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DE102022210565A1 - Linear actuator, movement mechanism with such a linear actuator, as well as excavator arm or telehandler with such a movement mechanism - Google Patents

Linear actuator, movement mechanism with such a linear actuator, as well as excavator arm or telehandler with such a movement mechanism Download PDF

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Publication number
DE102022210565A1
DE102022210565A1 DE102022210565.6A DE102022210565A DE102022210565A1 DE 102022210565 A1 DE102022210565 A1 DE 102022210565A1 DE 102022210565 A DE102022210565 A DE 102022210565A DE 102022210565 A1 DE102022210565 A1 DE 102022210565A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
linear actuator
joint
threaded spindle
threaded
threaded nut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022210565.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Goldbach
Marco Knoell
Reiner Knoell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102022210565.6A priority Critical patent/DE102022210565A1/en
Publication of DE102022210565A1 publication Critical patent/DE102022210565A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Linearaktuator (1). Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung einen Bewegungsmechanismus (BM) mit einem solchen Linearaktuator (1), sowie einen Baggerarm (BA) oder Telehandler mit einem solchen Bewegungsmechanismus (BM). Der Linearaktuator (1) weist einen Gewindetrieb (2) auf, der eine Gewindemutter (3) und eine Gewindespindel (4) aufweist, welche mittels einer Drehlagerung (L1) bezüglich ihrer Längsachse (l) drehbar an einem Gehäuse (G) des Linearaktuators (1) gelagert ist und welche mit einem Motor (EM) zur Drehmomentübertragung gekoppelt oder koppelbar ist, so dass durch eine Drehung der Gewindespindel (4) die Gewindemutter (3) entlang der Längsachse (l) der Gewindespindel (4) linearbeweglich ist, und das Gehäuse (G) auf der von der Gewindemutter (3) abgewandten Seite neben der Drehlagerung (L1) ein vorzugsweise als Kugelgelenk (KG) ausgeführtes Gelenk (GE) aufweist, dessen Gelenkmittelpunkt (KGM) mit der Längsachse (l) der Gewindespindel zusammenfällt.Die Anbindung des Linearaktuators (1) an den Bewegungsmechanismus (BM) ist verbessert und kann flexibler ausgestaltet werden, indem die Gewindemutter (3) zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Gewindemutter (3) angeordnete Schwenkzapfen (3.S1, 3.S2) umfasst, mittels welcher eine gemeinsame Zapfenachse (3.Za) ausgebildet ist, welche die Längsachse (l) im Wesentlichen im rechten Winkel schneidet.The present disclosure relates to a linear actuator (1). Furthermore, the present disclosure relates to a movement mechanism (BM) with such a linear actuator (1), as well as an excavator arm (BA) or telehandler with such a movement mechanism (BM). The linear actuator (1) has a screw drive (2) which has a threaded nut (3) and a threaded spindle (4) which is mounted on a housing (G) of the linear actuator (1) so as to be rotatable with respect to its longitudinal axis (l) by means of a rotary bearing (L1) and which is coupled or can be coupled to a motor (EM) for torque transmission, so that the threaded nut (3) can be moved linearly along the longitudinal axis (l) of the threaded spindle (4) by rotating the threaded spindle (4), and the housing (G) has, on the side facing away from the threaded nut (3), next to the rotary bearing (L1), a joint (GE), preferably designed as a ball joint (KG), the joint center (KGM) of which coincides with the longitudinal axis (l) of the threaded spindle. The connection of the linear actuator (1) to the movement mechanism (BM) is improved and can be made more flexible by the threaded nut (3) having two pivot pins arranged on opposite sides of the threaded nut (3). (3.S1, 3.S2), by means of which a common pin axis (3.Za) is formed, which intersects the longitudinal axis (l) substantially at a right angle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearaktuator, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere einen Linearaktuator mit einem Gewindetrieb, der eine Gewindemutter und eine Gewindespindel aufweist, welche mittels einer Drehlagerung bezüglich ihrer Längsachse drehbar an einem Gehäuse des Linearaktuators gelagert ist und welche mit einem Motor zur Drehmomentübertragung gekoppelt oder koppelbar ist, so dass durch eine Drehung der Gewindespindel die Gewindemutter entlang der Längsachse der Gewindespindel linearbeweglich ist, und das Gehäuse auf der von der Gewindemutter abgewandten Seite neben der Drehlagerung ein vorzugsweise als Kugelgelenk ausgeführtes Gelenk aufweist, dessen Gelenkmittelpunkt mit der Längsachse der Gewindespindel zusammenfällt.The present invention relates to a linear actuator, according to the preamble of claim 1, in particular a linear actuator with a screw drive, which has a threaded nut and a threaded spindle, which is rotatably mounted on a housing of the linear actuator with respect to its longitudinal axis by means of a rotary bearing and which is coupled or can be coupled to a motor for torque transmission, so that the threaded nut can move linearly along the longitudinal axis of the threaded spindle by rotating the threaded spindle, and the housing has, on the side facing away from the threaded nut, next to the rotary bearing, a joint, preferably designed as a ball joint, the center of the joint coinciding with the longitudinal axis of the threaded spindle.

Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung einen Bewegungsmechanismus gemäß des Patentanspruchs 10, sowie einen Baggerarm gemäß des Patentanspruchs 13 und einen Telehandler gemäß des Patentanspruchs 14.Furthermore, the present disclosure relates to a movement mechanism according to patent claim 10, as well as an excavator arm according to patent claim 13 and a telehandler according to patent claim 14.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bei Linearaktuatoren der vorstehend genannten Bauart, ist es bekannt, dass die Gewindemutter mit einem Auslegerrohr verbunden ist. Weiterhin ist bekannt, dass die Gewindespindel und die Gewindemutter in einem Gehäuse des jeweiligen elektrischen Linearaktuators angeordnet sind und das Auslegerrohr aus dem Gehäuse herausragt. Die Baueinheit aus der Gewindemutter und dem Auslegerrohr ist mittels der Gewindespindel linearbeweglich. Das aus dem Gehäuse herausragende Ende des Auslegerrohrs ist bekannterweise mit einem Kugelgelenk und einem Abstützelement verbunden, welches einen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines einen Gelenkkopf des Kugelgelenks durchsetzenden Bolzen aufweist, so dass das Auslegerrohr bezüglich einer Drehung um die Längsachse der Gewindespindel am Bolzen abstützbar ist.In linear actuators of the type mentioned above, it is known that the threaded nut is connected to a boom tube. It is also known that the threaded spindle and the threaded nut are arranged in a housing of the respective electric linear actuator and the boom tube protrudes from the housing. The assembly consisting of the threaded nut and the boom tube can be moved linearly by means of the threaded spindle. The end of the boom tube protruding from the housing is known to be connected to a ball joint and a support element which has a receiving area for receiving a bolt passing through a joint head of the ball joint, so that the boom tube can be supported on the bolt with respect to a rotation about the longitudinal axis of the threaded spindle.

Die Kopplung des Linearaktuators mit relativ zueinander zu bewegender Bewegungskörper erfolgt dabei einerseits mit dem am Gehäuse angeordneten Gelenk und anderseits mit dem am Auslegerrohr angeordneten Kugelgelenk. Der Linearaktuator ist dabei zwischen diesen beiden Gelenken ausgebildet und der Abstand der beiden Gelenke ist somit von der Gesamtlänge des Linearaktuators, insbesondere der Länge der Gewindespindel, abhängig. Darauf muss bei der Ausbildung der angrenzenden Bewegungskörper Rücksicht genommen werden.The linear actuator is coupled to the moving bodies that are to be moved relative to one another using the joint arranged on the housing and the ball joint arranged on the boom tube. The linear actuator is designed between these two joints and the distance between the two joints is therefore dependent on the total length of the linear actuator, in particular the length of the threaded spindle. This must be taken into account when designing the adjacent moving bodies.

Stand der TechnikState of the art

Aus der CN 108755794 B sind verschiedene Kombinationen von jeweils separat ausgeführten elektrischen und hydraulischen Linearaktuatoren zur Bewegung eines Bewegungsmechanismus zum Beispiel eines Baggerarms bekannt. Ein jeder elektrischer oder hydraulischer Zylinder weist dabei ein separates Gehäuse auf. Die elektrischen Linearaktuatoren weisen jeweils einen Gewindetrieb mit einer Gewindespindel und eine Gewindemutter auf, welche mit einem Auslegerrohr verbunden ist. Die Gewindespindel und die Gewindemutter sind in einem Gehäuse des jeweiligen elektrischen Linearaktuators angeordnet und das Auslegerrohr ragt aus dem Gehäuse heraus. Die Baueinheit aus der Gewindemutter und dem Auslegerrohr ist mittels der Gewindespindel linearbeweglich. Ein Elektromotor zum Antrieb der Gewindespindel ist außerhalb des Gehäuses des jeweiligen elektrischen Linearaktuators angeordnet und weist ein separates Gehäuse auf. Elektromotor und Gewindespindel sind dabei nebeneinander angeordnet, so dass deren Achsen sich parallel zueinander ausbilden.From the CN 108755794 B Various combinations of separately designed electric and hydraulic linear actuators are known for moving a movement mechanism, for example an excavator arm. Each electric or hydraulic cylinder has a separate housing. The electric linear actuators each have a screw drive with a threaded spindle and a threaded nut, which is connected to a boom tube. The threaded spindle and the threaded nut are arranged in a housing of the respective electric linear actuator and the boom tube protrudes from the housing. The assembly consisting of the threaded nut and the boom tube can move linearly by means of the threaded spindle. An electric motor for driving the threaded spindle is arranged outside the housing of the respective electric linear actuator and has a separate housing. The electric motor and threaded spindle are arranged next to one another so that their axes are parallel to one another.

Auch hier ist der der Abstand der beiden einander gegenüberliegenden Gelenke eines jeden elektrischen Linearaktuators von der Gesamtlänge dieses Linearaktuators, insbesondere der Länge dessen Gewindespindel, abhängig. Dadurch, dass Elektromotor und Gewindespindel nebeneinander angeordnet sind, ist ein Getriebe zwischen Elektromotor und Gewindespindel zwangsläufig notwendig und der Bauraum des Linearaktuator ist insbesondere in radialer Richtung der Gewindespindel durch den dort angeordneten Elektromotor relativ groß.Here too, the distance between the two opposing joints of each electric linear actuator depends on the total length of this linear actuator, in particular the length of its threaded spindle. Because the electric motor and threaded spindle are arranged next to each other, a gear between the electric motor and threaded spindle is inevitably necessary and the installation space of the linear actuator is relatively large, particularly in the radial direction of the threaded spindle, due to the electric motor arranged there.

Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearaktuator, einen Bewegungsmechanismus mit einem solchen Linearaktuator, sowie einen Baggerarm oder einen Telehandler mit einem solchen Bewegungsmechanismus bereitzustellen, mittels welcher die Probleme des Stands der Technik reduziert oder beseitigt sind. Insbesondere soll die Anbindung des Linearaktuators an den Bewegungsmechanismus verbessert und flexibler ausgestaltet werden.The present invention is based on the object of providing a linear actuator, a movement mechanism with such a linear actuator, as well as an excavator arm or a telehandler with such a movement mechanism, by means of which the problems of the prior art are reduced or eliminated. In particular, the connection of the linear actuator to the movement mechanism is to be improved and made more flexible.

Diese Aufgabe wird zunächst durch einen Linearaktuator gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is firstly achieved by a linear actuator according to claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Genauer wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gewindemutter zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Gewindemutter angeordnete Schwenkzapfen umfasst, mittels welcher eine gemeinsame Zapfenachse ausgebildet ist, welche die Längsachse im Wesentlichen im rechten Winkel schneidet.More precisely, the task is solved by the threaded nut comprising two pivot pins arranged on opposite sides of the threaded nut, by means of which a common tenon axis which intersects the longitudinal axis substantially at a right angle.

Damit ist ein Bewegungskörper über die Schwenkzapfen direkt mit der Gewindemutter koppelbar. Es ist damit ein besonders geringer Abstand zwischen dieser mittels der Schwenkzapfen ausgebildeten Lagerstelle und des am Gehäuse angeordneten Gelenkes im maximal eingefahrenen Zustand der Gewindemutter erreichbar. Im maximal eingefahrenen Zustand der Gewindemutter bildet sich der kleinstmögliche Abstand zwischen den Schwenkzapfen und dem Gelenk aus, im maximal ausgefahrenen Zustand der größtmögliche. Dieser besonders geringe Abstand zwischen der mittels der Schwenkzapfen ausgebildeten Lagerstelle und des am Gehäuse angeordneten Gelenkes im maximal eingefahrenen Zustand der Gewindemutter ist dabei nicht von der Länge der Gewindespindel abhängig. Insbesondere ist dieser Abstand kürzer als die Länge der Gewindespindel. Ein im Stand der Technik beschriebenes, mit der Gewindemutter verbundenes Auslegerrohr ist bei dieser Ausführung der Gewindemutter mit den beiden Schwenkzapfen nicht notwendig. Die Schwenkzapfen dienen weiterhin dazu die Gewindemutter gegenüber einer Drehung um die Längsachse der Gewindespindel abzustützen. Dieser Abstützung erfolgt dabei nicht mit Bauteilen des Linearaktuators selbst, sondern mit einem mit dem Linearaktuator gekoppelten Bauteil.This means that a moving body can be coupled directly to the threaded nut via the pivot pins. This makes it possible to achieve a particularly small distance between the bearing point formed by the pivot pins and the joint arranged on the housing when the threaded nut is in the fully retracted state. When the threaded nut is in the fully retracted state, the smallest possible distance is formed between the pivot pins and the joint, and when it is in the fully extended state, the largest possible distance is formed. This particularly small distance between the bearing point formed by the pivot pins and the joint arranged on the housing when the threaded nut is in the fully retracted state does not depend on the length of the threaded spindle. In particular, this distance is shorter than the length of the threaded spindle. A boom tube connected to the threaded nut, as described in the prior art, is not necessary for this design of the threaded nut with the two pivot pins. The pivot pins also serve to support the threaded nut against rotation around the longitudinal axis of the threaded spindle. This support is not provided by components of the linear actuator itself, but by a component coupled to the linear actuator.

Bevorzugterweise ist das Gehäuse fest mit einem Abstützelement verbunden oder weist ein solches Abstützelement auf. Das Abstützelement ist mit einem einen Gelenkkopf des als Kugelgelenk ausgeführten Gelenks durchsetzenden Bolzen derart in Berührkontakt bringbar, dass das Gehäuse bezüglich einer Drehung um die Längsachse der Gewindespindel am Bolzen abstützbar ist.Preferably, the housing is firmly connected to a support element or has such a support element. The support element can be brought into contact with a bolt passing through a joint head of the joint designed as a ball joint in such a way that the housing can be supported on the bolt with respect to a rotation about the longitudinal axis of the threaded spindle.

Durch ein solches Kugelgelenk sind Quer- oder Biegebelastungen auf den Linearaktuator vermeidbar bzw. es können elastische Verformung aufgrund der hohen Kräfte ausgeglichen werden. Durch das Abstützelement ist dann trotz des Kugelgelenkes eine Verdrehsicherheit gegeben, d.h. das Gehäuse dreht sich bei einer Drehung der Gewindespindel aufgrund der mittels des Abstützelementes umgesetzten Verdrehsicherung nicht mit, so dass die Funktion des Linearaktuators, nämlich die axiale Bewegung der Gewindemutter gegeben ist.Such a ball joint can be used to avoid transverse or bending loads on the linear actuator or to compensate for elastic deformation due to the high forces. The support element then provides anti-twisting protection despite the ball joint, i.e. the housing does not rotate when the threaded spindle rotates due to the anti-twisting protection implemented by the support element, so that the function of the linear actuator, namely the axial movement of the threaded nut, is ensured.

Die Gewindemutter weist bevorzugt einen Faltenbalg auf, mittels welchem ein Dichtspalt abdichtbar ist, der sich zwischen der Gewindemutter und der Gewindespindel an einer Stirnseite der Gewindemutter ausbildet.The threaded nut preferably has a bellows, by means of which a sealing gap can be sealed, which is formed between the threaded nut and the threaded spindle on a front side of the threaded nut.

Weiter bevorzugt ist auf beiden Stirnseiten der Gewindemutter jeweils ein Faltenbalg angeordnet. Mittels solcher Faltenbalge ist sichergestellt, dass ein Schmiermittel durch die, durch Rotation der Gewindespindel entstehende, Zentrifugalkraft nicht in die Umwelt gelangt, so dass die Kontaktflächen am Gewindetrieb insbesondere zwischen Gewindemutter und Gewindespindel immer ausreichend geschmiert sind und keine Einflüsse aus der Umwelt beispielsweise Schmutz und Feuchtigkeit in das Schmiermittel und somit an die Kontaktflächen zwischen Gewindespindel und Gewindemutter gelangt.It is also preferred that a bellows is arranged on each of the two front sides of the threaded nut. Such bellows ensure that a lubricant does not get into the environment due to the centrifugal force created by the rotation of the threaded spindle, so that the contact surfaces on the screw drive, in particular between the threaded nut and the threaded spindle, are always sufficiently lubricated and no environmental influences, such as dirt and moisture, get into the lubricant and thus into the contact surfaces between the threaded spindle and the threaded nut.

In einer weiteren Ausführungsform des Linearaktuators sind sich zwischen der Gewindemutter und der Gewindespindel ausbildende Kontaktflächen mit einem Fett geschmiert.In a further embodiment of the linear actuator, contact surfaces formed between the threaded nut and the threaded spindle are lubricated with grease.

Ein solches als Fett ausgeführtes Schmiermittel bleibt besonders gut an den Kontaktflächen haften, so dass eine Gefahr des Wegfließens des Schmiermittels von den Kontaktflächen weg verringert ist. Ein solches Fett ist insbesondere mittels der oben genannten Faltenbalge einfach und sicher daran gehindert durch die, durch Rotation der Gewindespindel entstehende, Zentrifugalkraft in die Umwelt zu gelangen.Such a lubricant in the form of grease adheres particularly well to the contact surfaces, so that the risk of the lubricant flowing away from the contact surfaces is reduced. Such a grease is easily and safely prevented from escaping into the environment by the centrifugal force created by the rotation of the threaded spindle, particularly by means of the bellows mentioned above.

Vorteilhafterweise ist die Gewindespindel über eine drehfeste Verbindung an eine Hohlwelle des als Elektromotor ausgeführten Motors gekoppelt, deren Drehachse konzentrisch zur Längsachse der Gewindespindel angeordnet ist.Advantageously, the threaded spindle is coupled via a rotationally fixed connection to a hollow shaft of the motor designed as an electric motor, the axis of rotation of which is arranged concentrically to the longitudinal axis of the threaded spindle.

Die Hohlwelle, die drehfeste Verbindung und die Gewindespindel bilden vorzugsweise eine biegesteife rotierbare Baugruppe, dessen Lagerung wegen der biegesteifen Ausführung lediglich mit zwei Lagerstellen im Gehäuse erfolgen kannThe hollow shaft, the rotationally fixed connection and the threaded spindle preferably form a rigid, rotatable assembly, which can only be supported with two bearing points in the housing due to the rigid design

In einer bevorzugten Ausführungsform des Linearaktuators sind an einem Innenumfang des Gehäuses Spulen oder Permanentmagnete des Elektromotors angeordnet.In a preferred embodiment of the linear actuator, coils or permanent magnets of the electric motor are arranged on an inner circumference of the housing.

Das Gehäuse des Linearaktuators dient somit auch der Einhausung des Elektromotors, so dass der Linearaktuator besonders kompakt ausführbar ist. Die Spulen oder Permanentmagnete des Elektromotors wirken vorzugsweise mit am Außenumfang der Hohlwelle angeordneter Spulen und/oder Permanentmagnete als der Elektromotor. Es sind verschiedene Ausführungen des Elektromotors denkbar, z.B. weist das Gehäuse Spulen und die Hohlwelle Permanentmagnete auf, so dass z.B. ein Schrittmotor ausgebildet ist.The housing of the linear actuator also serves to house the electric motor, so that the linear actuator can be designed to be particularly compact. The coils or permanent magnets of the electric motor preferably act as the electric motor with coils and/or permanent magnets arranged on the outer circumference of the hollow shaft. Various designs of the electric motor are conceivable, e.g. the housing has coils and the hollow shaft has permanent magnets, so that a stepper motor is formed, for example.

Weiter bevorzugt sind eine Haltebremse für die Gewindespindel und die Drehlagerung zur Lagerung der Gewindespindel an dem Gehäuse des Linearaktuators innerhalb der Hohlwelle angeordnet.Further preferred are a holding brake for the threaded spindle and the rotary bearing for position The threaded spindle is mounted on the housing of the linear actuator within the hollow shaft.

Auf diese Weise wird eine besonders kompakte Anordnung der Haltebremse, der Drehlagerung und der Hohlwelle zueinander erreicht. Insbesondere sind diese Bauteile auf besonders kurzer axialer Baulänge anordnenbar. Insbesondere ist somit eine axiale Baulänge des elektromechanischen Linearaktuators minimiert. Man könnte auch sagen, dass die Baulänge des Elektromotors dann nicht in die Baulänge des Linearaktuators miteingeht. Mit der Anordnung der Haltebremse und der Drehlagerung innerhalb der Hohlwelle ist gemeint, dass die Haltebremse und die Drehlagerung mit ihrem Außenumfang zumindest teilweise vorzugsweise vollständig einem Innenumfang der Hohlwelle zugewandt sind. Man könnte auch sagen, dass die Haltebremse und die Drehlagerung zumindest teilweise vorzugsweise vollständig zwischen zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Hohlwelle angeordnet sind.In this way, a particularly compact arrangement of the holding brake, the rotary bearing and the hollow shaft is achieved. In particular, these components can be arranged over a particularly short axial length. In particular, the axial length of the electromechanical linear actuator is thus minimized. One could also say that the length of the electric motor is then not included in the length of the linear actuator. The arrangement of the holding brake and the rotary bearing within the hollow shaft means that the holding brake and the rotary bearing are at least partially, preferably completely, facing an inner circumference of the hollow shaft with their outer circumference. One could also say that the holding brake and the rotary bearing are at least partially, preferably completely, arranged between two opposite end faces of the hollow shaft.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des Linearaktuators ist ein Dämpfungselement zur Dämpfung von axialen Stößen zwischen dem als Kugelgelenk ausgeführten Gelenk und dem Gehäuse angeordnet.In a further preferred embodiment of the linear actuator, a damping element for damping axial shocks is arranged between the joint designed as a ball joint and the housing.

Somit ist der Linearaktuator vor axialen Stößen schützbar. Das Dämpfungselement ist vorzugsweise als mechanisches Dämpfungselement mit zumindest einem Ringfederpaket ausgeführt, bei welchem die Stoßenergie durch Reibung zwischen aufeinanderliegenden Ringen in Wärme umgesetzt wird.The linear actuator can thus be protected from axial impacts. The damping element is preferably designed as a mechanical damping element with at least one ring spring assembly, in which the impact energy is converted into heat by friction between rings lying on top of one another.

Weiter bevorzugt führt das Abstützelement am Dämpfungselement vorbei und weist einen in Längsrichtung beweglich gelagerten Gleitstein zur Aufnahme des den Gelenkkopf des Kugelgelenks durchsetzenden Bolzen auf.Further preferably, the support element leads past the damping element and has a sliding block which is mounted so as to be movable in the longitudinal direction for receiving the bolt which passes through the joint head of the ball joint.

Durch die Bewegung des Gleitsteins ist das Gehäuse relativ zum Bolzen in Axialrichtung bewegbar, wenn das Dämpfungselement aufgrund von axialen Kräften gestaucht wird. Dabei bleibt in jeder Stellung des Gehäuses relativ zum Bolzen die Abstützung des Gehäuses erhalten. Diese Abstützung ist notwendig, um die Relativbewegung zwischen der Gewindespindel und dem Gehäuse zu ermöglichen. Man könnte somit auch sagen, dass der Einsatz des Dämpfungselementes erst durch das mittels des Gleitsteins relativ zum Bolzen bewegliche Gehäuse ermöglicht wird.The movement of the sliding block allows the housing to move in the axial direction relative to the bolt when the damping element is compressed due to axial forces. The support of the housing is maintained in every position of the housing relative to the bolt. This support is necessary to enable the relative movement between the threaded spindle and the housing. One could therefore also say that the use of the damping element is only made possible by the housing being movable relative to the bolt by means of the sliding block.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch einen Bewegungsmechanismus mit einem ersten und einem zweiten Bewegungskörper, wobei der zweite Bewegungskörper mittels eines Bewegungslagers schwenkbeweglich oder linearbeweglich am ersten Bewegungskörper gelagert ist, und ein vorangehend beschriebener Linearaktuator vorgesehen ist, welcher mittels des Gelenkes mit Abstand zum Bewegungslager schwenkbar am ersten Bewegungskörper gelagert ist, und der zweite Bewegungskörper zwei voneinander beabstandete Gabelarme hat, zwischen welchen die Gewindemutter mit Abstand zum Bewegungslager derart angeordnet ist, dass die beiden Schwenkzapfen in ein jeweils zugeordnetes Schwenklager im zugeordneten Gabelarm eingreifen.Furthermore, the object is achieved by a movement mechanism with a first and a second movement body, wherein the second movement body is pivotally or linearly mounted on the first movement body by means of a movement bearing, and a previously described linear actuator is provided, which is pivotally mounted on the first movement body by means of the joint at a distance from the movement bearing, and the second movement body has two fork arms spaced apart from one another, between which the threaded nut is arranged at a distance from the movement bearing such that the two pivot pins engage in a respective associated pivot bearing in the associated fork arm.

Der besonders geringe Abstand zwischen der mittels der Schwenkzapfen ausgebildeten Lagerstelle und des am Gehäuse angeordneten Gelenkes im maximal eingefahrenen Zustand der Gewindemutter führt dazu, dass ein besonders großer Gestaltungsspielraum bei der konstruktiven Ausführung des Bewegungsmechanismus mit dem ersten und dem zweiten Bewegungskörper gegeben ist.The particularly small distance between the bearing point formed by means of the pivot pin and the joint arranged on the housing when the threaded nut is in the maximum retracted state means that there is a particularly large scope for design in the structural implementation of the movement mechanism with the first and the second movement body.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Bewegungsmechanismus ist das Gelenk als ein Drehgelenk ausgeführt.In an advantageous embodiment of the movement mechanism, the joint is designed as a rotary joint.

Mittels eines solchen, reinen Drehgelenks ist eine Verdrehsicherheit gegeben, d.h. das Gehäuse dreht sich bei einer Drehung der Gewindespindel aufgrund der mittels des Drehgelenks umgesetzten Verdrehsicherung nicht mit, so dass die Funktion des Linearaktuators, nämlich die axiale Bewegung der Gewindemutter gegeben ist. Es kann auf ein zusätzliches Abstützelement als Verdrehsicherung verzichtet werden.Such a pure swivel joint provides anti-twisting protection, i.e. the housing does not rotate when the threaded spindle rotates due to the anti-twisting protection implemented by the swivel joint, so that the function of the linear actuator, namely the axial movement of the threaded nut, is ensured. An additional support element as anti-twisting protection is not required.

In einer weiteren, alternativen Ausführungsform des Bewegungsmechanismus ist das Gelenk als ein Kugelgelenk ausgeführt.In a further, alternative embodiment of the movement mechanism, the joint is designed as a ball joint.

Durch ein solches Kugelgelenk sind Quer- oder Biegebelastungen auf den Linearaktuator vermeidbar, bzw. es können elastische Verformung aufgrund der hohen Kräfte ausgeglichen werden.Such a ball joint makes it possible to avoid transverse or bending loads on the linear actuator, or to compensate for elastic deformation due to the high forces.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch einen Baggerarm mit einem vorangehend beschriebenen Bewegungsmechanismus.Furthermore, the task is solved by an excavator arm with a previously described movement mechanism.

Bei einem Baggerarm sind die beiden Bewegungskörper schwenkbeweglich zueinander angeordnet, so dass das Bewegungslager als Schwenklager ausgeführt ist.In an excavator arm, the two moving bodies are arranged so that they can pivot relative to each other, so that the movement bearing is designed as a pivot bearing.

Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch einen Telehandler mit einem vorangehend beschriebenen Bewegungsmechanismus.Furthermore, the task is solved by a telehandler with a previously described movement mechanism.

Bei einem Telehandler sind die beiden Bewegungskörper linearbeweglich zueinander angeordnet, so dass das Bewegungslager als Linearlager ausgeführt ist.In a telehandler, the two moving bodies are arranged in a linearly movable manner relative to each other. net, so that the motion bearing is designed as a linear bearing.

Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters

Im Nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren näher dargestellt.

  • 1 zeigt schematisch einen Linearaktuator nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Linearaktuators nach 1.
  • 3a zeigt eine schematische Darstellung eines Baggerarms mit einem den erfindungsgemäßen Linearaktuator beinhaltenden Bewegungsmechanismus.
  • 3b zeigt schematisch in einer vergrößerten Detaildarstellung die Kopplung des zweiten Bewegungskörpers des Bewegungsmechanismus mit der Gewindemutter des erfindungsgemäßen Linearaktuators.
In the following, preferred embodiments are presented in more detail with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows schematically a linear actuator according to a preferred embodiment of the invention in a three-dimensional view.
  • 2 shows a schematic sectional view of the linear actuator according to 1 .
  • 3a shows a schematic representation of an excavator arm with a movement mechanism containing the linear actuator according to the invention.
  • 3b shows schematically in an enlarged detailed view the coupling of the second moving body of the movement mechanism with the threaded nut of the linear actuator according to the invention.

Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred embodiments

Die Linearaktuator 1 hat u.a. einen Gewindetrieb 2, der eine Gewindemutter 3 und eine Gewindespindel 4 aufweist, welche mittels einer - ersten - Drehlagerung L1 bezüglich ihrer Längsachse I drehbar an einem Gehäuse G des Linearaktuators 1 gelagert ist und welche mit einem Motor EM zur Drehmomentübertragung gekoppelt oder koppelbar ist, so dass durch eine Drehung der Gewindespindel 4 die Gewindemutter 3 entlang der Längsachse I der Gewindespindel 4 linearbeweglich ist. Das Gehäuse G weist auf der von der Gewindemutter 3 abgewandten Seite neben der Drehlagerung L1 ein vorzugsweise als Kugelgelenk KG ausgeführtes Gelenk GE auf, dessen Gelenkmittelpunkt KGM mit der Längsachse I der Gewindespindel zusammenfällt.The linear actuator 1 has, among other things, a screw drive 2 which has a threaded nut 3 and a threaded spindle 4 which is mounted on a housing G of the linear actuator 1 so as to be rotatable with respect to its longitudinal axis I by means of a first rotary bearing L 1 and which is coupled or can be coupled to a motor EM for torque transmission, so that the threaded nut 3 can move linearly along the longitudinal axis I of the threaded spindle 4 by rotating the threaded spindle 4. On the side facing away from the threaded nut 3, next to the rotary bearing L 1 , the housing G has a joint GE, preferably designed as a ball joint KG, the joint center KG M of which coincides with the longitudinal axis I of the threaded spindle.

Die Gewindespindel 4 weist an ihrem vom Gehäuse G auskragenden Ende eine Spindelabstützung 4.a auf. Es ist denkbar, aber nicht zwingend notwendig, dass die Gewindespindel 4 mittels der Spindelabstützung 4.a an einem angrenzenden Bewegungskörper gelagert ist. Die Spindelabstützung 4.a kann weiterhin dazu dienen zu verhindern, dass die Gewindemutter 3 über das Ende der Gewindespindel 4 hinausgefahren wird. Anders ausgedrückt könnte mittels der Spindelabstützung 4.a ein Anschlag für die Gewindemutter 3 ausgebildet sein.The threaded spindle 4 has a spindle support 4.a at its end projecting from the housing G. It is conceivable, but not absolutely necessary, that the threaded spindle 4 is mounted on an adjacent moving body by means of the spindle support 4.a. The spindle support 4.a can also serve to prevent the threaded nut 3 from being moved beyond the end of the threaded spindle 4. In other words, a stop for the threaded nut 3 could be formed by means of the spindle support 4.a.

Die Gewindemutter 3 umfasst zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Gewindemutter 3 angeordnete Schwenkzapfen 3.S1, 3.S2, mittels welcher eine gemeinsame Zapfenachse 3.Za ausgebildet ist, welche die Längsachse I im Wesentlichen im rechten Winkel schneidet.The threaded nut 3 comprises two pivot pins 3. S1 , 3. S2 arranged on opposite sides of the threaded nut 3, by means of which a common pin axis 3. Za is formed, which intersects the longitudinal axis I substantially at a right angle.

Mit im Wesentlichen ist dabei gemeint, dass von dem rechten Winkel um wenige Grad, insbesondere um bis zu 10° abgewichen werden kann. Mittels der Schwenkzapfen 3.S1, 3.S2 ist ein mit dem Linearaktuator gekoppelter Bewegungskörper bewegbar. Die Schwenkzapfen 3.S1, 3.S2 sind dabei derart am Bewegungskörper gelagert, dass die Gewindemutter 3 gegenüber einer Rotation um die Längsachse l der Gewindespindel 4 mittels der Schwenkzapfen 3.S1, 3.S2 abgestützt ist, um die lineare Bewegung der Gewindemutter 3 gegenüber der Gewindespindel 4 zu ermöglichen.By essentially, it is meant that the right angle can be deviated from by a few degrees, in particular by up to 10°. A moving body coupled to the linear actuator can be moved by means of the pivot pins 3. S1 , 3. S2 . The pivot pins 3. S1 , 3. S2 are mounted on the moving body in such a way that the threaded nut 3 is supported against rotation about the longitudinal axis l of the threaded spindle 4 by means of the pivot pins 3. S1 , 3. S2 in order to enable the linear movement of the threaded nut 3 relative to the threaded spindle 4.

Das Gehäuse G ist gemäß 1 und 2 fest mit einem Abstützelement AE verbunden oder weist ein solches Abstützelement AE auf. Das Abstützelement AE ist mit einem einen Gelenkkopf KGK des als Kugelgelenk KG ausgeführten Gelenks GE durchsetzenden Bolzen BZ derart in Berührkontakt bringbar, dass das Gehäuse G bezüglich einer Drehung um die Längsachse l der Gewindespindel 4 am Bolzen BZ abstützbar ist.The housing G is in accordance with 1 and 2 firmly connected to a support element AE or has such a support element AE. The support element AE can be brought into contact with a bolt BZ passing through a joint head KG K of the joint GE designed as a ball joint KG in such a way that the housing G can be supported on the bolt BZ with respect to a rotation about the longitudinal axis l of the threaded spindle 4.

Gemäß der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Linearaktuators 1 ist das Abstützelement AE als ebene Platte vorzugsweise konstanter Dicke ausgeführt, welche mit einer ihrer Stirnseiten mit einer Stirnseite des Gehäuses G verbunden, insbesondere verschweißt, ist.According to the 1 and 2 In the embodiment of the linear actuator 1 shown, the support element AE is designed as a flat plate, preferably of constant thickness, which is connected, in particular welded, with one of its end faces to an end face of the housing G.

Die Gewindemutter 3 weist einen Faltenbalg 3.FB auf, mittels welchem ein Dichtspalt abdichtbar ist, der sich zwischen der Gewindemutter 3 und der Gewindespindel 4 an einer Stirnseite der Gewindemutter 3 ausbildet.The threaded nut 3 has a bellows 3.FB , by means of which a sealing gap can be sealed, which is formed between the threaded nut 3 and the threaded spindle 4 on one end face of the threaded nut 3.

Gemäß 2 ist jeweils ein Faltenbalg 3.FB an einer jeden Stirnseite angeordnet.According to 2 A bellows 3. FB is arranged on each end face.

Sich zwischen der Gewindemutter 3 und der Gewindespindel 4 ausbildende Kontaktflächen sind mit einem Fett geschmiert.Contact surfaces forming between the threaded nut 3 and the threaded spindle 4 are lubricated with grease.

Denkbar wäre auch zur Abdichtung des Zwischenraumes zwischen Gewindemutter 3 und Gewindespindel 4 ein zylindrisches Gehäuse zu nutzen, insbesondere wenn als Schmiermittel ein Öl zu Einsatz kommt.It would also be conceivable to use a cylindrical housing to seal the space between the threaded nut 3 and the threaded spindle 4, especially if oil is used as a lubricant.

Die Gewindespindel 4 ist über eine drehfeste Verbindung 5 an eine Hohlwelle EM.h des als Elektromotor EM ausgeführten Motors gekoppelt, deren Drehachse konzentrisch zur Längsachse l der Gewindespindel 4 angeordnet ist.The threaded spindle 4 is coupled via a rotationally fixed connection 5 to a hollow shaft EM.h of the motor designed as an electric motor EM, the axis of rotation of which is arranged concentrically to the longitudinal axis l of the threaded spindle 4.

Die Lagerung der rotierenden Baugruppe bestehend aus Gewindespindel 4, drehfester Verbindung 5 und Hohlwelle EM.h kann wegen der biegesteifen Ausführung lediglich mit zwei Lagerstellen, nämlich der ersten Drehlagerung L1 und einer zweiten Drehlagerung L2 erfolgen. Die erste Drehlagerung L1 weist insbesondere zwei Kegelrollenlager oder Pendelrollenlager vorzugsweise in O-Anordnung auf. Die erste Drehlagerung L1 ist insbesondere als ein Festlager ausgeführt. Die zweite Drehlagerung L2 weist ein Radialrillenkugellager auf. Die zweite Drehlagerung L2 ist als ein Loslager ausgeführt, so dass wärmeinduzierte Relativbewegungen ermöglicht sind.The bearing of the rotating assembly consisting of threaded spindle 4, rotationally fixed connection Due to the rigid design, the connection between the bearing 5 and the hollow shaft EM.h can only be made with two bearings, namely the first pivot bearing L 1 and a second pivot bearing L 2. The first pivot bearing L 1 has in particular two tapered roller bearings or spherical roller bearings, preferably in an O-arrangement. The first pivot bearing L 1 is in particular designed as a fixed bearing. The second pivot bearing L 2 has a radial deep groove ball bearing. The second pivot bearing L 2 is designed as a floating bearing, so that heat-induced relative movements are possible.

An einem Innenumfang des Gehäuses G sind Spulen EM.s oder Permanentmagnete des Elektromotors EM angeordnet. Die Hohlwelle EM.h ist vorzugsweise Teil eines Rotors des Elektromotors EM und weist somit am Außenumfang Permanentmagnete oder Spulen auf. Bevorzugt ist eine Kombination aus am Gehäuse G angeordneten Spulen EM.s und an der Hohlwelle EM.h angeordneter Permanentmagnete vorgesehen.Coils EM.s or permanent magnets of the electric motor EM are arranged on an inner circumference of the housing G. The hollow shaft EM.h is preferably part of a rotor of the electric motor EM and thus has permanent magnets or coils on the outer circumference. A combination of coils EM.s arranged on the housing G and permanent magnets arranged on the hollow shaft EM.h is preferably provided.

Eine Haltebremse B für die Gewindespindel 4 und die erste Drehlagerung L1 zur Lagerung der Gewindespindel 4 an dem Gehäuse G des Linearaktuators 1 sind innerhalb der Hohlwelle EM.h angeordnet.A holding brake B for the threaded spindle 4 and the first rotary bearing L 1 for supporting the threaded spindle 4 on the housing G of the linear actuator 1 are arranged within the hollow shaft EM.h.

Die Haltebremse B ist als z.B. mechanische Bremse ausgeführt. Mittels eines Bremsaktuators sind ein der Gewindespindel 4 zugeordneter und ein dem Gehäuse G zugeordneter Teil der Haltebremse B gegeneinander pressbar. Ein an einer dem Auslegerrohr 3a abgewandten Stirnseite der Gewindespindel 4 angeordneter Drehgeber 6 ist innerhalb der Hohlwelle EM.h angeordnet. Der Drehgeber 6 ist vorzugsweise als ein Absolut-Drehgeber ausgeführt. Damit ist eine Positionsbestimmung der Gewindemutter 3 ohne Wegmesssystem möglich.The holding brake B is designed as a mechanical brake, for example. A part of the holding brake B assigned to the threaded spindle 4 and a part assigned to the housing G can be pressed against each other by means of a brake actuator. A rotary encoder 6 arranged on a front side of the threaded spindle 4 facing away from the boom tube 3a is arranged inside the hollow shaft EM.h. The rotary encoder 6 is preferably designed as an absolute rotary encoder. This makes it possible to determine the position of the threaded nut 3 without a position measuring system.

Ein Dämpfungselement DM zur Dämpfung von axialen Stößen ist gemäß 1 und 2 zwischen dem als Kugelgelenk KG ausgeführten Gelenk GE und dem Gehäuse G angeordnet.A damping element DM for damping axial shocks is designed according to 1 and 2 between the joint GE, which is designed as a ball joint KG, and the housing G.

Das Gehäuse G des Dämpfungselementes DM ist zweiteilig ausgeführt, so dass die beiden Teile relativ zueinander beweglich sind, um die axiale Länge des Dämpfungselementes DM ändern zu können, um eben während der axialen Längenänderung die Stoßenergien aufzunehmen.The housing G of the damping element DM is designed in two parts so that the two parts are movable relative to each other in order to be able to change the axial length of the damping element DM in order to absorb the impact energies during the axial length change.

Das Abstützelement AE führt am Dämpfungselement DM vorbei und weist einen in Längsrichtung beweglich gelagerten Gleitstein GL zur Aufnahme des den Gelenkkopf KGK des Kugelgelenks KG durchsetzenden Bolzens BZ auf.The support element AE passes the damping element DM and has a sliding block GL that is movably mounted in the longitudinal direction to accommodate the bolt BZ that passes through the joint head KG K of the ball joint KG.

Wenn sie axiale Länge des Dämpfungselements DM aufgrund von Stoßbelastungen ändert, wird der Gleitstein GL entsprechend dieser Längenänderung linear zum Rest des Abstützelements AE bewegt.If the axial length of the damping element DM changes due to shock loads, the sliding block GL is moved linearly to the rest of the support element AE according to this length change.

Der vorzugsweise als Elektromotor ausgeführte Motor EM ist zu dessen Steuerung und/oder Regelung mit einer Steuereinrichtung ST gekoppelt.The motor EM, which is preferably designed as an electric motor, is coupled to a control device ST for its control and/or regulation.

3a zeigt einen Bewegungsmechanismus BM als Teil eines einen Baggerarm BA aufweisenden Baggers mit einem ersten und einem zweiten Bewegungskörper BK1, BK2. Der zweite Bewegungskörper BK2 ist mittels eines Bewegungslagers BL schwenkbeweglich am ersten Bewegungskörper BK1 gelagert. 3a shows a movement mechanism BM as part of an excavator having an excavator arm BA with a first and a second movement body BK 1 , BK 2 . The second movement body BK 2 is pivotally mounted on the first movement body BK 1 by means of a movement bearing BL.

Denkbar wäre demgegenüber auch den zweiten Bewegungskörper mittels des Bewegungslagers linearbeweglich am ersten Bewegungskörper zu lagern, insbesondere wenn der Bewegungsmechanismus Teil eines Telehandlers ist.On the other hand, it would also be conceivable to mount the second moving body on the first moving body in a linearly movable manner by means of the motion bearing, especially if the motion mechanism is part of a telehandler.

Der Linearaktuator 1 ist mittels des Gelenkes GE mit einem (ersten) Abstand a1 zum Bewegungslager BL schwenkbar am ersten Bewegungskörper BK1 gelagert. Der zweite Bewegungskörper BK2 hat zwei voneinander beabstandete Gabelarme GA1, GA2, zwischen welchen die Gewindemutter 3 mit einem (zweiten) Abstand a2 zum Bewegungslager BL derart angeordnet ist, dass die beiden Schwenkzapfen 3.S1, 3.S2 in ein jeweils zugeordnetes Schwenklager GA1SL, GA2SL im zugeordneten Gabelarm GA1, GA2 eingreifen. Diese Kopplung des zweiten Bewegungskörpers BK2 mit der Gewindemutter 3 des Linearaktuators 1 ist insbesondere aus der vergrößerten Detaildarstellung aus 3b ersichtlich.The linear actuator 1 is pivotably mounted on the first moving body BK 1 by means of the joint GE with a (first) distance a 1 from the motion bearing BL. The second moving body BK 2 has two spaced-apart fork arms GA 1 , GA 2 , between which the threaded nut 3 is arranged with a (second) distance a 2 from the motion bearing BL such that the two pivot pins 3. S1 , 3. S2 engage in a respective associated pivot bearing GA 1SL , GA 2SL in the associated fork arm GA 1 , GA 2 . This coupling of the second moving body BK 2 with the threaded nut 3 of the linear actuator 1 is particularly evident from the enlarged detailed illustration of 3b visible.

Der besonders geringe Abstand zwischen der mittels der Gabelarme GA1, GA2 ausgebildeten Schwenklager GA1SL, GA2SL für die Schwenkzapfen 3.S1, 3.S2 und des am Gehäuse G angeordneten Gelenkes GE im maximal eingefahrenen Zustand der Gewindemutter 3 führt dazu, dass der zweite Bewegungskörper BK2 in einem besonders großen Bereich verschwenkbar ist.The particularly small distance between the pivot bearing GA 1SL , GA 2SL formed by means of the fork arms GA 1 , GA 2 for the pivot pins 3. S1 , 3. S2 and the joint GE arranged on the housing G in the maximum retracted state of the threaded nut 3 means that the second moving body BK 2 can be pivoted over a particularly large range.

Das Gelenk GE ist gemäß 3a als ein Drehgelenk ausgeführt, so dass kein zugehöriges Abstützelement notwendig ist. Das Gelenk GE könnte demgegenüber auch als ein Kugelgelenk KG ausgeführt sein.The GE joint is in accordance with 3a designed as a swivel joint, so that no associated support element is necessary. The joint GE, on the other hand, could also be designed as a ball joint KG.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
LinearaktuatorLinear actuator
22
GewindetriebScrew drive
33
GewindemutterThreaded nut
3.S13.S1
erster Schwenkzapfenfirst pivot pin
3.S23.S2
zweiter Schwenkzapfensecond pivot pin
3.Za3.Za
ZapfenachsePin axis
3.FB3.FB
FaltenbalgBellows
44
GewindespindelThreaded spindle
4.a4.a
SpindelabstützungSpindle support
55
drehfeste Verbindungtorsion-resistant connection
66
Drehgeber Rotary encoder
EMEM
ElektromotorElectric motor
EM.hEM.h
HohlwelleHollow shaft
EM.sEM.s
Spulen oder Permanentmagnete des Elektromotor EMCoils or permanent magnets of the electric motor EM
GG
GehäuseHousing
STST
SteuereinrichtungControl device
DMDM
DämpfungselementDamping element
GEENG
Gelenkjoint
KGKG
KugelgelenkBall joint
KGMKGM
GelenkmittelpunktJoint center
KGKKGK
GelenkkopfJoint head
AEAE
AbstützelementSupport element
GLGL
GleitsteinSliding stone
BZBZ
Bolzenbolt
BB
HaltebremseHolding brake
L1L1
erste Drehlagerungfirst pivot bearing
L2L2
zweite Drehlagerungsecond pivot bearing
ll
Längsachse Longitudinal axis
BMBM
BewegungsmechanismusMovement mechanism
BK1BK1
erster Bewegungskörperfirst moving body
BK2BK2
zweiter Bewegungskörpersecond moving body
BLBL
BewegungslagersMovement camp
GA1GA1
erster Gabelarmfirst fork arm
GA2GA2
zweiter Gabelarmsecond fork arm
GA1SLGA1SL
Schwenklager des erster Gabelarms GA1 Pivot bearing of the first fork arm GA 1
GA2SLGA2SL
Schwenklager des zweiten Gabelarms GA2 Pivot bearing of the second fork arm GA 2
BABA
BaggerarmExcavator arm
a1a1
(erster) Abstand(first) distance
a2a2
(zweiter) Abstand(second) distance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CN 108755794 B [0005]CN 108755794 B [0005]

Claims (14)

Linearaktuator (1) mit einem Gewindetrieb (2), der eine Gewindemutter (3) und eine Gewindespindel (4) aufweist, welche mittels einer Drehlagerung (L1) bezüglich ihrer Längsachse (l) drehbar an einem Gehäuse (G) des Linearaktuators (1) gelagert ist und welche mit einem Motor (EM) zur Drehmomentübertragung gekoppelt oder koppelbar ist, so dass durch eine Drehung der Gewindespindel (4) die Gewindemutter (3) entlang der Längsachse (l) der Gewindespindel (4) linearbeweglich ist, und das Gehäuse (G) auf der von der Gewindemutter (3) abgewandten Seite neben der Drehlagerung (L1) ein vorzugsweise als Kugelgelenk (KG) ausgeführtes Gelenk (GE) aufweist, dessen Gelenkmittelpunkt (KGM) mit der Längsachse (l) der Gewindespindel zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindemutter (3) zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Gewindemutter (3) angeordnete Schwenkzapfen (3.S1, 3.S2) umfasst, mittels welcher eine gemeinsame Zapfenachse (3.Za) ausgebildet ist, welche die Längsachse (l) im Wesentlichen im rechten Winkel schneidet.Linear actuator (1) with a screw drive (2) which has a threaded nut (3) and a threaded spindle (4) which is mounted on a housing (G) of the linear actuator (1) so as to be rotatable with respect to its longitudinal axis (l) by means of a rotary bearing (L 1 ) and which is coupled or can be coupled to a motor (EM) for torque transmission, so that the threaded nut (3) can be moved linearly along the longitudinal axis (l) of the threaded spindle (4) by rotating the threaded spindle (4), and the housing (G) has, on the side facing away from the threaded nut (3), next to the rotary bearing (L 1 ), a joint (GE), preferably designed as a ball joint (KG), the joint center (KG M ) of which coincides with the longitudinal axis (l) of the threaded spindle, characterized in that the threaded nut (3) comprises two pivot pins (3. S1 , 3. S2 ) arranged on opposite sides of the threaded nut (3), by means of which a common pin axis (3. Za ) which intersects the longitudinal axis (l) substantially at a right angle. Linearaktuator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) fest mit einem Abstützelement (AE) verbunden ist oder ein solches Abstützelement (AE) aufweist, welches mit einem einen Gelenkkopf (KGK) des als Kugelgelenk (KG) ausgeführten Gelenks (GE) durchsetzenden Bolzen (BZ) derart in Berührkontakt bringbar ist, dass das Gehäuse (G) bezüglich einer Drehung um die Längsachse (l) der Gewindespindel (4) am Bolzen (BZ) abstützbar ist.Linear actuator (1) according to Claim 1 , characterized in that the housing (G) is firmly connected to a support element (AE) or has such a support element (AE) which can be brought into contact with a bolt (BZ) passing through a joint head (KG K ) of the joint (GE) designed as a ball joint (KG) in such a way that the housing (G) can be supported on the bolt (BZ) with respect to a rotation about the longitudinal axis (l) of the threaded spindle (4). Linearaktuator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindemutter (3) einen Faltenbalg (3.FB) aufweist, mittels welchem ein Dichtspalt abdichtbar ist, der sich zwischen der Gewindemutter (3) und der Gewindespindel (4) an einer Stirnseite der Gewindemutter (3) ausbildet.Linear actuator (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the threaded nut (3) has a bellows (3. FB ) by means of which a sealing gap can be sealed which is formed between the threaded nut (3) and the threaded spindle (4) on an end face of the threaded nut (3). Linearaktuator (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Gewindemutter (3) und der Gewindespindel (4) ausbildende Kontaktflächen mit einem Fett geschmiert sind.Linear actuator (1) according to Claim 3 , characterized in that contact surfaces forming between the threaded nut (3) and the threaded spindle (4) are lubricated with a grease. Linearaktuator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (4) über eine drehfeste Verbindung (5) an eine Hohlwelle (EM.h) des als Elektromotor (EM) ausgeführten Motors gekoppelt ist, deren Drehachse konzentrisch zur Längsachse (l) der Gewindespindel (4) angeordnet ist.Linear actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded spindle (4) is coupled via a rotationally fixed connection (5) to a hollow shaft (EM.h) of the motor designed as an electric motor (EM), the axis of rotation of which is arranged concentrically to the longitudinal axis (l) of the threaded spindle (4). Linearaktuator (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Innenumfang des Gehäuses (G) Spulen (EM.s) oder Permanentmagnete des Elektromotors (EM) angeordnet sind.Linear actuator (1) according to Claim 5 , characterized in that coils (EM.s) or permanent magnets of the electric motor (EM) are arranged on an inner circumference of the housing (G). Linearaktuator (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltebremse (B) für die Gewindespindel (4) und die Drehlagerung (L1) zur Lagerung der Gewindespindel (4) an dem Gehäuse (G) des Linearaktuators (1) innerhalb der Hohlwelle (EM.h) angeordnet sind.Linear actuator (1) according to Claim 5 or 6 , characterized in that a holding brake (B) for the threaded spindle (4) and the rotary bearing (L 1 ) for mounting the threaded spindle (4) on the housing (G) of the linear actuator (1) are arranged within the hollow shaft (EM.h). Linearaktuator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfungselement (DM) zur Dämpfung von axialen Stößen zwischen dem als Kugelgelenk (KG) ausgeführten Gelenk (GE) und dem Gehäuse (G) angeordnet ist.Linear actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a damping element (DM) for damping axial shocks is arranged between the joint (GE) designed as a ball joint (KG) and the housing (G). Linearaktuator (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (AE) am Dämpfungselement (DM) vorbeiführt und einen in Längsrichtung beweglich gelagerten Gleitstein (GL) zur Aufnahme des den Gelenkkopf (KGK) des Kugelgelenks (KG) durchsetzenden Bolzens (BZ) aufweist.Linear actuator (1) according to Claim 8 , characterized in that the support element (AE) leads past the damping element (DM) and has a sliding block (GL) which is mounted so as to be movable in the longitudinal direction for receiving the bolt (BZ) which passes through the joint head (KG K ) of the ball joint (KG). Bewegungsmechanismus (BM) mit einem ersten und einem zweiten Bewegungskörper (BK1, BK2), wobei der zweite Bewegungskörper (BK2) mittels eines Bewegungslagers (BL) schwenkbeweglich oder linearbeweglich am ersten Bewegungskörper (BK1) gelagert ist, und ein Linearaktuator (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche vorgesehen ist, welcher mittels des Gelenkes (GE) mit Abstand (a1) zum Bewegungslager (BL) schwenkbar am ersten Bewegungskörper (BK1) gelagert ist, und der zweite Bewegungskörper (BK2) zwei voneinander beabstandete Gabelarme (GA1, GA2) hat, zwischen welchen die Gewindemutter (3) mit Abstand (a2) zum Bewegungslager (BL) derart angeordnet ist, dass die beiden Schwenkzapfen (3.S1, 3.S2) in ein jeweils zugeordnetes Schwenklager (GA1SL, GA2SL) im zugeordneten Gabelarm (GA1, GA2) eingreifen.Movement mechanism (BM) with a first and a second movement body (BK 1 , BK 2 ), wherein the second movement body (BK 2 ) is pivotally or linearly mounted on the first movement body (BK 1 ) by means of a movement bearing (BL), and a linear actuator (1) according to one of the preceding claims is provided, which is pivotally mounted on the first movement body (BK 1 ) by means of the joint (GE) at a distance (a 1 ) from the movement bearing (BL), and the second movement body (BK 2 ) has two fork arms (GA 1 , GA 2 ) spaced apart from one another, between which the threaded nut (3) is arranged at a distance (a 2 ) from the movement bearing (BL) in such a way that the two pivot pins (3. S1 , 3. S2 ) in a respective associated pivot bearing (GA 1SL , GA 2SL ) in the associated fork arm (GA 1 , GA 2 ) intervene. Bewegungsmechanismus (BM) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (GE) als ein Drehgelenk ausgeführt ist.Movement mechanism (BM) according to Claim 10 , characterized in that the joint (GE) is designed as a rotary joint. Bewegungsmechanismus (BM) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (GE) als ein Kugelgelenk (KG) ausgeführt ist.Movement mechanism (BM) according to Claim 10 , characterized in that the joint (GE) is designed as a ball joint (KG). Baggerarm (BA) mit einem Bewegungsmechanismus (BM) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.Excavator arm (BA) with a movement mechanism (BM) according to one of the Claims 10 until 12 . Telehandler mit einem Bewegungsmechanismus (BM) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.Telehandler with a movement mechanism (BM) according to one of the Claims 10 until 12 .
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Elektromotor. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 18. September 2022, 08:49 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektromotor&oldid=226251762
UMBAU auf SPINDELANTRIEB des zweiten RC AMEWI RAUPENBAGGER ACV 730 1:14!. In: Youtube. Bearbeitungsstand: 12. September 2021. URL: https://www.youtube.com/watch?v=zqcwjfry9do

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