DE4215964C2 - Elektrisch arbeitender Schubantrieb - Google Patents
Elektrisch arbeitender SchubantriebInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch arbeitenden
Schubantrieb nach dem Oberbegriff des einzigen Patentanspru
ches. Ganz allgemein bezieht sich die Erfindung auf einen Me
chanismus zum Rückführen einer Schubstange, z. B. einer Welle,
eines elektrisch arbeitenden Schubantriebs in ihre Ausgangs
stellung, nachdem der Antrieb aktiviert worden war. Genauer ge
sagt handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen
elektrisch arbeitenden Schubantrieb mit einem Rahmen und einer
mit einer Schraubenmutter bewegungsgekoppelten Schubstange, wo
bei die Schraubenmutter auf einer von einem Motor drehangetrie
benen schraubenwelle eine relative Bewegung zu dem Rahmen aus
führt.
Sowohl aus der DE-PS 30 44 645 als auch aus der DE-PS 23 60 232
sind elektrisch arbeitende Schubantriebe bekannt, bei denen die
Schubstange mit einer Schraubenmutter bewegungsgekoppelt ist.
Diese Schraubenmutter bewegt sich auf einer von einem Motor an
getriebenen Schraubenwelle. Die Bewegungsrichtung verläuft re
lativ zu einem Rahmen, so daß der anzutreibende Körper eine li
neare Bewegung ausübt.
Wird dieser elektrisch arbeitende Schubantrieb nach einem vor
angegangen Betrieb erneut eingesetzt, so muß die Schubstange
manchmal ihre Bewegung von einer vorgegebenen Ausgangsposition
aus starten.
Da jedoch diese bekannten elektrisch arbeitenden Schubantriebe
nicht mit einem Rückstellmechanismus ausgestattet sind, der ein
Rückführen der Schubstange in eine Ausgangsposition ermöglicht,
muß die Rückstellung durch Umkehr der Drehrichtung der Schrau
benwelle bzw. ein zurückfahren der Schubstange erfolgen. Bei
einem weiteren gattungsgemäßen firmenintern, jedoch nicht
druckschriftlich bekannten elektrisch arbeitenden Schubantrieb
ist zum Rückführen der Schubstange eine von außen auf die
Schubstange wirkende Kraft vorgesehen, die von einer zusätzli
chen Einrichtung, bspw. einem Gewicht, einer pneumatischen Zy
linder-Kolben-Anordnung oder dgl., aufgebracht wird. Durch
diese Kraft wird dann die Schubstange zu einem der beiden Enden
der Bewegungsstrecke geschoben.
Da jedoch die zuvor beschriebenen elektrisch arbeitenden Schub
antriebe keinen originären Rückstellmechanismus aufweisen, der
ein Rückführen der Schubstange in die Ausgangsposition ermög
licht, sind die bekannten Schubantriebe unpraktisch bzw. im
Hinblick auf die zusätzliche Einrichtung, beispielsweise das
Gewicht oder die pneumatische Zylinder-Kolben-Anordnung zur
Ausübung einer äußeren Kraft auf die Schubstange, problema
tisch. Des weiteren ist es schwierig, eine Ausgangsposition in
mitten eines Arbeitshubes der Schubstange festzulegen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
einen elektrisch arbeitenden Schubantrieb anzugeben, bei dem
die zuvor genannten Probleme beseitigt sind.
Der erfindungsgemäße Schubantrieb löst die voran stehende Auf
gabe durch die Merkmale des einzigen Patentanspruches. Danach
weist der eingangs genannte, elektrisch arbeitende Schubantrieb
einen Rückstellmechanismus zum Rückstellen der Schubstange bei
Stillstand des Motors in ihre Ausgangsstellung auf, wobei der
Rückstellmechanismus mindestens ein längs der Schraubenwelle
bewegbares und mit der Schraubenmutter kontaktierbares Teil um
faßt. Des weiteren sind mindestens ein das Teil gegen die
Schraubenmutter drückender elastischer Körper, der durch die
Bewegung der Schraubenmutter zwischen dem Teil und dem Rahmen
zusammendrückbar ist, und mindestens ein am Rahmen vorgesehener
Anschlag zur Aufnahme bzw. zur Anlage des vom elastischen Kör
per an die Schraubenmutter angedrückten Teils bei Erreichen der
Ausgangsstellung vorgesehen.
Die Schubstange, beispielsweise eine Welle, ist auf bzw. an ei
ner Schraubenmutter angeordnet. Die Schraubenmutter wiederum
ist auf der von einem Motor angetriebenen Schraubenwelle ange
bracht und führt eine zum Rahmen relative Bewegung aus. Der
Rückstellmechanismus besitzt ein Bewegungsteil, welches sich
längs der Schraubenwelle bewegt und mit der Schraubenmutter
Kontakt herstellt. Der elastische Körper drückt das Bewegungs
teil gegen die Schraubenmutter. Der am Rahmen befestigte An
schlag legt die Ausgangsstellung fest und nimmt das von dem
elastischem Körper angedrückte bewegliche Teil auf.
Die Schraubenmutter wird auf der Schraubenwelle aufgrund deren
Drehbewegung bewegt, wodurch die Schubstange relativ zum Rahmen
vor und zurück geschoben wird. Dabei wird der elastische Körper
durch die Bewegung der Schraubenmutter zusammengedrückt.
Kommt der Motor nach einer vorgegebenen Vor- oder Rückbewegung
der Schubstange zum Stillstand, wird auf die Schraubenwelle
kein Antriebsmoment mehr übertragen. Die Schraubenwelle nimmt
dann eine Zustand ein, in dem sie eine Drehbewegung ausführen
kann.
Da der elastische Körper über das bewegbare Teil gegen die
Schraubenmutter drückt, wird diese so bewegt, daß sie sich auf
der Schraubenwelle zurückbewegt und ihrerseits dann der Schrau
benwelle eine Drehbewegung verleiht. Aufgrund dieser Axialbewe
gung der Schraubenmutter wird die Schubstange relativ zum Rah
men vor oder zurück bewegt. Zugleich wird das bewegbare Teil
zusammen mit der Schraubenmutter zurückgeführt.
Während dieses Rückführens stößt das bewegbare Teil an den in
der Ausgangsposition vorgesehenen Anschlag und beendet somit
die Rückführbewegung. Dadurch wird der Druck des elastischen
Körpers auf die Schraubenmutter kompensiert und die Rückstell
bewegung von Schraubenmutter und bewegbarem Teil ist beendet.
Die Schubstange ist also wieder in ihrer Ausgangsstellung.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie
genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei
terzubilden. Dazu ist einerseits auf den einzigen Pa
tentanspruch, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung ei
nes Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu
verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden
auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige
Figur in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines
elektrisch arbeitenden Schubantriebs mit einem Rückstellmecha
nismus zum Rückführen der Schubstange in ihre Ausgangsstellung.
Die einzige Figur zeigt einen elektrisch arbeitenden Schuban
trieb 10. Dieser umfaßt eine durch einen Motor 11 angetriebene
Schraubenwelle 12, eine Schraubenmutter 14, welche auf die
Welle 12 aufgeschraubt ist und nicht in der Lage ist, eine zum
Rahmen 13 relative Drehbewegung auszuführen. Weiterhin umfaßt
sie eine auf der Schraubenmutter 14 vorgesehene zylindrisch ge
formte Schubstange 15 und einen Rückstellmechanismus 30 zum
Rückführen der Schubstange 15 in die Ausgangsstellung. Die
Drehkraft des Motors 11 wird durch eine aus mehreren Zahnrädern
16, 17, 18 und 19 bestehende Untersetzungseinrichtung 20 auf
die Schraubenwelle 12 übertragen.
Eine Drehung der Schraubenmutter 14 relativ zum Rahmen 13 wird
durch mehrere, auf dem Rahmen 13 vorgesehene Wellen 31, 31 ver
hindert, indem diese sich durch zwei mit der Schraubenmutter 14
verbundene Ansätze 32 und 33 hindurch erstrecken.
Der Rückstellmechanismus 30 besteht aus den bewegbaren Teilen
34, 35, den Schraubenfedern (elastische Körper) 36, 37 und den
Anschlägen 38 und 39 zum Festlegen der Ausgangsposition.
Die Teile 34 und 35 sind beweglich auf den Wellen 31, welche
ein Drehen der Schraubenmutter 14 verhindern, angebracht und
zwar auf beiden Seiten der Ansätze 32 und 33.
Die Schraubenfedern 36, 37 sind ebenfalls auf den Wellen 31 an
gebracht und zwar einerseits zwischen der vorderen Seitenplatte
131 des Rahmens 13 und dem Teil 34, und andererseits zwischen
der unteren Seitenplatte 132 des Rahmens 13 und dem Teil 35.
Die Anschläge 38, 39 sind auf dem Rahmen 13 vorgesehen und die
Teile 34, 35 kommen mit deren äußeren Enden in Kontakt.
Aus der einzigen Figur ist ersichtlich, daß die oberen Enden
der Anschläge 38 und 39, die in unmittelbarer Nähe des Motors
11 gelegen sind, sich zwischen dem Motor 11 und dem Rahmen 13
befinden. Dies ergibt sich daraus, daß die Anschläge 38, 39,
die Welle 31, etc. direkt unterhalb des Motors 11 eingezeichnet
sind, um das Verständnis für die Zeichnung zu erleichtern.
Tatsächlich aber befinden sich die Anschläge 38, 39, die Welle
31, etc. an einer vom Motor 11 entfernten Stelle.
Die Funktion läßt sich wie folgt beschreiben. Nach dem Anlassen
des Motors 11 beginnt die Schraubenwelle 12 sich aufgrund der
Untersetzungseinrichtung 20 zu drehen, und die Schraubenmutter
14 bewegt sich auf der Schraubenwelle 12 in der durch den Pfeil
A angezeigten Richtung. Während sich die Schraubenmutter 14 be
wegt, rückt die Schubstange 15 vom Rahmen 13 aus nach vorne, um
auf einen hier nicht gezeigten Körper einzuwirken. Während dies
geschieht werden die Schraubenfedern 36 über die Bewegungsteile
34 durch die Schraubenmutter 14 zusammengedrückt. Dabei muß die
Antriebskraft des Motors 11 größer sein als der Widerstand der
Schraubenfedern 36, 37.
Wenn der Motor stoppt, nachdem die Schubstange 15 um eine be
stimmte Strecke nach vorne bewegt wurde, wird auf die Schrau
benwelle 12 kein Antriebsmoment mehr ausgeübt und diese kann
eine Drehbewegung ausführen.
Da die Schraubenfedern 36 über die Bewegungsteile 34 auf die
Schraubenmutter 14 eine elastische Kraft ausüben, wird diese
auf der Schraubenwelle 12 zurückbewegt. Dabei wird die Schrau
benwelle 12 in eine rückwärtige Drehbewegung versetzt. Gleich
zeitigwerden auch die Teile 34, 34 bewegt und zusammen mit der
Schraubenmutter 14 in die Ausgangsposition zurückgeführt.
Die Rückstellbewegung wird beendet wenn die Teile 34 gegen die
Anschläge 38 stoßen. Die elastische Kraft der Schraubenfedern
36 wirkt dann nicht mehr auf die Schraubenmutter 14 und diese
beendet die Rückstellbewegung zusammen mit den Teilen 34. Die
Schubstange 15 befindet sich dann wieder in ihrer Ausgangsstel
lung.
Der vorstehende Bewegungsablauf wird durchlaufen, wenn die
Schubstange 15 nach vorne bewegt wird. Soll die Schubstange 15
eine rückwärts gerichtete Bewegung ausführen, so werden die in
der Figur links gezeigten bewegbaren Teile 35, die Schraubenfe
dern 37 und die Anschläge 39 die Schubstange 15 in ähnlicher
Weise in ihre Ausgangsstellung zurückbewegen.
Mit dem zuvor erörterten Rückstellmechanismus kann die Schub
stange 15 auch dann in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt wer
den, wenn diese etwa in der Mitte des Rahmens 13 gelegen ist.
Dies ist auch-während einer Bewegung der Schubstange 15 relativ
zum Rahmen 13 nach vorne oder hinten möglich.
Obwohl die bewegbaren Teile 34, 35, die Schraubenfedern 36, 37
und die Anschläge 38, 39 des hier beschriebenen Rückstellmecha
nismus beidseitig vorhanden sind, ist es jedoch auch möglich
diese nur auf einer Seite vorzusehen. Wenn in einem solchen
Falle die genannten bewegbaren Teile, Schraubenfedern und An
schläge zum Beispiel nur auf der rechten Seite vorgesehen sind,
kann die Schubstange nach Beendigung der Vorwärtsbewegung in
ihre Stellung in der Mitte des Rahmens zurückbewegt werden.
Sind die genannten Teile, Schraubenfedern und Anschläge nur auf
der linken Seite vorgesehen, kann die Schubstange nach Beendi
gung der Rückwärtsbewegung ebenso in ihre Stellung in der Mitte
des Rahmens zurückbewegt werden.
Die Ausgangsposition kann selbstverständlich durch ein Ver
schieben der Anschläge 38 und 39 beliebig verändert werden.
Der Mechanismus zum Rückführen einer Schubstange in ihre Aus
gangsstellung ist vorteilhaft, da er im Innern eines elektrisch
arbeitenden Schubantriebs vorgesehen ist und somit jegliche zu
sätzliche Ausstattung, zum Beispiel Gewichte, pneumatische Zy
linder-Kolben-Anordnungen oder ähnliches, die bisher erforder
lich waren, entfällt.
Die eigentliche Ausgangsstellung kann während einer Bewegung
der Schubstange frei gewählt werden, indem man die Position des
jeweiligen Anschlages verändert.
Claims (1)
- Elektrisch arbeitender Schubantrieb (10) mit einem Rahmen (13) und einer mit einer Schraubenmutter (14) bewegungsgekoppelten Schubstange (15), wobei die Schraubenmutter (14) auf einer von einem Motor (11) drehangetriebenen Schraubenwelle (12) eine re lative Bewegung zu dem Rahmen (13) ausführt,
gekennzeichnet durch
einen Rückstellmechanismus (30) zum Rückstellen der Schubstange (15) bei Stillstand des Motors (11) in ihre Aus gangsstellung, wobei der Rückstellmechanismus (30) mindestens ein längs der Schraubenwelle (12) bewegbares und mit der Schraubenmutter (14) kontaktierbares Teil (34 und/oder 35) um faßt,
mindestens einen das Teil (34 und/oder 35) gegen die Schraubenmutter (14) drückenden elastischen Körper (36 und/oder 37), der durch die Bewegung der Schraubenmutter (14) zwischen dem Teil (34 und/oder 35) und dem Rahmen (13) zusammendrückbar ist, und
mindestens einen am Rahmen (13) vorgesehenen Anschlag (38 und/oder 39) zur Aufnahme bzw. zur Anlage des vom elasti schen Körper (36 und/oder 37) an die Schraubenmutter (14) ange drückten Teils (34 und/oder 35) bei Erreichen der Ausgangsstel lung.
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