DE10225364A1

DE10225364A1 - Dauermagnetisch erregte, steuerbare und kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit

Info

Publication number: DE10225364A1
Application number: DE10225364A
Authority: DE
Inventors: Manfred Kokemor
Original assignee: Kokemor Manfred Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Kokemor Manfred Dipl-Ing (fh)
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-08
Also published as: WO2003103450A1; AU2003242604A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine dauermagnetisch erregte, steuerbare und kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) und besitzt als wesentliches Bauteil einen Drehmomentensteller. DOLLAR A Diese Kombieinheit gestattet aufgrund seiner Technologie den Einsatz als: DOLLAR A È Übertragungseinheit DOLLAR A und/oder DOLLAR A È Sicherheitseinheit DOLLAR A und/oder DOLLAR A È Schutzeinheit DOLLAR A und dient bei optimaler Verwendung gleichzeitig der Übertragung von Drehmomenten oder Kräften und der Vermeidung von Unfällen oder Schäden, besonders beim Betrieb personenbetriebener Geräte, Maschinen oder Anlagen.

Description

Die Endung betrifft gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung eine dauermagnetisch erregte, steuerbare und kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) und besitzt als wesentliches Bauteil einen Drehmomentensteller. Diese Kombieinheit gestattet aufgrund seiner Technologie den Einsatz als:

– Übertragungseinheit und/oder
– Sicherheitseinheit und/oder
– Schutzeinheit

Die Verwendung solcher Kombieinheiten bietet sich überall dort vorteilhaft an, wo positionsabhängig, belastungsabhängig, zeitabhängig oder in einer Kombination der vorgenannten Anforderungen veränderliche Kräfte oder Drehmomente zur ständigen Beibehaltung der geforderten Schutz- und/oder Sicherheitsanforderungen erzeugt und übertragen werden müssen, wobei diese Anforderungen bei entsprechender konstruktiver Auslegung der Kombieinheit auch ohne Sensorik eingehalten werden können.
Erreicht wird diese Funktion dadurch, das dass vom jeweiligen Antrieb erzeugte Antriebsdrehmoment mittels Drehmomentensteller so verändert wird, das abtriebsseitig nur das tatsächlich benötigte Drehmoment plus minimalem Überschuss vorhanden ist womit jederzeit eine Stoppfunktion realisier werden kann.
Zum Aufbau derartiger Drehmomentensteller eignen sich prinzipiell dauermagnetisch erregte Kupplungen und Bremsen die häufig als Stirndrehkupplung, Zentraldrehkupplung, Hysteresekupplung oder Wirbelstromkupplung ausgelegt sind und mit denen definierte Kräfte und bei Rotationsbewegungen definierte Drehmomente berührungslos und verschleißfrei auch durch nicht magnetisierbare Wände in völlig abgeschlossene Räume hinein übertragen werden.
Zur Realisierung eines Drehmomentenstellers mit den oben beschriebenen Eigenschaften muss die übertragbare magnetische Kraft bzw. das Drehmoment aber jederzeit angepasst werden können, dies geschieht durch entsprechende Veränderung/Anpassung des Polabstandes „X„ gemäß der 1 bis 12.
Vorteilhaft ist, dass die Sicherheits- und Schutzfunktion durch die gewählte Magnettechnologie und die Steuerbarkeit der zu übertragenen Kräfte und/oder Drehmomente realisiert wird und dass bei entsprechender Auslegung keine teure und empfindliche Sensorik erforderlich ist.
Zwar sind aus der DE 8414107.7 , DE 8632186.2 , DE 3136132 C2 und DE 3202074 A1 verschiedenartige dauermagnetisch erregte Kupplungen bekannt, diese Systeme haben aber mindestens den Nachteil das grundsätzlich nur eine festgelegte Kraft bzw. ein definiertes Drehmoment übertragen wird welches) nickt verändert werden kann. Ebenso sind aus der US-PS 3700941 und der DE-OS 3732766 A1 einstellbare dauermagnetisch erregte Kupplungen bekannt, diese Systeme haben aber mindestens den Nachteil das die magnetische Kraft bzw. Drehmoment nur im Stillstand veränderbar ist, auch diese Kupplungen können daher während des Betriebes nicht auf veränderliche äußere Kräfte bzw. Drehmomente reagieren, und sind daher für die vorgesehene Anwendungen nicht einsetzbar.
Von daher liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit mit integriertem Drehmomentensteller zu realisieren, mit dem die zu übertragenen Kräfte und/oder Drehmomente zur Erzeugung translatorischer und/oder rotatorischer Bewegungen veränderbar und/oder einstellbar sind und das damit gleichzeitig sowohl eine Übertragungsfunktion als auch eine vorbeugende Schutz-, und Sicherheitsfunktion realisiert werden kann.
Die rationelle Arbeitsweise des vorgeschlagenen Drehmomentenstellers wird durch die nachstehend aufgeführten Vorteile verdeutlicht:

– Die übertragbare Kraft bzw. Drehmoment ist sowohl im Stillstand als auch im Betrieb innerhalb des konstruktiv vorgegebenen Bereiches stufenlos verstellbar und richtungsunabhängig.
– Die Begrenzung des Drehmomentes kann je nach Auslegung abtriebsseitig oder antriebsseitig erfolgen.
– Durch Begrenzung der übertragbaren Kraft bzw. des Drehmomentes kann diese Kombieinheit zusätzlich als Schutzeinheit für Personen und/oder als Sicherheitseinheit für Maschinen, Geräte oder Anlagen eingesetzt werden.
– Durch entsprechender Drehmomentbegrenzung in der Endlage braucht der Antrieb in dieser Position nicht zwangsläufig entkuppelt oder abgeschaltet werden und dient somit als Freilauf.
– Die Verstellung kann mittels mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebener Stellglieder erfolgen.
– Die Verstellbarkeit kann positionsabhängig ausgeführt werden.
– Die Verstellbarkeit kann belastungsabhängig ausgeführt werden.
– Die Verstellbarkeit kann zeitabhängig ausgeführt werden.
– Aufgrund des geringen Drehmomentenüberschusses kann jederzeit eine Bewegungsunterbrechung stattfinden.
– Der Bewegungsablauf kann nach einer Unterbrechung gegebenenfalls selbsttätig weitergeführt werden.
– Bei entsprechender Auslegung werden die Schutz- und/oder Sicherheitsvorgaben auch ohne Sensorik realisiert.
– Bei entsprechender Momentenvorgabe braucht der Antrieb beim Auftreffen auf ein Hindernis nicht zwangsläufig unterbrochen werden.
– Im Ruhezustand erfolgt automatisch eine Positionsfixierung durch die ständig vorhandene magnetische Kraft zwischen den Polen.
– Einfache und preiswerte Herstellbarkeit.
– Handbetrieb ist wahlweise oder zusätzlich möglich.

Besonders vorteilhaft eingesetzt werden können derartige Sicherheits – und Schutzeinheiten als Antrieb oder Bremse zur Kraft- und/oder Drehmomentübertragung personengenutzter Geräte/Maschinen in Haushalten, Haustechnik etc., beispielsweise in:

– Linearantrieben zum Ausfahren und Einfahren von Schubladen, Rolladen, etc.
– Drehantrieben für Türen, Transportschleusen, etc.,
– Schwenkantrieben zum Öffnen und Schließen von Behälterdeckel, Klappen etc..

Die Funktionsweise einer möglichen Übertragungs-, Schutz- und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) wird zunächst bei Verwendung in einer Linearverfahreinheit erläutert, siehe 1 und 2.
Die dargestellte Linearverfahreinheit führt einen Vor- und Rückhub aus wie er beispielsweise zum Aus- und Einfahren einer in Haushalten häufig verwendeten Schublade erforderlich ist. Das Einfahren und Ausfahren derartiger Schubladen erfolgt bisher häufig von Hand oder mittels unterstützender Federzugmechanik.
Der Einsatz elektrisch betriebener Schubladenantriebe speziell in Haushalten wurde bisher auf Grund des hohen Unfallrisikos und der damit verbundenen hohen Wahrscheinlichkeit von Verletzungen besonders bei Kleinkinder und älteren Personen, vermieden.
Erschwerend kommt hinzu das dass Unfallrisiko bisher generell nur mit hohem technischen Aufwand an Sensorik die zudem häufig störanfällig und schwierig zu warten ist, akzeptabel gestaltet werden konnte.
Ein weiterer Nachteil ist der Umstand, dass die aufzubringende Handkraft zur Betätigung der Schublade nicht während der gesamten Ausfahr- und Einfahrstrecke konstant ist, häufig ist in der Startposition eine höhere Auszugskraft erforderlich, oder es treten wegabhängig zusätzliche Kräfte auf, beispielsweise zum Spannen einer Feder wodurch die Schubladenbetätigung für Kinder und/oder körperbehinderte Personen zumindest erschwert wird.
Auf die Darstellung der handelsüblichen Linear-Auszugsführungen rechts und links und des Aggregates zur Antriebserzeugung (z. B. Elektromotor, Hydromotor etc.) wurde der besseren Übersichtlichkeit wegen verzichtet.
Der gewählte Drehmomentensteller besteht im wesentlichen aus:

– einem ortsfest angebrachten Antriebsteil
– einem ortsfest angebrachten Abtriebsteil mit verfahrbarer Zahnstange und integrierter axial verschiebbarer Drehmomentübernahme
– einer selbsttätig wirkenden mechanischen Steuerung zur Einstellung des erforderlichen Drehmomentes.

Die Wirkungsweise der genannten Komponenten wird nachfolgend genauer beschrieben.
Der ortsfest angebrachte Antriebsteil besteht mindestens aus dem aus ferritischem Material hergestellten Pol- und Schutzgehäuse 9 der Antriebswelle 6 und dem im Pol- und Schutzgehäuse befestigten ringförmigen Permanentmagneten 4.
Die Antriebswelle 6 ist mittels Spannstift 25 fest mit dem als Rückschluss für die antriebsseitigen magnetischen Feldlinien ausgeführten Pol- und Schutzgehäuse 9 und damit auch mit dem im Pol- und Schutzgehäuse eingebetteten Permanentmagneten 4 verbunden und überträgt so das Antriebsmoment M Antrieb ganz oder teilweise auf den radial gegenüberliegenden Permanentmagneten 5 der Teil der axial verschiebbaren abtriebsseitig angebrachten Drehmomenteinstellung ist.
Der ringförmig ausgeführte Permanentmagnet 5 ist über die ebenfalls aus ferritischem Material bestehende Polhülse 7 die einerseits als Magnetaufnahme und -Zentrierung andererseits als Rückschluss für die abtriebsseitigen magnetischen Feldlinien dient und dem Spannstift 8 fest mit der Abtriebswelle 14 verbunden und überträgt so das durch den Stellweg „X" vorgegebene Abtriebsdrehmoment M Abtrieb auf die Abtriebswelle, diese leitet das Abtriebsdrehmoment über den Mitnehmerstift 16 zum Zahnrad 21, mittels angekoppelter Zahnstange 22 wird das Drehmoment in eine Bewegungskraft F Bewegung umgewandelt und diese auf den mit der Zahnstange verbundenen Schubladenboden 1 zur Betätigung der Schublade übertragen.
Die Einstellung des zugeordneten Abtriebsdrehmomentes M Abtrieb erfolgt hier während des Betriebes durch Verfahren des axial verschiebbaren Verstellanschlages 11 um den Stellweg „X", diese Auslenkung wird durch entsprechende Formgebung des mit dem Schubladenboden 1 verbundenen Stellweggebers 2 vorgegeben und mittels Taststift 3 auf den verbundenen Verstellanschlag 11 übertragen; dazu wird der Taststift 3 durch die Kraft der Rückstellfeder 13 ständig entlang des Stellweggebers geführt und stellt somit eine kraftschlüssige Verbindung her. Der Verstellanschlag ist durch die Lagerbuchsen 10 und 12 mit der Abtriebswelle 14 verbunden und überträgt den Stellweg „X" auf die Abtriebswelle und damit auf den abtriebseitig angebrachten Permanentmagneten 5 der dadurch um diesen Stellweg gegenüber dem antriebsseitig im Pol- und Schutzgehäuse 9 vorhandenen Permanentmagneten 4 verschoben wird. Dadurch werden die zwischen beiden Permanentmagneten 4 und 5 bestehenden magnetischen Anzugskräfte und damit das übertragbare Drehmoment beeinflusst. Zur sicheren Funktionsausübung wird der Verstellanschlag durch die beiden Führungsachsen 23, 24 geführt.
Zum Anfahren ist häufig zunächst ein höheres Startdrehmoment erforderlich als zum weiteren Ausfahren der Schublade, daher wird beim Start der axial verschiebbare Antriebsteil bis auf das Überstandsmaß „Xs" in den Antriebsteil hineingeschoben, das in dieser Position vorgegebene Abtriebsmoment M Abtrieb wird dann mittels Zahnrad 21 auf die Zahnstange 22 übernagen und so in eine entsprechende Bewegungskraft F Bewegung zur Betätigung der Schublade und in eine möglichst konstante zulässige Überschusskraft F zul umgesetzt.
Diese Überschusskraft tritt nur beim Auftreffen der Schublade auf ein Hindernis 40 sprunghaft auf und ist so bemessen, dass der Auszug unverzüglich gestoppt wird und das bei Normalbetrieb keine ernsthaften Verletzungen oder Beschädigungen hervorgerufen werden.
Beim weiteren Ausfahren der Schublade wird das Abtriebsmoment und damit die Bewegungskraft F Bewegung durch die Form des Stellweggebers 2 vorgegeben, dazu wird hier positionsabhängig der Antriebsteil je nach Größe der benötigten Bewegungskraft entweder entsprechend weit aus oder in das Antriebsteil verschoben. Bei steigender Bewegungskraft wird der Abtriebsteil entsprechend weiter in den Antriebsteil geschoben, bei sinkender Bewegungskraft entsprechend weit aus dem Antriebsteil herausgezogen, wodurch sich ein entsprechend geringeres Drehmoment einstellt das aber weiterhin eine kontinuierliche Betätigung der Schublade sicherstellt. Bei Ausfall oder Abschaltung des Antriebes ist ein problemloser Handbetrieb gewährleistet.
Dieses Verhalten wird sowohl beim Ausfahren als auch beim Einfahren der Schublade realisiert.
Vorteilhaft ist dass diese Sicherheits- und Schutzfunktion allein durch die gewählte Technologie realisiert wird und dass hier keine Sensorik erforderlich ist.
Die 3 und 4 zeigen die gleiche Anwendung wobei hier die bisherigen Einzelteile Zahnstange 22 und Stellweggeber 2 zu einem Teil Momentensteller 26 zusammengefasst wurden, das der Taststift 3 in einer den Stellweg vorgebenden Längsnut 27 zwangsgeführt wird und dass der Verstellanschlag 11 über die Lagerbuchsen 10 und 12 nur durch die Antriebswelle 10 geführt wird; zur Verhinderung einer radialen Verdrehung des Verstellanschlages wird dieser durch eine als Führungsfläche 28 ausgelegte Grundfläche des Momentenstellers geführt. Durch diese Maßnahmen kann die Rückstellfeder 13 und die beiden Führungsachsen 23 und 24 entfallen, der Einbauraum verringert, der Montageaufwand für die Kombieinheit reduziert und die Betriebssicherheit erhöht werden.
Eine weitere interessante Anwendung einer möglichen kombinierten Übernagungs-, Schutz- und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) ist der Einsatz als Teil einer Schwenkeinheit und wird anhand der 5 und 6 erläutert.
Die Drehmomentübertragung soll hier mittels axial gegenüberliegender und abtriebsseitig verstellbarer Permanentmagnete erfolgen. Im Gegensatz zur oben beschriebenen Linearverfahreinheit wird hier das Abtriebsdrehmoment M Abtrieb direkt zur Schwenkung eines Behälterdeckels umgesetzt und der Drehwinkel auf einen festen Wert (ca. 90°) begrenzt.
Schwenkeinheiten dieser Art führen Drehbewegungen in beide Richtungen aus wobei je nach konstruktiver Auslegung auch Drehwinkel größer als 360° ausgeführt werden können.
Schwenkbewegungen werden häufig ausgeführt zum Öffnen und Schließen von Schranktüren, Klappen oder Deckeln beispielsweise von Behälterdeckeln, speziell in Haushalten werden derartige Schwenkbewegungen fast ausschließlich noch von Hand ausgeführt. Der Einsatz von z.B. elektrisch betriebener Schwenkantriebe wurde bisher ebenfalls auf Grund des hohen Unfallrisikos und der damit verbundenen hohen Verletzungsgefahr vermieden.
Nachfolgend wird die Funktionsweise anhand einer Schwenkeinheit zur Betätigung (Öffnung und Schließung) eines aufliegenden Behälterdeckels beschrieben. Auch hierbei ist beim Start zum Anheben des Behälterdeckels aufgrund des Deckelgewichtes und einer eventuellen Haftkraft zunächst ein hohes Drehmoment M Schwenk erforderlich, was durch einen entsprechend geringen Stellweg „Xs" realisiert wird siehe 6, wobei hier der Stellweg identisch ist mit dem Abstand beider Permanentmagnete zueinander. Ab einem bestimmten Schwenkwinkel entfällt zunächst die Haftkraft und mit größer werdendem Schwenkungswinkel wird auch die als Gegenkraft wirkende Gewichtskraftskomponente des Deckels geringer, das bedeutet wiederum das Vorbeugend auch das Abtriebsdrehmoment entsprechend reduziert werden muss. Die Reduzierung des Abtriebsdrehmomentes geschieht selbsttätig mit zunehmender Verdrehung des Momenteinstellers 34 dadurch dass die in diesem vorhandenen radialen Führungsnuten 38 und 39 kraftschlüssig mit den beiden ortsfest angebrachten Taststiften 36 und 37 verbunden sind wodurch sich die durch die Kurvenform der Führungsnuten vorgegebene axiale Verschiebung „X" während der Drehbewegung über den Momenteinsteller auf die Abtiebswelle 35 und damit auf den Permanentmagnet 32 überträgt. Der maximale Öffnungswinkel wird hier durch entsprechende Auslegung der Führungsnuten und Lage der Taststifte dadurch vorgegeben, dass die Führungsstifte an den Nutenenden zur Anlage kommen und somit einen internen Anschlag bilden.
In der Endlage das heißt bei geöffnetem Deckel ist das Abtriebsdrehmoment soweit reduziert, das dass noch vorhandene Drehmoment problemlos von der Lagerung und den internen Anschlägen aufgenommen werden wodurch ein sicherer und komfortabler Freilauf realisiert wird, der Antrieb muss nicht zwangsläufig abgestellt werden, dieser Umstand wirkt sich in Bezug auf den erforderlichen Steuerungsaufwand positiv aus. Beim Rückschwenken des Deckels wird mit geringer werdendem Öffnungswinkel und der damit verbundenen entgegengesetzt gerichteten axialen Polverschiebung auch der Stellweg „X" zwangsläufig verringert und das Abtriebsmoment wieder erhöht, wobei allerdings zu keinem Zeitpunkt unzulässig hohe Drehmomentenwerte entstehen können. In der Startposition das heißt bei geschlossenem Behälter ist zwangsweise wieder der Polabstand „Xs" vorhanden.
Das positionsabhängige Deckeldrehmoment M Dreh besteht aus dem Schwenkmoment M Schwenk die zur Schwenkung des Deckels ausreicht und einem während der Schwenkung möglichst konstanten zulässigen Überschussdrehmoment M zul dieses Überschussdrehmoment tritt nur beim Auftreffen des Deckels auf ein Hindernis sprunghaft auf und ist so bemessen, dass das an dieser Position vorgegebene Deckeldrehmoment M Dreh nicht überschritten und dadurch die weitere Deckelschwenkung unverzüglich gestoppt wird und das durch den eingestellten Wert Verletzungen und/oder Beschädigungen vermieden werden.
Der Antrieb wird hierbei nicht unterbrochen dadurch steht das Antriebsmoment M Antrieb weiterhin an, sodass der Schwenkvorgang nach entfernen des Hindernisses selbsttätig fortgeführt werden kann. Auch hierbei ist keine weitere Sensorik erforderlich.
Bei Ausfall oder Abschaltung des Antriebes ist auch hier ein problemloser Handbetrieb gewährleistet.
Die 7 und 8 zeigen die Funktionsweise einer möglichen kombinierten Übertragungs –, Schutz- und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) als Teil einer Linearverfahreinheit (ähnlich den 1 und 2).
Als Momenteneinsteller zum einstellen des entsprechenden Abtriebsdrehmomentes ist bei dieser Anwendung ein Elektromagnet der als Proportionalmagnet ausgebildet ist vorhanden.
Der Stellweg „X" wird hierbei stromabhängig vorgegeben, ist daher steuerbar/ programmierbar und ist nicht mehr nur von einer physikalischen Größe abhängig, was die Anwendbarkeit dieser Kombieinheit wesentlich erhöht.
Bei dieser Anwendung wurde der Elektromagnet so eingesetzt das aus Sicherheitsgründen im stromlosen Zustand nur ein geringes Haltedrehmoment vorhanden ist, welches aber keine Schubladenbetätigung zulässt.
Das Antriebsdrehmoment M Antrieb wird auch hier mittels Pol- und Schutzgehäuse 9 und dem in diesem eingebetteten Permanentmagneten 4 ganz oder teilweise auf den radial gegenüberliegenden Permanentmagneten 5 der Teil der axial verschiebbaren abtriebsseitig angebrachten Drehmomenteinstellung ist, übertragen. Durch den Magnetstössel 41 und dem mit diesem fest verbundenem Magnetanker 47 wird das Abtriebsdrehmoment M Abtrieb zum Zahnrad 21 geführt und durch den Mitnehmerstift über das Zahnrad auf die Zahnstange übertragen und so in eine entsprechende Bewegungskraft F Bewegung zur Betätigung der Schublade und in eine möglichst konstante zulässige Überschusskraft F zul umgesetzt.
Zur Realisierung und Beibehaltung eines definierten Stellweges „X" wird der Elektromagnet entsprechend bestromt bis die so erzeugte Magnetkraft den Magnetanker entgegen der Federkraft der internen Rückstellfeder 44 in die gewünschte Position gezogen hat und in dieser Position gehalten wird. Bei Stromausfall oder Abschalten der Stromzufuhr wird der abtriebseitige Permanentmagnet 5 durch die interne Rückstellfeder 44 selbständig soweit aus dem antriebseitigen Permanentmagneten 4 herausgezogen, dass kein gefahrbringendes Drehmoment mehr übertragen werden kann.
Die 11 und 12 zeigen die gleiche Anwendung wobei hier das umgekehrte Nullstellungsprinzip vorliegt, d. h. im stromlosen Zustand des elektrisch betriebenen Stellmagneten befindet sich der abtriebsseitigen Permanentmagnet 5 soweit im antriebsseitigen Permanentmagneten 4 das in dieser Position dass maximale Drehmoment übertragen wird, siehe 12.
Eingesetzt werden kann diese Einheit dort wo ein großes Haltemoment/Haltekraft im Ruhezustand und/oder beim Anfahren erforderlich ist. Während des Betriebes ist auch hier eine stufenlose Steuerung des Abtriebsmomentes möglich. Bei Stromausfall oder Stromabschaltung wird der Permanentmagnet 5 durch die interne Rückstellfeder 44 selbständig in den antriebseitigen Permanentmagneten 4 geschoben und so automatisch ein großes Haltemoment erzeugt das die Schublade in dieser Position hält.
Die 9 und 10 zeigen die Funktionsweise einer möglichen kombinierten Übertragungs –, Schutz- und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) als Teil einer Hubeinheit (ähnlich den 1 und 2).
Als Momenteneinsteller zum einstellen des entsprechenden Abtriebsdrehmomentes ist bei dieser Anwendung ein Motor 52 vorhanden der über ein aus Zahnrad 51 und Zahnstange 50 bestehendes Getriebe die Antriebswelle 49 und damit den abtriebsseitigen Permanentmagneten 5 verschiebt und dadurch das Abtriebsmoment innerhalb seines konstruktiv festgelegten Bereiches verändert, wobei hier die Zahnstange 50 Teil der Antriebswelle ist.
Der Stellweg „X" ist hierbei ebenfalls steuerbar/programmierbar. Eingesetzt werden kann diese Einheit dort wo das momentan eingestellte Abtriebsmoment auch bei Ausfall oder Abschalten des Antriebes beibehalten werden muss, wo eine genaue Einstellung und eine hohe Wiederholgenauigkeit erforderlich ist.
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

1: Schubladenboden
2: Stellweggeber
3: Taststift
4: Permanentmagnet Antriebsseite
5: Permanentmagnet Antriebsseite
6: Antriebswelle
7: Polhülse
8: Spannstift
9: Pol- und Schutzgehäuse
10: Lagerbuchse rechts
11: Verstellanschla
12: Lagerbuchse links
13: Rückstellfeder
14: Abtriebswelle
15: Lagerbuchse rechts
16: Mitnehmerstifi
17: Lagergehäuse
18: Boden
19: Lagerbuchse links
20: Führungsnuten
21: Zahnrad
22: Zahnstange
23: Führungsachse rechts
24: Führungsachse links
25: Spannstift
26: Momenteinsteller
27: Längsnut
28: Führungsfläche
29: Deckel
30: Gehäuse
31: Permanentmagnet Antriebsseite
32: Permanentmagnet Abtriebsseite
33: Magnetflansch
34: Momenteinsteller
35: Abtriebswelle
36: Taststift rechts
37: Taststift links
38: Führungsnut oben
39: Führungsnut unten
40: Hinderniss
41: Magnetstößel
42: Federgegenlager
43: Magnetkern
44: Rückstellfeder
45: Magnetspule
46: Magnetgehäuse
47: Magnetanker
48: Magnetflansch
49: Abtriebswelle
50: Zahnstange
51: Zahnrad
52: Motor
53: Doppellagerbuchse rechts
54: Doppellagerbuchse links
55: Abtriebswelle
56: Magnetstößel
57: Magnetkern
58: Magnetanker

Claims

Die Erfindung betrifft eine steuerbare und kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit (Kombieinheit), dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsdrehmoment oder eine Antriebskraft in Abhängigkeit zur äußeren Belastung selbsttätig so innerhalb des konstruktiv festgelegten Bereiches verändert wird das jederzeit eine Stoppfunktion möglich ist und eine Verletzung und/oder Beschädigung aufgrund des anstehenden Antriebsdrehmomentes vermieden wird, das die Steuerung positionsabhängig, belastungsabhängig, zeitabhängig oder in einer Kombination dieser Anforderungen erfolgt, das die Antriebskräfte und -Drehmomente mittels Permanentmagnete verschleißfrei und richtungsunabhängig übertragen werden und das die Abtriebsbewegung jederzeit von Hand gestoppt werden kann.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenverstellung auf der Abtriebsseite erfolgt.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenverstellung auf der Antriebsseite erfolgt.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenverstellung mittels Stellglieder erfolgt.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenverstellung über rein mechanisch (stromlos) wirkende Stellglieder erfolgt.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenverstellung über steuerbare Stellglieder erfolgt.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als steuerbares Stellglied ein elektromagnetischer Antrieb eingesetzt wird.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als steuerbares Stellglied ein elektromotorischer Antrieb eingesetzt wird.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass auch im Ruhezustand ein Drehmoment zur Positionseinhaltung vorhanden ist.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechender Auslegung der Antrieb auch in der Endlage nicht entkuppelt oder abgeschaltet werden muss und somit als Freilauf dient.
Steuerbare Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechender Auslegung keine zusätzliche Sensorik erforderlich ist.