DE10301460A1 - Actuator for opening and closing operations e.g. for windows, has an electric motor, an output shaft, first and second drive units and a threaded spindle - Google Patents

Actuator for opening and closing operations e.g. for windows, has an electric motor, an output shaft, first and second drive units and a threaded spindle Download PDF

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Abstract

Linked to an output shaft (OS), a first drive unit (2) has a gearing mechanism (GM) (3) linked to the OS. A threaded spindle (4) connects to the GM. Moving on-axis on the spindle, a nut (5) links to a connection element (CE) (6) via a thrust tube (17). The CE can be fixed on a component that needs to be moved. A second drive unit (10) links to the motor's second output shaft and corresponds to the first drive unit in its structure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an actuator according to the preamble of claim 1.

Derartige Stellantriebe finden beispielsweise Verwendung zum motorischen Öffnen und Schließen von Fenstern, Lichtkuppeln, Rauchabzugsklappen oder dergleichen.Such actuators are used, for example for motorized opening and closing of Windows, skylights, smoke flaps or the like.

Vielfach wird ein schnelles Öffnen des entsprechenden Bauteiles gefordert, d. h., die Hubgeschwindigkeit des Stellantriebes soll möglichst groß sein.Often a quick opening of the corresponding component required, d. i.e. the stroke speed of the actuator should be as possible be great.

Bisher wird dies dadurch erreicht, daß die Leistung des Motors des Stellantriebes entsprechend erhöht wird, um entweder die Umdrehungszahlen erhöhen zu können oder die Steigung der Gewindespindel. In beiden Fällen führt jedoch die Leistungssteigerung des Motors zu einer größeren Bauweise des Stellantriebs insgesamt, wodurch sich jedoch Probleme beim Einbau ergeben können, die wiederum aufwendige konstruktive Veränderungen des zu verstellenden Bauteiles bzw. angeschlossener Funktionskomponenten erfordern.So far this has been achieved that performance the motor of the actuator is increased accordingly by either the number of revolutions increase to be able to or the pitch of the threaded spindle. In both cases, however the increase in performance of the motor to a larger design of the actuator overall, but this may result in problems with installation that again complex design changes to the to be adjusted Component or connected functional components require.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stellantrieb der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, daß eine Erhöhung der Hubgeschwindigkeit mit einfachen Mitteln und ohne proportionale Leistungssteigerung des Motors möglich ist.The present invention lies therefore the task of an actuator of the generic type to develop so that a increase the lifting speed with simple means and without proportional Performance increase of the engine possible is.

Diese Aufgabe wird durch einen Stellantrieb gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.This task is solved by an actuator which has the features of claim 1.

Durch die Erfindung wird mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Erhöhung der Hubgeschwindigkeit, mit der das angeschlossene Bauteil, beispielsweise ein Fenster, geöffnet werden kann, erreicht. Dabei kann die Nennleistung des Motors gleich bleiben.The invention is constructive simple means an increase the lifting speed at which the connected component, for example a window opened can be achieved. The nominal power of the motor can be the same stay.

Der bauliche Aufwand zur Realisierung des neuen Stellantriebes ist relativ gering, da die zweite Ausgangswelle üblicherweise an dem Motor bereits vorhanden ist, wobei sie in anderen Einsatzbereichen beispielsweise für einen Impulsgeber genutzt wird. Da ein solcher bei der Verwendung des Motors in einem Stellantrieb nicht unbedingt erforderlich ist, kann die zweite Ausgangswelle zum Betrieb der zweiten Antriebseinheit genutzt werden.The construction effort to implement of the new actuator is relatively small because the second output shaft is usually already exists on the engine, being used in other areas for example for a pulse generator is used. Because such in use of the motor in an actuator is not absolutely necessary the second output shaft for operating the second drive unit be used.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Untersetzungsgetriebe, üblicherweise Planetengetriebe, gleich ausgebildet sein. In diesem Fall sind – da die Hübe der beiden Antriebseinheiten entgegengesetzt gerichtet sind – die Gewindespindeln und die darauf geführten Muttern einmal als Links- und einmal als Rechts-Gewinde ausgelegt.After an advantageous further education of the invention the reduction gears, usually Planetary gear, be of the same design. In this case - there are Strokes of the two drive units are directed in opposite directions - the threaded spindles and the led on it Nuts designed as left and right threads.

Alternativ dazu können auch zwei unterschiedliche Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein, von denen eines eine Stufenzahl n und das andere eine Stufenzahl n + 1 aufweist. In diesem Fall sind gleiche Gewindespindeln, beispielsweise mit Rechtsgewinde, einzusetzen.Alternatively, two different ones can be used Reduction gear can be provided, one of which is a number of stages n and the other has a number of steps n + 1. In this case are the same threaded spindles, for example with a right-hand thread, use.

Hierbei kann durch entsprechende Auswahl der Übersetzungsverhältnisse die Hubgeschwindigkeit stufenweise verändert werden. Dies beispielsweise dann, wenn nur eine Geschwindigkeitserhöhung auf weniger als den doppelten Betrag erwünscht ist.This can be done by appropriate Selection of the gear ratios the lifting speed can be changed gradually. For example then, if only an increase in speed to less than double Amount wanted is.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich dadurch, daß nur wenige, oft baugleiche Teile verwendet werden können. Ferner werden die auftretenden Hubkräfte trotz bis zu verdoppelter Hubgeschwindigkeit nur wenig reduziert, wobei die Laufgeräusche aufgrund gleichbleibender Motordrehzahlen nicht erhöht sind.Further advantages of the invention result by the fact that only few, often identical parts can be used. Furthermore, the occurring lifting forces only slightly reduced despite the lifting speed being doubled, being the running noise are not increased due to constant engine speeds.

Des weiteren sind zusätzliche elektrische Steuerungsbauteile ebenfalls nicht erforderlich und eine Anbindung der beiden Antriebseinheiten durch gleich ausgebildete Befestigungsmittel problemlos möglich.Furthermore there are additional ones electrical control components also not required and a Connection of the two drive units using the same training Fasteners possible without any problems.

Die beiden Antriebseinheiten und der elektrische Motor können in einem Mantelrohr gelagert sein, das zur Aufnahme von Reaktionsmomenten verdrehgesichert gehalten wird.The two drive units and the electric motor can be mounted in a jacket tube, which is secured against rotation to absorb reaction moments is held.

Im übrigen sind die auf den Gewindespindeln geführten Muttern gegen Verdrehen gesichert, beispielsweise durch Verschrauben der beidseitigen Augenschrauben mit den angetriebenen Bauteilen.Otherwise, the nuts on the threaded spindles secured against twisting, for example by screwing the double-sided eyebolts with the driven components.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous training the invention are characterized in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.An embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing.

Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Stellantrieb in einem Längsschnitt.The only figure shows an actuator according to the invention in a longitudinal section.

Der Übersichtlichkeit halber ist der gezeigte Stellantrieb etwa im Mittenbereich geteilt dargestellt, wobei die beiden Teilstücke untereinander angeordnet sind.For the sake of clarity the actuator shown is shown divided approximately in the central area, wherein the two sections are arranged one below the other.

Der Stellantrieb weist einen Motor 1, vorzugsweise einen Gleichstrommotor (DC-Motor) auf, der an zwei sich gegenüber liegenden Endseiten mit nicht dargestellten Ausgangswellen versehen ist, an die jeweils eine Antriebseinheit 2, 10 mit angeschlossen ist.The actuator has a motor 1 , preferably a direct current motor (DC motor), which is provided on two opposite end sides with output shafts, not shown, to the respective drive unit 2 . 10 is connected with.

Jede Antriebseinheit 2, 10 umfaßt ein konzentrische mit dem Motor 1 direkt verbundenes Planetengetriebe 3, 11, das über eine Wellenkupplung 8, 14 eine Gewindespindel 4, 12 antreibt. Auf der Gewindespindel 4, 12 ist eine axial bewegliche Mutter 5, 15 gelagert, die an einem äußeren Gewindeabschnitt fest mit einem Schubrohr 17, 18 verschraubt ist. Das Schubrohr 17, 18 weist auf seiner dem Motor 1 abgewandten Seite eine Augenschraube 6, 13 auf, die mit nicht dargestellten angetriebenen Bauteilen verbindbar ist. Durch die Verbindung der Augenschraube 6, 13 mit weiteren Bauteilen wird eine Verdrehsicherung bereitgestellt, so dass die Einheit aus Augenschraube 6, 13, Schubrohr 17, 18 und Mutter 5, 15 zwar axial bewegbar aber nicht drehbar ist.Every drive unit 2 . 10 includes a concentric with the motor 1 directly connected planetary gear 3 . 11 that via a shaft coupling 8th . 14 a threaded spindle 4 . 12 drives. On the threaded spindle 4 . 12 is an axially movable nut 5 . 15 mounted on an outer threaded section firmly with a push tube 17 . 18 is screwed. The push pipe 17 . 18 points to its the engine 1 opposite eye screw 6 . 13 on, which can be connected to driven components, not shown. By connecting the eyebolt 6 . 13 With additional components, an anti-rotation device is provided so that the unit consists of an eyebolt 6 . 13 , Push tube 17 . 18 and mother 5 . 15 is axially movable but not rotatable.

Während die eine Augenschraube 6 als Anschlusselement mit einem bewegbaren Bauteil, beispielsweise einem Fenster, einer Rauchklappe oder dergleichen, verbunden ist, ist die andere Augenschraube 13 an einem ortsfesten Bauteil angeschlossen.While one eye bolt 6 the other eye screw is connected as a connection element to a movable component, for example a window, a smoke flap or the like 13 connected to a fixed component.

Die Untersetzungsgetriebe 3, 14, vorzugsweise Planetengetriebe, können baugleich sein oder sich in ihren Getriebestufenzahlen soweit unterscheiden, daß der Getriebeausgang des einen Untersetzungsgetriebes 3 links- und der Getriebeausgang des anderen Untersetzungsgetriebes 14 rechtsgängig ist. Mit unterschiedlichen Stufenzahlen können identische Gewindespindeln 4, 12 sowie Muttern 5, 15 eingesetzt werden.The reduction gears 3 . 14 , preferably planetary gears, can be identical in construction or differ in their number of gear stages to such an extent that the gear output of the one reduction gear 3 left and the gearbox output of the other reduction gear 14 is legal. With different number of stages, identical threaded spindles can be used 4 . 12 as well as nuts 5 . 15 be used.

Für den Fall, daß die Stufenzahlen der Untersetzungsgetriebe 3, 11 gleich sind, müssen die Gewindespindeln 4, 12 in ihrer Steigung unterschiedlich ausgerichtet sein, d. h., eine muß rechts- und die andere linksgängig sein und die Muttern 5, 15 müssen entsprechend ausgebildet sein.In the event that the number of stages of the reduction gear 3 . 11 are the same, the threaded spindles 4 . 12 their slope must be aligned differently, ie one must be right-handed and the other left-handed and the nuts 5 . 15 must be trained accordingly.

Beide Antriebseinheiten 2, 10 sowie der Motor 1 sind in einem Mantelrohr 7 geführt, das durch eine Sicherung 9, die mit dem Mantelrohr 7 verbunden ist, ver drehsicher gehalten wird. Hierzu weist die Sicherung 9 einen Zapfen 16 auf, der in eine nicht dargestellte ortsfeste Aufnahme eingreift und dort gehalten wird.Both drive units 2 . 10 as well as the engine 1 are in a casing tube 7 led that by a fuse 9 that with the casing tube 7 is connected, is held against rotation. The fuse points to this 9 a cone 16 on, which engages in a stationary receptacle, not shown, and is held there.

Gemäß einem weitem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel könnte alternative auch eine Verdrehsicherung der Muttern 5, 15 über das Mantelrohr 7 erfolgen, wobei diese Verdrehsicherung durch eine aufeinander abgestimmte Konturierung der Muttern 5, 15 und der inneren Wandung des Mantelrohres 7 erreicht werden kann.According to an exemplary embodiment, which is far from being shown, the nuts could also be secured against rotation 5 . 15 over the casing tube 7 take place, this protection against rotation by a coordinated contour of the nuts 5 . 15 and the inner wall of the casing tube 7 can be achieved.

11
Motorengine
2 2
Antriebseinheitdrive unit
33
Untersetzungsgetriebe Reduction gear
44
Gewindespindelscrew
55
Mutter mother
66
Anschlußelementconnecting element
77
Mantelrohr casing pipe
88th
Kupplungclutch
99
Verdrehsicherung twist
1010
Antriebseinheitdrive unit
1111
Untersetzungsgetriebe Reduction gear
12 12
Gewindespindelscrew
1313
Anschlußelement connecting element
14 14
Kupplungclutch
1515
Mutter mother
1616
Zapfenspigot
1717
Schubrohr torque tube
1818
Schubrohrtorque tube

Claims (8)

Stellantrieb mit einem elektrischen Motor (1), mit einer Ausgangswelle, an die eine erste Antriebseinheit (2) angeschlossen ist, die ein mit der Ausgangswelle verbundenes Getriebe (3), eine daran gekuppelte Gewindespindel (4) mit einer darauf geführten, verdrehsicher gehaltenen Mutter (5) und einem daran befestigten Anschlußelement (6), das mit einem zu bewegenden Bauteil verbunden ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß an einer weiteren Ausgangswelle des Motors (1) eine zweite Antriebseinheit (10) angeschlossen ist, die in ihrem Aufbau im wesentlichen der ersten Antriebseinheit (2) entspricht.Actuator with an electric motor ( 1 ), with an output shaft to which a first drive unit ( 2 ) is connected, which is a gearbox connected to the output shaft ( 3 ), a threaded spindle coupled to it ( 4 ) with a nut, which is held on it and secured against rotation ( 5 ) and a connecting element attached to it ( 6 ), which is connected to a component to be moved, characterized in that on a further output shaft of the motor ( 1 ) a second drive unit ( 10 ) is connected, which essentially has the structure of the first drive unit ( 2 ) corresponds. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungsgetriebe (3, 11) beider Antriebseinheiten (2, 10) identisch sind, während die zugeordneten Gewindespindeln (4, 12) in ihrer Steigungsrichtung unterschiedlich sind.Actuator according to claim 1, characterized in that the reduction gears ( 3 . 11 ) of both drive units ( 2 . 10 ) are identical, while the assigned threaded spindles ( 4 . 12 ) are different in their slope direction. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Untersetzungsgetriebe (3) der einen Antriebseinheit (2) eine Untersetzungsstufe mehr aufweist als das Untersetzungsgetriebe (11) der anderen Antriebseinheit (10), wobei dann die Gewindespindeln (4, 12) in ihrer Steigungsrichtung gleich sind.Actuator according to claim 1, characterized in that a reduction gear ( 3 ) one drive unit ( 2 ) has a reduction step more than the reduction gear ( 11 ) of the other drive unit ( 10 ), whereby the threaded spindles ( 4 . 12 ) are the same in their slope direction. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungsverhältnisse der beiden Untersetzungsgetriebe (3, 11) unterschiedlich sind.Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reduction ratios of the two reduction gears ( 3 . 11 ) are different. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (3) und die Antriebseinheiten (2, 10) in einem Mantelrohr (7) plaziert sind, das verdrehsicher festlegbar ist.Actuator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the motor ( 3 ) and the drive units ( 2 . 10 ) in a casing tube ( 7 ) are placed, which can be fixed against rotation. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (5, 15) über ein Schubrohr (17, 18) mit einer Augenschraube (6, 13) als Anschlusselement verbunden sind und die Augenschrauben (6, 13) verdrehsicher an einem bewegbaren Bauteil festgelegt sind.Actuator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nuts ( 5 . 15 ) via a push tube ( 17 . 18 ) with an eye screw ( 6 . 13 ) are connected as a connection element and the eyebolts ( 6 . 13 ) are secured against rotation on a movable component. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (7) an einer Verdrehsicherung (9) angeschlossen ist, die einen Zapfen (16) aufweist, der in eine bauseitige Aufnahme einsteckbar ist.Actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the casing tube ( 7 ) on an anti-rotation device ( 9 ) is connected, which has a pin ( 16 ), which can be inserted into a customer-side receptacle. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Anschlusselement (6) mit einem bewegbaren Bauteil, beispielsweise einem Fenster, einer Rauchklappe oder dergleichen, verbunden ist, und das zweite Anschlußelement (13) an einem ortsfesten Bauteil angeschlossen ist.Actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the one connecting element ( 6 ) is connected to a movable component, for example a window, a smoke flap or the like, and the second connection element ( 13 ) connected to a stationary component is.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7443121B2 (en) 2004-11-18 2008-10-28 Smc Kabushiki Kaisha Actuator control system
DE102007014714B4 (en) 2006-04-05 2022-11-10 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg spindle motor

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