DE2129345A1 - Roll nut gear - Google Patents

Roll nut gear

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DE2129345A1
DE2129345A1 DE19712129345 DE2129345A DE2129345A1 DE 2129345 A1 DE2129345 A1 DE 2129345A1 DE 19712129345 DE19712129345 DE 19712129345 DE 2129345 A DE2129345 A DE 2129345A DE 2129345 A1 DE2129345 A1 DE 2129345A1
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DE
Germany
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spindle
roll
nut
roll nut
groove
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Pending
Application number
DE19712129345
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German (de)
Inventor
Frederik Kirchleerau Naumann Hans Günther Biberstein Goudswaard, (Schweiz)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Aarau AG
Original Assignee
Kern and Co AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2285Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rings engaging the screw shaft with the inner perimeter, e.g. using inner rings of a ball bearing
    • F16H25/2295Rings which are inclined or can pivot around an axis perpendicular to the screw shaft axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

Rollmuttergetriebe Die Erfindung betrifft ein Rolimuttergetriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung. Roll nut drive The invention relates to a roller nut drive for converting a rotary motion into a translational motion.

Bei verschiedenen Schlittenvorschubeinrichtungen und dgl. muss aus einer Drehbewegung eine Translationsbewegung erzeugt werden. Ein Anwendungsgebiet für solche Vorschubeinrichtungen findet sich beispielsweise bei Wagenverschiebungen an photogrammetrischen Auswertegeräten. Bei herkömmIichen Einrichtungen wird diese Bewegung umwandlung durch eine Gewindespindel und eine Gewindemutter erzeugt.With various slide feed devices and the like. Must be off a rotational movement, a translational movement can be generated. An area of application such feed devices can be found, for example, in the case of carriage displacements on photogrammetric evaluation devices. With conventional devices this is Movement conversion generated by a threaded spindle and a threaded nut.

JRUr hochpräzise Bewegungskopplungen, wie dies z.B. bei photogrammetrischen Auswertegeräten der Fall ist, bringt die Lösung mit Gewindespindel und Gewindemutter insofern Nachteile, als sich Gewindespiel und Gewindereibung störend auf den Bewegungsvorgang auswirken. Für Grobpositionierungen über weitere Distanzen, die sehr schnell erfolgen sollen, muss, wenn keine separate Eilvorschubdrehzahl zur Verfügung steht, entweder die Mutter ausriickbar sein oder es darf keine Selbsthemmung bestehen, so dass der Schlitten durch eine direkt auf ihn wirkende Kraft bewegt werden kann, wobei im zweiten Fall ein Auskoppeln zwischen Spindelantrieb und Spindel zu erfolgen hat, da sich die Spindel beim Bewegungsvorgang mitdreht.JRUr high-precision movement couplings, such as with photogrammetric Evaluation devices is the case, the solution is a threaded spindle and threaded nut disadvantages insofar as thread play and thread friction interfere with the movement process impact. For rough positioning over longer distances, the should be done very quickly, if there is no separate rapid feed speed for Is available, either the mother can be disengaged or there must be no self-locking exist, so that the slide moves by a force acting directly on it can be, in the second case a decoupling between spindle drive and spindle has to be done because the spindle rotates with the movement process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln, wobei durch Koppelungsmöglichkeiten eine Translationsbewegung des Schlittens auch durch eine direkt auf ihn wirkende Kraft, also ohne Spindeldrehantrieb, möglich sein soll.The invention is based on the object of a rotary movement in a Convert translational movement, with a translational movement through coupling options of the slide also by a force acting directly on it, i.e. without a rotary spindle drive, should be possible.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass gegenüber einer Gewindespindel eine um den Flankensteigungswinkel der Spindel schrägstehende Rollmutter exzentrisch so angeordnet ist, das mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil an der Rollmutter, radial angedrückt, in den Gewindegang der Spindel eingreift, und dass die Rollmutter einen in einem Aussenring gelagerten Innenring umfasst, so dass bei drehender Spindel der mit der Rille oder den Profil versehene Teil der Rollmutter gegenüber der Spindel abrollt und dadurch die Rollmut'ter gegenüber der Spindel eine relative Translationsbewegung ausftihrt.According to the invention this is achieved in that compared to a The threaded spindle is a rolling nut that is inclined by the pitch angle of the spindle is arranged eccentrically so that the at least one non-pitch groove or a raised, ring-shaped profile adapted to the spindle groove on the roll nut, pressed radially, engages in the thread of the spindle, and that the roll nut comprises an inner ring mounted in an outer ring, so that when the spindle rotates the part of the roll nut provided with the groove or profile opposite the spindle unrolls and thereby the Rollmut'ter relative to the spindle a relative translational movement executes.

Durch diese Massnahme ergibt sich ein äusserst präzises Getriebe zur Uwwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung.This measure results in an extremely precise gear for Conversion of a rotary movement into a translational movement.

Weitere erfindungsgemässe Aus gestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprechen.Further inventive designs and advantages of the invention result from the following description and the responses.

Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Rollmutter, Spindel in Ansicht, Fig. 2 eine Ansicht von links gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Achse A-A in der big. 1, Spindel in Ansicht, und Fig. 4 die Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels.An exemplary embodiment is described below with reference to the accompanying drawing the invention. described in more detail. They show: FIG. 1 a section through the roll nut, A view of the spindle, FIG. 2 a view from the left according to FIG. 1, FIG. 3 a section after axis A-A in the big. 1, spindle in view, and FIG. 4 is a view of a second Embodiment.

Mit B-B ist die Achse der Spindel und mit A-A die Achse der Rollmutter bezeichnet.With B-B is the axis of the spindle and with A-A the axis of the roll nut designated.

g Die Achsen A-A.und B-B sind in Fig. 1 um den Flankensteiungswinkel der Spindel zueinander geneigt.The axes A-A. and B-B are in Fig. 1 by the pitch angle the spindle inclined to each other.

Mit 1 ist die Gewindespindel bezeichnet, welche sowohl radial als auch achsial fest gelagert sein muss und durch einen Drehantrieb gedreht wird. In den Gewindegang der Spindel 1 greift im Punkt C gemäss Fig. 2 und Fig. 3, radial angedrückt, der Innenring 2 der Rolimutter ein. Dieser Innenring 2 ist durch zwei Kugellager 3a und 3b im Aussenring 4 der Rollmutter gelagert. Die Kugellager 3a und 3b sind mit geeigneten Elementen so gegeneinander verspannt, dass der Innenring 2 gegenüber dem Aussenring 4 kein Achsialspiel aufweist.1 with the threaded spindle is referred to, which both radially must also be axially fixed and rotated by a rotary drive. In the thread of the spindle 1 engages at point C according to FIGS. 2 and 3, radially pressed on, the inner ring 2 of the roller nut. This inner ring 2 is through two Ball bearings 3a and 3b mounted in the outer ring 4 of the roll nut. The ball bearings 3a and 3b are braced against each other with suitable elements so that the inner ring 2 has no axial play with respect to the outer ring 4.

Selbstverständlich ist es auch möglich, wie in Fig, 4 dargestellt, dass sich mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil am Aussenring 4a befindet und demzufolge die Gewindemutter innerhalb einer Hohlspindel oder Gewindehülse angeordnet ist, wobei sich die Funktionen des InaAn- und Aussenringes gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel einfach vertauschen* Falls der Flankensteigungswinkel der Spindel so gross gewählt wird, dass keine Selbsthemmung mehr besteht, kann die Funktion des Rollmuttergetriebes umgekehrt werden,d.h. be Eingabe einer Translationsbewegung über die Rollmutter.Rird die Spindel zu einer Drehbewegung gezwungen.Of course it is also possible, as shown in Fig. 4, that there is at least one non-inclined groove or a raised, ring-shaped, the spindle groove adapted profile is located on the outer ring 4a and consequently the threaded nut is arranged within a hollow spindle or threaded sleeve, with the functions Simply swap the InaAn and outer ring compared to the first embodiment * If the pitch angle of the spindle is chosen so large that there is no self-locking there is more, the function of the roller nut gear can be reversed, i.e. be Input of a translational movement via the roll nut. Turns the spindle into a Rotary movement forced.

Wenn die Exzentrizität zwischen Gewindespindel und Rollmutter mindestens um den Betrag des Rilleneingriffes verändert werden kann, wird dadurch ein Auskoppeln des Rollmuttergetriebes möglich.If the eccentricity between the threaded spindle and roll nut is at least can be changed by the amount of groove engagement, a decoupling is thereby of the roll nut gear possible.

Falls an-einer horizontal angeordneten Gewindespindel der tangentiale Eingriff der Rollmutter von unten erfolgt, kann durch die Andrückkraft der Rollmutter gegen die Spindel der schwerkraftbedingte Durchhang der Spindel teilweise kompensiert werden.If on a horizontally arranged threaded spindle the tangential one If the rolling nut engages from below, this can be done by the pressing force of the rolling nut against the spindle partially compensates for the gravity-related sag of the spindle will.

Zur Uebertragung grasserer Kräfte und zur genaueren Zentrierung können um eine Spindel mehrere Rollmuttern angeordnet- werden0 Mit diesem Rollmuttergetriebe werden Gewindespiel und Gewinderei--bung weitgehend eliminiert. Durch die gegenüber der GewindeSpindel im Durchmesser grössere Rolimutter ist eine einfache Auskopplungsmöglichkeit gegeben.For the transmission of larger forces and for more precise centering can several roll nuts can be arranged around a spindle0 With this Thread play and thread friction are largely eliminated. Due to the larger diameter of the Rolimut compared to the threaded spindle, a easy decoupling given.

Claims (8)

P a t e n t a n 5 p r ü c h eP a t e n t a n 5 p r ü c h e 1. Rollmuttergetriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber einer Gewindespindel (1) eine um den Flankensteigungswinkel der Spindel schrägstehende Rollmutter (2, 3, 4) exzentrisch so angeordnet ist, dass mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil an der Rollmutter, radial angedrückt, in den Gewindegang der Spindel ein greift, und dass die Rollmutter einen in einem Aussenring (4) gelagerten Innenring umfasst, so dass bei drehender Spindel der mit der Rille oder dem Profil versehene Teil der Rollmutter gegenüber der Spindel abrollt und dadurch die Rollimitter gegenüber der Spindel eine relative Translationsbewegung ausfiildrt.1. Roll nut gear for converting a rotary movement into a translational movement, characterized in that opposite a threaded spindle (1) one by the flank pitch angle the spindle inclined roll nut (2, 3, 4) is arranged eccentrically so that at least one non-inclined groove or a raised, ring-shaped, Profile adapted to the spindle groove on the roll nut, pressed radially into the thread the spindle engages, and that the roll nut is mounted in an outer ring (4) Inner ring includes, so that when the spindle rotates with the groove or profile provided part of the roll nut unrolls opposite the spindle and thereby the roll limiter a relative translational movement relative to the spindle. 2. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine keine Steigung aufreisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil am Innenring (2) der Rollmutter befindet, und dass die Gewindespindel innerhalb des Innenringes angeordnet ist. 2. Roll nut gear according to claim 1, characterized in that at least one not incline rising groove or a raised, ring-shaped, the spindle groove adapted profile is located on the inner ring (2) of the roll nut, and that the threaded spindle is arranged within the inner ring. 3. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder,ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil am Aussenring (4) befindet, der neben der Gewindespindel oder innerhalb der als Gewindehülse ausgebildeten Gewindespindel angeordnet ist, der art dass beim Bewegungsvorgang der Aussenring die Rollbewegung aus führt 3. Roll nut gear according to claim 1, characterized in that at least one not inclined groove or, a raised, ring-shaped, The profile adapted to the spindle groove is located on the outer ring (4), which is next to the threaded spindle or within the threaded spindle designed as a threaded sleeve is arranged such that during the movement process, the outer ring causes the rolling movement out leads 4. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankensteigungswinkel so gross gewählt wird, dass bei Eingabe einer Translationsbewegung über die Rollmutter die Spindel (1) zu einer Drehbewegung gezwungen wird.4. Roll nut gear according to claim 1, characterized in that the Flank slope angle is selected so large that when entering a translational movement The spindle (1) is forced to rotate via the roll nut. 5-. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität zwischen Gewindespindel (1) und Rollmutter mindestens um den Betrag des Profileingriffes verändert werden kann und dadurch ein Auskoppeln des Rollmuttergetriebes möglich ist.5-. Roll nut drive according to claim 1, characterized in that the eccentricity between the threaded spindle (1) and roll nut by at least the amount the profile engagement can be changed and thereby a decoupling of the roller nut gear is possible. 6. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollmutter eine der Gravitationskraft entgegengesetzte Andrückkraft auf die Spindel ausübt und dadurch der schwerkraftbedingte Durchhang der Spindel mindestens teilweise kompensiert wird.6. Roll nut gear according to claim 1, characterized in that the rolling nut exerts a pressing force opposite to the gravitational force on the Exercises spindle and thereby the gravity-related sag of the spindle at least is partially compensated. ST. Rollmuttergetreibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Gewindespindel (1) mehrere Rollmuttern zusammenwirken.ST. Roll nut drive according to claim 1, characterized in that several roll nuts interact with the threaded spindle (1). 8. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) der Rollmutter gegenüber dem Aussenring (4) wälzgelagert ist.8. rolling nut gear according to claim 1, characterized in that the inner ring (2) of the roll nut is on roller bearings opposite the outer ring (4).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2317566A1 (en) * 1975-07-08 1977-02-04 Poulsen Peder Ulrik MECHANISM FOR TRANSFORMING A ROTATIONAL MOVEMENT INTO A VICE-VERSA TRANSLATION MOVEMENT
DE3106221A1 (en) * 1980-11-21 1982-10-07 Spörer, Bernhard, 8011 Höhenkirchen Spindle drive
EP0178479A2 (en) * 1984-09-20 1986-04-23 Robert Dr. Gärtner Screw device
US4794810A (en) * 1986-04-12 1989-01-03 Jaguar Cars Limited Linear actuator

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CH527383A (en) 1972-08-31

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