AT396515B - Geschlossene wälzmutter - Google Patents

Description

AT 396 SIS B

Die Erfindung betrifft eine geschlossene Wälzmutter zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Vorschubbewegung mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem drei axial beabstandete Rollringe unter spitzem Steigungswinkel zueinander gegensinnig geneigt angeordnet sind, wobei der mittlere Rollring zu den beiden seitlichen Rollringen radial versetzt ist, und mit ihren inneren Lagerringen in je einem Punkt an einer Welle S anliegen, wobei eine Feder zwischen dem mittleren Rollring und dem rohrförmigen Gehäuse wirkt

Es sind Wälzmuttem bekannt (DE-PS 27 09 006), die aus vorwiegend drei oder vier Rollringen bestehen, welche sich mit ihren Innenlaufflächen auf glatten runden Wellen abwälzen. Sie stehen schräg zur Wellenachse und mit dieser in kraftschlüssiger Verbindung. Die Berührungsflächen zwischen Welle und Rollringen und ihre Schrägstellung sind so gewählt, daß die Wälzbahnen der Rollringe auf der Wellenoberfläche gleichartige 10 schraubenförmige Linien beschreiben. Die Rollringe sind in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht welches mit Aussparungen zur Aufnahme der Rollringe und der Federelemente versehen ist, die für die Erzeugung der Andruckkräfte (Kraftschluß) erforderlich sind.

Diese Wälzmuttem sind für viele Anwendungen zu aufwendig und speziell. So ist es beispielsweise mit dieser Konstruktion nicht möglich, die Steigungsgröße und den Steigungssinn durch Veränderung der Winkellage IS der Rollringe zu verändern. Nachteilig ist auch die Zweiteilung des Gehäuses, die immer eine gegenseitige maßliche Anpassung und Verschraubung erfordert

Darüberhinaus ist aus der EP 00 34 388 eine Wälzmutter bekannt die in einem rohrförmigen Gehäuse vier Haltevorrichtungen aufnimmt, welche ausjeweils zwei gleichen Teilen bestehen und in ihrem Zentram eine zylindrische schräg zur Welle stehende Öffnung zur Aufnahme der Rollringe aufweisen. Die Hälften der 20 Haltevorrichtungen werden mit Befestigungsmitteln verbunden, jede Haltevorrichtung besitzt eine separate Druckschraube und eine Feder. Nachteilig sind bei dieser Ausführung der große Teileaufwand und die konstruktionsbedingt großen Gehäuseäbmessungen im Verhältnis zum Wellendurchmesser.

Die Welle liegt zwar auch in drei Punkten an den mittleren und äußeren Rollringen an, doch ist sie wegen der Bewegungsfreiheit eines jeden einzelnen Rollrings nicht eindeutig zentriert. 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geschlossene Wälzmutter mit möglichst kleinen radialen Abmessungen zu schaffen, die einfach montierbar ist, mit möglichst wenig Teilen auskommt und eine eindeutige Zentrierung der aufgenommenen Welle ermöglicht. Auch sollen gleiche Bauteile nach dem Baukastenprinzip in unterschiedlicher Weise so zu montieren sein, daß sich Wälzmuttern mit unterschiedlichem Steigungssinn ergeben oder bei Einsatz von keilförmigen Distanzringen mit beliebigen Winkeln Wälzmuttern mit 30 unterschiedlichen Steigungswerten herstellbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß keilförmige Distanzstücke zwischen benachbarten Rollringen und zwischen den beiden seitlichen Rollringen und den Enden des rohrförmigen Gehäuses eingesetzt sind, daß die äußeren Lagerringe der beiden seitlichen Rollringe in jeweils zwei Punkten unmittelbar am rohrförmigen Gehäuse anliegen, und daß die Welle durch die kraftschlüssigen punktuellen Anlagen der beiden äußeren 35 Lagerringe der Rollringe am rohrförmigen Gehäuse und des inneren Lagerrings des mittleren Rollrings an der Welle unter Wirkung der einzigen Feder zum rohrförmigen Gehäuse zentriert wird.

Anhand der Zeichnung wird ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer Wälzmutter mit drei Rollringen im Schnitt, bei der die drei Rollringe im rechten Steigungssinn dargestellt sind. Fig. 2 die Draufsicht gemäß Fig. 1. Fig. 3 die Vorderansicht gemäß 40 Fig. 1 im Halbschnitt. Fig. 4 die Draufsicht einer Wälzmutter mit drei Rollringen im linken Steigungssinn. Fig. 5 eine Wälzmutter mit vier Rollringen, dargestellt im rechten Steigungssinn. Fig. 6 eine Anordnung mit rhombusförmiger Flachfeder, vorwiegend für Wälzmuttem mit vier Rollringen. Fig. 7 die trapezförmige Flachfeder in Verbindung mit einem Rollring.

Der Aufbau von Wälzmuttem wird in erster Linie von zwei Forderungen der Praxis bestimmt Rein äußerlich 45 ist es einerseits die Bauform, die sich an die Gegebenheiten der Maschine oder des Apparats anpassen muß (Lage der Rollringe), während es andererseits die für das zu verwirklichende Bewegungsgesetz notwendige Steigung ist, die unabhängig von der äußeren Bauform sehr verschieden sein kann.

Durch die Trennung des konstruktiven Aufbaues nach Lage und Neigung (Steigung) der Rollringe ist die Variationsmöglichkeit besonders groß. 50 Es ist nicht erforderlich, die beiden äußeren Rollringe auf dem ganzen Umfang im Gehäuse (2) einzuspannen; die Auflagen in den zwei Punkten (3) und (4) reichen aus, um ihre Lage quer zur Welle (5) im Gehäuse zu sichern. Diese beiden Punkte liegen bei diesem Beispiel auf zwei geraden Flächen (6) und (7), welche Sehnen im sonst kreisförmigen Querschnitt des Gehäuseprofils darstellen; sie sind so gewählt, daß die Punkte (3) und (4) soweit auseinanderlieg«!, daß eine stabile Lage der Rollringe (1) erreicht wird. Auf der Seite dieser Punkte 55 berührt die Welle (5) auch die Innenlauffläche der Rollringe (1) in den Wälzpunkten (8) und (9), wodurch sie ihre stabile Lage zum Gehäuse erreicht. Beim mittleren Rollring (10) (Fig. 1), der die Welle (5) im Punkt (11) berührt - um 180° zu den Punkten (8) und (9) versetzt - hat das Gehäuse (2) eine solche Freidrehung (12), daß der mittlere Rollring (10) durch die Druckschraube (13) gegen die Welle gedrückt worden kann, ohne das Gehäuse an einer anderen Stelle zu berühren. Die Neigung der Rollringe (1,10) quer zur Welle (5) auf den 60 Steigungswinkel (+ bzw. -ß) (Fig. 2 und 4) wird durch Distanzstücke (14) festgelegt, die entweder so wie in Fig. 2 für die rechte oder wie in Fig. 4 für die linke Steigung eingesetzt werden können. Aus den Zeichnungsfiguren geht auch hervor, daß die gleiche Anzahl von Distanzstücken (14) nicht nur für beide -2-

Claims (7)

1. AT 396 515 B Steigungsrichtungen, sondern auch für Wälzmuttern mit vier Rollringen (1) bzw. (10) (Fig. 5) verwendbar sind, wobei der Keilwinkel der Distanzstücke jeweils dem Steigungswinkel (ß) entspricht. Um die Steigung zu ändern, brauchen also nur die Distanzstücke (14) ausgetauscht zu werden. Es können damit in einfacherWeise auch Meine Steigungen, z. B. Bruchteile von einem Grad, verwirklicht werden, was bei normalem formschlüssigen Gewinde nur schwer möglich ist. Die Distanzstücke (14) müssen aber so ausgebildet sein, daß sie ihre einmal eingestellte Lage im Gehäuse (2) beibehalten. Im vorliegenden Fall sind als Beispiel im Gehäuse (2) Nuten (15) vorgesehen, in welche entsprechende Nasen (16) der Distanzstücke (14) eingreifen. Die keilförmigen Distanzstücke (14) können auch so ausgebildet werden, daß sie die Welle (5) dichtend umschließen, aber sie nicht oder nur wenig abbremsen. Diese Wirkung kann durch die Wahl geeigneter Werkstoffe für die Distanzstücke (14) und durch deren Formgebung unterstützt werden, besonders wenn noch Schmierstoffe als Vorrat für die Schmierung in Vertiefungen der Distanzstücke (14) vorgesehen werden. In der vorangegangenen Beschreibung ist der Teil (13) als Schraube für die Erzeugung des Druckes genannt worden, der für den Kraftschluß zwischen den Rollringen (1) und (10) und der Welle (5) notwendig ist Zwischen dieser Schraube und dem Außenring des mittleren Rollringes (10) sind elastische Mittel (17) zwischengeschaltet, die als Druckspeicher dienen und es erlauben, die Kraft auf verschiedene Stärken einzustellen, z. B. Tellerfedem, Gummifedern oder ähnliche Elemente. Sie können wie in Fig. 1 nur auf den mittimen Rollring (10) drücken (Drei-Rollringmutter) oder wie in Fig. 5 auf beide mittlere Rollringe (10) (Vier-Rollringmutter) wirken. Eine andere Lösung zeigt die Fig. 6. Durch die beiden Schrauben (18) und (19) kann die flache Feder (20) so eingestellt werden, daß sie etwa in den Punkten (21) und (22) die beiden mittleren Rollringe (10) berührt. Dadurch, daß die beiden Punkte (21) und (22) außerhalb der Achse (23-24) liegen, wird der Druck gleichmäßig auf die beiden Rollringe (10) übertragen, selbst wenn bei Bauungenauigkeiten oder Abnutzungen oder Druckpunkte (21) und (22) verschiedene Höhen haben sollten. Diese trapezförmige Feder (20) kann so ausgebildet sein, daß sie die Rollringe (10) auf einer möglichst großen Fläche berührt, um den Druck gleichmäßig zu übertragen, evtl, unter Zwischenschaltung von druckverteilenden Mitteln. Im Bedarfsfall können selbstverständlich auch mehrere flache Federn (20) zur Anwendung kommen. Um Rollringe (1,10) und Distanzstücke (14) zusammenzuhalten, sind an den Gehäuseenden Nuten (25) eingestochen zur Aufnahme von Sicherungsringen (26). Für besondere Zwecke werden auch längere Wälzmuttem benötigt Es wird dann ein längeres Gehäuseprofil (2) verwendet und zwischen die keilförmigen Distanzstücke (14) werden rohrähnliche Abstandsstücke eingesetzt. Werden Wälzmuttem mit größerer, z. B. doppelter Grenzschubkraft gebraucht, so können in einem entsprechenden längeren Gehäuse (2) vier weitere Rollringe (1,10) mit den entsprechenden sechs Distanzstücken (14) untergebracht werden, wobei darauf geachtet werden muß, daß die Druckverteilung statisch einwandfrei ist und alle Rollringe (1,10) möglichst gleich stark belastet werden. Die Gehäuseform kann auch anders, z. B. außen rund, mit oder ohne Ansätze, ausgeführt werden. Bei der hier gezeigten Form können sdmseitig in den Ecken des Vierecks Fig. 3, z. B. Befestigungslöcher (27) untergebracht werden und nicht nur auf den Vierkant-Flächen. PATENTANSPRÜCHE 1. Geschlossene Wälzmutter zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Vorschubbewegung mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem drei axial beabstandete Rollringe unter spitzem Steigungswinkel zueinander gegensinnig geneigt angeordnet sind, wobei der mittlere Rollring zu den beiden seitlichen Rollringen radial versetzt ist, und mit ihren inneren Lagerringen in je einem Punkt an einer Welle anliegen, wobei eine Feder zwischen dem mittleren Rollring und dem rohrförmigen Gehäuse wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß keilförmige Distanzstücke (14) zwischen benachbarten Rollringen (1,10) und zwischen den beiden seitlichen Rollringen (1) und den Enden des rohrförmigen Gehäuses (2) eingesetzt sind, daß die äußeren Lagerringe der beiden seitlichen Rollringe (1) in jeweils zwei Punkten (3, 4) unmittelbar am rohrförmigen Gehäuse (2) anliegen, und daß die Welle (5) durch die kraftschlüssigen punktuellen Anlagen (3,4; 11) der beiden äußeren Lagerringe der Rollringe (1) am rohrförmigen Gehäuse (2) und des inneren Lagerrings des mittleren Rollrings (10) an der Welle (5) unter Wirkung der einzigen Feder (17) zum rohrförmigen Gehäuse (2) zentriert wird.
2. 2. Wälzmutter nach Anspruch 1, mit zwei parallel zueinander angeordneten mittleren Rollringen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mittleren Rollringe (10) unmittelbar aneinanderliegen.
3. 3. Wälzmutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide mittleren Rollringe (10) von der Feder (17) beaufschlagt werden. -3- AT 396 515 B
4. 4. Wälzmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Distanzstück (14) zwei Planflächen aufweist, die den Steigungswinkel (ß) einschließen, und daß zwischen benachbarten und zueinander gegensinnig versetzten Rollringen (1,10) jeweils zwei Distanzstücke (14) angeordnet sind.
5. 5 3. Wälzmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (14) Nasen (16) aufweisen, die in entsprechenden Nuten (15) im rohrförmigen Gehäuse (2) eingreifen.
6. 6. Wälzmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraube (13) im rohrförmigen Gehäuse (2) vorgesehen ist, an der sich die Feder (17) abstützt. 10
7. 7. Wälzmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als trapezförmige Flachfeder (17) ausgebildet ist. 15 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -4-