DE73311C

DE73311C - Device for achieving simultaneous rotary and longitudinal movement of a spindle

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Publication number: DE73311C
Application number: DENDAT73311D
Authority: DE
Original assignee: P. NlPKOW in Berlin N., Pankstr. 32d
Anticipated expiration: 1913-01-20

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 47: Maschinenelemente.CLASS 47: Machine elements.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Vorrichtung, mittels deren einem beliebigen Körper, insbesondere einem Werkstück oder Werkzeug eine zusammengesetzte Bewegung, und zwar eine Drehung und gleichzeitige Verschiebung in Richtung der Drehachse ertheilt werden kann.The present invention is a device by means of which any Body, in particular a workpiece or tool, a compound movement, namely a rotation and simultaneous displacement in the direction of the axis of rotation can be.

Die Vorrichtung besteht aus einer mit Rechtsund Linksgewinde von gleicher Ganghöhe versehenen , an zwei Punkten in einem Bock L gelagerten Spindel 5 und zwei Antriebrädern Rr; letztere sind auf der Spindel zwischen den Lagern angeordnet und dadurch gegen Verschiebung in Richtung der Spindelachse gesichert; das eine ist mit rechtem, das andere mit linkem Muttergewinde ausgerüstet, und durch Eingriff mit dem entsprechenden Gewinde der Spindel wird diese beeinflufst.The device consists of a spindle 5 with right and left threads of the same pitch, mounted at two points in a bracket L , and two drive wheels Rr; the latter are arranged on the spindle between the bearings and thereby secured against displacement in the direction of the spindle axis; one is equipped with a right, the other with a left nut thread, and this is influenced by engagement with the corresponding thread of the spindle.

Mit der Spindel ist der Körper, dem die fragliche Bewegung ertheilt werden soll, in fester Verbindung zu denken.With the spindle is the body to which the movement in question is to be imparted solid connection to think.

Für die Bewegungsübertragung zwischen den Antriebrä'dern und der Spindel gelten folgende Sätze:The following apply to the transmission of motion between the drive wheels and the spindle the following sentences:

ι. Wenn beide Räder mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in gleicher Richtung gedreht werden, so dreht sich die Spindel ebenfalls mit derselben Geschwindigkeit' in derselben Richtung, ohne sich zu verschieben.ι. When both wheels are at the same angular speed are rotated in the same direction, the spindle also rotates at the same speed in the same direction Direction without shifting.

2. Wenn die Räder mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, so dreht sich die Spindel nicht, sondern verschiebt sich in Richtung ihrer Achse; wechseln die Räder ihre Drehrichtung, so verschiebt sich die Spindel nach entgegengesetzter Seite.2. When the wheels are at the same angular speed in opposite directions are rotated, the spindle does not rotate, but shifts in the direction of it Axis; If the wheels change their direction of rotation, the spindle moves in the opposite direction Page.

Die Gültigkeit dieser Sätze ergiebt sich aus folgender Betrachtung.The validity of these propositions can be seen from the following consideration.

Es werde die Spindel festgelegt und nach Entfernung des Rades R das Rad r in Richtung des Uhrzeigers, von A aus gesehen, gedreht; dasselbe wird sich mit vorschreitender Drehung zugleich nach links verschieben. Ebenso wird sich das Rad R unter gleichen Umständen bei derselben Drehrichtung nach rechts verschieben. Sind nun aber beide Räder vorhanden, so hindern sich dieselben gegenseitig an jeder Verschiebung und stellen, indem sie sich gegen einander pressen, eine feste Kuppelung zwischen sich und der Spindel her, so dafs letztere an der Drehung theilnimmt. The spindle is set and, after removing the wheel R, the wheel r is rotated in the clockwise direction, as seen from A; the same will shift to the left with advancing rotation. Likewise, under the same circumstances, the wheel R will shift to the right with the same direction of rotation. If, however, both wheels are present, they prevent each other from any displacement and, by pressing against each other, establish a firm coupling between them and the spindle, so that the latter takes part in the rotation.

Drehen sich beide Räder in der Richtung des Uhrzeigers, von B aus gesehen, so tritt der ungünstigere Fall ein, dafs die Räder aus einander und gegen die Lager geprefst werden, ein Uebelstand, welcher durch eine unmittelbare bewegliche Verbindung zwischen den Rädern mit Leichtigkeit gehoben werden kann.If both wheels turn in the clockwise direction, seen from B , the less favorable case occurs, that the wheels are pressed apart and against the bearings, an inconvenience which can easily be overcome by a direct movable connection between the wheels can.

Dreht r sich in der zuerst und R in der zuletzt angedeuteten Richtung, so werden augenscheinlich beide Räder nach links geprefst und demnach die Spindel nach rechts verschoben. If r rotates in the direction indicated first and R in the last indicated direction, then both wheels are apparently pressed to the left and accordingly the spindle is shifted to the right.

Eine leichte Ueberlegung zeigt, dafs in beiden betrachteten· Fällen, gleiche Winkelgeschwindigkeit der Räder vorausgesetzt, die DrehungA slight consideration shows that in both cases considered, the same angular velocity of the wheels assuming the rotation

bezw. Verschiebung der Spindel eine durchaus zwangsweise ist und im ersteren Falle eine Verschiebung, im anderen Falle eine Drehung der Spindel durch untergeordnete Kräfte nicht bewirkt werden kann.respectively Displacement of the spindle is absolutely compulsory and in the former case one Displacement, otherwise rotation of the spindle by subordinate forces is not can be effected.

Die oben unter i. und 2. angegebenen Eigenschaften der beschriebenen Vorrichtung haben nur für ganz vereinzelte Fälle praktischen Werth; wichtiger ist das Verhalten der Spindel bei ungleicher Winkelgeschwindigkeit der Räder.The above under i. and 2. specified properties of the device described have practical value only in very isolated cases; the behavior of the spindle is more important if the angular speed of the wheels is unequal.

Dieses Verhalten läfst sich aus den gegebenen Sätzen ableiten, wenn man bei Voreilung eines Rades die Gesammtbewegung aus einer gleich- und einer entgegengesetzt gerichteten Drehung zusammengesetzt auffafst.This behavior can be derived from the given sentences, if one leads one The wheel is the total movement of one rotation in the same direction and one in the opposite direction composed.

Dreht sich beispielsweise das eine Rad in der Zeiteinheit um den Winkel a, das andere um den Winkel a + 3 in gleicher Richtung, so ergiebt sich dieselbe Voreilung β, wennIf, for example, one wheel rotates in the unit of time by the angle a, the other by the angle a + 3 in the same direction, then the same lead β results if

man beide Räder um den Winkel a + mityou both wheels by the angle a + with

gleicher Geschwindigkeit in gleicher Richtung und alsdann um den AVinkel β I — für jedes Rad Isame speed in the same direction and then by the A angle β I - for each wheel I.

mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung dreht; es wird demnach die Spindel in diesem Falle neben einer Drehungrotates at the same speed in the opposite direction; it will therefore be the Spindle in this case in addition to a rotation

von α -j Graden eine dem Winkel -— ent-of α -j degrees one corresponds to the angle -—

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sprechende Verschiebung erleiden.suffering speaking shift.

Mit der Voreilung zugleich wächst die Verschiebung, sie verschwindet und nimmt entgegengesetzte Richtung an, wenn die Voreilung aufhört und auf das andere Rad übergeht.With the advance at the same time, the shift grows, it disappears and takes on the opposite Direction when the lead ceases and passes to the other wheel.

Die Drehung der Spindel entspricht immer der gemeinsamen Richtung der Räder. Das Verhalten der Spindel bei gleicher Drehrichtung, aber verschiedener Geschwindigkeit der Räder läfst sich durch folgenden dritten Satz kennzeichnen:The rotation of the spindle always corresponds the common direction of the wheels. The behavior of the spindle with the same direction of rotation, but different speeds of the wheels can be found in the following third proposition mark:

3. Bei gleichgerichteter Drehung der Räder mit Voreilung des einen erleidet die Spindel eine Drehung gleich der des langsameren Rades, vermehrt um die halbe Voreilung des anderen, und eine Verschiebung, welche der Voreilung proportional ist.3. If the wheels turn in the same direction with one leading, the spindle suffers a rotation equal to that of the slower wheel, increased by half the advance of the others, and a shift which is proportional to the advance.

Dieser Satz geht in den folgenden vierten über, wenn bei entgegengesetzter Drehrichtung dem einen Rade eine überlegene Geschwindigkeit ertheilt wird:This sentence continues into the fourth that follows, if in the opposite direction of rotation one wheel is given a superior speed:

4. Bei entgegengesetzt gerichteter Drehung der Räder mit Voreilung des einen erleidet die Spindel eine Verschiebung proportional der Summe aus der Drehung des langsameren Rades und der halben Voreilung des anderen und eine Drehung in Richtung und gleich der halben Voreilung.4. If the wheels turn in the opposite direction with one in advance, the one suffers Spindle a displacement proportional to the sum of the rotation of the slower one Wheel and half the lead of the other and a turn in the direction and equal to that half lead.

Aus den beiden letzten Sätzen ergiebt sich, dafs bei entgegengesetzter Drehrichtung der Räder der wesentliche Theil der denselben mitgetheilten Bewegung in axiale Verschiebung, bei gleichgerichter Drehung dagegen wieder in Drehung der Spindel umgesetzt wird.From the last two sentences it can be seen that with the opposite direction of rotation the Wheels the essential part of the motion communicated by them in axial displacement, on the other hand, if the rotation is in the same direction, the spindle is converted back into rotation.

Naturgemäfs läfst die beschriebene Vorrichtung in ihrer allgemeinen Anordnung eine Reihe von Aenderungen zu. Es könnte z. B. zwischen den beiden Rädern noch ein drittes Lager angeordnet werden; es könnte der zu bewegende Körper zwischen zwei · in derselben Achse liegende, selbsttätig gelagerte Spindeln eingespannt werden, von denen die eine nur Rechts-, die andere nur Linksgewinde und jede demnach auch nur ein gegen seitliche Verschiebung' gesichertes Antriebrad mit entsprechendem Muttergewinde erhalten müfste.Naturally, the described device runs in its general arrangement Number of changes to. It could e.g. B. a third between the two wheels Bearings are arranged; it could be the body to be moved between two · in the same Axis lying, automatically mounted spindles are clamped, of which only one Right-hand thread, the other only left-hand thread and each therefore only one against lateral displacement ' Secure drive wheel with corresponding nut thread would have to get.

Auch könnte die Ganghöhe der Gewinde verschieden gemacht werden, "wobei allerdings die angeführten Bewegungsgesetze eine entsprechende Aenderung erfahren würden.The pitch of the thread could also be made different, "however the cited laws of motion would experience a corresponding change.

Für eine etwa beabsichtigte Uebertragung einer zusammengesetzten oder einfachen Bewegung von der Spindel auf die beiden Räder würden die mehrerwähnten Gesetze " genaue Geltung behalten; es ist jedoch auch noch eine andere, weniger naheliegende Umkehrung möglich, welche auch ihrerseits wieder eine Ausnutzung auf zweifache Weise zuläfst.For any intended transmission of a compound or simple movement from the spindle to the two wheels the several laws mentioned would "retain their exact application; however, it still is another, less obvious reversal is possible, which in turn is another Allowing exploitation in two ways.

Man denke sich die beiden Muttergewinde durch geeignete Führungen an jeder Drehung gehindert und die Lager L so weit aus einander gerückt, dafs den Muttern innerhalb derselben ein dem Bedürfnifs entsprechender Spielraum zur Verschiebung übrig bleibt; alsdann ist bei gleichgerichteter, gleich schneller Verschiebung der Muttern die Spindel mit den. Muttern fest verbunden und die Spindel nimmt, ohne sich zu drehen, an der Verschiebung Theil. Bei entgegengesetzter, gleich schneller Verschiebung der Muttern erfährt die Spindel eine einfache Drehung und bei Verschiebung mit ungleicher Geschwindigkeit eine aus Drehung und Verschiebung zusammengesetzte Bewegung.Imagine that the two nut threads are prevented from turning by suitable guides and the bearings L are moved so far apart that the nuts remain within them within the same scope for displacement as required; then, with the nuts shifting in the same direction and at the same speed, the spindle with the. The nuts are firmly connected and the spindle takes part in the displacement without turning. When the nuts are displaced at the same speed in the opposite direction, the spindle experiences a simple rotation and when the nuts are displaced at unequal speed, a movement composed of rotation and displacement.

Der Unterschied zwischen der zuletzt behandelten Anordnung vor der in der Zeichnung dargestellten besteht demnach nur darin, dafs in dem einen Falle die Muttern an seitlicher Verschiebung gehindert, nur durch Drehung auf die Spindel wirken, während im anderen Falle die Drehung der Muttern ausgeschlossen und nur deren Verschiebung zur Geltung kommt.The difference between the arrangement last discussed before the one in the drawing shown consists only in the fact that in one case the nuts on the side Displacement prevented, only act on the spindle by turning while im other case, the rotation of the nuts is excluded and only their displacement for Comes into play.

Naturgemäfs können bei der letzteren Anordnung die besonderen Lager der Spindel in Fortfall kommen, sobald die Führungen aufser der Verschiebung in axialer Richtung den Muttern eine weitere Bewegung nicht gestatten.Naturally, in the latter arrangement, the special bearings of the spindle in Elimination come as soon as the guides except for the displacement in the axial direction Do not allow nuts to move any further.

Claims

Patent Claim:

Device for achieving simultaneous rotary and longitudinal movement of a spindle by means of which in the same or opposite sense at different angular velocities the rotational movement of two nuts that cannot be moved in the axial direction using crossing, right and left going threads on the spindle right aisle of one mother and left aisle of the other.

For this I sheet of drawings.