CH615257A5

CH615257A5 -

Info

Publication number: CH615257A5
Application number: CH841676A
Authority: CH
Inventors: Peder Ulrik Poulsen
Original assignee: Peder Ulrik Poulsen
Priority date: 1975-07-08
Filing date: 1976-07-01
Publication date: 1980-01-15
Also published as: SE7607198L; FR2317566A1; NO762169L; IE42895L; GB1528400A; DK135814B; US4040682A; SE406219B; AU1922676A; DK307575A; DK135814C; BE843874A; DE2630309A1; IT1067058B; IE42895B1; NL7607455A; CA1043130A; JPS5211370A; BR7604415A

Description

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine translatorische Bewegung oder umgekehrt, mit einem Kurvenfolger (1, 2, 4-6) und einer mit einer gewindeärtig verlaufenden, im Querschnitt keilförmigen Nut (2a) versehenen 5 Spindel (3), wobei der Kurvenfolger ein Rollen- oder Kugellager (1, 4) aufweist, in dessen Innenring (1) ein zweiter, zu seiner Mitte hin konvergierender, eine Innenkonusfläche aufweisender Eingriffsring (2) vorgesehen ist, der in die Nut (2a) eingreift, dessen Innenkante einen Durchmesser aufweist, der w grösser ist als der Aussendurchmesser der Spindel (3), wobei der Eingriffsring entweder als separater, mit dem Innenring

(1) fest verbundener Bauteil oder mit dem Innenring (1) einstückig ausgebildet ist, wobei entweder der Aussenring (4)

des Rollen- oder Kugellagers oder die Spindel (3) drehfest 15 gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenring (4) des Lagers an diametral angeordneten Zapfen (6) schwenkbar aufgehängt ist, deren Mittellinie (M) durch den Mittelpunkt des Lagers und durch den Eingriffspunkt des Ringes

(2) in der keilförmigen Nut (2a) und senkrecht zur Achse der 20 Spindel (3) verläuft.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) eine linksgängige und eine rechtsgängige Nut (2a) aufweist, die an ihren Enden allmählich in eine Steigung gleich Null übergehen und zu einer endlosen 25 Nut miteinander verbunden sind.

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zur Umwand- 3Q lung einer Drehbewegung in eine translatorische Bewegung oder umgekehrt, mit einem Kurvenfolger und einer mit einer gewindeartig verlaufenden, im Querschnitt keilförmigen Nut versehenen Spindel, wobei der Kurvenfolger ein Rollen- oder Kugellager aufweist, in dessen Innenring ein zweiter, zu sei- 35 ner Mitte hin konvergierender, eine Innenkonusfläche aufweisender Eingriffsring vorgesehen ist, der in die Nut eingreift, dessen Innenkante einen Durchmesser aufweist, der grösser ist als der Aussendurchmesser der Spindel, wobei der Eingriffsring entweder als separater, mit dem Innenring fest verbundener Bauteil oder mit dem Innenring einstückig ausgebildet ist, wobei entweder der Aussenring des Rollen- oder Kugellagers oder die Spindel drehfest gehalten ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2 129 345 ist ein derartiger Mechanismus bekannt, worin die Leitkurve gleichbleibende Steigung hat. Dieser Mechanismus hat dieselben Eigenschaften wie eine gewöhnliche Spindelkonstruktion hinsichtlich der Umwandlung einer Bewegung. Beispielsweise kann eine Drehung mit gleichbleibender Geschwindigkeit in eine translatorische Bewegung umgewandelt werden, bis der Kurvenfolger eine Endposition erreicht hat. Zur Rück- 50 führung muss der Drehsinn geändert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung eines solchen Mechanismus.

Der erfindungsgemässe Mechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenring des Lagers an diametral ange- 55 ordneten Zapfen schwenkbar aufgehängt ist, deren Mittellinie durch den Mittelpunkt des Lagers und durch den Eingriffspunkt des Ringes in der keilförmigen Nut und senkrecht zur Achse der Spindel verläuft.

Die im Querschnitt keilförmige, in der Spindel angebrach-60 te Nut bildet die Leitkurve für den Kurvenfolger, dessen Eingriffsring ständig in die Nut eingreift. Durch die schwenkbare Aufhängung des Kurvenfolgers ist es beispielsweise möglich, die Steigung der Leitkurve wechseln zu lassen, und zwar unter Beibehaltung eines sicheren Eingriffs zwischen 65

M

der Spindel und dem Kurvenfolger. Gleichzeitig ist dieser Eingriff weit weniger reibungsbelastend als bei bekannten Konstruktionen mit wechselnder Steigung.

Wenn es möglich ist, die Steigung wechseln zu lassen, ist es auch möglich, die Leitkurve endlos auszubilden. Dazu braucht nämlich nur die Steigung einer beispielsweise linksgängigen Leitkurve in eine Steigung gleich Null überzugehen, um dann auf eine rechtsgängige Leitkurve zu wechseln. Eine derartige Konstruktion bildet ein neues Maschinenelement zur Umwandlung einer Drehbewegung mit gleichbleibendem Drehsinn in eine hin- und hergehende Bewegung, deren Geschwindigkeitswechsel willkürlich gewählt werden kann. Ein entscheidender Vorteil dieser Konstruktion wird in der einfachen Weise gesehen, worin der Kurvenfolger der Leitkurve der Spindel auch dort folgt, wo sich zwei keilförmige Leitkurven kreuzen. Gesehen in tangentialer Richtung der Leitkurven findet mindestens im Berührungspunkt eine rollende Reibung statt. Beidseits des Berührungspunktes ragt der Kurvenfolger berührungslos in die Leitkurve, besonders falls kein grosser Unterschied zwischen den Durchmessern der Spindel und des Kurvenfolgers besteht. Demzufolge besteht keine Tendenz zum Schlingern in der Leitkurve. Es ist in der Tat möglich, die Leitkurve derart zu gestalten, dass kein Schlingern auftritt. Weist die Spindel zwei einander mehrfach kreuzende Leitkurven auf, ist diese bei den Schnittpunkten unterbrochen und bekommt der Kurvenfolger an einer Seite zwei Berührungspunkte. Hierdurch werden Schlingerbewegungen verhindert.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise näher erläutert unter Hinweis auf die Zeichnung:

Fig. 1 zeigt eine Spindel in Seitenansicht, und zwar mit einem Kurvenfolger im Schnitt durch eine Schwenkachse in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 zeigt die Spindel mit Kurvenfolger vom Ende gesehen, wobei die Spindel im Schnitt dargestellt ist, und

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III—III in Fig. 2.

In Figur 1 ist ein Innenring 1 eines Kugellagers, das als Kurvenfolger ausgebildet ist und einen im Querschnitt keilförmigen Ring 2 aufweist, der mit einer Leitkurve 2a einer Spindel 3 in Eingriff ist. Der Kurvenfolger ist exzentrisch zur Spindel angeordnet, wie auch aus Fig. 2 hervorgeht. Der Aussenring 4 des Kugellagers ist um eine Durchmesserlinie M schwenkbar gehalten, die die Achse der Spindel 3 senkrecht durchsetzt und durch den Berührungspunkt des Ringes 2 mit der Leitkurve 2a geht. Dazu sind am Aussenring des Kugellagers Zapfen 6 angebracht, die in Bohrungen 5 des Aussen-ringes 4 gehalten sind. Die Zapfen sind in nicht dargestellten, parallel zur Spindelachse verlaufenden Führungsorgane axial verschiebbar. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ragt der im Querschnitt keilförmige Ring 2 um mehr als 180° des Umfanges in die Nut 3 hinein. Daher ist eine sehr sichere Passage bei Kreuzungen der Leitkurve 2a gewährleistet, wenn diese endlos ausgebildet ist und wechselnde Steigung zeigt. Der Querschnitt der Leitkurve 2a muss in Tangentialrichtung gesehen an denjenigen Strecken, wo die Steigung wechselt, ein wenig breiter als der Querschnittt des im Querschnitt keilförmigen Ringes 2 sein.

Schliesslich sei noch bemerkt, dass prinzipiell zwei Varianten des Betriebs möglich sind. Die Spindel 3 kann drehbar gelagert sein, während der Kurvenfolger axial verschieblich, aber gegen Drehung gesichert gelagert ist. Bei Rotation der Spindel folgt der Kurvenfolger der Leitkurve 2a und wird hin- und hergeschoben. Rotiert dagegen der Kurvenfolger um die Spindel 3 und ist Letztgenannte verschieblich aber gegen Drehung gesichert gelagert, wird die Spindel hin- und hergeschoben.

1 Blatt Zeichnungen