DE10110668B4

DE10110668B4 - Kurvennuttrieb

Info

Publication number: DE10110668B4
Application number: DE2001110668
Authority: DE
Inventors: Dominique Nogrette; Jean Georges Schmitt; Jean Marc Krieger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: FR2821912B1; FR2821912A1; DE10110668A1

Abstract

Kurvennuttrieb, bei dem auf einem mit einem Steuerhebel (3) verbundenen Bolzen (6) zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Laufrollen (7, 8) befestigt sind, die in einer aus zwei in axialer und radialer Richtung zueinander versetzt angeordneten Laufflächen (22, 21) bestehenden Kurvennut (2) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den gleichachsig voneinander beabstandeten Laufrollen (7, 8) ein fest mit dem Bolzen (6) verbundener innerer Zwischenring (13) angeordnet ist, der in radialer Richtung beabstandet von einem äußeren Zwischenring (14) konzentrisch umschlossen ist, wobei im so gebildeten Zwischenraum an mehreren gleichmäßig voneinander beabstandeten Umfangsstellen ein Kegelritzel (18) angeordnet ist, dessen Zähne mit Zähnen von gegenüberliegenden Kegelrädern (7.6, 8.6) der beiden Laufrollen (7, 8) kämmen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kurvennuttrieb, bei dem auf einem mit einem Steuerhebel verbundenen Bolzen zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Laufrollen befestigt sind, die in einer aus zwei Laufflächen bestehenden Kurvennut geführt sind.
Hintergrund der Erfindung
Laufrollen für einen Kurvennuttrieb, auch als Kurvenrollen bezeichnet, haben im Wesentlichen den Aufbau eines Kugel-, Zylinderrollen- oder Nadellagers, das auf einem Bolzen angeordnet ist. Die Außenmantelfläche des Außenringes wälzt unmittelbar auf einer geraden oder kurvenförmigen Laufbahn ab. Bedingt durch die punktuelle Krafteinleitung und die Drehung unterliegt der Außenring daher einer hohen Biegewechselbeanspruchung und wird deshalb im Vergleich zu konventionellen Lagerringen mit einer dickeren Wandstärke ausgeführt. Die verstärkten Außenringe erlauben eine unmittelbare Verwendung als Druckrollen für Kurvenscheiben, als Exzenterrollen, Kipphebelrollen und dergleichen. Typische Einbaufälle sind beispielsweise Linearführungen in Werkzeugmaschinen oder Transportsysteme, wie Lackier- oder Montagelinien.
Ein solch gattungsgemäßer Kurvennuttrieb ist aus der DE 19 31 050 U vorbekannt. Er besteht aus zwei in axialer Richtung hintereinander angeordneten Rollen, die auf einem Bolzen exzentrisch gegeneinander versetzt angeordnet sind, so dass eine Rolle auf der einen Lauffläche der Kurvennut und die andere Rolle gleichzeitig auf der zweiten zugehörigen Lauffläche abwälzt. Die Anstellung der Rollen an die Kurvennut erfolgt durch eine Drehung des exzentrisch ausgebildeten einstellbar befestigten Bolzens, so dass diese in der Kurvennut spielfrei abrollen sollen.
Nun sind aber auch Anwendungsfälle denkbar, wo in gegebenen Abständen ein Lastwechsel von Laufrolle zu Laufrolle erfolgt, d. h. es liegt immer nur eine der beiden Laufrollen an der Kurvennut an. Wenn die Richtung der Last sich ändert, verliert die bisher angetriebene Laufrolle den Kontakt mit der Kurvennut und die bisher stillstehende Laufrolle gelangt in Kontakt mit dieser. Durch diesen Lastwechsel wird die bisher stillstehende Laufrolle bei Anlage an die Lauffläche der Kurvennut stoßartig beschleunigt. Dabei tritt im Anfangszustand ein Gleiten zwischen den beteiligten Partnern auf, so dass Verschleiß und damit ein früherer Ausfall der Laufrolle eintreten kann.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Kurvennuttrieb so zu verbessern, dass dieser auch bei einem häufigen Lastwechsel eine lange Lebensdauer aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Kurvennuttrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass zwischen den gleichachsig voneinander beabstandeten Laufrollen ein fest mit dem Bolzen verbundener innerer Zwischenring angeordnet ist, der in radialer Richtung beabstandet von einem äußeren Zwischenring konzentrisch umschlossen ist, wobei im so gebildeten Zwischenraum an mehreren gleichmäßig voneinander beabstandeten Umfangsstellen ein Kegelritzel angeordnet ist, dessen Zähne mit Zähnen von gegenüberliegenden Kegelrädern der beiden Laufrollen kämmen.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die mit der Kurvennut in Kontakt stehende Laufrolle die zugehörige andere nicht mit der Kurvennut in Kontakt befindliche Laufrolle im umgekehrten Drehsinn mit der gleichen Drehzahl antreibt. Dieser Zwangsantrieb sorgt nun dafür, dass bei einem Lastwechsel von Laufrolle zu Laufrolle kein Gleiteffekt zwischen Kurvennut und Laufrolle auftreten kann, da die mit der Kurvennut Kontakt aufnehmende Laufrolle bereits in Rotation versetzt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass diese Laufrolle nicht schlagartig auf die vorgegebene Drehzahl beschleunigt wird. Gleiteffekte und möglicherweise Anschmierungen zwischen den beteiligten Partnern sind somit vermieden, so dass eine längere Lebensdauer des Kurvennuttriebes gegeben ist.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 beschrieben.
Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung nach Anspruch 2 soll das Kegelritzel drehfest mit einer Welle verbunden sein, die über je ein Wälzlager im inneren und äußeren Zwischenring drehbar gehalten ist.
Aus Anspruch 3 geht hervor, dass die Welle im inneren Zwischenring über eine Nadelhülse und im äußeren Zwischenring über eine mit einem Boden verschlossene Nadelbüchse gehalten ist. Derartige Nadellagerungen sind Zukaufteile, die in vielen Größenabmessungen angeboten werden. Die im äußeren Zwischenring eingesetzte Nadelbüchse sorgt dafür, dass in den Bereich des Kegelritzels bzw. im Bereich von dessen Lagerung keine Schmutzpartikel eindringen können. Die offene Seite der im inneren Zwischenring angeordneten Nadelhülse wird durch den Bolzen verschlossen.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 soll das Kegelritzel aus einem Kunststoff hergestellt sein. Auf diese Weise ist durch Spritzgießen in nicht aufwendiger Weise die Herstellung unterschiedlich dimensionierter Kegelritzel möglich.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 sind die Laufrollen auf dem Bolzen mit Hilfe eines aus Lagerkugeln und einem Käfig bestehenden Kugelkranzes und nach Anspruch 6 mit Hilfe eines aus Lagernadeln und einem Käfig bestehenden Nadelkranzes gehalten.
Aus einem weiteren Merkmal gemäß Anspruch 7 geht hervor, dass die axiale Sicherung der Laufrollen einerseits durch einen Bund des Bolzens und andererseits durch eine Anlaufscheibe erfolgt.
In Weiterbildung der Erfindung kann es nach Anspruch 8 zweckmäßig sein, wenn der innere und der äußere Zwischenring einteilig ausgebildet sind.
Nach Anspruch 9 ist es in Umkehrung der in Anspruch 2 beschriebenen Verfahrensweise auch möglich, dass das Kegelritzel drehbar auf einer Welle angeordnet ist, die fest im inneren und äußeren Zwischenring gehalten ist.
Schließlich geht nach einem letzten Merkmal der Erfindung aus Anspruch 10 hervor, dass das Kegelritzel drehfest mit einer Welle verbunden ist, die über ein Gleitlager im inneren Zwischenring und über ein Gleitlager und eine Gleitscheibe im äußeren Zwischenring gehalten ist.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 einen Ausschnitt aus einem Kurvennuttrieb, teilweise geschnitten und
2 eine Seitenansicht der Laufrollen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist im Wesentlichen die umlaufende Kurvenscheibe 1 mit der Kurvennut 2 und dem Steuerhebel 3 vorgesehen, der durch die Kurvennut 2 gelenkt wird. Hierzu ist der Steuerhebel 3 über die Unterlegscheibe 4 und die Befestigungsschraube 5 fest mit dem Bolzen 6 verbunden. Auf dem Bolzen 6 sind beabstandet voneinander die beiden Laufrollen 7, 8 angeordnet, die als Rillenkugellager ausgebildet sind und die die gleiche Achse 9 wie der Bolzen 6 besitzen. Beide gleichgroße Laufrollen 7, 8 weisen je einen auf den Bolzen 6 aufgepressten Innenring 7.1, 8.1, einen Außenring 7.2, 8.2, einen aus Lagerkugeln 7.3, 8.3 sowie Käfig 7.4, 8.4 bestehenden Kugelkranz auf und sind nach außen durch die Dichtungen 7.5, 8.5 abgedichtet. Die Laufrollen 7, 8 sind gegen axiales Verschieben auf dem Bolzen 6 durch den einstückig mit ihm verbundenen Bund 10 und den Steuerhebel 3, der über die Befestigungsschraube 5 mit dem Bolzen 6 verbunden ist, geschützt.
Zwischen den beiden Laufrollen 7, 8 ist ein Kegelradsystem 12 angeordnet, das im Ausführungsbeispiel an vier gleichmäßig voneinander beabstandeten Umfangsstellen sitzt. Dieses besteht aus dem fest mit dem Bolzen 6 verbundenen inneren Zwischenring 13 und dem äußeren Zwischenring 14, der diesen beabstandet konzentrisch umschließt, wobei der äußere Zwischenring 14 einen kleineren Durchmesser als die Außenringe 7.2, 8.2 der Laufrollen 7, 8 aufweist und von diesen in axialer Richtung durch je einen Spalt 15, 16 getrennt ist. Durch den kleineren Durchmesser ist sichergestellt, dass der andere Zwischenring 14 in keinem Fall zur Anlage an eine der Laufflächen 21, 22 der Kurvennut 2 gelangen kann. Die axialen Spalte 15, 16 sind erforderlich, damit die drehbeweglich gelagerten Außenringe 7.2, 8.2 und der über den inneren Zwischenring 13 ortsfest gehaltene äußere Zwischenring 14 nicht aneinander anliegen. Das Kegelradsystem 12 besitzt im vorliegenden Beispiel weiter an den gleichmäßig voneinander beabstandeten Umfangsstellen, wobei sich immer zwei gegenüberliegen, je eine Welle 17, die mit je einem Kegelritzel 18 fest verbunden ist, wobei die Welle 17 im inneren Zwischenring 13 über die Nadelhülse 19 und im äußeren Zwischenring 14 über die mit einem Boden versehene Nadelbüchse 20 drehbar gehalten ist. Die nicht näher bezeichneten Zähne des Kegelritzels 18 kämmen mit ebenfalls nicht näher bezeichneten Zähnen der einander zugewandten Kegelräder 7.6, 8.6 der Laufrollen 7, 8. Die Kegelräder 7.6, 8.6 müssen dabei so fest im Außenring 7.2, 8.2 gehalten sein, dass sie ein Drehmoment von einer Laufrolle 7, 8 auf die andere übertragen können.
Wie 1 weiter entnehmbar, liegt der Außenring 8.2 der Laufrolle 8 an der Lauffläche 21 der Kurvennut 2 an, so dass dieser bei sich drehender Kurvenscheibe 1 ebenfalls in Rotation versetzt wird. Über das fest im Außenring 8.2 eingespannte Kegelrad 8.6, das Kegelritzel 18, das fest im Außenring 7.2 eingespannte Kegelrad 7.6 wird die Drehbewegung des Außenringes 8.2 zwangsweise auf den Außenring 7.2 in entgegengesetzer Richtung mit gleicher Drehzahl übertragen. Während der Außenring 8.2 mit der Lauffläche 21 in Kontakt steht, ist der Außenring 7.2 von der Lauffläche 22 durch einen radialen Spalt 12 beabstandet. Dies setzt voraus, dass die beiden Laufflächen 21, 22 in axialer und radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind. Bei einem Lastwechsel gelangt der zwangsweise in Drehung versetzte Außenring 7.2 an die Lauffläche 22 zur Anlage, wobei dann der an dieser Stelle vorhandene Spalt 23 überbrückt wird und zwischen Außenring 8.2 und Lauffläche 21 verlagert wird.
Bezugszeichenliste

1: Kurvenscheibe
2: Kurvennut
3: Steuerhebel
4: Unterlegscheibe
5: Befestigungsschraube
6: Bolzen
7: Laufrolle
7.1: Innenring
7.2: Außenring
7.3: Lagerkugel
7.4: Käfig
7.5: äußere Dichtung
7.6: Kegelrad
8: Laufrolle
8.1: Innenring
8.2: Außenring
8.3: Lagerkugel
8.4: Käfig
8.5: äußere Dichtung
8.6: Kegelrad
9: Achse
10: Bund
11: Anlaufscheibe
12: Kegelradsystem
13: innerer Zwischenring
14: äußerer Zwischenring
15: axialer Spalt
16: axialer Spalt
17: Welle
18: Kegelritzel
19: Nadelhülse
20: Nadelbüchse
21: Lauffläche
22: Lauffläche
23: radialer Spalt

Claims

Kurvennuttrieb, bei dem auf einem mit einem Steuerhebel (3) verbundenen Bolzen (6) zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Laufrollen (7, 8) befestigt sind, die in einer aus zwei in axialer und radialer Richtung zueinander versetzt angeordneten Laufflächen (22, 21) bestehenden Kurvennut (2) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den gleichachsig voneinander beabstandeten Laufrollen (7, 8) ein fest mit dem Bolzen (6) verbundener innerer Zwischenring (13) angeordnet ist, der in radialer Richtung beabstandet von einem äußeren Zwischenring (14) konzentrisch umschlossen ist, wobei im so gebildeten Zwischenraum an mehreren gleichmäßig voneinander beabstandeten Umfangsstellen ein Kegelritzel (18) angeordnet ist, dessen Zähne mit Zähnen von gegenüberliegenden Kegelrädern (7.6, 8.6) der beiden Laufrollen (7, 8) kämmen.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelritzel (18) drehfest mit einer Welle (17) verbunden ist, die über je ein Wälzlager im inneren und äußeren Zwischenring (13, 14) drehbar gehalten ist.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (17) im inneren Zwischenring (13) über eine Nadelhülse (19) und im äußeren Zwischenring (14) über eine mit einem Boden verschlossene Nadelbüchse (20) gehalten ist.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelritzel (18) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (7, 8) auf dem Bolzen (6) mit Hilfe eines aus Lagerkugeln (7.3, 8.3) und einem Käfig (7.4, 8.4) bestehenden Kugelkranzes gehalten sind.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (7, 8) auf dem Bolzen (6) mit Hilfe eines aus Lagernadeln und einem Käfig bestehenden Nadelkranzes gehalten sind.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Sicherung der Laufrollen (7, 8) einerseits durch einen Bund (10) des Bolzens (6) und andererseits durch eine Anlaufscheibe (11) erfolgt.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und der äußere Zwischenring (13, 14) einteilig ausgebildet sind.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelritzel (18) drehbar auf einer Welle (17) angeordnet ist, die fest im inneren und äußeren Zwischenring (13, 14) gehalten ist.
Kurvennuttrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelritzel (18) drehfest mit einer Welle (17) verbunden ist, die über ein Gleitlager im inneren Zwischenring (13) und über ein Gleitlager und eine Gleitscheibe im äußeren Zwischenring (14) gehalten ist.