DE29701890U1

DE29701890U1 - Linearantrieb

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Publication number: DE29701890U1
Application number: DE29701890U
Authority: DE
Original assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2007-02-05

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit mindestens einem Antriebsmotor mit dem über einen Antriebszug eine Abtriebsgewindespindel rotierend antreibbar ist, auf die eine gegen Drehung gesicherte, linear verfahrbare Spindeimutter aufgesetzt ist.

Bei dem in Rede stehenden Antrieb handelt es sich um einen Verstellantrieb mit einer relativ geringen Leistung, wie er beispielsweise zum Verstellen von bewegbaren Teilen eines Möbels verwendet wird. Bei den bisher bekannten Linearantrieben ist die Abtriebsgewindespindel direkt mit dem Abtriebszapfen eines Antriebsgetriebemotors antriebstechnisch verbunden. Das Getriebe des Antriebsgetriebemotors ist üblicherweise ein Schneckentrieb, wobei die Schnecke auf den Abtriebszapfen des Motors drehfest aufgesetzt ist. Die Spindelmutter kann direkt auf das zu versteilende Bauteil oder indirekt über Koppelelemente, wie z. B, Hebel einwirken. Die Steigung der Abtriebsgewindespindel der bisher bekannten Linearantriebe sind so gewählt, daß die Abtriebsgewindespindel selbsthemmend ist, damit sichergestellt ist, daß bei einer Abwärtsbewegung des zu verstellenden Bauteiles dieses in jeder gewünschten Stellung verbleiben kann.

LOESENBECK & STRACKE - PATENTANWÄLTE - BIELEFELD

3. Februar 1997

Dewert .. . .. Beschreibung Blatt 2

Die zuvor beschriebenen Linearantriebe haben sich in den vielfältigsten Ausführungen bewährt. Nachteilig ist jedoch, daß, bezogen auf den Verstellweg der Spindelmutter, die Einbaumaße des Linearantriebes relativ hoch sind. Außerdem wird die Verfahrgeschwindigkeit allein durch die Steigung und die Drehzahl der Abtriebsgewindespindei bestimmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb der eingangs näher beschriebenen Art zu schaffen, dessen Einbaumaß, bezogen auf die gleiche Verstellstrecke der Spindelmutter deutlich verringert wird, wobei zugleich eine höhere Verstellgeschwindigkeit der Spindelmutter erreicht wird.

Die gestellte Aufgabe wird durch wenigstens eine mitteis des Antriebszuges ausschließlich antreibbare im Versatz zur Abtriebsgewindespindel stehende Zwischenspindel, auf die ein linear verfahrbares Schiebeelement aufgesetzt ist, welches eine im Versatz zur Zwäschenspinde! stehende Lagerung aufweist, in welche die Abtriebsgewindespindel eingelagert ist und durch einen parallel und im Abstand zur Zwischenspindel stehenden, vom Antriebszug rotierend antreibbarer Profilstab zum Antrieb der Abtriebsgewindespindel gelöst.

Der erfindungsgemäße Linearantrieb kann sinngemäß auch als ein Mehrfach-Teleskop-Spindeltrieb gesehen werden. Während bei den bekannten Ausführungen der Antriebszug zum Antrieb der Abtriebsgewindespindel aus dem Schneckentrieb besteht, kann nunmehr ein einfacherer Antrieb verwendet werden. Dieser Antriebszug wirkt nicht mehr direkt auf die Abtriebsgewindespindel, sondern zunächst wird die Zwischenspindel bzw. werden die Zwischenspindeln und der Profilstab angetrieben. Das auf die Zwischenspindel bzw. auf die Zwischenspindeln aufgesetzte Schäebeelement ist längs der Zwischenspindel bzw. der Zwischenspindeln verfahrbar. Außerdem ist die Spindelmutter gegenüber dem Schiebeelement verfahrbar, so daß sich der gesamte Hubweg bzw. die gesamte Verstelistrecke der Schiebemutter aus der Summe der Vorfahrwege des Schiebeeiementes und der Spindelmutter ergibt. Dadurch kann bei einem gleichen Hub bzw. bei bei gleicher Verstelistrecke der Antrieb deutlich in seinen Abmessungen verringert werden oder in der Umkehrung kann bei

so einem gleichen Einbaumaß der Hub bzw. die Verstellstrecke deutlich erhöht werden,

im Normalfal! annähernd verdoppelt werden. Außerdem erhöht sich auch die Geschwindigkeit, da sie sich aus der Summe der Geschwindigkeit des Schiebeelementes und der Spindelmutter ergibt. Wird diese höhere Verstellgeschwindigkeit nicht gewünscht, kann die Steigung der Zwischenspindel und der Abtriebsgewindespindel verringert werden, so daß die Selbsthemmung größer wird. Im Normalfal! sollten die Steigungen der Zwischenspindel und der Abtriebsgewindespinde! gleich sein, sie

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können jedoch auch voneinander abweichen. Je nach Gestaltung des Antriebszuges, z. B. als Stirnradgetriebe ist es nötig, daß die Steigungsrichtung der Abtriebsgewinclespindel und der Zwischenspindel bzw. den Zwischenspindeln unterschiedlich sind, um die gleiche Bewegungsrichtung zu erhalten. Der Antriebszug zum Antrieb der Zwischenspinde! bzw. der Zwischenspindeln und des Profilstabes können einfache Räderketten oder auch Riementriebe sein, die wesentlich einfacher und robuster sind als die bekannten Schneckentriebe. In der eingefahrenen Stellung Hegt die Abtriebsgewindespindel mit der aufgesetzten Spindelmutter seitlich neben der Zwischenspindel, so daß die dem Antriebszug abgewandten Enden auf gleicher Höhe oder annähernd auf gleicher Höhe liegen, wodurch die kompakte Bauweise begründet ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Schiebeelement auf zwei parallel und im Abstand zueinander stehende Zwischenspindein aufgesetzt ist, und daß der Profilstab und die Abtriebsgewindespindel mittig zwischen den Zwischenspindeln stehen. Dadurch wird ein ausgeglichenes Antriebssystem geschaffen, da das Schiebestück von Elementen verschoben wird, die im gleichen Abstand zur Abtriebsgewindespindel stehen. Es treten demzufolge keine Kippmomente auf. Um den Antriebszug, der aus einer Räderkette oder einem Riementrieb bestehen kann, zu schützen und um die Unfallgefahr auszuschließen, ist vorgesehen, daß dieser in einem Gehäuse angeordnet ist, in dem jeweils ein Ende der Zwischenspindel bzw. der Zwischenspindein und der Profilstab gelagert ist. Wird die Spindelmutter in vertikaler Richtung verfahren, bzw. stehen die Spindeln vertikal, sind jeweils die unteren Enden in dem Gehäuse gelagert. Es äst jedoch auch möglich, daß beide Enden der Zwischenspindein in Gehäusen gelagert sind.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Linearantrieb aus mehreren Getriebestufen besteht. Die Anordnung ist dann so getroffen, daß die ausschließlich linear bewegte Spindelmutter wiederum ein Schiebeelement bewegt, wodurch wiederum eine Spinde! in Drehung versetzt wird. In einer Alternativausführung ist jedoch auch vorgesehen, daß das Gehäuse als Spindelmutter ausgebildet ist.

Da der Linearantrieb in der Branche als Kleinantrieb bezeichnet wird, ist eine preiswerte Ausführung erstrebenswert, da üblicherweise diese Linearantriebe nur zum Verstellen von Bauteilen verwendet werden und demzufolge nicht ständig in Betrieb sind. Es ist deshalb vorgesehen, daß die wesentlichen Funktionsteile des Linearantriebes aus im Spritzgießverfahren hergestellte Kunststoffteile sind.

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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Linearantriebes ist, daß er für einen Gegenstand mehrfach eingesetzt werden kann. So kann der Linearantrieb beispielsweise ein Standbein für Tische, Betten und dergleichen bilden. Durch eine entsprechende Schaltung ist es dann möglich, alle Linearantriebe gleichmäßig ein- und auszufahren oder aber bestimmte Antriebe weiter aus- oder einzufahren, so daß beispielsweise zu Therapiezwecken ein Bett oder eine Liege in eine Schrägsteliung gebracht werden kann. Als Anschlußteile können die üblichen genormten Bauteile, beispielsweise Gabelköpfe Verwendung finden. Es ist auch vorgesehen, daß der Linearantrieb im unteren Gehäusebereich Fußrollen aufweist, wie sie z. b. bei Krankenbetten üblich sind.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
EEs zeigen:

Figur 1 Einen erfindungsgemäßen Linearantrieb mit teilweise ausgefahrener

Spindelmutter und Abtriebsgewindespinde] in einer Ansicht mit Bück auf die nebeneinander stehenden Spindeln, rein schematisch,

Figur 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch in einer um 90

Grad gedrehten Ansicht und

Figur 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch mit ausgefahrener

Spindelmutter und ausgefahrener Abtriebsgewindespindel.

Der in den Figuren dargestellte Linearantrieb 10 ist mit zwei parallel und im Abstand zueinander angeordneten Zwischenspindeln 11, 12 und einer mittig dazwischen stehenden Abtriebsgewindespindel 13 ausgerüstet. Auf die beiden äußeren Zwischenspindeln 11, 12 ist ein klotzförmiges Schiebeelement 14 aufgesetzt, welches außer den beiden äußeren Innengewindebohrungen noch eine zentrische Lagerbohrung enthält, in die das eine Ende der Abtriebsgewindespindel 13 gelagert ist. Die Abtriebsgewindespindel 13 ist gegen Verschiebung in axiaier Richtung in nicht näher erläuterter Weise gesichert. Die beiden äußeren Zwäschenspindeln 11, 12 sind massiv, während die dazwischen liegende Abtriebsgewindespindel 13 als Hohlspindel ausgeführt ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist sie mit einer im Querschnitt quadratischen Durchbrechung versehen. In diese Durchbrechung taucht ein ebenfalls im Querschnitt quadratisch ausgebildeter Profilstab 15 ein, so daß die Verbindung zwischen der Abtriebsgewindespindel 13 und dem Profilstab 15 formschlüssig ist. Auf die Ab-

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triebsgewindespindel 13 ist eine Spindelmutter 16 aufgedreht, die ausschließlich iinear, d. h. in Längsrichtung der Abtriebsgewindespindei 13 verschiebbar und in nicht näher erläuterter Weise gegen Verdrehung gesichert ist. In den beiden Endbereichen ist die Spindelmutter 16 massiv ausgebildet, wobei der untere, d. h. dem Schiebeelement 14 zugewandt liegende Bereich eine Innengewindebohrung aufweist. Die Länge der Spindelmutter 16 bestimmt annähernd mit der Länge der Abtriebsgewindespindei 13 und diese Länge stimmt im wesentlichen mit den Längen der Zwischenspindeln 12 überein, so daß im vollkommen eingefahrenen Zustand die dem Schiebeelement 14 abgewandt liegenden oberen Enden in einem geringen Versatz zueinander stehen, wodurch eine äußerst kompakte Bauweise erreicht wird. Das Außengewinde der Abtriebsgewindespindei 13 ist gegenläufig zu den Außengewinden der Zwischenspindeln 11, 12. Gleiches gilt für die Innengewindebohrungen. Demzufolge könnten die Zwischenspindeln 11, 12 rechtsgängig und die Abtriebsgewindespindei 13 iinksgängig oder auch umgekehrt sein. Die Steigungen der beiden Zwischenspindein 11,12 müssen gleich sein, vorzugsweise sollte auch die Steigung der Abtriebsgewindespindei die gleiche Steigung haben, doch könnte sie auch davon abweichen.

Die äußeren Zwischenspindeln 12 und der Profilstab 15 sind mit einem Ende in einem Gehäuse 17 gelagert. In diesem Gehäuse 17 ist ein Antriebszug zum Antrieb der beiden äußeren Zwischenspindeln 11, 12 und zum Antrieb des Profilstabes 15 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Antriebszug aus drei miteinander kämmenden Zahnrädern 18, 19, 20. Dadurch wird auch die entgegengesetzte Drehrichtung des Profiistabes 15 zu den äußeren Zwischenspindeln 11, 12 erreicht. In nicht dargestellter Weise könnte der Antriebszug jedoch auch aus Riementrieben gebildet sein. Eines der Räder 18, 19, 20 wird von einem andeutungsweise dargestellten Getriebemotor 21 angetrieben.

Gemäß der Darstellung der Fig. 2 ist auf den Abtriebszapfen ein Stirnrad drehfest aufgesetzt, welches mit einem der Zahnräder 18, 19, 20 der äußeren Zwischenspindeln 11,12 oder des Profilstabes 15 kämmt.

Bei der dargestellten Ausführung stehen die Längsachsen der Zwischenspindeln 11, 12, die Längsachse der Abtriebsgewindespindei 13 und die Längsachse des Getriebemotors 21 parallel und im Abstand nebeneinander. Die Anordnung des Getriebemotors 21 zu den Zwischenspindeln 11, 12 und der Abtriebsgewindespindei 13 richtet sich u. a. nach dem Verwendungszweck.

Aus den Fig. 1 bis 3 ergibt sich, daß beim Einschalten des Getriebemotors 21 die beiden äußeren Zwischenspindeln 11, 12 und der Profilstab 15 rotierend angetrieben

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werden, so daß das Schiebeelement 14 den Zwischenspindein 11,12 und die Spindelmutter 16 auf der Abtriebsgewindespindel 13 verfährt.

Das innerhalb des Schiebeelementes 14 liegende Ende der Abtriebsgewindespindel 13 ist durch andeutungsweise dargestellte Lager drehbar im Schiebeelement gelagert, die auch die axialen Kräfte aufnehmen.

Die Endlagen des Linearantriebes 10 sind in nicht näher erläuterter Weise durch Endabschaltungen, wie Endschalter, Endkontakte und dergleichen gesichert.

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Claims

Schützansprüche

Linearantrieb mit mindestens einem Antriebsmotor mit dem über einen Antriebszug eine Abtriebsgewindespinde! rotierend antreibbar ist, auf die eine gegen Drehung gesicherte, linear verfahrbare Spindelmutter aufgesetzt ist, gekennzeichnet durch wenigstens eine mittels des Antriebszuges ausschließlich rotierend antreibbare, im Versatz zur Abtriebsgewindespindei (13) stehende Zwischenspindel {11, 12) auf die ein linear verfahrbares Schiebeeiement (14) aufgesetzt ist, welches eine im Versatz zur Zwischenspindel stehende Lagerung aufweist, in welche die Abtriebsgewindespindei (13) eingreift und durch einen parallel und im Abstand zur Zwischenspindel (11, 12) stehenden, vom Antriebszug rotierend antreibbaren Profilstab (15) zum Antrieb der Abtriebsgewindespindei (13).

Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeelement (14) auf zwei parallel und im Abstand zueinander stehenden Zwischenspindeln (11, 12) aufgesetzt ist, und daß der Profilstab (15) und die Abtriebsgewindespindei (13) mittig zwischen den Zwischenspindeln (11, 12) stehen.

Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszug in einem Gehäuse (17) angeordnet ist, in dem jeweils ein Ende der Zwischenspindel bzw. beide Enden der Zwischenspindeln (1*1, 12) und ein Ende des Profilstabes (15) gelagert ist.

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Dewert ·» . .. ., SchutzansprOche Blatt 2

4. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Abtriebsgewindespindel (13) gegenläufig zu der jeder Zwischenspindel (11, 12) ist.

5. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Abtriebsgewindespindei

(13) gleich, größer oder kleiner ist als die Steigung jeder Zwischenspindel (11 bzw. 12).

6. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb (10) aus mehreren Getriebestufen besteht.

7. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (17) als Spindelmutter ausgebildet ist.

8. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichen Funktionsteile des Linearantriebes (10) aus Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt sind.

9. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitteilängsachse des Getriebemotors (21) des Linearantriebes (10) fluchtend zur Mittellängsachse der Abtriebsgewindespindel (13) oder parallel und im Abstand dazu steht.

10. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Endlage des Linearantriebes (10) mit Endabschaltungen ausgestattet ist.

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