DE1265521B - Vorrichtung zum Erzeugen von linearen Bewegungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Erzeugen von linearen Bewegungen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere ein Verstellorgan, zum Erzeugen von linearen Bewegungen.
• Ihr Zweck ist, solch einer Vorrichtung eine geeignete einfache Form zu geben. Ein Vorteil der Vorrichtung ist, daß mit einer sehr hohen Geschwindigkeit eine Welle linear bewegt werden kann und die Welle fest hemmt, wenn der Antrieb stoppt: Es ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der ein Gehäuse von einer mit Gewinde versehenen Welle durchsetzt ist, die eine erste und eine zweite Wandermutter trägt, die sich gegen ein erstes und ein zweites Gegenlager abstützen, wenn eine Kraft zwischen der Welle und dem Gehäuse wirkt.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist nachstehende Fortschritte gegenüber diesem Stand der Technik auf: Die Geschwindigkeit der linearen Verschiebung ist sehr hoch.
• Die Vorrichtung ist nicht reversibel, d. h. nach Stillstand der Antriebswelle wird die lineare Bewegung unmittelbar unterbrochen.
• Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung vorgeschlagen, insbesondere bei einem Verstellorgan, mit einer Gewindewelle und zwei auf der Welle angeordneten Muttern, die durch eine Schraubenfeder miteinander verbunden sind und sich an Gegenlagern abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß Nocken an der Antriebsscheibe und an dem axial verschiebbaren, undrehbaren ersten Gegenlager mit dazwischen angeordneten Wälzkörpern vorgesehen sind, die die Welle mit Hilfe der durch Reibungsschluß mit dem ersten Gegenlager verbundenen ersten Wandermutter intermittierend linear verschieben.
• Dabei ist es vorteilhaft, wenn zwischen der ersten und der zweiten Wandermutter eine Feder als Energiespeicher vorgesehen ist, um beim linearen Vorwärtsbewegen der ersten Wandermutter die zweite Wandermutter in Anlage mit dem zweiten Gegenlager zu halten, wenn zum Zurückdrehen der ersten Wandermutter eine weitere Feder als Energiespeicher vorgesehen ist, deren Speicherkraft größer als die der ersten Speicherfeder ist, wenn der stärkere Federspeicher auf der Antriebswelle mit zwei Zahnrädern verbunden ist, von denen das eine lose auf der Welle angeordnet ist und mit der ersten Wandermutter zusammenwirkt und das zweite fest auf der Welle angebrachte Zahnrad mit einem verzahnten Käfig zusammenwirkt, in dem die Wälzkörper für die Betätigung der Nocken gelagert sind, wenn auf der Antriebswelle ein weiteres Zahnrad zum Betätigen der Antriebsscheibe mit einer gegenüber dem Wälzkörperkäfig unterschiedlichen Geschwindigkeit angebracht ist und wenn das zweite Gegenlager ein Teil des Gehäuses ist.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung; F i g. 2 zeigt eine Ansicht eines Teiles der Vorrichtung nach F i g. 1.
• Durch ein Gehäuse 10 erstreckt sich eine mit einem Gewinde versehene Welle 11. Die Welle kann sich in Richtung des Pfeiles A gegen eine z. B. zu hebende Last bewegen. Auf die Welle sind zwei Wandermuttern 12, 13 aufgeschraubt, die sich gegen die Gegenlager 14, 15 abstützen. Das aus einem kreisförmigen Ring bestehende Gegenlager 14 kann sich in dem Gehäuse 10 in axialer Richtung bewegen. Durch eine Keilverzahnung des Gegenlagers 14 mit dem Gehäuse 10 ist indessen eine Bewegung des Gegenlagers 14 in radialer Richtung nicht möglich. Das Gegenlager 15 wird gleichzeitig durch eine Außenwand des Gehäuses 10 gebildet. Auf einer sich in das Gehäuse erstreckenden Laufbüchse 16 ist eine ringförmige Scheibe 17 mit Außenverzahnung drehbar befestigt. Die Verzahnung kämmt mit einem Zahnrad 18, dessen Achse eine in dem Gehäuse drehbar gelagerte Antriebswelle 19 ist. Zwischen der ringförmigen Scheibe 17 und der benachbarten Außenwand des Gehäuses ist ein Druckrollenlager 20 und zwischen Scheibe 17 und dem Gegenlager 14 ein zweites Druckrollenlager 21 um die Laufbüchse 16 drehbar angeordnet. Der Käfig 21 a des Druckrollenlagers 21 besitzt eine Außenverzahnung, die mit einem auf der Antriebswelle 19 angeordneten Zahnrad 22 kämmt. Das übersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad 22 und dem Käfig 21a und zwischen dem Zahnrad 18 und der Scheibe 17 ist derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Käfigs halb so groß wie die der Scheibe ist. Die Rollen der Druckrollenlager 21 stehen im Eingriff mit den Lagerflächen des Gegenlagers 14 und der Scheibe 17. Die beiden Lagerflächen des Gegenlagers 14 und der Scheibe 17 haben ein wellenförmiges Nockenprofi114a und 17a, wie es an den gestrichelten Linien zu erkennen ist. Die Anordnung der Teile ist derart, däß die Drehbewegung der Antriebswelle 17 in eine Axialbewegung des Gegenlagers 14 in Richtung des Pfeiles A übertragen wird.
• Die Wandermuttern 12,13 sind durch eine energiespeichernde, die Welle 11 umschlingende Torsionsfeder 23 miteinander verbunden. Die Wandermutter 12 besitzt an ihrem äußeren Umfang eine Verzahnung, die mit einem Zahnrad 24 auf der Antriebswelle 1.9 kämmt. Das Zahnrad 24 ist mit der Antriebswelle 19 nur über eine die Welle 19 umschlingende Torsionsfeder 25 verbunden.
• Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Vorausgesetzt, daß sich die Teile der Vorrichtung in der in der Zeichnung dargestellten Stellung befinden, in der die Feder 23 gespannt ist und die Last zwischen den beiden Gegenlagern 13, 14 unterteilt ist. Nach einer Drehung der Antriebswelle 19 wird das Gegenlager 14 und damit auch die Wandermutter 12 und die Welle 11 in Richtung des Pfeiles A verschoben. Die Drehbewegung der Wandermutter 12 wird durch die Reibung, die zwischen den Eingriffsflächen der Wandermutter 12 und dem Gegenlager 14 besteht, verhindert, so daß sich das Zahnrad 24 auch nicht drehen kann. Die Feder 25 spannt sich. Indem sich die Welle in Richtung des Pfeiles A bewegt, löst sich die Wandermutter 13 von ihrem Lager 15. Die gespannte Feder 23 dreht jedoch die Wandermutter 13 sofort um ihre Achse, bis sie wieder auf ihrem Gegenlager durch Reibung festhaltet. Nachdem das Gegenlager 14 die Grenze seiner Axialbewegung erreicht hat, wird es durch Federn 26 wieder zurückgedrückt. Diese Rückbewegung wird durch die wellenförmige Nockenausbildung der Drucklagerlauffiächen bei einer fortlaufenden Drehung der Antriebswelle 19 ermöglicht. Die Last wird dann vollständig auf die Wandermutter 13 übertragen und die Vorwärtsbewegung der Welle wird angehalten. Die Torsionsfeder 25 federt zurück, dreht somit die Wandermutter 12 auf der Welle und drückt das Gegenlager 14 in der umgekehrten Richtung, bis die dargestellte Stellung erreicht ist. Während dieser Bewegung wird die Feder 23 wieder gespannt und es kann festgestellt werden, daß die Feder 25 kräftiger als die Feder 23 sein muß. Hierauf wiederholt sich das Arbeitsspiel.
• Die Vorrichtung ist nicht reversibel, so daß zum Senken der Last eine Vorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen wird, die die Welle zurückdreht, die während des normalen Betriebes an einer Verdrehung gehindert wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung, insbesondere bei einem Verstellorgan, mit einer Gewindewelle und zwei auf der Welle angeordneten Muttern; die durch eine Schraubfeder miteinander verbunden sind und sich an Gegenlagern abstützen, d a -durch gekennzeichnet, daß Nocken (17a, 14a) an der Antriebsscheibe (17) und an dem axial verschiebbaren, undrehbaren ersten Gegenlager (14) mit dazwischen angeordneten Wälzkörpern (21) vorgesehen sind, die die Welle (11) mit Hilfe der durch Reibungsschluß mit dem ersten Gegenlager verbundenen ersten Wandermutter (12) intermittierend linear verschieben: 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten (12) und der zweiten Wandermutter (13) eine Feder (23) als Energiespeicher vorgesehen ist, um beim linearen Vorwärtsbewegen der ersten Wandermutter die zweite Wandermutter in Anlage mit dem zweiten Gegenlager (15) zu halten. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zurückdrehen der ersten Wandermutter (12) eine weitere Feder (25) als Energiespeicher vorgesehen ist, deren Speicherkraft größer als die der ersten Speicherfeder (23) ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stärkere Federspeicher (25) auf der Antriebswelle (19) mit zwei Zahnrädern (24, 22) verbunden ist, von denen das eine (24) lose auf der Welle angeordnet ist und mit der ersten Wandermutter zusammenwirkt und das zweite fest auf der Welle angebrachte Zahnrad (22) mit einem verzahnten Käfig (21a) zusammenwirkt, in dem die Wälzkörper (21) für die Betätigung der Nocken (14a, 17a) gelagert sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (19) ein weiteres Zahnrad (18) zum Betätigen der Antriebsscheibe (17) mit einer gegenüber dem Wälzkörperkäfig (21a) unterschiedlichen Geschwindigkeit angebracht ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gegenlager (15) ein Teil des Gehäuses (10) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 226 491.