DE2540348C2

DE2540348C2 - Reibungsarme Bewegungsmutter, insbesondere zum Heben von Lasten

Info

Publication number: DE2540348C2
Application number: DE19752540348
Authority: DE
Inventors: Wilfried Ing.(grad) 7641 Bodersweier Lahl; Hans Dipl-Ing. Nußbaum
Original assignee: Otto Nussbaum GmbH and Co KG
Current assignee: Otto Nussbaum GmbH and Co KG
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1983-08-11
Also published as: DE2540348A1

Description

Die Erfindung betrifft eine reibungsarme Bewegungsmutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der D£-OS 19 05 284 ist eine Vorrichtung zum Antrieb einer Gewindestange oder eines Gewindedrahtes bekannt, wobei um den Umfang einer Gewindestange mehrere frei drehbare, mit Gewinde versehene Rollen angeordnet sind, die von einem gemeinsamen, von einem Antriebsmotor angetriebenen Lagerkorb getragen werden und bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl des Lagerkorbes mit der Gewindestange in Eingriff bringbar und an Bremsbacken festbremsbar sind, an denen die Gewinderollen angedrückt werden, wenn bei höherer Antriebsdrehzahl mit den Rollen verbunuene Fliehgewichte stärker nach außen gedrückt werden. Ersten dem 'astgebremsten Zustand dieser Gewinderollen wirkt die Vorrichtung als Antriebsmutter für die Gewinden nge in der einen oder anderen Drehrichtung. Damit ist diese bekannte Vorrichtung nur in einem bestimmten Drehzahlbereich als Antriebsmutter verwendbar, wobei zwischen Gewinderollen und Gewindestange Gleitreibung auftritt, während bei Eingriff der Gewinderollen mit der Gewindestange ohne Anlage an den Bremsbacken Rollreibung vorhanden ist, die aber zu keiner Antriebsbewegung führt.

Bei Spindelhebebühnen für Kraftfahrzeuge stehen sich zwei gegensätzliche Forderungen gegenüber. Einerseits soll ein hoher Spindelwirkungsgrad vorhanden sein, damit die erforderliche Antriebsleistung und die Beanspruchung der Bauteile gering gehalten werden kann, und andererseits soll der Spindelwirkungsgrad niedrig sein, damit eine Selbsthemmung vorhanden ist und die Last in jeder Stellung gehalten wird, ohne daß eine zusätzliche Bremse erforderlich ist. Bei den bekannten Spindelhebebühnen mit einer üblichen geschnittenen Hubmutter wird lediglich die zweite dieser Forderungen erfüllt. Auch wurde bereits vorgeschlagen, für eine Spindelhebebühne eine Planetenrollenmutter spezieller Ausgestaltung vorzusehen (DE-OS 24 03 633 und 25 12 867), mit der die erstgenannte Forderung erfüllt wird, bei der aber eine zusätzliche Bremse benötigt wird. Ferner sind bereits Hubelemente bekannt, bei denen die Hubbewegung von einer reibungsarmen Mutter und die Senkbewegung durch eine geschnittene Mutter durchgeführt wird. Eine solche Anordnung bedingt einen relativ hohen Bauaufwand und hat den Nachteil, daß aus Sicherheitsgründen zwei Hubelemente überwacht werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reibungsarme Bewegungsmutter der eingangs angege-

benen Art so auszubilden, daß bei dauerndem Eingriff und einfachem Aufbau die beiden zuvor genannten Forderungen durch eine einzelne Mutter erfüllt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Anordnung des Freilaufs in der Mutter ergibt sich ein kompakter, einfacher Aufbau der Gesamtanordnung, wobei die Mutter dauernd mit der Gewindestange im Eingriff bleibt. Durch Umschalten auf C!eitreibung mittels des Freilaufs kann ein ausreichend großes Moment erzielt werden, das ein selbsttätiges Absinken einer von der Bewegungsmutter getragenen Last verhindert. In der entgegengesetzten Drehrichtung dagegen ist zum Einsparen von Antriebsenergie nur Rollreibung vorhanden.

Nach der im Anspruch 2 angegebenen vorteilhaften Ausgestaltung wird bei einem Gleitlager als Radiallager die radiale Antriebskraft durch einen Spitzgewindeeingriff zwischen Planetenrollen und Gewindespindeln erreicht während bei der Ausbildung des Gleitlagers als Axiallager unabhängig von der Gewindeform die erforderliche Andrückkraft zur Erzielung einer Selbsthemmung durch die von der Mutter getragene Last selbst ausgeübt wird. Hierbei kann an wenigstens einer der Planetenrollen der Pianetenrollenmutter ein derartiges Gleitlager bzw. ein Freilauf vorgesehen sein.

Beispielsweise Ausführungsformen nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen

F i g. 1 schematisch in einem Halbschnitt eine Planetenrollenrnutter mit Selbsthemmung zeigt.

Fig.2 zeigt in einem Teilschnitt eine andere Ausführungsform.

Mit 1 ist eine Spindel bezeichnet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Spitzgewinde versehen ist. Mit dieser Spindel 1 steht eine Planetenrolienmutter in Eingriff, die den in den eingangs genannten DE-OS beschriebenen Aufbau haben kann und beispielsweise mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Planetenrollen 8 versehen ist, von denen eine im Schnitt dargestellt ist. Die Mutter weist ein Gehäuse 2 auf, in dem jede Planetenrolle 8 durch eine Achse 3 gelagert ist. Die Achse 3 ist an beiden Enden in radialer Richtung über Gleitlager 5 und in Achsrichtung jeweils über eine Kugel 9 drehbar im Gehäuse 2 gelagert. Auf der Achse 2 sind Radialwälzlager 4 angeordnet, durch welche die hülsenförmig ausgebildete Planetenrolle 8 auf der Achse 3 drehbar ist. Mit 7 ist ein Axialwälzlager bezeichnet, das zwischen dem oberen Ende der Planetenrolle 8 und dem Gehäuse

2 angeordnet ist und die am Gehäuse 2 angreifende Last auf die Planetenrolle überträgt.

Zwischen den beiden Radialwälzlagern 4 ist auf der Achse 3 ein Freilauf 6 angeordnet, der bei Abwärtsbewegung der Hubmutter eine Relativverdrehung zwischen Planetenrolle 8 und Achse 3 sperrt und bei Aufwärtsbewegung die Planetenrolle wieder freigibt, so daß diese sich über die Radialwälzlager 4 auf der Achse

3 verdrehen kann. Der Freilauf 6 kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein. Zur Erzielung einer platzsparenden Bauweise werden Nadellager für die Radialwälzlager 4 vorgesehen und auch Nadellagerwälzkörper für den Freilauf 6 verwendet.

Die Gleitlager 5 an den beiden Enden der Achse 3 werden so ausgebildet, daß die Gleitreibung bei sich drehender Achse relativ hoch ist, damit an diesen Gleitlagern das Bremsmoment erzielt wird, das für die Selbsthemmung der Hubmutter erforderlich ist. Wird

die Hubmutter nach oben bewegt, so steht die Achse 3 aufgrund der Gleitreibung in den Lagern 5 still, während sich die hülsenförmige Planetenrolle 8 über die Wälzlager 4 dreht, so daß an allen Lagerstellen Rollreibung vorhanden ist. Lediglich bei der Absenkbewegung der Hubmutter wird die Achse 3 über den Freilauf 6 gedreht, so daß die Rollreibung zwischen Planetenrolle 8 und Achse 3 durch die Gleitreibung in den Gleitlagern 5 ersetzt wird.

Durch das Spitzgewinde an der Spindel 1 bzw. den Flankenwinkel an den Gewindegängen werden die Planetenrollen radial nach außen gedruckt, wenn an der Hubmutter eine Last angreift, so daß die Achse 3 in den Gleitlagern 5 radial nach außen angedrückt wird. Bei einem Verschleiß der Gleitlager 5 wandert deshalb die Achse 3 der Planetenrolle nach außen, bis kein Eingriff mehr mit der Spindel 1 vorhanden ist. Zur Sicherung wird eine nicht dargestellte Folge-Sicherungsmutter vorgesehen, die ohne Belastung im Normalbetrieb mit der Hubmutter mitläuft und aus einer üblichen geschnittenen Mutter besteht. Auf diese Weise können alle Funktionen der Hubmutter überwacht werden.

Nach einer anderen, nicht dargestellten Aüsführungsform kann die Planetenrolle 8 an beiden Inden mit einem Lagerzapfen versehen sein, der mit der Planetenrolle aus einem Stück besteht oder fest mit dieser verbunden ist, wobei an diesem Lagerzapfen neben einem Radialwälzlager ein Freilauf angeordnet ist, der mit einem ringförmigen Bauteil in Verbindung steht, das im Gehäuse 2 der Hubmutter unter Gleitreibung drehbar gelagert ist. Bei einem Spitzgewinde auf der Spindel 1 wird bei einer solchen Bauweise der Freilauf auf dem Außenumfang der Radialwälzlager an den Lagerzapfen angeordnet, damit sich die Planetenachse bei Verschleiß der Gleitlager wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform radial nach außen bewegen kann.

Nach einer anderen Ausführungsform kann ein Axiallagerfreilauf vorgesehen werden, der bei der Absenkbewegung der Hubmutter die Rollreibung zwischen zwei Bauelementen wie bei der dargestellten Ausführungs.'orm durch Gleitreibung ersetzt oder zusätzlich eine Gleitreibung zwischen Bauelementen bewirkt und bei der Hubbewegung diese Bauelemente freigibt.

Sowohl bei der Bauweise mit dem dargestellten Radiallagerfreilauf 6 als auch bei einen Axiallagerfreilauf kann zwischen der Achse 3 oder einem entsprechenden Lagerzapfen der PlanetenroMe und dem Gehäuse 2 eine sich quer zur Achsrichtung der Planetenrolle erstreckende Lagerfläche vorgesehen werden, an der die für die Erzeugung des Bremsmoments erforderliche Gleitreibung auftritt, sobald der Freilauf die Rollreibung zwischen zwei Bauelementen unterbricht, wobei an dieser axialen Gleitlagerfläche die am Gehäuse 2 der Hubmutter angreifende Last anliegt. Eine solche Bauweise hat den Vorteil, daß keine εη den Planetenrollen radial nach außen wirkende Kraft für die Erzeugung des Aniagedrucks am Gleitlager vorhanden sein muß und damit auch ein Trapezgewinde an der Gewindespindel 1 vorgesehen werden kann. Bei einem Verschleiß einer solchen axialen Gleitlagerfläche wird lediglich die Planetenrolle 8 relativ zum Gehäuse 2 in Achsrichtung etwas verschoben.

Bei der dargestellten Bauweise kann eine solche axiale Gle'tlagerfläche an der Stelle der oberen Kugel 9 vorgesehen werden, wie es sehr -iatisch in Fig. 2 wiedergegeben ist. Die Achse 3 ist an, oberen Ende mit einem verbreiterten Kopfteil 10 versehen, auf dem über ein Gleitlager 11 das Gehäuse 2 der Mutter aufliegt, an dem die Last angreift. Der Kopfteil 10 stützt sich auf dem Axialwälzlager 7 ab, das die Last auf die Planetenrolle 8 überträgt. Die Gleitfläche am Kopfteil 10 kann zur Auslegung des erforderlichen Bremsmoments ringförmig ausgebildet sein, wie es bei 12 angedeutet ist. Wenn der Freilauf 6 dir; Achse 3 bei der Absenkbewegung der Hubmutter mitnimmt, tritt eine Gleitreibung zwischen der Ringfläche 12 und dem Gleitlager 11 auf. Bei Verschleiß des Gleitlagers 11 verschiebt sich das Gehäuse 2 relativ zur Achse 3.

Für die radiale Lagerung der Achse 3 ist in F i g. 2 lediglich eine Schulter am Gehäuse 2 vorgesehen, an der der Kopfteil 10 der Achse 3 anliegt. Hierfür wird ein Radialwälzlager vorgesehen. Gegebenenfalls kann eine axiales Gleitlager 11 zusammen mit ein;m :adialen Gleitlager 5 vorgesehen werden.

Das untere Ende der Achse 3 kann bei der Bauweise nacii Fig. 2 in beliebiger Weise im Gehäuse 2 mit Rollreibung oder Gleitreibung gelagert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reibungsarme Bewegungsmutter, insbesondere zum Heben von Lasten, mit Rollreibung und wahlweiser Gleitreibung zur Erzielung einer Selbsthemmung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen der Gleitreibung in nur einer Bewegungsrichtung ein Freilauf (6) vorgesehen ist.

2. Reibungsarme Bewegungsmutter nach Anspruch 1, wobei die Mutter als Mutter mit radial und axial gelagerten Planetenrollen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Gleitlager vorgesehen ist, das als Radial- (3. 5) oder Axiallager (11,12) angeordnet ist.