DE29816790U1 - Elektromotorischer Linearantrieb - Google Patents

Description

Elektromotorischer Linearantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromotorischen Linearantrieb mit wenigstens einem Antriebsgetriebemotor, der antriebstechnisch mit einer Spindel gekoppelt ist, auf die eine gegen Verdrehung gesicherte Spindelmutter aufgesetzt ist. Der in Frage kommende elektromotorische Linearantrieb wird bevorzugt zum Antrieb von zu verstellenden Möbelbauteilen eines Möbels verwendet. Er kann als Einzelantrieb mit einem Antriebsgetriebemotor und einer Spindel oder als Doppelantrieb mit zwei Antriebsgetriebemotoren und zwei Spindeln ausgebildet sein. Mittels des Antriebsgetriebemotors wird die Abtriebsdrehzahl des Elektromotors wesentlich herabgesetzt, da die Geschwindigkeit eines mittels des Linearantriebes zu verstellenden Bauteiles relativ gering sein soll. Bei Drehung der Spindel verfährt die Spindelmutter. Von dieser linearen Bewegung wird dann die Verstellbewegung eines Bauteils abgenommen.

Bei bestimmten Einsatzfällen, beispielsweise bei Patientenliftern, Betten aller Art und dergleichen wird die Forderung gestellt, daß bei einer Zerstörung der Spindelmutter der auf dem Möbel liegende oder sitzende Patient nicht schlagartig nach unten fällt, der Lifter jedoch noch sinngemäß im Notbetrieb abgesenkt werden kann. Die Spindel kann beispielsweise eine Trapezgewindespindel, eine Spitzgewindespindel, eine Kugelrollspindel oder dergleichen sein.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotorischen Linearantrieb der eingangs näher beschriebenen Art in konstruktiv einfacher Weise so zu gestalten, daß bei einer Zerstörung der Spindelmutter das angeschlossene Bauteil nicht schlagartig in die abgesenkte Position fällt, daß jedoch das Bauteil in die abgesenkte Stellung gefahren werden kann, wobei jedoch ein Verfahren in die angehobene Stellung nicht mehr möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem die Spindelmutter mit einer Hilfsmutter fest verbunden ist und daß in einem dem Antriebsgetriebemotor zugeordneten Bereich die Spindel frei von Gewindegängen ist und die Länge dieses gewindefreien Bereiches größer ist als die Länge der Hilfsmutter.

Die Hilfsmutter wird bei Drehung der Spindel synchron mit der Spindelmutter, welche beispielsweise eine Kugelumlaufmutter sein kann, verfahren. Die Hilfsmutter ist so ausgelegt, daß bei einer Zerstörung der Spindelmutter das angeschlossene Bauteil bei Drehung der Spindel noch im Notbetrieb abgesenkt werden kann. Dabei wird auch der gewindefreie Bereich noch überfahren. Da jedoch die Länge dieses gewindefreien Bereiches größer ist als die Länge der Hilfsmutter, kann die Hilfsmutter nicht mehr in Richtung vom Antriebsgetriebemotor wegbewegt werden, da die Gewindegänge der Hilfsmutter nicht mehr von den Gewindegängen des Bereiches der Spindel erfaßt werden, die dem Abtriebsgetriebemotor abgewandt liegen. Im Normalbetrieb, das heißt bei unzerstörter Spindelmutter, wird der gewindefreie Bereich überfahren, ohne daß es zu irgendwelchen Veränderungen im Bewegungsablauf der Spindelmutter kommt. Dies wird möglich, da in weiterer Ausgestaltung vorgesehen ist, daß die Länge des gewindefreien Bereiches kleiner ist als die Länge der Spindelmutter. Die Länge des gewindefreien Bereiches beträgt etwa die Hälfte bis zwei Drittel der Länge der Spindelmutter. Der Durchmesser des gewindefreien Bereiches der Spindelmutter entspricht oder entspricht annähernd dem Fußkreis der Spindelmutter. Dadurch ist gewährleistet, daß bei Verwendung einer Kugelumlaufmutter als Spindelmutter die Kugeln nicht aus der Kugelumlaufmutter herausfallen. Die Sicherheitsmutter muß so ausgelegt sein, daß sie zumindest vorübergehend die Last aufnehmen kann. Damit jedoch im Falle der Zerstörung der Spindelmutter es nicht mehr möglich ist, daß das angeschlossene Bauteil nach oben verfahren werden kann, sofern sich die Sicherheitsmutter in dem Bereich des Gewindes befindet, der dem Antriebsgetriebemotor abgewandt liegt, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Hilfsmutter mit wenigstens einem Radialschlitz versehen ist, der sich über einen vorgegebenen Winkelbereich erstreckt. Durch diesen Radialschlitz wird erreicht, daß sich die Sicherheitsmutter beim Verfahren des angeschlossenen Bauteils nach oben derart verformt, daß sie schwergängig wird. Da-

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Beschreibung Blatt 3

durch wird eine erhöhte Antriebskraft bzw. ein erhöhtes Drehmoment notwendig, so daß die Stromaufnahme des Motors erhöht wird. In diesem Falle ist der Linearantrieb mit einer Überstromabschaltung ausgestattet, so daß der Motor nicht mehr angefahren werden kann. Das Abschalten bei einem Überstrom erfolgt beispielsweise durch ein Überstromrelais. Dieser Radialschlitz erstreckt sich vorzugsweise über einen Winkel von 180°. Er verläuft außerdem parallel und im Abstand zu den beiden Stirnflächen der Hilfsmutter, die auch als Sicherheitsmutter angesehen werden kann.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die Spindel mit der aufgesetzten Spindelmutter und der daran befestigten

Hilfsmutter des erfindungsgemäßen Linearantriebes in einer Ansicht und

Figur 2 eine Einzelheit, die Spindelmutter und die Hilfsmutter zeigend, wobei

die Hilfsmittel in Schnittdarstellung gezeigt ist;

Figur 3 eine auf die Sicherheitsmutter aufstülpbare Kappe in Schnittdarstellung

und

Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Stirnansicht.

Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist von dem erfindungsgemäßen elektromotorischen Linearantrieb nur die Spindel mit der darauf aufgesetzten Spindelmutter und der Hilfsmutter sowie einer Abdeckkappe gezeigt. Der Linearantrieb kann ein Einzelantrieb mit einem Antriebsgetriebemotor und einer Spindel oder ein Doppelantrieb mit zwei Antriebsmotoren und zwei Spindeln sein.

Die in den Figuren dargestellte Spindel 10 kann eine Trapezgewindespindel, eine Spitzgewindespindel oder auch eine Kugelrollspindel oder dergleichen sein. Auf die Spindel 10 ist eine Spindelmutter 11 aufgesetzt, die in Längsrichtung der Spindel 10 verfahrbar ist, jedoch gegen Drehung gesichert ist. Diese Spindelmutter ist vorzugsweise eine Kugelumlaufspindel. An die Spindelmutter 11 ist an der dem nicht dargestellten Antriebsgetriebemotor zugewandten Seite eine Hilfsmutter 12 fest, jedoch lösbar, beispielsweise durch Verstiften oder Verschrauben, angesetzt. Diese Hilfsmutter 12 folgt der Bewegung der Spindelmutter 11. Wie die Figuren zeigen, ist die Länge der Hilfsmutter 12 deutlich geringer als die der Spindelmutter 11. In einem, bezogen

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·*;;* &Ggr; Beschreibung Blatt 4

auf die Länge der Spindel 10 geringen Abstand zu dem dem Antriebsgetriebemotor zugeordneten Stirnende ist die Spindel 10 mit einem Bereich 13 versehen, der frei von Gewindegängen ist. Die Länge dieses Bereiches ist ein klein wenig größer als die Länge der Hilfsmutter 12. Wird die üblicherweise aus einem Kunststoff hergestellte Spindelmutter 11 zerstört, wird das direkt oder indirekt an die Spindelmutter 11 angeschlossene Bauteil jedoch nicht schlagartig nach unten abgesenkt, da die Hilfsmutter 12 dann ein langsames Absenken bei sich drehender Spindel 10 ermöglicht. Durch das Eigengewicht des angeschlossenen Bauteils wird auch der glatte Bereich 13 überfahren. Die Hilfsmutter kann dann noch auf den restlichen, dem Antriebsgetriebemotor

&iacgr;&ogr; zugewandten Bereich der Spindel 10 aufgedreht werden. Es ergibt sich jedoch aus den Figuren, daß ein Hochfahren des angeschlossenen Bauteils nicht mehr möglich ist, da die Hilfsmutter 12 über den glatten Bereich 13 nicht hinauskommt. Im Normalbetrieb stört dieser glatte Bereich 13 nicht, da die Länge der Spindelmutter 11 größer ist, als die Länge des glatten Bereiches 13. Bei der Ausführung nach der Figur 1 ist die Hilfsmutter 13 mit einem sich über einen Winkel von 180° erstreckenden Radialschlitz 14 versehen, der parallel zu den beiden Stirnflächen der Hilfsmutter 12 verläuft. Befindet sich beim Bruch der Spindelmutter 11 die Hilfsmutter 12 noch in dem Bereich der Spindel 10, der dem nicht dargestellten Antriebsgetriebemotor abgewandt liegt, wird beim Hochfahren des angeschlossenen Möbelbauteils die Hilfsmutter 12 derart verformt, daß ein erhöhtes Antriebs drehmoment bzw. eine erhöhte Motorkraft notwendig ist. Mittels eines Überstromschalters, beispielsweise in Form eines Überstromrelais, wird dann der Motor abgeschaltet und kann auch nicht mehr angefahren werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf die Hilfsmutter 12 eine Führungskappe 15 aufgestülpt, die die Hilfsmutter 12 vollkommen übergreift. Diese Führungskappe 15 ist topfförmig gestaltet. Die Figur 2 zeigt, daß die Spindelmutter 11, die Hilfsmutter 12 und die Führungskappe 15 durch mehrere Stifte oder Schrauben 16 lösbar miteinander verbunden sind, so daß im Normalbetriebszustand eine Einheit bilden.

Insbesondere die Figur 4 zeigt, daß die Führungskappe 15 mit in Längsrichtung der Spindel 11 verlaufenden FührungsStegen 17 ausgestattet ist. Die Führungskappe, insbesondere in Verbindung mit den vier Stegen, die beispielsweise in Nuten eingreifen können, wird die Funktion der Hilfsmutter 12 noch zusätzlich unterstützt, da sich die Führungskappe 15 und demzufolge auch die Hilfsmutter 12 verkantet und vereckt.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist die synchron mit der Spindelmutter 11 mitlaufende Hilfsmutter 12 sowie der Bereich 13, der glattflächig ausgebildet und frei von Gewindegängen ist.

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   Elektromotorischer Linearantrieb mit wenigstens einem Antriebsgetriebemotor, der antriebstechnisch mit einer Spindel gekoppelt und auf die eine gegen Verdrehung gesicherte Spindel aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (11) mit einer Hilfsmutter fest, jedoch lösbar verbunden ist und daß in einem dem Antriebsgetriebemotor zugeordneten Bereich die Spindel (10) frei von Gewindegängen ist und die Länge dieses gewindefreien Bereiches größer ist als die Länge der Hilfsmutter (12).

   Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des gewindefreien Bereiches (13) kleiner ist als die Länge der Spindelmutter (11).

   Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gewindefreie Bereich (13) in einem Abstand zu dem dem Antriebsgetriebemotor zugeordneten Stirnende liegt, der, bezogen auf die Länge der Spindel (10), relativ gering ist.

   Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des gewindefreien Bereiches (13) mit dem Fußkreisdurchmesser der Spindel (10) übereinstimmt oder annähernd übereinstimmt.

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   5. Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des gewindefreien Bereiches zwischen der Hälfte und zwei Dritteln der Länge der Spindelmutter (11) liegt.

   6. Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmutter mit wenigstens einem Radialschlitz (14) versehen ist, der sich über einen vorgegebenen Winkelbereich erstreckt.

   7. Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialschlitz (14) sich über einen Winkel von ca. 180° erstreckt und parallel und im Abstand zu den Stirnflächen der Hilfsmutter (12) verläuft.

   8. Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Hilfsmutter (12) eine Führungskappe (15) aufgestülpt ist.

   9. Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskappe (15) auf der Außenseite mit mehreren in Längsrichtung verlaufenden Führungsstegen (17) ausgestattet ist.

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