DE2736386B2

DE2736386B2 - Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung

Info

Publication number: DE2736386B2
Application number: DE2736386A
Authority: DE
Inventors: Sven Walter Partille Nilson (Schweden)
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1976-09-06
Filing date: 1977-08-12
Publication date: 1979-06-13
Also published as: JPS5332260A; SE7609795L; US4222619A; SE404413B; DE2736386A1; FR2363743A1; FR2363743B1; JPS5996457U; DE2736386C3; GB1564462A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung, mit einer rotierenden Welle, einem relativ dazu längs beweglichen Gehäuse und mehreren Stellgliedern, die zum Ändern des Reibring-Anstellwinkels willkürlich schwenkbar im Gehäuse geführt sind und die je eine zentrale Bohrung aulweisen, in die je ein um seine Ringachse drehbeweglicher Reibring gelagert ist, dessen Innenringfläche — durch Einwirkung einer Anpreßkraft — an einer Berührungsstelle unter dem jeweiligen Anstellwinkel auf der Welle abrollt, wobei die senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Schwenkachsen der Stellglieder in einer Ebene liegen und die Stellglieder zur gemeinsamen Anstellwinkeländerung &o miteinander gekoppelt sind.

Bei bekannten Reibrollgetrieben der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung (DE-PS 03 079, Feinwerktechnik, 71. Jahrgang, 1967, Heft 5, Seite 201 —208) sind die Stellglieder über Achszapfen im Gehäuse drehbar gelagert. Dabei müssen für jedes Stellglied Zapfenlager in der Wandung des Gehäuses eingesetzt werden, so daß relativ viele, mit hoher Genauigkeit zu bearbeitende Lagerbohrungen im Gehäuse eingearbeitet werden müssen und dementsprechend sowohl die Fertigung als auch der Zusammenbau der Vorrichtung kompliziert und teuer sind. Auch besteht die Schwierigkeit, die Zapfenlager genügend tragfähig auszubilden, damit sie den im Betrieb auftretenden hohen Belastungen verformungsfrei standhalten; denn die Durchmesser der Zapfenlager können nicht beliebig groß gemacht werden, ohne die Steifigkeit des Gehäuses empfindlich herabzusetzen und damit die Genauigkeit der Umwandlung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung zu beeinträchtigen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung zu schaffen, welches auf wirtschaftliche Weise hergestellt und zusammengebaut werden kann. Überdies soll das verbesserte Reibmllgetriebe robust gebaut sein, so daß dieses auch hohe Belastungen im Betrieb bei guter Festigkeit und Steifigkeit aufnehmen kann und dementsprechend mit hoher Genauigkeit funktioniert

Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe der im Oberbegriff des Hauptanspruches aufgeführten Gattung durch die im kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß jedes Stellglied mit seinen Rotationsflächen auf einer genügend großen zylindrischen Sitzfläche des Gehäuses gestützt wird, so daß sich eine vorteilhaft steife Abstützung der Stellglieder im Innern des Gehäuses ergibt. Das Gehäuse hat keine schwächenden radialen öffnungen für die Aufnahme der einzelnen Stellglieder, vielmehr umgibt das geschlossene Gehäuse die Stellglieder. Dadurch besitzt das Gehäuse eine große Festigkeit. Durch die Ausbildung jedes Stellgliedes mit den äußeren zylindrischen Rotationsflächen, die in einer zylindrischen Sitzfläche von im Gehäuse angebrachten Querbohrungen gleitend geführt sind, ergibt sich eine äußerst einfache Fertigung der wesentlichen Elemente des Reibrollgetriebes.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die einzelnen Stellglieder einfach und robust gebaut sind.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist eine steife mechanische Koppelung der Stellglieder des Reibroilgetriebes geschaffen.

Schließlich wird mit der Ausgestaltung nach Anspruch 4 mit einfachen Mitteln eine gemeinsame Anstellwinkeländerung der miteinander gekoppelten Stellglieder ermöglicht.

Nachstehend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Reibrollgetriebe,

F i g. 2 einen senkrecht zum Längsschnitt der F i g. 1 stehenden weiteren Längsschnitt,

F i g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A das in F i g. 1 gezeigte Reibrollgetriebe und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Stellgliedes.

Mit 1 ist in den F i g. 1 und 2 eine Weile bezeichnet, die vom längs der Welle 1 beweglichen Gehäuse 2 umgeben ist. Im Gehäuse sind die durchbohrten Stellglieder 3,4,5 und 6 eingebaut, in deren Bohrungen die äußeren Lagerringe der Wälzlager 7, 8, 9 und 10 festgehalten sind. Durch die Bohrung der inneren Lagerringe der Wälzlager 7,8,9 und 10 ist die Welle 1 hindurchgesteckt.

Dabei ist der Bohrungsdurchmesser dieser inneren Lagerringe größer als der Durchmesser der Welle 1. Im übrigen ist die Bohrungsfläche der inneren Lagerringe der Wälzlager 7, 8, 9 und 10 zweckmäßigerweise im Längsschnitt ballig ausgeführt, damit diese auch bei 5 Schiefstellung relativ zur Achse der Welle 1 in reibschlußsichere Berührung mit dieser Welle gebracht werden können.

Die Stellglieder 3, 4, 5 und 6 sind, wie in Fig.2 deutlich zu scher., um Schwenkachsen 16,17,18 bzw. 19 verdrehbar im Gehäuse 2 eingebaut, die senkrecht auf der Achse der Welle 1 stehen und in einer durch die Achse der Welle 1 gehenden Ebene liegen. Mit jedem Stellglied 3, 4, 5, 6 sind Zahnräder 11, 12, 13 und 14 verbunden. Durch diese Zahnräder 11,12,13 und 14und das im Gehäuse 2 eingebaute Triebritzel !5 sind die Stellglieder 3,4,5 und 6 miteinander gekoppelt, so daß diese mit Hilfe des Triebritzels 15 ihre Drehachsen 16, 17,18 bzw. 19 gemeinsam gedreht und relativ zur Achse der Welle 1 schiefgestellt werden können.

Zum gemeinsamen Verdrehen und Schiefstellen der Stellglieder 3, 4, 5 und 6 relativ zur Achse 1 wird das Triebritzel IS gedreht, welches über die Zahnräder 11, 12, 13 und 14 die Stellglieder 3, 4, 5 und 6 gemeinsam bewegt, so daß die Achsen der Wälzlager 7,8,9 und 10 bezüglich der Achse der Welle 1 einen Schiefstellungswinkel bestimmter Größe einnehmen und die inneren Lagerringe der Wälzlager 7,8,9,10 in funktionswirksame Berührung mit der Welle 1 kommen. Bei diesem Drehen des Triebritzels 15 werden die Stellglieder 3,4, 5,6 torsionsmäßig wenig belastet, weil die Zahnsegmente 31 bzw. 32 der Zahnräder 11,12,13 und 14 an beiden Enden der Stellglieder 3,4,5 und 6 angeformt sind.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, werden die Stellglieder 3, 4, 5 und 6 durch die Tellerfedern 22, 23, 24 bzw. 25, die zwischen dem Gehäuse 2 und dem betreffenden Stellglied 3,4,5, 6 zwischengeschaltet sind in Richtung der zugehörigen Schwenkachse 16, 17,18,19 gegen die Welle 1 gedrückt. Die Tellerfedern 22, 23, 24 und 25 können auf einem Stift (nicht gezeigt) zentriert zur zugehörigen Schwenkachse 16, 17,18, 19 gehalten sein, der entweder im Gehäuse 2 oder im betreffenden Stellglied 3, 4, 5, 6 befestigt ist. Die zwei äußeren Stellglieder 3 und 6 werden durch die Tellerfedern 22 bzw. 25 in einer Richtung belastet, die entgegengesetzt zur Richtung zeigt, in der die zwei inneren Stellglieder 4 und 5 durch die Tellerfedern 23 und 24 belastet sind. Auf diese Weise ist ein Kräftegleichgewicht am Gehäuse 2 verwirklicht, wenn die Telltrfedern 22, 23, 24 und 25 ungefähr ein und dieselbe Federkraft haben. Im übrigen können sich die Stellglieder 3 und 4 bzw. 5 und 6 relativ zueinander in Richtung ihrer Schwenkachsen 16 und 17 bzw. 18 und 19 gegen die zugehörigen Tellerfedern 22 und 23 bzw. 24 und 25 etwas auf ihrer zylindrischen Sitzfläche 30 gleitend verschieben.

In Fig.4 ist eines der Stellglieder 3, 4, 5 und 6 dargestellt, welches die radial äußeren, zylindrisch ausgebildeten Rotationsflächen 20 und 21 besitzt, die sich diametral gegenüberliegen. Zwischen diesen Rotationsflächen 20, 21 sind die Zahnradsegmente 31 und 32 der betreffenden Zahnräder 11,12,13 oder 14 an beiden Enden der Stellglieder 3, 4,5, 6 angeordnet Im übrigen sind die Stellglieder 3,4,5 und 6 mit ihren radial äußeren Rotationsflächen 20, 21 auf entsprechend geformten Sitzflächen 30 gleitend im Gehäuse 2 abgestützt Dabei fällt die flächenerzeugende Rotationsachse 29 (Fig.4) der radial äußeren Rotationsflächen 20, 21 mit der betreffenden Schwenkachse des Stellgliedes zusammen.

Aus den Darstellungen in F i g. 1 und 3 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 2 mit einfach eingearbeiteten zylindrischen Bohrungen zum Herstellen der Sitzflächen 30 versehen ist Dabei ist der Querschnitt des Gehäuses 2 rechteckig ausgebildet Mittels Schrauben 27, 28 ist der Deckel 26 am Gehäuse 2 befestigt Das Triebritzel 15 ist im Deckel 26 gelager'.

Beim Zusammenbau werden zunächst die mit dem betreffenden Wälzlager 7, 8, 9, 10 versehenen Stellglieder 3,4,5 und 6 zusammen mit den Tellerfedern 22, 23, 24 und 25 in das Gehäuse 2 eingeschoben. Die Stellglieder 3, 4, 5 und 6 nehmen selbständig ihre ordentliche Stellung beim Einschieben in das Gehäuse 2 und Andrücken der Wälzlager 7, 8, 9 und 10 gegen die Welle 1 ein. Dann wird das Triebritzel 15 zusammen mit dem Deckel 26 aufgesetzt Der Deckel 16 wird mit den Schrauben 27 und 28 am Gehäuse 2 befestigt.

Der Rohling für die Stellglieder 3, 4,5 und 6 kann im Stranggießverfahren so hergestellt werden, daß dieser ein den Zahnradsegmenten 31,32 und den zylindrischen Rotationsflächen 20 und 21 entsprechendes Profil aufweist. Durch Ablängen vom Rohling werden die einzelnen Stellglieder 3,4,5 und 6 erhalten, die dann nur noch zum Aufnehmen der Wälzlager 7,8,9 bzw. 10 quer zu ihrer Rotationsachse 29 durchbohrt werden müssen, um einbaufähig zu sein.

Die Wälzlager können auch durch Gleitlager in Form eines einfachen, im betreffenden Stellglied schwenkbar, aber nicht axial verschiebbar, gehaltenen Ringes ersetzt werden. Auch braucht die Übertragung der gemeinsamen Schwenkbewegung der Stellglieder im Gehäuse nicht durch Zahnräder zu erfolgen, vielmehr können hierfür Gelenke mit Stellkraft übertragenden Gelenkstangen oder Reibräder, Kettenräder oder Riementriebe verwendet werden. Anstelle eines Triebritzels oder zweier einander gegenüberliegend angeordneter Triebritzel kann auch eine Triebanordnung verwendet werden, bei der alle Steilglieder schwenkbar gekoppelt sind und eines der Stellglieder mit einer einstückigen Triebw He für das Schwenken der Stellglieder ausgerüstetist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung, mit einer rotierenden Welle, einem relativ dazu längs beweglichen Gehäuse und mehreren Stellgliedern, die zum Ändern des Reibring-Anstellwinkels willkürlich schwenkbar im Gehäuse geführt sind und die je eine zentrale Bohrung aufweisen, in die je ein um seine Ringachse drehbeweglicher Reibring gelagert ist, dessen Innenringfläche — durch Einwirkung einex Anpreßkraft — an einer Berührungsstelle unter dem jeweiligen Anstellwinkel auf der Welle abrollt, wobei die senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Schwenkachsen der Stellglieder in einer Ebene liegen und die Stellglieder zur gemeinsamen Anstellwinkeländerung miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkführung eines jeden der Stellglieder (3—ti) mittels daran ausgebildeter äußerer zylindrischer Rotationsflg^hen (20, 21) erfolgt, deren flächenerzeugende Rotationsachse mit der Schwenkachse (16—19) des betreffenden Stellgliedes zusammenfällt, wobei die Abstützung der Stellglied-Rotationsfläche gleitend auf zylindrischen Sitzflächen (30) von im Gehäuse angebrachten Querbohrungen erfolgt
2. Reibrollgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung der Stellglieder (3—6) durch am Stellglied angeformte einstückig« Zahnradsegmente (31,32) erfolgt.
3. Reibrollgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei radial äußere Rotationsflächen (20,21) jedes Stellgliedes (3,4,5,6) einander diametral gegenüberliegend mid die Zahnradsegmente (31,32) zwischen diesen Rotationsflächen (20, 21) am Stellglied (3,4,5,6) angeordnet sind.
4. Reibrollgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellwinkeländerung der Stellglieder (3—6) über ein die Zahnsegmente (11 — 14) gemeinsam drehen- ■"> des, im Gehäuse (2) eingebautes Triebritzel (15) erfolgt.