DE9415566U1 - Wegaufnehmergetriebe in einem Schubantrieb - Google Patents

Wegaufnehmergetriebe in einem Schubantrieb

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/2021—Screw mechanisms with means for avoiding overloading
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/02—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using mechanical means
    • G01D5/04—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using mechanical means using levers; using cams; using gearing

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Description

Wegaufnehmergetriebe in einem Schufaantrieb Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Wegaufnehmergetriebe in einem Schubantrieb mit einer Spindel-Spindelmutter-Kombination, bei dem die Spindel zwischen zwei Endlagen bewegbar ist und bei dem die Spindelmutter bei Erreichen jeder Endlage gegen ein Federpaket bewegt wird.
In derartigen Schubantrieben treibt ein Eiektrornotor über ein Getriebe zur Anpassung von Stellweg und Stellzeit an den Bedarfsfall einer Spindeimutter an, die durch ihre rotatorische Bewegung eine Spindel in eine translatorische Bewegung versetzt. Zur Ermittlung der Position der Spindel in einem derartigen Schubantrieb ist es beispielsweise aus Hartmann & Braun; Listenblatt 68-9.31 bekannt, die Spindeimutter auf ihrem Umfang mit einem schneckenförmigen Antrieb auszustatten, in den ein Abtriebszahnrad eingreift, das mit einem Wegaufnehmer verbunden ist.
Die Spinde! wird zwischen zwei Endlagen bewegt. Bei Erreichen einer Endlage weicht die Spindeimutter axial gegen ein Federpaket aus und wandelt dabei kinetische Energien der vorgelagerten Rotationsmassen des Motors und des Getriebes in potentielle und Reibungsenergie um. Dabei wird in Abhängigkeit vom Federweg, den die Spindelmutter in axialer Richtung zurücklegt, das wegaufnehmerseitige Abtriebszahnrad verdreht. Das bedeutet, daß, obwohl die Spindel in Ruhe verharrt, wegaufnehmerseitig durch die Drehung des Abtriebszahnrades eine Spindeibewegung vorgetäuscht wird, die auf die axiale Bewegung der Spindelmutter zurückzuführen ist und somit einen Meßfehler darstellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wegaufnehmergetriebe in einem Schubantrieb der eingangs genannten Art zu realisieren, bei dem Meßfehler durch axiale Verschiebungen der Spindelmutter in Spindelendlagen sicher vermieden werden.
5
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Schutzanspruches gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazu erforderlichen Figuren zeigen:
10
Figur 1 Eine Schnittdarsteüung durch einen Schubantrieb.
Figur 2 Eine Detaiidarstellung an der Spindeimutter.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist der Stellantrieb mit einer Spindel-Spindelmutter-Kombination bestehend aus der Spindel 4 und der Spindelmutter 5 ausgestattet, wobei die Spindelmutter 5 über ein Getriebe 3 von einem Motor 2 rotatorisch angetrieben wird. Je nach Drehrichtung der Spindelmutter 5 wird dabei die Spindel 4 axial in Richtung einer der beiden Endlagen hinbewegt. Dabei kann die Spindel-Mutter-Kombination in beliebiger Ausführungsform beispielsweise als Planetenrollenspindel, Kugelumlaufspindel oder als allgemeines Bewegungsgewinde mit genormtem Gewindeprofil ausgestaltet sein. Die Spindelmutter 5 ist mit Lagern 7 und Federn 6 im Gehäuse 1 vorgegeben positioniert. Dabei ist vorgesehen, daß die Federn 6 vorgespannt sind, so daß die Spindeimutter 5 axial spielfrei im Gehäuse 1 gelagert ist.
Die Spindelmutter 5 ist an ihrem Umfang mit einem schneckenförmigen Antrieb 51 ausgestattet, in den ein Abtriebszahnrad 9 eingreift, das mit einem Wegaufnehmer 8 verbunden ist. Je nach Umfang der Spindelmutter 5 und Federkraft der Federn 6 kann der schneckenförmige Antrieb 51 auf der Spindelmutter 5 als ein- oder mehrgängige Schnecke ausgeführt sein.
Durch Rotation der Spindelmutter 5 wird die Spindel 4 axial zwischen zwei Endpunkten verfahren. Dabei wird das in den schneckenförmigen Antrieb 51 der Spindelmutter 5 eingreifende Abtriebszahnrad 9 des Wegaufnehmers 8 proportional zum zurückgelegten Weg der Spindel 4 verdreht. Die Steigungsrichtung des schneckenförmigen Antriebes 51 der Spindeimutter 5 stimmt mit der Steigungsrichtung des Gewindes der Spinde! 4 überein. Der Steigungswinkel des schneckenförmigen
-3- 14.09.1994
Antriebes 51 ist so bemessen, daß bei drehender Einfederung der Spindelmutter 5 der aus der Drehung der Spindelmutter resultierende Drehwinkel des Abtriebszahnrades 9 in entgegengesetzter Drehrichtung dem Betrage nach gieich dem aus der axiaien Einfederung der Spindelmutter 5 resultierenden Drehwinke! des Abtriebszahnrades 9 ist.
Da der Steigungswinkel des schneckenförmigen Antriebes 51 bei vorgegebener Teilung nur über den Umfang und die Gangzahl variierbar ist, ist es vorteilhaft, das Abtriebszahnrad 9 als Kronenrad auszuführen, das tangential in den scheckenförmigen Antrieb 51 eingreift.
Beim Erreichen einer Endlage der Spindel 4 weicht die Spindeimutter 5 axial gegen die Kraft der Feder 6 aus. Gemäß Figur 2 wird dabei ein zum Gehäuse 1 stationärer auf eine Zahnflanke des schneckenförmigen Antriebes 51 projizierter Punkt P beim Einfedern der Spindeimutter 5 infolge der axiaien Auslenkung um einen Hub AH(a) axial verschoben. Durch die gewählte Bemessung des Steigungswinkels des schneckenförmigen Antriebes 51 erfährt der Punkt P infolge der rotatorischen Bewegung der Spindel 5 einen Hub AH(r). der dem Hub AH(a) entgegengerichtet und dem Betrage nach gieich ist.
Das bedeutet, daß beim rotierenden Einfedern der Spindelmutter 5 der projizierte Punkt P ortsunverändert bieibt. Damit wird erreicht, daß der aus der Drehung der Spindelmutter 5 resultierenden Drehwinkei des Abtriebszahnrades 9 in entgegengesetzter Drehrichtung dem Betrage nach gleich dem aus der Einfederung der Spindelmutter resultierenden Drehwinkel des Abtriebszahnrades 9 ist. In vorteilhafter Weise ist nach Erreichen einer Endlage der Spindel 4 im Wegaufnehmer 8 keine Stellungsänderung detektierbar.
In gleicher Weise wird im Fehlerfail beim Auftreffen eines an der Spindel 4 angeordneten Stellgliedes auf eine Hartlage im Bereich zwischen den Endlagen, die durch einen beliebig gearteten mechanischen Widerstand am Stellglied hervorgerufen sein kann, die tatsächliche Spindelstellung erfaßbar.
-6-
Bezuaszeicheniiste Gehäuse
1 Motor
2 Getriebe
3 Spindel
4 Spindelmutter
5 Federn
6 Lager
7 Wegaufnehmer
8 Abtriebszahnrad
9 schneckenförmiger Antrieb
51

Claims (1)

  1. -A-
    Schutzanspruch
    Wegaufnehmergetriebe in einem Schubantrieb mit einer Spindel-Spindeimutter-Kombination, bei dem die Spindel zwischen zwei Endlagen bewegbar ist, und die Spindelmutter bei Erreichen jeder Endlage gegen ein Federpaket bewegt wird, bei dem die Spindelmutter auf ihrem Umfang einen schneckenförmigen Antrieb aufweist, in den ein wegaufnehmerseitiges Abtriebszahnrad eingreift, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Spindelmutter (5) zwischen den Federpaketen (6) vorgespannt ist, - daß die Steigungsrichtung des schneckenförmigen Antriebes (51) mit der Steigungsrichtung der Spindel (4) übereinstimmt und
    - daß der Steigungswinkel des schneckenförmigen Antriebes (51) so bemessen ist, daß bei drehender Einfederung der Spindelmutter (5) der aus der Drehung der Spindelmutter (5) resultierende Drehwinkel des Abtriebszahnrades (9) in entgegengesetzter Drehrichtung dem Betrage nach gleich dem aus der axialen Einfederung der Spindeimutter (5) resultierenden Drehwinkel des Abtriebszahnrades (9) ist.
DE9415566U 1994-09-16 1994-09-16 Wegaufnehmergetriebe in einem Schubantrieb Expired - Lifetime DE9415566U1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535051C1 (de) * 1995-09-21 1996-11-28 Honeywell Ag Spindelmutter/Gewindespindel-Anordnung
DE102016119812A1 (de) * 2016-10-18 2018-04-19 Pierburg Gmbh Elektromotorische Stellvorrichtung

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535051C1 (de) * 1995-09-21 1996-11-28 Honeywell Ag Spindelmutter/Gewindespindel-Anordnung
DE102016119812A1 (de) * 2016-10-18 2018-04-19 Pierburg Gmbh Elektromotorische Stellvorrichtung
DE102016119812B4 (de) 2016-10-18 2018-05-24 Pierburg Gmbh Elektromotorische Stellvorrichtung

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