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Spindelgetriebe mit längsverschiebbarer, jedoch an der Verdrehung gehinderter Spindel
Die Erfindung betrifft ein Spindelgetriebe mit längsverschiebbarer, jedoch an der Verdrehung gehinderter Spindel.
Infolge der Gleitreibung zwischen Spindel und Mutter tritt bei Spindelgetrieben mit der Zeit ein immer grösser werdendes Axialspiel auf. In vielen Fällen ist dies aus betrieblichen Gründen unzulässig oder zumindest unerwünscht.
Es sind Vorrichtungen bekannt, die eine Nachstellung zur Kompensation des eingetretenen Spiels gestatten. Dabei wird die Spindelmutter zweiteilig ausgeführt und die beiden Hälften sind axial gegeneinander durch geeignete Mittel verschiebbar, wogegen sie auf Drehung verbunden sind. Die Nachstelleinrichtungen dieser Art sind nachteilig, weil sie an einer Stelle eingebaut sein müssen, an der die grössten Kräfte i ; n Getriebe auftreten. Unter Last ist eine Nachstellung mit entsprechender Feinfühligkeit fast unmöglich.
Erfindungsgemäss wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der die Nachstellung an der Vorgelegewelle, d. h. mit viel geringeren Kräften als an der Mutter und mit wesentlich grösseren Wegen erfolgt (Feinfühligkeit). Die Erfindung besteht nämlich darin, dass zwei hintereinanderliegende, völlig getrennte Spindelmuttern angeordnet sind, deren jede ein eigenes Antriebsrad trägt. Ausserdem kann von aussen, ohne das Getriebe zu öffnen, nachgestellt werden, oder es erfolgt die Nachstellung nach einem weiteren Vorschlag völlig selbständig.
In den Figuren der Zeichnung ist die Erfindung durch Vertikalschnittbilder näher veranschaulicht.
Gemäss Fig. l sind auf der Spindel 1 zwei im wesentlichen nicht verschiebbare, einseitig gegen Spurlager 2,3 anlaufende Muttern 4,5 gelagert, deren jede ein eigenes Antriebszahnrad 6,7 trägt. Zu jedem Rad 6,7 gehört ein Ritzel 8, 9, wobei das Ritzel 8 mit einem Zahnrad 10, das mit der Antriebswelle 11 in direktem Eingriff steht, drehfest verbunden ist, wogegen das Ritzel 9 als Hohlwelle ausgebildet und auf der Welle des Ritzels 8 drehbar gelagert ist. Eine von Hand verstellbare und fixierbare Kupplung 12 ermöglicht es, die beiden Ritzel 8,9 gegeneinander zu verdrehen, wodurch sich auch die beiden Muttern 4,5 gegeneinander verdrehen und dadurch das Flan ! : enspiel im Spindelgewinde verändern.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der dab Flankenspiel zwischen Spindelgewinde l und Muttern 4,5 selbsttätig auf einen vorgegebenen Wert - den planmässigen Kleinstwert - nachgestellt wird.
Die Anordnung entspricht mit Ausnahme der Verstellkupplung derjenigen nach Fig. 1. An Stelle der von Hand verstellbaren Kupplung tritt eine Freilaufkupplung 13, deren Innenteile14 mit der Ritzelwelle 8 fest verbunden sind, während der Aussenteil 15 über eine Klauenkupplung 16 (Fig. 4) mit der Hohlwelle des Ritzels 9 gekuppelt ist. Weiters ist eine Reibscheibe 17 angeordnet, die Ritzelwelle 8 und Aussenteil 15 der Kupplung kuppelt, um ungewollte Verstellungen zu vermeiden.
Die Klauenverbindung zwischen dem Kupplungsteil 15 und der Hohlwelle 9 ist mit Spiel 16 ausgeführt (Fig. 4), so dass sich diese beiden Teile um einen dem planmässigen Flankenspiel der Spindel 1 entsprechenden Betrag gegeneinander verdrehen können, ohne dass in der einen Drehrichtung Kraftübertragung erfolgt bzw. in der andern der Freilauf weitergeschaltet wird.
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Die Wirkungsweise ist folgende : Der Antrieb läuft entsprechend der Pfeilrichtung in Fig. 3. Die Kraft- übertragung erfolgt von der Antriebswelle 11 über das Zahnrad 10 auf die Ritzelwelle 8. Von da weiter über den Kupplungsinnenteil 14 des in dieser Richtung kraftschlüssigen Freilaufes auf den Aussenteil 15 und von diesem über die Klauenverbindung 16 auf das Hohlwellenritzel 9 und auf Mutter 4. Mutter 5 wird von der Antriebswelle direkt getrieben und läuft mit Flankenspiel leer mit.
In der ändern Drehrichtung erfolgt die Kraftübertragung von der Antriebswelle 11 auf Zahnrad 10 und direkt weiter über Ritzel 8 und Rad 7 auf Mutter 5. Diese nimmt jedoch erst nach Durcheilen des vorbestimmten Flankenspieles die Spindel 1 nach links mi :.
Während dieses vorbestimmte Flankenspiel zwischen Mutter 5 und Spindel l durcheilt wird, verdreht sich der über die Reibscheibe 17 mitgenommene Aussenteil 15 des Freilaufes in gleicher Weise wie der Innenteil 9 entgegen der Pfeilrichtung in Fig. 3 solange, bis die Klauen 18 ihr Spiel 16 (Fig. 4) durchlaufen haben. Die Mutter 4 und das Zahnrad 6 sowie auch die Hohlwelle 9 stehen während dieser Zeit still.
Wenn die Abnützung der Muttergewinde das vorbestimmte Spiel zwischen den Muttern 4 und 5 und der Spindel 1 vergrössert hat, so kommen die Klauen 18 zur Anlage, bevor das Gewinde der Mutter 5 am Spindelgewinde anliegt. Dies bedeutet, dass sich der Kupplungsinnenteil 14 gegenüber dem jetzt an der Drehung gehinderten Aussenteil 15 solange verdreht, bis das Gewinde der Mutter 5 am Spindelgewinde anliegt. Von diesem Zeitpunkt an beginnt die Bewegung der Spindel nach links, wodurch die Mutter 4 von der nicht selbsthemmenden Spindel 1 angetrieben wird. Dadurch dreht sich die Hohlwelle 9 mit derselben Drehzahl wie die Welle des Ritzels 8. Im Freilauf findet nunmehr keine weitere Schaltbewegung statt.
Bei der folgenden Bewegungsumkehr beginnt zunächst nur die Mutter 5 sich zu drehen und gibt an der noch stillstehenden Spindel 1 das vorbestinrmte Flankenspiel frei. Währenddessen durchlaufen die Klauen 18 des an der Bewegung der Welle 8 teilnehmenden Freilauf-Aussenringes 15 ihr Spiel 16 und nehmen erst dann die Hohlwelle 9 und damit die Mutter 4 auf Drehung mit, wodurch die Spindel 1 nach rechts bewegt wird.
Nach vorstehendem wird das Flankenspiel im Gewinde vom Spiel 16 der Klauenverbindung bestimmt.
Der Freilauf schaltet immer dann weiter, wenn die Abnützung in den Gewinden der Muttern 4,5 den kleinen Betrag übersteigt, der dem Schaltwinkelminimum des Freilaufes entspricht.
In Fig. 5 und 6 sind die Muttern 4,5 und die Spindel 1 im vergrössert dargestellten Gebinde gezeichnet. Fig. 5 zeigt die Situation für die Bewegung der Spindel in Pfeilrichtung nach rechts. Die Kraftübertragung erfolgt hier über die Mutter 4, während das Gewinde der Mutter 5 das durch die Stellung der Kupplung 12 in Fig. 1 vorbestimmte Flankenspiel 19 nat. Das durch Abnützung entstehende Flankenspiel 20 ist durch die erfindungsgemässe Anordnung für die Funktion des Spmdelgetriebes bedeutungslos, da der Totgang des Getriebes bei Bewegungsumkehr oben nur den einstellbaren und nachstellbaren Wert des plan-
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chendes Spiel 16 zwischen den Klauen 18 in Fig. 4 auftritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spindelgetriebe mit längsverschiebbarer, jedoch an der Verdrehung gehinderter Spindel, dadurch gekennzeichnet, dass zwei hintereinanderliegende, völlig getrennte Spindelmuttern (4,5) angeordnet sind, deren jede ein eigenes Antriebsrad (6,7) trägt.