DE202019107045U1

DE202019107045U1 - Linearantrieb mit einfach montierbarem Elektromotor

Info

Publication number: DE202019107045U1
Application number: DE202019107045.5U
Authority: DE
Original assignee: Dewertokin GmbH
Current assignee: Dewertokin Kft
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: WO2021122808A1

Abstract

Linearantrieb mit einem sich entlang einer Längsachse (X) erstreckenden Getriebegehäuse (2) , in dem eine sich entlang der Längsachse erstreckende Spindel (4) mit einem drehfest mit dieser verbundenen Schneckenrad (6) drehbar gelagert ist, einer auf der Spindel (4) laufenden Spindelmutter (12), die auf der Spindel (4) verstellbar ist zwischen einer eingefahrenen Einfahrstellung und einer ausgefahrenen Ausfahrstellung, wobei die Spindelmutter (12) in der Einfahrstellung in einem stationären, und die Spindelmutter aufnehmenden Führungsrohr (14) eingefahren im Bereich eines hinteren Endes des Führungsrohrs (14) angeordnet ist, wobei die Spindelmutter (12) in der Ausführstellung an einem vorderen Ende des Führungsrohrs (14) angeordnet ist und ein mit der Spindelmutter (12) verbundenes Hubrohr (16) aus dem Führungsrohr (14) ausgefahren ist, einer von einem Elektromotor angetriebenen Schnecke (8), die sich entlang einer sich quer zur Längsachse (X) erstreckenden Querachse (Y) erstreckt, das Schneckenrad (6) kämmt und wobei der Elektromotor in einem Motorgehäuse (10) aufgenommenen ist, das mit dem Getriebegehäuse (2) verbunden ist, wobei der Elektromotor einen sich entlang einer Querachse (Y) drehenden Rotor (16) mit einem darauf angeordneten Kollektor (28) umfasst, auf den Kohlebürsten (22) wirken, die durch Federn vorgespannt in Bürstenhaltern (20) gehalten sind, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die auf die Kohlebürsten (22) wirkenden Federn (24; 32) mit einer Auslösevorrichtung aus einer Montagestellung, in welcher die Kohlebürsten (22) von dem Kollektor (28) beabstandet sind, in eine Arbeitsstellung überführbar sind, in welche die Federn (24; 32) die Kohlebürsten (22) gegen den Kollektor (28) drücken.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Getriebegehäuse, in dem eine sich entlang der Längsachse erstreckende Spindel mit einem drehfest mit dieser verbundenen Schneckenrad drehbar gelagert ist, einer auf der Spindel laufenden Spindelmutter, die auf der Spindel verstellbar ist zwischen einer eingefahrenen Einfahrstellung und einer ausgefahrenen Ausfahrstellung, wobei die Spindelmutter in der Einfahrstellung in einem stationären und die Spindelmutter aufnehmenden Führungsrohr im Bereich eines hinteren Ende des Führungsrohrs eingefahren ist, wobei die Spindelmutter in der Ausfahrstellung am vorderen Ende des Führungsrohrs angeordnet ist und ein mit der Spindelmutter verbundenes Hubrohr aus dem Führungsrohr ausgefahren ist, einer von einem Elektromotor angetriebenen Schnecke, die sich entlang einer sich quer zur Längsachse erstreckenden Querachse erstreckt, das Schneckenrad kämmt und wobei der Elektromotor in einem Motorgehäuse aufgenommen ist, das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, wobei der Elektromotor einen sich um die Querachse drehenden Rotor mit einem auf einer Rotorwelle angeordneten Kollektor umfasst, auf den Bürsten wirken, die durch Federn vorgespannt in Bürstenhaltern gehalten sind und auf den Kollektor wirken.
Der Kollektor überträgt mit den zwei, vorzugsweise diametral gegenüberliegend auf den kreisringförmigen Kollektor wirkenden Bürsten den Betriebsstrom auf den Elektromotor, sodass der in dem umgebenden Motorgehäuse drehbar gelagerte Rotor mit den Wicklungen gegenüber den an der Innenseite des Motorgehäuses angeordneten Permanentmagneten in bekannter Weise rotiert. Die Bürsten sind dabei mit ihrer Bürstenlängsachse quer erstreckend zur Längsachse des Rotors relativ verschieblich in Bürstenträgern aufgenommen. Eine Feder drückt den Bürstenträger in Einbaulage gegen die äußere Mantelfläche des Kommutators.
Nachteile am Stand der Technik
Bei der Montage des Elektromotors, insbesondere bei dem Einsetzen des Rotors in das Motorgehäuse und bei der Verbindung mit dem Getriebegehäuse müssen diese vorgespannten Bürsten zurückgezogen werden, damit der Rotor mit dem darauf angeordneten Kommutator zwischen die Bürstenhalter eingesetzt werden kann. Dieses ist in dem beengten Bauraum des Getriebes bzw. des Motorgehäuses aufwendig, insbesondere bei geschlossenem Motor.
Aufgabe
Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik und den damit verbundenen Nachteilen liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbesondere einen Linearantrieb vorzusehen, der einfacher zu montieren ist, insbesondere dessen Elektromotor einfacher zu montieren ist.
Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte, aber nicht zwingende Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
In der einfachsten Ausführungsform wird diese Aufgabe somit dadurch gelöst, dass die auf die Bürsten wirkenden Federn für den Zweck der Montage und/oder die Wartung aus einer gegen die Bürsten anliegende Arbeitsstellung in eine Montagestellung überführbar sind und in dieser Montagestellung für die Zwecke der Montage fixierbar sind.
Die Federn wirken zwischen dem Bürstenhalter und der in dem Bürstenhalter längsverschieblich aufgenommenen Kohlebürste, welche also durch die Feder in der Arbeitsstellung gegen den Kollektor gedrückt wird.
Die Erfindung sieht hierzu eine Auslösevorrichtung vor, mit welcher die Feder für den Angriff an der Kohlebürste freigegeben wird. Dieses ermöglicht es, die Bürsten aus der Arbeitsstellung für die Zwecke der Montage und/oder Wartung zurückzuziehen und in einer Montagestellung zu fixieren. Durch Betätigung der Auslösevorrichtung wird die Feder gelöst, wirkt auf die Kohlebürste und überführt diese aus der in den Bürstenhalter eingezogenen Montagestellung in die aus dem Bürstenhalter ausgefahrenen Arbeitsstellung, in welcher die Kohlebürste somit an dem Kollektor anliegt.
Die Auslösevorrichtung ist je nach Ausgestaltung der eingesetzten Federn unterschiedlich. Bei Einsatz von Schenkelfedern muss die Auslösevorrichtung lediglich als eine Art Stift oder Knopf ausgebildet sein, der auf das radial außenliegende Ende der länglichen Kohlebürsten wirkt. Die Kohlebürsten sind in den Bürstenhaltern längsverschieblich aufgenommen, wobei ein leichtes seitliches Spiel zwischen dem Bürstenhalter und der Bürste ausgebildet ist, sodass die seitlich an dem Bürstenhalter befestigte Schenkelfeder mit dem äußeren Schenkel durch den Bürstenhalter seitlich gegen die Bürste drückt und diese so leicht in dem Bürstenhalter verkanntet. Durch dieses Verkanten ist die Kohlebürste im Verhältnis zu dem Bürstenhalter in der Montagestellung fixiert. Wird nun der Auslöseknopf von außen auf das hintere Stirnende der Kohlebürste nach innen gedrückt, wird die Kohlebürste in dem Bürstenhalter nach innen in Richtung des Kollektors geschoben, sodass die obere bzw. äußere Schenkelfeder die Bürste auf den Kollektor drücken kann.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Auslösevorrichtung weist diese an einem radial nach innen ragenden, drehbar gelagerten Stift einen Arm auf, welcher eine Feder komprimiert, die zwischen der radial äußeren Innenseite des Bürstenhalters und der in diesem verschieblich aufgenommene Bürste angeordnet ist. Wird der Stift gedreht, gibt dieser die Feder frei, so dass diese die Kohlebürste aus der Montagestellung in die Arbeitsstellung gegen den Kollektor drückt. Der Arm hält die Feder also in der Einbaulage komprimiert, sodass die Bürste radial außen gelegen ist und nicht an dem Kollektor anliegt. Erst nach der Montage wird der Arm durch Drehung gelöst, sodass die Feder freigegeben wird und nunmehr auf das in dem Bürstenhalter aufgenommene Stirnende der Kohlebürsten wirkt und diese somit in die Arbeitsstellung auf den Kollektor drückt.
Bevorzugt ist die Auslösevorrichtung in dem Antriebsgehäuse angeordnet, also entweder dem Getriebegehäuse oder dem Motorgehäuse, die von dem Monteur lediglich eingedrückt oder gedreht werden müssen.
Bevorzugt ist beim Hineindrücken eine Mindestkraft für das Lösen der Auslösevorrichtung erforderlich, um ein unbeabsichtigtes Auslösen während er Montage zu unterbinden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Federn als Schenkelfedern ausgebildet, die zwei von der zentralen Wicklung unter Einschluss eines Schenkelwinkels abragende Schenkel umfassen. Ein erster Schenkel liegt gegen den Bürstenhalter an und der andere Schenkel drückt gegen die Bürste, um diese aus dem Bürstenhalter gegen den Kollektor zu drücken. Ein Schenkel wirkt also auf den Bürstenhalter und der andere auf die in dem Bürstenhalter verschieblich gelagerte Bürste, vorzugsweise auf das hintere Ende der Bürste.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Bürstenhalter diametral gegenüberliegend auf einer in dem Getriebegehäuse verbauten Platine angeordnet, die weitere Komponenten des Linearantriebs halten kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen.
Sämtliche Merkmale der jeweiligen Ausführungsbeispiele seien hierbei unabhängig voneinander auch allgemein im Rahmen der Erfindung offenbart. Es zeigen:

1: eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Linearantriebs;
2: einen Querschnitt durch das Motorgehäuse des Linearantriebs gemäß 1 entlang der Linie I- I gemäß 1; und
3: eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts IV gemäß 2 zur Verdeutlichung einer ersten Ausführungsform einer Auslösevorrichtung für die Feder in dem Bürstenhalter; und
4: eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Ausgestaltung einer Auslösevorrichtung für die Feder in dem Bürstenhalter.

Die 1 zeigt eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Linearantrieb umfassend im Wesentlichen ein Getriebegehäuse 2, ein in diesem aufgenommenes Motorgehäuse 4, ein Führungsrohr 6 mit einem darin relativbeweglich in Längsrichtung verstellbaren Hubrohr 8 sowie ein mit dem Antrieb verbundenes Steuerungsgehäuse 10.
Das Führungsrohr 6 und das darin relativbeweglich angeordnete Hubrohr 8 definieren die Längsachse X des Linearantriebs. Quer zu dieser Längsachse erstreckt sich in einer Querrichtung Y das Motorgehäuse 4.
Das Getriebegehäuse 2 ist zweigeteilt und umfasst ein hinteres Gehäuseteil 2a und ein mit diesem verbundenen Gehäusedeckel 2b. Das hintere Gehäuseteil 2a und der Gehäusedeckel 2b sind an einer Fügestelle dichtend miteinander verbunden.
Innerhalb des Getriebegehäuses 2 ist das Schneckenrad 5 aufgenommen, welches drehfest auf einer Spindel 7 sitzt, die eine Spindelmutter antreibt, die ihrerseits verbunden ist mit dem hinteren, in dem Führungsrohr 6 angeordneten Endes des Hubrohrs 8.
Auf dem vorderen Ende des Hubrohrs 8 sitzt ein vorderer Gabelkopf 12. An dem hinteren Ende des Getriebegehäuses 2, welches dem Ende zur Aufnahme des Führungsrohrs 6 gegenüberliegt, ist in das Getriebegehäuse 2 ein hinterer Gabelkopf 14 eingesetzt. Die Gabelköpfe 12, 14 sind in bekannter Weise mit Achsen von Möbeln verbindbar, sodass die Möbel im Verhältnis zueinander verstellt werden können. Besonders bevorzugt wird ein derartiger Linearantrieb bzw. Antrieb für das Verstellen von Kopf- und Fußteilen von Krankenbetten eingesetzt.
Das hintere Gehäuseteil 2a umfasst einen kreiszylindrischen Aufnahmestutzen von entsprechender Größe, in den das hohlzylindrische Motorgehäuse 4 eingesetzt ist, welches den Elektromotor in sich drehbar entlang der Rotorlängsachse quer erstreckend zur Längsachse aufnimmt.
Eine Schnecke 9 am vorderen Ende der Rotorwelle treibt das Schneckenrad 5 für den Verstellantrieb innerhalb des Getriebegehäuses 2 an.
Der Rotor 16 ist mit seinem hinteren Ende in dem Motorgehäuse 4 und mit seinem vorderen Ende in dem Getriebegehäuse 2 jeweils über Kugellager gelagert.
Auf einem Innenabsatz des Getriebegehäuses 2a ist eine Platine 18 angeordnet, auf der diametral gegenüberliegend zwei Bürstenhalter 20 angeordnet sind. In jedem Bürstenhalter 20 ist längsverschieblich eine Kohlebürste 22 aufgenommen. Eine Schenkelfeder 24 ist außenseitig an den Bürstenhalter 20 befestigt und drückt mit einem zum Rotor 16 gerichteten inneren Schenkel gegen die Außenseite des Bürstenhalters 20 und mit einem zweiten äußeren Schenkel durch eine Öffnung in dem Bürstenhalter 20 seitlich gegen die Kohlebürste 22, so dass die Kohlebürste 22 leicht verkantet (in der 3 übertrieben dargestellt) in der Montagestellung in dem Bürstenhalter 20 gehalten ist.
Wird nun der durch das Getriebegehäuse 2a ragende Stift 26 nach innen gedrückt, drückt dieser auf die äußere Stirnfläche der Kohlebürste 22 und drückt diese nach innen auf den Kollektor 28 in die Arbeitsstellung.
In dieser Position drückt der äußere Schenkel der Schenkelfeder 24 die Kohlebürste in die Arbeitsstellung gegen den Kollektor 28.
Bei der in der 4 vergrößert dargestellten Ausführungsform ist die Auslösevorrichtung zum Überführen der Kohlebürste 22 aus der in der 4 dargestellten, in den Bürstenhalter 20 eingezogenen Montagestellung in Form eines Drehknopf 30 ausgebildet, der am radial innenseitigen Ende einen seitlich zu einer Spiralfeder 32 hineinragenden Federhaltearm aufweist. Wird der Drehknopf 30 gedreht, gibt dieser Federhaltearm die Spiralfeder 32 frei, sodass diese auf die äußere Stirnwand der Kohlebürste 22 wirkt und diese in die Arbeitsstellung auf den Kollektor 28 drückt.
Bezugszeichenliste

2: Getriebegehäuse
2a: hinteres Gehäuseteil
2b: Gehäusedeckel
4: Motorgehäuse
5: Schneckenrad
6: Führungsrohr
7: Spindel
8: Hubrohr
9: Schnecke
10: Steuerungsgehäuse
12: vorderer Gabelkopf
14: hinterer Gabelkopf
16: Rotor
18: Platine
20: Bürstenhalter
22: Kohlebürste
24: Schenkelfeder
26: Stift
28: Kollektor
30: Drehknopf
32: Spiralfeder

Claims

Linearantrieb mit einem sich entlang einer Längsachse (X) erstreckenden Getriebegehäuse (2) , in dem eine sich entlang der Längsachse erstreckende Spindel (4) mit einem drehfest mit dieser verbundenen Schneckenrad (6) drehbar gelagert ist, einer auf der Spindel (4) laufenden Spindelmutter (12), die auf der Spindel (4) verstellbar ist zwischen einer eingefahrenen Einfahrstellung und einer ausgefahrenen Ausfahrstellung, wobei die Spindelmutter (12) in der Einfahrstellung in einem stationären, und die Spindelmutter aufnehmenden Führungsrohr (14) eingefahren im Bereich eines hinteren Endes des Führungsrohrs (14) angeordnet ist, wobei die Spindelmutter (12) in der Ausführstellung an einem vorderen Ende des Führungsrohrs (14) angeordnet ist und ein mit der Spindelmutter (12) verbundenes Hubrohr (16) aus dem Führungsrohr (14) ausgefahren ist, einer von einem Elektromotor angetriebenen Schnecke (8), die sich entlang einer sich quer zur Längsachse (X) erstreckenden Querachse (Y) erstreckt, das Schneckenrad (6) kämmt und wobei der Elektromotor in einem Motorgehäuse (10) aufgenommenen ist, das mit dem Getriebegehäuse (2) verbunden ist, wobei der Elektromotor einen sich entlang einer Querachse (Y) drehenden Rotor (16) mit einem darauf angeordneten Kollektor (28) umfasst, auf den Kohlebürsten (22) wirken, die durch Federn vorgespannt in Bürstenhaltern (20) gehalten sind, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die auf die Kohlebürsten (22) wirkenden Federn (24; 32) mit einer Auslösevorrichtung aus einer Montagestellung, in welcher die Kohlebürsten (22) von dem Kollektor (28) beabstandet sind, in eine Arbeitsstellung überführbar sind, in welche die Federn (24; 32) die Kohlebürsten (22) gegen den Kollektor (28) drücken.
Linearantrieb nach Anspruch 1, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Bürstenhalter (20) auf einer Platine (18) angeordnet sind.
Linearantrieb nach Anspruch 2, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Platine mit dem Getriebegehäuse (2) verbunden ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Feder als Schenkelfedern (24) ausgebildet sind, dass ein erster, innerer Arm der Schenkelfeder (24) gegen den Bürstenhalter (20) wirkt und ein zweiter, äußerer Arm auf die Kohlebürste (22) wirkt und dass ein eindrückbarer Stift (26) vorgesehen ist, der die Kohlebürste radial nach innen überführt, wobei der äußere Arm der Schenkelfeder (24) die Kohlebürste (22) gegen den Kollektor (28) in die Arbeitsstellung drückt.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Federn als Spiralfedern (32) ausgebildet sind, die über eine als Drehknopf ausgebildeten Auslösevorrichtung aus der Montagestellung in die Arbeitsstellung überführbar sind.