DE2124700B2 - Lineareinstellvorrichtung - Google Patents
LineareinstellvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung mit einer eine Mehrzahl von unter Winkelabständen sämtlich mit dem gleichen Steigungswinkel
gewendelten Gängen aufweisenden Schraube und einer einen Körper mit der gleichen Anzahl von unter
Winkelabständen sämtlich mit dem gleichen Steigungswinkel gewendelten Gängen aufweisenden Mutter, die
auf die Schraube aufschraubbar ist und eine Mehrzahl von winkelmäßig versetzten, jeweils vom Körper
ausgehenden und ein damit einstückiges Ende aufweisenden und an einem Ende vom Körper auskragenden
Fingern enthält.
Aus der US-PS 25 67 483 ist eine Einstellvorrichtung
ähnlicher Art bekannt, bei der die Schraube und die Mutter nur je einen einzigen Gewindegang im
gegenseitigen Eingriff aufweisen und auf ein Außengewinde am verjüngten Ende der federnden, längsgeschlitzten Mutter eine Wendelfeder aufgeschraubt wird,
um die Schrauben-Mutter-Einheit mittels Drucks auf die Segmente der Mutter fest zusammenzuhalten.
Einstellvorrichtung bekannt, die eine Schraube mit
einem dreigängigen Gewinde und eine Mutter mit einer gewindelosen Längsbohrung und drei in dieser mündenden Radialbohrungen aufweist, in denen in die
Schrai'bengewindegänge eingreifende, durch gegen besondere Widerlager abgestützte Federn beaufschlagte Bolzen geführt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung der eingangs genannten An so zu
gestalten, daß der Aufbau der Mutter möglichst einfach und geeignet ist, durch federnde Vorspannung zur
Schraube hin den Drehschlupf zwischen den Gewindegängen der Schraube und der Mutter zu verringern und
auch den Schlupf, wenn die Gewindegänge während der
normalen Betriebsdauer verschlissen werden, automatisch auszugleichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je ein Finger für jeden Gang der Schraube
vorgesehen ist, jeder Finger mit dem gleichen Winkel
wie der Steigungswinkel der Schraubengänge gewendelt ist und wenigstens einen teilweisen Umlauf um die
Schraube macht, die Finger zu den Schraubengängen passen und federnd in die Schraubengänge zwecks
Unterdrückung eines Drehschlupfes zwischen der
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch die Anordnung je eines Fingers für jeden Gang der Schraube mit gleichem Steigungswinkel und den
federnden Eingriff der Finger in die Schraubengänge wird in einfache» Weise ein Drehschlupf zwischen
Schraube und Mutter auch nach einem im Betrieb auftretenden Verschleiß verhindert, und die Mutter
benötigt kein Außengewinde, sondern allenfalls eine
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt
Fig. 1 eine teilweise Perspektivansicht eines Ausführe rungsbeispiels einer verbesserten Einstellvorrichtung
gemäß der Erfindung:
Fig. 2 und 3 vergrößerte Querschnitte nach den Linien 2-2 bzw. 3-3 in F i g. 1;
F i g. 4 einen vergrößerten Teilquerschnitt im wesent-
*5 liehen nach der Linie 4-4 in F i g. I zur Erläuterung eines
der federnden Finger der Mutter vor dem endgültigen Zusammenbau der Einstellvorrichtung;
F i g. 5 einen Fig. 4 ähnlichen Querschnitt zur Erläuterung des feiernden Fingers in einer abgeboge-
w nen Stellung nach dem endgültigen Zusammenbau der
Einstellvorrichtung;
Fig. 6 einen Fig. 4 analogen Querschnitt zur E; läuterung einer modifizierten Mutter; und
richtung mit einer abgewandelten Mutter.
Wie in der Zeichnung zur Erläuterung gezeigt ist. läßt sich die Erfindung zunächst bei einer Lineareinstellvorrichlung verwirklichen, bei der eine längliche mit
Gewinde versehene Stange oder Schraube 10 in eine
Manschette in Form einer Mutter Il so eingeschraubt
ist, daß die Mutter bei relativer Drehung zwischen den beiden Teilen relativ zur Schraube rückwärts oder
vorwärts bewegt wird. In diesem speziellen Fall ist die Mutter durch einen Streifen 14 starr mit einem
beweglichen Schlitten 13 (Fig. 2) verklammert und
bewegt den Schlitten rückwärts und vorwärts längs der Schraube, wenn diese gedreht wird, so daß der Schlitten
längs eines festen (nicht dargestellten) Bettes, das die
Schraube drehbar abstützt, eingestellt wird.
Die Schraube 10 ist von dem Typ mit vielfachen Gewindegängen, im dargestellten Fall fünf Gewindegängen,
die sich über deren Länge erstrecken und alle den gleichen Steigungswinkel aufweisen, so daß sie in
einem verhältnismäßig einfachen und preiswerten Walzverfahren hergestellt sein können. Die einzelnen
Gewindegänge sind winkelmäßig unter Abstand voneinander gehalten und von nach außen abgeschrägten
wendeiförmigen Zähnen 16 (F i g. 2) definiert, die durch Nuten 17 mit abgerundeten Böden getrennt sind. Die
Mutter 11 umfaßt einen allgemein zylindrischen Körper
19 aus einem federnd nachgiebigen Material, wie z. B. Nylon, mit einem darin eingeformten zentralen inneren
Kanal, in welchem die gleiche Zahl von G ewindegängen '5
wie bei der Schraube ausgebildet ist, wobei die Gewindegänge der Mutter teilweise von unter Winkelabstand
gehaltenen Zähnen 21 (Fig. 2) definiert werden, die unter dem gleichen Steigungswinkel wie die
Zähne 16 der Schraube wendelförmig ausgebildet sind -° und in die Nuten 17 hineinpassen. So ergibt die Drehung
der Schraube einen Eingriff der Zähne 16 mit don
Zähnen 21 und so eine Bewegung der Mutter längs der Schraube, und aufgrund der durch die fünf Gruppen von
Zähnen gebildeten vielfachen Gewindegänge existieren Lastaufnahmeflächen von verhältnismäßig großem
Ausmaß zwischen der Mutter und der Schraube und ermöglichen, mit einer verhältnismäßig kleinen Schraube
eine schwere Last zu bewegen.
Erfindungsgemäß ist die Mutter 11. während sie zur
Verwendung mit einer Vielfachgewindeschraube 10 der vorstehend erläuterten Art angepaßt ist, so konstruiert,
daß sie zum federnden Vorbelasten zur Schraube hin zwecks Verringerung des toten Ganges bei der Rotation
zwischen der Mutter und der Schraube und zur J5 Beibehaltung eines im wesentlichen schlupffreien
Zustandes auch nach Verschleiß der Mutter und der Schraube aufgrund normalen Betriebs geeignet ist. Für
diese Zwecke weist die Mutter eine Gruppe von freitragenden Fingern 25 auf, die einen Teil der 4"
Gewindegänge der Mutter darstellen und federnd in die Nuten 17 der Schraube keilförmig eingreifen. So ergibt
sich eine volle Flächenberührung zwischen den Fingern 25 und den Seiten der Schraubenzähne 16. die zu einer
Geringhaltung des Drehspiels zwischen der Mutter und der Schraube führt, und auch im Lauff des Verschleißes
der Zähne und der Finger wird eine solche Berührung aufgrund der federnden Vorspannung beibehalten, die
die Finger in die Nuten drückt.
Die im ersten Ausführungsbeispiel dargestellte ■>"
Mutter 11 umfaßt fünf Finger 25, d. h. je einen für jeden
der Gewindegänge an der Schraube 10. und jeder Finger ist einstückig an einem F.nde des Körpers 19 der
Mutter angeformt. Die Finger springen freitragend von einem Ende des Körpers vor und sind untereinander ">5
durch Nuten 26 (Fi g. 3) getrennt, die sich radial durch
die Mutter erstrecken. Dies ermöglicht zusammen mit der dem Nylonmaterial der Finger innewohnenden
Flexibilität, daß sich die Finger einzeln relativ zum Körper und nach innen auf die Schraube zu biegen, w
wobei der Widerstand der Finger gegenüber einer Abbiegung über ihre Länge zu ihren freien Enden hin
progressiv abnimmt. Die Finger 25 und die Nuten 26 verlaufen wendelförmig um die Mutter mit dem
gleichen Schlagwinkel wie die Zähne 16 und Nuten 17 *>■>
öer Schraubengewindegänge, und so ragt jeder Finger in eine der Nuten 17 vor, während jede Nut 26 zu einem
der Zähne 16 paßt.
Wie am klarsten in Fig.3 dargestellt ist, sind die
Seiten jedes Fingers 25 nach innen abgeschrägt und so bemessen, daß sie genau zu den Seiten der Zähne 16 der
Schraube 10 passen, wobei die Innenenden der Finger abgerundet sind, um sich der Gestalt der Böden der
Nuten 17 anzupassen. Zusätzlich sind die inneren Enden der Nuten 26 und die äußeren Enden der Zähne 16 von
gleicher Breite, so daß die Zähne nach außen in die Nuten vorspringen können. Als Ergebnis sind die Finger
geeignet, keilförmig in genau passenden Eingriff mit den Zähnen zu kommen, wobei die angrenzenden Seitenflächen
der Zähne und Finger in voller Flächenberührung sind.
Wenn die Finger 25 in Ruhestellung sind, weisen ihre inneren Enden einen geringen Abstand außerhalb der
Böden der Nuten 17 entsprechend Fig.4 auf. Um die
Finger fest passend in die Nuten einzukeilen, zieht eine kreisringförmig geschlossene Wendelfeder 27, die in
einer Umfangsnut 29 um die freien Endteile der Finger geführt ist, diese nach innen zusammen und verursacht
ein Abbiegen der Finger relativ zum Körper 19 entsprechend F i g. 5. So werden die Finger federnd in
die Nuten getrieben und liegen aufgrund der Keilwirkung an den Seiten der Schraubenzähne 16 an, um «ό im
wesentlichen ein Rotationsspiel zwischen der Schraube 10 unc: der Mutter 11 zu beseitigen und die
Einstellgenauigkeit der Mutter für ein gegebenes Zuwachsmaß der Drehung der Schraube beizubehalten.
Aus dem Vorstehenden wird klar, daß die Erfindung eine totgangfreie Mutter 11 liefert, die zur Verwendung
mit einer Vielgewindegangschraube 10, die sich nach einem einfachen Walzverfahren herstellen läßt, besonders
vorteilhaft und zum Antrieb im Vergleich mit ihren Abmessungen schwerer Lasten geeignet ist. Die
freitragenden Finger 25 werden durch die Feder 27 dauernd nach innen gedrückt in die Nuten 17. wobei die
Finger in der Richtung der Pfeile in F i g. 3 belastet sind, so daß die Finger auch im Laufe eines Verschleißes
weiter zusammengezogen werden und so automatisch eine Lockerung zwischen sich und den Zähnen 16
ausgleichen, und der Verschleiß wird geringer, da die Finger während einer Einlaufperiode nach Zusammenbau
der Mutter mit der Schraube nach und nach eindringen. Trotz des Verschleißes bleibt die Achse der
Mutter im wesentlichen auf die Achse der Schraube zentriert, da die Finger gleichmäßig belastet sind und
zur gleichmäßigen Abnutzung um die vollen 360° Umfang der Mutter neigen. Wenn die von der Mutter
angetriebene Last so groß ist, daß sie dazu neigt, die Wendelfinger abzuwickeln, geht die Belastung an der
Mutter auf die Zähne 21 innerhalb des Körpers 19 über, während die Finger die Mutter weiter 'n einem
vorbelasteten Zustand auf der Schraube halten.
F.inc >;twas modifizierte Mutter 11' ist in Fig. 6
dargestellt und geeignet, um auf einer Schraube vorgespannt zu werfen, ohne daß eine besondere Feder
erforderlich ist. Zu diesem Zweck sind die Innenseiten 30 der Finger 25' schrittweise vom Körper J9' zu den
freien Enden der Finger so abgeschrägt, daß tatsächlich ein axial abgeschrägter konischer Kanal 31 zwischen
den Fingern gebildet wird. Wenn die Finger vor dem Zusammenbau der Mutter und der Schraube i/nbelastet
sind, ist der Durchmesser a des Kanals nahe den freien Enden der Finger etwas geringer als der Fußdurchmesser
b der Schraube, wie in ausgezogenen Linien in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn so die Mutter auf die
Schraube aufgeschraubt wird, werden die Finger durch die Schraube radial nach außen ahpebopen fwie in
Strichellinien in Fig.6 dargestellt ist) und umfassen
federnd die Schraube als Ergebnis d«:r Federeigenschaft
des Nylonmaterials, das dazu neigt, die Finger in ihre unbelasteten Stellungen zurückzubringen. Dementsprechend ist die in Fig.6 dargestellte Mutter zum
Erreichen all der Vorteile der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Mutter geeignet, wobei sie die Notwendigkeit einer besonderen Feder zum Zusammenziehen
der Finger beseitigt.
Noch eine andere Mutter 40 ist in F i g. 7 dargestellt,
und zwar eine Doppelmutter mit zwei Gruppen von
Fingern 41 und 43, die mit der Mutter einstückig sind und von dieser an den beiden Enden eines mit
Innengewinde versehenen Körpers 44 vorragen. Die
Finger sind auf der Schraube 10 durch ringförmig
geschlossene Wendelfedern 45 vorbelastet und begrenzen, da sie an den beiden Enden des Körpers angeordnet
sind, ein Verspannen oder Verdrehen des Körpers auf der Schraube und führen zur gleichen Reibung
ίο unabhängig von der Drehrichtung der Schraube.
Claims (4)
1. Einstellvorrichtung mit einer eine Mehrzahl von
unter Winkelabständen sämtlich mit dem gleichen Steigungswinkel gewendelten Gängen aufweisenden Schraube und einer einen Körper mit der
gleichen Anzahl von unter Winkelabständen sämtlich mit dem gleichen Steigungswinkel gewendelten
Gängen aufweisenden Mutter, die auf die Schraube aufschraubbar ist und eine Mehrzahl von winkelmäßig versetzten, jeweils vom Körper ausgehenden
und ein damit einstückiges Ende aufweisenden und an einem Ende vom Körper auskragenden Fingern
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Finger (25) für jeden Gang (16) der Schraube (10)
vorgesehen ist, jeder Finger (25) mit dem gleichen Winkel wie der Steigungswinkel der Schraubengänge (16) gewendelt ist und wenigstens einen
teilweisen Umlauf um die Schraube (10) macht, die Finger (25) zu den Schraubengängen (16) passen und
federnd ic die Schraubengänge zwecks Unterdrükkung eines Drehschlupfes zwischen der Schraube
(10) und der Mutter(11) eingreifen.
2. Vorrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (25, 25'; 41, 43) von
keilförmigem Querschnitt und federnd in die Schraubengänge eingekeilt sir. J.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (25') einen Zentralkanal (31) definieren und längs ihrer Innenseiten (30) von dem Körper (19') zu ihren freien
Enden so abg --schrägt sind, daß der Durchmesser (a)
des Kanals nahe din fre>n Enden vor dem
Aufschrauben der Muttpr (U') auf die Schraube (10) geringer als der Fußdurchmessc (b) ist und daß die
Finger aus federnd nachgiebigem Material sind und sich relativ zum Körper nach außen biegen, wenn die
Mutter auf die Schraube aufgeschraubt wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ringbandfeder (27; 43) aufweist, die um die freien Endteile der
Finger (25; 41, 43) zusammengezogen ist und diese federnd gegen die Schraubengänge drückt.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |