DE20214566U1

DE20214566U1 - Elektromotorischer Linearantrieb

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Publication number: DE20214566U1
Application number: DE20214566U
Authority: DE
Original assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2012-09-21

Abstract

Elektromotorischer Linearantrieb, insbesondere teleskopierbarer Möbelantrieb für zu verstellende Möbelbauteile, mit wenigstens einer rotierend antreibbaren Spindel (10), auf die jeweils eine in Längsrichtung der Spindel (10) verfahrbare Spindelmutter (12) aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spindelmutter (12) aus mehreren funktionsgerecht zusammengesetzten Mutternteilen (12A, 12B) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Linearantrieb, insbesondere einen teleskopierbaren Möbelantrieb, für zu verstellende Möbelbauteile, mit wenigstens einer rotierend antreibbaren Spindel, auf die jeweils eine in Längsrichtung der Spindel verfahrbare Spindelmutter aufgesetzt ist.
Die in Rede stehenden elektromotorischen Linearantriebe könnten bevorzugt in Tischbeine, Bettgestelle und dergleichen eingebaut werden, um Tischplatten, Liegeflächen von Betten oder dergleichen an die jeweils benötigte Arbeitshöhe anzupassen. Ein solcher Linearantrieb kann jedoch auch als Stelltrieb für andere Gegenstände, wie z. B. schwenkbare Klappen und dergleichen verwendet werden. In bevorzugten Ausführungen sind die in Rede stehenden elektromotorischen Linearantriebe mit zwei rotierend antreibbaren Spindeln ausgestattet, wobei die von einem Antrieb angetriebene Spindel höhenmäßig im Bereich des festen Außenrohres montiert ist. Die darauf aufgesetzte Spindelmutter steht mit dem angrenzenden ersten und ausfahrbaren Hubrohr in einer festen Verbindung. Auf die Spindeln ist dann eine weitere Hohlspindel aufgesetzt, die sich mitdreht und das an das erste Hubrohr angrenzende zweite Hubrohr ausfährt. Es könnten auf diese Hohlspindel noch weitere Hohlspindeln aufgesetzt werden, es müsste der Linearantrieb dann mit einer entsprechenden Anzahl von Hubrohren ausgerüstet werden. Die Vorteile derartiger Linearantriebe liegen in der Vergrößerung des Hubes im Vergleich zur Bauhöhe im eingefahrenen Zustand und in der vergrößerten Ausfahrgeschwindigkeit der inneren Hubrohre, an welche üblicherweise das zu verstellende Bauteil direkt oder indirekt angeschlossen ist.
Bei weiteren Ausführungsformen werden aufwendige Antriebskonfigurationen verwendet. Außerdem sind einfache Spindeltriebe zum Ausfahren eines Hubrohres bekannt. Sofern diese Antriebe mit weiteren Hubrohren ausgerüstet werden, sind aufwendige Antriebsapplikationen notwendig, die überwiegend als Zugmittel, beispielsweise als Ketten oder Seile ausgeführt sind. Derartige Zugmittel sind relativ teuer und äußerst schlecht zu montieren. Einige Ausführungsbeispiele weisen auch zwei Zugmittel auf, um den Linearantrieb sowohl aus- als auch einfahren zu können.
Bei den teleskopierbaren Linearantrieben ist es üblich, dass die Querschnitte des Außenrohres und der Hubrohre kreisringförmig oder eckig sind, wobei die Querschnitte der Hubrohre sich von außen nach innen verkleinern.
Die zuvor beschriebenen Ausführungen haben sich bestens bewährt. Da es sich um Linearantriebe handelt, die in großen Stückzahlen gefertigt und die äußerst kostengünstig angeboten werden sollen, ist auf geringst mögliche Herstellkosten zu achten. So hat es sich insbesondere bei der Montage von teleskopierbaren Antrieben herausgestellt, dass die einstückige Spindelmutter nicht besonders montagefreundlich ist. Diese Spindelmutter muss auf die Spindel geschraubt werden. Die Lagerung der Spindel erfolgt im allgemeinen in einem oder in zwei Wälzlagern. Es ist dann noch eine Sicherung des Wälzlagers gegen axiale Verschiebung notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromotorischen Linearantrieb der eingangs näher beschriebenen Art so auszulegen, dass insbesondere bei den teleskopierbaren Linearantrieben die Spindelmutter bzw. die Spindelmuttern in einer montagefreundlichen Form ausgelegt sind.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem jede Spindelmutter aus mehreren funktionsgerecht zusammengesetzten Mutternteilen besteht.
Die mehrteilige Spindelmutter hat nunmehr den Vorteil, dass die einzelnen Teile lagegerecht auf die Spindel gesetzt werden können, so dass das aufwendige Aufdrehen entfällt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede Spindelmutter aus zwei Mutternhälften besteht. Dadurch wird die Anzahl der Teile minimiert, so dass insbesondere das Handling so einfach wie möglich gehalten wird. Bei den in Rede stehenden elektromotorischen Linearantrieben wird die Spindel bzw. werden die Spindeln in wenigstens einem Wälzlager gelagert. Es ergibt sich dann eine konstruktiv einfache Bauweise, wenn jede Spindelmutter wenigstens einen Lagersitz aufweist.
Die den Lagersitz aufweisende Lageraufnahme ist dann mit der Spindelmutter einstückig. Damit zusätzliche Elemente für die Positionierung jedes Wälzlagers entfallen, ist vorgesehen, dass jeder Lagersitz zur axialen Sicherung des Wälzlagers zumindest an seinem freien Ende einen wenigstens den Außenring des Wälzlagers kontaktierenden Sicherungskragen aufweist. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, ist aber nur möglich, wenn die Spindelmutter aus wenigstens zwei Mutternteile besteht. Je nach Auslegung der Spindelmutter kann es auch notwendig sein, dass der Lagersitz beidseitig des Wälzlagers mit jeweils einem Sicherungskragen ausgestattet ist. Wie bereits ausgeführt, wird der elektromotorische Linearantrieb bevorzugt als Teleskopantrieb ausgeführt.
Es ist deshalb vorgesehen, dass die Spindelmutter im äußeren Umfangsbereich eine Ringnut aufweist. In dieser Ringnut wird das zugehörige, ausfahrbare Hubrohr festgesetzt. Die Spindelmutter und gegebenenfalls der Lagersitz sind in bevorzugter Ausführung aus einem Kunststoff gefertigt. Die Spindelmutter ist zur Stabilisierung sowie zur Einsparung von Material mit wenigstens einer konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Verstärkungsrippe versehen. Ferner ist sie mit radial verlaufenden Verstärkungsrippen versehen, die sich bis an den die Ringnut begrenzenden inneren Ringsteg erstrecken.
Damit die Spindel nicht einem erhöhten Verschleiß unterliegt, muss sichergestellt sein, dass die Gewindegänge der Mutternteile ansatzfrei ineinander übergehen. Es ist deshalb vorgesehen, dass in einer der sich berührenden Flächen wenigstens eine Passbohrung und in der anliegenden Trennfläche wenigstens ein Passstift eingebracht bzw. eingesetzt ist. Die Verbindung des Innenringes jedes Wälzlagers mit der Spindel muss eine feste Verbindung sein, die auf verschiedene Weise hergestellt werden kann. So ist in einer ersten Ausführung vorgesehen, dass jedes Wälzlager verdrehbar bzw. lose auf die Hohlspindel aufgesetzt ist und dass die Verbindung zur Spindelmutter derart gestaltet ist, dass durch einen geschlitzten Mitnahmering die Hohlspindel gegen eine Verschiebung gesichert ist. Sofern es sich um eine Hubsäule handelt, ist sie gegen eine Verschiebung nach oben gesichert. Damit dieser auf die Gewindegänge aufgesetzt werden kann, ist vorgesehen, dass der Mitnehmerring geschlitzt ist, so dass er elastisch verformbar ist. Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Wälzlager auf einen gewindefreien Ansatz der Spindel aufgesetzt ist, und dass die feste Verbindung durch die Verformung, insbesondere durch Kaltverformung erzielt wird. Eine solche Verformung wäre beispielsweise Stauchen oder Taumeln. In bevorzugter Ausführung ist der elektromotorische Möbelantrieb ein Teleskopantrieb, der mindestens eine von einem Antriebsmotor antreibbare Spindel aufweist, die drehbar, jedoch in ihrer Längsrichtung unverschiebbar gelagert ist, und dass diese Spindel mit wenigstens einer weiteren Hohlspindel in einer Mitnahmeverbindung steht, und dass auf die jeweilige Hohlspindel mindestens ein Wälzlager aufgesetzt ist.
Eine konstruktiv einfache Lösung ist gegeben, wenn die Spindelmutter bzw. die Spindelmutternteile in einer Führung des Linearantriebes geführt sind. Die Funktion der Spindelmutter wird dadurch nicht beeinträchtigt, da die einzelnen Mutternteile spaltfrei aneinanderliegen. Ferner ist noch vorteilhaft, wenn die Mutternteile durch Verbindungselemente, beispielsweise durch Schrauben, Niete und dergleichen oder durch eine Klebeschicht miteinander verbunden sind. Es wird dadurch aus dem Verbund eine Einheit gebildet. Die Passbohrungen bzw. die Passstifte in Form von Angüssen übernehmen nur die Ausrichtung.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:
1 die Spindelanordnung und die Spindelmutter einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linearantriebes in einer sprengbildlichen Darstellung;
2 die Anordnung nach der 1 in zusammengefügtem Zustand;
3 die Spindel und die Spindelmutter in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linearantriebes in einer sprengbildlichen Darstellung;
4 die Anordnung nach der 3 in zusammengefügtem Zustand;
5 die Spindelanordnung und die Spindelmutter in einer dritten Ausführung des erfindungsgemäßen Linearantriebes in einer sprengbildlichen Darstellung;
6 die Anordnung nach der 5 in zusammengefügtem Zustand, und
7 eine Einzelheit der Ausführung nach den 5 und 6 in vergrößerter Darstellung.
Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist der elektromotorische Linearantrieb in seiner Gesamtheit nicht gezeichnet. Der elektromotorische Linearantrieb ist mit einer Spindel 10 ausgestattet, die vorzugsweise aus Stahl gefertigt und als Massivteil ausgebildet ist. Diese Spindel 10 ist gemäß der Darstellung nach den 1 bis 6 mit einem gewindefreien Endansatz 11 versehen, auf den das Abtriebsglied eines die Motordrehzahl herabsetzenden Getriebes drehfest aufgesetzt. Dieses Getriebe wird von einem Antriebsmotor angetrieben. Auf diese Spindel 10 ist eine Spindelmutter 12 aufgesetzt, die mit einer den Gewindegängen der Spindel 10 entsprechenden Innengewindebohrung versehen ist. Die Spindelmutter 12 ist gegen Verdrehung gesichert, so dass sie sich bei Drehung der Spindel 10 in deren Längsrichtung verschiebt. Die Spindelmutter 12 ist bei allen Ausführungen mehrteilig ausgebildet und besteht demzufolge aus Mutternteilen. In den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Spindelmutter 12 aus zwei Mutternhälften 12A und 12B. Im Zuge der Montage des elektromotorischen Linearantriebes werden die beiden Mutternhälften 12A, 12B funktionsgerecht auf die Spindel 10 aufgesetzt. Zur Fixierung sind in der Mutternhälfte 12B zwei Passbohrungen 13, 14 vorgesehen, in die entsprechende, nicht dargestellte Passstifte der anderen Mutternhälfte 12A im zusammengefügten Zustand eingreifen. In diesem Zustand stehen die Gewindegänge der Spindel 10, mit denen der Innengewindebohrung der Spindelmutter 12 in Eingriff. Bei den Anordnungen gemäß den 1, 2, 5, 6 ist jede Mutternhälfte 12A, 12B bzw. jede Spindelmutter mit einem gegenüber der Innengewindebohrung vorstehenden Bund versehen, der innenseitig Lagersitze 14, 15 aufweist. Im zusammengefügten Zustand übergreifen die Lagersitze die Umfangsfläche eines Wälzlagers 16. Zur axialen Sicherung des Wälzlagers 16 werden die beiden Lagersitze 14, 15 der Mutternhälften 12A, 12B von zwei Sicherungskragen 17, 18 begrenzt, die den Außenring des Wälzlagers 16 berühren. Die Spindelmutter 12 ist außerdem mit einer umlaufenden Nut 19 ausgestattet, die im äußeren Bereich eingearbeitet ist und deren Tiefe geringer ist als die Dicke des die Innengewindebohrung aufweisenden Teiles der Spindelmutter 10. An Stelle der Nut 19 könnte auch der äußere Rand der Spindelmutter 10 stufenartig abgesetzt sein, so dass auch dann auf die senkrecht zur Ebene der Spindelmutter verlaufenden Ebene das Hubrohr aufgesteckt werden kann. Die Spindelmutter 10 ist außerdem mit konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Verstärkungsrippen 20 sowie in radialer Richtung verlaufenden Verstärkungsrippen 21 versehen.
Bei den Ausführungen gemäß den 1, 2 und 5, 6 ist der elektromotorische Linearantrieb noch mit einer weiteren Hohlspindel 22 ausgestattet, die an der Innenseite mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten 23 versehen ist, so dass sie mit der Spindel 10 zwangsgekoppelt werden kann, so dass auch auf die Hohlspindel 22 noch eine weitere Spindelmutter aufgesetzt werden könnte oder dass die Hohlspindel 22 mit einem zu verstellenden Bauteil, vorzugsweise einem Möbelbauteil verbunden werden kann. Bei den genannten Ausführungen ist das Wälzlager 16 fest auf die Hohlspindel 22 aufgesetzt, so dass bei Drehung der Spindel 10 die Spindelmutter 12 als Schubelement wirkt. Bei der Ausführung nach den 1 und 2 könnte die Verbindung zwischen dem Innenring des Wälzlagers 16 und der Hohlspindel 22 dadurch erfolgen, dass die Hohlspindel 22 im Bereich des Wälzlagers 16 gewindefrei ist und dass nach dem Aufsetzen des Wälzlagers 16 der zugehörige Endbereich verformt, beispielsweise aufgeweitet wird. Bei der Ausführung gemäß den 5 und 6 erfolgt jedoch die Verbindung, indem die Hohlspindel 22 vor den Innenring des Wälzlagers 16 gesetzt ist. Ein geschlitzter Mitnehmerring 24, der in eine umlaufende Nut der Hohlspindel 22 eingesetzt ist, liegt mit seiner dem Wälzlager 16 abgewandten Seite an dem Sicherungskragen 18 an und verhindert ein Herausziehen der Spindel nach oben. Ansonsten entspricht die Ausführung der 5 und 6 der der 1 und 2.
Die Ausführung nach den 3 und 4 zeigt die einfache Ausführung, die ausschließlich eine Spindel 10 und die darauf aufgesetzte, zweiteilige Spindelmutter 12 aufweist. Auch bei dieser Ausführung ist die Mutternhälfte 12B mit Passbohrungen 13, 14 ausgestattet, in die im zusammengefügten Zustand Passstifte der Mutternhälfte 12A eingreifen. Bei dieser Ausführung sind die gleichen Bauteile auch mit den gleichen Bezugszeichen wie bei den Ausführungen gemäß den 1, 2 und 5, 6 versehen. Es sei noch erwähnt, dass die Spindelmutter 12 bzw. die Mutternhälften 12A, 12B aus einem Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt sind. Die Spindel 10 könnte aus Stahl gefertigt sein, während die Hohlspindel 22 ebenfalls aus einem Kunststoff bestehen kann. In der Grundstellung, d. h. wenn die Hohlspindel 22 eingefahren ist, stehen die Spindeln 10 und 22 höhengleich oder in etwa höhengleich.
Die 7 zeigt die Verbindung der Hohlspindel 22 mit der Spindelmutter 12. Danach stößt die Hohlspindel 22 mit dem der Spindel 12 zugeordneten Stirnfläche gegen den Innenring des Wälzlagers 16. Die Sicherung erfolgt durch den Mitnehmerring 24, der in eine umlaufende Nut der Spindelmutter 22 eingesetzt ist. Dazu ist der Mitnehmerring 24 mit einem Schlitz versehen. Die dem Wälzlager 16 abgewandt liegende Stirnfläche des Mitnehmerringes stößt gegen eine Ringfläche der Spindelmutter 12, da das der Hohlspindel 22 zugeordnete Ende hinterschnitten ist.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wesentlich ist, dass in einer montagefreundlichen Ausführung die Spindelmutter 12 vorzugsweise aus den beiden Mutternhälften 12A und 12B gebildet ist. Gegebe nenfalls ist noch vorteilhaft, dass die Spindelmutter 12 mit einem Bund ausgestattet ist, der einen Lagersitz 14, 15 für ein Wälzlager 16 aufweist.

Claims

Elektromotorischer Linearantrieb, insbesondere teleskopierbarer Möbelantrieb für zu verstellende Möbelbauteile, mit wenigstens einer rotierend antreibbaren Spindel (10), auf die jeweils eine in Längsrichtung der Spindel (10) verfahrbare Spindelmutter (12) aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spindelmutter (12) aus mehreren funktionsgerecht zusammengesetzten Mutternteilen (12A, 12B) besteht.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spindelmutter (12) aus zwei Mutternhälften (12A, 12B) besteht.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spindelmutter (12) wenigstens einen Lagersitz (14, 15) für ein Wälzlager (16) aufweist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mutternteil (12A, 12B) mit dem zugehörigen Lagersitz (14, 15) ein einstückiges Formteil bildet.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lagersitz (14, 15) zur axialen Sicherung des Wälzlagers (16) zumindest an seinem freien Ende einen zumindest den Außenring des Wälzlagers (16) kontaktierenden Sicherungskragen (18) aufweist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lagersitz (14, 15) beidseitig durch einen umlaufenden und nach innen gerichteten Sicherungskragen (17, 18) begrenzt ist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (12) im äußeren Umfangsbereich eine umlaufende Ringnut (19) aufweist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (12) und gegebenenfalls die in einem Bund vorgesehenen Lagersitze (14, 15) aus einem Kunststoff im Spritzgießverfahren gefertigt sind.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter 12 mit radial verlaufenden Verstärkungsrippen (21) versehen ist, die sich bis zu der inneren, die Ringnut (19) begrenzenden Verstärkungsrippe (20) erstrecken.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter mit mehreren konzentrisch zur Drehachse der Spindel verlaufenden Verstärkungsrippen (20) versehen ist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der sich berührenden Trennflächen Passbohrungen (13, 14) und in der anliegenden Trennfläche Passstifte eingebracht bzw. -geformt sind.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (16) verdrehbar auf die Hohlspindel (22) aufgesetzt ist und dass die Verbindung zur Spindelmutter (12) derart gestaltet ist, dass durch einen geschlitzten Mitnahmering (24) die Hohlspindel (22) gegen eine Verschiebung gesichert ist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (16) verdrehbar auf die Hohlspindel (22) aufgesetzt ist, und dass die Verbindung zum Innenring des Wälzlagers (16) durch einen geschlitzten Mitnahmering (24) erfolgt.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb mindestens eine von einem Antriebsmotor antreibbare Spindel (10) aufweist, die mit wenigstens einer weiteren Hohlspindel (22) in einer Mitnahmeverbindung steht, und dass auf die jeweilige Hohlspindel (22) das Wälzlager (16) aufgesetzt ist.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (12) bzw. die Spindelmutternteile (12A, 12B) in einer Führung des Linearantriebes geführt sind.
Elektromotorischer Linearantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutternteile durch Verbindungselemente, beispielsweise Niete, Schrauben und dergleichen oder durch eine Klebeschicht miteinander verbunden sind.
Elektromotorischer Linearantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Linearantrieb als Teleskopantrieb ausgebildet ist.