DE3705528A1 - Linearantriebseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Linearantriebseinheit gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Linearantriebseinheit mit einer wenig bauaufwendigen, kraft­ abhängigen Abschaltung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Linearantriebseinheit erfindungsgemäß so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Eine kraftabhängige Abschaltung ist unabhängig von einer abtriebsstangepositionsabhängigen (End-)Abschaltung, so daß Endschalterverstellungen keinen Einfluß mehr haben und die Funktion einer Sicherheitsabschaltung auch im gesamten Be­ reich des Hubs der Abtriebsstange gegeben ist. Die kraftbe­ tätigte Abschaltung enthält in sich aber auch die Funktion der Endabschaltung, wenn man in den Endlagen der Abtriebs­ stange gegen einen entsprechenden Widerstand bzw. Anschlag fährt. Außerdem wirkt sich ein Rutschen, das bei gewissen Ausbildungen des Kraftflußweges zwischen dem Motor und der Abtriebsstange in Extremfällen theoretisch auftreten kann, nicht mehr nachteilig in einer Verstellung der Relation zwischen den Endschaltern und der Abtriebsstange aus, so daß unabhängig von einem etwaigen Durchrutschen eine prä­ zise Abschaltung gegeben ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Am Gegenstand des Anspruchs 2 ist besonders bemerkenswert, daß man mit einer einzigen Feder­ einheit eine kraftabhängige Abschaltung in zwei Richtungen verwirlichen kann.

Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand mehrer, zeichnerisch dargestellter Aus­ führungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Linearantriebseinheit erster Ausführungsform im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Linearantriebseinheit zweiter Ausführungsform im Längsschnitt;

Fig. 3a und 3b einen Umsetzungstrieb im Längsschnitt und im Querschnitt;

Fig. 4a und 4b eine Endabschaltung im Längsschnitt und im Querschnitt.

Die in Fig. 1 gezeichnete Linearantriebseinheit 52 be­ steht im wesentlichen aus einem außenzylindrischen Ge­ häuse 54 mit links daran befestigtem Befestigungsteil 56 und darin angeordnet einem Elektromotor 56 sowie einem dreistufigen Planeten-Untersetzungsgetriebe 60, aus einem Umsetzungstrieb 62 rechts neben dem Gehäuse 54, und einer Abtriebsstange 64 mit rechts daran be­ festigtem Befestigungsteil 66.

Das Gehäuse 54 besteht in erster Linie aus einem Rohr 68, an dem links das Befestigungsteil 56 und rechts eine Abschlußwand 70 in nachfolgend noch näher beschriebener Weise befestigt sind. In dem Rohr 68 ist, in der Zeichnung ein Stück links von der Mitte, der Wicklungen aufweisen­ de Stator 72 des Elektromotors 58 befestigt. Links und rechts von dem Stator 72 sind innen in dem Rohr 68 runde Halterungsteile 74 befestigt, die innen jeweils ein Ku­ gellager 76 zur Lagerung des Rotors 78 des Elektromotors 58 aufnehmen. Der Rotor 78 weist eine Hohlwelle 80 auf, de­ ren rechter Endbereich als Ritzel 82 verzahnt ist.

Das Ritzel 82 kämmt mit Planetenrädern 84, die wiederum außen mit einer stillstehenden Hohlradverzahnung 86 kämmen. Die Planetenräder 84 sind rotierbar auf einem seinerseits rotierbaren Planetenradträger 88 gelagert. Der rechte Endbereich dieses Planetenradträgers 88 ist als Ritzel verzahnt. Es schließen sich zwei weitere Pla­ netengetriebestufen an, die analog wie die zuvor be­ schriebene, erste Planetenstufe aufgebaut sind, wobei jedoch der dritte Planetenradträger 88 nach rechts aus dem Gehäuse 54 herausführend verlängert ist und so eine Antriebswelle 90 für einen Triebkörper bzw. eine Triebscheibe 92 bildet. Die Planetenräder 84 aller drei Planetenstufen kämmen außen mit der Hohlradverzahnung 86, die teils in einem axialen, nach rechts ragenden Fortsatz des rechten Halterungs­ teils 74 und teils in einem axial anschließenden, weite­ ren Halterungsteil 94 ausgebildet ist. Der erste und der zweite Planetenradträger sind auf einer weiter unten noch genauer zu beschreibenden Zwischenwelle 96 drehbar gela­ gert. Der dritte Planetenradträger 88 bzw. die Antriebs­ welle 90 ist in dem Halterungsteil 94 und der Abschluß­ wand 70 radial gleitgelagert, wobei ein Axialwälzlager zum Halterungsteil 94 zwischengesetzt ist.

Auf dem rechten Ende der Antriebswelle 90 ist die Trieb­ scheibe 92 drehfest und axial gehalten angeordnet. Die Triebscheibe 92 befindet sich axial rechts benachbart der Abschlußwand 70 und stützt sich mittels eines Axial­ kugellagers 98 gegen die Abschlußwand 70 ab. Der Außen­ durchmesser der Triebscheibe 92 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Rohrs 68 und weist dort ein Gewinde 100 mit halbkreisförmig-konvexem Gewindegangprofil auf. Das Außengewinde 100 der Triebscheibe 92 kämmt mit einem passenden Innengewinde 102 am Innenumfang eines Hohlbe­ reichs 104 der Abtriebsstange 64. Das Innengewinde 102 erstreckt sich nahezu über die gesamt Länge des Hohlbe­ reichs 104, und der Hohlbereich 104 nimmt, beginnend von links, nahezu die gesamte Länge der Abtriebsstange 64 ein. Rechts schließt sich lediglich noch das Befesti­ gungsteil 66 an. Das Innengewinde 102 ist dadurch her­ gestellt, daß in ein innen mit einem Feingewinde ver­ sehenes Stahlrohr 106 im wesentlichen hohlzylindrisch Kunststoff 108 innen, gleich mit der Formgebung des In­ nengewindes 102, eingespritzt worden ist. Das beschriebe­ ne Feingewinde hält das Kunststoffteil 108, insbesondere axial. Als zusätzliche Sicherung könnten noch radiale Madenschrauben oder Stifte vorgesehen sein. Am linken Ende des Hohlbereichs 104 ist ein Kunststoffring 110 eingeschraubt und gesichert, der mit seinem Innendurch­ messer auf dem Außenumfang des Gehäuserohrs 68 in Axial­ richtung gleiten kann. Der Ring 110 kann erforderlichen­ falls innen eine gesonderte Dichtung aufweisen.

In dem gezeichneten, ganz zusammengefahrenen Zustand der Linearantriebseinheit 52 befindet sich der Ring 110 etwa am linken Ende des Gehäuses 54. Die Abtriebsstange 64 kann relativ zu dem Gehäuse 54 herausgefahren werden, bis der Ring 110 bis dicht an die Triebscheibe 92 gewan­ dert ist. Somit ist der Hub der Linearantriebseinheit 52 nur wenig kleiner als die Länge des Stahlrohrs 106.

Die bereits kurz angesprochene Zwischenwelle 96 ist mit ihrem rechten Endbereich in einer entsprechenden, nach links offenen, zentralen Sackbohrung 112 der Antriebs­ welle 90 aufgenommen und drehfest festgelegt. Die Zwi­ schenwelle 96 erstreckt sich nach links durch das Untersetzungsgetriebe 60 und die Hohlwelle 80 des Elektro­ motors 58. Der linke Endbereich der Zwischenwelle 96 ist mit einem Gewinde 114 versehen, auf dem eine Wandermutter 116 bei Drehung der Zwischenwelle 96 axial wandert. Die Wandermutter 116 ist in dem linken Halterungsteil 74 drehfest aber axial verschieblich abgestützt. Die Wan­ dermutter 116 weist außen zwei Schaltnocken 118 auf, die jeweils mit einem an dem linken Halterungsteil 74 be­ festigten Endschalter 120 zusammenwirken. Auf diese Wei­ se wird der Elektromotor 58 sowohl bei Erreichung des gänzlich zusammengefahrenen Zustands als auch bei Er­ reichung des gänzlich auseinandergefahrenen Zustands der Linearantriebseinheit 52 abgeschaltet.

Das linke Befestigungsteil 56 in Gestalt eines Be­ festigungsauges ist dadurch am linken Ende des Gehäuses 54 befestigt, daß von außen her in Axialrichtung Schrau­ ben 120 in einen außenkonischen Innenring 122 geschraubt sind und daß zwischen dem Innenring 122 und dem Befesti­ gungsteil 56 ein innen komplementär konischer, geschlitzter Zwischen­ ring 124 zwischengeschaltet ist, der durch Anziehen der Schrauben 120 radial nach außen gegen den Endbereich des Rohrs 68 gedrückt wird. Kräfte in Abziehrichtung des Befestigungsteils 56 führen infolgedessen zu einer Erhöhung der Klemmkraft des Zwischenrings 124 im Gehäuse­ rohr 68. Am rechten Ende des Gehäuses 54 ist die Ab­ schlußwand 70 in ganz analoger Weise an dem Gehäuserohr 68 befestigt, wobei das weitere Halterungsteil 94 als Innenring für die Schrauben dient.

Das rechte Befestigungsteil 66 könnte man in analoger Weise rechts am Stahlrohr 106 der Abtriebsstange 64 be­ festigen. Es ist jedoch eine Alternative gezeichnet, bei der das Befestigungsteil 66 an den rechten Endbe­ reich des Stahlrohrs 106 angespritzt ist, und zwar ein­ stückig mit dem Kunststoff-Gewindeteil 108. Das rechte Befestigungsteil 66 besteht also aus Kunststoff, wobei ein metallischer Zugankerbügel mit eingespritzt sein kann.

Ferner erkennt man in der Triebscheibe 92 axial durch­ gehende Durchtrittskanäle 126. Zwischen dem Innenumfang des Kunststoff-Gewindeteils 108 und dem Außenumfang des Gehäuserohrs 68 besteht ein Raum, der Fett enthält. Wenn die Abtriebsstange 64, ausgehend von dem gezeich­ neten Zustand, nach rechts ausgefahren wird, verklei­ nert sich dieser Raum wegen Verkürzung der axialen Länge, und enthaltenes Fett kann durch die Durchtrittskanäle 126 auf den sich gleichzeitig vergrößernden Raum rechts von der Triebscheibe 92 und innerhalb des Hohlraums 104 der Abtriebsstange 64 gelangen. Beim Zusammenfahren der Linearantriebseinheit 52 erfolgt diese Fettverdrängung in umgekehrter Richtung. Die Triebscheibe 92 hat eine auf die mögliche Linearkraft der Linearantriebseinheit 52 abgestimmte, axiale Breite.

Wenn der Elektromotor 58 eingeschaltet wird, treibt seine Rotorwelle 80 in das dreistufige Planeten-Unter­ setzungsgetriebe 60. Von dort erfolgt der drehende Kraft­ fluß über die Antriebswelle 90 zur rotierende Trieb­ scheibe 92, die sich mit wesentlich geringerer Drehzahl als der Elektromotor 58 dreht. Am Eingriff der Gewinde 100 und 102 erfolgt die Umsetzung von der rotierenden Bewegung der Triebscheibe 92 in die lineare Bewegung der Abtriebsstange 64. Der Hohlbereich 104 der Abtriebsstan­ ge 64 hat einen großen Durchmesser und greift mit einem - vom Ausmaß des Auseinanderfahrens der Linearantriebs­ einheit 52 abhängigen - Teil seiner Länge über das Ge­ häuse 54 und stützt sich an seinem offenen Ende auf dem Außenumfang des Gehäuses 54 ab.

Wenn man eine Linearantriebseinheit 52 mit größerem Hub wünscht, kann man das Gehäuserohr 68 durch axiales An­ setzen eines Gehäuseverlängerungsrohrs verlängern, bei­ spielsweise mittels eines Schraubzwischenrings, wobei das Befestigungsteil 56 selbstverständlich dann am freien Ende des Gehäuseverlängerungsrohrs anzubringen ist. Der Hohlbereich 104 der Abtriebsstange 64 kann dann entspre­ chend länger sein.

Die in Fig. 2 gezeichnete Linearantriebseinheit 52 be­ steht im wesentlichen aus einem außenzylindrischen Gehäu­ se 54 mit darin angeordnet einem Elektromotor 58 sowie einem dreistufigen Planeten-Untersetzungsgetriebe 60, aus einem ersten Umsetzungstrieb 62 rechts neben dem Gehäuse 54, einem zweiten Umsetzungstrieb 64 a links neben dem Ge­ häuse 54, einer ersten Abtriebsstange 64 mit rechts daran befestigtem Befestigungsteil 66 und einer zweiten Ab­ triebsstange 64 a mit links daran befestigtem Befestigungs­ teil 66 a.

Das Gehäuse 54 besteht in erster Linie aus einem Rohr 68, das mittels eines Schraubzwischenrings 69 axial aus zwei Rohrteilen zusammengesetzt ist und an dem rechts und links jeweils eine Abschlußwand 70 bzw. 70 a in nachfol­ gend noch näher beschriebener Weise befestigt ist. In dem Rohr 68 ist, in der Zeichnung ein Stück rechts von der Mitte, der Wicklungen aufweisende Stator 72 des Elektromotors 58 befestigt. Links und rechts von dem Stator 72 sind innen in dem Rohr 68 runde Halterungs­ teile 74 befestigt, die innen jeweils ein Kugellager 76 zur Lagerung des Rotors 78 des Elektromotors 58 aufneh­ men. Der Rotor 78 weist eine Hohlwelle 80 auf, deren rechter Endbereich als Ritzel 82 verzahnt ist.

Das Ritzel 82 kämmt mit Planetenrädern 84, die wiederum außen mit einer stillstehenden Hohlradverzahnung 86 käm­ men. Die Planetenräder 84 sind rotierbar auf einem sei­ nerseits rotierbaren Planetenradträger 88 gelagert. Der rechte Endbereich dieses Planetenradträgers 88 ist als Ritzel verzahnt. Es schließen sich zwei weitere Planeten­ getriebestufen an, die analog wie die zuvor beschriebe­ ne, erste Planetenstufe aufgebaut sind, wobei jedoch der dritte Planetenradträger 88 nach rechts aus dem Gehäuse 54 herausführend verlängert ist und so eine Antriebswel­ le 90 für eine Triebscheibe 92 bildet. Die Planentenrä­ der 84 aller drei Planetenstufen kämmen außen mit der Hohl­ radverzahnung 86, die teils in einem axialen, nach rechts ragenden Fortsatz des rechten Halterungsteils 74 und teils in einem axial anschließenden, weiteren Halterungsteil 94 ausgebildet ist. Der erste und der zweite Planetenradträ­ ger sind auf einer weiter unten noch genauer zu beschrei­ benden Zwischenwelle 96 drehbar gelagert. Der dritte Pla­ netenradträger 88 bzw. die Antriebswelle 90 ist in dem Halterungsteil 94 und der rechten Abschlußwand 70 radial gleitgelagert, wobei ein Axialwälzlager zum Halterungsteil 94 zwischengesetzt ist.

Auf dem rechten Ende der Antriebswelle 90 ist die rechte Triebscheibe 92 drehfest und axial gehalten angeordnet. Die Triebscheibe 92 befindet sich axial rechts benachbart der rechten Abschlußwand 70 und stützt sich mittels eines Axialkugellagers 98 gegen die Abschlußwand 70 ab. Der Außendurchmesser der Triebscheibe 92 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Rohrs 68 und weist dort ein Ge­ winde 100 mit halbkreisförmigkonvexem Gewindegangprofil auf. Das Außengewinde 100 der Triebscheibe 92 kämmt mit einem passenden Innengewinde 102 am Innenumfang eines Hohlbe­ reichs 104 der Abtriebsstange 64. Das Innengewinde 102 erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge des Hohlbe­ reichs 104, und der Hohlbereich 104 nimmt, beginnend von links, nahezu die gesamte Länge der Abtriebsstange 64 ein. Rechts schließt sich lediglich noch das Befestigungs­ teil 66 an. Das Innengewinde 102 ist dadurch hergestellt, daß in ein innen mit einem Feingewinde versehenes Stahl­ rohr 106 im wesentlichen hohlzylindrisch Kunststoff 108 innen, gleich mit der Formgebung des Innengewindes 102, eingespritzt worden ist. Das beschriebene Feingewinde hält das Kunststoffteil 108, insbesondere axial. Als zusätzli­ che Sicherung könnten noch radiale Madenschrauben oder Stifte vorgesehen sein. Am linken Ende des Hohlbereichs 104 ist ein erster Kunststoffring 110 eingeschraubt und gesichert, der mit seinem Innendurchmesser auf dem Außen­ umfang des Gehäuserohrs 68 in Axialrichtung gleiten kann. Der Ring 110 kann erforderlichenfalls innen eine geson­ derte Dichtung aufweisen.

Die linke bzw. zweite Abtriebsstange 64 a und der linke bzw. zweite Umsetzungstrieb 62 a sind spiegelbildlich ganz entsprechend aufgebaut, mit Ausnahme des weiter unten beschriebenen Antriebs der zweiten Triebscheibe 92 a.

In dem gezeichneten, ganz zusammengefahrenen Zustand der Linearantriebseinheit 52 befinden sich die Ringe 110, 110 a fast in der Mitte des Gehäuses 54. Die Abtriebsstangen 64, 64 a können relativ zu dem Gehäuse 54 nach rechts bzw. links herausgefahren werden, bis die Ringe 110, 110 a bis dicht an die Triebscheiben 92, 92 a gewandert sind. Somit ist der Hub der Linearantriebseinheit 52 nur wenig klei­ ner als die Summe der Längen der Stahlrohre 106, 106 a.

Die bereits kurz angesprochene Zwischenwelle 96 ist mit ihrem rechten Endbereich in einer entsprechenden, nach links offenen, zentralen Sackbohrung 112 der Antriebs­ welle 90 aufgenommen und drehfest festgelegt. Die Zwi­ schenwelle 96 erstreckt sich nach links durch das Unter­ setzungsgetriebe 60 und die Hohlwelle 60 des Elektromotors 58. Ein Teilbereich der Zwischenwelle 96 links von dem linken Halterungsteil 74 ist mit einem Gewinde 114 ver­ sehen, auf dem zwei Wandermuttern 116 jeweils mit einem Endschalter 120 bei Drehung der Zwischenwelle 96 axial wandern. Die Endschalter 120 sind gegen Verdrehen ge­ sichert aber axial verschieblich in dem Gehäuse 54 abge­ stützt und stoßen in den Endstellungen gegen das linke Halterungsteil 74 bzw. einen weiter unten noch genauer beschriebenen linken Innenring 122 a am linken Endbereich des Gehäuses 54. Auf diese Weise wird der Elektromotor 58 sowohl bei Erreichung des gänzlich zusammengefahrenen Zustands als auch bei Erreichung des gänzlich ausein­ andergefahrenen Zustands der Linearantriebseinheit 52 abgeschaltet.

Die linke Abschlußwand 70 a ist dadurch am linken Ende des Gehäuses 54 befestigt, daß von außen her in Axial­ richtung Schrauben 120 a in den außenkonischen, linken Innenring 122 a geschraubt sind und daß zwischen dem Innenring 122 a und der Abschlußwand 70 a ein innen komplementär konischer, geschlitzter linker Zwischenring 124 a zwi­ schengeschaltet ist, der durch Anziehen der Schrauben 120 a radial nach außen gegen den linken Endbereich des Rohrs 68 gedrückt wird. Am rechten Ende des Gehäu­ ses 54 ist die rechte Abschlußwand 70 in ganz analoger Weise an dem Gehäuserohr 68 befestigt.

Die Zwischenwelle 96 durchsetzt den linken Innenring 122 a und die linke Abschlußwand 70 a, in der sie mit einem Wälzlager gelagert ist. Auf dem linken Endbereich der Zwischenwelle 96 ist die zweite Triebscheibe 92 a befestigt, analog wie die erste Triebscheibe 92 auf der Antriebswelle 90.

Die jeweils als Befestigungsauge ausgebildeten Befesti­ gungsteile 66, 66 a sind an den rechten Endbereich des rechten Stahlrohrs 106 bzw. den linken Endbereich des linken Stahlrohrs 106 a angespritzt und zwar ein­ stückig jeweils mit dem Kunststoff-Gewindeteil 108, 108 a. Die Befestigungsteile 66, 66 a bestehen also aus Kunststoff, wobei jeweils ein metallischer Zuganker­ bügel mit eingespritzt sein kann.

Ferner erkennt man in der Triebscheibe 92 axial durch­ gehende Durchtrittskanäle 126. Zwischen dem Innenum­ fang des Kunststoff-Gewindeteils 108 und dem Außenum­ fang des Gehäuserohrs 68 besteht ein Raum, der Fett enthält. Wenn die Abtriebsstange 64, ausgehend von dem gezeichneten Zustand, nach rechts ausgefahren wird, ver­ kleinert sich dieser Raum wegen Verkürzung der axialen Länge, und enthaltenes Fett kann durch die Durchtritts­ kanäle 126 in den sich gleichzeitig vergrößernden Raum rechts von der Triebscheibe 92 und innerhalb des Hohlraums 104 der Abtriebsstange 64 gelangen. Beim Zusammenfahren der Linearantriebseinheit 52 erfolgt diese Fettverdrängung in umgekehrter Richtung. Die Triebscheibe 92 hat eine auf die mögliche Linearkraft der Linearantriebseinheit 52 abgestimmte, axiale Breite. Für die zweite Triebscheibe 92 a mit Durchtrittskanälen 126 a gilt entsprechendes.

Wenn der Elektromotor 58 eingeschaltet wird, treibt seine Rotorwelle 80 in das dreistufige Planeten-Unter­ setzungsgetriebe 60. Von dort erfolgt der drehende Kraftfluß über die Antriebswelle 90 zur rotierenden Triebscheibe 92, die sich mit wesentlich geringerer Drehzahl als der Elektromotor 58 dreht. Von der Antriebs­ welle 90 verläuft die Hälfte des drehenden Kraftflusses über die Zwischenwelle 96 zu der zweiten Triebscheibe 92 a. Am Eingriff der Gewinde 100 und 102 erfolgt je­ weils die Umsetzung von der rotierenden Bewegung der Triebscheiben 92, 92 a in die lineare Bewegung der jeweili­ gen Abtriebsstange 64, 64 a. Der Hohlbereich 104 der jeweiligen Abtriebsstange 64 bzw. 64 a hat einen großen Durchmesser und greift mit einem - vom Ausmaß des Auseinanderfahrens der Linearantriebseinheit 52 ab­ hängigen - Teil seiner Länge über das Gehäuse 54 und stützt sich an seinem offenen Ende auf dem Außenumfang des Gehäuses 54 ab.

Die Linearantriebseinheit wird durch ein nicht einge­ zeichnetes, mittiges Befestigungsteil, das an dem Ge­ häuse 54 befestigt ist, an einer Basis befestigt.

In den Fig. 1 und 2 war ein besonders unkomplizier­ ter Umsetzungstrieb 62 gezeichnet worden. Fig. 3 zeigt einen bevorzugten, komplizierter aufgebauten Umsetzungs­ trieb, den man sich an die Stelle des in den Fig. 1 und 2 eingezeichneten Umsetzungstrieb gesetzt vorstel­ len kann. Elektromotor 58 und Untersetzungsgetriebe 60 sind nur schematisch angedeutet. Die aus dem Unterset­ zungsgetriebe 60 herausgeführte Antriebswelle 90 trägt drehfest einen Triebkörper 92, der im wesentlichen aus einem Mittelteil 150, einem axial links vorgesetzten Ring 152 und einem axial rechts vorgesetzten Ring 154 besteht. Das Mittelteil 150 und der rechte Ring 154 sind durch eine auf das Ende der Antriebswelle 90 geschraub­ te Mutter 156 nach links gegen eine Schulter der An­ triebswelle 90 gespannt. Der linke Ring 152 stützt sich nach links gegen das Axiallager 98 ab, das sich seinerseits nach links gegen die Abschlußwand 70 ab­ stützt. Durch axiale Stifte 158 sind die Teile 150, 152, 154 gegen gegenseitiges Verdrehen gesichert.

Der Außenumfang des Mittelteils 150 ist mit einer Rinnen­ profilierung 160 in Form eines sechsgängigen Linksge­ windes versehen. Die beiden Ringe 152, 154 sind an ihrem Außenumfang mit einer stirnradartigen Verzahnung 162 versehen, wobei der Teilkreis des Gewindes 160 und die Teilkreise der Verzahnungen 162 miteinander überein­ stimmen.

Zwischen einer Innenprofilierung 164 in Form eines sechsgängigen Rechtsgewindes des Hohlbereichs der Ab­ triebsstange 64 und den Triebkörper 150 sind längs eines kreisförmigen Umfangs verteilt insgesamt zwölf Umlaufkörper 166 angeordnet, die jeweils mit ihren axialen Enden in zwei Ringen 168 gelagert sind. Die Ringe 168 haben jeweils einen kreisförmigen Innenvor­ sprung 170, der zur axialen Lagefixierung der Ringe 168 zwischen den Lagerringen des Axiallagers 98 bzw. in einer kreisförmigen Außennut zwischen der Mutter 156 und einer weiteren, vorgeschraubten Mutter 156′, die beide jeweils außen rund sind, läuft. Die Umlauf­ körper 166 sind am Außenumfang jeweils für die gesamte axiale Länge mit einer Rinnenprofilierung 172 in Form eines eingängigen Rechtsgewindes versehen. Die Umlauf­ körper 166 sind jeweils in ihren beiden axialen Endbe­ reichen mit einer stirnradartigen Verzahnung 174 ver­ sehen, die einfach zusätzlich zu dem Gewinde einge­ arbeitet ist. Die Teilkreise des Gewindes 172 und der Verzahnungen 174 stimmen überein. Die Verzahnungen 174 kämmen mit den Verzahnungen 162 der Ringe 152, 154. Radial außen ist das Gewinde 172 mit dem Gewinde 164 der Abtriebsstange 64 in Eingriff. Radial innen ist der mittlere Bereich des Gewindes 172 mit dem Gewinde 160 des Mittelteils 150 in Eingriff. Die Umlaufkörper 166 haben einen Teilkreisdurchmesser, der ein Sechstel des Teilkreisdurchmessers des Triebkörpers 92 beträgt. Somit drehen sich bei Drehung des Triebkörpers 92 die Umlaufkörper 166 mit einer Drehzahl um die eigene Achse 176, die das Sechsfache der Drehzahl des Triebkörpers 92 beträgt. Da zwischen den Umlaufkörpern 166 und dem Triebkörper 92 ein Eingriff zwischen einem eingängigen Rechtsgewinde und einem sechsgängigen Linksgewinde be­ steht, bleiben die Umlaufkörper 166 bei Drehung des Triebkörpers 92 und Drehung der Umlaufkörper 166 um ihre eigene Achse und Herumwandern der Achsen 176 der Triebkörper 166 sozusagen als Planeten um den Trieb­ körper 92 axial an ihrer Stelle. Infolge der Drehung der Umlaufkörper 166 wird auf die Abtriebsstange 64 eine axiale Linearantriebskraft ausgeübt. Alle gegen­ seitigen Eingriffe zwischen dem Triebkörper 92, den Umlaufkörpern 166 und dem Gewinde 164 der Abtriebs­ stange 64 sind abrollender statt gleitender Natur und finden im wesentlichen punktförmig bzw. bei den Ver­ zahnungen linienförmig statt. Die axiale Breite des Triebkörpers 92 und der Umlaufkörper 166 kann auf die auftretenden Belastungen abgestellt werden.

Fig. 4 zeigt eine kraftabhängige Abschaltung 180 einer Linearantriebseinheit, die man sich eingebaut am axial linken Ende der in Fig. 1 dargestellten Linearantriebs­ einheit vorstellen kann, und zwar zusätzlich zu oder statt der dort vorhandenen, positionsabhängigen End­ abschaltung.

Von einer kreisförmigen Abschlußwand 182 des Gehäuses 54 führen vier umfangsmäßig verteilte, axiale Schrauben 184 in einen außenkonischen Innenring 186. Ein innen komplimentär konischer, geschlitzter Zwischenring 188 ist links stirnseitig durch einen Seeger-Ring 190 im Gehäuse 54 nach links gehalten. Durch Anziehen der Schrauben 184 wird der Zwischenring 188 nach außen ge­ drückt und zwischen dem Innenring 186 und dem Gehäuse 54 mit hoher Vorspannung festgeklemmt. In die Abschluß­ wand 182 ist im inneren Bereich eine Büchse 192 aus Bronze eingesetzt, die eine sechseckige, durchgehende Öffnung 194 in ihrem Zentrum aufweist. Die Büchse 192 ist durch axiale Schrauben 196 an der Abschlußwand 182 befestigt.

Ein Befestigungsteil 198, das in seinem axial linken Endbereich ein Anschlußauge 200 aufweist, hat rechts von dem Anschlußauge einen Bereich 202 mit sechseckigem Querschnitt, der passend durch die sechseckige Öffnung 194 der Büchse 192 geführt ist. Daran schließt sich rechts mit einer Schulter 204 ein zylindrischer Bereich 206 des Befestigungsteils 198 mit etwas kleinerem Außen­ durchmesser an. Rechts davon schließt sich ein Gewinde­ bereich 208 an, auf den eine außen runde Mutter 210 aufgeschraubt ist. Der runde Außenumfang der Mutter 210 ist in einer entsprechenden Innenbohrung des Zwischen­ rings 286 gleitend aufgenommen. Der Zwischenring 186 weist an seinem Innenumfang eine nach links weisende Schulter 214 auf.

Es ist eine Federeinheit 216 in Form eines vorgespannten Tellerfederpakets vorgesehen, die sich im gezeichneten Ruhezustand der Lineareinheit rechts radial außen an der Schulter 214 des Zwischenrings 186, rechts radial weiter innen an der linken Stirnfläche 212 der Mutter 210, links radial innen an der Schulter 204 des Befestigungsteils 198 und links radial weiter außen an der Büchse 192 ab­ stützt. Somit bilden die Elemente 204 und 212 Schultern des Befestigungsteils 198 und die Elemente 214 und 192 dem Gehäuse 54 zugeordnete Widerlager.

Auf einem zylindrischen, axial nach rechts ragenden Fortsatz 218 des Befestigungsteils 198 ist ein Betätigungs­ teil 220 befestigt, das einen nach links ragenden, hohl­ zylindrischen Fortsatz 222 zur Befestigung auf dem Fortsatz 218 hat und rechts davon im wesentlichen die Gestalt einer aufrecht stehenden Rechteckplatte hat, deren Ebene rechtwinklig zur Längsachse des Befestigungsteils 198 und der Linearantriebseinheit ist. Ein Stück links von der Platte 224 befindet sich ein erster Mikroschal­ ter 226, und ein Stück rechts von der Platte 224 befin­ det sich ein zweiter Mikroschalter 228. Die axialen Positionen der Mikroschalter 226, 228 können durch Ein­ stellspindeln 230, die axial durch den Zwischenring 186 und die Abschlußwand 182 nach außen führen, eingestellt werden.

Wenn die Linearantriebseinheit Zugkräfte liefert, die somit das Befestigungsteil 198 nach links aus dem Gehäuse 54 herauszuziehen versuchen, drückt sich die Federeinheit 216 zwischen der Mutter 210 und der Büchse 192 zusammen, wobei der sechseckige Bereich 202 des Befestigungsteils 198 in der Öffnung 194 axial wandert und der Außenumfang der Mutter 210 in der entsprechenden Bohrung des Zwischenrings 186 axial wandert. Wenn diese Zusammendrückung einen vorbestimmten Wert erreicht hat, gelangt die Platte 224 des Betätigungs­ teils 220 gegen den ersten Mikroschalter 226 und schaltet den Antriebsmotor der Linearantriebseinheit ab.

Wenn hingegen die Linearantriebseinheit Druckkräfte liefert, die somit das Befestigungsteil 198 in Fig. 4 nach rechts zu verschieben trachten, wird die Federein­ heit 216 zwischen der Schulter 204 des Befestigungsteils 198 und der Schulter 214 des Zwischenrings 186 zunehmend zusammengedrückt, wobei wiederum der sechseckige Bereich 202 und die Mutter 210 axial wandern, wie vorstehend beschrieben, allerdings nach rechts. Wenn diese Ver­ schiebung einen vorbestinmten Wert erreicht hat, ge­ langt die rechte Oberfläche der Platte 224 gegen den zweiten Mikroschalter 228, wodurch der Antriebsmotor der Linearantriebseinheit abgeschaltet wird.

Die Verdrehung der Muttern 156 (Fig. 3) und 210 kann beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeugs erfolgen, das in stirnseitige, axiale, nicht eingezeichnete Bohrungen der jeweiligen Mutter greift.

Es wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Linearan­ triebseinheit 52 hohe Linearkräfte liefert, die Verbindung zwischen dem Haltering 94 und dem Gehäuse 54 sowie zwischen dem linken Befestigungsteil 56 und dem Gehäuse 54 hohe Belastungen übertragen müssen, und zwar nicht nur in Zug­ richtung und in Druckrichtung, sondern auch in Form von Reaktionsdrehmomenten, da das Gehäuse 54 die Hohlverzahnung des Planeten-Untersetzungsgetriebes 60 trägt. Insbesondere an diesen Stellen stellen die beschriebenen Konusringklem­ mungen eine besondere geeignete Verbindungsart dar. Ähn­ liches gilt für die Befestigung der Abschlußwand 182 an dem Gehäuse 54 (vgl. Fig. 4), da das Befestigungsteils 198 über die Sechskantöffnung 194 und den Sechskantabschnitt 202 verdrehfest im Gehäuse 54 gehalten ist bzw. das mit seinem Befestigungsauge 200 an einem äußeren Teil befestigte Befestigungsteil 198 über den Sechskantabschnitt 202 und die Sechskantöffnung 194 und die beschriebene Konusringklemmung das gesamte Gehäuse 54 gegen Verdrehen um dessen Längsachse festlegt.

Claims (4)

1. Linearantriebseinheit (52) mit einem Gehäuse (54), in dem ein Antriebsmotor (58) untergebracht ist, einer linear antreibbaren Abtriebsstange (64), einem mit dem Motor (58) und der Abtriebsstange (64) in Antriebsver­ bindung stehenden Umsetzungstrieb (62), der Rotationsbe­ wegung in Linearbewegung der Abtriebsstange (64) umsetzt, und gegebenenfalls einem Untersetzungsgetriebe (60) zwischen dem Motor (58) und dem Umsetzungstrieb (62), dadurch gekennzeichnet, daß an einem Axialende der Linearantriebseinheit (52) ein Befestigungsteils (198) vorgesehen ist, das relativ zu dem Gehäuse (54) undrehbar gehalten ist und axial verschiebbar durch eine Stirnwandöffnung (194) in das Innere der Linear­ antriebseinheit (52) führt; daß eine Federeinheit (216) zwischen einer an dem Befestigungsteil (198) gebildeten Schulter (212) und einem Widerlager (192) in der Linear­ antriebseinheit (52) vorgesehen ist; und daß das Befesti­ gungsteil (198) mit einem Betätigungsteil (220) versehen ist, das mindestens einen Schalter (226; 228) bei genügend großer Verschiebung des Befestigungsteils (198) in der Stirnwandöffnung (194) betätigt.

2. Linearantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Axial-Ausweichbewegungsrichtungen des Be­ festigungsteils (198) eine Federeinheit (216) vorgesehen ist, die sich auf der der Schulter (212) entgegengesetzten Seite radial innen gegen eine weitere Schulter (204) des Befestigungsteils (198) und radial weiter außen gegen das Widerlager (192) abstützt und sich radial außerhalb der ersten Schulter (212) gegen ein weiteres Widerlager (214) abstützt.

3. Linearantriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (198) mittels eines unrunden Abschnitts (202), der die komplimentär unrunde Stirnwand­ öffnung (194) durchsetzt, undrehbar gehalten ist.

4. Linearantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (182, 192) durch Konusringklemmung an dem Gehäuse (54) gehalten ist.