DE202004000950U1 - Linear servo component for lifting devices like hospital beds includes a guide screw with a threaded section and a worm wheel to engage a motor shaft - Google Patents

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Abstract

First (10) and second (10') shells interlink to form a chamber. A motor casing (MC) (101) extends outwards and links to the chamber. A motor in the MC drives a motor shaft that extends into the chamber and has a worm drive. A guide screw has a threaded section with a worm wheel to engage the motor shaft.

Description

Ein Linearstellglied ist eine Konstruktion unter Verwendung einer Baugruppe aus einem Motor, einem Getriebe und einer Verbindungsstange zum Auslösen einer Drehung einer Führungsschraube, um für lineares Ein- und Ausfahren eines Innenrohrs zu sorgen. Ein derartiges Linearstellglied wird allgemein bei Krankenbetten, Hubeinrichtungen oder anderen Vorrichtungen angewandt, die Ein- und Ausfahrbewegungen erfordern.A linear actuator is a construction using an assembly from an engine, a transmission and a connecting rod for causing rotation of a lead screw to for linear To ensure that an inner tube is retracted and extended Such a linear actuator is common with sick beds, lifting equipment or others Applied devices that require moving in and out.

Bei einem typischen Linearstellglied wirkt die Last der Führungsschraube auf ein Axiallager (Gegendrucklager). Da das Axiallager nur die axiale Last der Führungsschraube abstützen kann, ist die Lastkapazität des Linearstellglieds sehr eingeschränkt. So kann es durch Überlastung des Linearstell glieds zu Sicherheitsproblemen kommen.With a typical linear actuator acts the load of the lead screw on a thrust bearing (counter pressure bearing). Since the thrust bearing only the axial load of the lead screw support can is the load capacity of the linear actuator is very limited. This can be due to overload of the linear actuator lead to safety problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Linearstellglied mit verbesserter Lastkapazität, verbesserter Anwendungssicherheit und gleichmäßiger Betätigung zu schaffen.The invention is based on the object Linear actuator with improved load capacity, improved application safety and even actuation create.

Diese Aufgabe ist durch das Linearstellglied gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Linearstellglied verfügt insbesondere über zwei Kugellager, die so wirken, dass sie eine radiale bzw. eine axiale Last abstützen. Daher ist die Lastkapazität des Linearstellglieds verbessert, wodurch auch die Anwendungssicherheit verbessert ist. Außerdem können dadurch Gegendruckkräfte besser aufgefangen werden, und die Einfahrbewegung kann gleichmäßiger ausgeführt werden.This object is achieved by the linear actuator according to the appended claim 1 solved. The linear actuator according to the invention has especially about two ball bearings that act so that they are radial or one Support axial load. Hence the load capacity of the linear actuator is improved, which also increases application safety is improved. Moreover can thereby counter pressure forces can be better absorbed, and the entry movement can be carried out more evenly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer durch Figuren veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert.The invention is described below an embodiment illustrated by figures explained in more detail.

1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearstellglieds; 1 shows an embodiment of a linear actuator according to the invention;

2 zeigt eine Explosionsansicht des Linearstellglieds der 1; und 2 shows an exploded view of the linear actuator of FIG 1 ; and

3 zeigt eine Schnittansicht des Linearstellglieds der 1. 3 shows a sectional view of the linear actuator of FIG 1 ,

Wie es aus den Figuren hervorgeht, verfügt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearstellglieds 1 über zwei Halbschalen 10 und 10', die miteinander verbunden sind, um eine Kammer 100 zu bilden. Eine Seite der Halbschale 10 erstreckt sich nach außen, um ein Motorgehäuse 101 zu bilden, in dem ein reversibler Elektromotor 11 installiert ist. Da das Motorgehäuse 101 mit der Kammer 100 verbunden ist, er streckt sich die durch den Motor 11 angetriebene Motorwelle 110 in die Kammer 100. Die Halbschalen 10 und 10' sorgen für Wasser- und Staubdichtheit des Motors 11 und der Motorwelle 110. Die Motorwelle 110 verfügt über z. B. eine Schnecke.As can be seen from the figures, an embodiment of a linear actuator according to the invention has 1 over two half shells 10 and 10 ' that are connected together to form a chamber 100 to build. One side of the half-shell 10 extends outward to a motor housing 101 form in which a reversible electric motor 11 is installed. Because the motor housing 101 with the chamber 100 connected, he stretches the through the engine 11 driven motor shaft 110 into the chamber 100 , The half shells 10 and 10 ' ensure that the engine is watertight and dustproof 11 and the motor shaft 110 , The motor shaft 110 has z. B. a snail.

Der Motor 11 ist so betreibbar, dass er über die Motorwelle 110 für eine Drehung einer Führungsschraube 12 sorgt. Die Führungsschraube 12 verfügt über einen Gewindeabschnitt 120 und einen Befestigungsabschnitt 121, die in einer Linie miteinander verbunden sind. Der Befestigungsabschnitt 120 verfügt über ein Schneckenrad 123, das mit der Motorwelle 110 des Motors kämmen soll. Der Befestigungsabschnitt 120 erstreckt sich in die durch die Halbschalen 10 und 10' gebildete Kammer 100. Das Hinterende des Befestigungsabschnitts 120 ist an einem hinteren Arm 122 montiert. Der Gewindeabschnitt 121 erstreckt sich ausgehend vom Vorderende der Halbschalen 10 und 10', während sich der Arm 122 ausgehend vom Hinterende derselben erstreckt, so dass der hintere Arm 122 schwenkbar mit einer externen Vorrichtung verbunden werden kann, um das Linearstellglied 1 an diese anzusetzen. Der Gewindeabschnitt 120 der Führungsschraube 12 verfügt über eine Gewindemutter 124.The motor 11 is so operable that it is on the motor shaft 110 for turning a lead screw 12 provides. The lead screw 12 has a threaded section 120 and an attachment portion 121 that are connected in a line. The fastening section 120 has a worm wheel 123 that with the motor shaft 110 of the engine should comb. The fastening section 120 extends into through the half shells 10 and 10 ' formed chamber 100 , The rear end of the mounting section 120 is on a rear arm 122 assembled. The threaded section 121 extends from the front end of the half-shells 10 and 10 ' while the arm 122 extending from the rear end of the same, so that the rear arm 122 can be pivotally connected to an external device around the linear actuator 1 to apply to this. The threaded section 120 the guide screw 12 has a threaded nut 124 ,

Die Führungsschraube 12 wird vom Motor 11 drehend angetrieben, so dass die mit dem Gewindeabschnitt 120 in Eingriff stehende Schraubenmutter 124 ein Innenrohr 13 antreiben kann, um für Schub- oder Einziehbewegungen zu sorgen. Das die Führungsschraube 12 umgebende Innenrohr 13 verfügt über ein an seinem Vorderende ausgebildetes Verbindungselement 130, das mit einem Objekt zu verbinden ist, das durch das Linearstellglied 1 anzuheben oder abzusenken ist. Das Hinterende des Innenrohrs 13 ist mit der Schraubenmutter 124 verbunden. Daher führt, wenn der Motor 11 die Führungsschraube 12 drehend antreibt, die Schraubenmutter 124 eine lineare Axialbewegung aus, die eine Druck- oder Einziehbewe gung des Innenrohrs 13 antreibt. Die Druck- oder Einziehbewegung des Innenrohrs 13 kann dazu genutzt werden, einen Träger wie ein Krankenbett, oder andere Vorrichtungen, anzuheben oder abzusenken.The lead screw 12 is from the engine 11 driven in rotation, so that with the threaded portion 120 engaged nut 124 an inner tube 13 can drive to provide pushing or retracting movements. That is the lead screw 12 surrounding inner tube 13 has a connecting element formed at its front end 130 which is to be connected to an object by the linear actuator 1 is to be raised or lowered. The rear end of the inner tube 13 is with the nut 124 connected. Therefore, when the engine runs 11 the lead screw 12 drives the screw nut 124 a linear axial movement, which is a pressure or retraction movement of the inner tube 13 drives. The push or pull movement of the inner tube 13 can be used to raise or lower a support such as a bed or other devices.

Das Innenrohr 13 wird teleskopförmig durch ein Außenrohr 14 aufgenommen. Das Außenrohr 14 verfügt über eine Außenrohrhülse 140, die sich in die Kammer 100 erstreckt. Das Vorderende des Außenrohrs 14 ermöglicht es, dass das Verbindungselement 130 des Innenrohrs 13 aus der Kammer 100 hervorsteht. Das Vorderende des Außenrohrs 14 verfügt ferner über einen Einsatzdeckel 141 zum Unterstützen der Stabilität und der Gleichmäßigkeit der Verstellung des Innenrohrs 13. Daher werden Verbiegungen und Verformungen des ausgefahrenen Innenrohrs 13, die durch die Belastung hervorgerufen werden, verringert. Der Einsatzdeckel 141 sorgt ferner für Staub- und Wasserdichtheit.The inner tube 13 becomes telescopic through an outer tube 14 added. The outer tube 14 has an outer tube sleeve 140 that are in the chamber 100 extends. The front end of the outer tube 14 allows the connecting element 130 of the inner tube 13 out of the chamber 100 protrudes. The front end of the outer tube 14 also has an insert cover 141 to support the stability and the uniformity of the adjustment of the inner tube 13 , Therefore, the inner tube is bent and deformed 13 caused by the stress is reduced. The insert lid 141 also ensures dust and water tightness.

Das Linearstellglied 1 verfügt ferner über mindestens zwei Kugellager 15 und 15', um radialen und axialen Belastungen entgegenzuwirken, um die Lastkapazität und die Anwendungssicherheit zu erhöhen. Die Kugellager 15 und 15' sind im Befestigungsabschnitt 121 der Führungsschraube 12 so installiert, dass sie vor bzw. hinter der Schnecke 123 liegen. Die Kugellager 15 und 15' verfügen über verschiedene Größen. Das Linearstellglied 1 kann ferner über einen Befestigungssitz 16 verfügen, durch den hindurch sich der Befestigungsabschnitt 121 der Führungsschraube 12 erstreckt. Der Befestigungssitz 16 wird durch zwei Halbschale zusammengesetzt, in denen ein Schneckenradsitz 160 und zwei Lagersitze 161 und 161' ausgebildet sind, um darin das Schneckenrad 123 und die Kugellager 15 und 15' aufzunehmen. Das Vorder- und das Hinterende des Befestigungssitzes 16 sind mit der Außenrohrhülse 140 bzw. dem hinteren Arm 122 verbunden. Daher ist die Stabilität der Führungsschraube 12 weiter verbessert.The linear actuator 1 also has at least two ball bearings 15 and 15 ' to counteract radial and axial loads to increase load capacity and application safety. The ball bearings 15 and 15 ' are in the mounting section 121 the guide screw 12 installed so that they are in front of or behind the snail 123 lie. The ball bearings 15 and 15 ' have different sizes. The linear actuator 1 can also have a mounting seat 16 through which the fastening section extends 121 the guide screw 12 extends. The attachment Seat 16 is composed by two half shells, in which a worm wheel seat 160 and two camp seats 161 and 161 ' are designed to house the worm wheel 123 and the ball bearings 15 and 15 ' take. The front and rear ends of the mounting seat 16 are with the outer tube sleeve 140 or the rear arm 122 connected. Hence the stability of the lead screw 12 further improved.

Wie es aus den 2 und 3 erkennbar ist, kann das Linearstellglied 1 auch über ein Steuerelement 17, ein mit diesem verbundenes Kopplungselement 18 und ein Kupplungselement 19 verfügen, um Kupplungsbewegungen zum Schneckenrad 123 auszuführen. Das Kupplungselement 19 ist am Befestigungsabschnitt 121 der Führungsschraube 12 installiert, und es kann durch eine Schraubvorrichtung 190 an das proximale Ende des Schneckenrads 123 angesetzt werden. Das distale Ende des Schneckenrads 123 kann über ein elastisches Element 191 verfügen, dessen Zugspannung einstellbar ist, um die Lastkapazität zu ändern. Durch Kontrollieren der Bewegung des Kopplungselements 18 wird das Schneckenrad 123 entlang der Achse des Befestigungsabschnitts 121 der Führungsschraube 12 verschoben. Das mit dem Schneckenrad 123 verbundene Kupplungselement 19 wird außer Eingriff mit diesem gebracht. Daher kann, wenn das Linearstellglied plötzlich nicht mehr elektrisch versorgt wird oder wenn der Motor 11 gestört ist, das Innenrohr 13 des Linearstellglieds 1 momentan in die ursprüngliche Ausrichtung und Position verstellt werden.Like it from the 2 and 3 is recognizable, the linear actuator 1 also via a control 17 , a coupling element connected to this 18 and a coupling element 19 have clutch movements to the worm wheel 123 perform. The coupling element 19 is on the mounting section 121 the guide screw 12 installed, and it can by a screw device 190 to the proximal end of the worm wheel 123 be scheduled. The distal end of the worm wheel 123 can have an elastic element 191 the tension of which can be adjusted to change the load capacity. By controlling the movement of the coupling element 18 becomes the worm wheel 123 along the axis of the mounting section 121 the guide screw 12 postponed. The worm wheel 123 connected coupling element 19 is disengaged from it. Therefore, if the linear actuator is suddenly no longer supplied with electricity or if the motor 11 is disturbed, the inner tube 13 of the linear actuator 1 currently in the original orientation and position.

Claims (11)

Linearstellglied mit: – zwei Halbschalen (10, 10'), die miteinander verbunden sind, um eine Kammer zu bilden; – einem Motorgehäuse (101), das sich ausgehend von einer der Halbschalen nach außen erstreckt und mit der Kammer in Verbindung steht; – einem Motor (11), der im Motorgehäuse installiert ist, um eine sich in die Kammer erstreckende Motorwelle (110) anzutreiben, wobei die Motorwelle über eine Schnecke verfügt; – einer Führungsschraube (12) mit einem Gewindeabschnitt und einem Befestigungsabschnitt, die in einer Linie verbunden sind, wobei der Gewindeabschnitt über ein Schneckenrad verfügt, das mit der Motorwelle kämmt, wobei sich der Befestigungsabschnitt in die Kammer hinein erstreckt, um an einem hinteren Arm montiert zu werden, der sich vom Hinterende der Halbschalen aus erstreckt, und wobei sich der Gewindeabschnitt von einem Vorderende der Halbschalen aus nach außen erstreckt und er mit einer Schraubenmutter versehen ist; – einem Innenrohr (13), das die Führungsschraube umgibt und über ein mit der Schraubenmutter verbundenes Hinterende sowie ein Verbindungselement an seinem Vorderende verfügt; – einem Außenrohr (14), das das Innenrohr teleskopförmig aufnimmt und über ein sich in die Kammer erstreckendes hinteres Ende und ein vorderes Ende verfügt, das es ermöglicht, dass sich das Verbindungselement aus der Kammer heraus erstreckt; – mindestens zwei Kugellagern (15; 15'), die zu zwei Seiten des Schneckenrads im Befestigungsabschnitt installiert sind; und – einem Befestigungssitz in der Kammer, durch den sich der Befestigungsabschnitt erstreckt, und der über einen Schneckenradsitz und zwei Lagersitze zum Aufnehmen des Schneckenrads bzw. der Kugellager verfügt.Linear actuator with: - two half shells ( 10 . 10 ' ) connected together to form a chamber; - a motor housing ( 101 ), which extends outwards from one of the half-shells and communicates with the chamber; - an engine ( 11 ) installed in the motor housing around a motor shaft extending into the chamber ( 110 ) to drive, the motor shaft having a worm; - a guide screw ( 12 ) with a threaded portion and a fastening portion connected in line, the threaded portion having a worm gear that meshes with the motor shaft, the fastening portion extending into the chamber to be mounted on a rear arm that extends extends from the rear end of the half shells, and wherein the threaded portion extends outward from a front end of the half shells and is provided with a nut; - an inner tube ( 13 ) which surrounds the lead screw and has a rear end connected to the screw nut and a connecting element at its front end; - an outer tube ( 14 ) telescopically receiving the inner tube and having a rear end extending into the chamber and a front end allowing the connector to extend out of the chamber; - at least two ball bearings ( 15 ; 15 ' ) installed on two sides of the worm wheel in the mounting section; and an attachment seat in the chamber through which the attachment portion extends and which has a worm wheel seat and two bearing seats for receiving the worm wheel or ball bearings. Linearstellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellager (15, 15') verschiedene Größen aufweisen.Linear actuator according to claim 1, characterized in that the ball bearings ( 15 . 15 ' ) have different sizes. Linearstellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungssitz ein Vorderende aufweist, das mit einer Außenrohrhülse verbunden ist, die das Hinterende des Außenrohrs (14) aufnimmt.Linear actuator according to claim 1, characterized in that the fastening seat has a front end which is connected to an outer tube sleeve which the rear end of the outer tube ( 14 ) records. Linearstellglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungssitz über ein mit dem hinteren Arm verbundenes Hinterende verfügt.Linear actuator according to claim 3, characterized in that the mounting seat over has a rear end connected to the rear arm. Linearstellglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderende des Außenrohrs (14) ferner einen Befestigungsdeckel zum Abdecken des Innenrohrs (13) aufweist.Linear actuator according to claim 3, characterized in that the front end of the outer tube ( 14 ) also a mounting cover to cover the inner tube ( 13 ) having. Linearstellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungssitz über ein mit dem hinteren Arm verbundenes Hinterende verfügt.Linear actuator according to claim 1, characterized in that the mounting seat over has a rear end connected to the rear arm. Linearstellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderende des Außenrohrs (14) ferner einen Befestigungsdeckel zum Abdecken des Innenrohrs (13) aufweist.Linear actuator according to claim 1, characterized in that the front end of the outer tube ( 14 ) also a mounting cover to cover the inner tube ( 13 ) having. Linearstellglied nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Steuerelement, ein mit diesem verbundenes Kopplungselement und ein Kupplungselement, das mit dem Schneckenrad in Eingriff und außer Eingriff mit diesem zu bringen ist, wobei das Kupplungselement im Befestigungsabschnitt installiert ist und an das proximale Ende des Schneckenrads angesetzt ist, während das distale Ende desselben über ein elastisches Element verfügt.Linear actuator according to claim 1, characterized by a control element, a coupling element connected to it and a clutch member that engages and disengages with the worm wheel to be brought with this, the coupling element in the fastening section is installed and attached to the proximal end of the worm wheel is while the distal end of the same over has an elastic element. Linearstellglied nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement durch ein Befestigungselement am Befestigungsabschnitt befestigt ist.Linear actuator according to claim 8, characterized in that the coupling element by a fastening element on the fastening section is attached. Linearstellglied nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement eine Schraube aufweist.Linear actuator according to claim 9, characterized in that the fastener has a screw. Linearstellglied nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine Feder aufweist.Linear actuator according to claim 8, characterized in that the elastic element has a spring.
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