DE3223419A1

DE3223419A1 - Schraubgetriebe

Info

Publication number: DE3223419A1
Application number: DE19823223419
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 7730 VS-Obereschach Donner; Roland 7737 Bad Dürrheim Siefert
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2529285A1; DE3223419C2; JPH032760Y2; JPS5921159U; FR2529285B3

Description

22.o6_e. 1982 ο72 dö ZW Akte 1779

Schraubgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Schraubgetriebe mit einer von einem Motor angetriebenden Gewindespindel und einer der Gewindespindel zugeordneten Wandermutter, durch welche sowohl achsparallel gerichtete als auch in Umfangsrichtung wirkende Momente übertragbar sind.

Im allgemeinen ist bei Schraubgetrieben der oben genannten Gattung der Wandermutter eine Führung zugeordnet, welche einerseits eine durch die Reibung der in Eingriff stehenden Gewindeflanken bedingte Mitnahme der Wandermutter in Drehrichtung verhindert, andererseits eine mit einem solchen Getriebe angestrebte Axialbewegung der Wandermutter überhaupt erst ermöglicht.

Es sind aber auch Lösungen bekannt, bei denen die Getriebereibung für eine Schalt- bzw. Stellfunktion üblicherweise bei Drehrichtungsumkehr der Gewindespindel genutzt wird, d.h.

daß in solchen Fällen die der Wandermutter zugeordnete Führung eine begrenzte Mitnahme der Wandermutter durch die Gewindespindel, und zwar in Drehrichtung, gestatten muß. Zu diesem Zwecke ist die Wandermutter beispielsweise als Klammer mit vorzugsweise einstellbarer Klemmwirkung oder geteilt ausgebildet, wobei im letzteren Falle zwischen den beiden Teilen der Wandermutter eine axial wirkende Feder angeordnet ist.

Es ist einleuchtend, daß ein Schraubgetriebe, mit dem Drehmomente übertragen werden und somit die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter auch als Reibungskupplung, deren Reibmoment bei der Axialbewegung der Wandermutter überwunden werden muß, wirksam sein soll, in hohem Maße verschleißgefährdet und für den Dauerbetrieb nicht geeignet ist, zumal das Reibmoment zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter funktionsbedingt größer sein muß als der

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für den Schalt- bzw. Stellvorgang erforderliche Drehmomentsbedarf und außerdem zur Bildung des Reibmomentes in der getrieblichen Verbindung infolge der relativ kleinen Reibradien erhebliche Reibkräfte wirksam sein müssen. Mangelhaft ist ferner, daß das durch aneinander reibende Gewindeflanken gebildete Reibmoment/ abgesehen von den verschleißbedingten Veränderungen, keine ausreichende Kontinuität aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit/ ein Schraubgetriebe zu schaffen, das sich aufgrund minimierten Verschleißes für den Dauerbetrieb eignet, mit dessen Wandermutter aber auch Drehmomente übertragbar sind, wobei das hierfür erforderliche Kupplungsmoment relativ gut definierbar und somit auch leicht reproduzierbar sein soll.
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Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter weitgehend reibungsfrei ausgebildet ist und die Wandermutter über eine Reibungskupplung mit einem in der Antriebsverbindung zwisehen dem Motor und der Gewindespindel befindlichen Getriebeelement gekoppelt ist. ·

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, d aß einerseits die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter als Trapezgewinde mit einem

Flankenwinkel = 30° ausgebildet ist und daß für die Gewindespindel und die Wandermutter eine reibungsarme Kunststoffpaarung gewählt ist, andererseits an der Gewindespindel ein Stirnrad ausgebildet sowie ein auf der Gewindespindel drehbar gela- gerter und unter der Wirkung einer Feder mit einer ringförmigen Fläche an der einen Stirnfläche des Stirnrades anliegender Mitnehmer vorgesehen ist und daß der Mitnehmer einen der Wandermutter zugeordneten, sich parallel zur Achse der Gewindespindel erstreckenden Führungssteg aufweist und vorzugsweise zwischen dem Stirnrad und dem Mitnehmer eine dünne Scheibe aus

einen Gleitlagerwerkstoff angeordnet ist.

Der entscheidende Vorteil» den die erfindungsgemäße Lösung bietet, ist nun darin zu sehen, daß das für die Drehroonaentsübertragung erforderliche Reibmoraent nicht durch die getriebliche Verbindung zwischen Wandermutter und Gewindespindel aufgebracht werden muß, sondern außerhalb des eigentlichen Schraubgetriebes geschaffen wird und die Wandermutter mit der betreffenden Reibungskupplung über einen geeigneten Mitnehmer in Wirkverbindung steht. Dadurch sowie durch die Wahl von Werkstoffpaarung und Gewindeform läßt sich das Schraubgetriebe besonders reibungs- und somit auch verschleißarm ausbilden und eine Eignung für den Dauerbetrieb schaffen.

Vorteilhaft, weil dadurch eine montagefreundliche und funktionsfertig vormontierbare Baueinheit ermöglicht wird, ist ferner die konstruktive Gestaltung der das Reibmoment liefernden Kupplung mit einem auf der Gewindespindel gelagerten, scheibenförmigen Mitnehmer, welcher mit einer ringförmigen Fläche an der Stirnfläche des mit der Gewindespindel ein Bauteil bildenden Stirnrades angreift.

Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ergibt sich aus der Tatsache, daß das Reibmoment an einem relativ großen Reib- j radius gebildet wird, so daß -abhängig selbstverständlich j vom Drehmomentsbedarf, der durch die Reibungskupplung gedeckt werden soll - der Reibungskoeffizient der in Reibverbindung

stehenden Bauteile relativ gering sein kann, so daß als Reibbelag ein vorzugsweise selbstschmierender Gleitlagerwerkstoff anwendbar ist, d.h. daß auch der Verschleiß der der Wander-, mutter zugeordneten Reibungskupplung praktisch vernachlässigbar ist.

Ferner sei noch erwähnt, daß sich die erfindungsgemäße Lösung, abgesehen davon, daß der Stip-Slick-Effekt weitgehend vermie-

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den ist, in der Großserienfertigung aufgrund definierter Reibflächen gut reproduzierbar herstellen läßt.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

FIG. 1 eine teilweise gesschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schraubgetriebes,

FIG. 2 eine Draufsicht auf das Schraubgetriebe in Achsrichtung.

Die in FIG. 1 mit 1 bezeichnete Gewindespindel ist als Hohlspindel ausgebildet und auf einer Welle 2 aufgepreßt, mittels der die gesamte Schraubgetriebe-Baueinheit am Einsatzort in einem geeigneten Gestell lagerbar ist. Der Antrieb der Gewindespindel 1 erfolgt,ausgehend von einem nicht dargestellten, in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Motor,über ein an der Gewindespindel 1 angeformtes, als Stirnrad ausgebildetes Zahnrad 3. Eine mit 4 bezeichnete und vorzugsweise mittels eines Trapzegewindes getrieblich mit der Gewindespindel 1 verbundene Wandermutter dient als Schalt- bzw. Stellorgan und ist zu diesem Zwecke mit einer Verzahnung 5 zur übertragung von Drehmomenten und einem Bund 6 zur übertragung achsparallel gerichteter Momente ausgerüstet. Der Bund 6 geht, wie näher aus FIG. 2 ersichtlich ist, in einen gabelförmigen Arm 7 über, dessen Zinken einen an einem scheibenförmigen Mitnehmer 8 angeformten Führungssteg 9 umgreifen. Der Mitnehmer 8, der drehbar auf einem zylindrischen Ansatz 1o der Gewindespindel 1 gelagert ist, stützt sich aufgrund einer den ReibungsSchluß bewirkenden Scheibenfeder 11 mit einem angeformten ringförmigen Bund 12 unter Zwischenlage einer Scheibe 13 aus beispielsweise einem als Gleitlagerwerkstoff verwendeten Fluorkunststoff an der einen nicht näher bezeichneten Stirnfläche des Zahnrades 3 ab. Mit einem auf den Ansatz 10 der Gewindespindel 1

aufpreßbaren Bund 1 4 , der Gegenlager für die Scheibenfeder 11 bildet, ist die Vorspannung der Scheibenfeder 11 einstellbar. Eine zwischen der Scheibenfeder 11 und dem Bund 14 vorgesehene Scheibe 15 dient ebenfalls dem Ziel, definierte Reibverhältnisse zu schaffen. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt/ daß am Mitnehmer 8 mit einem nicht dargestellten, ortsfesten Anschlag zusammenwirkende Anschläge 16, 17 ausgebildet sind, welche der Begrenzung der Drehbewegung der Wandermutter 4 dienen.

Leers ei te

Claims

2 2. ο6 Π 9 82 ο72 dö ZW ! Akte 1779

Patentansprüche:

.j Schraubgetriebe mit einer von einem Motor angetriebenen Gewindespindel und einer der Gewindespindel zugeordneten Wandermutter, durch welche sowohl achsparallel gerichtete, als auch in Umfangsrichtung wirkende Momente, übertragbar sind,

dadurch gekennzeichnet, i

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daß die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel (1) und der Wandermutter (4) weitgehend reibungsfrei ausgebildet ist und

daß die Wandermutter (4) über eine Reibungskupplung mit einem in der Antriebsverbindung zwischen dem Motor und der Gewindespindel (1) befindlichen Getriebeelement gekoppelt ■ ist. -

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2. Schraubgetriebe nach Anspruch 1, ■ ' ·

dadurch gekennzeichnet, .

daß die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel (1) und der Wandermutter (4) als Trapezgewinde mit einem Flankenwinkel = 30 ausgebildet ist.
3. Schraubgetriebe nach Anspruch T und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß für die Gewindespindel (1) und die Wandermutter (4) eine reibungsarme Kunststoffpaarung gewählt ist und daß der als Hohlspindel ausgebildeten Gewindespindel (1) eine Stahlwelle (2) zugeordnet ist.
4. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet,

daß an der Gewindespindel (1) ein Stirnrad (3) ausgebildet ist, ■

daß ein auf der Gewindespindel (1) drehbar gelagerter und unter der Wirkung einer Feder mit einer ringförmigen Fläehe an der einen Stirnfläche des Stirnrades (3) anliegen-

der Mitnehmer (8) vorgesehen ist und daß der Mitnehmer (8) einen der Wandermutter (4) zugeordneten, sich parallel zur Achse der Gewindespindel (1) erstrekkenden Führungssteg (9) aufweist.
5. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/

daß zwischen dem Stirnrad (3) und dem Mitnehmer (8) eine dünne Scheibe (13) aus einem Gleitlagerwerkstoff angeordnet ist.
6. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß an der Wandermutter (4) eine Verzahnung (5) zur Übertragung von Drehmomenten, ein Bund (6) zur Übertragung achsparallel gerichteter Momente und ein dem Führungssteg (9) zugeordneter, gabelförmiger Arm (7) ausgebildet sind.
7. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die den Reibungsschluß erzeugende Feder als Scheibenfeder (11) ausgebildet ist und

daß die Scheibenfeder (11) einerseits an dem Mitnehmer (8) angreift und sich andererseits - unter Zwischenlage einer Scheibe (15) aus Gleitlagerwerkstoff - axial an einem auf die Gewindespindel (1) aufgepreßten Bund (14) abstützt.