DE202008012504U1

DE202008012504U1 - Fein justierbare Stellschraubenanordnung mit Arretierung und Gleitlager mit Lagerspieleinstellung

Info

Publication number: DE202008012504U1
Application number: DE202008012504U
Authority: DE
Original assignee: Igus GmbH
Current assignee: Igus GmbH
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2018-09-20
Also published as: US20100074711A1; WO2010031383A1

Abstract

Stellschraubenanordnung mit einer Stellschraube und einer Gewindeaufnahme, in der die Stellschraube durch Drehung in Achsenrichtung verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen achsengleich mit der Stellschraube verbundenen Zahnkranz sowie einer Schraubenfeder, die im wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse angeordnet ist und wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellschraubenanordnung, die sehr fein justierbar ist und mit einer selbsttätigen Arretierung versehen ist.
Stellschrauben werden vielfach eingesetzt, um die geometrische Beziehung zweier Gegenstände bzw. die geometrische Beziehung zweier gegeneinander beweglicher Teile eines Gerätes festzulegen.
Beispiele für den Einsatz von Stellschrauben sind Lagerspieleinstellungen von Achs- oder Linearverschiebelagern, sowie Justier- und Feinjustiereinrichtungen an mechanischen, hydraulischen, elektrischen und elektronischen Geräten und Messgeräten.
Stellschrauben können entweder auf Druck oder auf Zug beansprucht werden. Auf Druck beanspruchte Stellschrauben sind für die Spreizung des Abstandes der gegeneinander zu justierenden Teile ausgelegt. Sie definieren einen Mindestabstand der Teile. Das eine Teil enthält die Mutter für die Stellschraube und das andere Teil (Gegen-Teil) nimmt den Druck des Anlageteils der Stellschraube auf. Auf Zug beanspruchte Teile sind für die Verengung des Abstandes der zu justieren den Teile ausgelegt. Sie definieren einen Maximalabstand der Teile. Das eine Teil enthält die Mutter für die Stellschraube und das andere Teil (Gegen-Teil) eine Durchgangsbohrung, durch die Stellschraube hindurchgeht, wobei der Kopf der Stellschraube den Zug auf der dem die Mutter enthaltenden Teil abgewandten Seite des Gegen-Teils aufnimmt.
Die lösbare Festlegung einer einmal eingestellten Position einer Stellschraube erfolgt in der Regel mittels Kontermuttern. Einerseits verlangt dies eine komplizierte und aufwändige Manipulation, da zum Anziehen der Kontermutter die Stellschraube gegen Verdrehen festgehalten werden muss und andererseits bedingt dies konstruktive Beschränkungen, da sowohl die Stellschraube als auch die Kontermutter zur Betätigung mittels Werkzeugen von außerhalb des Gegenstandes bzw. der Armatur zugänglich sein müssen. Gegebenfalls können zusätzliche Losdrehsicherungen für die Kontermutter erforderlich sein.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Stellschraubenanordnung zur Verfügung, die selbstarretierend ist und daher ohne Kontermutter und Losdrehsicherung auskommt und daher auch neue konstruktive Möglichkeiten für die Gegenstände, Geräte und Armaturen, in denen sie eingesetzt wird, ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist eine Stellschraubenanordnung mit einer Stellschraube und einer Gewindeaufnahme, in der die Stellschraube durch Drehung in Achsenrichtung verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen achsengleich mit der Stellschraube verbundenen Zahnkranz sowie einer Schraubenfeder, die im wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse angeordnet ist und wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.
Vorzugsweise sind beide Enden der Schraubenfeder festgelegt.
Die Festlegung der Schraubenfeder kann durch in die Schraubenfeder hereinragende Zapfen oder durch Aufnahmen für die Enden der Schraubenfeder, die eine axiale Bewegung und eine Bewegung parallel und weg von der Achse der Stellschraube verhindern. Als Aufnahme für die Enden der Schraubenfeder sind zwei ebene Anlageflächen, die schräg zu der Querschnittsebene des Zahnkranzes verlaufen, ausreichend. Die Festlegung der Schraubenfeder kann dabei so erfolgen, dass diese gegen den Zahnkranz mit Vorspannung anliegt.
Die Festlegung der Schraubenfeder kann in Bezug auf den die Mutter enthaltenden Teil oder auf dem Gegen-Teil erfolgen. Erfolgt die Festlegung auf dem die Mutter enthaltenden Teil, soll die Ausdehnung des Zahnkranzes in seiner axialen Richtung mindestens dem maximal vorgesehenen Hub der Stellschraube entsprechen. Ist andererseits lediglich eine Justierung im Bereich von weniger als einer Steigung der Stellschraube pro Windung erforderlich, kann der Zahnkranz als Teilkranz ausgebildet sein.
An der dem Zahnkranz gegenüberliegenden Seite der Schraubenfeder ist im mittleren Bereich der Schraubenfeder ein Freiraum vorgesehen ist, in den sich die Schraubenfeder quer verformen kann.
Der Zahnkranz kann einstückig an der Stellschraube angeformt sein. Er kann auch durch andere Mittel drehsicher an der Stellschraube angebracht sein.
Der Windungsabstand der Schraubenfeder wird vorzugsweise so gewählt, dass dieser etwa der Zahnung des Zahnkranzes entspricht.
Die Schraubenfeder kann zylindrische, kegelstumpfartig oder bauchig ausgebildet sein.
Durch den Eingriff der Windung der Schraubenfeder in die Zahnung des Zahnkranzes wird die Stellschraube gegen unbeabsichtigtes Drehen, d. h. Dejustierung der Anordnung gesichert.
Bei Betätigung der Stellschraube übt der mit dieser verbundene Zahnkranz einen Druck auf die Schraubenfeder aus, der bewirkt, dass die Schraubenfeder quer von dem Zahnkranz weg elastisch verformt wird, so dass sich der Zahnkranz jeweils um einen Zahn weiter in die nächste Windung der Schraubenfeder rastet. Die Justierung der Stellschraubenanordnung erfolgt also schrittweise, wobei sich die Justiergenauigkeit, d. h. der Hub der Stellschraube pro Stellschritt aus der Steigung pro Windung der Stellschraube dividiert durch die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes ergibt.
Das erforderliche Drehmoment zur Betätigung der Stellschraube ist abhängig von der Steifigkeit der Schraubenfeder und der Steilheit und Tiefe der Zähne des Zahnkranzes sowie der Vorspannung, mit der die Feder auf den Zahnkranz drückt.
Bevorzugt ist ein geringes, daher feinfühliges Drehmoment mit hoher Justiergenauigkeit. Dies ist durch abgerundete Zähne mit flacher Zahnung nach Art einer Rändelung realisierbar. Vorzugsweise bilden die Flanken der Zähne des Zahnkranzes einen Winkel von 50 bis 70° mit der die Achse des Zahnkranzes enthaltenden Mittelebene zwischen zwei Zähnen.
Die erfindungsgemäße Stellschraubenanordnung wird bevorzugt bei der Spieleinstellung von Gleitlagern eingesetzt. Bei derartigen Systemen gleitet ein Gleitgehäuse auf einer im Querschnitt runden oder eckigen Führungsschiene, die von dem Gehäuse über einen Winkelbereich von 250 bis 300° umfasst wird. Die Innenfläche des Gleitgehäuses ist mit einem Polymer-Gehäuselager ausgerüstet ist. Vorzugsweise weist das Gehäuselager einen Lagerblock auf, der etwa 70 bis 100° der Umfassung der Führungsschiene durch das Gehäuselager darstellt. Auf diesen Lagerblock wirkt erfindungsgemäß eine Stellschraube zur Spieleinstellung ein.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Gleitlageranordnung, die mindestens eine Führungsschiene, mit einem Gleitgehäuse, dessen der Führungsschiene zugewandte Fläche ein Gehäuselager mit einem Lagerblock, und eine auf den Lagerblock wirkende Stellschraube zur Einstellung des Lagerspiels aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stellschraube einen mit dieser achsengleich drehfest verbundenen Zahnkranz aufweist und ferner in dem Gleitgehäuse im wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse eine Schraubenfeder angeordnet ist, wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gleitlageranordnung ergeben sich aus der vorausgegangenen Beschreibung der erfindungsgemäßen Stellschraubenanordnung und den nach folgenden Figuren.
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
1 zeigt eine Gleitlageranordnung 1 mit Blickrichtung in Richtung der Gleitschiene 2, die ein Verbindungsteil 3 aufweist, das zur Befestigung der Gleitschiene auf einer ebenen Fläche dient. Auf der Gleitschiene 2 gleitet das Gleitgehäuse 4. Auf der Innenfläche des Gleitgehäuses 4 ist das Gleitlager 5, das in Form einer in Längsrichtung mit Streifen versehenen Gleitfolie ausgebildet ist und das ferner den Lagerbock 6 aufweist.
2 zeigt eine Aufsicht auf die Gleitlageranordnung gemäß 1.
3 zeigt eine Seitenansicht der Gleitlageranordnung gemäß 1, wobei der Betätigungskopf 7 der Stellschraube, der als Innen-Sechskant ausgebildet sein kann, erkennbar ist.
4 zeigt einen Schnitt A-A gemäß 2. 5 zeigt einen vergrößerten Detailausschnitt B aus 4. Die Stellschraube 8 wirkt mit ihrer Anlagefläche 9 auf den Lagerblock 6. Mit der Stellschraube 8 ist der Zahnkranz 10 drehfest verbunden. Oberhalb des Zahnkranzes 10 ist die Schraubenfeder 11, deren Achse senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft, erkennbar, die mit ihren mittleren Windungen in die Zähne des Zahnkranzes 10 eingreift. Auf der dem Zahnkranz 10 abgewandten Seite der Schraubenfeder 11 ist ein Freiraum 12 ausgespart.
6 zeigt einen Schnitt C-C gemäß 2 durch das Gleitgehäuse 4. 7 zeigt einen vergrößerten Detailausschnitt D aus 6. Die in die Zähne des Zahnkranzes 10 eingreifende Schraubenfeder 11 ist mit ihren Enden an den Schultern 13, 14 festgelegt. Bei Betätigung der Stellschraube 8 biegt sich der mittlere Bereich der Schraubenfeder 11 quer zu ihrer Achse elastisch in den Freiraum 12 herein, so dass ihre in Eingriff stehenden Windungen über die entsprechenden Zähne des Zahnkranzes 10 hinweg gleiten und zwischen die nächsten Zähne einrasten. Die Überwindung des Rastwiderstandes ist für die betätigende Person gut fühlbar, so dass eine genaue Justierung des Lagerspiels ermöglicht wird. Gleichzeitig ist die Stellschraube 8 gegen unbeabsichtigtes Verstellen durch den Eingriff der Schraubenfeder 11 in den Zahnkranz 10 gesichert.

1: Gleitlageranordnung
2: Gleitschiene
3: Verbindungsteil
4: Gleitgehäuse
5: Gleitlager
6: Lagerbock
7: Betätigungskopf
8: Stellschraube
9: Anlagefläche
10: Zahnkranz
11: Schraubenfeder
12: Freiraum
13: Schulter
14: Schulter

Claims

Stellschraubenanordnung mit einer Stellschraube und einer Gewindeaufnahme, in der die Stellschraube durch Drehung in Achsenrichtung verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen achsengleich mit der Stellschraube verbundenen Zahnkranz sowie einer Schraubenfeder, die im wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse angeordnet ist und wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.
Stellschraubenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Schraubenfeder an beiden Enden festgelegt ist.
Stellschraubenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei an der dem Zahnkranz gegenüberliegenden Seite der Schraubenfeder ein Freiraum vorgesehen ist, in den sich die Schraubenfeder quer verformen kann.
Stellschraubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zähne des Zahnkranzes abgerundet sind.
Stellschraubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Flanken der Zähne des Zahnkranzes einen Winkel von 50 bis 70° mit der die Achse des Zahnkranzes enthaltenden Mittelebene zwischen zwei Zähnen bilden.
Gleitlageranordnung, die mindestens eine Führungsschiene, mit einem Gleitgehäuse, dessen der Führungsschiene zugewandte Fläche ein Gehäuselager mit einem Lagerblock, und eine auf den Lagerblock wirkende Stellschraube zur Einstellung des Lagerspiels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube einen mit dieser achsengleich drehfest verbundenen Zahnkranz aufweist und ferner in dem Gleitgehäuse im Wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse eine Schraubenfeder angeordnet ist, wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.