DE1032036B - Aus Gewindemutter und -spindel bestehende Verschraubung - Google Patents

Description

• Aus Gewindemutter und -spindel bestehende Verschraubung Es ist bekannt, Spindeln oder Schrauben - der Einfachheit halber nachstehend nur als Spindeln bezeichnet - in Gewindemuttern zu verschrauben. Bei einem Teil dieser Verschraubungen greifen die Gewindegänge der Spindel in die der Mutter ein.
• Es sind aber auch bereits Verschraubungen bekannt, bei denen nur die Spindel Gewindegänge in Form eines spiralig um einen glatten Bolzen gewickelten Drahtes besitzt, während die Mutter glatt ausgebildet ist. Bei dieser Verschraubung ist der Gewindebolzen mit kleinerem Außendurchmesser als der lichten Weite der Mutterbohrung in dieser längs verschiebbar und drehbar gelagert.
• Von dieser bekannten Verschraubung, bei welcher der Außendurchmesser der Spindel kleiner ist als die Lichtweite der Mutterbohrung, in der die Spindel längs verschiebbar und drehbar lagert, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise im wesentlichen dadurch, daß die Verschraubkupplung zwischen Mutter und Spindel in der bei magnetischen Getrieben zur zahnradartigen Übertragung bekannten Weise durch wenigstens ein Magnetfeld erfolgt.
• Eine solche Verschraubung hat eine Reihe von erheblichen Vorteilen. Sie unterscheidet sich von magnetischen Zahnradgetrieben grundlegend dadurch, daß dort nur Drehbewegungen übertragen werden können, wohingegen gemäß der Erfindung erstmalig magnetisch kombinierte Dreh- und Verschiebebewegungen übertragbar sind. Die neue Verschraubung läßt sich auf der einen Seite genau so handhaben wie eine normale Verschraubung mit ineinandergreifenden Gewindegängen, da Spindel und Mutter durch das magnetische Kraftfeld bzw. die magnetischen Kraftfelder beim gegenseitigen Verdrehen von Spindel und Mutter eine Verschraubbewegung ausführen. Da aber die Gewindegänge nicht mehr ineinandergreifen, entfällt jegliche gleitende Reibung und damit jeder Verschleiß. Dazu kommt als weiterer bedeutender Vorteil, daß sich die Spindel innerhalb der Mutter axial verschiebt, sobald ein auf der Spindel lastender Axialdruck die Haltekräfte des magnetischen Feldes übersteigt.
• Als Magnete eignen sich sowohl permanente Magnete als auch Elektromagnete. Bei einer Verschraubung mit elektromagnetischer Erregung läßt sich bei Ausfall des Stromes die Spindel auch noch mechanisch gegenüber der Mutter axial verschieben und drehen.
• Die Erfindung wird am besten an Hand der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen verstanden, die in der Zeichnung schematisch wiedergegeben sind. Es zeigt Fig. 1 eine Magnetverschraubung im Achsschnitt durch die Mutter und Teilschnitt durch die Spindel und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Wiedergabe einer zweiten Ausführungsmöglichkeit.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in der Mutter A mit 10 ein ringförmiger Elektromagnet bezeichnet, der von einem Mantel 11 aus magnetischem oder magnetisierbarem Werkstoff umgeben sein kann. Stirnseitig ist die Magnetspule 10 durch zwei ringförmige Deckel 12, 13 abgedeckt; die gleichfalls aus magnetischem oder magnetisierbarem Werkstoff bestehen können. Die Deckel 12, 13 weisen an ihren inneren Öffnungsrändern je einen oder mehrere Gewindegänge 14 auf.
• B ist eine Gewindespindel, deren Gewindegänge 15 dem Gewinde 14 der Mutter A hinsichtlich Steigung und Ganghöhe entsprechen. Dabei eignet sich für die Spindel am besten Flach- oder Trapezgewinde. Der Außendurchmesser der Gewindespindel B ist um ein geringes Maß kleiner als die Lichtweite der Mutter A, d. h. als der Innendurchmesser der Gewindegänge 14, so daß die Spindel B innerhalb der Mutter A sowohl gedreht als auch axial verschoben werden kann. Die schraubengangförmigen Lücken 16 zwischen den erhabenen Gewindegängen 15 der Spindel B können mit einem nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Werkstoff 17 ausgefüllt sein, um eine glatte Spindeloberfläche zu erhalten.
• Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine Umkehrung derjenigen nach Fig. 1 insofern, als hier schraubengangförmig ein oder mehrere Magnete 10' in die Gewindelücken 16 der Spindel B eingelegt sind, während die Mutter A mit entsprechenden Gewindegängen 14 versehen ist und aus einem magnetischen bzw. magnetisierbaren Werkstoff besteht.
• In beiden Fällen kann man sowohl Elektromagnete als auch permanente Magnete verwenden, gewünschtenfalls sozar beide Maznetarten nebeneinander. Es sei hier der Fall eines elektromagnetischen Feldes angenommen. Dreht man bei eingeschaltetem Erregerstrom die Spindel B bei festgehaltener Mutter A, so verschraubt sich die Spindel B infolge der schraubengangförmigen Kraftfelder in der Mutter. Umgekehrt verschraubt sich die Mutter A auf der Spindel B, wenn jene gedreht und diese festgehalten wird. Läßt man die Spindel los, so bleiben Spindel und Mutter in. der jeweils erreichten Stellung stehen.
• Übt man auf die Spindel B bei festgehaltener Mutter A einen Axialdruck aus, der die Haltekraft des Magnetfeldes übersteigt, so gleitet die Spindel axial durch die Mutter hindurch. Bei Elektromagneten läßt sich dieser Axialhöchstdruck mühelos in weiten Grenzen ändern.
• Ersetzt man bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Magnetspule 10 durch einen permanenten Magnet, so kann man den Mantel 11 fehlen lassen oder ihn durch einen Mantel aus nichtmagnetischem Werkstoff ersetzen.
• Zudem kann man das Gewinde 14 der Mutter A und der Spindel B am Umfange so unterbrechen, daß bei entsprechender Drehstellung zueinander die Spindel durch die Mutter hindurchrutscht oder umgekehrt. Ferner ist es möglich, an der Spindel oder Mutter in deren Gewinde eine oder mehrere Längsnuten anzubringen, die dann mit elektrisch leitendem Werkstoff gefüllt sind, der mit dem in den Gewindelücken befindlichen Leiter in Verbindung steht, so daß jeder Gewindegang eine Dämpfungs- oder Kurzschlußwindung darstellt.
• Überhaupt sind die dargestellten und beschriebenen Ausführungen nur Beispiele für die Verwirklichung der Erfindung, und diese ist nicht darauf beschränkt, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung noch mancherlei andere Ausführungen möglich. So ließen sich die Gewindegänge der Mutter bzw. der Spindel in axialer Richtung polschuhartig ausbilden.
• Auch hinsichtlich der Anwendung bestehen keine Beschränkungen, da man die erfindungsgemäße Magnetverschraubung überall da mit Vorteil anwenden kann, wo man bisher normale Verschraubungen mit ineinandergreifenden Gewindegängen verwendet hat. Darüber hinaus eröffnet die Erfindung der Verschraubung jedoch neue Anwendungsgebiete, da nicht allein die bisherige mechanische Abnutzung entfällt, sondern auch durch die Möglichkeit der Axialverschiebung von Spindel und Mutter eine Überlastsicherung möglich ist, indem man die Haltekraft des Magnetfeldes auf den höchstzulässigen Axialdruck auf Spindel bzw. Mutter einstellt, so daß die Verschraubung bei Überlast axial nachgibt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Aus Gewindemutter und -spindel bestehende Verschraubung, bei welcher der Außendurchmesser der Spindel kleiner ist als die Lichtweite der Mutterbohrung, in der die Spindel längs verschiebbar und zugleich drehbar lagert, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubkupplung zwischen Mutter und Spindel in der bei magnetischen Getrieben zur zahnradartigen Übertragung bekannten Weise durch wenigstens ein magnetisches Kraftfeld erfolgt.
2. 2. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Mutter (A) als auch die Spindel (B) gleichlaufende Gewindegänge (14 bzw. 15) gleicher Steigung aufweisen und die Mutter oder/und die Spindel mit wenigstens einem Magnet (10 bzw. 10') versehen ist.
3. 3. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pol des Magnets (10 bzw. 10') bzw. die Pole der Magnete als Gewindegänge ausgebildet sind.
4. 4. Verschraubung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen oder magnetisierbaren Gewindegänge (10') der Mutter (A) und/oder der Spindel (B) in axialer Richtung polschuhartig ausgebildet sind.
5. 5. Verschraubung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindelücken zwischen den magnetischen bzw. magnetisierbaren Gewindegängen der Spindel (B) oder/und der Mutter (A) mit nichtmagnetischem Werkstoff ausgefüllt sind, 6. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewindespindel (B) aus magnetischem oder magnetisierbarem Werkstoff in einer hohlen Mutter (A) gleichen Gewindes längs verschiebbar und drehbar lagert und der Hohlraum der Mutter einen oder mehrere Magnete (10) aufnimmt. 7. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine schraubengangförmig mit einem oder mehreren Magneten (10') besetzte Spindel (B) längs verschiebbar und drehbar i@ einer Gewindemutter (A) gleichen Gewindes lagert. B. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (B) bzw. die Mutter (A) in ihrem Gewinde eine oder mehrere mit leitendem Werkstoff ausgefüllte Axialnuten aufweist, wobei die Nutenleiter mit den Magnetwindungen der Spindel bzw. Mutter in Verbindung stehen derart, daß jeder Gewindegang eine Dämpfungs- oder Kurzschlußwindung darstellt. 9. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der Spindel (B) bzw. der Mutter (A) am Außenumfang zwecks Reduzierung des Magnetflusses derart unterbrochen ist, daß bei entsprechender Verdrehung von Spindel und Mutter in axiales Durchrutschen der Spindel durch die Mutter erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 868 022, 642 951; 218 107; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1679 638.