DE8709224U1 - Linearantriebseinheit - Google Patents

Description

Linearantriebseinheit

Die Erfindung bezieht: sich auf eine Linearantriebseinheit mit einem Elektromotor, ggf. einem Untersetzungsgetriebe, einem Wandermutter-Gewindespindel-Trieb und einer linear verschiebbaren Abtriebsstange.

Derartige elektromechanische Linearantriebseinheiten sind bislang nur mit einer einzigen, auf einer Seite der Einheit herausgeführten Abtriebestange gebräuchlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearantriebseinheit der eingangs genannten Art mit zwei Abtriebsstangen verfügbar zu machen, was bei bestimmten Einsatzfällen insbesondere von den äußeren Raumbedingungen oder den bewältigbaren Hublängen her vorteilhaft ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Linearantriebseinheit erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß fluchtend mit der genannten ersten Abtriebsstange eine zweite Abtriebsstange mit zugeordneter zweiter Wandermutter vorgesehen ist, welche zweite Abtriebsstange auf der entgegengesetzten Seite wie die erste Abtriebsstange aus der Linearantriebseinheit herausführt, wobei entweder die Gewindespindel des genannten Wandermutter-Gewindespindel-Triebs zur zweiten Abtriebsstange verlängert ist und auch die zweite Wandermutter trägt oder fluchtend zu dem genannten ersten Wandermutter-Gewindespindel-Trieb ein zweiter Wandermutter-Gewindespindel-Trieb vorgesehen ist, dessen zweite Gewindespindel mit dem gleichen Antriebsteil wie die erste Gewindespindel verbunden ist.

Der Begriff "fluchtend" bedeutet nicht, daß die beiden Abtriebsstangen bzw. die beiden Wandermutter-Gewindespindel-Triebe gleiche Durchmesser aufweisen müßten; es soll viel-

mehr lediglich die Richtung der Längs-Mittelachsen bezeichnet werden.

Bei einer bestimmten Drehrichtung des Elektromotors können die beiden Abtriebsstangen entweder eine gleichsinnige oder eine gegensinnige Linearbewegung ausführen. Dies kann »an dadurch festlegen, daß man Wandermutter-Gewindespindel-Paarungen mit gegensinniger Richtung/ also einmal Linksgewinde und einmal Rechtsgewinde/ oder mit gleichsinniger Gewinderichtung vorsieht, vgl. Ansprüche 2 bis 5. Die Gewindesteigung braucht bei den beiden Gewindespindeln bzw. den beiden Gewindespindelbereichen nicht gleich groß zu sein, obwohl das in der Regel der Fall ist, so daß man auch Linearantriebseinheiten mit unterschiedlich schneller Linearbewegung der beiden Abtriebsstangen schaffen kann.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 6 bis 10 angegeben. Zu einigen dieser Anspruchsfegenstände werden nachfolgend noch weitere Ausführungen gemacht :

Die Maßnahmen des Anspruchs 7 erbringen eine sichere Abschaltung der Linearantriebseinheit in den beiden Endlagen der Abtriebsstangen. Da die Linearbewegungen der beiden Abtriebsetangen zwangsläufig miteinander gekoppelt sind, langt es, diese Abschaltung an einer der beiden Abtriebsstangen vorzusehen.. Die Ausbildung gemäß Anspruch 9 ist besonders platzsparend, was bei der erfindungsgemäßen Doppelabtriebseinheit von besonderer Bedeutung ist. Es kann auch ein mehrstufiges Planetengetriebe vorgesehen sein.

Die Ausbildung der Linearantriebseinheit kann derart sein, daß mit nur minimalen Änderungen wahlweise eine Abtriebsein-

heit mit Untersetzungsgetriebe oder ohne Untersetzungsgetriebe geliefert werden kann, wie bei der Besähreibung des nachfolgenden Ausführungsbeispiels noch deutlicher vor Augen geführt werden wird.

Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Längsschnitt durch eine Linearantriebseinheit.

Die gezeichnete Linearantriebseinheit 2 besitzt ein im wesentlichen zylindrisches, axial aus zwei Teilen zusammengesetztes Gehäuse 4, das an den Stirnseiten durch Abschlußdeckel 6 und 8 abgeschlocsen ist. Ein in der Zeichnung etwas rechts von der Mitte liegender axialer Bereich des Gehäuses 4, der etwa ein Viertel der Länge des Gehäuses 4 einnimmt, ist zur Unterbringung eines Elektromotors 10 genutzt, der im wesentlichen aus einem im Gehäuse 4 angeordneten, zylindrischen Stator 12 und einem innerhalb des Stators drehbaren Rotor 14 besteht. Der Rotor 14 ist auf einer hohlen Rotorwelle 16 befestigt, die sowohl nach rechts als auch nach links aus dem

Bereich des Stators 12 herausführt. I

In dem Gehäuse 4 sind mehrere scheibenartige Halterungsteile befestigt, die der Lagerung oder Halterung von Teilen in der Linearantriebseinheit 2 dienen und, soweit erforderlich, nachfolgend noch genauer besprochen werden. Rechts und links vom Stator 12 befindet sich jeweils ein derartiges Halterungsteil 18, in denen die Rotorwelle 16 drehbar gelagert ist.

Das linke Ende der Rotorwelle 16 ist mit Außenverzahnung versehen und bildet das Sonnenrad eines Planeten-Untersetzungsgetriebes 20, das insgesamt axial links neben dem Elektromotor 10 in dem Gehäuse 4 angeordnet ist. Der stillstehende Außenzahnkranz des Planetengetriebes 20 1st am Innenumfang des Gehäuse· oder einer entsprechenden axialen Verlängerung des einen Halterungsteile 18 vorgesehen. Der Abtrieb von dem Planetengetriebe 20 erfolgt über einen Planetenradtrager 22, der

If · · ♦ *

nach links weisend zu einem büchsenartigem Teil 23 verlängert ist. In einer axialen Bohrung des büchsenartigen Teils 23 sind, jeweils durch einen Querstift, das linke Ende einer von dort nach rechts ragenden, ersten Gewindespindel 24 und das rechte Ende einer von dort nach links ragenden, zweiten Gewindespindel 25 drehfest befestigt. Das büchsenartige Teil 23 und damit der Planetenradträger 22 ist mittels eines Wälzlagers in einem Halterungsteil 26 der grundsätzlich beschriebenen Art gelagert. Diese Lagerung dient zugleich der Lagerung der beiden Gewindespindeln 24, 25 an den genannten Enden.

Die erste Gewindespindel 24 erstreckt sich nach rechts durch die hohle Rotorwelle 16 bis nahe zum rechten Ende der Linearantriebseinheit 2. Auf der ersten Gewindespindel 24 befindet sich eine erste Wandermutter 28, die sich außen am Innenumfang der hohlen Rotorwelle 16 abstützt und in geeigneter Weise direkt oder indirekt über eine erste Abtriebsstange 30 gegen Verdrehen gesichert ist, aber in Linearrichtung in der Rotorwelle 16 verschieblich ist. Die erste Gewindespindel 24 und die erste Wandermutter 28 haben jeweils ein miteinander komplimentäres Trapezgewinde.

An der ersten Wandermutter 28 ist die erste Abtriebsstange 30 befestigt, die - radial betrachtet - zwischen der Rotorwelle 16 und der ersten Gewindespindel 24 angeordnet ist und - axial betrachtet - von der ersten Wandermutter 28 aus nach rechts durch die Linearantriebseinheit 2 hindurch und durch den rechten Gehäusedeckel 8 nach außen führt. Die erste Abtriebsstange 30 ist also hohl. Das rechte Ende der ersten Gewindespindel 24 ist in nicht näher gezeichneter Weise in der hohlen, ersten Abtriebsstange 30 gelagert.

Die erste Abtriebsstange 30 ist an ihrem linken Ende über die erste Wandermutter 28 gelagert und geht in ihrem rechten Endbereich durch zwei axial beabstandete Führungsbüchsen 3 2, von

denen eine in dem rechten Halterungsteil 1B die andere int rechten GehäusedeckeJL 8 angeordnet ist. Zwischen den beiden Fulirungsbuchsen ist eine Druck-Spiralfeder 34 angeordnet. Wenn die erste Abtriebsstange ganz nach links gefahren wird, drückt sie über einen Bund gegen das rechte Ende der rechten Führungsbüchse 32 und nimmt diese gegen die Kraft der Feder 34 nach links mit. Wenn die erste Abtriebsstange ganz nach rechts bewegt wird, drückt die erste Wandermutter 28 gegen das linke Ende der linken Führungsbüchse 32 und nimmt diese gegen die Kraft der Feder 34 nach rechts mit. Wenn eine der beiden Führungsbüchsen 32 in der beschriebenen Weise axial mitgenommen wird, betätigt sie einen in dem Gehäuse 4 befestigten Endschater 36, wodurch der Strom zu dem Elektromotor 10 unterbrochen wird.

Ganz analog wirkt die zweite Gewindespindel 25 mit einer zweiten Wandermu.ter 38 und einer daran befestigten, zweiten Abtriebsstange 40 zusammen, die durch den linken Gehäusedeckel 6 aus dem Gehäuse 4 herausgeführt ist. Zwischen dem Haiterungsteil 26 und dem linken Gehäusedeckel 6 erstreckt sich koaxial zur zweiten Abtriebsstange 40 ein Rohr 42, in dem sich die zweite Wandermutter 38 abstützt. Die ebenfalle hohle, zweite Abtriebsstange 40 ist im Gehäusedeckel 6 ein weiteres Mal abgestützt.

Beim Betrieb der Linearantriebseinheit 2 läuft also der Kraftfluß von dem Rotor 14 über die Rotorwelle 16 nach links zu dem Planetengetriebe 20, von dort über das Antriebsteil zu den beiden Gewindespindeln 24, 25, von dort über die jeweilige Wandermutter 28 bzw. 38 zu der jeweiligen Abtriebestange 30 bzw. 40. Die Gewindespindeln 24, 25 sind drehbar, aber axial festgelegt. Die beiden Wandermuttern 28, 33 bzw. die beiden Abtriebsstangen 30, 40 sind undrehbar gehalten, aber axial verschieblich.

Man sieht, daß statt der beiden Gewindespindeln 24, 25 auch eine einzige durchgehende, in dem Antriebsteil 23 drehfest befestigte Gewindespindel vorgesehen sein könnte. Wenn eine Linearantriebseinheit ohne Untersetzungsgetriebe gewünscht wird, kanr. man einfach das Planetengetriebe 20 weglassen, die Rotorwelle 16 weiter nach links verlängern und beispielsweise mittels eines Vielkeilprofils mit dem Antriebsteil 23 verbinden. Somit läßt sich mit minimalen Änderungen an Bauteilen wahlweise eine Linearantriebseinheit mit ocVr ohne Untersetzungsgetriebe verwirklichen.

Wenn beispielsweise die erste Gewindespindel 24 mit der ersten Wandermutter 28 ein Rechtsgewinde hat und die zweite Gewindespindel 25 mit der zweiten Wandermutter 38 ein Linksgewinde hat, dann hat man eine Linearantriebseinheit 2 vor sich, bei denen die beiden Gewindespindeln gegensinnig ausfahren und einfahren. Wenn man beispielsweise bei beiden Paarungen ein Rechtsgewinde vorsieht, bewegen sich die beiden Gewindespindeln gleichsinnig.

Auch für die linke Gewindespiriel-Wandermutter-Paarung ist vorzugsweise ein Trapezgewinde vorgesehen.

Claims (3)

KU1NKER SCHMITT-NILSOV·HIRSCfr..: * -1J · * O : ^&Egr; &Egr;&Pgr;&Kgr;&Mgr;&Eacgr;&Agr;&Ngr; «TENT ATTORNEYS K31723S/8ba 3.JuIi 1987 Josef Pradler, Konstruktionsbüro Neue Weilheimer Straße 14, 7312 Kirchheim/Teck Linearantriebseinheit

1. Linearantriebseinheit mit einem Elektromotor, gegebenenfalls ainem untersetzungsgetriebe, einem Wandermutter-Gewindespindel-Trieb und einer linear verschiebbaren Abtriebsstange, dadurch gekennzeichnet , daß fluchtend mit der genannten ersten Abtriebsstange (30) eine zweite Abtriebsstange (40) mit zugeordneter zweiter Wandermutter (38) vorgesehen ist, welche zweite Akbriebsstange (40) auf der entgegengesetzten Seite wie die erste Abtriebsstange (30) aus der Linearantriebseinheit (2) herausführt, wobei entweder die Gewindespindel des genannten Wandermutter-Gewindespinde-Triebs zur zweiten Abtriebsstange verlängert ist und auch die zweite Wandermutter trägt oder fluchtend zu dem genannten ersten Wandermutter-Gewindespindel-Trieb (24,28) ein zweiter Wandermutter-Gewindespindel-Trieb (25,38) vorgesehen ist, dessen zweite Gewindespindel (25) mit dem gleichen Antriebsteil (23) wie die erste Gewindespindel (24) verbunden ist.

2. Linearantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Gewindespindel zwei Bereiche mit gegensinniger Gewindesteigungsrichtung für die beiden Wandermuttern aufweist.

3. Linearantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gewindespindel (24;25) gegensinnige Gewindesteigungsrichtungen haben.

4. Linearantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Gewindespindel gleiche Gewindesteigungsrichtung für die beiden Wandermuttern aufweist.

5. Linearantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gewindespindel (24;25) gleiche Gewindesteigungsrichtung haben.

5. Linearantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1,3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsames Antriebsteil (23) der beiden Gewindespindeln ein buchsenartiges Teil vorgesehen ist, das an den einander zugewandten Enden der beiden Gewindespindeln (24;25) befestigt ist und mit dem Rotor des Elektromotors oder dem Abtriebsende des Untersetzungsgetriebe (20) verbunden ist.

7. Linearantriebseinheit nacn einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Abtriebestangen (30;40) durch zwei Führungsbüchsen (32) geht, die gegen Federkraft axial aufeinander zu verschieblich sind und jeweils bei Verschiebung mit einem den Elektromotor (10)

3 -

abschaltenden Schalter (36) in Eingriff kommen/ und daß die betreffende Abtriebsstange (30), gegebenenfalls ,

über Zwischenteile, in den Endlagen axial jeweils gegen ■'

eine der beiden Führungsbüchsen (32) drückt.

6. Linearantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse (4) .

9. Linearantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (14,16) des Elektromotors (10) hohl ist; daß die Gewindespindel oder eine der beiden Gewindespindeln (2v;25) koaxial durch den hohlen Rotor (14,16) verläuft; und daß eine der beiden Abtriebsstangen (30;40) zwischen dem Rotor (14,16) und der betreffenden Gewindespindel (24) sowie koaxial zu diesen durch den hohlen Rotor (14,16) verläuft.

10. Linearantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetengetriebe (20) als Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist.