 64 von der Steuerungseinrichtung 45 stets synchron betrieben werden, so dass die jeweils individuell von den Elektromotoren 4, 5, 64 zur Verfügung gestellte Leistung in gleichmäßiger Weise auf die Koppelstange 3 eingekuppelt werden kann.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform einer Antriebseinrichtung mit zwei Motorträgern kann vorgesehen sein, dass einer der Motorträger mit 3 oder 4 Elektromotoren bestückt ist, während am anderen Motorträger gegebenenfalls nur ein oder zwei Elektromotoren vorgesehen sind und ferner eine Steuerungseinrichtung sowie eine Funktionskomponente aus der Gruppe Sensoreinrichtung, Bremseinrichtung, Rückstelleinrichtung oder Kupplungseinrichtung angeordnet ist.
