DE805831C - Schraubengetriebe - Google Patents

Schraubengetriebe

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Publication number
DE805831C
DE805831C DEP39A DEP0000039A DE805831C DE 805831 C DE805831 C DE 805831C DE P39 A DEP39 A DE P39A DE P0000039 A DEP0000039 A DE P0000039A DE 805831 C DE805831 C DE 805831C
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DE
Germany
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screw
balls
row
nut
thread
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Expired
Application number
DEP39A
Other languages
English (en)
Inventor
Guenter Schulz
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Publication of DE805831C publication Critical patent/DE805831C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Schraubengetriebe Die Erfindung bezieht sich auf Schraubengetriebe für Kraftübertragucig durch rollende Reibung. Es ist bekannt, bei derartigen Schraubengetrieben die Windungen der Schraube mit einer Reihe von Kugeln anzufüllen und die Last auf die Schnecke durch rollende Reibung zu übertragen. Die Kugelreibe in den Gewindegängen der ein-oder mehrgängigen Schraube @cird dabei in gleicher Richtung rollend weiterbewegt. Am Ende des Gewindeganges Ni erden die dort anlangenden Kugeln beispielsweise in ein weiteres, gegenläufiges Gewinde geführt, das innerhalb, gegebenenfalls auch außerhalb des eigentlichen Arbeitsgelindesausschließlich zur Riickführung der Kugeln dient und am Anfang und am Ende in das Arbeitsgewinde mündet. Die Kugeln bilden also eine endlose Reihe und werden nach Durchlaufen des Arbeitsge\\-iii(les in (lern zweiten Gewinde wieder an den Ausgangspunkt zurückgeführt. Durch die Kotwendigkeit eines zweiten Rückführungsgewindes wird zwangsläufig der Aufbau von Schraubengetrieben bekannter Art verhältnismäßig kompliziert, und darüber hinaus werden, wenn beispielsweise das Rückführungsgewinde innerhalb des Arheitsge-,vindes angeordnet ist, die Schnecken im Querschnitt geschwächt und müssen zwangsläufig größer gehalten werden. Weiterhin ist es eine Eigenart von Schraubengetrieben bekannter -Art, daß nur die Schraube Träger der Kugelreihe sein kann. Das Anwendungsgebiet solcher Konstruktionen ist daher verhältnismäßig beschränkt, und es lassen sich Getriebe für große Belastungen verhältnismäßig schwierig herstellen. Andere bekannte Ausführungen, bei denen die -Mittel zur rollenden Reibung an der Schnecke angeordnet sind, ebenso wie Käfigsysteme, liegen von der Erfindung noch weiter ab.
  • Die Erfindung benutzt die Anordnung einer bekannten endlosen Kugelreihe, deren Arbeitsteil unter dem Einfluß der Belastung in dem Gewindegang oder den Gewindegängen der Schraube in gleicher Richtung weiterbewegt wird und an die sich der unbelastete Teil der Kugelreihe, der die Rückführung darstellt, anschließt.
  • Das Wesen der Erfindung besteht darin, eine Schrauben- und Mutternanordnung zu schaffen, die vorzugsweise mit einem Flachgewinde ausgestattet ist, so daß innerhalb jedes Einzelgewindes zwischen Schraube und Mutter zwei gleichartige Lagerflanken ausgebildet werden, von denen bei Belastung der Schraube bzw. der Mutter eine Flanke die belastete ist, so daß die zwischen dieser Schraubenflanke und der entsprechenden Mutternflanke angeordnete Kugelreihe die Arbeitsreihe bildet. Zwischen der anderen Flanke desselben Gewindeganges und der entsprechenden Mutternflanke ist ein so großer Abstand vorgesehen, daß eine Kugel oder Kugeln der gleichen Art darin Platz finden, ohne belastet zu werden. Es liegen also nach der Erfindung beiderseits der Flanken jedes Gewindeganges an der Schraube Kugelreihen, die beiderseits von zwei Stegen des Mutterngewindes umfaßt werden. Am Ende der Arbeitsreihe ist nun nach der Erfindung eine Rückführung in Form eines Ablenkers angeordnet, der jede einzelne am Gewindeende anlangende Kugel zwangsläufig in das Gewinde umlenkt, das in dem gleichen Gang zwischen der Gegenflanke des Gewindes und der entsprechenden Flanke des Mutterngewindes gebildet wird.
  • Nach der Erfindung ist also kein besonderes Gewinde, welches nur der Überführung dient, vorgesehen. Vielmehr wird durch Veränderung der natürlichen baulichen Eigenschaften von Schraubengetrieben mit Flachgewinde und deren Verhalten bei Belastung eine Rückführung längs der jeweils unbelasteten Gewindeflanken erreicht. Die Erfindung ist also eine Schraube bzw.. Mutter, deren Gänge mit belasteten Kugeln angefüllt sind, die eine Kraft durch rollende Reibung übertragen und die mit rückgeführten unbelasteten Kugeln eine endlose Reihe bilden, derart, daß die belastete Kugelreihe auf derselben Flanke aller Gewindegänge gelagert ist, die andere dieser Gewindegänge mit den benachbarten Enden der unbelasteten Gegenflanken der Schraubengänge so verbunden sind, daß jede am belasteten Flankenende anlangende Kugel durch die nachfolgenden Kugeln in die unbelastete Kugelreihe der Gegenflanke bewegt wird. Diese Überführung der Kugeln aus der belasteten Reihe in die unbelastete wird durch ein Formstück, den Ablenker, vorgenommen. Die Erfindung verzichtet auf alle bisher vorgeschlagenen Sonderbauarten und geht vielmehr zur üblichen Bauart von Kraftschrauben mit Flachgewinde zurück.
  • Durch entsprechend gewählte Steigung, die im Verhältnis zur Breite des Steges sehr groß ist, gelingt es, beiderseits des Steges Kugelreihen einzubringen, und es wird die besonders einfache Lösung der gestellten Aufgabe erreicht, die Rückführung der Kugelreihe zum Ausgangspunkt des oder der Arbeitsgewinde ohne zusätzliche Bauteile in einfachster und mechanisch kräftigster Ausführung darzustellen.
  • Bezüglich der Ausbildung von Schraube und Mutter sind nach der Erfindung keinerlei Beschränkungen gegeben, solange jeder Gewindegang zwei gleichwertige Flanken, die zur Übertragung der Belastung durch rollende Reibung geeignet sind, enthält. Die Größe der Kugeln ist ebenso wie die Größe von Schraube und Mutter von der zu übertragenden Kraft abhängig und kann in weitesten Grenzen variiert werden. Es ist nicht erforderlich, daß alle Kugeln gleich groß sind. Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, in regelmäßigem oder auch unregelmäßigem Abstand Kugeln in geringerer Größe in die endlose Reihe einzuordnen, so daß dadurch eine käfigartige Wirkung erreicht wird.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Fig. i zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Schraubengetriebes nach der Erfindung im Schnitt; Fig.2 zeigt eine Abwicklung eines Gewindes; Fig. 3 und 4 zeigen in schematischer Darstellung zwei verschiedene Ausführungsformen von Schraubengetrieben nach der Erfindung; Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Schraubengetriebes mit geschnittener Mutter; Fig. 6 ist eine Abwicklung einer Weiterentwicklung der Erfindung; Fig. 7 verdeutlicht eine Ausführungsform in Abwicklung, bei der sich Kugeln von zwei verschiedenen' Durchmessern abwechseln.
  • Man erkennt in Fig. i eine Mutter i, in welcher eine angetriebene Schraube 2 angeordnet ist. Das Gewinde in der Mutter wird in der Hauptsache durch die entsprechend der Steigung gewundenen Stege 3 ausgebildet. Die Steigung ist derart gewählt, daß der Steg 4 der Schraube 2 mit den beiden Kugelreihen 5 und 6 zwischen den Stegen 3 und 7 der Mutter Platz findet. Darüber hinaus ist ein geringes Spiel vorgesehen, so daß bei Belastung der Schraube in Richtung des Pfeiles A die Kugelreihe 5 zwischen den Stegen 3 und 4 belastet wird, während die Kugelreihe 6 zwischen den Stegen 4 und 7 sich frei in Richtung des Gewindes bewegen kann. Bei umgekehrter Belastung in Richtung des Pfeiles B wird entsprechend die Kugelreihe 6 zwischen den Stegen 4 und 7 belastet, während die Kugelreihe 5 zwischen den Stegen 3 und 4 frei ist. Am Ende des Gewindes erkennt man den Ablenker 8, der jede am Ende der Arbeitsreihe anlangende Kugel in die unbelastete Kugelreihe unter dem Druck der nachfolgenden Arbeitskugel überführt. In Fig. 2 ist dieses Abrollen in der Abwicklung dargestellt. Man erkennt deutlich, daß die eine Kugelreihe 5 beiderseits an den Flanken von Schraube 4 und Mutter 3 anliegt und die belastete Kugelreihe bildet. Die Kugeln dieser Reihe übertragen die Kräfte von der Schraube auf die Mutter bzw. umgekehrt. Am Ende des Gewindes werden die Kugeln durch Ablenker 8 in die unbelastete Zone 6 übergeführt, bei der deutlich das Spiel zwischen Kugel und Flanke zu erkennen ist. Bei Belastung in umgekehrter Richtung würde entsprechend Kugelreihe 6 die belastete sein, während Kugelreihe 5 unbelastet zurückgeführt wird.
  • In den schematischen Darstellungen der Fig.3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. In Fig. 3 ist eine Mutter i von besonderer Länge zu erkennen, in die eine Schraube 2 teleskopartig ein- bzw. ausgeschraubt werden kann. In diesem Fall ist das Gewinde der Schraube 2 verhältnismäßig kurz gehalten und besteht nur aus einigen Gängen, während die Mutter sehr lang ist. Eine Anwendung für ein Schraubengetriebe dieser Art ist z. B. bei einem Wagenheber denkbar. Es ist zu ersehen, daß die Ablenker bei dieser Sonderform auf der Schraube liegen müssen und daß die endlose Kugelreihe auf der Schraube abrollt, durch die daran befestigten Ablenker in die unbelasteten Gänge übergeführt wird und mit der Schraube durch die lange Mutter hindurchgeschraubt wird. Bei dieser Ausführung sind gewisse Bedingungen an die Abmessung der Mutter und der Schraube gestellt. Bei der Ausführung nach Fig.4 kann das Längenverhältnis von Schraube 2 zu Mutter i beliebig sein. Die Schraube oder Spindel kann grundsätzlich jede Länge haben, und die Ablenker sind hierbei in der Mutter angeordnet, so daß diese mit den Kugeln Tiber die ganze Länge der Schraube bewegt werden kann.
  • In Fig. 5 ist im vergrößerten Maßstab ein Schraubengetriebe nach Fig. 4 dargestellt. Man erkennt die kurze geschnittene Mutter i und die lange Schraube 2. Einer der Ablenker 8 ist an einem Ende der Mutter i in gestrichelten Linien angedeutet.
  • Die in Fig.6 dargestellte Abwicklung läßt erkennen, daß es nach der Erfindung möglich ist, die endlose Kugelreihe einer Schraube und Mutter in mehrere in sich geschlossene Kreisläufe aufzuteilen, und daß hierbei die Anzahl der Ablenker entsprechend vergrößert werden muß. In der Abwicklung nach Fig. 7 ist eine Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, bei der sich Kugeln von zwei verschiedenen Durchmessern abwechseln. Die größeren Kugeln sind hierbei als Kreise, die kleineren voll dargestellt.
  • Ein Schraubengetriebe nach der Erfindung erlaubt ungemein viele praktische Anwendungen, da Durchmesser und Länge von Schraube und Mutter, Größe der Kugeln und Zahl der Ablenker in weiten Grenzen dem Verwendungszweck angepaßt werden können.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schraubengetriebe, vorzugsweise Schrauben und Muttern mit Flachgewinde zur Kraftübertragung durch rollende Reibung, deren Gewindegänge mit einer endlosen Kugelreihe angefüllt sind, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Stege (3, 4, 7) von Schraube (2) und Mutter (i) des Gewindes, daß beiderseits jedes Steges (4) der Schraube (2) je eine Kugelreihe (5 bzw. 6) zwischen den benachbarten Stegen (3, 7) der Mutter (i) Platz findet, von denen je nach Belastungsrichtung die eitle Kugelreihe die belastete und die andere die unbelastete ist, und daß innerhalb des Gewindes Ablenker (8) eingesetzt sind, die am Ende der endlosen Kugelreihe die aus der belasteten Reihe austretenden Kugeln in die unbelastete Reihe überführen und sie im gegenläufigen Sinn unter Ausnutzung eines hierfür vorgesehenen Spiels zwischen den unbelasteten Flanken der Stege an den Gewindeanfang zurückführen.
  2. 2. Schraubengetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer teleskopartigen Verschiebung zwischen Schraube und Mutter die Ablenker (8) auf der Schraube (2) angeordnet sind.
  3. 3. Schraubengetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Ablenker (8) in der Mutter (i) angeordnet sind.
  4. 4. Schraubengetriebe nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere geschlossene Kugelketten in verschiedenen Teilen eines und desselben Schraubengetriebes angeordnet sind.
DEP39A 1947-10-20 1948-10-02 Schraubengetriebe Expired DE805831C (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR805831X 1947-10-20

Publications (1)

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ID=9251528

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DEP39A Expired DE805831C (de) 1947-10-20 1948-10-02 Schraubengetriebe

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DE (1) DE805831C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1127162B (de) * 1959-02-27 1962-04-05 Erich Lueg Schnecke mit Flanken aus Waelzringkoerpern fuer Schneckengetriebe und Schraubengetriebe mit geringen UEbertragungsverlusten
DE1698329B1 (de) * 1959-07-03 1970-07-23 Licentia Gmbh Einrichtung zur Ermittlung der Lage eines angetriebenen Maschinenteils
DE1698330B1 (de) * 1961-07-01 1970-07-30 Licentia Gmbh Einrichtung zur Ermittlung der Lage eines angetriebenen Maschinenteiles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1127162B (de) * 1959-02-27 1962-04-05 Erich Lueg Schnecke mit Flanken aus Waelzringkoerpern fuer Schneckengetriebe und Schraubengetriebe mit geringen UEbertragungsverlusten
DE1698329B1 (de) * 1959-07-03 1970-07-23 Licentia Gmbh Einrichtung zur Ermittlung der Lage eines angetriebenen Maschinenteils
DE1698330B1 (de) * 1961-07-01 1970-07-30 Licentia Gmbh Einrichtung zur Ermittlung der Lage eines angetriebenen Maschinenteiles

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