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Title:
CONTROLLED COMBINED TRANSMISSION, PROTECTION AND SECURITY UNIT ENERGIZED BY PERMANENT MAGNET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/103450
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a controlled combined transmission, protection and security unit (combination unit), energised by permanent magnet with a torque limiter as an essential component. Said combination unit may find application as one of the following as a consequence of the technology therein: transmission unit and/or security unit and/or protection unit and on optimal usage thereof serves simultaneously for the transmission of torques or forces and the avoidance of accidents or damage in particular on operation of devices, machines, or plants which are operated by personnel.

Inventors:
KOKEMOR MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/005746
Publication Date:
December 18, 2003
Filing Date:
June 02, 2003
Export Citation:
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Assignee:
KOKEMOR MANFRED (DE)
International Classes:
E05F15/00; H02K49/10; (IPC1-7): A47B88/04; E05F15/00; H02K49/10
Foreign References:
FR904190A1945-10-29
US3256823A1966-06-21
US2536207A1951-01-02
FR1487492A1967-07-07
DE1131553B1962-06-14
US2873159A1959-02-10
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Claims:
Patentansprüche
1. Die Erfindung betrifft eine steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheits vorrichtung (Kombieinheit), dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsdrehmoment oder eine Antriebskraft in Abhängigkeit zur äußeren Belastung selbsttätig so innerhalb des konstruktiv festgelegten Bereiches begrenzt wird das jederzeit eine Stoppfunktion möglich ist und eine Verletzung und/oder Beschädigung aufgrund des auf einen zulässigen Wert begrenzten Drehmomentes vermieden wird, dass die Kraftübertragung zwischen der Antriebsund Abtriebsseite mittels abwechselnd magnetisch orientierten Permanentmagneten verschleißfrei, berührungsfrei und richtungsunabhängig geschieht, wobei das jeweils maximal übertragbare Drehmoment durch Änderung der magnetischen Polabstände um das Maß X gemäß Fig. 5, 6 oder durch Änderung der Polüberdeckung gemäß Fig. 1 bis 4 und 7 bis 12 selbsttätig mechanisch mittels Stellglieder erfolgt und wobei die Verstellung positionsabhängig, belastungsabhängig, zeitabhängig oder in einer Kombination dieser Anforderungen erfolgt.
2. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebsbewegung jederzeit von Hand gestoppt werden kann.
3. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzung auf der Abtriebsseite erfolgt.
4. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzung auf der Antriebsseite erfolgt.
5. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzung mittels unterschiedlich wirkender Stellglieder erfolgt.
6. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentbegrenzung über rein mechanisch (stromlos) wirkende Stellglieder erfolgt.
7. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentenverstellung über steuerbare Stellglieder erfolgt.
8. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als steuerbares Stellglied ein elektromagnetischer Antrieb eingesetzt wird.
9. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als steuerbares Stellglied ein elektromotorischer Antrieb eingesetzt wird.
10. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass auch im Ruhezustand ein Drehmoment zur Positionseinhaltung vorhanden ist.
11. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechender Auslegung der Antrieb auch in der Endlage nicht entkuppelt oder abgeschaltet werden muss und somit als Freilauf dient.
12. Steuerbare Übertragungs, Schutz, und Sicherheitseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass bei entsprechender Auslegung keine zusätzliche Sensorik erforderlich ist.
Description:
BESCHREIBUNG Dauermagnetisch erregte, steuerbare und kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit.

Die Erfindung betrifft gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung eine dauermagnetisch erregte, steuerbare und kombinierte Übertragungs-, Schutz-, und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) und besitzt als wesentliches Bauteil einen verstellbaren Drehmomentbegrenzer.

Diese Kombieinheit gestattet aufgrund seiner Technologie den Einsatz als : Übertragungseinheit und/oder Sicherheitseinheit und/oder Schutzeinheit und dient bei optimaler Verwendung gleichzeitig der Übertragung von Drehmomenten oder Kräften und der Vermeidung von Unfällen oder Schäden besonders beim Betrieb personenbetriebener Geräte, Maschinen oder Anlagen.

Die Verwendung solcher Kombieinheiten bietet sich überall dort vorteilhaft an, wo positionsabhängig, belastungsabhängig, zeitabhängig oder in einer Kombination der vorgenannten Anforderungen veränderliche Kräfte oder Drehmomente zur ständigen Beibehaltung der geforderten Schutz-und/oder Sicherheitsanforderungen erzeugt und übertragen werden müssen, wobei die momentan eingestellten Werte nicht überschritten werden dürfen.

Erreicht wird diese Funktion dadurch, das dass vom jeweiligen Antrieb erzeugte Antriebsdrehmoment während der Übertragung auf die Abtriebsseite ständig so verändert wird, das abtriebsseitig nur das tatsächlich benötigte Drehmoment (Sollwert) plus minimalem Überschuss vorhanden ist womit jederzeit eine Stoppfunktion realisiert werden kann.

Zum Aufbau derartiger Kombieinheiten eignen sich prinzipiell dauermagnetisch erregte Kupplungen und Bremsen die häufig als Stirndrehkupplung, Zentraldrehkupplung, Hysteresekupplung oder Wirbelstromkupplung ausgelegt sind und mit denen definierte Kräfte und bei Rotationsbewegungen definierte Drehmomente berührungslos und verschleißfrei auch durch nicht magnetisierbare Wände in völlig abgeschlossene Räume hinein übertragen werden. Die Permanentmagnete sind segmentiell oder abschnittsweise und mit wechselnder Polarität angebracht.

Zur Realisierung. einer Kombieinheit mit den oben beschriebenen Eigenschaften muss die übertragbare magnetische Kraft bzw. das Drehmoment aber jederzeit angepasst werden können, dies geschieht durch entsprechende Veränderung/Anpassung des Polabstandes"X"gemäß der Figuren 1 bis 14.

Vorteilhaft ist, dass die Sicherheits-und Schutzfunktion durch die gewählte Magnettechnologie und die Steuerbarkeit der zu übertragenen Kräfte und/oder Drehmomente realisiert wird und dass bei entsprechender Auslegung keine teure und

empfindliche Sensorik erforderlich ist.

Zwar sind aus der DE 8414107.7, DE8632186.2, DE 3136132 C2, DE 3202074 A1 und DE 7617184 U1 verschiedenartige dauermagnetisch erregte Kupplungen bekannt, diese Systeme haben aber mindestens den Nachteil das grundsätzlich nur eine festgelegte Kraft bzw. ein definiertes Drehmoment übertragen wird welche (s) nicht verändert werden kann.

Auch die aus der US-PS 3700941 und der DE-OS 3732766 AI bekannten einstellbaren dauermagnetisch erregten Kupplungen haben mindestens den Nachteil das die magnetische Kraft bzw. Drehmoment nur im Stillstand veränderbar ist, auch diese Kupplungen können daher während des Betriebes nicht auf veränderliche äußere Kräfte bzw. Drehmomente reagieren, und sind daher für die vorgesehene Anwendungen nicht einsetzbar.

Ebenso ist der aus der US 3 256 823 bekannte stufenlos einstellbare permanent- magnetische Drehmomentwirbelstrom-Antrieb nicht verwendbar, da dieser keine einfache und selbsttätige Drehmomentbegrenzung zulässt, hierzu ist zwingend eine aufwendige Regelung zur Einstellung der erforderlichen Magnetpolüberdeckung und Drehzahl mit einer Sensorik zur ständigen Messung und Vergleich des anstehenden abtriebsseitigen Drehmomentes mit dem vorgegebenen Sollwert erforderlich. Außerdem ist im Stillstand kein Drehmoment zur Positionsfixierung vorhanden.

Von daher liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Übertragungs- , Schutz-, und Sicherheitseinheit mit integriertem Drehmomentbegrenzer zu realisieren, mit dem die zu übertragenen Kräfte und/oder Drehmomente zur Erzeugung translatorischer und/oder rotatorischer Bewegungen veränderbar und/oder einstellbar sind und das damit gleichzeitig sowohl eine Übertragungsfunktion als auch eine vorbeugende Schutz-, und Sicherheitsfunktion realisiert werden kann.

Die rationelle Arbeitsweise des vorgeschlagenen Drehmomentbegrenzers wird durch die nachstehend aufgeführten Vorteile verdeutlicht : - Die übertragbare Kraft bzw. Drehmoment ist sowohl im Stillstand als auch im Betrieb innerhalb des konstruktiv vorgegebenen Bereiches stufenlos verstellbar und richtungsunabhängig.

- Die Begrenzung des Drehmomentes kann je nach Auslegung abtriebsseitig oder antriebsseitig erfolgen.

- Durch Begrenzung der übertragbaren Kraft bzw. des Drehmomentes kann diese Kombieinheit zusätzlich als Schutzeinheit für Personen und/oder als Sicherheitseinheit für Maschinen, Geräte oder Anlagen eingesetzt werden.

- Durch entsprechender Drehmomentbegrenzung in der Endlage braucht der Antrieb in dieser Position nicht zwangsläufig entkuppelt oder abgeschaltet werden und dient somit als Freilauf.

- Die Verstellung kann mittels mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebener Stellglieder erfolgen.

- Die Verstellbarkeit kann positionsabhängig ausgeführt werden.

- Die Verstellbarkeit kann belastungsabhängig ausgeführt werden.

- Die Verstellbarkeit kann zeitabhängig ausgeführt werden.

- Aufgrund des geringen Drehmomentenüberschusses kann jederzeit eine Bewegungsunterbrechung stattfinden.

- Der Bewegungsablauf kann nach einer Unterbrechung gegebenenfalls selbsttätig weitergeführt werden.

- Bei entsprechender Auslegung werden die Schutz-und/oder Sicherheits- vorgaben auch ohne Sensorik realisiert.

- Bei entsprechender Momentenvorgabe braucht der Antrieb beim Auftreffen auf ein Hindernis nicht zwangsläufig unterbrochen werden.

- Im Ruhezustand erfolgt automatisch eine Positionsfixierung durch die ständig vorhandene magnetische Kraft zwischen den Polen.

- Einfache und preiswerte Herstellbarkeit.

- Handbetrieb ist wahlweise oder zusätzlich möglich.

Besonders vorteilhaft eingesetzt werden können derartige Sicherheits-und Schutzeinheiten als Antrieb oder Bremse zur Kraft-und/oder Drehmomentübertragung personengenutzter Geräte/Maschinen in Haushalten, Haustechnik etc., beispielsweise in : Linearantrieben zum Ausfahren und Einfahren von Schubladen, Rolladen, etc.

Drehantrieben für Türen, Transportschleusen, etc., Schwenkantrieben zum Öffnen und Schließen von Behälterdeckel, Klappen etc..

Die Funktionsweise einer möglichen Übertragungs-, Schutz-und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) wird zunächst bei Verwendung in einer Linearverfahreinheit erläutert, siehe Figuren 1 und 2.

Die dargestellte Linearverfahreinheit führt einen Vor-und Rückhub aus wie er beispielsweise zum Aus-und Einfahren einer in Haushalten häufig verwendeten Schublade erforderlich ist. Das Einfahren und Ausfahren derartiger Schubladen erfolgt bisher häufig von Hand oder mittels unterstützender Federzugmechanik.

Der Einsatz elektrisch betriebener Schubladenantriebe speziell in Haushalten wurde bisher auf Grund des hohen Unfallrisikos und der damit verbundenen hohen Wahrscheinlichkeit von Verletzungen besonders bei Kleinkinder und älteren Personen, vermieden.

Erschwerend kommt hinzu das dass Unfallrisiko bisher generell nur mit hohem technischen Aufwand an Sensorik die zudem häufig störanfällig und schwierig zu warten ist, akzeptabel gestaltet werden konnte.

Ein weiterer Nachteil ist der Umstand, dass die aufzubringende Handkraft zur Betätigung der Schublade nicht während der gesamten Ausfahr-und Einfahrstrecke konstant ist, häufig ist in der Startposition eine höhere Auszugskraft erforderlich, oder es treten wegabhängig zusätzliche Kräfte auf, beispielsweise zum Spannen einer Feder wodurch die Schubladenbetätigung für Kinder und/oder körperbehinderte Personen zumindest erschwert wird.

Auf die Darstellung der handelsüblichen Linear-Auszugsführungen rechts und links und <BR> <BR> des Aggregates zur Antriebserzeugung (z. B. Elektromotor, Hydromotor etc. ) wurde der besseren Übersichtlichkeit wegen verzichtet.

Der gewählte Drehmomentbegrenzer besteht im wesentlichen aus : - einem ortsfest angebrachten Antriebsteil - einem ortsfest angebrachten Abtriebsteil mit verfahrbarer Zahnstange und integrierter axial verschiebbarer Drehmomentübernahme - einer selbsttätig wirkenden mechanischen Steuerung zur Einstellung des jeweils erforderlichen Drehmoment-Sollwertes.

Die Wirkungsweise der genannten Komponenten wird nachfolgend genauer beschrieben.

Der ortsfest angebrachte Antriebsteil besteht mindestens aus dem aus ferritischem Material hergestellten Pol-und Schutzgehäuse 9 der Antriebswelle 6 und dem im Pol-

und Schutzgehäuse befestigten ringförmigen Permanentmagneten 4.

Die Antriebswelle 6 ist mittels Spannstift 25 fest mit dem als Rückschluss für die antriebsseitigen magnetischen Feldlinien ausgeführten Pol-und Schutzgehäuse 9 und damit auch mit dem im Pol-und Schutzgehäuse eingebetteten Permanentmagneten 4 verbunden und überträgt so das Antriebsmoment Antrieb ganz oder teilweise auf den radial gegenüberliegenden Permanentmagneten 5 der Teil der axial verschiebbaren abtriebsseitig angebrachten Drehmomenteinstellung ist.

Zur optimalen Kraft-und damit Drehmomentübertragung bestehen die ringförmigen Permanentmagnete 4 und 5 aus mehrpoligen, segmentiell angebrachten Einzelmagmag- neten, wobei sich im normalen Betrieb ungleichnamige Pole der Permanentmagnete 4,5 gegenüberstehen, siehe Figur 13.

Der ringförmig ausgeführte Permanentmagnet 5 ist über die ebenfalls aus ferritischem Material bestehende Polhülse 7 die einerseits als Magnetaufnahme und-Zentrierung andererseits als Rückschluss für die abtriebsseitigen magnetischen Feldlinien dient und dem Spannstift 8 fest mit der Abtriebswelle 14 verbunden und überträgt so das durch den Stellweg"X"vorgegebene Abtriebsdrehmoment Abtrieb auf die Abtriebswelle, diese leitet das Abtriebsdrehmoment über den Mitnehmerstift 16 zum Zahnrad 21, mittels angekoppelter Zahnstange 22 wird das Drehmoment in eine Bewegungskraft Bewegung umgewandelt und diese auf den mit der Zahnstange verbundenen Schubladenboden 1 zur Betätigung der Schublade übertragen.

Die Einstellung des zugeordneten Abtriebsdrehmomentes Abtrieb erfolgt hier während des Betriebes durch Verfahren des axial verschiebbaren Verstellanschlages 11 um den Stellweg"X", diese Auslenkung wird durch entsprechende Formgebung des mit dem Schubladenboden 1 verbundenen Stellweggebers 2 vorgegeben und mittels Taststift 3 auf den verbundenen Verstellanschlag 11 übertragen ; dazu wird der Taststift 3 durch die Kraft der Rückstellfeder 13 ständig entlang des Stellweggebers geführt und stellt somit eine kraftschlüssige Verbindung her. Der Verstellanschlag ist durch die Lagerbuchsen 10 und 12 mit der Abtriebswelle 14 verbunden und überträgt den Stellweg"X"auf die Abtriebswelle und damit auf den abtriebseitig angebrachten Permanentmagneten 5 der dadurch um diesen Stellweg gegenüber dem antriebsseitig im Pol-und Schutzgehäuse 9 vorhandenen Permanentmagneten 4 verschoben wird. Dadurch werden die zwischen beiden Permanentmagneten 4 und 5 bestehenden magnetischen Anzugskräfte und damit

das übertragbare Drehmoment beeinflusst. Zur sicheren Funktionsausübung wird der Verstellanschlag durch die beiden Führungsachsen 23,24 geführt Zum Anfahren ist häufig zunächst ein höheres Startdrehmoment erforderlich als zum weiteren Ausfahren der Schublade, daher wird beim Start der axial verschiebbare Abtriebsteil bis auf das Überstandsmaß"Xs"in den Antriebsteil hineingeschoben, das in dieser Position vorgegebene Abtriebsmoment Abtrieb wird dann mittels Zahnrad 21 auf die Zahnstange 22 übertragen und so in eine entsprechende Bewegungskraft Bewegung zur Betätigung der Schublade und in eine möglichst konstante zulässige Überschusskraft Fzul umgesetzt.

Diese Überschusskraft tritt nur beim Auftreffen der Schublade auf ein Hindernis 40 sprunghaft auf und ist so bemessen, dass der Auszug unverzüglich gestoppt wird und das bei Normalbetrieb keine ernsthaften Verletzungen oder Beschädigungen hervorgerufen werden.

Beim weiteren Ausfahren der Schublade wird das Abtriebsmoment und damit die Bewegungskraft Bewegung durch die Form des Stellweggebers 2 vorgegeben, dazu wird hier positionsabhängig der Abtriebsteil je nach Größe der benötigten Bewegungskraft entweder entsprechend weit aus oder in das Antriebsteil verschoben. Bei steigender Bewegungskraft wird der Abtriebsteil entsprechend weiter in den Antriebsteil geschoben, bei sinkender Bewegungskraft entsprechend weit aus dem Antriebsteil herausgezogen, wodurch sich ein entsprechend geringeres Drehmoment einstellt das aber weiterhin eine kontinuierliche Betätigung der Schublade sicherstellt. Bei Ausfall oder Abschaltung des Antriebes ist ein problemloser Handbetrieb gewährleistet.

Dieses Verhalten wird sowohl beim Ausfahren als auch beim Einfahren der Schublade realisiert.

Vorteilhaft ist dass diese Sicherheits-und Schutzfunktion allein durch die gewählte Technologie realisiert wird und dass hier keine Sensorik erforderlich ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen die gleiche Anwendung wobei hier die bisherigen Einzelteile Zahnstange 22 und Stellweggeber 2 zu einem Teil Momentensteller 26 zusammengefasst wurden, das der Taststift 3 in einer den Stellweg vorgebenden Längsnut 27 zwangsgeführt wird und dass der Verstellanschlag 11 über die Lagerbuchsen 10 und 12 nur durch die Antriebswelle 10 geführt wird ; zur Verhinderung

einer radialen Verdrehung des Verstellanschlages wird dieser durch eine als Führungsfläche 28 ausgelegte Grundfläche des Momentenstellers geführt. Durch diese Maßnahmen kann die Rückstellfeder 13 und die beiden Führungsachsen 23 und 24 entfallen, der Einbauraum verringert, der Montageaufwand für die Kombieinheit reduziert und die Betriebssicherheit erhöht werden.

Eine weitere interessante Anwendung einer möglichen Übertragungs-, Schutz-und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) ist der Einsatz als Teil einer Schwenkeinheit und wird anhand der Figuren 5 und 6 erläutert.

Die Drehmomentübertragung soll hier mittels axial gegenüberliegender und abtriebsseitig verstellbarer Permanentmagnete 32 erfolgen. Im Gegensatz zur oben beschriebenen Linearverfahreinheit wird hier das Abtriebsdrehmoment MAbtheb direkt zur Schwenkung eines Behälterdeckels umgesetzt und der Drehwinkel auf einen festen Wert (ca. 90°) begrenzt.

Schwenkeinheiten dieser Art führen Drehbewegungen in beide Richtungen aus wobei je nach konstruktiver Auslegung auch Drehwinkel größer als 360° ausgeführt werden können.

Schwenkbewegungen werden häufig ausgeführt zum Öffnen und Schließen von Schranktüren, Klappen oder Deckeln beispielsweise von Behälterdeckeln, speziell in Haushalten werden derartige Schwenkbewegungen fast ausschließlich noch von Hand ausgeführt. Der Einsatz von z. B. elektrisch betriebener Schwenkantriebe wurde bisher ebenfalls auf Grund des hohen Unfallrisikos und der damit verbundenen hohen Verletzungsgefahr vermieden.

Nachfolgend wird die Funktionsweise anhand einer Schwenkeinheit zur Betätigung (Öffnung und Schließung) eines aufliegenden Behälterdeckels beschrieben.

Der Antriebsteil besteht hier mindestens aus dem ferritischem Material hergestellten Magnetflansch 33, dem mit diesem fest verbundenem segmentiell magnetisiertem Permanentmagneten 31 und der Antriebswelle 6. Der Magnetflansch dient gleichzeitig als Rückschluss für die antriebsseitigen magnetischen Feldlinien.

Der Abtriebsteil besteht hier mindestens aus dem ferritischem Material hergestellten Momentbegrenzer 34, dem mit diesem fest verbundenem segmentiell magnetisiertem Permanentmagneten 32 und der Antriebswelle 35, hierbei dient der Momentbegrenzer

gleichzeitig als Rückschluss für die abtriebsseitigen magnetischen Feldlinien, siehe Figur 14.

Zur veränderbaren Kraft-und damit Drehmomentüberwachung zwischen Antrieb und Abtrieb ist der abtriebseitige Permanentmagnet 32 axial gegenüber dem antriebsseitigen Permanentmagneten 31 verschiebbar wobei sich im normalen Betrieb ungleichnamige Pole gegenüberstehen die sich bekanntermaßen anziehen und dadurch das Antriebsmoment MAntrieb ganz oder teilweise auf den Abtrieb übertragen.

Beim Start ist aufgrund des Deckelgewichtes und einer eventuellen Haftkraft zunächst ein hohes Anlaufdrehmoment Mschwenk zum Anheben des Behälterdeckels erforderlich, was durch einen entsprechend geringen Stellweg"Xs"realisiert wird siehe Figur 6, wobei hier der Stellweg identisch ist mit dem Abstand beider Permanentmagnete 31 und 32 zueinander.

Ab einem bestimmten Schwenkwinkel entfällt zunächst die Haftkraft und mit größer werdendem Schwenkungswinkel wird auch die als Gegenkraft wirkende Gewichtskraftskomponente des Deckels geringer, das bedeutet wiederum das Vorbeugend auch das Abtriebsdrehmoment entsprechend reduziert werden muss. Die Reduzierung des Abtriebsdrehmomentes geschieht selbsttätig mit zunehmender Verdrehung des Momenteinstellers 34 dadurch dass die in diesem vorhandenen radialen Führungsnuten 38 und 39 kraftschlüssig mit den beiden ortsfest angebrachten Taststiften 36 und 37 verbunden sind wodurch sich die durch die Kurvenform der Führungsnuten vorgegebene axiale Verschiebung"X"während der Drehbewegung über den Momenteinsteller auf die Abtriebswelle 35 und damit auf den Permanentmagnet 32 überträgt. Der maximale Öffnungswinkel wird hier durch entsprechende Auslegung der Führungsnuten und Lage der Taststifte dadurch vorgegeben, dass die Führungsstifte an den Nutenenden zur Anlage kommen und somit einen internen Anschlag bilden.

In der Endlage das heißt bei geöffnetem Deckel ist das Abtriebsdrehmoment soweit reduziert, das dass noch vorhandene Drehmoment problemlos von der Lagerung und den internen Anschlägen aufgenommen werden wodurch ein sicherer und komfortabler Freilauf realisiert wird, der Antrieb muss nicht zwangsläufig abgestellt werden, dieser Umstand wirkt sich in Bezug auf den erforderlichen Steuerungsaufwand positiv aus.

Beim Rückschwenken des Deckels wird mit geringer werdendem Öffnungswinkel und der damit verbundenen entgegengesetzt gerichteten axialen Polverschiebung auch der

Stellweg"X"zwangsläufig verringert und das Abtriebsmoment wieder erhöht, wobei allerdings zu keinem Zeitpunkt unzulässig hohe Drehmomentenwerte entstehen können.

In der Startposition das heißt bei geschlossenem Behälter ist zwangsweise wieder der Polabstand"Xs"vorhanden.

Das positionsabhängige Deckeldrehmoment MDreh besteht aus dem Schwenkmoment Mschwenk die zur Schwenkung des Deckels ausreicht und einem während der Schwenkung möglichst konstanten zulässigen Überschussdrehmoment Mzul ; dieses Überschussdrehmoment tritt nur beim Auftreffen des Deckels auf ein Hindernis sprunghaft auf und ist so bemessen, dass das an dieser Position vorgegebene Deckeldrehmoment MDreh nicht überschritten und dadurch die weitere Deckelschwenkung unverzüglich gestoppt wird und das durch den eingestellten Wert Verletzungen und/oder Beschädigungen vermieden werden.

Der Antrieb wird hierbei nicht unterbrochen dadurch steht das Antriebsmoment MAntrieb weiterhin an, sodass der Schwenkvorgang nach entfernen des Hindernisses selbsttätig fortgeführt werden kann. Auch hierbei ist keine weitere Sensorik erforderlich.

Bei Ausfall oder Abschaltung des Antriebes ist auch hier ein problemloser Handbetrieb gewährleistet.

Die Figuren 7 und 8 zeigen die Funktionsweise einer möglichen Übertragungs-, Schutz-und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) als Teil einer Linearverfahreinheit (ähnlich den Figuren 1 und 2).

Als Momenteneinsteller zum einstellen des entsprechenden Abtriebsdrehmomentes ist bei dieser Anwendung ein Elektromagnet der als Proportionalmagnet ausgebildet ist vorhanden.

Der Stellweg"X"wird hierbei stromabhängig vorgegeben, ist daher steuerbar/ programmierbar und ist nicht mehr nur von einer physikalischen Größe abhängig, was die Anwendbarkeit dieser Kombieinheit wesentlich erhöht.

Bei dieser Anwendung wurde der Elektromagnet so eingesetzt das aus Sicherheits- gründen im stromlosen Zustand nur ein geringes Haltedrehmoment vorhanden ist, welches aber keine Schubladenbetätigung zulässt, siehe Figur 7.

Das Antriebsdrehmoment Antrieb wird auch hier mittels Pol-und Schutzgehäuse 9 und dem in diesem eingebetteten Permanentmagneten 4 ganz oder teilweise auf den radial gegenüberliegenden Permanentmagneten 5 der Teil der axial verschiebbaren

abtriebsseitig angebrachten Drehmomenteinstellung ist, übertragen.

Die Anordnung und Ausrichtung der segmentiell magnetisierten Permanentmagneten 4 und 5 ist in Figur 3 dargestellt.

Durch den Magnetstössel 41 und dem mit diesem fest verbundenem Magnetanker 47 wird das Abtriebsdrehmoment MAbtieb zum Zahnrad 21geführt und durch den Mitnehmerstift über das Zahnrad auf die Zahnstange übertragen und so in eine entsprechende Bewegungskraft FBewegung zur Betätigung der Schublade und in eine möglichst konstante zulässige Überschusskraft Fzul umgesetzt.

Zur Realisierung und Beibehaltung eines definierten Stellweges"X"wird der Elektromagnet entsprechend bestromt bis die so erzeugte Magnetkraft den Magnetanker entgegen der Federkraft der internen Rückstellfeder 44 in die gewünschte Position gezogen hat und in dieser Position gehalten wird. Bei Stromausfall oder Abschalten der Stromzufuhr wird der abtriebseitige Permanentmagnet 5 durch die interne Rückstellfeder 44 selbständig soweit aus dem antriebseitigen Permanentmagneten 4 herausgezogen, dass kein gefahrbringendes Drehmoment mehr übertragen werden kann.

Die Figuren 11 und 12 zeigen die gleiche Anwendung wobei hier das umgekehrte Nullstellungsprinzip vorliegt, d. h. im stromlosen Zustand des elektrisch betriebenen Stellmagneten befindet sich der abtriebsseitigen Permanentmagnet 5 soweit im antriebsseitigen Permanentmagneten 4 das in dieser Position dass maximale Drehmoment übertragen wird, siehe Fig. 12.

Eingesetzt werden kann diese Einheit dort wo ein großes Haltemoment/Haltekraft im Ruhezustand und/oder beim Anfahren erforderlich ist. Während des Betriebes ist auch hier eine stufenlose Steuerung des Abtriebsmomentes möglich. Bei Stromausfall oder Stromabschaltung wird der Permanentmagnet 5 durch die interne Rückstellfeder 44 selbständig in den antriebseitigen Permanentmagneten 4 geschoben und so automatisch ein großes Haltemoment erzeugt das die Schublade in dieser Position hält.

Die Figuren 9 und 10 zeigen die Funktionsweise einer möglichen Übertragungs-, Schutz-und Sicherheitseinheit (Kombieinheit) als Teil einer Hubeinheit (ähnlich den Figuren 1 und 2).

Als Momenteneinsteller zum einstellen des entsprechenden Abtriebsdrehmomentes ist bei dieser Anwendung ein Motor 52 vorhanden der über ein aus Zahnrad 51 und Zahnstange 50 bestehendes Getriebe die Antriebswelle 49 und damit den

abtriebsseitigen Permanentmagneten 5 verschiebt und dadurch das Abtriebsmoment innerhalb seines konstruktiv festgelegten Bereiches verändert, wobei hier die Zahnstange 50 Teil der Antriebswelle ist.

Der Stellweg"X"ist hierbei ebenfalls steuerbar/programmierbar.

Eingesetzt werden kann diese Einheit dort wo das momentan eingestellte Abtriebsmoment auch bei Ausfall oder Abschalten des Antriebes beibehalten werden muss, wo eine genaue Einstellung und eine hohe Wiederholgenauigkeit erforderlich ist.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bezugszeichenliste Bezugszeichen Benennung 1 Schubladenboden 2 Stellweggeber 3 Taststift 4Permanentmagnet Antriebsseite 5Permanentmagnet Abtriebsseite 6 Antriebswelle 7 Polhülse 8 Spannstift 9 Pol-und Schutzgehäuse 10 Lagerbuchse rechts 11 Verstellanschlag 12 Lagerbuchse links 13 Rückstellfeder 14 Abtriebswelle 15 Lagerbuchse rechts 16 Mitnehmerstift 17 Lagergehäuse 18 Boden 19 Lagerbuchse links 20 Führungsnuten 21 Zahnrad 22 Zahnstange 23 Führungsachse rechts 24 Führungsachse links 25 Spannstift 26 Momenteinsteller 27 Längsnut 28 Führungsfläche 29 Deckel 30 Gehäuse 31 Permanentmagnet Antriebsseite 32 Permanentmagnet Abtriebsseite 33 Magnetflansch 34 Momentbegrenzer 35 Abtriebswelle 36 Taststift rechts 37 Taststift links 38 Führungsnut oben 39 Führungsnut unten 40 Hinderniss 41 Magnetstößel 42 Federgegenlager 43 Magnetkern 44 Rückstellfeder 45 Magnetspule Bezugszeichenliste (Seite 2) 46 Magnetgehäuse 47 Magnetanker 48 Magnetflansch 49 Abtriebswelle 50 Zahnstange 51 Zahnrad 52 Motor 53 Doppellagerbuchse rechts 54 Doppellagerbuchse links 55 Abtriebswelle 56 Magnetstößel 57 Magnetkern 58 Magnetanker