DE8001740U1 - Rollreibgetriebe zum umwandeln einer drehbewegung in eine laengsbewegung und umgekehrt - Google Patents

Description

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Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung und umgekehrt

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung und umgekehrt mit einer rotierenden Welle und mindestens drei, in je einem Außenring um seine Drehachse drehbeweglich gelagerten, unter einem Schwenkwinkel zur Welle gehaltenen Reibringen, deren Innenringflachen unter Einwirkung Von die Außenringe gegen die Welle anstellenden, in einem Gehäuse eingebauten Anstellelementen an jeweils einer Berührungsstelle unter dem Schwenkwinkel auf der Welle abrollen, wobei die Schwenkachsen der Reibringe quer zur Wellenachse verlaufen und in einer gemeinsamen Ebene liegen und die Reibringe zum Erzielen eines gegenseitigen Kräftegleichgewichts zwischen Welle und Gehäuse zumindest zum Teil gegenseitig gegen die Welle angedrückt sind.

Reibrollgetriebe der genannten Art werden im Maschinenbau vielfach verwendet, so zum Beispiel in Stellgetrieben und in Tränspörteinfichtungen, und zwar meistens dann, Wenn die Welle oder das die Welle umgebende Gehäuse rotiert und mit dieser Rotation eine Längsbewegung des Gehäuses bzw. der Welle erzielt werden soll.

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im allgemeinen muß jedes Reibrollgetriebe der genannten Art mindestens drei gegen die Welle angedrückte bzw* vor" gespannte Reibringe aufweisen/ damit ein Kräftegleichgewicht zwischen Welle und Gehäuse hergestellt werden kann* Bei Reibrollgetreiben mit drei Reibringen werden also zwei Reibringe in ein und derselben Richtung gegen die Welle angedrückt, während der dritte, normalerweise zwischen diesen beiden Reibringen angeordnete Reibring, in ent^ gegengesetzter Richtung gegen die Welle gedrückt wird.

Bei einem bekannten Reibrollgetriebe ist jeder Außenring, welcher den betreffenden Reibring um seine Ringachse dreh-Deweglich hält, in einem Gehäuse gehalten, das Gehäuse ist seinerseits entlang seiner Unterstützungsfläche quer zur Welle verlagerbar angeordnet (DE-OS 27 36 386) . Federn drücken das Gehäuse mit seinem Außenring gegen die Welle, so daß jeder Reibring unter elastischer Vorspannung mit der Welle in Berührung kommt. Dieses bekannte Reibrollgetriebe setzt sich aus einer Vielzahl von Bauelementen eusammen. Die Bauelemente weisen überdies eine komplizierte, schwer zu bearbeitende Form auf. Das bekannte Reibrollgetriebe läßt sich deshalb nicht immer in der für seine Funktion notwendigen Genauigkeit herstellen, es ist auch mit seinen zahlreichen Bauelementen schwierig zusammenzubauen.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung und umgekehrt der genannten Art zu schaffen, welche wenige, sowie wirtschaftlich herstellbare Bauelemente aufweist und welches einfach zu einem vollständigen Reibrollgetriebe zusammengebaut werden kann.

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Mit der" Anordnung riädh def Erfindung wird effeiöht, daß iämtÜöhe Bauelemente des Reibföligetfiebeä <- Gehäuse/ Anstelle]ement/ Außenringe UiId Reibfinge - dUräh Ablängen von einem Stangenmaterial wirtsdhaftlich hergestellt werden können* Insbesondere lassen sich Gehäuse Und Einsatz-^ stücke von einem zum Beispiel im StfanggießVerfahfen hefgestellten Stangehmaterial aus Aluminium mit hohef Genauigkeit feftigen, wobei sich in vielen Fällen eine zusätzliche Bearbeitung erübrigt. Das Reibföllbgetriebe weist hur wenige Bauelemente auf Und kann einfach gehandhabt und mühelos zusammengebaut werden»

Das erfindungsgemäße Reibrollgetriebe ist vor allem für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen die Geschwindigkeit der Längsbewegung des Gehäuses bzw. der Welle durch Korrigieren des Schwenkwinkels der Reibringe oder durch Ändarn der Rotationsgeschwindigkeit einzustellen ist.

Vorteilhafte V7eiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gehäuse eines Reibrollgetriebes,

Pig. 2 einen Qüefschrixtt entlang der Linie ΪΙ-ΙΙ durch . das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse mit eingebautem Einsatzstück, Außenring, Reibring und Welle,

Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht eines abgeänderten Reibrollgetriebes -,

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Fig. 4 eine perspektivische Endansicht des in Fig.
3 dargestellten Reibrollgetriebes,

Fig. S eine schematische Darstellung eines weiteren
abgeänderten Reirollbgetriebes und

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines abgeänder- f ten Reibrollgetriebes mit schwenkbaren Gehäu- |:

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I In Fig. 1 ist das Gehäuse 1 eines Reibrollgetriabes dar- !

gestellt, welches massiv ausgebildet und mit einer durch- \

gehenden Längsbohrung 2 versehen ist. Nicht gezeichnet in |

Fig. 1 ist die Welle 8 des Reibroll-getriebes, welche eine j

zylindrische Mantelfläche aufweist und durch diese Längs- f

bohrung 2 hindurchgesteckt wird. Das Gehäuse 1 ist zusam- J

men mit den in diesem eingebauten Bauelementen (in Fig. 1 f

ϊ nicht gezeigt) entlang der Welle 8 verlagerbar. ^

Im Gehäuse 1 sind die quergerichteten, durch das Gehäuse f

1 hindurchgehenden öffnungen 3,4,5 und 6 eingeformt, die I

in parallel zur Welle und quer zu den öffnungen liegenden ^l

Ebenen einen konstanten Querschnitt aufweisen. |

Wie in Fig. 2 zu sehen, sitzt in jeder öffnung 3,4,5,6 \ je ein Außenring 10a eines normalen Walzlagers 9, dessen
Innenring als Reibring 10 dient. Der Reibring 10 ist über

kugelige Wälzkörper drehbeweglich im Außenring 10a des |

Wälzlagers 9 gelagert. Der Durchmesser der Bohrungsfläche |

des Reibringes 10 ist größer als der Durchmesser der WeI I

Ie 8. Dadurch kann dieser Reibring 10 in einer senkrecht f

zur Achse der Welle 8 verlaufenden Schwenkachse geschwenkt j

werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sitzt jedes f

Wälzlager 9 unter eifiem bestimmten öchwenkwinkel in seiner u öffnung 3/4,5/6 im Gehäuse. Der Querschnitt jeder öffnung

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3,4,5,6 ist dem Querprofil des Außenringes 10a des Wälzlagers 9 formschlüssig angepaßt. Dieses Wälzlager 9 kann somit unter Beibehaltung seiner Schwenkstellung in seiner öffnung 3,4,5,6 gegen die Welle 8 verschoben and angestellt werden. Dabei ist das gegen den Außenring IGa drückende Anstellelement durch das ebenfalls in der öffnung 3,4,5,6 gleitend geführte Einsatzstück 11 gebildet.

Das Gehäuse 1 hat im vorliegenden Fall eine zur Welle 8 koaxial verlaufende, zylindrische Mantelfläche, die von einer elastischen geschlitzten Hülse 7 aus Federstahl umfaßt wird. Diese Hülse 7 drückt jedes Einsatzstück 11, welches in seiner öffnung 3,4,5,6 hin und her verschieblich gehalten ist, radial nach innen gegen den Außenring 10a. Auf diese Weise wird der im Außenring 10a gelagerte Reibring 10 unter einem bestimmten Schwenkwinkel mit Vorspannung gegen die Welle 8 angestellt und die Bohrungsfläche des Reibringes 10 kommt mit der Welle 8 an jeweils einer Berührungsstelle in Reibschluß.

Wenn die Hülse 7, welche die Einsatzstücke 11 radial nach innen drückt, ausgebaut ist, ragt jedes Einsatzstück 11 etwas über die zylindrische Mantelfläche des Gehäuses 1 hervor.

Wie in Fig. 1 deutlich zu sehen, haben die Öffnungen 3,4,5 und 6 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die öffnungen 3 und 6 sind mit einem bestimmten Schwenkwinkel um eine senkrecht zur Wellenachse verlaufende Schwenkachse in ein und derselben Richtung geschwenkt angeordnet. Die Schwenkachsen der Reibringe 10 liegen dabei in einer gemeinsamen senkrecht auf der Achse der Welle 8 stehenden Ebene. Durch die elaö-bische gesehlitzts Hülse 7 weuden die

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in den öffnungen 3 und 6 eingebauten Außenringe 10a der Wälzlager 9 über jeweils ein als Anstellelement dienendes Einsatzstück 11 in ein und derselben Richtung gegen die Welle 8 angestellt. Die öffnungen 4 und 5 sind entgegengesetzt geschwenkt zur Achse der Welle 8 angeordnet. Die-in diesen öffnungen 4,5 querverschieblich eingebauten Wälzlager 9 werden durch die elastische geschlitzte Hülse 7 über die Einsatzstücke 11 in entgegensetzter Richtung gegen die Welle 8 angestellt. Auf diese Weise ist zwischen den Reibringen 10 im Gehäuse 1 und der Welle 8 ein Gleichgewicht der Andrückkräfte bzw. Vorspannkräfte hergestellt.

Im Betrieb kann zum Beispiel die Welle 8 rotieren, so daß das Gehäuse 1 über die auf der Welle S abrollenden Bohrungsflächen der Reibringe.10 axial verlagert wird, wenn dieses am Mitrotieren gehindert ist. In anderen Fällen kann das Gehäuse 1 rotiert werden, wobei dann die nicht rotierende Welle 8 in Längsrichtung durch das Gehäuse 1 hindurchbewegt wird. Schließlich ist es auch möglich wahlweise das Gehäuse 1 oder die Welle 8 in Längsrichtung zu bewegen, indem das eine Mal die Welle 8 und das andere Mal das Gehäuse 1 zum Rotieren gebracht wird.

In Fig. 3 und 4 ist ein abgeändertes Reibrollgetriebe dargestellt, bei dem die Welle 12 von dem Gehäuse 13 umgeben ist. Drei quergerichtete, durch das Gehäuse 13 hindurchgehende öffnungen sind in Fig. 3 mit gestrichelten Linien angedeutet. Diese haben wieder einen konstanten, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, der wie bei dem im vorher beschriebenen, in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dem Querprofil des Außenringes (nicht gezeigt) formschlüssig angepaßt ist.

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ί Die Längsseiten des Gehäuses 13 sind durch die Gehäuse-

:: deckel 14,15 abgedeckt. Die Gehäusedeckel 14,15 schließen

^J: die Öffnungen des Gehäuses 13 und drücken die in diesen

^>fl Öffnungen unter einem bestimmten Schwenkwinkel gehaltenen Außenringe (nicht gezeigt) radial nach innen, so daß I

f deren Reibringe (nicht gezeigt) gegen die Welle 12 gedrückt werden und mit dieser in Reibberührung kommen. Die Gehäusedeckel 14,15 sind durch Schrauben oder dergl. am J Gehäuse 13 befestigt.

Das Gehäuse 13 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, der in parallel zur Welle 12 und quer zu den Öffnungen des Gehäuses 13 liegenden Ebe.nen konstant ist, das heißt, die Form dieses Querschnittes mit seinen Öffnungen ist in Ebenen, die parallel zur Zeichenebene in Fig. 3 verlaufen, deckungsgleich. Derartige Gehäuse lassen sich also vom entsprechend profiliertem Stangenmaterial fertigen, wobei das Stangenmaterial auf wirtschaftliche Art und Weise im Extruderverfahren oder Stranggießverfahren zum Beispiel aus AIuminium hergestellt sein kann. Zum Herstellen der Öffnungen brauchen also keine weiteren spanabhebenden Bearbeitungen mit besonderen Werkzeugen vorgesehen zu werden. Durch einraches Ablängen vom Stangenmaterial kann der Rohling des Gehäuses 13 mit der vorgeschriebenen Breite und den eingearbeiteten Öffnungen gefertigt werden. Zum Herstellen des fertigen Gehäuses muß dann nur noch die Längsbohrung zur Aufnahme der Welle 12 in den Rohling gebohrt werden.

In Fig. 5 ist ein weiteres abgeänderteb Reibrollgetriebe schematisch dargestellt, welches drei einzelne Gehäuse 16, 17,18 mit jeweils einer quergerichteten, hindurchgehenden Öffnung aufweist. In jeder Öffnung sitzt wiederum der Außenring eines Reibringes (nicht gezeigt) und ist verschieblich in der Öffnung gehalten. Die Öffnung besitzt einen konstanten, dem Queiprofil dos Außenringes formschlüssig angepaßten

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QUefsöhnitti Die einzelnen Gehäuse 16,17,18 sind durch Axiaiböiaen öder dergleichen, dUiföh Kleben ödeif düich Schweißen fest miteinander verbunden/ Sie können aber atidh durch einen Rahmen (niöht geneigt) zusammengehalten sein« Iiii übrigen lassen sich die einzelnen Gehäuse 16/17,18 ähnlich wie das oben beschriebene, in den Fig* 3 und 4 dargestellte Gehäuse 13 ausgehend von profilier- | tem, durchbohrtem Stangenmaterial wirtschaftlich fertigen.

In Fig. 6 ist ein Weiteres abgeändertes Reibrollgetriebe schematisch gezeigt, bei welchem drei einzelne Gehäuse 19, 20,21 vorhanden sind. In jedem Gehäuse 19,20,21 ist eine quergerichtete, durch das Gehäuse hindurchgehende öffnung 22,23,24 mit konstantem Querschnitt eingeformt. In jeder öffnung 22,23,24 sitzt ein Außenring (nicht gezeigt) mit einem Querprofil, das dem Querschnitt der öffnung 22,23, 24 formschlüssig angepaßt ist* Jeder Außenring wird durch ein geeignetes Anstellelement (nicht gezeigt) mit seinem Reibring (nicht gezeigt) radial nach innen geschoben und gegen die Welle 25 des Reibrollgetriebes angestellt. Im übrigen ist jedes Gehäuse 19,20,21 hier in an sich bekannter Weise (DE-OS 27 36 386) um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet, welche rechtwinkelig auf der Achse der Welle 25 steht. Die drei Schwenkachsen der Gehäuse 19,20,21 liegen übrigens in einer gemeinsamen Ebene. Durch Zahnradsegmente 26,27,28 sind die Gehäuse 19,20, 21 miteinander verbunden und können gemeinsam um ihre Schwenkachsen geschwenkt werden. Somit kann im vorliegenden Fall der Schwenkwinkel der Reibringe geändert und eingestellt werden.

Im Rahmen der Erfindung können die oben beschriebenen Aus- |

führungsbeispiele abgeändert werden. So braucht die Mantel- |

fläche des Gehäuses nicht zylindrisch ausgebildet zu sein, |

sondern sie kann jede beliebige andere Form aufweisen. - j

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Die Reibringe, welche fflit ihfef BöhiiUn§s fläche die Welle berühren,- brauchen nicht älä Teil eines Wälzlagers
ausgebildet zu sein, sie können als Teil eines Gleitlagers Um ihre Ringachse drehbeweglich im Außenring gehalten sein.

Die das Gehäuse umgebende Hülse - siehe Fig* 2 - braucht
nicht federelastisch zu sein, sie kann steif und unnachgiebig sein, wenn die als Änstellelement dienenden Einsatzstücke 11 genügend elastisch nachgiebig sind* Dementsprechend können die Einsatzstücke aus einem elastisch
kompressiblen Werkstoff hergestellt sein, so daß sich diese beim Andrücken gegen den Außenring 10a in ihrer Form
den umgebenden Bauelementen anpassen.

Um die in den Außenringen gelagerten Reibringe mit Vorspannung gegen die Welle anzudrücken, können die Gehäusedeckel 14 und 15 des in Fig. 3 und 4 dargestellten Reibrollgetriebes in ähnlicher Weise wie die die Außenringe berührenden
Anstellelemente aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff hergestellt sein.

Das Reibrollgetriebe kann mehrere Gehäuse mit jeweils weniger als drei öffnungen aufweisen. Jedes einzelne Gehäuse
mit einer oder mit zwei öffnungen kann mit ein das Anstellelement vorspannenden, das Gehäuse vollständig abdeckenden Gehäusedeckel versehen sein. Dies ist zum Beispiel bei dem in Fig.- 6 angedeuteten Reibrollgetriebe mit schwenkbaren
einzelnen Gehäusen ratsam.

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Claims (8)

• ■ i · · t nrfp · SKPKUGELLAGERFABRIKBIfGMBH n* 'Schweinfurt, 17.01.80 SE 79 006 DE TPA.vh.tr Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung und umgekehrt ■ '' - anspräche

1. Reibrollgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung unc umgekehrt, mit einer rotierenden VielIe und mindestens drei, in je einem Außenring um seine Ringachse drehbeweglich gelagerten, unter einem Schwenkwinkel zur Welle, gehaltenen Reibringen, deren Bohrungsfläche unter Einwirkung von die Außenringe gegen die Welle anstellenden, in einem Cehäuse eingebauten Anstellelementen an jeweils einer Berührungsstelle unter dem Schwenkwinkel auf der Welle abrollt, wobei die Schwenkachsen der Reibringe quer zur Wellenachse verlaufen und in einer gemeinsamen Ebene liegen und die. Reibringe zum Erzielen eines gegenseitigen Kräftegleichgewichts zwischen Welle und Gehäuse zumindest zum Teil gegenseitig gegen die Welle angedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Außenring (10a) in einer quergerichteten, durch das Gehäuse (1,13,16,17, 18/19,20,21) hindurchgehenden öffnung (3,4,5,6/22,23,

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24) mit einem konstanten, dem Querprofil des Außen

ringes (10a) formschlüssig angepaßten Querschnitt verschieblich gehalten und das Anstellelement (11,

) 14,15) am Außenring angreifend, diesen, mit seinem

Reibring (10) radial nach innen gegen die Welle (8,

12,25) drückend angeordnet ist.

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2. Reibrollgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß sämtliche öffnungen (3,4,5-6) in ei-

L nem einzigen Gehäuse (1,13) eingearbeitet uind.

3. Reibrollgetrxebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mehrere Gehäuse (16,17,18,19, 20,21) mit jeweils weniger als drei öffnungen (22, 23, 24) aufweist.

4. Reibrollgetrxebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse (19,20,21) um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist.

5. Reibrollgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13,16,17, 18) in parallel zur Welle (12) und quer zur öffnung liegenden Ebenen einen konstanten Querschnitt aufweist.

6. Reibrollgetrxebe nach einem der vorhergehenden Ansprü-* ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine zur Welle (8) koaxial verlaufende zylindrische Mantelfläche aufweist.

7. Reibrollgetriebe nach einem dar vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anstellelement durch ein in der öffnung (3,4,5,6) angeordnetes/ am Außenring (10a) angreifendes Einsatzstück (11) gebildet ist.

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8. Reibfoiigetriebe nadh Anspruch 6 und 7, dadüröh gekennzeiöhnet, daß nedeö Einsatz!sttiök (ii) in seiner öffnung (3,4,5/6) Veifsähiebiich äri^eöifd« net ist und am Umfang des Gehäuses (i) eine/ jedes Einsätzstück (il) in seine Öffnung radial nach innen mit Vorspannung hineiridrückende elastische Hülse (7) vorhanden ist*

9* Reibrol igetriebe nach einem der vorheifgehenderi An-¹ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anstellelement (11,14,15) aus einem elastisch kompressiblen Werkstoff hergestellt ist*

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