ES2297383T3 - Accionamiento lineal con motor electrico. - Google Patents

Abstract

Accionamiento lineal con motor eléctrico con una carcasa (11) unida con el motor, con al menos una caja (12) de motor, con al menos un elemento (13) de acoplamiento así como con un cable (16) de alimentación con corriente, con un tubo (15) extensible y un tubo (14) con brida fijo, caracterizado porque al menos las zonas de unión de la carcasa (11) con la caja (12) del motor y el elemento (13) de acoplamiento se configuran con forma cilíndrica, porque las zonas de acoplamiento son formadas en el sentido radial por un movimiento de giro de la carcasa (11) y/o de la caja (12) del motor y/o del elemento (13) de acoplamiento y porque las zonas de acoplamiento se configuran con unión cinemática de forma en la dirección axial, poseyendo las zonas de acoplamiento de la carcasa (11), de la caja (12) del motor y del elemento (13) de acoplamiento roscas, que engranan unas en otras y poseyendo la zona de acoplamiento entre la carcasa (11) y el elemento (13) de acoplamiento tramos roscados con varias entradas, con preferencia tramos roscados con cuatro entradas.

Description

Accionamiento lineal con motor eléctrico.

El invento se refiere a un accionamiento lineal con motor eléctrico según el preámbulo de la reivindicación 1.

El accionamiento lineal con motor eléctrico en cuestión se presta en especial para el desplazamiento de piezas móviles de muebles, por ejemplo de un enrejado de listones, un sillón y análogos. El accionamiento lineal es en una ejecución preferida un accionamiento con husillo, es decir, que un husillo es accionado en rotación por medio de un engranaje reductor del número de revoluciones del motor. Una tuerca de husillo asegurada contra giro es desplazada entonces sobre el husillo.

La tuerca de husillo está unida con un tubo de desplazamiento acoplado desde el punto de vista de la técnica de accionamiento con el elemento a desplazar. Esto se puede realizar por ejemplo con una sencilla palanca o con un herraje.

El tubo de desplazamiento se puede construir en su extremo libre como elemento de acoplamiento o se puede colocar sobre él un elemento de acoplamiento, por ejemplo una cabeza con forma de horquilla. El otro elemento de acoplamiento es usualmente también una cabeza con forma de horquilla asentada en la carcasa.

La cabeza con forma de horquilla asignada a la carcasa sirve como apoyo del par de giro.

Un accionamiento de esta clase es conocido por ejemplo a través del documento DE 94 04 383 U. En este accionamiento lineal se forma con la carcasa, la caja del motor y la cabeza con forma de horquilla una sola pieza. Si bien entonces sólo se necesita un útil para fabricar esta pieza moldeada con el procedimiento de inyección, la facilidad de montaje es mermada con ello. Dado que estos accionamientos se fabrican en cantidades grandes, se producen costes de montaje relativamente grandes.

Por otro lado, a través del documento US
4 557 153 se conoce un accionamiento lineal con un casquillo roscado para roscar un elemento de acoplamiento. El documento US 4 584 902 describe una caja de motor roscable.

El invento se basa en el problema de configurar un accionamiento lineal con motor eléctrico de la clase descrita más arriba con detalle de tal modo, que, frente a las construcciones conocidas, se pueda fabricar de una manera más barata y que su montaje sea más cómodo.

El problema planteado se soluciona con un accionamiento lineal con motor eléctrico con las características de la reivindicación 1.

La caja del motor y el elemento de accionamiento pueden ser unidos ahora con la carcasa, cuando ya están montadas piezas del accionamiento lineal. Ya que las zonas de acoplamiento poseen en la dirección axial, es decir en la dirección del eje longitudinal central de la caja del motor y en la dirección del eje longitudinal central del elemento de acoplamiento, una unión cinemática de forma, se evita de manera eficaz el correspondiente desplazamiento durante el funcionamiento del accionamiento
lineal.

Dado que los acoplamientos en las direcciones radiales tienen lugar por medio de movimientos de rotación, se pueden fabricar de una manera especialmente sencilla las zonas de acoplamiento, ya que los movimientos de rotación se pueden generar constructivamente con medios sencillos.

Los acoplamientos formados por los movimientos de rotación se obtienen según el invento con roscas, que penetran unas en otras. Dado que las piezas a unir entre sí se fabrican con material plástico con el procedimiento de inyección, se inyectan las roscas al mismo tiempo en una operación.

En una forma de ejecución preferida se proveen la carcasa con las roscas interiores y la caja del motor y el elemento de acoplamiento se proveen de roscas exteriores. La caja del motor y el elemento de acoplamiento se proveen entonces de roscas correspondientes. Por lo tanto, la caja del motor se puede proveer de roscas interiores y/o de roscas exteriores y el elemento de acoplamiento se puede proveer igualmente de roscas exteriores o interiores. Sin embargo, de manera preferida se configura la carcasa de tal modo, que, para la unión con la caja del motor y el elemento de acoplamiento, posea roscas exteriores o roscas interiores.

La caja del motor se puede construir en otra ejecución con forma anular y se puede alojar de manera ajustada en la ranura anular entre el motor y la carcasa. En una ejecución de esta clase no es entonces obligatoriamente necesario, que las dos piezas estén roscadas entre sí, pero en una forma de ejecución preferida se prevé, que el elemento anular que forma la caja del motor se corresponda con las roscas de la carcasa. En otra configuración se prevé también, que la carcasa del motor posea forma de caja y esté abierta en el lado orientado hacia la carcasa y que en la ranura anular formada se aloje, con preferencia en el lado orientado hacia la carcasa, una
junta.

Para que el elemento de acoplamiento, con preferencia la cabeza con forma de horquilla, pueda ser bloqueado en distintas posiciones con relación a la carcasa, se construyen según el invento la rosca interior de la carcasa y la rosca exterior del elemento de acoplamiento, respectivamente la cabeza con forma de horquilla con varias entradas. Aquí se piensa en especial en muchas entradas, ya que el elemento de acoplamiento puede ser bloqueado con preferencia en dos posiciones distintas.

A pesar de que las roscas, que engranan unas en otras, pueden ser apretadas con fuerza, de manera, que el giro en el sentido contrario sólo sea posible con la aplicación de una determinada fuerza, se prevé, que el acoplamiento sea asegurado adicionalmente. Esto se puede realizar por ejemplo con lengüetas elásticas, tornillos o pasadores, que penetren en orificios correspondientes. Con ello se aseguraría también una determinada posición, en especial del elemento de acoplamiento.

Los elementos de enclavamiento elásticos brindan, además, la ventaja de que no es necesario roscar elementos de seguro adicionales, por ejemplo tornillos o análogos, en la carcasa, respectivamente la caja del motor o en el elemento de acoplamiento.

En especial el seguro de la caja del motor también se puede realizar sin lengüetas de enclavamiento elásticas o análogos. De manera alternativa se prevé por ello, que la carcasa del motor esté provista de un dentado frontal dispuesto sobre un anillo circular y que la caja del motor posea al menos un diente de enclavamiento, que se sitúa entonces detrás de un diente del dentado frontal, de manera, que el desenroscado de la caja del motor de la carcasa ya sólo sea posible con rotura.

El dentado frontal se configura asimétrico, es decir, que cada diente posee un flanco pendiente y un flanco extremadamente plano.

El diente de enclavamiento podría ceder ligeramente, de manera, que al saltar por encima del flanco plano sea posible una deformación y que el flanco pendiente ya no permita un giro en el sentido contrario. También este dentado frontal se inyecta en una operación por medio de un diseño correspondiente del molde de inyección. De manera alternativa de la fijación por medio de dientes de enclavamiento también se podrían utilizar elementos de unión mecánicos, como por ejemplo tornillos.

El cable de alimentación con corriente para la alimentación del motor de accionamiento procede usualmente de una fuente de tensión con forma de base de enchufe.

El accionamiento con motor eléctrico para muebles funciona usualmente con un a tensión continua de seguridad. En este caso existe la posibilidad de enchufar en la base de enchufe, como unidad de construcción, un transformador correspondiente con rectificador acoplado o que este se monte en el interior del accionamiento para muebles. Con independencia de la ejecución elegida se debe prever, sin embargo, que se instale en la carcasa o en la caja del motor una base de enchufe, de manera, que el cable de alimentación esté provisto en el extremo correspondiente de un conector. Este es con preferencia un conector miniatura con formato plano o redondo. En otra ejecución también es posible, que cada vena del cable de alimentación posea un conector.

Dado que los accionamientos lineales montados se disponen con frecuencia en puntos poco accesibles y que al desprenderse el conector se interrumpiría la conexión eléctrica, se prevé para evitar esto, que se coloque sobre el conector, desde el interior de la carcasa o desde la caja del motor o desde el exterior un elemento de seguro. El elemento de seguro aplicable desde el interior podría ser configurado con forma de horquilla.

El elemento de seguro se deformaría al colocarlo, de manera, que en una determinada posición tendría lugar un salto hacia atrás. El elemento de seguro, que se puede colocar desde el exterior sobre el conector podría tener forma de cúpula. En este caso también sería posible aprovechar las propiedades de deformación y de elasticidad de un material plástico para colocar este elemento de seguro y fijarlo, por ejemplo con un enclavamiento elástico.

Puede resultar necesario, que las piezas unidas entre sí tengan que ser separadas, por ejemplo para trabajos de reparación o de mantenimiento. Por ello se prevé, que el accionamiento lineal con motor eléctrico esté provisto de una herramienta auxiliar configurada correspondientemen6te para retirar el elemento de seguro.

Dado que en el caso de los accionamientos lineales se trata de artículos en masa, que se deben fabricar, además, de una manera barata, se prevé todavía para la reducción de las piezas, que el extremo libre del husillo alejado de la carcasa posea un ensanchamiento o regruesamiento, que forme un tope final con unión cinemática de forma para la tuerca de husillo.

El invento se describirá con detalle por medio del dibujo adjunto. En él muestran:

Las figuras 1 a 3, el accionamiento lineal según el invento en tres vistas distintas.

La figura 4, el accionamiento lineal en una sección longitudinal.

La figura 5, a mayor escala, una sección parcial correspondiente a la figura 4.

La figura 6, en una representación en perspectiva, otra forma de ejecución del accionamiento lineal.

La figura 7, el accionamiento lineal de la figura 6 en otra vista.

La figura 8, el tubo con brida del accionamiento lineal en una representación despiezada.

El accionamiento 10 lineal representado en las figuras 1 a 3 posee una carcasa 11 a la que se fijan una caja 12 de motor de la manera, que se describirá todavía con detalle, un elemento de acoplamiento con forma de cabeza 13 con forma de horquilla y un tubo14 con brida.

El accionamiento 10 lineal está provisto, además, de un tubo 15 de desplazamiento extensible, que se guía en el tubo 14 con brida de una manera, que se describirá todavía con detalle.

Las piezas descritas en lo que antecede pueden ser fabricadas con un material plástico.

La alimentación con corriente del accionamiento 10 lineal tiene lugar a través de un cable 16 de alimentación con corriente, que puede estar equipado en ambos extremos con conectores 17, 18. El conector 17 puede ser introducido en una base de enchufe montada en la carcasa 11 o junto a ella. De una manera no representada con detalle, cada una de las venas del cable 16 de alimentación con corriente puede poseer un conector propio o un elemento de prolongación con venas de prolongación. El conector 18 se introduce en la base de enchufe de un transformador con rectificador acoplado.

La figura 4 muestra la construcción fundamental del accionamiento 10 lineal.

El motor de corriente continua está unido con la carcasa 11 y acciona un tornillo 19 sin fin montado de manera rígida a giro sobre el muñón de salida. Sin embargo, el propio muñón de salida podría ser construido como tornillo sin fin.

El tornillo 19 sin fin está acoplado con una rueda 20 helicoidal a la que se asigna desde el punto funcional una arandela 21 de desplazamiento para extender el accionamiento. La rueda 20 helicoidal está montada de manera giratoria sobre el casquillo 31 (figura 5) y por medio de la arandela 21 de desplazamiento está unida con unión cinemática de forma con el husillo 22.

En una forma de ejecución preferida se monta la rueda 20 helicoidal de manera fija sobre el casquillo 31. En esta forma de ejecución se prescinde del disco 21 de desplazamiento así como de la palanca 30 de desplazamiento y a su soporte. La rueda 20 helicoidal y el casquillo 31 pueden formar también alternativamente una sola pieza.

La tuerca de husillo se desplaza, según el sentido de giro del husillo 22, en el sentido hacia su extremo libre o en el sentido hacia la rueda 20 helicoidal.

El tubo 15 de desplazamiento está montado sobre la tuerca 23 de husillo. Las posiciones finales de la tuerca 23 de husillo son definidas con dos interruptores 24, 25 de final de carrera montados en una regleta 26 de interruptores de final de carrera fijada al tubo 14 con brida. Los interruptores 24, 25 de final de carrera pueden ser desplazados desde el punto de vista de sus posiciones.

El extremo libre del tubo 14 con brida, alejado de la rueda 20 helicoidal, respectivamente de la carcasa 11, se cierra con una junta 27 y con una caperuza 28 final, como de describirá todavía con detalle por medio de la figura 8.

Las figuras 4 y 5 muestran, que el elemento de acoplamiento con forma de cabeza 13 con forma de horquilla posee una prolongación 13a cilíndrica provista de una rosca exterior. Por lo tanto, la carcasa 11 está provista de una rosca interior. Esta rosca posee varias entradas, con preferencia cuatro entradas, de manera, que la cabeza 13 con forma de horquilla puede ser fijada también, contrariamente a las ejecuciones representadas según las figuras 4 y 5, en una posición girada 90º.

La cabeza 13 con forma de horquilla es protegida, de una manera no representada con detalle, contra una separación indeseada. Los elementos del seguro pueden ser, igual que en la caja 12 del motor, lengüetas de enclavamiento. En una ejecución preferida se utiliza como elemento de seguro un elemento de unión mecánico, por ejemplo un tornillo. Retirando el elemento de seguro se puede separar la cabeza 13 con forma de horquilla. Con ello es posible extraer, incluso después del montaje del accionamiento, esta cabeza 13 con forma de horquilla de la carcasa 11 y fijar por medio de un nuevo roscado en la rosca con varias entradas, pero sólo con un ángulo desplazado, la cabeza 13 con forma de horquilla en esta posición desplazada. A continuación se monta nuevamente el elemento de seguro.

La figura 5 muestra, que el disco 21 de desplazamiento posee en el lado del contorno una ranura 29 anular en la que penetra la palanca 30 de extensión. La palanca 30 de extensión se extiende hacia fuera y puede ser accionada en caso necesario, de manera que se interrumpa el acoplamiento de acciona-
miento.

La construcción representada está diseñada de tal modo, que la rueda 20 helicoidal está montada de manera suelta sobre el casquillo 31 y que el acoplamiento de accionamiento con el husillo 22 tiene lugar de la rueda 20 helicoidal al disco 21 de desplazamiento y, a través del casquillo 31, al husillo 22.

La figura 6 muestra el accionamiento 10 lineal con la caja 12 del motor desmontada. La figura 6 muestra, además, que la carcasa 11 está provista de roscas 32 exteriores. Por lo tanto, la caja 12 del motor está dotada de roscas interiores adaptadas, de manera, que la caja 12 del motor puede ser fijada por medio de un giro a la carcasa 11.

Además, esta unión roscada está asegurada. En el ejemplo de ejecución representado se realiza esto con un dentado 33 frontal dispuesto sobre un anillo circular.

Los diferentes dientes del dentado 33 frontal poseen cada uno un flanco plano y un flanco pendiente. La caja 12 del motor posee al menos un diente de enclavamiento correspondiente, de manera, que al girar la caja 12 del motor salta por encima de los diferentes dientes del dentado 33 frontal. En una determinada posición ya no es posible seguir girando la caja 12 del motor. Igualmente no es posible extraerla de las roscas 32 de la carcasa 11.

La figura 6 muestra también, además, que el conector 17 asignado a la carcasa 11 es asegurado con una caperuza 34 de cierre colocada sobre él. Con ello se protege la conexión eléctrica del conector 17 con la base de enchufe contra fuerzas de tracción, cuando se ejerce una tracción sobre el cable 16 de alimentación con corriente. Contrariamente a esta representación también sería posible, que la protección contra tracción se obtuviera con un elemento de seguro interno configurado con forma de horquilla y colocado sobre el conector 17 en el interior de la carcasa
11.

Las figuras 6 y 7 muestran también, que el tubo 15 de desplazamiento está provisto en su extremo libre de un taladro transversal para acoplarlo con una palanca o con la biela de un herraje.

La figura 7 representa el accionamiento de la figura 6 en una posición girada.

Todavía es preciso mencionar, que el tubo 14 con brida se configura con forma ovalada en sección transversal.

La tuerca 23 de husillo (figura 4) posee un contorno exterior adaptado al contorno interior del tubo con brida, de manera, que se conduce de modo ajustado.

La figura 4 muestra, además, que el husillo 22 se extiende hasta el interior de la carcasa 11 y apoya en dos cojinetes de rodamientos montados sobre el casquillo 31.

La figura 8 muestra la conducción del tubo 15 de desplazamiento en el tubo 14 con brida. Para ello se aloja en el extremo del tubo 14 con brida alejado de la carcasa 11 un elemento de guía formado por un casquillo 35 de guía y una brida 36.

La hermetización del tubo 15 de desplazamiento tiene lugar por medio de un elemento 37 de junta adaptado al contorno del tubo 14 con brida y provisto de un taladro. El elemento 37 de junta es de un material relativamente blando.

Para una mejor hermetización se prevé en la zona del taladro un labio de hermetización de un material más blando. El elemento 37 de junta puede ser fabricado con el procedimiento de inyección de dos componentes. De manera alternativa existe la posibilidad de configurar el elemento 35 de guía en una pieza con la caperuza 28 final y que el elemento 37 de junta de un material relativamente blando se inyecte con el procedimiento de inyección de dos componentes sobre la caperuza 28 final. La fijación del elemento de guía y del elemento 37 de junta se realiza con la caperuza 28 final provista igualmente de un taladro adaptado a la sección transversal del tubo 15 de desplazamiento.

La fijación de la caperuza 28 final tiene lugar con tornillos o espigas o pasadores, que se alojan en canales de roscado correspondientes de tabiques, que se extienden en el interior del tubo 14 con brida.

La cabeza 13 con forma de horquilla puede ser unida con la carcasa 11 como última pieza. Mientas que la caja 12 del motor puede ser unida con la carcasa 11 después del montaje del engranaje sin fin o también en un estado intermedio.

Los elementos de seguro no sólo pueden estar configurados con forma de lengüetas de enclavamiento conformadas en las piezas a unir entre sí. También se pueden utilizar elementos de unión mecánicos adicionales o exclusivos con forma de tornillos, remaches o análogos o también, de manera adicional o exclusiva, para el seguro elementos con unión cinemática de material con forma de pegamentos.

De manera no representada se pueden alojar en el interior de la carcasa 11, de la caja 12 del motor o del tubo 14 con brida componentes electrónicos y circuitos electrónicos para medición, evaluación, mando y regulación. Además, estos componentes o circuitos pueden ser utilizados para la alimentación con energía eléctrica o ser responsables de ella.

Claims (14)

1. Accionamiento lineal con motor eléctrico con una carcasa (11) unida con el motor, con al menos una caja (12) de motor, con al menos un elemento (13) de acoplamiento así como con un cable (16) de alimentación con corriente, con un tubo (15) extensible y un tubo (14) con brida fijo, caracterizado porque al menos las zonas de unión de la carcasa (11) con la caja (12) del motor y el elemento (13) de acoplamiento se configuran con forma cilíndrica, porque las zonas de acoplamiento son formadas en el sentido radial por un movimiento de giro de la carcasa (11) y/o de la caja (12) del motor y/o del elemento (13) de acoplamiento y porque las zonas de acoplamiento se configuran con unión cinemática de forma en la dirección axial, poseyendo las zonas de acoplamiento de la carcasa (11), de la caja (12) del motor y del elemento (13) de acoplamiento roscas, que engranan unas en otras y poseyendo la zona de acoplamiento entre la carcasa (11) y el elemento (13) de acoplamiento tramos roscados con varias entradas, con preferencia tramos roscados con cuatro entradas.

2. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa (11) está provista de roscas exteriores y/o de roscas interiores.

3. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la caja (12) del motor está provista de roscas interiores y/o de roscas exteriores y porque el elemento (13) de acoplamiento está provisto de roscas exteriores y/o de roscas interiores.

4. Accionamiento lineal con motor eléctrico según una o varias de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado porque la caja (12) del motor se configura como elemento anular y se aloja de manera ajustada en la ranura anular entre el motor y la carcasa (11).

5. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado porque el elemento anular se corresponde con las roscas de la carcasa (11).

6. Accionamiento lineal con motor eléctrico según una o varias de las reivindicaciones precedentes 4 a 5, caracterizado porque la caja (12) del motor se construye con forma de vaso y está abierta en el lado orientado hacia la carcasa (11) y porque en la ranura anular formada se aloja una junta.

7. Accionamiento lineal con motor eléctrico según una o varias de las reivindicaciones precedentes 1 a 6, caracterizado porque en las zonas de acoplamiento entre la carcasa (11) y la caja (12) del motor con rosca interior y/o el elemento (13) de acoplamiento se prevén elementos de seguro.

8. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 7, caracterizado porque en las zonas de acoplamiento se prevén lengüetas elásticas, tornillos o pasadores, que penetran en orificios.

9. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (13) de acoplamiento se puede fijar a la carcasa (11) en dos posiciones.

10. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de seguro entre la carcasa (11) y la caja (12) del motor y/o el elemento (13) de acoplamiento se construye como un dentado (32) frontal previsto en la carcasa (11) y porque en la caja (12) del motor se prevé al menos un diente de enclavamiento o porque los elementos de seguro se construyen como elementos de unión mecánicos.

11. Accionamiento lineal con motor eléctrico según una o varias de las reivindicaciones precedentes 1 a 6, caracterizado porque la carcasa (11) o la caja (12) del motor posee una base de enchufe y porque el cable (16) de alimentación con corriente posee un conector (17) miniatura con formato plano o redondo enchufable en la base de conexión o porque cada vena del cable de alimentación con corriente posee un conector.

12. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 11, caracterizado porque el conector (17) del cable de alimentación con corriente enchufado en la base de conexión se asegura con un medio de seguro.

13. Accionamiento lineal con motor eléctrico según la reivindicación 12, caracterizado porque el elemento de seguro se configura como una caperuza 34 de cierre, que puede ser colocada exteriormente sobre el conector y fijada con enclavamientos elásticos o porque el elemento de seguro puede ser colocado sobre el conector (17) desde el interior y posee forma de horquilla.

14. Accionamiento lineal con motor eléctrico según una o varias de las reivindicaciones precedentes 1 a 13, caracterizado porque el accionamiento (10) lineal con motor eléctrico está equipado con una herramienta auxiliar configurada correspondientemente para desmontar los elementos de seguro.