EP1179148A1

EP1179148A1 - Doppelschneckenstirnradantrieb

Info

Publication number: EP1179148A1
Application number: EP01931526A
Authority: EP
Inventors: Andreas Roither; Ralf Bokämper
Original assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-03-20
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-02-13
Also published as: DE20005065U1; JP2003528274A; WO2001071218A1; US20020066325A1

Abstract

Ein Doppelschneckenstirnradantrieb in Form eines elektromotorischen Linearantriebes, der bevorzugt für Möbel in Krankenhaus- und Pflegebereich verwendet wird, der mit einem Gehäuse ausgestattet ist, an das eine feststehendes Flanschrohr angesetzt ist und der einen Schneckentrieb aufweist, dessen Schnecke auf den Motorzapfen eines Elektromotors aufgekeilt ist, und die mit mindestens zwei Schnekkenstirnrädern in Eingriff steht, um eine Spindel anzutreiben, soll so gestaltet werden, dass die Reinigung bzw. Desinfizierung mit einer entsprechenden Flüssigkeit problemlos durchgeführt werden kann. Erfindungsgemäss wird zum Schutz gegen Eindringen von Reinigungsflüssigkeit zumindest ein Teil der Stossflächen des Gehäuses durch Dichtelemente (14, 26, 28, 37) abgedichtet. Das Flanschrohr (23) ist gegenüber dem Getriebegehäuse (11) durch eine Rundschnurdichtung oder durch einen O-Ring abgedichtet. In das freie Ende des Flanschrohres (23) ist eine Führungskappe (25) fest eingesetzt, die gegenüber dem Flanschrohr (23) durch eine Dichtung, vorzugsweise durch eine Flachdichtung abgedichtet ist. Der erfindungsgemässe Doppelschneckenstirnradantrieb wird bevorzugt für Krankenhausbetten und Pflegebetten verwendet.

Description

Doppelschneckenstirnradantrieb

Die Erfindung betrifft einen Doppelschneckenstirnradantrieb in Form eine elektromotorischen Linearantriebes, vorzugsweise für Möbel, mit einem Gehäuse, in dem ein Schneckenstimradantrieb angeordnet ist, dessen Schnecke auf den Motorzapfen eines Elektromotors aufgesetzt ist und die mit mindestens zwei Schneckenstirnrädern in Eingriff steht und mit einer rotierend antreibbaren Spindel, auf die eine das Abtriebsglied bildende, gegen Verdrehung gesicherte Spindelmutter aufgesetzt ist, die ein ein- und ausfahrbares Hubrohr trägt, und mit einem an dem Gehäuse angeflanschten Flanschrohr.

Der in Frage kommende Doppelschneckenstirnradantrieb ist besonders für Krankenhausbetten oder Pflegebetten geeignet. Der Schneckentrieb ist ein Untersetzungsgetriebe, um die Drehzahl des Motors zu reduzieren. Mittels des Schnecken- stirnradantriebes wird die Spindel angetrieben. Die Spindelmutter und das damit verbundene Hubrohr sind innerhalb des Flanschrohres angeordnet. Die Motorwelle kann im rechten Winkel zur rotierend antreibbaren Spindel stehen. Die lineare Ein- und Ausfahrgeschwindigkeit des Hubrohres ist gegenüber der Motordrehzahl relativ klein.

Beim Einsatz in einem Krankenhaus oder in einem Pflegeheim ist es notwendig, daß ein mit dem Antrieb ausgerüstetes Bett beim Wechsel des Patienten oder in vorgegebenen Abständen gereinigt bzw. desinfiziert wird. Dies erfolgt in einer Waschstraße. Es ist deshalb notwendig, daß die im Inneren des Doppelschnecken- stirnradantriebes angeordneten Bauteile gegen ein Eindringen von Reinigungsflüs- sigkeit geschützt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppelschneckenstirnradantrieb der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, daß die Reinigung bzw. Desinfizierung mit einer entsprechenden Flüssigkeit problemlos durchgeführt wer- den kann. Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem zum Schutz gegen Eindringen von Reini- gungs- oder Desinfizierungsflüssigkeit zumindest die Stoßflächen des Gehäuses durch Dichtelemente abgedichtet sind.

Durch den Einsatz von Dichtelementen sind zumindest die im Inneren des Gehäuses angeordneten Bauteile geschützt. Die Gestaltung der Dichtelemente richtet sich nach der jeweils abzudichtenden Stoß fläche. Bevorzugt kommen jedoch aus wirtschaftlichen Gründen handelsübliche Dichtungen, wie z.B. Rundschnurdichtungen, Flachdichtungen u.dgl. in Frage. Die nachfolgend aufgeführten Möglichkeiten der

Abdichtung sind beispielhaft zu sehen. So ist vorgesehen, daß die Stoßfläche zwischen dem Getriebegehäuse und dem Flanschrohr durch einen O-Ring oder durch eine Rundschnurdichtung erfolgt. Das Flanschrohr ist an der dem Getriebegehäuse abgewandten Seite mit einer Führungskappe ausgestattet, durch die das Hubrohr gleitet. Die Abdichtung erfolgt über eine Formdichtung, die in die Führungskappe eingesetzt ist. Die Abdichtung der Führungskappe gegenüber dem ein- und ausfahrbaren Hubrohr erfolgt ebenfalls über eine Rundschnurdichtung oder einen 0- Ring. Um die Ausfahrbewegung des Hubrohres zu unterstützen, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Doppelschneckenstirnradantrieb mit wenigstens einer Gasfeder oder einem Dämpfer ausgestattet werden kann, die parallel und im

Abstand zur Spindel verläuft. Diese Gasfeder wirkt beim Einfahren des Hubrohres als Dämpfer. Die ein- und ausfahrbare Kolbenstange der Gasfeder ist gegenüber der in das Flanschrohr eingesetzten Führungskappe ebenfalls durch eine Rundschnurdichtung oder einen O-Ring abgedichtet. Auf das freie Ende des Hubrohres ist ein Anschlußteil fest aufgesetzt. In bevorzugter Ausführung ist dieses Anschlußteil ein Gabelkopf, der einen zylindrischen Ansatz aufweist, welcher in das Hubrohr geschraubt wird. Die Abdichtung erfolgt in bevorzugter Ausführung durch eine Flachdichtung oder durch eine Dichtscheibe. An der dem Flanschrohr gegenüberliegenden Seite ist an das Gehäuse ebenfalls ein Anschluß, vorzugsweise ein Gabelkopf angesetzt. Dieser ist über eine Platte mit dem Gehäuse verbunden. Auch hier erfolgt die Abdichtung durch eine Dichtung, vorzugsweise durch eine Flachdichtung. Das Getriebe ist so ausgelegt, daß darin der Antriebsmotor eingesetzt werden kann. Die Abdichtung erfolgt durch eine entsprechend ausgelegte Dichtung, vorzugsweise durch eine Flachdichtung. Insbesondere beim Einsatz im medizinischen Bereich oder im Pflegebereich kann es erforderlich werden, daß das Absenken eines an den Antrieb angeschlossenen Bauteils mit einer gegenüber der normalen Absenkgeschwindigkeit bei eingeschaltetem Antriebsmotor erhöhter Geschwindigkeit erfolgt. Es ist deshalb vorgesehen, daß der Antriebszug vom Antriebsmotor bis zur Spindel an geeigneter Stelle ausgekuppelt bzw. ausgerückt werden kann. Dies erfolgt durch Auskuppeln von zwei im Normalbetrieb miteinander in Eingriff stehenden Bauteilen. Dazu ist es notwendig, daß ein Hebel oder eine Kurbel nach außen geführt wird. Dazu ist im Getriebegehäuse eine entsprechende

Öffnung vorgesehen. Sofern der Antrieb ohne Auskupplung oder Ausrückbarkeit geliefert wird, kann diese Öffnung durch eine Verschlußschraube verschlossen werden. Das Getriebegehäuse ist außerdem mit einer Öffnung ausgestattet, um ein Stromzuführungskabel hindurchzuführen. Dazu ist an das Getriebegehäuse eine ab- gedichtete Kabelverschraubung angesetzt. Zur Abdichtung ist diese Verschraubung mit einem Gummielement ausgestattet. Sofern der Antrieb mit einem Dämpfer bzw. einer Gasfeder ausgestattet ist, ist die Kolbenstange des Dämpfers bzw. der Gasfeder mittels eines Kuppelelementes mit dem Gabelkopf des Hubrohres verbunden, so daß das Ein- und Ausfahren des Gabelkopfes synchron mit der Kolben- Stange des Dämpfers bzw. der Gasfeder erfolgt.

Die Endstellungen der Spindelmutter sind aus Sicherheitsgründen begrenzt. Es ist deshalb vorgesehen, daß in einer nutartigen, nach außen gerichteten Erweiterung des Flanschrohres eine Lochschiene eingesetzt ist, in deren Endbereiche Endschal- ter angeordnet sind. In vorbestimmten Stellungen der Spindelmutter werden die

Stößel der Endschalter gedrückt, so daß der Elektromotor ausgeschaltet wird.

Sofern der Antrieb mit einer Auskuppelbarkeit oder Ausrückbarkeit ausgestattet ist, ist vorgesehen, daß die ineinandergreifenden, axial verschiebbaren Kupplungs- Scheiben an den einander zugewandten Flächen eine Rechteckverzahnung aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, daß Kräfte in beiden Drehrichtungen übertragen werden können. Bei den in Rede stehenden Antrieben ist es vorteilhaft, wenn der von der Spindelmutter zurückgelegte Weg erfaßt bzw. erkannt wird. Dies erfolgt durch eine Zählung von Impulsen, die durch die Drehung der Spindel erzeugt werden. Darüber hinaus ist es möglich, den Weg mit Hilfe eines Linearpotentiometers zu erfassen, welches parallel zur Flanschführung angeordnet ist. Insbesondere wenn die Antriebe im Krankenhaus oder im Pflegebereich eingesetzt werden, muß die

Verstellung auch noch möglich sein, wenn der Strom ausfällt. Für einen solchen Notfall könnte der Antrieb mit einer Hilfsspannungsquelle, beispielsweise in Form von Batterien oder Akkumulatoren ausgestattet sein. Da jedoch ein solcher Fall äußerst selten ist, ist der Einfachheit halber vorgesehen, daß der Antrieb von Hand, beispielsweise mittels einer Kurbel betätigt werden kann. Dazu könnte in einem der beiden Schneckenräder eine viereckige Öffnung vorgesehen sein. Als Antriebsmo- tore kommen Gleichstrommotore in Betracht, die mit einer Sicherheitsgleichspannung von ca. 12 bis 36 V betrieben werden. In einer ersten Ausführung wird ein bürstenloser Gleichstrommotor verwendet, der nicht kurzgeschlossen werden kann. In einer weiteren Ausführung könnte auch ein selbsthemmender Lüftermotor verwendet werden.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Doppelschneckenstirnradantrieb in einer Explosivdarstellung.

Der in der Figur 1 dargestellte Doppelschneckenstirnradantrieb 10 ist ein Einzelan- trieb, der mit einem Gehäuse 1 1 ausgestattet ist. In dem Gehäuse 1 1 ist ein Antriebsmotor 12 eingesetzt, der noch zum Teil aus dem Gehäuse 10 herausragt. Über diesen Bereich des Antriebsmotors 12 ist eine Haube 13 gestülpt, die mit der zugehörigen Stirnfläche des Gehäuses 1 1 verschraubt ist. Die Abdichtung zwischen der Stirnfläche des Gehäuses 1 1 und der Haube 13 erfolgt durch eine entsprechend ge- staltete Dichtung 14. Diese Dichtung ist eine Flachdichtung. Auf den Motorzapfen

15 ist eine nicht sichtbare Schnecke drehfest aufgesetzt. Entgegen der Darstellung könnte der Motorzapfen 15 selbst als Schnecke ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht die Schnecke mit zwei Schneckenrädern 16, 17 in Eingriff, die um einen Winkel von 180° zueinander versetzt sind. Dadurch werden Biegebelastungen des Motorzapfens 15 vermieden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schneckenräder außerdem noch mit Stirnverzahnungen 18, 19 ver- sehen. Mittels des Schneckentriebes wird eine Gewindespindel 20 angetrieben. Auf die Gewindespindel 20 ist eine Spindelmutter 21 aufgesetzt. Sie ist in nicht näher erläuterter Weise gegen Drehung gesichert und ist mit einem Hubrohr 22 fest verbunden, so daß bei Drehung der Spindel 20 das Hubrohr 22 je nach Drehrichtung der Gewindespindel ein- oder ausfährt. Das Hubrohr 22 liegt innerhalb eines Flanschrohres 23, welches fest an das Gehäuse 1 1 angesetzt ist. Dieses Flanschrohr

23 ist gegenüber dem Gehäuse 11 durch eine entsprechend gestaltete Flachdichtung

24 abgedichtet. In das freie, dem Gehäuse 1 1 abgewandte Ende des Flanschrohres 23 ist eine Führungskappe 25 fest eingesetzt. Diese Führungskappe 25 ist gegenüber dem Flanschrohr durch eine Dichtung 26 abgedichtet. Das freie Ende des Hubrohres 22 trägt ein Anschlußteil, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gabelkopf 27 ist, der mittels einer Dichtscheibe 28 gegenüber dem Hubrohr 22 abgedichtet ist. Das Flanschrohr 23 ist mit einer nutartigen Erweiterung versehen. In diese Erweiterung ist eine Lochschiene 29 eingesetzt, in die zwei Endschalter 30, 31 eingesetzt sind, um die beiden Endstellungen der Spindelmutter 21 zu be- grenzen. In nicht näher dargestellter Weise werden bei Drehung der Gewindespindel 20 elektrische Impulse erzeugt, um den Weg der Spindelmutter 21 bzw. den Weg des Hubrohres 22 zu erfassen. Vorzugsweise wird bei jeder Umdrehung der Spindelmutter 20 ein Impuls erzeugt.

Seitlich neben den Schneckenrädern 16, 17 sind an der dem Flanschrohr 23 abgewandten Seite zwei Kupplungsscheiben 32, 33 montiert. Diese Kupplungsscheiben 32, 33 sind an den einander zugewandten Stirnflächen verzahnt. Wenigstens eine der beiden Kupplungsscheiben 32, 33 kann in axialer Richtung bewegt werden, so daß die Verzahnungen zum Auskuppeln bzw. zur Ausrückbarkeit des Doppel- schneckenstirnradantriebes 10 außer Eingriff kommen. Die Verzahnungen sind vorzugsweise Rechteckverzahnungen, so daß in beiden Drehrichtungen Kräfte bzw. Drehmomente übertragen werden können. Das Auskuppeln bzw. das Ausrücken er- folgt über einen am Getriebegehäuse 11 gelagerten Drehhebel 34. An das äußere freie Ende des Drehhebels 34 kann in nicht dargestellter Weise ein flexibles Zugelement angeschlossen werden, um den Drehhebel 34 zu verschwenken. Dieses Zugmittel könnte in bevorzugter Ausführung ein Bowdenzug sein. Das Getriebege- häuse 1 1 ist außerdem noch mit einem Anschluß 35 für ein Stromzuführungskabel versehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies ein Stutzen, der eine Zugentlastung für das Stromzuführungskabel bildet, so daß die Anschlüsse nicht belastet werden. Der Antriebsmotor 12 kann ein bürstenloser Gleichstrommotor oder auch ein Lüftermotor sein. Sie werden generell mit Gleichstrom betrieben. Das Getriebegehäuse 11 ist vorzugsweise aus Kunststoff im Druckguß verfahren hergestellt oder aus Stahl oder Aluminium. Auch das Hubrohr 22, das Flanschrohr 23 und der Gabelkopf 27 sowie die Haube 13 sind ebenfalls Kunststoffteile. In nicht dargestellter Weise ist in dem Flanschrohr 23 zur Unterstützung der Ausfahrbewegung des Hubrohres 22 eine Glasfeder oder ein Hydraulikdämpfer installiert. Die Kolbenstange ist in nicht dargestellter Weise mit dem Gabelkopf 27 oder dem

Hubrohr 22 gekoppelt. Dadurch kann eine größere Kraft auf das angeschlossene Bauteil wirken. Außerdem wird die Einfahrbewegung gedämpft. An der dem Flanschrohr 23 abgewandten Seite ist das Getriebegehäuse 1 1 mittels eines Deckels 36 verschlossen. Dieser Deckel 36 ist gegenüber dem Getriebegehäuse 1 1 durch ei- ne weitere Dichtung 37 abgedichtet.

Claims

Patentansprüche

1. Doppelschneckenstirnradantrieb in Form eines elektromotorischen Linearantriebes, vorzugsweise für Möbel des Krankenhaus- und Pflegebereiches mit einem Gehäuse, an das ein feststehendes Flanschrohr angesetzt ist und mit einem Schneckentrieb, dessen Schnecke auf den Motorzapfen eines Elektromotors aufgekeilt ist, und die mit mindestens zwei Schneckenstirnrädern in Eingriff steht und einer rotierend antreibbaren Spindel, auf die eine das Abtriebsglied bildende und gegen Verdrehung gesicherte Spindelmutter aufgesetzt ist, die ein ein- und ausfahrbares Hubrohr trägt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen Eindringen von Reinigungsflüssigkeit zumindest ein Teil der Stoßflächen des Gehäuses (1 1) durch Dichtelemente (14, 26, 28, 37) abgedich- tet ist.

2. Doppelschneckenstirnradantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschrohr (23) gegenüber dem Getriebegehäuse (1 1 ) durch eine Rundschnurdichtung oder durch einen O-Ring abgedichtet ist.

3. Doppelschneckenstirnradantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in das freie Ende des Flanschrohres (23) eine Führungskappe (25) fest eingesetzt ist, und daß die Führungskappe (25) gegenüber dem Flanschrohr (23) durch eine Dichtung, vorzugsweise durch eine Flachdichtung (26) abgedichtet ist.

4. Doppelschneckenstirnradantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flanschrohr (23) achsparallel zur Gewindespindel (20) wenigstens eine Gasfeder oder ein Hydraulikdämpfer eingesetzt ist, daß die Kolbenstange jeder Gasfeder mit einem auf das Hubrohr (22) aufgesetzten Gabelkopf (27) oder mit dem Hubrohr (22) verbunden ist, und daß in der Führungskappe (25) zur Abdichtung der Kolbenstange bzw. der Kolbenstangen eine entsprechende Anzahl von Rundschnurdichtungen angeordnet sind.

5. Doppelschneckenstirnradantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (27) gegenüber dem Hubrohr (22) durch eine Dichtscheibe oder durch eine Flachdichtung (28) abgedichtet ist.

6. Doppelschneckenstirnradantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelschnecken- stirnradantrieb (10) mit einer Auskuppelbarkeit oder Ausrückbarkeit ausgestattet ist, und daß am Getriebegehäuse (11) ein Drehhebel zur Betätigung gelagert ist, der mittels eines O-Ringes oder einer Rundschnurdichtung gegenüber dem Getriebegehäuse (1 1) abgedichtet ist.

7. Doppelschneckenstirnradantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das Getriebegehäuse (11) eine Verschlußschraube eingedreht ist, und daß bei herausgedrehter Verschlußschraube durch die Öffnung ein Betätigungselement, vorzugsweise in Form einer Kurbel für die manuelle Betätigung des Doppelschneckenstirnradantriebes (10) einsteckbar ist.

8. Doppelschneckenstirnradantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Getriebegehäuse (1 1) eine Öffnung für Stromzuführungskabel vorgesehen ist, und daß in die Öffnung eine Kabelverschraubung eingesetzt ist.

9. Doppelschneckenstirnradantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Antriebszug des Dop- pelschneckenstirnradantriebes für die Gewindespindel (20) zwei Kupplungsscheiben (32, 33) angeordnet sind, daß mindestens eine Kupplungsscheibe (32 oder 33) in axialer Richtung verfahrbar ist, und daß die einander zugewandten

Stirnflächen ineinandergreifende Verzahnungen aufweisen, die vorzugsweise zur Kraftübertragung in beiden Drehrichtungen Rechteckverzahnungen sind.

10. Doppelschneckenstirnradantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschrohr (23) eine nutartige Erweiterung aufweist, daß in die Erweiterung eine Lochschiene (29) eingesetzt ist, und daß in die Lochschiene (29) zwei die Endstellungen der

Spindelmutter (21) begrenzende Endschalter (30, 31) eingesetzt sind.

1 1. Doppelschneckenstirnradantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Lüftermotor ist.

12. Doppelschneckenstirnradantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß in die Flanschführung ein Linearpotentiometer eingesetzt ist.