DE3416522C2

DE3416522C2 - Vorrichtung für eine intermittierende Vorschubbewegung

Info

Publication number: DE3416522C2
Application number: DE3416522A
Authority: DE
Inventors: Masao Furukawa Miyagi Okita
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1983-05-07
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1985-06-20
Also published as: GB8411315D0; GB2139733A; DE3416522A1; KR860002825Y1; JPS59172856U; GB2139733B; KR840006287U; JPH0324927Y2; US4688440A

Abstract

Eine intermittierend wirkende Vorschubvorrichtung, die für einen intermittierenden Vorschubmechanismus geeignet ist, umfaßt eine Welle (10), die mit einer Vielzahl einzelner Nutbereiche (11) versehen ist, die im Außenumfang der Welle (10) entlang deren Umfangsrichtung gebildet sind. Jeder dieser Nutbereiche (11) weist einen Nutbodenbereich auf, der sich geradlinig erstreckt. Diese Nutbereiche (11) haben einen ziemlich kleinen Steigungswinkel (Θ2) und sind aufeinanderfolgend in Achsenrichtung derart versetzt, daß ihre Innenbereiche miteinander in Verbindung stehen können, wodurch eine einzige Wendelnut (12) gebildet ist.

Description

— daß die Wendelnut (12) durch eine Vielzahl von einzelnen Nutbereichen (11) gebildet wird, die je einen Mittenbereich aufweisen, der sich mit sehr kleinem Steigerungswinkel (Θ) um den Umfang der Welle (10) erstreckt, und durch Vorschubbereiche (13), die zu umfangsmäßig benachbarten Nutbereichen (11) überleiten,

— und daß umfangsmäßig benachbarte Nutbereiche (11) gegeneinander versetzt sind, wodurch eine um die Welle (10) herumgeführte wendeiförmige Windung gebildet wird.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel (Θ) etwa Null ist

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie ist mit einer Wendelnut versehen und eignet sich für Vorrichtung wie einen intermittierenden Vorschubmechanismus.

Ein in F i g. 1 schematisch dargestellter herkömmlicher Vorschubmechanismus umfaßt ein mit einem Gewinde versehenes Element 4, das an einem Ende mittels eines Lagers 2 drehbar gehalten wird, und einen Kupplungsmechanismus 3 an dem underen Ende. Das mit einem Gewinde versehene Element 4 kann durch einen Motor 1 über den Getriebemechanismus 3 in Vorwärtsoder Rückwärtsrichtung gedreht werden. Parallel zu dem mit einem Gewinde versehenen Element 4 ist eine Führungsstange 5 montiert. Ein bewegliches Element 6 ist über der Führungsstange 5 montiert, derart, daß sich das bewegliche Element 6 gleitend entlang der Führungsstange 5 bewegen kann. Eine Blattfeder 7 hängt vom Boden des beweglichen Elementes 6 herab und weist an ihrem Ende einen spitz zulaufenden Bereich 8 auf. Dieser spitz zulaufende Bereich 8 wird in eine Wendelnut 9 gesetzt, die im Umfang des mit einem Gewinde versehenen Elementes 4 ausgebildet ist, so daß der spitz zulaufende Bereich 8 innerhalb der Nut gleiten kann, wenn sich das mit dem Gewinde versehene Element 4 dreht. Durch Drehen des mit dem Gewinde versehenen Elementes 4 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung kann das bewegliche Element 6 somit innerhalb einer bestimmten Zone hin- und herbewegt werden, während es von der Führungsstange 5 geführt wird.

Wenn das bewegliche Element 6 intermittierend in gegebenen Schritten angetrieben werden soll, wird der Motor 1 intermittierend mit Energie beaufschlagt, um das mit dem Gewinde versehene Element 4 schrittweise zu drehen, wodurch das bewegliche Element 6 in einer gegebenen Richtung vorwärtsbewegt wird.

Das herkömmliche intermittierende Vorschubglied, nämlich das mit dem Gewinde versehene Element 4 des Vorschubmechanismus, ist derart gestaltet, daß die Wendelnut 9 über ihre gesamte Länge denselben Steigungswinkel θ aufweist, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist. Wenn die Wendelnut 9 auf eine Ebene abgewinkelt wird, bildet sie somit eine gerade Linie. Wenn beispielsweise die Bewegung des beweglichen Elements 6 schrittweise an acht Winkelpositionen 0°, 45°, 90°, 135°, 225°, 270° und 315° angehalten werden soll, führt daher jegliche Unebenheit der Wendelnut des mit dem Gewinde versehenen Elementes 4 oder ein Fehler bei der Steuerung von dessen Drehung dazu, daß das bewegliehe Element 6 gegenüber seiner korrekten Position in proportionaler Weise versetzt ist, so daß das bewegliche Element 6 nicht an den korrekten Stellen anhält und somit die Zuverlässigkeit beeinträchtigt wird. Da ferner Fehler bei der Steuerung der Rotation einen Positionsfehler hervorzurufen drohen, wie zuvor erwähnt worden ist, muß ein genauer und folglich teuerer Motor verwendet werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe liegt insbesondere darin, eine intermittierende Vorschubvorrichtung verfügbar zu machen, die frei von den genannten Schwierigkeiten ist, mit der das bewegliche Glied eines intermittierenden Vorschubmechanismus mit verbesserter Positionsgenauigkeit angehalten werden kann, und die es zuläßt, daß in dem Vorschubmechanismus ein weniger genauer und somit weniger teuerer Motor verwendet werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, die Wendelnut als eine Vielzahl von Nutteilen oder Nutbereichen auszubilden, die je Nutgrundbereiche im Umfang einer Welle aufweisen, die sich längs der Umfangsrichtung der Welle rechtwinklig zur Welle erstrecken, derart, daß der Steigungswinkel recht klein ist Benachbarte Nutenbereiche sind in der Reihe nach in Achsenverbindung versetzt, um eine einzige Wendelnut zu bilden.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorschubvorrichtung umfaßt eine Welle, die mit einer Vielzahl von einzelnen Nutbereichen versehen ist, die in dem Außenumfang der Welle entlang der Umfangsrichtung gebildet werden. Jeder Nutbereich besitzt einen Nutgrundbereich, der sich geradlinig erstreckt. Diese Nutbereiche weisen einen sehr kleinen Steigungswinkel auf und sind aufeinanderfolgend in Achsenrichtung derart versetzt, daß ihre Innenbereiche in Verbindung miteinander stehen, wodurch eine einzige Wendelnut gebildet wird.

Bei einer Vorschubvorrichtung eine drehbare Welle mit einer Wendelnut zu versehen, deren Steigungswinkel im Grenzfall gleich Null sein kann, ist aus der DE-AS 1043 743 für einen Differentialrollenschraubentrieb bereits an sich bekannt. Dieser bekannte Differentialrollenschraubentrieb weist eine mit einem Außengewinde versehene Spindel auf, die mit einem Ringabstand koaxiale innerhalb von mit einem Innengewinde versehenen Mutterteilen angeordnet ist. In dem ringförmigen Zwischenraum zwischen Spindel und Mutterteilen befinden sich Rollen mit Außengewinde, dessen Steigungswinkel gleich dem des Innengewindes der Mutterteile ist. Das Außengewinde der Spindel weist einen Steigungswinkel auf, der vom Steigungswinkel des Innengewindes der Mutterteile verschieden ist. Der Steigungswinkel des Spindelgewindes oder der Steigungswinkel des Mutterngewindes kann im Grenzfall gleich Null sein. Die den Steigungswinkel Null aufweisende Komponente besitzt dann allerdings keine Wendelnut mehr sondern nur noch eine Reihe nebeneinanderliegender, in sich geschlossener Ringnuten. Das den Vortrieb bewirkende Gewinde muß auf jeden Fall einen von Null verschiedenen Steigungswinkel haben. Wird diese be-

kannte Vorrichtung für einen intermittierenden Vorschub verwendet, treten jedoch die gleichen Schwierigkeiter», auf, wie sie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden sind. Auch hier wirkt sich jegliche Unebenheit der beteiligten Wendelnuten und jeglicher Fehler bei der Steuerung, beispielsweise wegen eines nicht genügend steuerbaren Motors, in Form einer ungenauen Vorschubpositionierung aus.

Wenn das neue intermittierend wirkende Vorschubglied in einen¹ intermittierenden Vorschubmechanismus oder dergleichen verwendet wird, kann die Genauigkeit der Positionen, an dennen das bewegliche Element anhält, aufgrund der Struktur des neuen Vorschubgliedes verbessert werden. Außerdem ist die Verwendung eines genauen und teueren Motors nicht erforderlich, und dies führt zu wirtschaftlichen Vorteilen der Erfindung. Da die Nutgrundbereiche der Nutbereiche sich außerdem geradlinig erstrecken, ist eine Wendelnut, die aus diesen Nutbereichen besteht, leicht herzustellen. Folglich ist auch das intermittierend wirkende Vorschubglied leicht herzustellen.

Weitere Gesichtspunkte der Aufgabe sowie der Erfindung und von Weiterbildungen und Vorteilen der Erfindung werden nun anhand einer Ausführungsform näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Vorderansicht eines herkömmlichen Vorschubmechanismus;

F i g. 2 eine graphische Darstellung des Steigungswinkels einer Vorschubvorrichtung des in F i g. 1 gezeigten Mechanismus;

Fig.3 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten intermittierend wirkenden Vorschubvorrichtung;

F i g. 4 eine Seitenansicht der in F i g. 3 gezeigten Vorschubvorrichtung, und zwar von rechts aus gesehen; und

F i g. 5 eine graphische Darstellung des Steigungswinkels der in F i g. 3 gezeigten Vorschubvorrichtung.

In den F i g. 3 und 4 ist eine Welle JO gezeigt, die mit einer Wendelnut 12 versehen ist. Die Wendelnut 12 wird durch eine Vielzahl einzelner Nutbereiche 11 gebildet, die innerhalb eines bestimmten Bereiches in Umfangsrichtung um die Welle 10 herum vorgesehen sind. Die einzelnen Nutbereiche 11 erstrecken sich je parallel zu einer Linie Y, die senkrecht zur Achse X der Welle 10 verläuft. Das heißt, der Steigungswinkel θ jedes einzelnen Nutbereichs 11 ist gleich Null. Es ist allerdings nicht unbedingt notwendig, daß dieser Steigungswinkel Null ist, sondern er kann auch einen von Null verschiedenen, ziemlich kleinen Wert annehmen. Die Nutgrundbereiehe der Nutbereiche 11 sind gerade und erstrecken sich parallel zur Linie Y. Diese Nutbereiche 11 sind aufeinanderfolgend in Achsenrichtung der Welle 10 versetzt, so daß die Innenbereiche der Nutbereiche 11 miteinander in Verbindung treten können, wodurch diese Nutbereiche 11 eine einzige Wendelnut 12 bilden. Vorschubbereiche 13, die durch Schleifen oder dergleichen gebildet werden, verbinden die Nutbereiche 11 miteinander. Ein nachfolgend beschriebenes bewegliches Element wird unter Verwendung der Vorschubbereiche 13 von Nutbereich zu Nutbereich vorwärtsbewegt.

Der spitz zulaufende Teil 8 eines beweglichen Elementes 6, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, wird in die Wendelnut 12 in dem solchermaßen konstruierten, intermittierend wirkenden Vorschubglied 14 gesetzt, derart, daß der spitz zulaufende Bereich 8 innerhalb der Wendelnut 12 eine gleitende Bewegung durchführen kann. Bei einem Vorschubmechanismus, der mit diesem intermittierend wirkenden Vorschubglied 14 ausgerüstet ist, führt der spitz zulaufende Teil 8 eine gleitende Bewegung im Vorschubbereich 13 eines Nutbereichs 11 durch, wenn das Vorschubglied 14 gedreht wird, was eine Bewegung des beweglichen Elementes 6 in einer bestimmten Richtung bewirkt, und zwar entsprechend dem Steigungswinkel θ des Vorschubbereichs 13. Wenn der spitz zulaufende Bereich 8 einen (bestimmten) Nutbereich 11 erreicht, wird der Motor 1 abgeschaltet, um die Bewegung des beweglichen Elementes 6 anzuhalten. Auf diese Weise wird das bewegliche Element 6 intermittierend weiterbewegt, indem es in jedem Vorschubbereich 13 bewegt wird und die Bewegung in jedem Nutenbereich 11 angehalten wird, wie es aus Fig. 5 zu ersehen ist Da der Steigungswinkel Θ2 in jedem Nutbereich 11 praktisch Null ist wird das bewegliche Element 6 an richtigen Positionen angehalten, selbst wenn die Drehung des intermittierend wirkenden Vorschubgliedes 14 mit einem leichten Fehler behaftet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorschubvorrichtung mit einer drehbaren Welle (10), die eine um ihren Umfang herumgeführte Wendelnut (12) aufweist, in der ein Vorschubelement (8) aufnehmbar ist, das bei einer Drehung der Welle (10) in deren Achsenrichtung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet,