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Die
Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einer Antriebseinheit,
einer Spindel und einer damit derart in Wirkverbindung stehenden
Spindelmutter, das entweder die Spindelmutter oder die Spindel in Längsrichtung
der Spindel verfahrbar ist, deren Endstellungen durch eine anwesenheitsorientierte
Schalteranordnung vorgegeben sind, wobei die Spindelmutter als Sicherheitsspindelmutter
ausgebildet ist und aus einer Antriebsmutter und einer Hilfsmutter besteht.
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Bei
dem in Rede stehenden Linearantrieb handelt es sich um einen solchen
Antrieb, dessen Leistung relativ gering ist. Derartige Antriebe
werden als Möbelantriebe
zum Verstellen von beweglichen Bauteilen eines Möbels verwendet. Bei den Möbeln handelt
es sich um Sitz- oder Liegemöbel. Üblicherweise
besteht die Antriebseinheit aus einer elektromotorischen Antriebseinheit.
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Sofern
eine elektromotorische Antriebseinheit zum Einsatz kommt, wird als
Antriebsmotor im Normalfall ein Gleichstrommotor verwendet, der
mit einem die Motordrehzahl herabsetzenden Getriebe gekoppelt ist.
Die aus dem Antriebsmotor und dem Getriebe gebildete Antriebseinheit
weist in bevorzugter Ausführung
einen Schneckentrieb auf. Die Spindel des Linearantriebes ist üblicherweise
aus Stahl ge fertigt, während
die Spindelmutter als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.
Bei dieser Werkstoffkombination ist die Spindelmutter das Bauteil,
welches dem höchsten
Verschleiß unterliegt,
das heißt, die
Gewindegänge
der Spindelmutter sind nach einer bestimmten Betriebsdauer nicht
mehr funktionsfähig. Für den Anwender
ist jedoch der Zustand der Spindelmutter nicht erkennbar, so dass
der Linearantrieb unerwartet ausfällt.
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Aus
diesem Grunde sind Lösungen
mit einer Sicherheitsspindelmutter vorgeschlagen worden, bei denen
die Antriebsmutter die normale Funktion übernimmt und im Falle des Ausfallens
wird die Funktion auf die Hilfsmutter übertragen, sodass zumindest
gewährleistet
ist, dass das angeschlossene Bauteil noch in eine Endlage verfahren
werden kann. Es sind jedoch auch Lösungen bekannt, bei denen ein
Blockieren des Antriebes erreicht wird, wenn die Hilfsmutter in
Funktion tritt. Allen Lösungen
ist gemeinsam, dass die Antriebsmutter und die Hilfsmutter mechanisch
gekoppelt sind. Die anwesenheitsorientierte Schalteranordnung besteht
bei den bekannten Linearantrieben aus zwei im Abstand zueinander
angeordneten Endschaltern, die schaltungstechnisch auf die Steuerung
des Linearantriebes einwirken, um den Motor in der jeweiligen Endlage
abzuschalten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb der Eingangs
näher beschriebenen
Art so zu gestalten, dass in einfachster Weise beim Eintritt der
Funktionsunfähigkeit
der Antriebsmutter der Anwender darauf hingewiesen wird, und dass
im Bedarfsfalle der Linearantrieb nicht mehr eingeschaltet werden
kann sondern erst nach dem Auswechseln der Antriebsmutter wieder
in Betrieb genommen werden kann.
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Die
gestellte Aufgabe wird gelöst,
indem die Antriebsmutter und die Hilfsmutter im Normalbetrieb in
einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind, und dass die
anwesenheitsorientierte Schalteranordnung derart ausgelegt ist,
dass bei einer Änderung
des Abstandes zwischen der Antriebsmutter und der Hilfsmutter wenigstens
ein auswertbares Signal erzeugt oder der Stromkreis des Antriebsmotors der
Antriebseinheit unterbrechbar ist.
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Im
Gegensatz zu den bislang bekannten Ausführungen kann die Hilfsmutter
mit der Antriebsmutter gekoppelt sein. Es wird eine sinngemäß als elektrische
Lösung zu
bezeichnende Anordnung geschaffen, da der Überwachungsschalter betätigt wird, wenn
sich der Abstand zwischen der Hilfsmutter und der Antriebsmutter
auf ein bestimmtes Maß verändert, vorzugsweise
verringert hat. Dazu wird der Überwachungsschalter
betätigt.
Im Normalbetrieb, das heißt,
bei dem vorgegebenen Abstand zwischen der Hilfsmutter und der Antriebsmutter
wird er nicht betätigt.
Der Vorteil liegt darin, dass durch das ausgelöste Signal erreicht werden
kann, dass der Linearantrieb nur noch so lange in Betrieb bleibt,
bis das angeschlossene Bauteil eine bestimmte vorgegebene Stellung
erreicht hat, oder dass er überhaupt
nicht mehr einschaltbar ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich noch
bei der sogenannten elektrischen Lösung, dass die für die in
Rede stehenden Linearantriebe immer mehr geforderte, sogenannte
Erstfehlersicherheit erreicht wird. Wenn die Spindel rotierend angetrieben wird,
verfahren die Antriebsmutter und die Hilfsmutter auf der Spindel.
Sie sind jedoch gegen Drehung gesichert. Dazu sind sie an der Außenfläche mit
Schaltnocken zur Betätigung
der zugeordneten Schalter versehen. Diese Schaltnocken können auch
zur Führung
herangezogen werden. In diesem Fall ist die Antriebsmutter mit einem
ein- und ausfahrbaren Hubrohr fest verbunden, welches von einem
an dem Gehäuse
des Linearantriebes festgesetzten Flanschrohr umgeben ist. Das Flanschrohr
dient der Führung der
Muttern.
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Sofern
die Antriebsmutter und die Hilfsmutter angetrieben werden, sind
sie gegen eine Verschiebung in Längsrichtung
der Spindel gesichert. Die Spindel ist gegen Drehung gesichert und
verfährt
in ihrer Längsrichtung
gegenüber
den beiden Muttern. In diesem Falle ist die Spindel mit entsprechenden Schaltnocken
zur Endabschaltung ausgestattet. Der Überwachungsschalter wird betätigt, wenn
sich der Abstand zwischen der Antriebsmutter und der Hilfsmutter
verändert
bzw. verringert hat.
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Auch
bei dieser sogenannten elektrischen Lösung ist vorgesehen, dass die
Schalteranordnung zwei im Abstand zueinander stehende Endschalter zur
Bestimmung der Endstellungen der Spindelmutter oder der Spindel
aufweist. Diese Anordnung hat sich in der Praxis bestens bewährt und
wird auch wiederum eingesetzt. Es ist jedoch erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Schalteranordnung zusätzlich wenigstens
einen Überwachungsschalter
aufweist, der bei einer Veränderung,
vorzugsweise bei einer Verringerung des Abstandes zwischen der Antriebsmutter
und der Hilfsmutter ein Signal auslöst oder den Motorstromkreis
unterbricht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass beim Einfahren der Antriebsmutter und der Hilfsmutter im Normalbetrieb
die Hilfsmutter zunächst
den Überwachungsschalter überfährt und
anschließend
den die Motorabschaltung bewirkenden Endschalter anfährt und
dass der Überwachungsschalter
durch die Antriebsmutter unbetätigbar
ist. Die Schalteranordnung ist außerdem so ausgelegt, dass beim
Einfahren der Antriebsmutter und der Hilfsmutter bei einem veränderten
Abstand zwischen der Antriebsmutter und der Hilfsmutter die Hilfsmutter
zunächst
den Überwachungsschalter
und anschließend
den die Motorabschaltung bewirkenden Endschalter anfährt, wobei der Überwachungsschalter
durch die Antriebsmutter betätigbar
ist. Das Abschalten des Linearantriebes bzw. das Anzeigen der nicht
mehr funktionsfähigen Antriebsmutter
erfolgt demzufolge nur dann, wenn zumindest zwei Schalter der Schalteranordnung
betätigt
sind.
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In
einer noch ersten bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass
die Spindel von der Antriebseinheit rotierend antreibbar ist, und
dass die auf die Spindel aufgesetzte Antriebsmutter und die Hilfsmutter
gegen Drehung gesichert sind. Außerdem ist auf die Spindelmutter
ein Hubrohr fest aufgesetzt. Diese Unverdrehbarkeit kann auf vielfältige Weise
erreicht werden. Es ist jedoch vorgesehen, dass die Antriebsmutter
und die Hilfsmutter mit mehreren im Winkelabstand zueinander angeordneten
Schalt- und Führungsnocken
versehen sind. Zwei fluchtend zueinander stehende Schalt- und Führungsnocken sind
dann einem die Endstellung begrenzenden Endschalter und dem Überwachungsschalter
zugeordnet. Auch bei dieser Ausführung
ist auf die Antriebsmutter ein gegen Drehung gesichertes Hubrohr
fest aufgesetzt. Bei dieser Ausführung
wird im Normalbetrieb die Antriebsmutter und die Hilfsmutter durch
das unverdrehbare Hubrohr gegen Verdrehung auf der Spindel gesichert.
In weiterer Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass die Verbindung
zwischen dem freien Ende des Hubrohres und des angeschlossenen zu
verstellenden Bauteils durch eine ein- und ausrückbare Kupplung gebildet ist.
Im Normalbetriebszustand ist die Kupplung eingerückt, das heißt, das
Hubrohr sichert die Antriebsmutter und die Hilfsmutter gegen Verdrehung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die ein- und ausrückbare
Kupplung in dem auf das freie Ende des Hubrohres aufgesetzten Gabelkopf
derart angeordnet, dass Zug- und/oder Druckkräfte übertragbar sind. Dabei ist
die Kupplung jedoch so ausgelegt, dass das zu übertragende Drehmoment größer ist
als das maximal mögliche
Drehmoment, welches von der Antriebseinheit aufgebracht werden könnte. Dadurch
wird eine Sicherheit geschaffen. Wird der Antriebsmotor durch Anfahren
des Überwachungsschalters
stillgesetzt, kann die Spindel oder der Motor beispielsweise durch
eine Kurbel in beide Richtungen gedreht werden. Dabei wird zweckmäßigerweise der
Motor dauerhaft ausgeschaltet. In einem Notfall kann jedoch auch
die Kupplung im Gabelkopf gelöst werden,
so dass bei einer nicht selbsthemmenden Spindelanordnung die Antriebsmutter
zusammen mit der Hilfsmutter und mit dem auf die Antriebsmutter aufgesetzten
Hubrohr rotierfähig
ist und sich dabei in Längsrichtung
der Spindel verschiebt.
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Es
ist deshalb vorgesehen, dass die Schalt- und Führungsnocken der Antriebsmutter
und der Hilfsmutter jeweils an einem Ring oder einem Segment angeformt
oder angesetzt sind, sodass die Antriebsmutter und die Hilfsmutter
gegenüber
diesem Ring bzw. diesem Segment verdrehbar sind. Damit diese Schalt-
und Führungsnocken
auch der Linearbewegung der Hilfsmutter und der Antriebsmutter folgen,
ist vorgesehen, dass die Hilfsmutter und die Antriebsmutter umfangsseitig
mit umlaufenden Führungsringen
zur axialen Sicherung der Ringe bzw. der Segmente gegenüber der
Hilfsmutter und der Antriebsmutter aufweisen.
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Es
ist ferner noch vorgesehen, dass die Antriebsmutter und die Hilfsmutter
derart formschlüssig miteinander
verbunden sind, dass sie synchron drehbar, jedoch in Längsrichtung
der Spindel verschiebbar sind. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass bei
der Verringerung des Abstandes zwischen der Antriebsmutter und der
Hilfsmutter die Antriebsmutter geführt wird. Sofern die Anordnung
so getroffen ist, dass bei einem Defekt der Antriebsmutter die Spindel
manuell gedreht werden kann und durch diese Drehbewegung die Antriebsmutter
mitgenommen wird, würde
sich die Hilfsmutter jedoch nicht verdrehen. Durch diese formschlüssige Verbindung
wird jedoch eine Mitnahme erreicht. Diese formschlüssige Verbindung
lässt sich
besonders einfach erreichen, wenn eine Mutter angeformte Stege und
die andere Mutter lagegerecht zu den Stegen angeordnete Schlitze
aufweist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Hilfsmutter
die Stege und die Schlitze die Antriebsmutter aufweist.
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Die
Schalteranordnung kann auch mit mehr als einem Überwachungsschalter ausgerüstet sein. So
ist vorgesehen, dass zwischen den beiden Endschaltern weitere Überwachungsschalter
angeordnet sind, die ein auswertbares Signal erzeugen oder den Stromkreis
des Antriebsmotors unterbrechen, wenn die Hilfsmutter einen der Überwachungsschalter
betätigt
und gleichzeitig die Antriebsmutter einen der zusätzlichen Überwachungsschalter
betätigt.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das die Spindel antreibende Abtriebsglied der
Antriebseinheit die Antriebsmutter bildet, und dass die Hilfsmutter
und die Antriebsmutter synchron antreibbar sind. Dieser Linearantrieb
ist dann so ausgelegt, dass bei eingeschaltetem Antriebsmotor die
Spindel sich nicht dreht, sich jedoch je nach Drehrichtung des Motors
in ihrer Längsrichtung
verschiebt. In diesem Fall ist die Spindel mit Schaltelementen zum
Schalten von Endschaltern versehen. Die Spindel ist dann das Verstellelement
und könnte so
gestaltet sein, dass das freie, der Antriebseinheit abgewandt liegende
Ende über
einen entsprechendes Koppelelement mit dem zu verstellenden Bauteil gekoppelt
ist, die Spindel könnte
jedoch auch mit einem Hubrohr versehen sein. Bei dieser Ausführung ist
ferner vorgesehen, dass das die Antriebsmutter bildende Abtriebsglied
der Antriebseinheit des Linearantriebes das Schneckenrad eines die
Motordrehzahl herabsetzenden Drehzahlreduziergetriebes ist. Das
Schneckenrad ist dann mit einer Innengewindebohrung versehen, in
die die Spindel eingedreht ist. Auch bei dieser Ausführung ist
vorgesehen, dass die Hilfsmutter dem Überwachungsschalter funktionell zugeordnet
ist, und dass bei einer Veränderung,
vorzugsweise bei einer Verringerung des Abstandes zwischen dem Schneckenrad
und der Hilfsmutter der Überwachungsschalter
schaltbar ist. In der Normalbetriebsstellung der Hilfsmutter zur
Antriebsmutter könnte
in einer ersten Ausführung
der Überwachungsschalter
in der Einschaltstellung und bei einer Änderung des Abstandes zwischen
der Antriebsmutter und der Hilfsmutter der Überwachungsschalter in der
Ausstellung schaltbar sein. Umgekehrt wäre es selbstverständlich auch
möglich,
dass in der Normalbetriebsstellung der Hilfsmutter zur Antriebsmutter der Überwachungsschalter
in der Ausstellung und bei einer Veränderung des Abstandes zwischen
der Antriebsmutter und der Hilfsmutter der Überwachungsschalter in die
Einschaltstellung schaltbar ist.
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In
einer Ausführungsform
ist es auch möglich,
dass auf den ausfahrbaren Endbereich der Spindel ein Anschlusselement,
vorzugsweise ein Gabelkopf aufgesetzt ist, und dass am gegenüberliegenden
Bereich des Linearantriebes an das Gehäuse Bauteile eines Beschlages
fest angesetzt oder schwenkbar angelenkt sind. Diese Bauteile bilden dann
das Eingangsglied eines Beschlages. In diesem Falle könnte die
Spindel nicht mehr als ein- und ausfahrbar angesehen werden, da
sich die Spindel nicht dreht und auch nicht verschiebt, sondern
die Antriebseinheit verfährt
auf der Spindel.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass bei dieser sogenannten elektrischen Lösung beim
Auslösen
eines Signals durch den Überwachungsschalter
einer optisches und/oder ein akustisches Signal erzeugbar ist. Dadurch
wird dem Anwender unmissverständlich
signalisiert, dass die Antriebsmutter, welche als das meist beanspruchte
Bauteil des Linearantriebes gilt, auszuwechseln ist. Alternativ
ist es auch möglich, dass
der Linearantrieb so ausgelegt ist, dass beim Auslösen eines
Signals durch den Überwachungsschalter
ausschließlich
noch eine manuelle Verstellung der Spindelmutter durch Verdrehen
oder Verfahren der Spindel durchführbar ist. Selbstverständlich könnte jedoch
zusätzlich
auch noch ein optisches und/oder akustisches Signal gegeben werden.
Insbesondere ist jedoch bei der manuellen Verstellung an ein Absenken
des Mittels des Linearantriebes zu verstellenden Bauteiles gedacht.
Bei dieser elektrischen Lösung
wird unabhängig
von der Auslegung des Linearantriebes nur dann ein Signal durch
den Überwachungsschalter
ausgelöst,
wenn gleichzeitig ein weiterer Schalter bzw. Endschalter geschaltet
wird.
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Unabhängig von
der Auslegung des Linearantriebes ist vorgesehen, dass das von dem Überwachungsschalter
ausgelöste
Signal nur dann auswertbar ist, wenn gleichzeitig ein weiterer Endschalter
betätigt
ist. Da es einfacher ist, bei einem Defekt der Antriebsmutter das
angeschlossene Bauteil in eine abgesenkte Lage zu bringen, ist vorgesehen,
dass der Überwachungsschalter
neben dem die eingefahrene Stellung der Antriebsmutter begrenzenden
Endschalter an der dem anderen Endschalter zugewandten Seite installiert
ist. Dieses gilt auch, wenn der Linearantrieb so ausgelegt ist,
dass die Antriebsmutter und die Hilfsmutter angetrieben und die
Spindel in ihrer Längsrichtung
verfährt.
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Des
weiteren können
unabhängig
von den die Endstellungen der Spindelmutter bestimmenden Schaltern
weitere Überwachungsschalter
zwischen diesen Endschaltern angeordnet sein, so dass eine laufende Überwachung
des Abstandes zwischen der Antriebsmutter und der Hilfsmutter im
Hubbereich erfolgt, der am meisten benutzt wird. Hierbei betätigen die
den Muttern zugeordnete Schaltnocken nur dann beide Schalter gleichzeitig,
wenn sich der Abstand zwischen der Antriebsmutter und der Hilfsmutter
geändert,
vorzugsweise verrigert hat. In bevorzugter Ausführung werden Schalter verwendet,
die nur einen Schaltkontakt in ihrem Gehäuse aufweisen. Es können jedoch
auch Mehrfachschalter mit mehreren Schaltkontakten und mehreren
Betätigern
in einem Gehäuse
zum Einsatz kommen.
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Anhand
der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 das Flanschrohr mit einem
Hubrohr eines erfindungsgemäßen Linearantriebes
in einer perspektivischen Darstellung in einer ersten Ausführung,
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2 den Teil des Linearantriebes
gemäß der 1 in Schnittdarstellung
im normalen Betriebszustand,
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3 den Teil des Linearantriebes
nach der 1 in Schnittdarstellung,
mit defekter Spindelmutter
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4 den Teil des Linearantriebes
nach der 1 in Schnittdarstellung
im Normalbetriebszustand in einer zweiten Ausführung,
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5 den Teil des Linearantriebes
nach der 1 in Schnittdarstellung
mit defekter Spindelmutter gemäß der Ausführung nach
der 4
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6 die Sicherheitsspindelmutter
für die Ausführung nach
den 4 und 5 in Explosivdarstellung,
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7 die Sicherheitsspindelmutter
gemäß der 6 im normalen Betriebszustand,
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8 die Sicherheitsspindelmutter
im normalen Betriebszustand für
die Ausführung
gemäß den 2 und 3,
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9 den Linearantrieb in Schnittdarstellung
in einer weiteren Ausführung
im normalen Betriebszustand und
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10 den Linearantrieb nach
der 9 in Schnittdarstellung
mit defekter Spindelmutter.
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Aus
Gründen
der vereinfachten Darstellung ist der Linearantrieb 10 in
den 1 bis 8 in seiner Gesamtheit nicht
dargestellt, sondern lediglich der der Spindel 11 zugeordnete
Bereich. Die Spindel 11 ist mit dem Abtriebsglied der nicht
dargestellten Antriebseinheit fest verbunden. Diese Antriebseinheit besteht
im wesentlichen aus einem Antriebsmotor und einem die Drehzahl des
Antriebsmotors herabsetzenden Getriebe, vorzugsweise einem Schneckentrieb.
Auf die Spindel 11 ist eine Sicherheitsspindelmutter aufgesetzt,
die in den dargestellten Ausführungsbeispielen
zweiteilig ist und aus einer Antriebsmutter 12 und einer
Hilfsmutter 13 besteht. Wie die 2 und 4 zeigen,
steht die Hilfsmutter 13 in einem Abstand zur Antriebsmutter 12.
Außerdem
ist die Hilfsmutter 13 an der der Antriebseinheit zugewandten
Seite auf die Spindel 11 aufgesetzt. Die Antriebsmutter 12 ist
an der der Antriebseinheit abgewandten Seite mit einem zylindrischen
Bund ausgestattet, auf die ein Hubrohr 14 fest aufgesetzt
ist. Das Hubrohr 14 ist in einem fest mit dem Gehäuse verbundenen
Flanschrohr 15 geführt,
welches einseitig eine nutartige Erweiterung aufweist. In diese
nutartige Erweiterung ist eine Lochschiene 16 eingesetzt, auf
die zur Begrenzung der Endstellungen der Sicherheitsspindelmutter
zwei Endschalter 17, 18 aufgesetzt sind. Die Abstände zwischen
den Endschaltern lassen sich aufgrund der Lochschiene 16 verändern. In
die Lochschiene 16 ist ein weiterer Überwachungsschalter 19 eingesetzt,
der dem die eingefahrene Endstellung der Sicherheitsspindelmutter
begrenzenden Endschalter 18 funktionell zugeordnet ist,
wie noch näher
erläutert
wird. Der Überwachungsschalter 19 steht
an der der Antriebseinheit abgewandten Seite des Endschalters 18.
Das Hubrohr 14 ist in dem Flanschrohr 15 geführt. Dazu
ist das freie, der Antriebseinheit abgewandte Ende des Flanschrohres 15 mit
einer Führungskappe 20 versehen,
wobei die Führungskappe 20 gegenüber dem Hubrohr 14 auch
abgedichtet sein kann. Die Antriebsmut ter 12 und die Hilfsmutter 13 sind
mit Schalt- und Führungsnocken 12a und 13a versehen,
die in der nutartigen Erweiterung des Flanschrohres 15 geführt sind.
Die Schalt- und Führungsnocken 12a und 13a sind
an den Stirnendbereichen mit schräg stehenden Anlaufflächen versehen,
um die Stößel der Endschalter 17, 18 und
den Stößel des Überwachungsschalters 19 zu
betätigen.
Die 2 zeigt den Zustand
in dem die Antriebsmutter 12 voll funktionsfähig ist,
das heiß,
im unverschlissenen Zustand. Wird das Hubrohr 14 eingefahren
läuft der
Schalt- und Führungsnocken 13a der
Hilfsmutter 13 auf den Stößel des die Einfahrbewegung
begrenzenden Endschalters 18 auf. In der 2 ist der Zustand dargestellt, kurz bevor
der Schalt- und Führungsnocken 13a auf
den Stößel des
Endschalters 18 auftrifft. Die entsprechende Auflauffläche der
Schalt- und Führungsnocken 12a der
Antriebsmutter 12 steht im Abstand zum Stößel des Überwachungsschalters 19, da
der Abstand zwischen der Antriebsmutter 12 und der Hilfsmutter 13 korrekt
ist. Beim Ausfahren der Antriebsmutter 12 und der Hilfsmutter 13 schaltet
der Schalt- und Führungsnocken 12a der
Antriebsmutter 12 den Endschalter 17.
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Die 3 zeigt den Zustand, bei
dem die Antriebsmutter 12 defekt bzw. verschlissen ist.
Beim Einfahren des Hubrohres 14 rutscht die Antriebsmutter 12 in
Richtung zur Hilfsmutter 13, bis sie diese sogar kontaktiert.
Wird die Antriebsmutter 12 und die Hilfsmutter 13 weiter
in Richtung zur Antriebseinheit bewegt, trifft der Schalt- und Führungsnocken 12a der
Antriebsmutter 12 auf den Stößel des Überwachungsschalters 19 und
schaltet diesen. Während der
Stößel des Überwachungsschalters 19 noch
eingefahren ist, trifft beim weiteren Einfahren der Hilfsmutter 13 der
Schalt- und Führungsnocken 13a der Hilfsmutter 13 auf
den Stößel des
Endschalters 18 und schaltet auch diesen. Werden der Endschalter 18 und
der Überwachungsschalters 19 geschaltet, kann
ein Signal ausgelöst
werden, um den Anwender akustisch oder optisch anzuzeigen, dass
der Linearantrieb 10 defekt ist oder es könnte über die
Steuereinheit des Linearantriebes bewirkt werden, dass der Antrieb
nicht mehr eingeschaltet werden kann.
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Die 4 und 5 zeigen den Bereich der Spindel 11 des
Linearantriebes 10 in einer Variante. Der wesentliche Unterschied
besteht darin, dass die Schalt- und Führungsnocken der Antriebsmutter 12 und
der Hilfsmutter 13 im Gegensatz zu der Ausführung nach
den 2 und 3 nicht einstückig mit
der Antriebsmutter 12 und der Hilfsmutter 13 ausgebildet sind,
sondern dass sie an Ringen 21, 22 bzw. an Segmenten
angeformt sind, da die Ringe 21, 22 geschlitzt
sind. Gemäß der 7 werden die Ringe 21, 22 auf
die Antriebsmutter 12 und auf die Hilfsmutter 13 aufgestülpt. Sie
sind gegen axiale Verschiebung durch umfangsseitige Führungsringe 23, 24 gesichert.
Die Ausführung
bietet den Vorteil, dass bei Ausfall der Antriebseinheit eine manuelle
Notverstellung möglich
ist. Dazu ist zwischen dem Hubrohr 14 und dem zu verstellenden
Bauteil, beispielsweise dem zu verstellendem Möbelbauteil, eine Art Schaltkupplung
angeordnet. Im Falle eine Notsituation kann diese Kupplung betätigt werden,
so dass das drehfeste Halten des Hubrohres 14 an dem zu
verstellenden Bauteil in eine drehbare Verbindung übergeht.
Das Gewinde der Spindel-Spindelmutter-Anordnung 11, 12, 13 ist
hierbei nicht selbsthemmend, so dass die Antriebsmutter 12 mitsamt
dem darauf aufgesetzten Hubrohr 14 und der Hilfsmutter 13 rotieren
kann und dabei in Längsrichtung
der Spindel 11 verfährt.
Es ist vorgesehen, dass die Antriebsmutter 12 und die Hilfsmutter 13 formschlüssig miteinander verbunden
sind. Dies ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch in Längsrichtung
der Spindel 12 verlaufende Stege 25 möglich, die
an der Hilfsmutter 13 angeformt sind und in lagegerecht
dazu stehende Schlitze 26 der Antriebsmutter 12 eingreifen.
Dadurch wirkt sinngemäß die Antriebsmutter 12 wie
ein Mitnehmer.
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Die 8 zeigt die Sicherheitsspindelmutter für die Ausführung des
Linearantriebes 10 gemäß den 2 und 3. Die Schalt- und Führungsansätze 12a und 13a der
Antriebsmutter 12 und der Hilfsmutter 13 sind
einstückig
mit dem eigentlichen Mutternteil ausgebildet. Die Antriebsmutter 12 enthält an der der
Hilfsmutter 13 abgewandten Seite einen zylindrischen Ansatz,
auf den das Hubrohr 14 aufsteckbar ist. Es sei noch erwähnt, dass
sowohl die Antriebsmutter 12, die Hilfsmutter 13 und
gegebenenfalls auch die Ringe 21, 22 mit den Schalt-
und Führungsnocken 12a und 13a aus
Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt sind.
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Bei
den zuvor gezeigten Ausführungen
wird die anwesenheitsorientierte Schalteranordnung durch die beiden
Endschalter 17, 18 und den funktionell zugeordneten Überwachungsschalter 19 gebildet.
Diese Schalter 17 bis 19 werden nur dann geschaltet,
wenn die entsprechenden Schaltmittel bzw. die Schalt- und Führungsnocken 12a, 13a in
den entsprechenden Stellungen stehen. Im Gegensatz zu der aus geführten Schalteranordnung
könnten
auch noch weitere Überwachungsschalter
eingesetzt werden.
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In
den 2 bis 5 ist die Hilfsmutter 13 auf der
der Antriebseinheit zugewandten Seite der Antriebsmutter 12 angeordnet.
Die Hilfsmutter 13 kann jedoch auch zusätzlich auf der anderen Seite
der Antriebsmutter 12 angeordnet sein und somit innerhalb des
Hubrohres 14 platziert werden. Denkbar wäre dann,
dass die Hilfsmutter 12 und die Antriebsmutter 13 ähnlich der
Ausführung
gemäß den 6 und 7 miteinander verbunden sind. Ein entsprechend
vorgesehener Ausschnitt, beispielsweise in der Mantelfläche des
Hubrohres 14, erlaubt das Einbringen eines Schalt- bzw.
Führungsnocken 13a,
der sowohl einen Überwachungsschalter 19 als
auch den Endschalter 17 betätigen kann und zusätzlich die
Hilfsmutter 13 relativ zur Antriebsmuter 12 drehfest,
jedoch in der Länge
der Spindel 11 noch verschiebbar führt.
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Die 9 und 10 zeigen einen Linearantrieb 10,
der so ausgelegt ist, dass die Spindel 11 in ihrer Längsrichtung
verfahrbar ist oder dass die Antriebseinheit auf der unverdrehbaren
und in ihrer Längsrichtung
feststehenden Spindel 11 verfahrbar ist. Dazu kann das
Abtriebsglied der Antriebseinheit, in diesem Falle das Schneckenrad 27 die
Antriebsmutter 12 bilden. Das Schneckenrad 27 ist
dazu mit einer den Gewindegängen
der Spindel 11 entsprechenden Innengewindebohrung versehen,
so dass die Spindel 11 darin eingeschraubt werden kann.
Das Schneckenrad 27 wird von einer damit in Kämmeingriff
stehenden Schnecke 28 angetrieben, die von dem Antriebsmotor
der Antriebseinheit angetrieben wird. Die 9 zeigt den Normalbetriebszustand, bei
der die Hilfsmutter 13 in einem festen Abstand zum Schneckenrad 27 bzw.
zur Antriebsmutter 12 steht. Die Hilfsmutter 13 ist
nur in Drehrichtung formschlüssig mit
dem Schneckenrad 27 verbunden, so dass sie synchron mit
dem Schneckenrad 27 dreht. Die 9 zeigt, dass der Stößel des Überwachungsschalters 19 gedrückt ist.
Die 10 zeigt, dass die
Hilfsmutter 13 sich in Richtung zum Schneckenrad 27 bewegt hat,
da die Gewindegänge
der Innengewindebohrung des Schneckenrades 12 verschlissen
sind. Dadurch kann der Stößel des Überwachungsschalters 19 ausfahren,
so dass dadurch ein Signal ausgelöst werden kann oder der Überwachungsschalter 19 bewirkt
eine Unterbrechung des Motorstromkreises. Auch die Umkehrung wäre möglich, indem
beispielsweise die Hilfsmutter 13 mit einer umlaufenden
Nut am Außenumfang
versehen ist, in die der Stößel des Überwachungsschalters 19 in
der Normalbetriebsstellung gemäß der 9 eingreift. Verschiebt
sich die Hilfsmutter 13 entsprechend der Darstellung nach
der 10, würde dann
durch den Außenumfang
der Hilfsmutter 13 der Stößel eingefahren, so dass die gleiche
Wirkung erzielt ist.
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Die
formschlüssige
Verbindung zwischen dem Schneckenrad 27 und der Hilfsmutter 13 könnte durch
Längsnuten
und darin eingreifende Längsstege
gebildet sein. Dazu könnte
das Schneckenrad 27 an der der Hilfsmutter 13 zugewandten
Seite mit einem Bund versehen sein. In diesem Bund könnten dann
die Längsnuten
eingearbeitet sein, so dass entsprechend gestaltete Längsstege
der Hilfsmutter 13 darin eingreifen.
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Entgegen
der Darstellung gemäß den 9 und 10 könnte
die Hilfsmutter 13 auch an der anderen Seite oder an beiden
Seiten des Schneckenrades 27 angeordnet sein. Die jeweilige
Lage richtet sich danach, ob der Linearantrieb 10 auf Zug
oder auf Druck oder auf Zug und Druck arbeitet.
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Bei
der Ausführung
gemäß den 9 und 10 ist auf einen Endbereich der Spindel 11 ein
Anschlusselement in Form eines Gabelkopfes 29 fest aufgesetzt.
Je nach Anordnung könnte
der Gabelkopf 29 an einem zu verstellenden Bauteil angelenkt
sein, so dass die Spindel 11 ein- und ausgefahren wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist jedoch vorgesehen, dass der Gabelkopf 29 fest, jedoch
drehbar gelagert ist. An dem Gehäuse 30 des
Linearantriebes 10 sind an der gegenüberliegenden Seite zwei andeutungsweise
dargestellte Laschen 31 befestigt, die das Eingangsglied
eines nicht näher
erläuterten
Beschlages sein könnten.
Ist der Gabelkopf 29 ortsfest gelagert, verschiebt sich
die gesamte Antriebseinheit auf der Spindel 11.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wesentlich
ist, dass den Endschaltern 17, 18 zur Begrenzung
der Endstellungen der Sicherheitsspindelmutter ein weiterer Überwachungsschalter 19 zugeordnet
ist, sodass ein Signal ausgelöst
werden kann, wenn dieser Überwachungsschalter 19 zusammen
mit einem weiteren Schalter, beispielsweise einem Endschalter geschaltet
wird.