DE4041479A1 - Elektromotorische einrichtung fuer die betaetigung von verstellbaren funktionsteilen und funktionsaggregaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Einrichtung für die Be­ tätigung von verstellbaren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten mit Elektromotor und Getriebe, die in oder an einem Einrichtungsge­ häuse angeordnet sind, wobei das Getriebe eine Abtriebswelle aufweist. Die Einrichtung ist für die verschiedensten Verwendungszwecke be­ stimmt und dient insbesondere als leicht steuerbarer Stelltrieb.

Bei der aus der Praxis bekannten Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht, ist das Getriebe ein übliches Stirnradgetriebe mit Über­ setzungsfunktion für eine Übersetzung ins Langsame. Dabei ist eine wahlweise manuelle Betätigung der verstellbaren Funktionsteile und Funktionsaggregate nur möglich, indem entweder die Antriebswelle des Elektromotors manuell gedreht wird, oder indem erst der Kraftschluß im oder am Getriebe mittels einer zusätzlich erforderlichen Kupplung aufgehoben wird und dann das verstellbare Funktionsteil direkt oder über den freigegebenen Teil des Getriebes manuell betätigt wird. Im ersten Fall ist eine nach Maßgabe der Getriebeübersetzung und in der Regel sehr hohe Zahl von kreisenden Betätigungsbewegungen notwendig, um das Funktionselement manuell in eine (entgegengesetzte) Endstellung zu bringen. Im zweiten Fall ist für eine wahlweise manuelle Bedienung eine komplizierte Kupplung erforderlich, zudem ist die Bedienung selbst kompliziert, da zunächst die Kupplung ausgekuppelt werden muß, dann die manuelle Betätigungsbewegung erfolgt und daraufhin gege­ benenfalls die Kupplung wieder eingekuppelt werden muß. Aufgrund der genannten Nachteile wird bei den soweit bekannten Einrichtungen in der Regel auf eine wahlweise manuelle Betätigung der Funktions­ teile bzw. Funktionsaggregate verzichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromotorische Ein­ richtung für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten zu schaffen, bei der die Betätigung der Funktions­ teile bzw. Funktionsaggregate wahlweise und auf eine einfache Weise manuell durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Einrichtung ge­ kennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

• a) das Getriebe ist ein Umlaufrädergetriebe mit Außenkranz, Planetenträger, Planetenrädern und Sonnenrad, wobei die Ab­ triebswelle an den Planetenträger angeschlossen ist und das Sonnenrad einen zylindrischen Fortsatz aufweist,
• b) es ist eine Bremseinrichtung vorgesehen, die einen zweiarmigen Hebel aufweist, der am Einrichtungsgehäuse gelagert und einerseits mit einem Bremshebelarm an den zylindrischen Fortsatz des Sonnenrades bremsend anlegbar ist sowie an­ dererseits einen Bremsbetätigungshebelarm aufweist,
• c) der Elektromotor besitzt auf seiner Welle eine Schnecke, die mit der Welle drehfest verbunden und auf der Welle axial verschiebbar ist und mit dem als Schneckenrad ausgebildeten Außenkranz des Umlaufrädergetriebes kämmt,

wobei der Bremsbetätigungshebelarm mit der Schnecke verbunden und bei deren axialer Verschiebung betätigbar sowie außerdem an eine Rückstellfederanordnung angeschlossen ist. Der Elektromotor ist zweck­ mäßigerweise mit unterschiedlicher Drehrichtung antreibbar, um die Betätigungsbewegung in der einen Richtung oder in der anderen Rich­ tung ausüben zu können.

Wird der Elektromotor eingeschaltet, so läuft er an und die Schnecke treibt den als Schneckenrad ausgeführten Außenkranz des Umlaufräder­ getriebes. Dabei setzt der Außenkranz dem Anlaufvorgang einen Wider­ stand entgegen, zum Beispiel aufgrund seines Trägheitsmoments. Dieser Widerstand einerseits und das Drehmoment des Elektromotors anderer­ seits bewirken eine axiale Verschiebung der Schnecke auf der Welle. Dadurch wird der Bremshebel gegen den Druck bzw. Zug der Rück­ stellfederanordnung mitgenommen. Im Zuge mit der axialen Verschiebung der Schnecke wird somit die Bremseinrichtung, die auf das Sonnenrad wirkt, betätigt. Da die Planetenräder einerseits mit dem Außenkranz des Sonnenrades und andererseits mit dem Innenkranz des Schnecken­ rades kämmen, und da nunmehr das Sonnenrad durch die Bremsein­ richtung drehfest festgehalten wird, wird das Drehmoment des Elektromotors auf den Planetenträger und damit auf die Abtriebswelle übertragen.

Bei der wahlweisen manuellen Betätigung durch Drehen des Sonnen­ rades findet die Umkehrung des beschriebenen Prinzips statt. Aufgrund des hohen Übersetzungsverhältnisses eines Antriebs mit Schnecke und Schneckenrad wird das Schneckenrad bzw. der Außenkranz des Umlauf­ rädergetriebes praktisch drehfest festgehalten. Damit wird das Drehmoment des Sonnenrades, das manuell aufgebracht wird, auf den Planetenträger und damit auf die Abtriebswelle übertragen.

Es versteht sich, daß es im Rahmen der Erfindung liegt, das Umlauf­ rädergetriebe hinsichtlich der Übersetzung den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Es versteht sich weiterhin, daß die Stellkraft der Rück­ stellfeder zweckmäßigerweise verstellbar ist, beispielsweise über ent­ sprechende Schrauben, die eine Vorspannung bewirken. Es liegt außer­ dem im Rahmen der Erfindung, zusätzlich zu dem Widerstand, den der Außenkranz dem Anlaufvorgang nach dem Einschalten des Elektromotors aufgrund seines Trägheitsmoments entgegensetzt, weitere Widerstände wirken zu lassen. Dies empfiehlt sich insbesondere, wenn das Träg­ heitsmoment des Außenkranzes sehr gering ist. Am zweckmäßigsten wird ein solcher zusätzlicher Widerstand durch Reibung bewirkt. Eine Reibung kann zum Beispiel durch geeignete Federelemente aufgebracht werden. Eine solche Reibungsfeder kann sowohl auf das Schneckenrad als auch auf das Sonnenrad bzw. dessen zylindrischen Fortsatz ein­ wirken.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann an das Sonnenrad ein Kurbelarm angeschlossen sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmige Brems­ hebel einen als Gabel ausgeführten Bremshebelarm aufweist, dessen Gabelarme einander gegenüberliegend an den zylindrischen Fortsatz des Sonnenrades anlegbar sind, daß der Bremsbetätigungshebelarm ebenfalls als Gabel ausgeführt ist und mit seinen Gabelarmen beid­ seits an die Schnecke angelegt ist und daß zwischen den Gabelarmen des Betätigungshebelarmes die Rückstellfederanordnung vorgesehen ist. Das Umlaufrädergetriebe kann einen geschlossenen Außenkranz auf­ weisen, wenn der Hub es für die Betätigung der Funktionsteile oder Funktionsaggregate verlangt. Wenn nur ein verhältnismäßig kleiner Hub erforderlich ist, kann das Umlaufgetriebe auch einen als Teilkranz ausgeführten Außenkranz aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Einrichtung für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen oder Funktionsaggregaten,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-D durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung E-E durch den Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 4 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform der Einrichtung.

Die in den Figuren dargestellte elektromotorische Einrichtung dient für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen oder Funktions­ aggregaten. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Elektromotor 1 und ein Getriebe 2. Der Elektromotor 1 und das Getriebe 2 sind in oder an einem Einrichtungsgehäuse 3 angeordnet. Das Getriebe 2 weist eine Abtriebswelle 4 auf.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß das Getriebe 2 ein Umlaufrädergetriebe mit Außen­ kranz 5, Planetenträger 6, Planetenrädern 7 und Sonnenrad 8 ist.

Die Abtriebswelle 4 ist an den Planetenträger 6 angeschlossen. Das Sonnenrad 8 weist einen zylindrischen Fortsatz 9 auf. Im übrigen ist eine besondere Bremseinrichtung 10 vorgesehen. Diese besteht aus einem zweiarmigen Bremshebel 11, der am Einrichtungsgehäuse 3 bei 12 gelagert und einerseits mit einem Bremshebelarm 13 an den zylin­ drischen Fortsatz 9 des Sonnenrades 8 bremsend anlegbar ist, der aber andererseits einen Bremsbetätigungshebelarm 14 aufweist. Der Elektromotor 1 besitzt auf seiner Welle 15 eine Schnecke 16, die mit der Welle 15 drehfest verbunden und auf der Welle 15 axial verschieb­ bar ist. Die Schnecke 16 kämmt mit dem als Schneckenrad ausgebildeten Außenkranz 5 des Umlaufrädergetriebes. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Bremsbetätigungshebelarm 14 mit der Schnecke 16 verbunden und bei deren axialer Verschiebung betätigbar sowie außerdem an eine Rückstellfederanordnung 17 angeschlossen ist. Die Funktion dieser Einrichtung ist weiter oben schon erläutert worden. Im Ausführungs­ beispiel ist an das Sonnenrad 8 ein Kurbelarm 18 angeschlossen.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist der zweiarmige Bremshebel 11 einen als Gabel ausge­ führten Bremshebelarm 13 auf, wobei die Gabelarme einander gegen­ überliegend an den zylindrischen Fortsatz 9 des Sonnenrades 8 anleg­ bar sind. Außerdem besitzt der Bremshebel 11 einen Bremsbetätigungs­ hebelarm 14, der ebenfalls als Gabel ausgeführt ist und mit seinen Gabelarmen beidseits an die Schnecke 16 angelegt ist. Zwischen den Gabelarmen des Bremsbetätigungshebelarmes 14 befindet sich die Rück­ stellfederanordnung 17, die außerdem am Gehäuse 3 festgelegt ist. Ihre Vorspannung kann einstellbar sein. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 sowie 2 und 3 weist das Umlaufrädergetriebe einen ge­ schlossenen Außenkranz 5 auf. Mit dieser Einrichtung kann ein be­ liebig großer Hub verwirklicht werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 besitzt das Umlaufrädergetriebe einen als Teilkranz ausgeführten Außenkranz 5. Das ist möglich, wenn nur ein kleiner Hub erforderlich ist.

Claims (6)

1. Elektromotorische Einrichtung für die Betätigung von verstellbaren Funktionsteilen und Funktionsaggregaten mit Elektromotor und Getriebe, die in oder an einem Einrichtungsgehäuse angeordnet sind, wobei das Getriebe eine Abtriebswelle aufweist, gekennzeichnet durch die Kombi­ nation der folgenden Merkmale:

• a) das Getriebe (2) ist ein Umlaufrädergetriebe mit Außenkranz (5), Planetenträger (6), Planetenrädern (7) und Sonnenrad (8), wobei die Abtriebswelle (4) an den Planetenträger (6) angeschlossen ist und das Sonnenrad (8) einen zylindrischen Fortsatz (9) aufweist,
• b) es ist eine Bremseinrichtung (10) vorgesehen, die einen zwei­ armigen Bremshebel (11) aufweist, der am Einrichtungsgehäuse (3) gelagert und einerseits mit einem Bremshebelarm (13) an den zylindrischen Fortsatz (9) des Sonnenrades (8) bremsend anlegbar ist sowie andererseits einen Bremsbetätigungshebel­ arm (14) aufweist,
• c) der Elektromotor (1) besitzt auf seiner Welle (15) eine Schnecke (16), die mit der Welle (15) drehfest verbunden und auf der Welle (15) axial verschiebbar ist und mit dem als Schneckenrad ausgebildeten Außenkranz (5) des Umlaufräder­ getriebes kämmt,

wobei der Bremsbetätigungshebelarm (14) mit der Schnecke (16) ver­ bunden und bei deren axialer Verschiebung betätigbar sowie außerdem an eine Rückstellfederanordnung (17) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Sonnenrad (8) ein Kurbelarm (18) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweiarmige Bremshebel (11) einen als Gabel ausge­ führten Bremshebelarm (13) aufweist, deren Gabelarme einander gegen­ überliegend an den zylindrischen Fortsatz (9) des Sonnenrades (8) anlegbar sind, daß der Bremsbetätigungshebelarm (14) ebenfalls als Gabel ausgeführt und mit seinen Gabelarmen beidseits an die Schnecke (16) angelegt ist und daß zwischen den Gabelarmen des Bremsbetäti­ gungshebelarmes (14) die Rückstellfederanordnung (17) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Umlaufrädergetriebe (5 bis 9) einen geschlossenen Außenkranz (5) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufrädergetriebe (5 bis 9) einen als Teilkranz ausgeführten Außen­ kranz (5) aufweist.