DE9414332U1

DE9414332U1 - Axialgetriebe

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Publication number: DE9414332U1
Application number: DE9414332U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-03
Filing date: 1994-09-03
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2004-09-04

Description

Lippeit Stachow, Schmidt
& Partner

Patentanwälte
Franksnforeter Straß© 135-137

O51427 Bergtech Gtadbach

01. September 1994 S-Hu

Dietmar Koch
51645 Glimmersbach

Axialgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Axialgetriebe zum linearen Verstellen einer anschließbaren bewegbaren Baugruppe, vorzugsweise eines verschwenkbaren Rahmens, bestehend aus einer über einen Elektromotor mit zugehörigem Getriebe antreibbaren ortsfesten Spindel mit einer in einer Hülse verdrehfest auf der Spindel geführten Mutter, an der ein mit der bewegbaren Baugruppe verbindbares axial bewegbares Hubrohr angeschlossen ist, sowie mit dem Elektromotor verbundenen Endschaltern zur Begrenzung der Bewegung des Hubrohres.

Derartige Axialgetriebe werden beispielsweise zum Verschwenken von gelenkig miteinander verbundenen Rahmen verwendet, wie dies bei Krankenhausbetten oder ähnlichen Betten im privaten Bereich der Fall ist, um den Schwenkvorgang zu erleichtern. Hierzu ist das eingangs erwähnte Getriebe üblicherweise als Schneckengetriebe ausgebildet, so daß die durch den Elektromotor auf das Getriebe übertragene Drehbewegung auf die Spindel übertragen wird, die ihrerseits die drehfeste Mutter betätigt. D.h., die Drehbewegung des Elektromotors wird in eine Axialbewegung umgewandelt. Da jedoch der Betrag der Axialbewegung sowohl von der Länge der Spindel, als auch von der Gestaltung des an der Mutter befestigten Hubrohres, bzw. dessen Anlenkung am Rahmen abhängt, ist es erforderlich, daß der Elektromotor rechtzeitig bei Erreichen des vorgegebenen Hubweges abgeschaltet wird.

Für die Abschaltung des Elektromotors wurde üblicherweise der Stromverlauf überwacht und dieser bei Überschreiten eines

vorgegebenen Maximalwertes abgeschaltet. Dieser Maximalwert wird immer dann erreicht, wenn die Mutter gegen eine Begrenzung fährt. Da diese Art und Weise der Abschaltung zu einer Überlastung des Getriebes und damit einem erhöhten Verschleiß führte, wurden Endschalter eingesetzt, die durch eine an der Mutter angeordnete Nase oder diese selbst betätigt werden. Diese Endschalter gewährleisten die rechtzeitige Abschaltung des Motors bei Erreichen des vorgesehenen Verfahrweges der Mutter, bzw. des an der Mutter befestigten Hubrohres.

Da es jedoch wegen der unterschiedlichen Rahmengestaltung, bzw. wegen unterschiedlicher geometrischer Verhältnisse, erforderlich ist, Spindeln mit unterschiedlicher Länge zu verwenden, oder zumindest unterschiedliche Hubwege zu realisieren, ist es bekannt, die Endschalter längsverschieblich im Gehäuse der Spindel anzuordnen. Damit ist es prinzipiell möglich, den maximalen Hubweg des Hubrohres bei der Montage des Getriebes einzustellen.

Nachteilig ist hierbei jedoch, daß für die Endschalter zusätzliche Längsführungen und/oder Befestigungsmittel zum Lagefixieren derselben erforderlich sind. Das bedeutet, daß zusätzliche Mittel vorgesehen werden müssen, die beim Gebrauch des Getriebes nicht mehr benötigt werdesn, dieses also unnötig verteuern, da eine spätere Änderung der Einstellung, beispielsweise nach dem Einbau des Getriebes in ein Krankenhausbett nicht notwendig ist. Außerdem müssen die Endschalter sicher fixiert werden, um zu verhindern, daß sich deren Einstellung beim Gebrauch des Getriebes selbsttätig verändert.

Auch diese Mittel führen zu einer Erhöhung des Aufwandes und damit zu einer weiteren Verteuerung des Getriebes.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Axialgetriebe zum linearen Verstellen einer anschließbaren bewegbaren Baugruppe, vorzugsweise eines verschwenkbaren Rahmens zu schaffen, welches bei einem einfachen Aufbau eine leichte Anpassung des Hubweges des Hubrohres erlaubt und ohne besonderen Justage- bzw. Einstellaufwand montiert werden kann.

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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird bei einem Axialgetriebe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Bereich einer der Endlagen der Mutter zwei alternativ betätigbare Endschalter nebeneinander ortsfest an der Hülse befestigt sind und daß die Endschalter über ein Betätigungselement indirekt durch die Mutter in deren Endlagen betätigbar sind.

Dadurch, daß die Endschalter ortsfest an der Hülse befestigt sind und durch ein Betätigungselement betätigt werden, wird ein Axialgetriebe geschaffen, welches besonders einfach zu montieren ist und infolge des einfachen Aufbaus sehr kostengünstig hergestellt werden kann. Durch die alternative Betätigung, d.h. die Endschalter werden nicht gleichzeitig sondern abwechselnd geschaltet, ist es möglich, diese durch das Betätigungselement jeweils bei Erreichen einer Endlage zu betätigen. Die Anpassung an unterschiedliche Spindelabmessungen bzw. unterschiedliche Hubwege kann einfach durch eine entsprechende Gestaltung des Betätigungselementes erfolgen.

Da die Endschalter nebeneinander im Bereich einer der Endlagen der Mutter innerhalb der Hülse angeordnet sind, kann eine aufwendige Verdrahtung innerhalb der Hülse vermieden werden. Außerdem wird dadurch die Montage der Endschalter erleichtert, da diese unmittelbar nacheinander in entsprechende Ausnehmungen in der Hülse einzulegen sind.

Eine besonders einfache Anpassung an unterschiedliche geometrische Verhältnisse kann dadurch erreicht werden, wenn das Betätigungselement längenverstellbar ausgeführt ist und längsverschiebbar in einer Längsführung in der Hülse geführt wird.

Eine weitere Vereinfachung des Betätigungselementes wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß das Betätigungselement aus einem Schiebestück und einem mit diesem verbundenen Schaltstück besteht, wobei das Schaltstück zur Betätigung beider Endschalter vorgesehen ist. Damit beisteht die Möglichkeit,

Schalt- und Schiebestücke in jeweils identischer Form vorzufertigen und erst während der Montage miteinander zu verbinden, d.h., erst zu diesem Zeitpunkt ist die Länge des Betätigungselementes festzulegen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, daß das Schaltstück und das Schiebestück durch ein Zugelement, welches vorzugsweise als Klammer ausgebildet ist, miteinander verbunden sind. Damit lassen sich durch Festlegung der Länge der Klammer der Abstand des Schalt- und des Schiebestückes zueinander und damit die Schaltzeitpunkte der Endschalter sehr einfach festlegen.

Die Klammer kann vorzugsweise aus einem geraden Stab mit endseitig angeformten Haken bestehen, die jeweils mit dem Schaltstück und dem Schiebestück verbunden sind. Der Querschnitt und das Material der Klammer kann beliebig gewählt werden und hat keinen Einfluß auf die Funktion, d.h., die Klammer kann aus Metall oder Kunststoff auch geringerer Festigkeit bestehen, da nur geringe Zugkräfte auf diese ausgeübt werden, weil im Wesentlichen lediglich die Betätigungskräfte für die Endschalter aufzubringen sind und Schubkräfte nicht auftreten.

Wenn die Klammer lösbar mit dem Schaltstück und dem Schiebestück verbunden ist, kann einerseits eine besonders einfache Montage erfolgen und andererseits besteht damit die Möglichkeit einer nachträglichen Veränderung der Schaltzeitpunkte. Beispielsweise genügen hierzu einfache Bohrungen im Schalt- und im Schiebestück.
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Da die Mutter, wie bei derartigen Axialgetrieben üblich, mittels mehrerer aus dieser hervorstehenden Vorsprünge verdrehfest in der Hülse geführt wird, ist es vorteilhaft, daß die Mutter mit einer Nase versehen ist, welche zwischen dem Schaltstück und dem Schiebestück in deren Führung eingreift und daß das Schaltstück und das Schiebestück Anschläge aufweisen, die mit der Nase in Wi rkungs verbindung stehen. Damit kann sich die Mutter zwischen dem Schaltstück und dem Schiebe-

stück frei längs bewegen, bis diese entweder am Schaltstück oder am Schiebestück zur Anlage kommt und damit diese in der entsprechenden Richtung fortbewegen, bis einer der Endschalter betätigt wird.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Endschalter nahe des Getriebes nebeneinander beidseitig der Spindel in die Hülse in einer Nullage derart eingelassen sind, daß beide Endschalter alternativ durch das Schaltstück betätigbar sind. Zu diesem Zweck besteht das Schaltstück aus einem quaderförmigen Mittelteil und seitlich hervorstehenden Ansätzen, die axial zueinander versetzt sind.

Um eine besonders schonende Betätigung der Endschalter zu erreichen, sind die Ansätze mit Anlaufschrägen für die Schaltstößel der Endschalter versehen.

Damit nicht einer der Endschalter während der Bewegung der Mutter noch betätigt ist, was zu einer Fehlfunktion führen könnte, wird das Schaltstück durch Federelemente in einer Nullage gehalten, in der keiner der Endschalter betätigt ist.

Diese Federelemente können beispielsweise durch zwei einander entgegenwirkende Schraubenfedern gebildet werden, die mit der Hülse und dem Schaltstück verbunden sind, wobei hierfür selbstverständlich auch andere Mittel, wie Biegefedern oder elastische Kunststoffteile verwendet werden können.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung des Axialgetriebes mit Endschaltern und einem Betätigungselement in der Ebene I-I von Fig.2;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Axialgetriebes in der Ebene II-II von Fig. 1; und

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Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung der Hülse mit einem Betätigungselement in der Ebene III-III von Fig. 1.

Entsprechend Fig. 1 besteht das Axialgetriebe in der Hauptsache aus einer Hülse 1, in der eine Spindel 2 orstfest drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Spindel 2 erfolgt wie üblich durch ein nicht dargestelltes Schneckengetriebe mit einem zugehörigen Elektromotor und ist außerhalb der Hülse 1 angeordnet, bzw. an diese angeflanscht. Auf der Spindel 2 ist eine Mutter 3 verdrehfest angeordnet, so daß sich diese bei einer Drehbewegung der Spindel 2 in axialer Richtung bewegen kann. Die verdrehfeste Anordnung der Mutter 3 kann mit bekannten Mitteln erfolgen, indem an der Mutter 3 beispielsweise ein oder mehrere nicht dargestellte Vorsprünge ausgeformt sind, die in entsprechende längs verlaufenden Nuten innerhalb der Hülse eingreifen.

Für die Übertragung der Axialbewegung der Mutter 3 auf ein zu bewegendes Bauteil ist ein Hubrohr 4 vorgesehen, das mit der Mutter 3 fest verbunden ist und die Spindel 2 umgibt. Dadurch kann das Hubrohr 4 gemeinsam mit der Mutter 3 axial bewegt werden.

Entsprechend Fig. 1 befindet sich auf der Oberseite der Hülse 1 eine Längsführung 5 in der ein Schiebestück 6 und ein Schaltstück 7 längs verschiebbar angeordnet sind und zwischen denen ein vorgebbarer Zwischenraum dadurch eingehalten wird, indem das Schiebestück 6 und das Schaltstück 7 durch eine Klammer 8 miteinander verbunden sind. In diesem Zwischenraum kann die Mutter 3 frei hin und her bewegt werden, bis sie entweder gegen das Schiebestück 6 oder gegen das Schaltstück 7 fährt und ihre Bewegung auf diese überträgt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt die Klammer 8 an ihren beiden Enden jeweils einen Haken 9, 10, der in entsprechende Öffnungen im Schiebestück 6 und im Schaltstück 7 eingreift. Mit der Länge der Klammer 8 kann der maximale Verfahrweg der Mutter 3 auf der Spindel 2 zwischen dem Schiebestück 6 und dem Schaltstück 7 auf äußerst einfache Weise vorgegeben werden, wie noch dar-

zulegen ist.

Der Querschnitt und das Material der Klammer 8 kann beliebig gewählt werden und hat keinen Einfluß auf die Funktion, d.h., die Klammer 8 kann aus Metall oder Kunststoff auch geringerer Festigkeit hergestellt werden, da die zu übertragenden Zugkräfte nur geringe Werte annehmen, die ausreichen um die Endschalter 15, 16 zu betätigen und Schubkräfte nicht auftreten.

Zwischen der Längsführung 5 und der Hülse 1 ist in die Wandung der Hülse 1 ein längs verlaufender Schlitz 11 eingearbeitet (Fig. 3), in den eine an der Mutter 3 befindliche Nase 12 eingreift. Die Begrenzung des Verfahrweges der Mutter 3 erfolgt durch Anschläge 13, 14 am Schiebestück 6 bzw. am Schaltstück 7, die ebenfalls in den längs verlaufenden Schlitz 11 hineinragen. Damit besteht die einfache Möglichkeit, den Verfahrweg der Mutter 3 zwischen dem Schiebestück 6 und dem Schaltstück 7 durch die Auswahl einer Klammer 8 mit entsprechender Länge vorzugeben.

Da es erforderlich ist, den zum Antrieb der Spindel 2 verwendeten Elektromotor jeweils dann abzuschalten, wenn die Nase 12 einen der Anschläge 13, 14 erreicht, sind an der Hülse 1 zwei Endschalter 15, 16 ortsfest nebeneinander neben der Spindel 2 in der Weise befestigt, daß deren Schaltstößel 17, 18 nach oben in Richtung zur Längsführung 5 weisen. Jeweils einer der Endschalter 15, 16 dient zum Abschalten des Antriebes jeweils einer Bewegungsrichtung. Um unnötige Kabelführungen innerhalb der Hülse zu vermeiden, sind die Endschalter 15, 16 an den dem Getriebe benachbarten Ende der Hülse 1 befestigt.

Um eine möglichst einfache Betätigung der Endschalter 15, 16 zu ermöglichen, sind diese gegensinnig in die Hülse 1 einzusetzen, wie diese aus Fig. 1 ersichtlich ist. D.h. , die Schaltstößel 17, 18 weisen in Längsrichtung der Spindel 2 einen Abstand zueinander auf.

Für die Befestigung der Endschalter 15, 16 genügt es, in der Hülse 1 entsprechende Aussparungen vorzusehen, in welche die Endschalter 15, 16 formschlüssig einzulassen sind. Eine besonders einfache Montage der Endschalter 15, 16 ist möglich, wenn die Aussparungen von außen in die Hülse 1 eingearbeitet werden, so daß die Endschalter 15, 16 lediglich in diese einzustecken sind. Hierbei sind in den Aussparungen zusätzliche Öffnungen vorzusehen, durch die die Schaltstößel 17, 18 greifen, so daß diese durch das Schaltstück 7 betätigt werden können. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Endschalter 15, 16 auf einer Leiterplatte vorzumontieren, die anschließend in entsprechender Weise an der Hülse zu befestigen ist.

Die Betätigung der Endschalter 15, 16 erfolgt durch das Schaltstück 7, welches über den Endschaltern 15, 16 positioniert ist. In der Ausgangslage, d.h. der Nullage des Schaltstückes 7 wird keiner der Endschalter 15, 16 betätigt. Damit das Schaltstück 7 nach jeder Auslenkung wieder die Nullage einnimmt, sind zwischen dem Schaltstück 7 und der Hülse 1 zwei einander entgegenwirkende Schraubenfedern 19, 20 angeordnet.

Das Schaltstück 7 besteht aus einem quaderförmigen Mittelteil 21 und seitlich hervorstehenden Ansätzen 22, 23, die axial zueinander versetzt sind und derart über den Schaltstößeln 17, 18 positionierbar sind, daß diese betätigt werden. Dadurch, daß die Ansätze 22, 23 axial zueinander versetzt sind, kann jeweils nur einer der Schaltstößel 17, 18 betätigt werden, wenn das Schaltstück aus seiner Nullage vor- oder zurückbewegt wird. Um eine besonders leichte Betäticfung der Endschalter 15, 16 zu ermöglichen, sind die Ansätze 22, 23 jeweils mit einer Anlaufschräge 24 (Fig. 2) versehen, so daß der jeweilige Schaltstößel 17, 18 in den jeweiligen Endschalter 15, 16 geschoben wird, wenn der entsprechende Ansatz 22, 23 diesen berührt.

Wird nun die Mutter 3 entsprechend Fig. 2 nach links bewegt, so wird das Schiebestück 6 und das gleichzeitig Schaltstück 7

ebenfalls nach links bewegt, wenn die Nase 12 am Anschlag 13 zur Anlage kommt. Sobald der Ansatz 23 den Schaltstsößel 18 des Endschalters 16 berührt, wird der Elektromotor abgeschaltet. Wird die Mutter 3 anschließend nach rechts bewegt, so wird das Schaltstück 7 durch die Schraubenfedern 19, 20 wieder in ihre NuIlage zurückbewegt und damit der Endschalter 16 wieder freigegeben. Die Bewegung der Mutter nach rechts kann solange fortgesetzt werden, bis die Nase 12 am Anschlag 14 des Schaltstückes 7 zur Anlage kommt und bei einer weiteren Bewegung in diese Richtung der Endschalter 15 durch den Ansatz 22 betätigt wird.

Lippert, Sfachow, Schmidt & Partner

Patentanwälte Frankenforster SlraSe 135-137

D-51427 Bergisch eiadbach

01. September 1994 S-Hu

Dietmar Koch 51645 Cummersbach

Bezugs zeichenliste

1	Hülse
2	Spindel
3	Mutter
4	Hubrohr
5	Längs führung
6	Schiebestück
7	Schaltstück
8	Klammer
9	Haken
10	Haken
11	Schlitz
12	Nase
13	Anschlag
14	Anschlag
15	Endschalter
16	Endschalter
17	Schaltstößel
18	Schaltstößel
19	Schraubenfeder
20	Schraubenfeder
21	Mittelteil
22	Ansatz
23	Ansatz
24	AnIaufschräge

Claims

-jitffltnsprüche

Axialgetriebe zum linearen Verstellen einer anschließbaren bewegbaren Baugruppe, vorzugsweise eines verschwenkbaren Rahmens, bestehend aus einer über einen Elektromotor mit zugehörigem Getriebe antreibbaren ortsfesten Spindel mit einer in einer Hülse verdrehfest auf der Spindel geführten Mutter, an der ein mit der bewegbaren Baugruppe verbindbares axial bewegbares Hubrohr angeschlossen ist, sowie mit dem Elektromotor verbundenen Endschaltern zur Begrenzung der Bewegung des Hubrohres, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich einer der Endlagen der Mutter (3) zwei alternativ betätigbare Endschalter (15, 16) nebeneinander ortsfest an der Hülse (1) befestigt sind und daß die Endschalter (15, 16) über ein Betätigungselement indirekt durch die Mutter (3) in deren Endlagen betätigbar sind.
2. Axialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Betätigungselement längenverstellbar ausgeführt ist.
3. Axialgetriebe nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet , daß das Betätigungselement längsverschiebbar in einer Längsführung (5) in der Hülse (1) geführt ist.
4. Axialgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , daß das Betätigungselement

aus einem Schiebestück (6) und einem mit diesem verbundenen Schaltstück (7) besteht, wobei das Schaltstück (7) zur alternativen Betätigung beider Endschalter (15, 16) ausgebildet ist.
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5. Axialgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltstück (7) und das Schiebestück (6) durch ein Zugelement miteinander verbunden sind.
6. Axialgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Zugelement als Klammer (8) ausgebildet ist.
7. Axialgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammer (8) aus einem geraden Stab mit endseitig angeformten Haken (9, 10) besteht, die jeweils mit dem Schaltstück (7) und dem Schiebestück (6) verbunden sind.
8. Axialgetriebe nach den Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammer (8) lösbar mit dem Schaltstück (7) und dem Schiebestück (6) verbunden ist.
9. Axialgetriebe nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammer (8) aus Metalloder Kunststoff besteht.
10. Axialgetriebe nach den Ansprüchen L bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Mutter (3) mit einer Nase (12) versehen ist, die zwischen dem Schaltstück (7) und dem Schiebestück (6) in deren Längsführung (5) eingreift und daß das Schaltstück (7) und das Schiebestück

(6) Anschläge (13, 14) aufweisen, die mit der Nase (12) in Wirkungsverbindung stehen.
11. Axialgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Endschalter (15, 16) nahe des Getriebes nebeneinander beidseitig der Spindel (2) in die Hülse (3) in einer Nullage derart eingelassen sind, daß beide Endschalter (15; 16) alternativ durch das Schaltstück (7) betätigbar sind.
12. Axialgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltstück (7) aus einem quaderformigen Mittelteil (21) und seitlich hervorstehenden Ansätzen (22, 23) besteht, die axial zueinander versetzt sind.
13. Axialgetriebe nach Anspruch 12, dadurch g e kennzeichnet, daß die Ansätze (22, 23) mit Anlaufschrägen (24) für die Schaltstößel (17, 18) der Endschalter (15, 16) versehen sind.
14. Axialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a durch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (7) durch Federelemente in der Nullage gehalten wird.
15. Axialgetriebe nach Anspruch 14, dadurch g e kennzeichnet, daß das Schaltstück (7) durch zwei einander entgegenwirkende Schraubenfedern (19, 20) mit der Hülse (1) verbunden ist.