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Vorrichtung zum Bewirken kleiner Vorschubbewegungen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bewirken kleiner Vorschubbewegungen, wie sie
zur Durchführung verschiedener Aufgaben in der Technik erforderlich sind, z. B.
in Meßgeräten zur Einstellung kleiner zu verändernder Größen oder zum Justieren
von Längenmeßgeräten.
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Bisher benutzte man hierfür meist Gewindeverstellungen, bei denen
das Gewindespiel weitestgehend ausgeschaltet ist. So ist auch ein Getriebe für Meßvorrichtungen
bekannt, bei dem die Drehung einer Welle in die Drehung einer anderen, der erstgenannten
koaxial zugeordneten Welle mit einer tJbersetzung ins Langsame übertragen wird.
Hierbei schraubt sich die erstgenannte Welle, die mit einem Feingewinde versehen
ist, in ein Gegengewinde der zweitgenannten Welle und nimmt dabei eine durch ein
Steilgewinde mit der zweitgenannten Welle gekuppelte, gegen Drehung gesicherte Mutter
in axialer Richtung mit. Die mit diesem Getriebe bewirkte Übersetzung ist im wesentlichen
gleich dem Unterschied der Steigung des Feingewindes der erstgenannten Welle und
des Steilgewindes der zweitgenannten Welle. Wie die Praxis zeigt, sind kleinste
Vorschübe mit entsprechend großen Übersetzungen allein nicht zu realisieren, da
die auftretenden Reibungskräfte eine ausschlaggebende Rolle spielen. Bekanntlich
bewirken die unterschiedlichen Reibungskoeffizienten für Ruhe und für Bewegung den
stip-slik-Effekt, der durch absatzweises Schritt-für-Schritt-Verstellen letzten
Endes die kleinstmögliche Verstellgröße bestimmt. Dieser Effekt wirkt sich bei vorwiegend
gleitender Reibung wie bei den bekannten Lösungen so aus, daß ein Vorrücken der
Welle um nur 1 m nicht möglich ist. Hierbei muß davon ausgegangen werden, daß mit
einer gesonderten Meßvorrichtung an der Welle geprüft wird, ob der gewünschte Erfolg
tatsächlich eintritt. Der Stip-slik-Effekt kann nur durch Herabsetzung der Reibungskoeffizienten
so weit vermindert werden, daß tatsächlich Feinverstellungen in obenenvähnter Größe
bewirkt werden können. So ist es auch bekannt, ein oder mehrere untersetzende Hebelsysteme
hinter der Stellschraube anzuordnen, wobei zur Verringerung der Lagerreibung des
Hebels eine Bandgelenklagerung verwendet wird. In vielen Fällen können jedoch diese
bekannten Lösungsarten. meist aus konstruktiven Gründen, nicht angewandt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, für diese Fälle und besonders dort,
wo die eingegebene Bewegung und die bewirkte Bewegung auf der gleichen geometrischen
Achse liegen sollen, eine wesentliche Verbesserung durch Herabsetzung der Reibung
zu bringen.
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Erfindungsgemäß wird ein radial sich verengender ringförmiger Zwischenraum
von einer Anlagefläche einer feststehenden Gewinde spindel und einem kegelig ausgebildeten
Bund eines gleichachsig zur Ge windespindel angeordneten, unter Federkraft stehenden
Stellbolzens gebildet. Hierbei sind der Stellbolzen und die Gewinde spindel dadurch
zueinander verschiebbar, daß die in dem ringförmigen Zwischenraum angeordneten Kugeln
durch eine Kegelfläche, die durch die fortschreitende Drehbewegung einer mit der
Gewindespindel in Eingriff stehenden Gewindemutter betätigt wird, auf einer spiralförmigen
Bahn im wesentlichen rollend radial verlagert werden können.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Ausschaltung von Schlagfehlern
des Stellgewindes zur Übertragung der fortschreitenden Drehbewegung der mit der
Gewindespindel im Eingriff stehenden Gewindemutter auf den innen mit einer Kegelfläche
versehenen topfartigen Körper zwischen diesen beiden Gliedern ein kuppelndes ringförmiges
Element vorgesehen ist, das kardanartig mit zwei nach außen ragenden Vorsprüngen
in die Ausnehmungen der Gewindemutter ragt und mit zwei hierzu um 900 versetzten,
nach innen weisenden Vorsprüngen in den mit einer Kegelfläche versehenen topfartigen
Körper greift, wobei die entsprechenden Ausnehmungen ein Verschieben der Vorsprünge
in Achsrichtung zulassen, während die Übertragung derVorschubbewegung über eine
Kugel, die in der Längsachse der Gewindespindel angeordnet ist, erfolgt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt. Eine Gewindespindel
1 endet in einer tellerartigen
Erweiterund 2 und nimmt in einer Längsbohrung3 einen Stellbolzen 4 auf, der mit
einer Spitze 5 aus der Gewindespindel 1 herausragt. Das eine Ende des Stellbolzens
läuft in einen mit einer Kegelfiäche 6 versehenen Bund 7 aus. Das Gewinde 8 der
Gewindespindel 1 trägt eine Gewindemutter 9, die durch eine Platte 10 abgeschlossen
ist. In der Mitte der Platte 10 ist in einer Hälterung 11 eine Kugel 12 gelagert.
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Zwischen der Kugel 12 und der Spindel 1 ist ein Topf 13 angeordnet,
der mit einer Kegelfläche 14 versehen ist, während Kugeln 15 zwischen den Kegelflächen
6 und 13 und der Anlagefläche der tellerartigen Erweiterung 2 vorgesehen sind. Zwischen
der Gewindemutter 9 und dem Topf 13 ist ein Ring 16 vorgesehen, der mit zwei einander
gegenüberliegenden, nach außen ragenden Vorsprüngenl7 in entsprechende Ausnehmungen
der Gewindemutter9 sowie hierzu um 900 versetzt mit zwei nach innen ragenden, einander
gegenüberliegenden Vorsprüngen 18 in entsprechende Ausnehmungen des Topfes eingreift.
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In der Abbildung ist nur ein nach außen ragender und ein nach innen
ragender Vorsprung ersichtlich.
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In einer Längsbohrung 19 des Stellbolzens 4 wird ein Stößel 20 geführt,
der durch die Federkraft einer Feder 21 gegen den Topf 13 drückt und dadurch das
Spiel aus dem Stellgewinde beseitigt. Durch die Lagerung des die Kegelfläche 14
tragenden Topfes 13 auf einer in gleicher Achse mit dem Stößel 20 und dem Stellbolzen
4 angeordneten Kugel 12 und die Übertragung der Drehbewegung über den Ring 16 wird
erreicht, daß Schlagfehler der Gewindemutter 9 ausgeschaltet werden.
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PATENTANSPRCHE: 1. Vorrichtung zum Bewirken kleiner Vorschubbewegungen
mittels Kegelflächen und dazwischenliegenden Kugeln, bei der die eingeleitete Bewegung
durch Keilwirkung in eine zweite Bewegung übersetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der radial sich verengende ringförmige Zwischenraum von einer Anlagefläche einer
feststehenden Gewindespindel (1) und einem kegelig ausgebildeten Bund (7) eines
gleichachsig zur Gewindespindel angeordneten, unter Federkraft stehenden Stellbolzens
(4) gebildet wird, wobei der Stellbolzen und die Gewindespindel so zueinander verschiebbar
sind, daß die in dem ringförmigen Zwischenraum angeordneten Kugeln (15) durch eine
Kegelfläche, die durch die fortschreitende Drehbewegung einer mit der Gewindespindel
in Eingriff stehenden Gewindemutter (9) betätigt wird, auf einer spiralförmigen
Bahn im wesentlichen rollend radial verlagert werden können.