DE3510445C2

DE3510445C2 -

Info

Publication number: DE3510445C2
Application number: DE3510445A
Authority: DE
Inventors: Dieter 4950 Minden De Beikirch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1987-10-29
Also published as: DE3510445A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schubstangenantrieb für Rauchabzugs- und Lüftungsklappen, dessen Gehäuse über seine gesamte Länge eine einheitliche Zylinderform aufweist und dessen elektrischer Antriebsmotor innerhalb des Gehäu ses angeordnet ist und dessen Abtriebswelle mit einem Ende einer Spindel verbunden ist, auf der eine in einer rohrförmigen Schubstange angeordnete und mit dieser fest verbundene Spindelmutter geführt ist, wobei das eine Ende der Spindel einen zylindrischen Schaft aufweist, der in einem Kugellager gelagert und mit dem Innenring desselben fest verbun den ist.

Durch die DE-AS 15 84 136 ist bereits eine Betätigungsvorrich tung für Türen oder dergl. mit einer rohrförmigen Schubstange bekanntgeworden, bei der eine mit der Schubstange verbundene Spindelmutter auf einer in Achsrichtung unverschieblich gelager ten Gewindespindel geführt ist. Das hier verwendete nicht selbst hemmende Kugelumlaufspindelgetriebe erlaubt die Rückstellung der Schubstange durch Federkraft.

In der DE-AS 24 53 163 ist eine elastische Abstützung des Ankers eines Stellmotors beschrieben, die unter Anwendung von Tellerfeder paketen zur Dämpfung der auf die Ankerwelle des Motors wirkenden Stöße dient. Die EP 01 54 155 A1 betrifft einen Schwenk antrieb mit einer zwischen zwei Federn gehaltenen Schnecke, die bei auf den Schwenkantrieb einwirkenden Kräften durch eine axiale Verschiebung Endschalter betätigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schubstangen antrieb der gattungsgemäßen Art eine in jeder Zug-/Schub- Stellung der Schubstange wirksame Dämpfung der auf die Schub stange wirkenden Kräfte zu schaffen und dabei für den Schubstan genantrieb eine kompakte Konstruktion aufzuzeigen, die auch den geforderten Kriterien eines Brandtestes standhält.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Kennzeichens.

Der wesentliche Vorteil des neuen Schubstangenantriebs ist in der federnden Lagerung der Spindel zu sehen, die in allen Stel lungen der Schubstange wirksam ist. Die hierdurch bewirkte Dämpfung der Stoßkräfte an der Schubstange sichert eine schonende mechanische Beanspruchung des Spindelantriebs und verbessert dadurch dessen Betriebssicherheit und Lebensdauer. Als weitere Vorteile dieses Schubstangenantriebs sind die schlanke Bauweise in einem runden Rohr ohne störende Anbauteile und die Einstell möglichkeit der Schubstange zu nennen, da mit dem Innengewinde der mit der Schubstange verbundenen Spindelmutter die Schub stange durch einfaches Herausdrehen in jede beliebige Montage stellung gebracht werden kann.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Schub stangenantrieb mit zwei Endschaltern und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Schubstangenantrieb mit elektronisch gesteuerter Lastabschaltung.

In dem über seine gesamte Länge zylindrischen Gehäuse 1 (Fig. 1) mit einem im Verhältnis zu seiner Länge geringen und einheitlichen Durchmesser ist ein elektrischer Antriebsmotor 2 mit einem Unter setzungsgetriebe 3 in kompakter Bauweise längsverschieblich gela gert. Hierzu ist im Gehäuse 1 ein in Achsrichtung verlaufender Schlitz (nicht dargestellt) und ein im Gehäuse des Antriebsmotors 2 mit Untersetzungsgetriebe 3 angeordneter und in den Schlitz ein greifender Führungsstift 4 vorgesehen.

Die Abtriebswelle 6 des Untersetzungsgetriebes 3 ist fest - z. B. mit einem Splint 7 - mit einem zylindrischen Schaft 8 am antriebs seitigen Ende einer Spindel 9 verbunden. Auf diesen Schaft 8 ist ein Kugellager 11 aufgeschoben und der Innenring 12 fest mit dem Schaft verbunden. Die Befestigung des Innenrings 12 ist im darge stellten Ausführungsbeispiel ausgeführt durch Anlage an einem Ansatz 13 und Verschraubung mit einer Mutter 14 und Sicherung mit einer Gegenmutter 15. Auf den Ansatz 13 und im Bereich der Muttern 14 und 15 sind je ein Tellerfederpaket 17 bzw. 18 aufgeschoben, so daß zwischen ihnen der Außenring 19 des Kugellagers 11 liegt. Die Außenseiten der Tellerfederpakete 17 und 18 stützen sich an sta tionär im zylindrischen Gehäuse 1 angeordneten Splintscheiben oder Stützringen 21 bzw. 22 ab.

Auf der Spindel 9 läuft eine Spindelmutter 23 , die mit einer rohr förmigen Schubstange 24 derart fest verbunden ist, daß die Spindel 9 mit ihrem freien Ende in das Rohr der Schubstange 24 reicht. Die Schubstange ist einerseits durch die mit Gleitsitz im zylindrischen Gehäuse 1 geführte Spindelmutter 23 und andererseits durch die mit einer Abdichtung 26 versehene Mittenbohrung im Stirndeckel 27 des Gehäuses 1 längsverschieblich gelagert.

Am Gehäuse des Antriebsmotors 1 sind zwei Endschalter 28 und 29 angeordnet, die bei einer Verschiebung des Antriebsmotors 1 um eine bestimmte Strecke aus seiner Mittellage betätigt werden. Die Mittel lage des Antriebsmotors 1 wird durch die Ruhelage des Kugellagers 11 zwischen den beiden Tellerfederpaketen 17 und 18 bestimmt.

Mit einer Einschaltung des Antriebsmotors und Drehrichtung der Spindel 9 im Uhrzeigerdrehsinn (von der Motorseite gesehen) wird sich die Spindelmutter 23 mit der Schubstange 24 in Richtung des Pfeiles 31 verschieben bis sich die durch die Schubstange 24 bei spielsweise betätigte Lüftungsklappe (nicht dargestellt) geschlos sen hat. Die dann durch den Lauf des Antriebsmotors 1 sofort auf tretende Zunahme der Zugkraft in der Schubstange 24 bewirkt eine Verschiebung der Spindel 9 in Richtung des Pfeiles 32, die über den Außenring 19 des Kugellagers 11 eine Kompression des Teller federpaketes 17 bewirkt. Mit der Verschiebung der Spindel 9 wird zugleich auch der Antriebsmotor 1 mit den Endschaltern 28 und 29 verschoben und der Endschalter 29 betätigt und der Antriebsmotor 1 stillgesetzt.

Wird der Antriebsmotor 1 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn angetrie ben, wodurch die Spindelmutter 23 und die Schubstange in Richtung des Pfeiles 32 verschoben werden, tritt bei vollständig geöffneter Lüftungsklappe eine Zunahme der Druckkraft in der Schubstange 24 auf, die die Spindel 9 in Richtung des Pfeiles 31 verschiebt und über den Außenring 19 des Kugellagers 11 das Tellerfederpaket 18 zusammendrückt. Gleichzeitig wird aber auch der Antriebsmotor 1 verschoben bis der Endschalter 28 betätigt und der Antriebsmotor 1 abgeschaltet ist.

Die Ausführung des elektrischen Schubstangenantriebs gemäß Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 durch die feste Anordnung des Antriebsmotors 2 mit dem Untersetzungsgetriebe im Gehäuse 1 des Schubstangenantriebs, die verschiebliche Verbin dung der Abtriebswelle 6 mit dem Schaft 8 der Spindel 9 und durch eine elektronische Lastabschaltung des Antriebsmotors 2. Die An ordnung und Lagerung der Spindel 9, der Schubstange 24 mit Spindel mutter 23 und des Kugellagers 11 zwischen den Tellerfederpaketen 17 und 18 ist identisch mit der Ausführung nach Fig. 1. Die Abtriebs welle 6 des Untersetzungsgetriebes 3 ist längsverschieblich und kraftschlüssig mit dem Schaft 8 der Spindel 9 verbunden, was durch eine Gabelführung oder durch eine prismatische Gestaltung der Ab triebswelle 6 und der zugeordneten Bohrung im Schaft 8 gestaltet sein kann. Die an der Rückseite des Antriebsmotors 2 angeordnete elektronische Schaltung 33 überwacht die Stromaufnahme des An triebsmotors und schaltet bei einer festgelegten Stromerhöhung und damit bei einer bestimmten Schub-/Druckkraft die Stromzufüh rung ab.

Die federnde Lagerung der Schubstange 24 über die Spindel 9 und das Kugellager 11 an beiden Tellerfederpaketen 17 und 18 mit einer in weiten Grenzen linearen Charakteristik gestattet eine exakt ansprechende Lastabschaltung, wodurch unerwünschte Getrie bebelastungen zugunsten einer verbesserten Lebensdauer vermieden werden. Als besonders vorteilhaft ist hervorzuheben, daß durch die gewählte Lagerung mittels zweier Tellerfederpakete eine ver hältnismäßig kurze Baulänge des Schubstangenantriebs und eine in allen Hubstellungen gleichbleibende Dämpfung erzielt wird. Durch das federnd aufgehängte Schubrohr wird verhindert, daß stoßweise auftretende Zug- und Druckkräfte ungedämpft auf den Antrieb, die Aufhängung und die Klappenkonstruktion übertragen werden.

Claims

1. Elektrischer Schubstangenantrieb für Rauch abzugs- und Lüftungsklappen, dessen Gehäuse über seine ge samte Länge eine einheitliche Zylinderform aufweist und des sen elektrischer Antriebsmotor innerhalb des Gehäuses ange ordnet ist, und dessen Antriebswelle mit einem Ende einer Spindel verbunden ist, auf der eine in einer rohrförmigen Schubstange angeordnete und mit dieser fest verbundene Spindelmutter geführt ist, wobei das eine Ende der Spindel einen zylindrischen Schaft aufweist, der in einem Kugellager gelagert und mit dem Innenring desselben fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen ring (19) des Kugellagers (11) zwischen zwei Tellerfeder paketen (17 und 18) federnd gelagert ist, deren Außenseiten an stationär im zylindrischen Gehäuse (1) angeordneten Stütz ringen (21 und 22) abgestützt sind.

2. Schubstangenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (6) des elektrischen Antriebsmotors (2) mit dem Ende des zylindrischen Schafts (8) fest verbun den und der Antriebsmotor (2) im Gehäuse (1) des Schubstan genantriebs längsverschieblich gelagert ist.

3. Schubstangenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (6) des elektrischen Antriebsmotors (2) mit dem Ende des zylindrischen Schafts (8) längsver schieblich und kraftschlüssig verbunden ist, während der Antriebsmotor (2) im Gehäuse (1) des Schubstangenantriebs fest angeordnet ist.

4. Schubstangenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß für die längsverschiebliche Lagerung des Antriebsmotors (2) eine Schlitzführung mit Längsschlitz im Gehäuse (1) und Führungsstift (4) im Motorgehäuse vorge sehen ist.

5. Schubstangenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring des Kugellagers (11) mit Gleitsitz im Gehäuse (1) geführt ist.

6. Schubstangenantrieb nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (2) bei der Verschie bung aus seiner durch die Tellerfederpakete (17 und 18) be stimmten Ruhelage in beiden Richtungen je einen Endschalter (28 bzw. 29) betätigt.

7. Schubstangenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Antriebsmotor (2) mit einer vom Last strom elektronisch gesteuerten Lastabschaltung ausgestattet ist.