CH681106A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
CH681106A5
CH681106A5 CH3085/88A CH308588A CH681106A5 CH 681106 A5 CH681106 A5 CH 681106A5 CH 3085/88 A CH3085/88 A CH 3085/88A CH 308588 A CH308588 A CH 308588A CH 681106 A5 CH681106 A5 CH 681106A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
rolling elements
plane
abutment body
symmetry
rolling
Prior art date
Application number
CH3085/88A
Other languages
English (en)
Inventor
Harry Sawatzki
Harald Feistenauer
Original Assignee
Saurer Allma Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saurer Allma Gmbh filed Critical Saurer Allma Gmbh
Priority to CH3085/88A priority Critical patent/CH681106A5/de
Priority to DE3925226A priority patent/DE3925226A1/de
Priority to US07/395,083 priority patent/US5018399A/en
Priority to IT894849A priority patent/IT1234429B/it
Priority to JP1211524A priority patent/JPH02107855A/ja
Publication of CH681106A5 publication Critical patent/CH681106A5/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/183Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions conveying only reciprocating motion, e.g. wedges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18992Reciprocating to reciprocating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

1
CH 681 106 A5
2
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Kraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Kraftverstärker werden häufig, z.B. in manuell betätigbaren Spindeln für Maschinen-schraubstöcke, aber auch anderen Vorrichtungen, wo hohe Spanndrücke erforderlich sind, angewandt und sind beispielsweise aus der GB-A 614 904, besonders aber etwa der DE-C 2 844 265 bekannt. Dabei ist innerhalb eines Gehäuses ein Primärglied mit Keilflächen verschiebbar gelagert, an welchen Keilflächen Wälzkörper, meist Rollen, anliegen und mit ihrer gegenüberliegenden Umfangsseite an stationären Widerlagerflächen abrollen sollen. Dies tun sie auch in der Theorie, doch stellte sich als Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung die Frage, weshalb trotz vermeintlicher Abwälzung derartige Kraftverstärker in der Praxis schwergängig sind und einem hohen Verschleiss unterliegen.
Untersuchungen der Anmelderin haben nun gezeigt, dass die Abwälzbedingung nur in begrenztem Masse eingehalten werden kann. An vielen Punkten und in verschiedenen Bewegungsphasen kommt es doch immer wieder zu einer Gleitreibung an Stelle der angestrebten Rollreibung. Diese Erscheinung ist allerdings bei den bekannten Ausführungen systemimmanent, d.h. sie ist nicht durch einfache Änderung der Grössenverhältnisse zu beheben.
Zwar wurde immer wieder versucht, eine rollende Reibung zu sichern, wie etwa die DE-C 2 308 175 beweist, die einen Kniehebelkraftverstärker mit zwei kniehebelartigen Wälzkörpern zeigt. Hier bedürfen allerdings die beiden Wälzkörper einer beidseitigen Absicherung, um eine gegenseitige Verschiebung zu vermeiden, weil andernfalls die Flächen des einen Wälzkörpers nicht genau an den ihnen zugeordneten Flächen des anderen Wälzkörpers abrollen, so dass ihr resultierender Bewegungsverlauf nicht mehr stimmt. Anderseits sind - auf Grund der Verlagerung des Abstützpunktes zu beiden Seiten jedes hebelartigen Wälzkörpers - meist nur geringe Kraftverstärkungen möglich. Zur Vermeidung hoher Reibungskräfte über grosse Wege wird der von den Wälzkörpern erzeugte Hub meist nur gering sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reibungskräfte an einem Kraftverstärker vom Keil-Typ nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu vermindern, ohne deswegen an Kraftverstärkung einzubüssen. Dies gelingt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Dadurch, dass nun auch der Widerlagerkörper beweglich ist, ist ein einwandfreies Abrollen der Wälzkörper an beiden an einander gegenüberliegenden Seiten jedes Wälzkörpers anliegenden Flächen gesichert. Ja mehr noch: Durch diese doppelte Beweglichkeit lässt sich gewünschtenfalls sogar an Kraftverstärkung sogar gewinnen, wenn der Widerlagerkörper ebenfalls als Keil ausgebildet wird.
Die Bewegung des Widerlagerkörpers könnte an sich eine Drehbewegung um eine im Endlichen liegende Achse sein, doch ist die Anordnung gemäss Anspruch 2 bevorzugt, bei der also der Widerlagerkörper um eine im Unendlichen liegende Achse schwenkt.
Bei den bekannten Konstruktionen bildete das weitere Wälzkörperpaar mit dem erstgenannten durch winkelmässigen Versatz an jeweils ein und derselben Abwälzfläche bzw. durch unterschiedliche Dimensionierung der Wälzkörperpaare selbst eine Art Keil, doch war gerade diese Anordnung wiederum eine Ursache von Reibungen, da bei unterschiedlichen Durchmessern der Wälzkörper, diese ja nicht an allen Punkten mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit hätten abrollen dürfen. Durch die Beweglichkeit des Widerlagerkörpers wird aber hier ein Ausweg geschaffen, wenn die Anordnung gemäss Anspruch 3 getroffen ist. Dies verbessert auch die Bewegbarkeit des Widerlagerkörpers, der so nach Art einer auf Rollen geführten Schublade bewegbar ist. Dabei kann die Kraftverstärkung verbessert werden, wenn die Anordnung gemäss Anspruch 4 getroffen ist. Eine bevorzugte Ausführung ist jedoch die nach Anspruch 5, die die Anordnung nach Anspruch 4 keineswegs ausschliesst. vielmehr im Gegenteil bevorzugt mit dieser kombiniert ist. Hiebei kann gewünschtenfalls auch die dem Sekundärglied abgekehrte Führungsfläche durchaus ebenfalls keilförmig quer zur Symmetrieebene verlaufen, in welchem Falle der Widerlagerkörper eine seitwärts gerichtete Verschiebebewegung ausführte.
Wenn in der vorliegenden Beschreibung der Ausdruck «Symmetrieebene» verwendet wird, so soll dies nicht zwangsweise eine zweiseitig symmetrische Anordnung bedeuten, vielmehr wäre auch eine radialsymmetrische Anordnung denkbar, bei der die Symmetrieebene in eine Mittelachse mit sich einen Winkel einschliesst, beispielsweise bei drei im Querschnitt zueinander um 120° versetzten Wälzkörpern (die nicht unbedingt Rollen sein müssen, sondern gegebenenfalls auch von Kugeln, Nadeln od.dgl. gebildet sein können).
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt,
Fig. 2 eine Seitenansicht und
Fig. 3 einen halben Querschnitt, bzw. eine Ansicht entsprechend der Linie III-III der Fig. 1 einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 einen Längsschnitt,
Fig. 5 eine Seitenansicht (teilweise geschnitten) und
Fig. 6 einen halben Querschnitt durch und eine halbe Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform;
Fig. 7 die Weg- und Winkelverhältnisse an Primär- und Sekundärglied bei erfindungsgemässer Ausbildung.
An einem mechanischen Kraftverstärker gemäss Fig. 1 ist ein etwa bolzerförmiges Primärglied 1 entlang der Längsachse eines Gehäuses 2 im Sinne eines Pfeiles F1 verschiebbar. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Anordnung zweiseitig symmetrisch, d.h. durch
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
2
3
CH 681 106 A5
4
diese Längsachse des Gehäuses 2 verläuft eine Symmetrieebene S, zu deren beiden Seiten eine spiegelbildliche Anordnung der Teile vorgesehen ist.
Das Primärglied 1 ist in der linken Hälfte der Fig. 1 in seiner zurückgezogenen Ruhelage gezeigt, in der rechten Hälfte der Fig. 1 dagegen in seiner vorgeschobenen Betriebslage. Das Primärglied 1 besitzt einen im Gehäuse 2 geführten Schaftabschnitt 3, der innerhalb des Gehäuses 2 zu beiden Seiten der Symmetrieebene S eine oder mehrere Ausnehmungen 4 besitzt, die die Bewegung von Führungswälzkörpern 5 ermöglichen soll. Wie Fig. 3 zeigt, besitzen diese Wälzkörper 5 die Form von Rollen bzw. einer dazwischen liegenden Nadel 5a. Es versteht sich, dass die Wälzkörper in an sich bekannter Weise beliebig ausgebildet sein können, beispielsweise auch als Kugeln, doch sind, aus später noch zu erläuternden Gründen, längliche Wäizkörper, d.h. Rollen bzw. Nadeln, bevorzugt.
An den Abschnitt mit der Ausnehmung 4 schliesst ein Keilabschnitt 6, an dem zu beiden Seiten der Symmetrieebene S je ein Wälzkörper 7, z.B. eine Kugel, bevorzugt aber eine Rolle, eines ersten Wälzkörperpaares anliegt. An der gegenüberliegenden Seite des Umfanges jedes Wälzkörpers 7 liegt eine Widerlagerfläche 8 eines Widerlagerkörpers 9 an. Die Keilflächen 10 des Keilabschnittes 6 des Primärgliedes 1 sind zweckmässig parallel zu den Widerlagerflächen 8 angeordnet, so dass die Wälzkörper 7 dazwischen eingelegt sind und bei jeder ihrer Abwälzbewegungen in ständigem Kontakt mit beiden Flächen stehen. Durch die Parallelität der beiden Flächen 8 und 10 ist auch eine gleiche Länge beider Flächen gesichert, so dass beim Abwälzen der Wälzkörper 7 zu beiden Seiten ihrer Mitten derselbe Weg zurückzulegen ist und sich tatsächlich ein Abrollen ergibt bzw. jegliche Gleitbewegung vermieden ist. Zudem ist die Lage der Wälzkörper 7 auf diese Weise gut gesichert. Es versteht sich also, dass eine Längsbewegung der Keilflächen 10 sich infolge der Abwälzbewegung der Wälzkörper 7 nur in einem halb so grossen Bewegungsweg auswirken wird.
Um nun einerseits auch für Störfälle zu verhindern, dass die Wälzkörper 7 aus dem zwischen den Flächen 8 und 10 gebildeten Spalt herausfallen können, und anderseits eine definierte Ausgangslage der Wälzkörper 7 bei ihrer Bewegung aus der Ruhelage (Fig. 1, oben) in die Betriebslage (Fig. 1, unten) zu sichern, ist das Primärglied 1 zweckmässig mit einer Fangfläche 11 in Form eines Fangringes oder -streifens ausgestaltet, die sich unmittelbar an den Keilabschnitt 6 anschliesst und vorzugsweise sich an den Aussenumfang der Wälzkörper 7 anschmiegt. Es ist ersichtlich, dass die Wälzkörper 7 in der Ruhelage praktisch von allen Seiten gefangen sind, nämlich ausser von ihren Abwälzflächen 8 und 10 auch von der Fangfläche 11 des Primärgliedes 1 und zusätzlich, vorzugsweise, von einer Fangfläche 12 am Widerlagerkörper 9. Somit ist die Ausgangs- bzw. die Ruhelage eindeutig definiert, und es kann nicht durch Zufall (Stoss od.dgl.) zu einer Verlagerung der Wälzkörper relativ zu den Flächen 8 und 10 kommen, die dann eine Gleitreibung an
Stelle der beabsichtigten Rollreibung zur Folge hätte.
Da die Keilflächen 10 des Primärgliedes 1 das Wälzkörperpaar 7 radial (bezüglich der Symmetrieebene S) nach aussen drücken, die Wälzkörper 7 aber zwischen den Flächen 8 und 10 eingeschlossen sind, muss der Widerlagerkörper nach aussen hin beweglich sein. Diese Bewegung bedarf in irgendeiner Form der Führung. Im einfachsten Falle könnte diese Führung in einer Schwenkführung bestehen, indem der Widerlagerkörper 9 beispielsweise in der Höhe des Überganges der Flächen 8 und 12 oder sogar weiter gegen die Führungs-Wälzkörper 5 zu über eine im Randbereich des Gehäuses 2 angeordnete Achse schwenkbar wäre. Die Vereinfachung der Führung ginge allerdings damit einher, dass sich doch wieder teilweise eine Gleitreibung ergäbe, weshalb eine Schwenkung des Widerlagerkörpers 9 um eine im Unendlichen liegende Achse, d.h. eine blosse Schiebebewegung, bevorzugt ist. Bei dieser Schiebebewegung ist der Widerlagerkörper 9 an einer Seite über die schon erwähnten Führungs-Wälzkörper 5, 5a geführt, die an Führungsflächen 13 (des Widerlagerkörpers 9) und 14 (des Gehäuses 2) abrollen.
Wenn nun, wie dargestellt, eine Mehrzahl von Führungs-Wälzkörpern 5 vorgesehen ist, so ist zu berücksichtigen, dass einander benachbarte Rollen 5b (vgl. Fig. 3) die selbe Drehrichtung besitzen. Damit müssten sie aber, bei gegenseitiger Berührung, zwangsläufig aneinander reiben. Um dies zu verhindern, sind zweckmässig Abstandhalter vorgesehen, die eine solche reibende Berührung verhindern. Um das Abrollen durch Reibungsmitnahme zu verbessern, kann ein solcher Abstandhalter in Form eines Zwischenwälzkörpers 5a ausgebildet sein, der also eine Art Zwischengelege dargestellt und die Drehbewegung des einen Wälzkörpers 5b auf den anderen noch zusätzlich überträgt. Dieser Zwischenwälzkörper 5a hat nun genau die entgegengesetzte Drehrichtung zu der der beiden Führungs-Wälzkörper 5b und würde, besässe er nicht einen geringeren Durchmesser als diese, an den Führungsflächen 13 und 14 reiben. Um auch dies auszuschliessen, ist der Zwischenwälzkörper 5a zweckmässig nadeiförmig ausgebildet. Zu seiner eigenen Lagesicherung und Führung ist er, gemäss Fig. 3 etwas länger als die Führungswälzkörper 5b ausgeführt und ragt dabei in mittige Führungsschlitze 15 des Gehäuses 2. Prinzipiell könnte eine solche Anordnung an allen jenen Stellen des Kraftverstärkers vorgesehen sein, wo Wälzkörper an Abrollflächen anliegen, doch wird eine derartige Anordnung nur dort von Nutzen sein, wo die Gefahr eines Ver-kantens bei der Bewegung verhindert werden muss, weshalb diese Anordnung allein für die Führungs-Wälzkörper 5 bevorzugt ist.
An der seiner Führungsfläche 13 gegenüberliegenden Seite ist der Widerlagerkörper 9 mittels einer Gegenfläche 16 geführt, an der je ein Wälzkörper 17 eines weiteren Wälzkörperpaares abrollt. Auch dieses Wälzkörperpaar 17 ist von zueinander parallelen Abrollflächen 16 und 18 eingeschlossen, wovon die Abwälzfläche 18 an einem Sekundärglied 19 angeordnet ist. Die Gegenlagerflächen 13, 14 und
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
5
CH 681 106 A5
6
16, 18 verlaufen also quer zur Symmetrieebene S, wobei die Gegenlagerflächen 16, 18 als Keilflächen ausgebildet sind und ihr Keiiwinkei zusammen mit dem der Keilflächen 10 die Kraftverstärkung bestimmt. Man hat es also in der Hand, die Kraftverstärkung durch Veränderung zweier Keilwinkel zu bestimmen, doch gibt es noch eine dritte Möglichkeit. Die Führungsflächen 13, 14 verlaufen ja genau senkrecht zur Symmetrieebene S, was aber nicht unbedingt erforderlich ist. Gewünschtenfalls können nämlich auch diese Flächen 13,14 eine von 90° abweichende Neigung zur Symmetrieebene S erhalten und so die Keil- und Kraftverstärkungswirkung mitbestimmen. Allerdings wird dann dem Widerlagerkörper 9 nicht eine streng senkrechte Bewegung relativ zur Symmetrieebene S erteilt, und es mag sein, dass dadurch leichter Staub und Schmutz in das Gehäuse 2 eindringen kann, weshalb die gezeigte senkrechte Führung bevorzugt ist.
Um die Verschmutzungsgefahr zu vermeiden, besitzt der Widerlagerkörper 9 an seiner Aussenseite eine Abdeckplatte 20, die in der Ruhelage in der in Fig. 1 und in Fig. 3 gezeigten Weise in das Gehäuseinnere zurückweicht. Diese Abdeckplatte 20 bildet mit ihrem die Gegenlagerfläche 16 überragenden Abschnitt eine Fangfläche 21 für den jeweiligen Wälzkörper 17, der anderseits, in der Ruhelage, von einer Fangfläche 22 des Sekundärgliedes 19 gehalten wird. Es ergeben sich damit dieselben Vorteile, wie sie oben an Hand der Fangflächen 11 und 12 beschrieben wurden.
Es versteht sich, dass gewünschtenfalls die Bewegungswege und Dimensionen so gewählt werden können, dass eine Abdeckplatte 20 gar nicht erforderlich ist, die in der Betriebslage, gemäss Fig. 1, unten, in eine Gehäuseöffnung 23 tritt. Gewünschtenfalls kann nämlich das Gehäuse 2 etwas weiter dimensioniert werden, so dass der Widerlagerkörper 9 in der Betriebslage an einer Aussenwand des Gehäuses anliegt und so eine Gehäuseöffnung 23 überhaupt vermieden wird.
Wie schon erwähnt, ergibt sich die Kraftverstärkung auf Grund der Keilwirkung der Flächen 8, 10 und 16,18 sowie allenfalls der Flächen 13,14, wobei eine Bewegung grossen Weges, aber kleiner Kraft gemäss dem langen, dünnen Pfeil F1, auf Seiten des Primärgliedes 1, in eine kurze, aber kräftige Bewegung gemäss dem kurzen, dicken Pfeil F2, auf Seiten des Sekundärgliedes 19, umgewandelt wird. Die Rückstellung in die Ruhelage braucht nicht automatisch zu erfolgen, geschieht aber zweckmässig mit Hilfe einer RückStelleinrichtung. Eine solche Rück-stelleinrichtung kann in jeder an sich bekannten Weise ausgebildet sein, beispielsweise durch einen gasbeaufschlagten Kolben, durch einen gummielastisches Glied oder durch Magnetkraft.
Bevorzugt erfolgt die Rückstellung durch eine Feder, zweckmässig durch eine Druckfeder. Es kann beispielsweise die Aussenwand des Gehäuses 2 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise umgebördelt sein und so als Widerlager für eine zwischen diese Umbördelung 24 und das Sekundärglied eingelegte Tellerfeder 25 dienen. Allerdings ist dann die Tellerfeder 25 im Falle eines Bruches nur schwer entfernbar, und es wäre denkbar, in das, beispielsweise zylindrische, Gehäuse 2 an Stelle der Umbördelung 24 einen ähnlichen Halteeinsatz einzusetzen, wie er auf Seiten des Primärgliedes 1 in Form eines Einsatzes 26 vorgesehen und durch Schrauben 27 od.dgl. in seiner Lage gesichert ist. Dabei dient der Einsatz 26 gleichzeitig sowohl zur Führung des Primärgliedes 1, als auch - mit seinen Stirnflächen 14 - zur Führung der Führungs-Wälzkörper 5.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 ist dem vorherigen ähnlich, so dass sich eine Beschreibung im einzelnen weitgehend erübrigt. Dabei bezeichnen die selben Bezugszeichen wie in der vorherigen Beschreibung auch Teile gleicher Funktion.
Es ist ersichtlich, dass die Durchmesser des Sekundärgliedes 19 und des Einsatzes 26 die äussere Position der in diesem Fall einstückig mit dem Widerlagerkörper 9 ausgebildeten Abdeckplatte 20 in ihrer Betriebslage überragen (Fig. 4 rechts). Eine die Teile 29 und 26 allenfalls umgebende, aber in diesem Fall nicht unbedingt notwendige und daher nicht dargestellte Aussenwand könnte daher ohne die Öffnung 23 (Fig. 2) ausgebildet sein. Dabei handelt es sich dann um eine voll gekapselte Ausführung, die überall dort einsetzbar ist, wo grössere Verschmutzungsgefahr besteht. Dazu können an den beweglichen Teilen, das ist am Primär- und Sekundärglied 1 bzw. 19 gewünschtenfalls Dichtungen angeordnet sein. Die Abdeckplatte 20 dient in diesem Fall eben nicht zum Abdecken einer Gehäuseöffnung, sondern einerseits als Anschlag an der äusseren Gehäusewand und andererseits mit ihrem Fortsatz im Bereich der Keilfläche 16 als Fangfläche 21.
Ein besonderer Unterschied dieser Ausführung liegt auch in der Ausbildung der Rückstelleinrich-tung, die hier, zur Platzersparnis, in das Innere des Einsatzes 26 verlegt ist. Zu diesem Zweck besitzt der Einsatz 26 eine zylindrische Bohrung 28, in der eine Schraubendruckfeder 29 sitzt und sich gegen eine innere Stirnfläche dieser Bohrung 28 abstützt.
Ein weiterer Unterschied wird aus Fig. 5 ersichtlich. Die mittige Führungsnut 15 ist nämlich nicht in einen Gehäuseteil eingefräst, sondern zweigeteilt, wobei eine Hälfte der Nut 15 an einem Stirnende des Einsatzes 26 angebracht ist, die andere Hälfte in einem daran anschliessenden Gehäuseteil 30. Dies mag die Herstellung gegebenenfalls erleichtern. Andererseits ist klar, dass gewünschtenfalls das Gehäuse auch im wesentlichen einstückig sein kann, so dass der Einsatz 26 mit dem inneren Gehäuseteil 30 verbunden ist.
Aus Fig. 7 gehen die Weg- und Winkelverhältnisse an Hand einer vereinfachten Darstellung hervor. Dabei zeigt die zur Linken der Symmetrieebene S befindliche Darstellung die Ruhelage, die rechte Darstellung die Betriebslage der Teile 1, 9 und 19. Da bevorzugt die einander gegenüberliegenden Ab-wäizflächen zueinander parallel sind, sind die Flächenpaare 16, 18 sowie 8 und 10 als einfache Trennlinien wiedergegeben. Der Widerlagerkörper 9 ist - nicht dargestellt - selbstverständlich nach unten abgestützt. Dabei schliessen die Keilflächen 8 und 10 mit einer Parallelebene zur Symmetrieebene S einen Winkel alpha ein, die Keilflächen 16,18 mit einer zur Symmetrieebene S senkrechten Ebene ei-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
4
7
CH 681 106 A5
8
nen Winkel beta und ebenso die Führungsfläche 13 zu einer zur Symmetrieebene S senkrechten Ebene einen Winkel gamma, der im allgemeinen 90° betragen wird, dies aber - besonders bei einer gekapselten Ausführung gemäss Fig. 4 - durchaus nicht muss.
Wird also der Winkel gamma mit 90° angenommen, so herrschen folgende Beziehungen zwischen dem Weg a des Primärgliedes 1, dem Wege s1 des Widerlagerkörpers 9 und dem Weg s2 des Sekundärgliedes 19:
s1 = a. tan (alpha), [1]
wogegen der Weg des Sekundärgliedes 19
s2 = s1 . tan (beta) [2]
woraus nach Einsetzen der Formel [1] entsteht: s2 = a. tan (alpha). tan (beta) [3]
Man erkennt also, dass der Weg des Sekundärgliedes 19 nun von zwei Variablen abhängig ist, nämlich den Winkeln alpha und beta (gegebenenfalls auch von gamma), so dass hinsichtlich der Ausgestaltung grössere konstruktive Freiheiten entstehen.
In einer praktischen Ausführung kann der Winkel alpha 15° bis 40°, vorzugsweise 25° betragen. Der Winkel beta wird zweckmässig kleiner als alpha gewählt werden und kann 7° bis 30° betragen, vorzugsweise etwa 15°. In manchen Fällen mag es aber erwünscht sein, beide Winkel alpha und beta gleich gross zu wählen. Die Kraftverstärkung ergibt sich - entsprechend dem Hebelgesetz - umgekehrt proportional zum Verhältnis der Wege a : s2.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche verschiedene Ausführungen denkbar; so ist im An-schluss an die Führungsfläche 13 des Widerlagerkörpers in allen Ausführungen noch eine Fangfläche 21' (analog zur Fangfläche 21) vorgesehen, die auch zur Sicherung gegen Herausfallen der Wälzkörper 5 dient. Eine solche Sicherung mag aber bei gekapselter Ausführung gemäss Fig. 4 entbehrlich sein.
Die Keilflächen (13, 14) können nicht nur eine von 90° abweichende Neigung gegen die Symmetrieebene (S) aufweisen, sondern auch gleichmässig oder ungleichmässig gekrümmt ausgebildet sein; übrigens können alle Keil- bzw. Roilflächen auch einen Radius haben; damit kann man eine Servowirkung erzielen: z.B. bewirkt ein anfangs steilerer, später flacherer Winkel, dass anfangs ein grösserer Weg mit geringerer Kraftverstärkung, gegen Ende aber ein nur mehr kleiner Weg mit sehr hoher Kraftver-stäri<ung erzielt wird.
Übrigens ist die Ausbildung der Flächen (16, 18) als Keilflächen auch deshalb vorteilhaft, weil durch die Flächen (13, 14 bzw. 8,10) nur eine Auslenkung senkrecht zur Symmetrieebene (S) erfolgt. Erst durch die Keilflächen (16, 18) erfolgt eine Ausien-kung in Richtung (bzw. Gegenrichtung) zur eingeleiteten Bewegung.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Mechanischer Kraftverstärker mit einem Keilflächen (10) aufweisenden Primärglied (1), welches zwischen einem ersten Paar von zwei spiegelbildlich zu einer Symmetrieebene (S) angeordneten, an Widerlagerflächen (8) eines Widerlagerkörpers (9) abgestützten Wälzkörpern (7) entlang dieser Symmetrieebene (S) verschiebbar ist und dabei mit seinen Keilflächen (10) an den Umfangen der Wälzkörper (7) anliegt, mit wenigstens einem weiteren, am Widerlagerkörper (9) anliegenden Wälzkörperpaar (5, 17) und einem die verstärkte Kraft übertragenden Sekundärglied (19), dadurch gekennzeichnet, dass, zur Eizielung einer reinen Abwälzbewegung der Wälzkörper (5, 7, 17) zwischen den Flächen (8, 13, 16) des Widerlagerkörpers (9) und den diesen Flächen (8,13, 16) gegenüberliegenden, die Wälzkörper (5, 7,17) abstützenden Flächen (10,14,18), der Widerlagerkörper (9) beweglich gelagert ist, wobei mindestens die dem Sekundärglied (19) zugewandten Gegenlagerflächen (16) und/oder die am Sekundärglied (19) ausgebildeten Abwälzflächen (18) als Keilflächen ausgebildet sind.
    2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerlagerkörper (9) insbesondere senkrecht zur Symmetrieebene (S) verschiebbar gelagert ist.
    3. Kraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Wälzkörperpaar (5 bzw. 17) an quer zur Symmetrieebene (S) verlaufenden Gegenlagerflächen (13 bzw. 16) des beweglichen Widerlagerkörpers (9) zwecks AbStützung und Kraftübertragung anliegt bzw. abrollt.
    4. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der weiteren Wälzkörperpaare (5) sich an Flächen (13) des beweglichen Widerlagerkörpers (9) und an Flächen (14) eines Einsatzes (26) zur Führung des Primärgliedes (1) abstützt und dass wenigstens eine dieser Flächen (13, 14) eine von 90° abweichende Neigung zur Symmetrieebene (S) aufweist und/oder in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieebene (S) gekrümmt ist.
    5. Kraftverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Widerlagerkörper (9) zur Führung seiner Verschiebebewegung an zwei einander entgegengesetzten Seiten mit Führungsflächen (13, 16) versehen ist, denen jeweils mindestens einer der weiteren Wälzkörper (5 bzw. 17) zum Beispiel paarweise zugeordnet ist, wobei bevorzugt an einer Seite die Führungsflächen von den dem Sekundärglied (19) zugewandten Keilflächen (16) des Widerlagerkörpers (9) gebildet sind, und dass vorzugsweise mindestens einer der Führungsflächen (13) zu beiden Seiten der Symmetrieebene (S) Wälzkörperpaare (5b) zugeordnet sind, die zweckmässig über einen Zwischenwälzkörper (5a) insbesondere geringeren Durchmessers, zum Beispiel über einen Nadelkörper (5a), voneinander beabstandet sind.
    6. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der an den Wäizkörpern (5, 7, 17), an einander gegenüberliegenden Seiten derselben,
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    5
    9
    CH 681 106 A5
    anliegenden Flächen (8, 10 bzw. 13, 14 bzw. 16, 18) zueinander beweglicher Teile (1, 9, 19) zueinander parallel sind.
    7. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende wenigstens einer der beweglichen, an den Wälzkörpern (5, 7, 17) anliegenden Flächen (8, 10, 13,16,18) eine Fangfläche (11,21,21', 22), zum Beispiel ein Fangring (11) zur Begrenzung der Abrollbewegung und zum Definieren der Ausgangslage der Wälzkörper (5, 7, 17) vorgesehen ist, und dass insbesondere eine solche Fangfläche (11) an dem dem Sekundärglied (19) zugekehrten Ende des Primärgliedes (1) vorgesehen ist.
    8. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rücksteileinrichtung vorgesehen ist, die eine sich zwischen Sekundärglied (19) und einem stationären Gehäuseteil (24) abstützenden Feder (25 bzw. 29), insbesondere eine Tellerfeder (25) aufweist.
    9. Kraftverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücksteileinrichtung eine im Inneren (28) des Sekundärgliedes (19) angeordnete Druckeinrichtung, zum Beispiel eine Druckfeder (29) aufweist.
    10. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Flächen (8, 10; 16,18), auf denen sich die Wälzkörper (7, 17) zwischen dem Primärglied (1) und dem Widerlagerkörper (9) bzw. zwischen dem Widerlagerkörper (9) und dem Sekundärglied (19) abstützen, in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieebene (S) gekrümmt ist.
    *
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    î
    60
    6
CH3085/88A 1988-08-18 1988-08-18 CH681106A5 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3085/88A CH681106A5 (de) 1988-08-18 1988-08-18
DE3925226A DE3925226A1 (de) 1988-08-18 1989-07-29 Mechanischer kraftverstaerker
US07/395,083 US5018399A (en) 1988-08-18 1989-08-17 Mechanical servomotor
IT894849A IT1234429B (it) 1988-08-18 1989-08-17 Amplificatore di potenza meccanica.
JP1211524A JPH02107855A (ja) 1988-08-18 1989-08-18 機械的増力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3085/88A CH681106A5 (de) 1988-08-18 1988-08-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH681106A5 true CH681106A5 (de) 1993-01-15

Family

ID=4248296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH3085/88A CH681106A5 (de) 1988-08-18 1988-08-18

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5018399A (de)
JP (1) JPH02107855A (de)
CH (1) CH681106A5 (de)
DE (1) DE3925226A1 (de)
IT (1) IT1234429B (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19714486C2 (de) * 1997-04-08 1999-12-30 Siemens Ag Vorrichtung zum Übertragen einer Auslenkung eines Aktors
JP4529023B2 (ja) * 2002-12-03 2010-08-25 株式会社フジキン 制御器
KR100463860B1 (ko) * 2003-02-26 2005-01-03 주식회사 삼천리기계 바이스의 파악력 설정장치
US7587956B2 (en) * 2006-08-29 2009-09-15 Franklin Products, Inc. Device for controlling motion
DE102007042120A1 (de) 2007-09-05 2009-03-12 Uwe Hammer Druckmittelbetätigbarer Zylinder mit Kraftverstärkung
DE102011006323A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Aktiebolaget Skf Keilgetriebe
JP6793295B2 (ja) 2016-03-29 2020-12-02 株式会社テクノクラーツ 運動伝達装置、成形用金型及び機械類

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2370554A1 (fr) * 1976-11-15 1978-06-09 Nanini Antoine Etau a amplificateur d'effort incorpore
DE2844265A1 (de) * 1978-10-11 1980-04-17 Franz Arnold Mechanischer kraftverstaerker
GB2193126A (en) * 1986-07-30 1988-02-03 Festo Kg Clamping device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB614904A (en) * 1939-07-12 1948-12-30 Willem Petrus Van Lammeren Improvements in or relating to variable-speed mechanical power transmission devices
GB614905A (en) * 1944-03-10 1948-12-30 Charles Churchill & Company Lt Device for producing movement between relatively movable members
US2658393A (en) * 1945-12-10 1953-11-10 John P Woods Mechanical tuning device
US3113466A (en) * 1961-12-28 1963-12-10 Automotive Prod Co Ltd Internal shoe drum brakes
DE2308175C3 (de) * 1973-02-19 1975-09-04 Saurer-Allma Gmbh, Allgaeuer Maschinenbau, 8960 Kempten Kniehebelkraftverstärker
DE2517687C2 (de) * 1975-04-22 1977-04-21 Franz Arnold Mechanischer kraftverstaerker, insbesondere fuer einen maschinenschraubstock
DE7830221U1 (de) * 1978-10-11 1980-03-20 Arnold, Franz, 8960 Kempten Mechanischer kraftverstaerker
DE8002852U1 (de) * 1980-02-04 1981-11-19 Georg Kesel GmbH & Co KG, 8960 Kempten Spannvorrichtung
US4519482A (en) * 1982-02-05 1985-05-28 Allied Corporation Wedge actuated drum brake assembly
DE3230316A1 (de) * 1982-08-14 1984-02-16 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt Spreizkeilbetaetigungsvorrichtung
US4549719A (en) * 1984-02-02 1985-10-29 Baumann Hans D Mechanical amplifying means for valves and other devices
GB8623225D0 (en) * 1986-09-26 1986-10-29 Lucas Ind Plc Wedge & roller actuator
DE3708021A1 (de) * 1987-03-12 1988-09-29 Saurer Allma Gmbh Mechanischer kraftverstaerker
US4838112A (en) * 1987-09-01 1989-06-13 Inotek-Westmoreland Joint Venture Multiple rate force and movement actuator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2370554A1 (fr) * 1976-11-15 1978-06-09 Nanini Antoine Etau a amplificateur d'effort incorpore
DE2844265A1 (de) * 1978-10-11 1980-04-17 Franz Arnold Mechanischer kraftverstaerker
GB2193126A (en) * 1986-07-30 1988-02-03 Festo Kg Clamping device

Also Published As

Publication number Publication date
DE3925226A1 (de) 1990-02-22
JPH02107855A (ja) 1990-04-19
IT1234429B (it) 1992-05-18
US5018399A (en) 1991-05-28
IT8904849A0 (it) 1989-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2532674C3 (de) Längenverstellbare Gelenkwelle
CH659296A5 (de) Walze.
DE3436937A1 (de) Schraegwaelzlager
DE2530365C3 (de) Einrichtung zur Durchmesserverstellung eines Zylinders
DE4015245C2 (de) Durchbiegungseinstellwalze
EP3175066B1 (de) Rolle
EP0281934B1 (de) Mechanischer Kraftverstärker
DE19824070A1 (de) Wälzlager
EP1648625A1 (de) Walzvorrichtung
CH681106A5 (de)
DE2742570A1 (de) Fuehrungsrolle fuer stahlstranggiessanlagen
DE2630656C3 (de) Selbstzentrierendes Ausrücklager für Kupplungen, insbesondere Kraftfahrzeugkupplungen
EP0374381A2 (de) Walze
DE8001740U1 (de) Rollreibgetriebe zum umwandeln einer drehbewegung in eine laengsbewegung und umgekehrt
DE102007031482A1 (de) Ringpresse
EP2530344B1 (de) Rollelement eines Tripodegelenks sowie Tripodegelenk, aufweisend ein derartiges Rollelement
DE6937288U (de) Lineares umlaufrollenlager.
DE102007038789A1 (de) Spannvorrichtung und Anordnung einer solchen Spannvorrichtung mit einer Spannzange
DE1039790B (de) Ein- oder mehrreihiges Waelzlager
DE1202588B (de) Kugelkaefig eines Gleichlaufdrehgelenkes
DE2435916C3 (de) Vorschub-Dreheinrichtung eines Pilgerschrittwalzwerkes
DE1809262B2 (de) Walzgerüst
DE1876790U (de) Gleichlaufdrehgelenk.
EP1852618A2 (de) Wälzlageranordnung
DE4011119A1 (de) Kolben-zylinder-aggregat

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased