DE202010015736U1

DE202010015736U1 - linear actuator

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Publication number: DE202010015736U1
Application number: DE202010015736U
Authority: DE
Original assignee: Linak AS
Current assignee: Linak AS
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2020-11-25
Also published as: DK200901249A

Abstract

Linearantrieb umfassend einen Elektromotor (3), der in einem Gehäuse (7) angeordnet ist und eine Motorachse aufweist, die über ein Getriebe (4) eine Spindel (5) treibt, an der eine gegen Rotation fixierte Spindelmutter (10) angebracht ist, die mit einer Stellkomponente (11) wirkverbunden oder selbst als Stellkomponente ausgeformt ist, wobei die Stellkomponente eine Klemmschutzvorrichtung mit einem Kraftsensor (12, 12a) umfasst, der zum Erfassen von Hindernissen oder Hemmnissen in der Bewegung der Stellkomponente (11) und/oder der Spindelmutter (10) Signale des Kraftsensors (12, 12a) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (12, 12a) zwischen dem Motor (3) und dem Gehäuse (7) so angebracht ist, dass er von dem Motor (3) beeinflussbar ist.Linear drive comprising an electric motor (3) which is arranged in a housing (7) and has a motor axis, which via a gear (4) drives a spindle (5) on which a fixed against rotation spindle nut (10) is mounted, the is operatively connected to an actuating component (11) or itself formed as an actuating component, wherein the actuating component comprises a clamping protection device with a force sensor (12, 12a) for detecting obstacles or obstacles in the movement of the actuating component (11) and / or the spindle nut ( 10) generates signals of the force sensor (12, 12a), characterized in that the force sensor (12, 12a) between the motor (3) and the housing (7) is mounted so that it can be influenced by the motor (3).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Linearantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a linear drive according to the preamble of claim 1.

Derzeit werden als Antriebseinrichtungen zum Ein- bzw. Verstellen von Teilen relativ zueinander weit verbreitet Linearantriebe verwendet, bei denen ein Elektromotor über eine Übersetzung eine Spindel mit einer in Axialrichtung beweglichen Mutter antreibt. An der Mutter ist ein Betätigungs- oder Aktivierungselement befestigt, wie dies zum Beispiel aus EP 662 573 B1 (Linak A/S) und WO 96/12123 (Dietmar Koch [Okin]) hervorgeht. Eine besondere Ausführung von Linearantrieben sind Hubsäulen, die typischerweise für höhenverstellbare Tische verwendet werden.Currently, linear drives are widely used as drive means for inputting and adjusting parts relative to each other, in which an electric motor drives a spindle with a nut movable in the axial direction via a transmission. On the mother an actuating or activating element is attached, as for example EP 662 573 B1 (Linak A / S) and WO 96/12123 (Dietmar Koch [Okin]). A special type of linear drives are lifting columns, which are typically used for height-adjustable tables.

Ganz allgemein werden solche Linearantriebe beispielsweise im Zusammenhang mit verstellbaren Möbeln (wie z. B. Sesseln, Betten, Tischen), für Krankenhaus- und Pflegeausrüstungen (z. B. Krankenhaus- und Pflegebetten, Patienten-Hebevorrichtungen) und in Industrieeinrichtungen (z. B. in Landmaschinen, bei Arbeitsprozesse ausführenden Anlagen, für Straßen- oder Wegschranken) eingesetzt.More generally, such linear actuators are used, for example, in conjunction with adjustable furniture (such as armchairs, beds, tables), hospital and care equipment (eg, hospital and nursing beds, patient lifts), and industrial facilities (e.g. used in agricultural machinery, in working processes exporting plants, for road or road barriers).

Beim Ein- bzw. Verstellen besteht die Gefahr, dass Hindernisse in die Bewegungsbahn des Betätigungselements gelangen oder dass die Bewegung des Elements selbst der Konstruktion bzw. Struktur entgegenwirkt, d. h. ein Hindernis für den freien, unbeeinträchtigten Bewegungsablauf bildet. Insoweit unterscheidet man einerseits zwischen einem so genannten Blockier- oder Sperrschutz, im Folgenden kurz „Sperrschutz”, bei dem das grundsätzliche Bestreben darin besteht, die Konstruktion als solche vor einem in der Regel geräteintern ausgelösten Blockieren zu schützen, und andererseits einem „Klemmschutz”, dessen Ausgangspunkt in dem Ziel liegt, Schutz gegen das Ein- oder Verklemmen eines (externen) Objekts, das unbeabsichtigt und/oder unvorhersehbar in die Bewegungsbahn des Aktivierungselements gelangt, zu bieten. Im diesem Fall ist vor allem auch daran gedacht, Körperverletzungen zu vermeiden.When entering or adjusting there is a risk that obstacles get into the movement path of the actuating element or that the movement of the element itself counteracts the construction or structure, d. H. an obstacle to free, undisturbed movement. In that regard, a distinction is made on the one hand between a so-called blocking or blocking protection, hereinafter referred to as "blocking protection", in which the fundamental endeavor is to protect the construction as such against a usually internally triggered blocking, and on the other hand, a "pinch protection", whose starting point lies in the goal of providing protection against the jamming or jamming of an (external) object, which enters the path of movement of the activation element inadvertently and / or unpredictably. In this case, it is also important to avoid bodily injury.

Für einen Sperrschutz der genannten Art sind verschiedene Lösungen in Form von Überlast- oder Rutschkupplungen ( US 4 846 011 ) bekannt, bei denen ein Anstieg von Motorstrom festgestellt werden kann oder die Drehzahl entweder am Motor oder im Getriebe festgestellt werden kann. In vielen Fällen wird der Sperrschutz bei Linearantrieben auch als Endanschlag eingesetzt. Hierfür sei auf eine besondere Konstruktion hingewiesen, bei der ein Kontaktarm gegen Federkraft wirkt; vgl. US 4 307 799 (Andco Actuator Products) und EP 727 601 (General Electric). Ein Sperrschutz schützt somit die Konstruktion gegen Überlastung, wohingegen ein Objekt, das eingeklemmt wird, dabei nur der vorgeschriebenen maximalen Belastung des Konstruktion ausgesetzt ist.For a barrier protection of the type mentioned are various solutions in the form of overload or slip clutches ( US 4,846,011 ), in which an increase of motor current can be detected or the speed can be determined either on the engine or in the transmission. In many cases, the blocking protection is also used as an end stop for linear drives. For this purpose, reference is made to a special construction in which a contact arm acts against spring force; see. US 4,307,799 (Andco Actuator Products) and EP 727 601 (General Electric). An anti-barrier thus protects the structure from overloading, whereas an object which is trapped is only exposed to the prescribed maximum load of the structure.

Andererseits ist es, wie bereits erwähnt, das Bestreben der Verwendung eines Klemmschutzes, ein eingeklemmtes Objekt selbst vor Beschädigungen, im Falle von Personen oder Tieren vor Verletzungen, zu schützen.On the other hand, it is, as already mentioned, the endeavor of using a pinch protection to protect a jammed object itself from damage, in the case of persons or animals from injury.

Bei höhenverstellbaren Tischen begründet der Klemmschutz ein besonderes Problem, weil er im Idealfall sowohl wirksam sein soll, wenn die Tischplatte angehoben, als auch dann, wenn sie abgesenkt wird. Wird die Tischplatte angehoben, so kann sie z. B. gegen einen Nachbartisch, ein Fensterbrett oder ein Regalbord stoßen. Insbesondere dann, wenn der Tisch sich in einem Haus mit kleineren Kindern befindet, ist es wegen besagter Verletzungsgefahr durch Einklemmen z. B. ihrer Extremitäten äußerst wichtig, mit einem Klemmschutz zu arbeiten.In height-adjustable tables, the anti-jamming device creates a particular problem because it should ideally be effective both when the table top is raised and when it is lowered. If the table top is raised, it may, for. B. against a neighboring table, a window sill or shelf abut. In particular, if the table is in a house with smaller children, it is because of said risk of injury by pinching z. B. their extremities extremely important to work with a pinch protection.

Die in SE 516 479 C2 (Artektron AB) beschriebene Lösung basiert auf einer Messzelle in Form eines Dehnungsmessstreifens, der am Rücken eines U-förmigen Elementes angebracht ist. Die gezeigte Konstruktion ist allerdings nur in der Lage, Abweichungen in der Momentenbelastung der Tischplatte zu registrieren. Die Darstellung zeigt das Beispiel eines Tisches des allgemein verbreiteten Typs mit einem Bein an jedem Ende, wobei eines ziemlich nahe zur rückwärtigen Kante der Tischplatte angebracht ist. Die Vorderkante der Tischplatte ragt beträchtlich über die Beine hinaus. Das bedeutet, dass schon durch eine kleine Änderung der Kraftverhältnisse an der Vorderkante des Tisches eine große Änderung der Momentenbelastung verursacht wird, wohingegen eine große Kraftänderung im Bereich des Beines selbst nicht registriert wird. Um eine ausreichende Stabilität zu erreichen, sind die Beine typischerweise mit einem zargenartigen Rahmen verbunden. Sollte ein Kind in einen Unfall verwickelt, z. B. beim Spielen zwischen Rahmen und Tischplatte eingeklemmt werden, so verursacht dies in der Regel keine besondere Momentenbelastung. Vielmehr besteht dann die Gefahr, dass der Klemmschutz unwirksam bleibt. Selbst eine starke senkrechte Belastung, die direkt auf die Dehnungsmessstreifen einwirkt, würde überhaupt kein Signal erzeugen, indem kein Moment erzeugt wird. Im Allgemeinen erfordert deshalb die Verwendung von Dehnungsmessstreifen kompliziertere Lösungen, was u. a. den Nachteil hat, dass ein „Rutschen” zu verzeichnen ist, d. h. es wird ständig kalibriert bzw. nachgestellt werden müssen.In the SE 516 479 C2 (Artektron AB) based on a measuring cell in the form of a strain gauge, which is attached to the back of a U-shaped element. However, the construction shown is only able to register deviations in the moment load of the table top. The illustration shows the example of a table of the common type with one leg at each end, one being mounted fairly close to the rear edge of the table top. The front edge of the table top protrudes considerably beyond the legs. This means that even a small change in the force conditions at the front edge of the table causes a large change in the moment load, whereas a large change in force in the leg itself is not registered. To achieve sufficient stability, the legs are typically connected to a frame-like frame. Should a child be involved in an accident, eg. B. are trapped between the frame and table top when playing, so this usually causes no special moment load. Rather, then there is a risk that the clamp protection is ineffective. Even a strong vertical load acting directly on the strain gauges would not generate any signal at all, producing no torque. In general, therefore, the use of strain gauges requires more complicated solutions, which has the disadvantage, inter alia, that a "slippage" is recorded, ie it must be constantly calibrated or readjusted.

WO 03056976 (LINAK A/S) offenbart einen Linearantrieb mit einer Klemmschutzvorrichtung umfassend einen Kraftsensor in Form eines Piezoelementes, das im Bereich des Kraftverlaufs zwischen hinterer und vorderer Befestigung angeordnet ist. Diese Konstruktion ist an sich recht brauchbar, aber da das Piezoelement im Kraftverlauf angeordnet ist und somit der maximalen Belastung des Antriebs ausgesetzt wird, besteht die Gefahr, dass es übermäßig belastet und damit leicht beschädigt oder ganz zerstört wird. Um dem entgegenzuwirken, hat man eine Transmission eingebaut; folglich wird damit nur ein Teil der Kräfte auf das Piezoelement geleitet. WO 03056976 (LINAK A / S) discloses a linear drive with a clamping protection device comprising a force sensor in the form of a piezoelectric element, which in the region of the force curve between rear and front attachment is arranged. This construction is quite useful per se, but since the piezo element is arranged in the force curve and thus exposed to the maximum load of the drive, there is a risk that it is excessively loaded and thus easily damaged or completely destroyed. To counteract this, a transmission has been installed; Consequently, only part of the forces will be directed to the piezoelectric element.

Ziel bzw. Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue, andere Lösung für das Ermitteln sowie Erfassen von (Ver-)Klemmungen bereit zu stellen.The aim or object of the invention is to provide a new, different solution for the determination and detection of (locking) clamps.

Nach der Erfindung wird dieses durch Ausbildung des Antriebssystems entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht, indem der Kraftsensor so zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse angebracht ist, dass er von dem Motor beeinflusst wird. Wenn das Stellelement, im Folgenden auch als „Stellkomponente” bezeichnet, oder die Spindelmutter des Antriebes in ihrer Bewegung behindert werden, so ruft das Drehmoment des Motors und des Getriebes stattdessen ein Drehen des Motors hervor, wodurch sich das Signal vom Kraftsensor ändert. Diese Änderung des Signals kann dazu benutzt werden, den Strom für den Motor auszuschalten oder kurz den Motor umzukehren und danach den Strom für den Motor auszuschalten.According to the invention this is achieved by forming the drive system according to the features of claim 1, by the force sensor is mounted between the electric motor and the housing, that it is influenced by the motor. If the actuator, hereafter also referred to as the "actuator", or the spindle nut of the drive are obstructed in its motion, the torque of the motor and transmission will instead cause the motor to rotate, thereby changing the signal from the force sensor. This change in signal can be used to turn off the power to the motor or reverse the motor for a short time and then turn off the power to the motor.

Zum Erfassen, d. h. zur Detektion eines Klemmens in beiden Richtungen kann man vorzugsweise zwei Kraftsensoren anordnen, die ein Klemmen sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung registrieren. In einer Ausführung ist der Kraftsensor in Berührung mit einem vorgespannten Element im Antrieb angeordnet, wodurch man mit einem einzelnen Kraftsensor ein Klemmen in beiden Richtungen ermitteln bzw. erfassen kann, d. h. sowohl dann, wenn die Spindelmutter sich in Bezug auf die Spindel nach außen, als auch dann, wenn sie sich nach innen bewegt. ”Innen” ist hier als das Ende der Spindel definiert, das sich im Eingriff mit dem Transmission/Motor befindet, und ”außen” als die entgegengesetzte Richtung.To capture, d. H. For detection of jamming in both directions, it is preferable to arrange two force sensors which register jamming in both the one direction and the other direction. In one embodiment, the force sensor is arranged in contact with a biased element in the drive, whereby one can detect or detect clamping in both directions with a single force sensor, d. H. both when the spindle nut moves outward with respect to the spindle and when it moves inwards. "Inside" is defined here as the end of the spindle engaged with the transmission / motor and "outside" as the opposite direction.

In einer günstigen Ausführung ist der Kraftsensor so angebracht, dass er durch den Motor in einer Richtung senkrecht zur Motorachse beeinflusst wird. Mit anderen Worten handelt es sich um eine Ausführung, bei der, wenn die Stellkomponente des Antriebes oder der Spindelmutter in ihrer Bewegung behindert wird, der Antrieb mittels des Drehmomentes des Motors in Verbindung mit dem Getriebe anstatt durch den Motor in Drehung versetzt wird oder der Motor nach außen ausschlägt, um dadurch den Kraftsensor zu beeinflussen.In a favorable embodiment, the force sensor is mounted so that it is influenced by the motor in a direction perpendicular to the motor axis. In other words, it is an embodiment in which, when the actuator of the drive or the spindle nut is hindered in its movement, the drive is rotated by the torque of the motor in connection with the transmission instead of by the motor or the motor deflects outwards to thereby influence the force sensor.

In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist der Kraftsensor ein Dehnungsmessstreifen, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn der Motor an bzw. in den steifen Bauelementen des Gehäuses wie z. B. schrägen Wänden und Querträgern fest angebracht ist.In another advantageous embodiment, the force sensor is a strain gauge, which is particularly advantageous if the motor on or in the rigid components of the housing such. B. oblique walls and cross members is firmly attached.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Kraftsensor ein Piezoelement. Dieses ist vor allem dann vorteilhaft, wenn eine federnde oder sonst wie nachgiebige Lagerung des Kraftsensors Anwendung findet.In a further advantageous embodiment, the force sensor is a piezoelectric element. This is especially advantageous if a resilient or otherwise resilient mounting of the force sensor is used.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist der Motor in dem Gehäuse mittels mindestens eines Federelements festgehalten angeordnet, d. h. der Motor kann prinzipiell locker in dem Gehäuse, also ohne Fixieren direkt daran, angeordnet werden und ist mindestens in der einen Richtung nur mit Hilfe des Federelements gehalten. Das Federelement kann z. B. eine Schrauben- oder Blattfeder sein. Es kann sich dabei aber auch um eine elastisch nachgiebige Wand in dem Gehäuse handeln. Wenn die Stellkomponente oder die Spindelmutter des Antriebes in ihrer Bewegung behindert werden, erhält man einem ziemlich großen Ausschlag des Motors.In a further preferred embodiment, the motor is arranged in the housing by means of at least one spring element held fixed, d. H. The motor can in principle be arranged loosely in the housing, ie without fixing directly thereon, and is held at least in one direction only with the aid of the spring element. The spring element can, for. B. be a screw or leaf spring. But it may also be an elastically resilient wall in the housing. If the actuating component or the spindle nut of the drive are hindered in their movement, you get a fairly large rash of the engine.

In einer anderen besonderen Ausführungsform kann die Federkomponente aus elastomerem Werkstoff geformt sein. Dies macht es möglich, dass man den Kraftsensor relativ unkompliziert anbringen kann, speziell wenn es sich um ein Piezoelement handelt. Außerdem lässt sich relativ leicht eine Vorspannung erzielen, und zwar ganz einfach dadurch, dass man das Gummielement zusammendrückt.In another particular embodiment, the spring component may be formed of elastomeric material. This makes it possible to attach the force sensor relatively uncomplicated, especially if it is a piezoelectric element. In addition, it is relatively easy to achieve a bias, and quite simply by squeezing the rubber element.

In einer weiteren besonders günstigen Ausführung kann der elastomere Werkstoff als Block mit einem Hohlraum für die mindestens teilweise Lagerung des Motors ausgebildet sein. Eine solche Anordnung funktioniert zusätzlich als Schalldämpfung für den Motor- und Getriebelärm und erleichtert gleichzeitig die Anbringung des Kraftsensors. Ein Kraftsensor in Form eines Piezoelementes kann ganz einfach in eine Tasche in dem elastomeren Block eingebaut werden. Ein weiterer beachtlicher Vorteil, den Kraftsensor in einem elastomeren Werkstoff anzuordnen, besteht darin, dass man die Konstruktion relativ einfach so aufbauen kann, dass nur ein kleinerer Teil der real auftretenden Kräfte an/auf den Kraftsensor übertragen wird.In a further particularly advantageous embodiment, the elastomeric material may be formed as a block with a cavity for the at least partial mounting of the motor. Such an arrangement also works as a soundproofing for the engine and transmission noise while facilitating the attachment of the force sensor. A force sensor in the form of a piezo element can be easily installed in a pocket in the elastomeric block. Another significant advantage of disposing the force sensor in an elastomeric material is that it is relatively easy to construct the structure so that only a minor portion of the forces actually occurring are transferred to the force sensor.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. In this shows:

1 einen Linearantrieb, der speziell als Antriebseinrichtung für ein teleskopisches Tischbein ausgebildet ist; 1 a linear drive, which is specially designed as a drive device for a telescopic table leg;

2 eine Explosionsdarstellung des Gehäuses des Antriebes nach 1 mit einer Motoreinheit; 2 an exploded view of the housing of the drive to 1 with a motor unit;

3 das Gehäuse des Antriebes mit Motoreinheit in einer Draufsicht einer anderen Ausführungsform des Linearantriebes; und 3 the housing of the drive with motor unit in a plan view of another embodiment of the linear drive; and

4 das Gehäuse des Antriebes mit Motoreinheit in einer Draufsicht einer noch anderen Ausführungsform des Linearantriebes. 4 the housing of the drive with motor unit in a plan view of yet another embodiment of the linear drive.

1 und 2 zeigen einen Linearantrieb 1, umfassend eine Motoreinheit 2 mit einem umkehrbaren Niederspannung-DC Motor 3 und einem Getriebe 4 in Form eines Schneckengetriebes, das eine Spindel 5 treibt. Der Motor 3 ist in einem elastischen polymeren Werkstoff in Form eines Gummiklotzes 6, der in das Innere eines rechteckigen Gehäuses 7 hineinpasst, eingebaut. Das Gehäuse lässt sich mit einem Deckel 8 verschließen. Die Spindel 5 ist an der unteren Seite des Gehäuses 7 mit Hilfe eines Druck- und Zugkräfte aufnehmenden Lagers 9 angebracht. Auf der Spindel 5 sitzt eine Spindelmutter 10, an der eine rohrförmige Stellkomponente 11 befestigt ist, die sich, wenn sie gegen Rotation festgehalten wird, in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Spindel nach außen und nach innen bewegt. 1 and 2 show a linear drive 1 comprising a motor unit 2 with a reversible low voltage DC motor 3 and a gearbox 4 in the form of a worm gear, which is a spindle 5 drives. The motor 3 is in an elastic polymeric material in the form of a rubber pad 6 placed in the interior of a rectangular enclosure 7 fits in, installed. The housing can be closed with a lid 8th close. The spindle 5 is at the bottom of the case 7 with the help of a pressure and tensile forces receiving bearing 9 appropriate. On the spindle 5 sits a spindle nut 10 , to which a tubular actuating component 11 is fixed, which, when held against rotation, moves depending on the direction of rotation of the spindle outwards and inwards.

Trifft die Stellkomponente 11 auf ein Hindernis, wodurch die Spindel dann gegen Rotation gehemmt oder gesperrt wird, so fängt stattdessen die gesamte Motoreinheit 2 an sich zu drehen oder in der entgegensetzten Richtung zu laufen und sich dadurch an den Gummiklotz 6 zu pressen. In dem Gummiklotz 6 befindet sich, in diesen in geeigneter Weise eingebaut, ein Piezoelement 12, das als Folge der ausgeübten Druckkraft ein Signal aussendet. Das Piezoelement 12 ist in einer Tasche 13 in dem Gummiklotz 6 gelagert. Die Verkabelung 14 des Piezoelementes 12 ist oben aus der Tasche herausgeführt. Sie ist mit einer (hier nicht näher dargestellten) Signalverarbeitungseinheit verbunden, die in Verbindung mit der Steuerung des Antriebs steht.Meets the actuating component 11 on an obstacle, whereby the spindle is then inhibited against rotation or locked, so the entire motor unit instead begins 2 to turn on itself or to run in the opposite direction and thereby to the rubber block 6 to squeeze. In the rubber block 6 is located in these suitably installed, a piezoelectric element 12 which emits a signal as a result of the applied compressive force. The piezo element 12 is in a bag 13 in the rubber block 6 stored. The wiring 14 of the piezo element 12 is led out of the bag at the top. It is connected to a (not shown here) signal processing unit, which is in connection with the control of the drive.

In dem Gummiklotz 6 befindet sich ferner eine Ausnehmung 15 zur Aufnahme des Motors 3. Diese Ausnehmung 15 ist nach Form und Größe so vorgesehen, dass der Motor stramm darin sitzt. Der Gummiklotz 6 ist zu diesem Zweck größer als die innere Breitenabmessung des Gehäuses 7, so dass der Gummiklotz, wenn man ihn zusammen mit dem Motor in der Ausnehmung 15 montiert, d. h. wenn man diese Baueinheit in das Gehäuse 7 einsetzt, zusammengedrückt wird. Dadurch erreicht man eine Vorspannung des Gummiklotzes 6 und folglich eine Vorspannung des Piezoelementes 12. Wird die Bewegung der Stellkomponente 11 nach außen behindert, so läuft der Motor aus der rechten Seite heraus, und damit wird das Piezoelement 12 entlastet. Es ergibt sich somit eine Kraftänderung des Piezoelementes 12, die darin resultiert, dass Signale über ein stattfindendes Hemmen, Klemmen oder sonstiges Behindern in der Bewegung an die Steuerung abgesandt werden. Wird die Stellkomponente 11 in ihrer Bewegung nach innen behindert, so dreht sich der Motor oder schlägt nach links aus. Dies verursacht in entsprechender Weise eine Kraftänderung am Piezoelement 12, die dann ebenfalls der Steuerung signalisiert, dass ein Hemmen oder Klemmen der Bewegung stattfindet. Die Steuerung kann so vorgesehen werden, dass der Motor 3 kurzfristig umkehrt und die Stellkomponente danach aus der Behinderung befreit, dass diese also aus der Behinderungsposition entfernt werden kann, bevor man den Motor durch Ausschalten des Stroms zum Stehen bringt.In the rubber block 6 there is also a recess 15 for receiving the engine 3 , This recess 15 is designed according to shape and size so that the engine sits tight in it. The rubber block 6 is for this purpose larger than the inner width dimension of the housing 7 so that the rubber block, if you put it together with the motor in the recess 15 mounted, ie when you put this unit in the housing 7 used, compressed. This achieves a bias of the rubber block 6 and consequently a bias of the piezoelectric element 12 , Will the movement of the adjusting component 11 obstructed to the outside, the motor runs out of the right side, and thus the piezo element 12 relieved. This results in a change in force of the piezoelectric element 12 which results in signals being sent to the controller via inhibiting, jamming or otherwise obstructing movement. Becomes the positioning component 11 hindered in their movement inward, the engine rotates or turns to the left. This causes a corresponding change in force on the piezoelectric element 12 , which then also signals to the controller that inhibition or jamming of the movement is taking place. The controller can be provided so that the engine 3 reversed at short notice and then releases the adjustment component from the obstruction, so that it can be removed from the disability position, before stopping the engine by turning off the power.

3 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform, in der der Motor 2 zwischen zwei in Längsrichtung verlaufenden Wänden 16, 17 in dem Gehäuse 7 angeordnet ist. Zwischen den Wänden 16, 17 und dem Motor 3 sind Kissen 18, 19 aus elastomerem Werkstoff wie Kunststoffgummi angeordnet. Diese elastomeren Kissen 18, 19 sind ebenfalls mit einer Vorspannung beaufschlagt, indem sie im Verhältnis zu der Breite der Spalte zwischen dem Motor und den Wänden 16, 17 eine entsprechende größere Abmessung aufweisen, also im Klemm- oder Presssitz eingefügt sind. In dem einen elastomeren Kissen 18 ist in einer Tasche 13 ein Piezoelement 12 angeordnet. Im Fall eines Verklemmens/Hemmens des Antriebs entspricht die Wirkung der Elemente der oben beschriebenen. Wie man erkennt, ist das Piezoelement relativ nahe dem hinteren Ende des Motors angeordnet, weil hier die/der größte Bewegung/Ausschlag und damit die höchste Kraft auftritt, wenn die Stellkomponente in ihrer Bewegung behindert wird. Es sei angemerkt, dass das Getriebe ein Schneckengetriebe und somit selbsthemmend ist, wodurch das gesamte Drehmoment, das auf die Spindel übertragen wird, nach hinten auf die Motoreinheit wirkt, wenn die Stellkomponente in ihrer freien Bewegung behindert wird. 3 shows a somewhat modified embodiment in which the engine 2 between two longitudinal walls 16 . 17 in the case 7 is arranged. Between the walls 16 . 17 and the engine 3 are pillows 18 . 19 made of elastomeric material such as plastic rubber. These elastomeric pillows 18 . 19 are also biased by increasing the width of the gaps between the motor and the walls 16 . 17 have a corresponding larger size, so are inserted in the clamping or interference fit. In the one elastomeric pillow 18 is in a bag 13 a piezo element 12 arranged. In the case of jamming / inhibiting the drive, the effect of the elements is as described above. As can be seen, the piezoelectric element is arranged relatively close to the rear end of the motor, because here the largest movement / deflection and thus the highest force occurs when the adjusting component is hindered in their movement. It should be noted that the transmission is a worm gear and thus self-locking, whereby all the torque that is transmitted to the spindle, acts on the rear of the motor unit when the actuator component is hindered in their free movement.

4 zeigt noch eine weitere, abgewandelte Ausführungsform eines Linearantriebes nach der Erfindung. Das hintere Ende des Motors wird hier zwischen zwei Querwänden 20, 21 in dem Gehäuse gehalten. Eine Ausnehmung 22 zwischen den zwei Querwänden ist so bemessen, dass der Motor 3 sich nur schwer in dieselbe hineindrücken lässt, um eine Vorspannung der Querwände herbeizuführen. An der einen Wand ist ein Kraftsensor in Form eines Dehnungsmessstreifens 12a angeordnet. In der gleichen Weise, wie dies zuvor schon beschrieben wurde, dreht sich der Motor oder läuft zu einer Seite hinaus und beaufschlagt dadurch die eine oder die andere Seitenwand mit einer Kraft, wenn die Stellkomponente 11 des Antriebes in der Bewegung behindert/gehemmt werden sollte. Die eintretende Kraftänderung, die mit größerer Kraft oder mit reduzierter Kraft relativ zur Seitenwand 21 in Abhängigkeit davon erfolgt, ob die Behinderung bei nach innen oder nach außen verlaufender Bewegung der Stellkomponente erfolgt, wird von dem Dehnungsmessstreifen 12a registriert, der für die Steuerung ein Signal über eine stattfindende Behinderung in der freien Bewegung aussendet; mit anderen Worten kehrt der Motor kurzfristig um und kommt danach zum Stillstand. 4 shows yet another modified embodiment of a linear drive according to the invention. The rear end of the engine is here between two transverse walls 20 . 21 held in the housing. A recess 22 between the two transverse walls is sized so that the engine 3 is difficult to push into it to bring about a bias of the transverse walls. On the one wall is a force sensor in the form of a strain gauge 12a arranged. In the same way as previously described, the motor rotates or runs out to one side and thereby acts on one or the other side wall with a force when the actuating component 11 of the drive in the movement should be hindered / inhibited. The incoming force change, with greater force or with reduced force relative to the sidewall 21 depending on whether the obstruction takes place in the case of inward or outward movement of the adjusting component, the strain gauge is used 12a registered, which sends out a signal for the control over an ongoing obstruction in the free movement; in other words, the engine reverses at short notice and then comes to a standstill.

An Stelle einer Vorspannung eines Kraftsensors zwecks Registrierung einer Behinderung der Bewegung in beiden Richtungen sei angemerkt, dass man natürlich auch zwei Kraftsensoren anordnen kann, von denen der eine dem Registrieren einer Behinderung einer nach außen verlaufenden Bewegung und der andere der Registrierung einer Behinderung einer nach innen verlaufenden Bewegung der Stellkomponente dient.In place of a bias of a force sensor for the purpose of registering a hindrance to movement in both directions, it should be understood that one can of course also arrange two force sensors, one of which registers an obstruction of an outward movement and the other an obstruction of an inward one extending movement of the actuating component is used.

An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass die Steuerung so angeordnet ist, dass sie auf Basis der Signale des Kraftsensors kurzfristig den Motor umkehren und ihn danach beim Ausschalten des Stroms zum Stillstand bringen kann. Alternativ kann der Motor auch direkt und ausschließlich zum Stehen gebracht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Signal des Kraftsensors als visuelles Signal zu nutzen, was zweckmäßiger als ein akustisches Signal über eine stattfindende Behinderung wie eines Hemmens/Klemmens sein kann, indem der Benutzer dann selbst den Antrieb zum Stehen bringen kann. Man kann sich selbstverständlich auch eine Kombination der Schritte des Umkehrens und des Abstoppens des Motors nutzbar machen.At this point, it should be mentioned that the controller is arranged so that it can reverse the engine on the basis of the signals of the force sensor in the short term and then bring it to a standstill when the power is turned off. Alternatively, the engine can also be stopped directly and exclusively. Another possibility is to use the signal from the force sensor as a visual signal, which may be more convenient than an audible signal of an ongoing impediment such as stalling / jamming, in which case the user himself may bring the drive to a halt. It goes without saying that it is also possible to make use of a combination of the steps of reversing and stopping the engine.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 662573 B1 [0002]
WO 96/12123 [0002]
US 4846011 [0005]
US 4307799 [0005]
EP 727601 [0005]
SE 516479 C2 [0008]
WO03056976 [0009]

Claims

Linear drive comprising an electric motor ( 3 ) housed in a housing ( 7 ) is arranged and has a motor axis, which via a transmission ( 4 ) a spindle ( 5 ), on which a spindle nut fixed against rotation ( 10 ) fitted with an actuating component ( 11 ) or itself is formed as an adjusting component, wherein the adjusting component a clamping protection device with a force sensor ( 12 . 12a ) for detecting obstacles or obstacles in the movement of the actuating component ( 11 ) and / or the spindle nut ( 10 ) Signals of the force sensor ( 12 . 12a ), characterized in that the force sensor ( 12 . 12a ) between the engine ( 3 ) and the housing ( 7 ) is mounted so that it can be removed from the engine ( 3 ) is influenced.

Linear drive according to claim 1, characterized in that the force sensor ( 12 . 12a ) in connection with a prestressed element ( 6 ; 18 . 19 ; 20 . 21 ) is mounted in the housing.

Linear drive according to claim 1, characterized in that the force sensor ( 12 . 12a ) is mounted so that it can be removed from the engine ( 3 ) can be influenced in a direction perpendicular to the motor axis.

Linear drive according to claim 1, characterized in that the force sensor is a strain gauge ( 12a ).

Linear drive according to claim 1, characterized in that the force sensor is a piezoelectric element ( 12 ).

Linear drive according to claim 1, characterized in that the motor ( 3 ) in the housing ( 7 ) is held captive by means of at least one spring element.

Linear drive according to claim 6, characterized in that the spring element is formed from a substantially elastomeric material.

Linear drive according to claim 7, characterized in that the elastomeric material as a block ( 6 ) with a cavity ( 15 ) is designed for at least partial storage of the engine.