DE29824169U1

DE29824169U1 - Linearantrieb

Info

Publication number: DE29824169U1
Application number: DE29824169U
Authority: DE
Original assignee: Actuall BV
Current assignee: RK Rose and Krieger GmbH and Co KG Verbindungs und Positioniersysteme
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2008-09-30

Description

Linearantrieb

Bei der hier genannten Erfindung handelt es sich um einen Linearantrieb, der einen äußeren Teil mit einer Längsachse enthält, sowie eine innere Konstruktion, die in den äußeren Teil eingebaut ist und in bezug auf diesen in Richtung der besagten Längsachse bewegt werden kann. .

Ein Antrieb dieses Typs ist zum aktuellen Zeitpunkt allgemein bekannt. Pneumatik- und Hydraulikzylinder werden zur Bewegung aller Arten von Komponenten benutzt, die in Relation zueinander bewegt werden können. Motorisch angetriebene Konstruktionen sind ebenfalls bekannt.

Es besteht ein Bedarf, z.B. für Möbel wie Stühle, Tische und andere Anwendungen, nach einem Antrieb, der im eingefahrenen Zustand eine geringe Höhe besitzt, bei dem ein Spiel zwischen dem inneren und dem äußeren Teil in jeder eingefahrenen Position auf ein Minimum reduziert werden kann, der einfach und kostengünstig zu produzieren ist und der eine unabhängige Antriebseinheit enthält.

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Actuall Anmeldetext vom 14.03.2000 Seite

Dieses Ziel wird erreicht durch einen Antrieb wie eingangs beschrieben, dessen äußerer Teil mindestens zwei Zahnstangen enthält, die in Richtung der besagten Längsachse verlaufen, und dessen innerer Teil mit einer entsprechenden Anzahl von Ritzeln bestückt ist, die in diese Zahnstangen greifen, wobei die besagten Ritzel mechanisch verbunden sind und mindestens ein Ritzel von einem Motor angetrieben werden kann, der im besagten inneren Teil eingebaut ist, um den Betrieb des Linearantriebs zu ermöglichen.

Bei der Erfindung ist davon auszugehen, daß der innere Teil mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet wird. Dieser Motor treibt mindestens ein Ritzel an. Weitere Ritzel werden eingebaut, um eine exakte Führung des inneren Teils zu gewährleisten. Falls sowohl der äußere als auch der innere Teil mit quadratischen Querschnitten konstruiert ist, sollten im Sinne einer vorteilhaften Umsetzung zwei Antriebsritzel mittig auf zwei gegenüberliegenden Seiten, sowie zwei zusätzliche Ritzel, die ein Spiel ausgleichen sollen, mittig auf den beiden anderen gegenüberliegenden Seiten angebracht werden. In diesem Fall sind die erstgenannten und die letztgenannten Ritzel über eine Transmissionswelle miteinander verbunden. Es hat sich herausgestellt, daß auf diese Weise mit einem Kompaktmotor bei sehr geringem Platzbedarf ein beträchtlicher Hub erreicht werden kann. Ebenso hat sich herausgestellt, daß über den gesamten Hub zwischen dem inneren und dem äußeren Teil kein nennenswertes Spiel auftritt und somit eine besondere Stabilität entsteht.

Obwohl zwei Zahnstangenantriebe benötigt werden, werden für eine vorteilhafte Um-Setzung der Erfindung mindestens drei Zahnstangen und eine entsprechende Anzahl von Ritzeln vorgesehen, wobei mindestens zwei der besagten Ritzel mechanisch verbunden sind.

Zusätzliche Haltevorrichtungen zur Kompensation eines möglichen Spiels sorgen für eine korrekte Positionierung des inneren und des äußeren Teils zueinander. Diese Haltevorrichtung kann z.B. so eingesetzt werden, daß ein präziseres Ineinandergreifen

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des nicht angetriebenen Ritzels und der dazugehörigen Zahnstange erreicht wird. Außerdem ist es möglich, die Breite der Zahnstangen so zu wählen, daß der innere Teil in bezug auf den äußeren Teil in Position bleibt.

Obwohl sich die o.g. Beschreibung auf einen quadratischen Querschnitt sowohl des äußeren als auch des inneren Teils bezieht, versteht es sich, daß auch jede andere vorstellbare Form möglich ist. Solche Formen variieren von dreieckig bis vieleckig und von kreisrund bis oval, wobei es nicht notwendig ist, daß der äußere Teil die gleiche Form hat wie der innere Teil. Der oben beschriebene Motor kann jeder denkbare Motor sein, obwohl ein Elektromotor, mit oder ohne Übersetzung, zum Antrieb der Ritzel bevorzugt wird. So kann eine sehr kompakte Struktur erreicht werden, mit der bei geringem Platzbedarf beträchtliche Lasten verfahren werden können. Ein Antrieb dieser Art kann z.B. für die Verstellung von Stühlen oder Tischen genutzt werden. Es versteht sich, daß dies nur einige Beispiele sind, und daß viele andere Anwendungen des hier vorgestellten Antriebs denkbar sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Illustration näher erläutert.

Es zeigen:
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Abbildung 1 eine Innenansicht des Antriebes in ausgefahrener Position,

Abbildung 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Antriebes gemäß Abbildung 1 in eingefahrener Position,

Abbildung 3 zeigt eine Draufsicht des Antriebes und Abbildung 4 zeigt eine erste Variante des Antriebes gemäß der genannten Erfindung.

In Abbildung 1 wird der Antrieb in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet. Dieser Antrieb besteht aus einem äußeren Teil 2, der in diesem Fall mit quadratischem Querschnitt konstruiert wurde. Ein ebenfalls quadratischer innerer Teil 3 befindet sich im Inneren des äußeren Teils 2. Der innere Teil 3 ist gerade um so viel kleiner als der äußere Teil 2, daß die Zahnstangen 4 und 5, die sich am äußeren Teil befinden und zwischen den

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beiden Teilen Platz finden. Die Ritzel 7, verbunden durch eine Welle 10, greifen in die Zahnstangen 4 ein, während die Ritzel 8, die z.B. mittels einer Keilnut mit der Welle 11 verbunden sind, in die Zahnstangen 5 eingreifen. Im inneren Teil 3 befinden sich Öffnungen 17 zur Aufnahme der Wellen 10 und 11. An der Welle 10 ist ein Kettenrad 12 angebracht, das über eine Kette 13 mit dem Getriebe 14 verbunden ist. Auf diese Weise treibt der Elektromotor 16 mittels des Schneckengetriebes 15 die Ritzel 7 an. Die Ritzel 7 greifen in die Zahnstangen 4. Dabei sind Halteblöcke 9 fest an der Außenseite des inneren Teils angebracht.

Die Bewegung des inneren Teils 3 in bezug auf den äußeren Teil 2 geschieht in Richtung der Längsachse 6. Durch den Motor 16 werden die Ritzel 7 angetrieben und eine Bewegung der Zahnstangen 4 findet statt. Durch die Ritzel 8, die untereinander über die Welle 11 verbunden sind und in die Zahnstangen 5 greifen, ergibt sich eine spielarme, stabile Struktur, die in bezug auf die Bewegung des inneren Teils 3 zum äußeren Teil 2 nahezu spielfrei ist. Durch das Schneckenbetriebe 15 entsteht eine selbsthemmende Struktur, was bedeutet, daß eine Bewegung des inneren Teils in bezug auf den äußeren Teil nur durch den Betrieb des Motors 16 möglich ist.

Es versteht sich, daß es für das Erfindungsprinzip nicht notwendig ist, zwei gegenüberliegende Ritzel 8 zu haben. So ist es z.B. möglich, sowohl den äußeren Teil 2 als auch den inneren Teil 3 U-förmig zu konstruieren. Es versteht sich außerdem, daß auch jede andere Form als die erwähnte quadratische oder U-förmige Form möglich ist. Der Motor 16, der ein beliebiger Motor sein kann, sollte aber vorzugsweise ein sog. Scheibenwischermotor sein, der mit einer relativ kleinen Spannung betrieben werden kann und dennoch für seine kleinen Einbaumaße und seinen geringen Preis beträchtliche Kraft aufweist.

Die Abbildung zeigt eine weitere Variante der Erfindung, in der nur zwei Zahnstangenantriebe verwendet werden. Dieser Antrieb wird in seiner Gesamtheit mit 21 bezeichnet. Er besteht aus einem inneren Teil 23 und einem äußeren Teil 22. Der äußere Teil 22 ist an seinen beiden Enden mit Zahnstangen 24 und 25 bestückt, während der

winklige innere Teil nur mit Ritzeln 27 und 28 ausgestattet ist, die sich im inneren der Struktur befinden. Bei dieser Anordnung wird das Ritzel 27 direkt vom Motor 30 angetrieben. Der Motor 30 ist außerdem mit einem Kegelrad 29 ausgestattet, das in das Kegelrad 26 eingreift, welches wiederum mit dem Ritzel 28 verbunden ist. Diese Struktur ist selbsthemmend und hat erstaunlich wenig Spiel.

Es versteht sich, daß viele Varianten des oben beschrieben Antriebes möglich sind. Viele strukturelle Details können modifiziert werden, ohne die Funktionsfähigkeit der hier gezeigten Anwendung zu beeinträchtigen. Des weiteren versteht sich, daß sich dem oben beschriebenen Linearantrieb viele Anwendungsmöglichkeiten bieten. All diese Varianten und Anwendungen bewegen sich im Rahmen der im folgenden aufgeführten Ansprüche und bieten die genannten Vorzüge, namentlich eine hohe (radiale) Festigkeit des Antriebs, sowohl in eingefahrener als auch in ausgefahrener Position, während gleichzeitig eine große Hubkraft entwickelt werden kann.

Claims

1. Linearantrieb (1, 21) bestehend aus einem äußeren Teil (2, 22) mit einer Längsachse und einer inneren Struktur, die in das äußere Teil eingebaut ist und in Relation zu ihr in Richtung der Längsachse bewegt werden kann, wobei der äußere Teil (2, 22) mit mindestens zwei jeweils einander gegenüberliegenden Zahnstangen (4, 5, 24, 25) ausgestattet ist, die in Richtung der besagten Längsachse verlaufen und das innere Teil (2, 22) mit einer entsprechenden Anzahl von mit den Zahnstangen (4, 5, 24, 25) in Eingriff stehenden Ritzeln (7, 8, 27, 28) ausgestattet ist, von denen mindestens ein Ritzel (7, 27) von einem Motor (16, 30) antreibbar ist, und dass die sich gegenüberliegenden Ritzel (7, 8, 27, 28) mechanisch miteinander verbunden sind.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Zahnstangen (4, 5) und Ritzel (7, 8) eingesetzt werden, von denen wiederum mindestens zwei Ritzel mechanisch verbunden sind.

3. Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Haltvorrichtungen (9) angebracht sind, die die exakte Positionierung des inneren Teils in Bezug auf den äußeren Teil (2, 22) gewährleisten.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Haltevorrichtungen (9) die Position des Ritzels (7) in Relation zur Zahnstange (4) festsetzen.

5. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass besagter äußerer Teil (2) geschlossen ist.

6. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass besagter äußerer Teil (2) mit mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenpaaren ausgestattet ist und sich auf jeder der besagten Seiten eine Zahnstange (4, 5, 24, 25) befindet.

7. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (3) den besagten Motor (16) enthält.

8. Linearantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte innere Teil (3) geschlossen ist und Öffnungen zur Aufnahme der Verbindungswellen (10, 11) für die Ritzel aufweist.

9. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Ritzel (7, 8, 27, 28) am inneren Teil (3) im mittleren Bereich angeordnet sind.

10. Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegenden Ritzel (7, 8, 27, 28) durch eine Welle (10, 11) miteinander verbunden sind.