WO2010091768A1 - Spindelhubmotor - Google Patents

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WO2010091768A1
WO2010091768A1 PCT/EP2010/000224 EP2010000224W WO2010091768A1 WO 2010091768 A1 WO2010091768 A1 WO 2010091768A1 EP 2010000224 W EP2010000224 W EP 2010000224W WO 2010091768 A1 WO2010091768 A1 WO 2010091768A1
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WO
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Prior art keywords
switch
spindelhubmotor
switches
spindle
push
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/000224
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Barthelt
Original Assignee
Hans-Peter Barthelt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans-Peter Barthelt filed Critical Hans-Peter Barthelt
Publication of WO2010091768A1 publication Critical patent/WO2010091768A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F3/00—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads
    • B66F3/08—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads screw operated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G7/00—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons
    • A61G7/002—Beds specially adapted for nursing; Devices for lifting patients or disabled persons having adjustable mattress frame
    • A61G7/018—Control or drive mechanisms

Definitions

  • spindle lifting motors For example, for adjusting reclining frame sections of hospital and nursing beds, so-called spindle lifting motors are used.
  • These Spindelhubmotoren usually have a worm gear, wherein the worm is driven by a permanent-magnet DC motor.
  • the worm sits on the armature shaft of the motor.
  • the associated worm wheel is non-rotatably mounted on a screw spindle.
  • the screw spindle is flying on the end with the worm wheel stored.
  • two deep groove ball bearings are used, which sit on both sides of the worm wheel in the engine or transmission housing.
  • an outer protective tube is provided which is provided at the end remote from the transmission with a guide bush.
  • microswitch limit switch which are usually designed as a commercial switch. About the break contact lines of this scarf - the motor current flows.
  • the switches are bridged with diodes, so that even when the switch is open, the engine with the opposite direction of rotation can be restarted. Only the limit position can be detected with these motors, because in the end positions the motor current is forcibly switched off. By measuring the ohmic resistance at the motor terminals it can be decided which end contact has opened, because then in the opposite direction the diode is permeable.
  • a potentiometer For detecting intermediate positions, a potentiometer is provided, whose wiper is connected to the spindle nut. With such an arrangement, the position of the spindle nut can be detected practically at any point via the change in the voltage divider ratio.
  • a disadvantage of these arrangements is the need to calibrate the potentiometer and the fact that the potentiometer ages with respect to its electrical values. When aging, other position values are automatically simulated. In addition, the position detection depends on the supply voltage for the potentiometer. Fluctuations at this point also simulate other positions.
  • the spindle lifting motor according to the invention can have the design from the basic structure, as explained in detail above.
  • the Spindelhubmotor invention includes a drive motor, a gear and a screw, which is kinematically coupled to the transmission, so that the drive motor can set the screw in either revolutions.
  • a spindle nut secured against rotation is seated on the screw spindle.
  • On the spindle nut is a switching cam assembly and next to the path of movement of the spindle nut a chain of push buttons or momentary switches is arranged.
  • Each of these tactile or momentary switches which are designed as a normally closed contact switch, has a switch plunger. The switch plunger protrudes into the path of movement the switching cam assembly on the spindle nut.
  • the switches are electrically connected in series, which can be determined at the switch contacts of the switch at the end, whether one of the intermediate switch is actuated, or whether all switches are unconfirmed. In the event that all switches are unconfirmed, there is a continuous electrical connection through all of the push buttons. If the circuit is interrupted even if only one of the push-button switches, the power line is interrupted via the series switches of the switches.
  • the distances between adjacent switch tappets are smaller than the effective length of the switch cam assembly such that always at least one switch tappet is actuated as long as the switch cam assembly actuates at least one of the switch tappets.
  • the electrical connection is interrupted via the series of keyswitches, i.
  • the push-buttons are connected to each other in terms of Boolean algebra via an AND operation.
  • the switching cam assembly may in the simplest case have a straight slide which is parallel to the axis of the screw.
  • the slideway can transition at least one end into a ramp which runs obliquely with respect to the axis of the screw spud.
  • the length of the slideway can be 5% to 30% larger than the largest distance between the adjacent switch tossels.
  • the keyswitches may be formed by so-called microscaniters, i. of small jumpswitches, which have a working and a resting contact.
  • Such switches can be subject to a small hysteresis, which is insignificant for the operating principle. The switching hysteresis only results in a slight variation in the detection of the position, depending on whether the last switch of the chain is switched off or on.
  • the key switches can be arranged without gaps or at a distance from each other. If they are arranged completely, a very short spindle nut becomes possible. This requires an increased number of switches. If, however, the distance between them is greater than zero, the number of required switches is reduced and a longer cam track is required.
  • a limit switch can also be provided at one end of the stroke of the spindle nut, via which the current is looped to drive the motor.
  • the cam arrangement for actuating the position detection push-buttons can also simultaneously serve to actuate the limit switch.
  • the Spindelhubmotor may have a protective tube in which the screw is at least partially, i. it cantilevers into the protective tube.
  • the push-buttons can be located in the protective tube.
  • the protective tube may have a guide bushing at its end remote from the gearbox.
  • the spindle nut may be connected to a lifting tube which receives the inactive part of the screw spindle.
  • the lifting tube can be telescopically displaceable in the protective tube.
  • the chain of push buttons may be located at the distal or at the proximal end of the protective tube. At which end the arrangement takes place is a question of error consideration in the relevant system. Since each of the switches can fail, it can be ensured by appropriate choice of the chain that the system fails to the safe side, should one of the switches no longer turn on. Moreover, further developments of the invention are the subject of dependent claims.
  • Fig. 1 shows a Spindelhubmotor in a side view, partially broken or with dashed inner parts shown.
  • Fig. 2 shows a section of the Spindelhubmotor of FIG. 1 illustrating the switch chain for detecting the position of the spindle nut, simpler in terms of appearance.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a Spindelhubmotor 1.
  • the Spindelhubmotor 1 has Motor housing 2, a transmission housing 3, a protective or guide tube 4 and a lifting tube 5 on.
  • the motor housing 2 which is fixed to the transmission housing 3, as shown, there is a permanent-magnet DC motor whose armature shaft can be seen at 6.
  • two ball bearings 9 and 11 are provided, which are arranged in corresponding bearing seats in the transmission housing 3.
  • a threaded spindle 12 passes, which simultaneously represents an axis.
  • the threaded spindle 12 protrudes to the right freely projecting into the protective tube. 4
  • a fastening tab 13 is provided which is arranged axially in extension of the screw 12.
  • a spindle nut 14 which is connected via a not further illustrated threaded extension with the lifting tube 5 runs. In this way, the spindle nut 14 tensile and compressive forces are transmitted to the lifting tube 5. But it is also a coupling possible, which allows only a push operation. In this case, the connection thread on the spindle nut 14 is missing.
  • the spindle nut 14 is rotationally secured in the protective tube 4 by means not further shown and guided longitudinally displaceable. This will cause a rotational movement of Screw 12 is converted into an axial movement of the spindle nut 14.
  • the lifting tube 5 is provided at its free end with a clevis 15 to be articulated accordingly.
  • a guide bushing 16 is provided, which is formed in a cover 17, which is fastened on the end remote from the gear housing 3 end of the protective tube 4.
  • switches 19a to 19g are constructed equal to each other and each have a switch plunger 21 which projects in the direction of the screw 12.
  • This switch pusher 21 is mounted in a known manner m the respective switch housing 22. Inside the switch housing 22 there is a movable contact 23 actuated by the switch pusher and at least one fixed contact 24. By means of known measures not illustrated, the movable contact 23 is biased towards the contact pitch with the fixed contact 24. In this position, the switch pusher 21 is advanced maximum. Upon impressing the Wennerströmeis 21, the contact is interrupted.
  • the movable and the fixed contact are each connected via a connecting lug 25 and 26 to the outside.
  • the switches 19 are all the same with each other, so that no further explanation is necessary.
  • Fig. 2 the electrical connection between the switches 19 is explained schematically. From the contact lug 25 of the switch 19a, a line 26 leads to a connection socket 27. A further connection line 28 leads from the contact lug 26 of the switch 19g to a further connection socket 29.
  • the switches 19b to 19f therebetween are electrically connected in series with the switches 19a and 19b. That the fixed contact of the switch 19a is connected to the movable contact 23 of the switch 19b and so on until finally the fixed contact of the switch 19f is connected to the movable contact of the switch 19g.
  • the electrical connection between the terminals 27 and 29 is present only when all the switches 19 are in their rest position, i. the switch-on position are. If only one switch is in the open position, the electrical connection between the terminals 27 and 29 is interrupted.
  • a cam assembly 31 having a slide 32 and two start-up ramps 33 and 34.
  • the spindle nut 14 is guided in the protective tube 4 such that the slide track 32 cooperate with the switch tappets 21, which are arranged along a straight chain, which runs parallel to the axis of the screw 12.
  • the ramps 33 and 34 are provided so that the concerned switch plunger 21 can be gradually moved to its actuated position.
  • the drive motor is set in motion, which leads to a corresponding rotation of the screw 12, the spindle nut 14, based on Fig. 2, moves from left to right.
  • the ramp 34 comes into contact with the plunger 21 of the switch 19a.
  • the plunger 21 is moved along the ramp 34 and at the same time m the switch housing 22 is printed. As a result, the switch contact opens and the electrical connection between the terminals 27 and 29 is interrupted.
  • the slide 32 has such a length, so that with respect to the movement just described, the switch 19a remains actuated, at least until the switch 19b has opened.
  • Fig. 2 shows a position in which the spindle nut 14 has the switches 19e and 19f operated because the spindle nut 14 has now reached quite a long stroke end.
  • the drive motor is turned on in the opposite direction of rotation, the spindle nut 14 moves from right to left.
  • the electrical connection between the terminals 27 and 29 will remain interrupted until the ramp 34 has left the switch plunger 21 during the movement to the left, so that it can return to the advanced rest position as long as due to the described movement play. From this position, the electrical connection between the terminals 27 and 29 remains in the further movement of the spindle nut 14 to the left.
  • the ramp 33 is functionally equivalent to the ramp 34 and is intended to ensure that when the switch is moved to the left, the switch plungers 31 are gradually actuated.
  • the switches are lined up next to each other gapless. But it is also possible to arrange the switches at a distance. In this case, the length of the slide 32 must be dimensioned so that always at least one switch 19 is actuated when the spindle nut 14 is in the region of the chain of the switches 14. Otherwise, a situation would be simulated in which the spindle nut 14 is left of the chain of switches 19.
  • a switch 36 is mentioned, which is similar to the structure of the switches 19 and the right of the chain of switches 19 next to the cap 17 is located.
  • This switch 36 serves as a limit switch.
  • the motor current flows via this switch.
  • the two contacts of the switch 36 are bridged by a diode 37. This ensures that the motor in a further displacement movement of the spindle nut 14 to the right, based on Fig. 2, the motor current is turned off because the switch 36 opens.
  • the motor can be started in the opposite direction, because the diode 37, in spite of the open switch 36 in the opposite direction, allows power to the motor.
  • a Spindelhubmotor has, in addition to the screw in the range of movement of a switching cam assembly which is fixed to the spindle nut, a chain of switches.
  • the distance between the switches is selected such that the cam arrangement always brings at least one switch m to the off state when the switching cam arrangement is in the area of the switches. In this way it can be determined from the outside, whether the spindle nut is in the area of the switch or outside.

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Abstract

Ein Spindelhubmotor weist neben der Schraubspindel im Bewegungsbereich einer Schaltnockenanordnung, die an der Spindelmutter befestigt ist, eine Kette von Schaltern auf. Der Abstand der Schalter ist so gewählt, dass die Nockenanordnung immer wenigstens einen Schalter in den Aus -Zustand bringt, wenn die Schaltnockenanordnung im Bereich der Schalter ist. Auf diese Weise kann von außen festgestellt werden, ob sich die Spindelmutter im Bereich der Schalter befindet oder außerhalb.

Description

Spindelhubmotor
Beispielsweise zum Verstellen von Liegerahmenabschnit- ten von Krankenhaus- und Pflegebetten werden so genannte Spindelhubmotoren verwendet . Diese Spindelhubmotoren weisen üblicherweise ein Schneckengetriebe auf, wobei die Schnecke über einen permanent erregten Gleichstrommotor angetrieben wird. Die Schnecke sitzt auf der Ankerwelle des Motors. Das zugehörige Schneckenrad sitzt drehfest auf einer Schraubspindel . Die Schraubspindel ist fliegend nur an dem Ende mit dem Schneckenrad gelagert. Hierzu werden zwei Rillenkugel- lager verwendet, die beidseits des Schneckenrads in dem Motor bzw. Getriebegehäuse sitzen.
Auf der Schraubspindel läuft eine Spindelmutter, die über einen Gewindeansatz mit einem Hubrohr gekuppelt ist. Entsprechend der Ausschubbewegung taucht die Schraubspindel mehr oder weniger tief in das Hubrohr ein.
Zur Führung des Hubrohrs ist ein äußeres Schutzrohr vorgesehen, das an dem vom Getriebe abliegenden Ende mit einer Führungsbüchse versehen ist .
Innerhalb des Schutzrohres sitzen am Hubende der Spindelmutter jeweils zwei als Mikroschalter ausgeführte Endschalter, die üblicherweise als handelsübliche Umschalter ausgeführt sind. Über die Ruhekontaktstrecken dieser Schal - ter fließt der Motorstrom. Außerdem sind die Schalter mit Dioden überbrückt, so dass auch bei geöffnetem Schalter der Motor mit der entgegengesetzten Drehrichtung wieder in Gang gesetzt werden kann. Mit diesen Motoren kann jeweils nur die Endlage erfasst werden, weil in den Endlagen der Motorstrom zwangsläufig abgeschaltet wird. Durch Messen des ohmschen Widerstands an den Motorklemmen kann entschieden werden, welcher Endkontakt geöffnet hat, weil dann in der entgegengesetzten Richtung die Diode durchlässig ist.
In der Zwischenstellung mit geschlossenen Kontakten wird unabhängig von der Polarität immer der Innenwiderstand des Ankers gemessen, was anzeigt, dass sich die Spindelmutter im Zwischenbereich befindet.
Zum Erfassen von Zwischenstellungen ist ein Potentio- mecer vorgesehen, dessen Schleifer mit der Spindelmutter verbunden ist. Mit einer solchen Anordnung ist über die Veränderung des Spannungsteilerverhältnisses die Position der Spindelmutter praktisch an jeder Stelle erfassbar.
Nachteilig bei diesen Anordnungen ist die Notwendigkeit, dass das Potentiometer kalibriert werden muss und der Umstand, dass das Potentiometer hinsichtlich seiner elektrischen Werte altert. Beim Altern werden automatisch andere Positionswerte simuliert. Darüber hinaus ist die Positionserkennung von der speisenden Spannung für das Potentiometer abhängig. Schwankungen an dieser Stelle simulieren ebenfalls andere Positionen.
Schließlich ist der Aufwand zum Auswerten einer solchen Positionserkennung sehr aufwändig. Der Aufwand ist unverhältnismäßig groß, wenn es nur darum geht festzustellen, ob sich die Spindelmutter diesseits oder jenseits einer bestimmten vorbestimmten Stelle befindet.
Ein einfacher Schaltkontakt an der betreffenden Stelle reicht nicht aus, denn mit diesem Schaltkontakt könnte nur festgestellt werden, dass sich die Spindelmutter an der Schalterstelle befindet. Wenn der Schalter jedoch unbetätigt ist, lässt sich nicht herausfinden, ob die Spindelmutter rechts oder links von dem Schalter steht.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung einen Spindelhubmotor zu schaffen, bei dem feststellbar ist, ob sich die Spindelmutter diesseits oder jenseits einer vorbestimmten Position befindet, und zwar in digitaler Weise ohne die Verwendung von Potentiometern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Spindelhubmotor mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst .
Der erfindungsgemäße Spindelhubmotor kann vom Grundaufbau her die Ausgestaltung aufweisen, wie sie eingangs ausführlich erläutert ist. Der erfindungsgemäße Spindelhubmotor enthält einen Antriebsmotor, ein Getriebe und eine Schraubspindel, die mit dem Getriebe kinematisch gekuppelt ist, damit der Antriebsmotor die Schraubspindel wahlweise in Umdrehungen versetzten kann. Auf der Schraubspindel sitzt, wie oben erläutert, eine Spindelmutter, die gegen Mitdrehen gesichert ist. An der Spindelmutter befindet sich eine Schaltnockenanordnung und neben dem Bewegungsweg der Spindelmutter ist eine Kette von Tastschaltern oder Momentschaltern angeordnet. Jeder dieser Tast- oder Momentschalter, die als Ruhekontaktschalter ausgebildet sind, weist einen Schalterstößel auf. Der Schalterstößel ragt in den Bewegungsweg der Schaltnockenanordnung an der Spindelmutter. Die Schalter sind elektrisch in Reihe geschaltet, wodurch an den Schaltkontakten der am Ende befindlichen Schalter festgestellt werden kann, ob einer der dazwischen liegenden Schalter betätigt ist, oder ob sämtliche Schalter unbetätigt sind. Im Falle dass sämtliche Schalter unbetätigt sind, gibt es eine durchgehende elektrische Verbindung durch sämtliche Tast- schalter. Ist auch bei nur einem der Tastschalter der Stromkreis unterbrochen, ist die Stromleitung über die Serienschalter der Schalter unterbrochen.
Die Abstände zwischen benachbarten Schalterstößeln sind kleiner als die effektive Länge der Schaltnockenanordnung derart, dass immer wenigstens ein Schalterstößel betätigt ist, solange die Schaltnockenanordnung wenigstens einen der Schalterstößel betätigt. Dadurch ist die elektrische Verbindung über die Reihe von Tastschaltern unterbrochen, d.h. mit anderen Worten, die Tastschalter sind, ausgedrückt in Boolscher Algebra, über eine UND-Verknüpfung miteinander verbunden .
Erst wenn der Schaltnocken keinen der Schalterstößel mehr betätigt, ist der Stromkreis über die Schalter geschlossen. Auf diese Weise kann leicht festgestellt werden, ob sich die Spindelmutter im Bereich der Tastschalter befindet oder außerhalb. Es ist eine digitale JA-NEIN-Entschei- dung möglich. Die Anordnung erfordert keine Kallibrierung und zeigt auch keine Spannungsabhängigkeit oder Alterung. Entweder wird wenigstens einer der Schalterstößel betätigt, dann befindet sich die Spindelmutter jenseits einer vorbestimmten Position. Dieser Stromleitungszustand bleibt über den beliebig langen Weg ab dieser Position bis zum Ende der Kette von Schaltern bestehen. Die Schaltnockenanordnung kann im einfachsten Falle eine gerade Gleitbahn aufweisen, die parallel zu der Achse der Schraubspindel verläuft .
Die Gleitbahn kann an wenigstens einem Ende in eine Rampe übergehen, die schräg gegenüber der Achse der Schraub- spmdel verlauft.
Die Lange der Gleitbahn kann um 5% bis 30% größer sein als der größte Abstand zwischen den benachbarten Schalters- toßeln. Durch Variation der Länge der Gleitbahn ist es möglich am Ende der Kette von Tastschaltern die Länge feinfühliger zu justieren, so dass auch Bruchteile der Länge von Tastschaltern als Hub definierbar sind.
Im einfachsten Falle können die Tastschalter von so yenannuen Mikroscnaitern gebildet sein, d.h. von kleinen Sprungschaltern, die einen Arbeits- und einen Ruhekontakt aufweisen. Solche Schalter können mit einer kleinen Hysterese behaftet sein, die für das Funktionsprinzip jedoch unbedeutend ist. Die Schalthysterese führt lediglich zu einer geringfügigen Schwankung des Erkennens der Position, je nachdem ob der letzte Schalter der Kette aus- oder eingeschaltet wird.
Die Tastschalter können lückenlos oder mit Abstand voneinander angeordnet sein. Wenn sie lückenlos angeordnet sind, wird eine sehr kurze Spindelmutter möglich. Dafür ist eine erhöhte Anzahl von Schaltern erforderlich. Wenn hingegen der Abstand untereinander größer null ist, reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Schalter und es ist eine längere Nockenbahn nötig.
_ C _ Bei dem erfindungsgemäßen Spindelhubmotor kann an einem Ende des Hubs der Spindelmutter auch ein Endschalter vorgesehen sein, über den der Strom zum Antrieb des Motors geschleift ist.
Die Nockenanordnung zum Betätigen der Tastschalter für die Positionserkennung kann auch gleichzeitig zum Betätigen des Endschalters dienen.
Der Spindelhubmotor kann ein Schutzrohr aufweisen, in dem sich die Schraubspindel zumindest zum Teil befindet, d.h. sie kragt frei in das Schutzrohr hinein.
Die Tastschalter können sich in dem Schutzrohr befinden .
Das Schutzrohr kann an seinem von dem Getriebe abliegenden Ende eine Führungsbuchse aufweisen.
Die Spindelmutter kann mit einem Hubrohr verbunden sein, das den inaktiven Teil der Schraubspindel aufnimmt.
Das Hubrohr kann in dem Schutzrohr teleskopisch verschiebbar sein.
Die Kette von Tastschaltern kann an dem distalen oder an dem proximalen Ende des Schutzrohrs angeordnet sein. An welchem Ende jeweils die Anordnung erfolgt, ist eine Frage der Fehlerbetrachtung im betreffenden System. Da jeder der Schalter versagen kann, kann durch entsprechende Wahl der Kette sichergestellt werden, dass das System zur sicheren Seite ausfällt, sollte einer der Schalter nicht mehr einschalten . Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.
Die nachfolgende Figurenbeschreibung erläutert Aspekte zum Verständnis der Erfindung. Weitere, nicht beschriebene Details kann der Fachmann in der gewohnten Weise den Figuren entnehmen, die insoweit die Figurenbeschreibung ergänzen. Es ist klar, dass eine Reihe von Abwandlungen und Kombinationen möglich sind.
Die nachfolgenden Figuren sind nicht unbedingt maßstäblich. Zur Veranschaulichung von Details können möglicherweise bestimmte Bereiche übertrieben groß dargestellt sein. Darüber hinaus sind die Zeichnungen plakativ vereinfacht und enthalten nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail. Die Begriffe "oben" und "unten" bzw. "links" bzw. "rechts" beziehen sich auf die Darstellung in der Figur, wenn nichts anderes angegeben ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Spindelhubmotor in einer Seitenansicht, teilweise aufgebrochen bzw. mit gestrichelt dargestellten inneren Teilen.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Spindelhubmotor nach Fig. 1 unter Veranschaulichung der Schalterkette zur Erfassung der Position der Spindelmutter, plakativ vereinfacht.
Fig. 1 zeigt in einer schematisierten Seitenansicht einen Spindelhubmotor 1. Der Spindelhubmotor 1 weist ein Motorgehäuse 2, ein Getriebegehäuse 3, ein Schutz- oder Führungsrohr 4 sowie ein Hubrohr 5 auf. In dem Motorgehäuse 2, das an dem Getriebegehäuse 3, wie gezeigt, befestigt ist, befindet sich ein permanent erregter Gleichstrommotor, dessen Ankerwelle bei 6 zu erkennen ist.
In dem Getriebegehäuse 2 befindet sich ein einstufiges Schneckengetriebe 7 mit einem Schneckenrad 8 und einer auf der Ankerwelle 6 sitzenden Schnecke, die wegen der abgebrochenen Darstellung nicht zu erkennen ist . Zur Lagerung des Schneckenrades 8 sind zwei Kugellager 9 und 11 vorhanden, die in entsprechenden Lagersitzen in dem Getriebegehäuse 3 angeordnet sind. Durch die Kugellager 9 und 11 sowie das zwischen diesen sandwichartig angeordnete Schneckenrad 8 führt eine Gewindespindel 12 hindurch, die gleichzeitig eine Achse darstellt. Die Gewindespindel 12 ragt nach rechts frei auskragend in das Schutzrohr 4.
Auf der vom Schutzrohr 4 abliegenden Seite des Getriebegehäuses 3 eine Befestigungslasche 13 vorgesehen, die axial in Verlängerung der Schraubspindel 12 angeordnet ist.
Auf der Schraubspindel 12 läuft eine Spindelmutter 14, die über einen nicht weiter veranschaulichten Gewindeansatz mit dem Hubrohr 5 verbunden ist . Auf diese Weise kann die Spindelmutter 14 Zug- und Druckkräfte auf das Hubrohr 5 übertragen werden. Es ist aber auch eine Kopplung möglich, die nur einen Schubbetrieb zulässt . In diesem Falle fehlt das Anschlussgewinde an der Spindelmutter 14.
Die Spindelmutter 14 ist in dem Schutzrohr 4 durch nicht weiter gezeigte Maßnahmen drehgesichert und längsver- schieblich geführt. Dadurch wird eine Drehbewegung der Schraubspindel 12 in eine Axialbewegung der Spindelmutter 14 umgewandelt .
Auch das Hubrohr 5 ist an seinem freien Ende mit einem Gabelkopf 15 versehen, um entsprechend angelenkt zu werden.
Zur Fuhrung des Hubrohrs an dem Schutzrohr 4 ist eine Fuhrungsbuchse 16 vorhanden, die in einem Deckel 17 ausgebildet ist, der auf dem vom Getriebegehause 3 abliegenden Ende des Schutzrohrs 4 befestigt ist.
Im Inneren des Schutzrohrs 4 befinden sich achsparallel zu der Schraubspindel 12 mehrere Schalter 19a bis 19g. Diese Schalter sind untereinander gleich aufgebaut und weisen jeweils einen Schalterstößel 21 auf, der in Richtung auf die Schraubspindel 12 vorkragt. Dieser Schalterstoßel 21 ist in bekannter Weise m dem betreffenden Schaltergehause 22 gelagert. Im Inneren des Schaltergehäuses 22 gibt es einen durch den Schalterstoßel betätigten beweglichen Kontakt 23 sowie wenigstens einen feststehenden Kontakt 24. Mittels nicht weiter veranschaulichter bekannter Maßnahmen ist der bewegliche Kontakt 23 m Richtung auf die Kontaktsteilung mit dem feststehenden Kontakt 24 vorgespannt. In dieser Stellung ist der Schalterstoßel 21 maximal vorgeschoben. Beim Eindrucken des Schalterstoßeis 21 wird der Kontakt unterbrochen.
Der bewegliche und der feststehende Kontakt sind jeweils über eine Anschlussfahne 25 bzw. 26 nach außen verbunden .
Die Schalter 19 sind untereinander alle gleich aufgebaut, so dass sich eine weitere Erläuterung erübrigt. In Fig. 2 ist schematisch die elektrische Verbindung zwischen den Schaltern 19 erläutert. Von der Kontaktfahne 25 des Schalters 19a führt eine Leitung 26 zu einer Anschlussbuchse 27. Eine weitere Anschlussleitung 28 führt von der Kontaktfahne 26 des Schalters 19g zu einer weiteren Anschlussbuchse 29.
Im Übrigen sind die dazwischen liegenden Schalter 19b bis 19f mit den Schaltern 19a und 19b elektrisch in Serie geschaltet. D.h. der feststehende Kontakt des Schalters 19a ist mit dem beweglichen Kontakt 23 des Schalters 19b verbunden usw. bis schließlich der feststehende Kontakt des Schalters 19f mit dem beweglichen Kontakt des Schalters 19g verbunden ist.
Aufgrund dieser elektrischen Beschaltung ist die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 nur dann vorhanden, wenn sämtliche Schalter 19 sich in ihrer Ruhestellung, d.h. der Einschaltstellung befinden. Wenn auch nur ein Schalter in der Offenstellung ist, ist die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 unterbrochen .
Zur Betätigung der Schalterstößel 21 sitzt an der Spindelmutter eine Nockenanordnung 31, die eine Gleitbahn 32 und zwei Anlauframpen 33 und 34 aufweist.
Die Spindelmutter 14 ist in dem Schutzrohr 4 derart geführt, dass die Gleitbahn 32 mit den Schalterstößeln 21 zusammenwirken, die längs einer geraden Kette angeordnet sind, die parallel zu der Achse der Schraubspindel 12 verläuft. Um ein Abbrechen der Schalterstößel 21 zu verhindern sind zusätzlich die Rampen 33 und 34 vorhanden, damit der betreffende Schalterstößel 21 allmählich in seine betätigte Stellung verschoben werden kann.
Zur Erläuterung der Funktionsweise sei angenommen, dass die Spindelmutter 14 soweit links steht, dass auch die Anlauframpe 34 nicht mit dem Stößel 21 des Schalters 19a in Berührung steht. In dieser Position sind sämtliche Schalter 19 eingeschaltet, womit die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 hergestellt ist. Somit ist von außen durch Abfragen des Widerstands zwischen den Kontakten 27 und 29 feststellbar, dass sich die Spindelmutter 14 außerhalb der Kette aus Schaltern 19 befindet, bzw links von dem Schalter 19a.
Wenn ausgehend von dieser Stellung der Antriebsmotor in Gang gesetzt wird, was zu einer entsprechenden Rotation der Schraubspindel 12 führt, bewegt sich die Spindelmutter 14, bezogen auf Fig. 2, von links nach rechts. Nach einem entsprechenden Wegstück kommt die Rampe 34 mit dem Stößel 21 des Schalters 19a in Berührung. Der Stößel 21 wird längs der Rampe 34 bewegt und dabei gleichzeitig m das Schaltergehäuse 22 eingedruckt. Hierdurch öffnet sich der Schalterkontakt und die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 wird unterbrochen.
Während der weiteren Bewegung gleitet der Stößel 21 des Schalters 19a längs der geraden Gleitbahn 32, die parallel zu der Achse der Spindelmutter 12 verläuft, so dass der Schalter 19a betätigt bleibt.
Während des weiteren Bewegungswegs der Spindelmutter 14 wird die Rampe 34 mit dem Stößel 21 des Schalters 19b m Berührung kommen und dafür sorgen, dass auch dieser Schalter 19b geöffnet wird.
Die Gleitbahn 32 hat eine solche Länge, damit bezogen auf die soeben beschriebene Bewegung der Schalter 19a betätigt bleibt, mindestens so lange, bis auch der Schalter 19b geöffnet hat .
Dieses eben beschriebene Spiel der Betätigung der Schalter 19 setzt sich fort, wenn die Spindelmutter 14 weiter nach rechts läuft. Sobald die Spindelmutter 14 weit genug nach rechts bewegt ist, wird der Schalterstößel 21 des Schalter 19a längs der Rampe 33 nach unten wandern bezogen auf Fig. 2, und es wird sich der Schaltkontakt wieder schließen, weil der Schalter 19a in seine Ruhestellung zurückkehren kann. Da aber der Schaltnocken 32 nach rechts weitergelaufen ist und zunächst nur den Schalter 19b und danach den Schalter 19b und den Schalter 19c betätigt, bleiben, bleibt die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 weiterhin unterbrochen. Ein solches Spiel setzt sich sinngemäß fort, während sich die Spindel - mutter 14 läng den Schaltern 19 nach rechts bewegt. Damit bleibt immer wenigstes ein Schalter 19 im AUS-Zustand.
Solange die elektrische Verbindung unterbrochen ist, lässt sich somit von außen her feststellen, dass sich die Spindelmutter 14 rechts von einer Position befindet, die durch das Betätigen des Schalterkontaktes des Schalters 19a definiert ist .
Fig. 2 zeigt eine Stellung, in der die Spindelmutter 14 die Schalter 19e und 19f betätigt hat, weil die Spindelmutter 14 nunmehr ziemlich weit am Hubende angelangt ist. Wenn der Antriebsmotor mit der entgegengesetzten Drehrichtung eingeschaltet wird, bewegt sich die Spindelmutter 14 von rechts nach links. Dabei wird jedoch solange aufgrund des Eingangs beschriebenen Bewegungsspiels der einzelnen Schalter 19 die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 unterbrochen bleiben, bis die Rampe 34 bei der Bewegung nach links den Schalterstößel 21 verlassen hat, damit dieser in die vorgeschobene Ruhestellung zurückkehren kann. Ab dieser Stellung bleibt bei der weiteren Bewegung der Spindelmutter 14 nach links die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 27 und 29 bestehen.
Die Rampe 33 entspricht funktionsmäßig der Rampe 34 und soll dafür sorgen, dass bei der Bewegung nach links allmählich die Schalterstößel 31 betätigt werden.
Mit Hilfe der beschriebene-- Anordnung ist es also möglich festzustellen, ob sich die Spindelmutter 14, bezogen auf Fig. 2, links oder rechts einer vorgegebenen Position befindet .
In Fig. 2 sind die Schalter lückenlos nebeneinander angereiht. Es ist aber auch möglich die Schalter mit Abstand anzuordnen. In diesem Falle muss die Länge der Gleitbahn 32 so bemessen werden, dass immer wenigstens ein Schalter 19 betätigt ist, wenn sich die Spindelmutter 14 im Bereich der Kette aus den Schaltern 14 befindet. Andernfalls würde eine Situation simuliert werden, in der die Spindelmutter 14 links der Kette von Schaltern 19 steht.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei noch ein Schalter 36 erwähnt, der ähnlich aufgebaut ist wie die Schalter 19 und der sich rechts von der Kette der Schalter 19 neben der Kappe 17 befindet. Dieser Schalter 36 dient als Endschalter. Über diesen Schalter fließt der Motorstrom. Die beiden Kontakte des Schalters 36 sind über eine Diode 37 überbrückt. Damit wird sichergestellt, dass der Motor bei einer weiteren Verschiebebewegung der Spindelmutter 14 nach rechts, bezogen auf Fig. 2, der Motorstrom abgeschaltet wird, weil der Schalter 36 öffnet. Jederzeit kann jedoch der Motor mit der entgegengesetzten Richtung in Gang gesetzt werden, weil die Diode 37, trotz geöffnetem Schalter 36 in der entgegengesetzten Richtung die Stromzufuhr zu dem Motor ermöglicht .
Ein Spindelhubmotor weist neben der Schraubspindel im Bewegungsbereich einer Schaltnockenanordnung, die an der Spindelmutter befestigt ist, eine Kette von Schaltern auf. Der Abstand der Schalter ist so gewählt, dass die Nockenanordnung immer wenigstens einen Schalter m den Aus-Zustand bringt, wenn die Schaltnockenanordnung im Bereich der Schalter ist. Auf diese Weise kann von außen festgestellt werden, ob sich die Spindelmutter im Bereich der Schalter befindet oder außerhalb.

Claims

Patentansprüche
1. Spindelhubmotor
mit einem Antriebsmotor, mit einem Getriebe (7) , mit einer Schraubspindel (12) , die mit dem Getriebe (7) kinematisch verbunden ist um die Schraubspindel (12) durch den Antriebsmotor wahlweise in Umdrehungen zu versetzten, mit einer auf der Schraubspindel (12) angeordneten Spindel - mutter (14), die gegen Mitdrehen gesichert ist, mit einer Schaltnockenanordnung (31) an der Spindelmutter (14) , und mit einer Kette von Tastschaltern (19) , die in Reihe neben einem Abschnitt des Bewegungswegs der Spindeimutter (14) angeordnet sind, von denen jeder einen Schalterbetätigungsglied (21) und wenigstens einen unbeweglichen und einen beweglichen Schaltkontakt (23,24) aufweist, von denen der bewegliche mit dem Schalterbetätigungsglied (21) gekuppelt ist, wobei die Schaltkontakte (23,24) miteinander elektrisch leitend in Berührung stehen, wenn das Schalterbetätigungsglied (21) unbetätigt ist, wobei die Schaltstrecken aller Tastschalter (19) elektrisch miteinander in Reihe geschaltet sind, mit Ausnahme der Tastschalter (19) an den Enden der Kette, und wobei die Abstände zwischen benachbarten Schalterbetätigungsgliedern (21) kleiner ist als die effektive Länge der Schaltnockenanordnung (31) , derart, dass immer wenigstens eines der Schalterbetätigungsglieder (21) betätigt ist, solange die Schaltnockenanordnung (31) wenigstens einen der Schalterbetätigungsglieder (21) betätigt, wodurch die elektrische Verbindung durch die Reihe aus Tastschaltern (19) solange unterbrochen ist wie die Schaltnockenanordnung (31) mit wenigstens einem der Schalterbetätigungsglieder (21) der Tastschalter (19) zusammenwirkt.
2. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltnockenanordnung (31) eine Gleitbahn (32) aufweist, die parallel zu der Achse der Schraubspindel (12) verläuft.
3. Spindelhubmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitbahn (32) an wenigstens einem Ende in eine Rampe (33,34) übergeht, die schräg gegenüber der Achse der Schraubspindel (12) verläuft.
4. Spindelhubmotor nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Gleitbahn (32) um 5% bis 80% größer ist als der größte Abstand zwischen benachbarten Schalterbetätigungsgliedern (21) .
5. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterbetätigungsglieder (21) gegebenenfalls mit Ausnahme der Schalterbetätigungsglieder (21) am Ende der Kette von Tastschaltern (19) gleich beabstandet sind.
6. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastschalter (19) von sogenannten Mikro- schaltern gebildet sind.
7. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Tastschalter (19) Umschalter sind mit einem Arbeits- und einem Ruhekontakt.
8. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastschalter (19) hystersebehaftet sind.
9. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastschalter (19) lückenlos oder mit Abstand nebeneinander angeordnet sind.
10. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stelle, die dem Ende des Hubs der Spindelmutter (12) entspricht ein Endschalter (36) vorgesehen ist, über den der Strom zu dem Antriebmotor geschleift ist.
11. Spindelhubmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanordnung (31) zum Betätigen der Tastschalter (19) zum Betätigen der Endschalter (36) dient.
12. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Schutzrohr (4) aufweist, in dem sich die Schraubspindel (12) zumindest zum Teil befindet.
13. Spindelhubmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tastschalter (19) in dem Schutzrohr (4) befinden.
14. Spindelhubmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (4) an seinem von dem Getriebe abliegenden Ende eine Führungsbüchse (16) aufweist.
15. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass mit der Spindelmutter (14) ein Hubrohr (5) verbunden ist, das den inaktiven Teil der Schraubspindel (12) aufnimmt.
16. Spindelhubmotor nach Anspruch 12 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubrohr (5) in dem Schutzrohr (4) teleskopisch verschiebbar ist.
17. Spindelhubmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette der Tastschalter (19) an dem distalen oder an dem proximalen Ende des Schutzrohrs (4) angeordnet ist .
18. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) ein Schneckengetriebe aufweist.
19. Spindelhubmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass des Schneckenrad (8) zwischen zwei Kugellagern (9,11) angeordnet ist.
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