DE8531110U1 - Gearbox for converting a rotary into a translatory movement - Google Patents
Gearbox for converting a rotary into a translatory movementInfo
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Description
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I I t II I t I
BeschreibungDescription
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a transmission having the features of the preamble of claim 1.
Im deutschen Gebrauchsmuster 84 15 934 ist ein Getriebe dieser Art beschrieben, hei dem aufgrund eines Verzahnungs= eingriffes der beiden Stränge sowohl Schub- als auch Zugkräfte formschlüssig übertragen werden können. Die Verbindung der pro Strang in einer Reihe hintereinander angeordneten Abschnitte soll dabei nur deren Führung und nicht der Kraftübertragung dienen. Für eine solche Verbindung sind verschiedene Beispiele angegeben; durch entsprechend benachbarte, einander überlappende Teilbereiche der Abschnitte geführte Scharnierachsen/ gelenkige Verbindungen zwischen den Abschnitten ohne eigenständige Achsen in Form sogenannter Schnapp-Scharniere oder aber auch durch Aufkleben auf ein in Stranglangsrichtung durchgehendes Band, das der Verzahnungsseite der Abschnitte gegenüberliegt. Es ist auch bekannt - DE-AS 21 62 983 - die Abschnitte auf ein flexibles Stahlband durch Nietverbindungen aufzubringen.A gear of this type is described in German utility model 84 15 934, in which both thrust and tensile forces can be transmitted in a form-fitting manner due to the meshing of the two strands. The connection of the sections arranged one behind the other in a row per strand is only intended to guide them and not to transmit force. Various examples of such a connection are given; hinge axes guided by correspondingly adjacent, overlapping sections of the sections/articulated connections between the sections without independent axes in the form of so-called snap hinges or by gluing them onto a band that runs along the strand and is opposite the toothed side of the sections. It is also known - DE-AS 21 62 983 - to attach the sections to a flexible steel band using riveted connections.
Diese Verbindungen sind kompliziert und aufwendig; betrachtet man sie unter dem Gesichtspunkt einer gewissen Zugbelastung, so erweisen sie sich als unvorteilhaft:These connections are complicated and expensive; if you look at them from the point of view of a certain tensile load, they prove to be disadvantageous:
Während bei der Druckbelastung aie Kräfte praktisch entlang eines über die Verzahnungen gelegten geradlinigen Vektors verlaufen, müssen bei Zugbelastung die Kräfte unter Scherbeanspruchung auf die Verzahnungszähne durch den Körper der Abschnitte geführt werden, der außerhalb der Verzahnung liegt. Aufgrund des immer vorhandenen Spiels zwischen den Verzahnungseingriffen der Abschnitte sind Zugbelastungen der Verbindung zwischen den Abschnitten je nach Ausführung dieser Verbindung mehr oder weniger unvermeidlich. Bei durch entsprechend überlappend angeordneten TeilbereichenWhile in the case of compressive loads the forces practically run along a straight vector laid over the gear teeth, in the case of tensile loads the forces under shear stress on the gear teeth must be guided through the body of the sections, which lies outside the gear teeth. Due to the constant play between the gear engagements of the sections, tensile loads on the connection between the sections are more or less unavoidable depending on the design of this connection. In the case of sections arranged in an appropriately overlapping manner
der Abschnitte geführten Achsen tritt eine entsprechende Lagerbelastung auf, die Schnapp-Scharniere geben entsprechend nach und die Verbindung über in Stranglängsrichtung durchgehende Bänder hat den Nachteil, daß die über die im Eingriffsbereich zwischen den Abschnitten befindliche Schnecken-Gewindeausbildung eingeleiteten Zugkräfte einen verhältnismäßig großen Hebelarm zu den Bändern aufweisen, so daß die Abschnitte unter einem entsprechend hohen Drehmoment dazu tendieren, sich quer zu der Führung in diesem Bereich zu versetzen, woraus eine entsprechend hohe Reibbelastung in diesem Führungsbereich resultiert.A corresponding bearing load occurs on the axes guided by the sections, the snap hinges give way accordingly and the connection via bands running through the longitudinal direction of the strand has the disadvantage that the tensile forces introduced via the worm thread formation in the engagement area between the sections have a relatively large lever arm to the bands, so that the sections tend to move transversely to the guide in this area under a correspondingly high torque, which results in a correspondingly high friction load in this guide area.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung zwischen den Abschnitten eines jeden der beiden Stränge herstellungstechnisch zu vereinfachen und zugleich so auszubilden, daß die Zugkraftübertragung nach Größenordnung und Reibwiderstandsanfall verbessert wird.The invention is based on the object of simplifying the connection between the sections of each of the two strands in terms of manufacturing technology and at the same time designing it in such a way that the tensile force transmission is improved in terms of magnitude and frictional resistance.
Ausgehend von einem Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.Starting from a transmission with the features of the preamble of claim 1, this object is achieved according to the invention by its characterizing features.
Erfindungsgsmäß werden die in Reihe angeordneten Abschnitte eines jeden der beiden Stränge mit Hilfe eines in Strangrichtung durchgehend angeordneten hoch flexiblen und hoch zugbelastbar längenstabilen Gebildes, wie eines Drahtseiles, miteinander verbunden, das durch die Körper der Abschnitte hindurchgeführt wird. Sollten die Abschnitte beispielsweise aus einem Metall bestehen, so wäre eine entsprechende Langlochbohrung vorzusehen, durch die das Drahtseil hindurchgeführt und mit Hilfe eines Lotes an den Abschnitten festgelegt wird. In besonders bevorzugter Ausfühj rung werden jedoch die Abschnitte aus einem Kunststoff her-According to the invention, the sections arranged in series of each of the two strands are connected to one another with the aid of a highly flexible and highly tensile-resistant, length-stable structure, such as a wire rope, which is arranged continuously in the strand direction and which is passed through the bodies of the sections. If the sections are made of metal, for example, a corresponding elongated hole would have to be provided through which the wire rope is passed and fixed to the sections with the aid of a solder. In a particularly preferred embodiment, however, the sections are made of a plastic.
gestellt, der um die Seile herum gepreßt, gespritzt oder gegossen ausgeformt wird. Dies resultiert zum einen in einer wesentlich einfacheren, kostensparenden Herstellung und schafft überdies die Möglichkeit, das Verbindungsgebilde, insbesondere das Drahtseil, im Nahbereich der Gewindeaus-which is pressed, injected or cast around the ropes. This results in a much simpler, cost-saving production and also creates the possibility of the connecting structure, especially the wire rope, in the vicinity of the thread.
bildung und/oder auch der Verzahnung anzuordnen, so daß zum einen der Hebelarm zwischen dem krafteinleitenden Angriff der Schnecke an der Gewindeausbildung und dem Verbindungsgebildete verringert wird und zum anderen die Scherbelastung zwischen den Verzahnungseingriffen bei Zugbelastung der Abschnitte herabgesetzt werden kann. Damit wird es möglich, die Zugbelastbarkeit des Getriebes derjenigen der Schubbelastbarkeit anzugleichen, ohne daß die Werkstofffestigkeit, die für die maximale Druckbelastung ausreichend ist- für eine entsprechend hohe Zugbelastung und damifc Scherkrafteinleitung in die Zähne der Verzahnung entsprechend höherwertig ausgebildet werden muß.formation and/or the gearing, so that on the one hand the lever arm between the force-introducing attack of the worm on the thread formation and the connection formed is reduced and on the other hand the shear load between the gearing engagements can be reduced when the sections are subjected to tensile load. This makes it possible to match the tensile load capacity of the gear to that of the shear load capacity without the material strength, which is sufficient for the maximum pressure load, having to be made correspondingly higher for a correspondingly high tensile load and thus shear force introduction into the teeth of the gearing.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen den Abschnitten kann sich auf ein Verbindungsgebilde bzw. ein Drahtseil beschränken, das nicht notwendig quer zur Führungsrichtung gesehen symmetrisch zum Körper der Abschnitte angeordnet werden nuß. Es können auch zwei Drahtseile in Parallelanordnung pro Strang vorgesehen werden, die dann räumlich günstig in den beiden Eckbereichen zwischen den Gewindeausbildungen, den Verzahnungen und den an der Führung angreifenden Führungsflächen der Abschnitte anzuordnen sind.The connection between the sections according to the invention can be limited to a connecting structure or a wire rope, which does not necessarily have to be arranged symmetrically to the body of the sections when viewed transversely to the guide direction. Two wire ropes can also be arranged in parallel per strand, which can then be arranged in a spatially advantageous manner in the two corner areas between the thread formations, the teeth and the guide surfaces of the sections that engage the guide.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit dem in der Zeiciinung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel, auf das besonders Bezug genommen wird und dessen nachfolgende Beschreibung die Erfindung näher erläutert.Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims in connection with the embodiment shown in the drawing, to which particular reference is made and whose following description explains the invention in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Prinzip-Querschnitts-Darstellung des
Getriebes;Fig. 1 a principle cross-sectional view of the
transmission;
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung im Bereich der
Führung;Fig. 2 a cross-sectional view in the area of
Guide;
a» at &bgr; ■* · · ·a» at &bgr; ■* · · ·
Figur 3 ein Ausfiihrungsbeispiel der Verbindung der Abschnitte eines Stranges der Bewegungsübertragungseinrichtung mit zwei parallel geführten Drahtseilen.Figure 3 shows an embodiment of the connection of the sections of a strand of the motion transmission device with two parallel wire ropes.
In Figur 1 ist ein Antriebsmotor 1 dargestellt, dessen Abtriebswelle 11 über eine Kupplung, die bei 3 schematisch angedeutet gelagert ist, in einer Schnecke 4 mündet. Diese Schnecke greift in ein entsprechendes Schraubengewinde ein, das jeweils zur Hälfte in Abschnitten 14 von zwei Strängen 7 und 8 eines insgesamt mit 5 bezeichneten Bewegungsübertragungsgliedes eingreift. Dieses Bewegungsübertragungsglied 5 wird geradlinig in einer abgebrochen dargestellten Führung 6 geführt. Die Stränge 7 und 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 werden vor dem Eingriffsbereich mit der Schnecke 4 durch Leitflächen zwangsläufig zusammengeführt. Der Strang 7 wird andeutungsweise bei 18 in einer Trommel gespeichert, der Strang 8 wird - hier zur Demonstration in einem Speicher parallel zur Führung 6 aufgenommen.Figure 1 shows a drive motor 1, the output shaft 11 of which ends in a worm 4 via a coupling, which is schematically indicated at 3. This worm engages in a corresponding screw thread, half of which engages in sections 14 of two strands 7 and 8 of a motion transmission element, designated overall by 5. This motion transmission element 5 is guided in a straight line in a guide 6, shown broken off. The strands 7 and 8 of the motion transmission element 5 are inevitably brought together by guide surfaces before the engagement area with the worm 4. The strand 7 is stored in a drum at 18, the strand 8 is - here for demonstration purposes accommodated in a storage unit parallel to the guide 6.
Die Abschnitte 14 eines jeden Stranges 7 bzw. 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 sind an den einander zugewandten Flächen mit einer Verzahnung 9 versehen, die im Ausführungsbeispiel trapezförmig wiedergegeben ist. Diese Verzahnung 9 wird jedoch beispielsweise so gewählt, daß der formschlüssige Eingriff hinsichtlich der Kraftübertragung in Richtung der Führung 6 praktisch keine quer zur Führungslängsrichtung verlaufende Kraftkomponente erzeugt. Dies läßt sich mühelos mit einer Evolventenverzahnung oder dergleichen erreichen.The sections 14 of each strand 7 or 8 of the motion transmission member 5 are provided with a toothing 9 on the surfaces facing each other, which is shown in a trapezoidal shape in the exemplary embodiment. However, this toothing 9 is selected, for example, such that the positive engagement with regard to the force transmission in the direction of the guide 6 practically does not generate any force component running transversely to the longitudinal direction of the guide. This can be achieved easily with an involute toothing or the like.
Die Führung 6 weist einen Längsschlitz 12 auf, durch welchen ein Schleppglied oder dergleichen hindurchgeführt ist, das die Verbindung zwischen dem dem Antriebsmotor abgewand·* ten Ende des Bewegungsübertragungsgliedes 5 und einem inThe guide 6 has a longitudinal slot 12 through which a drag link or the like is guided, which forms the connection between the end of the motion transmission link 5 facing away from the drive motor and a
Richtung der Führung 6 mitzunehmenden Gegenstand, insbesondere einem Einblatt-Überkopf-Torblatt, herstellt.Direction of the guide 6 produces an object to be taken along, in particular a single-leaf overhead door leaf.
Im Bereich der Schnecke 4 bzw. deren der Motorwelle 11 zugewandten Ende werden die Stränge 7 und 8 des Bewegungsgliedes 5 voneinander entfernt geführt und gespeichert. Auf diese Weise wird eine platzsparende Anordnung der gesamten Antriebseinrichtung erreicht.In the area of the screw 4 or its end facing the motor shaft 11, the strands 7 and 8 of the moving member 5 are guided and stored away from each other. In this way, a space-saving arrangement of the entire drive device is achieved.
Aufgrund des hohen Untersetzungsverhältnisses zwischen der Schnecke 4 und dem der Schnecke angepaßten Schraubengewinde 10, das sich jeweils zur Hälfte in den Abschnitten 14 des Stranges 7 und denjenigen des Stranges 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 befindet, ist ein weiteres Untersetzungsgetriebe nicht erforderlich. Diese Antriebseinrichtung ist damit besonders preiswert herzustellen. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß ein sich bei Auftreten eines Hindernisses in der Bewegungsbahn des mit dem Bewegungsglied 5 bewegten Gegenstandes auftretender Widerstand in einer zusätzlichen Axialbelastung der Schnecke und damit der Motorwelle 11 äußert, was zur Ab- bzw. Umschaltung der Drehrichtung des Antriebsmotors 1 ausgenutzt werden kar.p, beispielsweise dadurch, daß der Motor selbst gegen einen elastischen Widerstand versetzbar gelagert ist.Due to the high reduction ratio between the worm 4 and the screw thread 10 adapted to the worm, half of which is located in sections 14 of the strand 7 and half in those of the strand 8 of the motion transmission element 5, an additional reduction gear is not required. This drive device is therefore particularly inexpensive to manufacture. In addition, there is the advantage that resistance that occurs when an obstacle occurs in the path of movement of the object moved by the motion element 5 results in an additional axial load on the worm and thus on the motor shaft 11, which can be used to switch the direction of rotation of the drive motor 1 off or on, for example, by the motor itself being mounted so that it can be displaced against an elastic resistance.
Es ist ohne weiteres verständlich, daß aufgrund der Verzahnung 9, über die die Abschnitte 14 der Stränge 7 und d der Bewegungsübertragungseinrichtung ? ineinandergreifen, eine Zug- und Druckbelastung übertragen werden kann. Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind die Abschnitte 14 der Stränge 7 und 8 derart gegeneinander versetzt angeordnet, daß jeweils ein Abschnitt 14 beispielsweise des Stranges 7 zwei benachbarte Abschnitte 14 des Stranges 8 überbrückend verbindet. Damit wird erreicht, daß Zug- und Druckkräfte formschlüssig über die Verzahnung der Abschnitte 14 übertragen werden.It is readily understandable that, due to the toothing 9, via which the sections 14 of the strands 7 and 8 of the motion transmission device ? mesh, a tensile and compressive load can be transmitted. As the drawing shows, the sections 14 of the strands 7 and 8 are arranged offset from one another in such a way that a section 14 of, for example, the strand 7 bridges two adjacent sections 14 of the strand 8. This ensures that tensile and compressive forces are transmitted in a form-fitting manner via the toothing of the sections 14.
Die Figuren 2 und 3 zeigen - in Figur 1 weggelassen - ein Ausführungsbeispxel der hier getroffenen, besonderen Art der Verbindung der in jedem der Stränge 7 und" 8 der Bewegungsübertragungseinrichtung 5 vorgesehenen Abschnitte 14. Innerhalb eines jeden der Abschnitte eines Stranges 7 bzw. 8 sind zwei parallel in Längsrichtung des Stranges verlaufende Drahtseile 19 und 20 angeordnet, die in den Körper der Abschnitte 14 außerhalb der Verzahnung 9 und der Gewindeausbildung 10 eingelagert sind, vorzugsweise im Nahbereich der Verzahnung 9 und der Gewindeausbildung 10, um damit, zum einen die über die Gewindeausbildung 10 von der Schnecke 4 bzw. dem Antriebsmotor 1 eingeleiteten Zugkräfte mit geringem Hebelarm mit übernehmen zu köunen und zum anderen die bei Zugbelastung über die Verzahnung 9 in den Körper der Abschnitte 14 eingeleiteten Kräfte mit zu übertragen. Durch die längenstabile Zugbelastbarkeit der Drahtseile wird insbesondere eine spielbedingte Belastung der Verzahnung 9 in .,ugrichtung abgefangen bzw. der über die Verzahnung 9 eingeleiteten Zugkraft im Körperbereich der Abschnitte 14 ein besonders widerstandsfähiger Weg geboten, so daß die Werkstoffeigenschaft der Abschnitte 14 nach der Belastung bei Übertragung von Druckkräften bemessen werden kann, während die Scherbeanspruchung der Verzahnungszähne herabgesetzt wird.Figures 2 and 3 show - omitted in Figure 1 - an example of the special type of connection of the sections 14 provided in each of the strands 7 and 8 of the motion transmission device 5. Within each of the sections of a strand 7 or 8, two wire ropes 19 and 20 are arranged, running parallel in the longitudinal direction of the strand, which are embedded in the body of the sections 14 outside the toothing 9 and the thread formation 10, preferably in the vicinity of the toothing 9 and the thread formation 10, in order to be able to absorb the tensile forces introduced via the thread formation 10 by the worm 4 or the drive motor 1 with a small lever arm, on the one hand, and to transmit the forces introduced into the body of the sections 14 via the toothing 9 when tensile. The length-stable tensile load capacity of the wire ropes In particular, a play-related load on the toothing 9 in the direction of pull is absorbed, or the tensile force introduced via the toothing 9 is offered a particularly resistant path in the body area of the sections 14, so that the material properties of the sections 14 can be measured according to the load when transmitting compressive forces, while the shear stress on the toothing teeth is reduced.
Es kann grundsätzlich pro Strang 7 oder 8 ein einziges Drahtseil genügen, das dann vorzugsweise in dem zwischen der Gewindeausbildung 10 und der der Verzahnung 9 gegenüberliegenden Führungsfläche der Abschnitte 14 anzuordnen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei parallel verlaufende Drahtseile 19 und 20 vorgesehen, deren jedes in einem der Eckbereiche der Abschnitte 14 verläuft, die zwischen der Gewindeausbildung 10, der Führung 6 und der Verzahnung 9 gebildet sind, wie dies Figur 2 veranschaulicht. In principle, a single wire rope per strand 7 or 8 can be sufficient, which should then preferably be arranged in the area between the thread formation 10 and the guide surface of the sections 14 opposite the toothing 9. In the embodiment shown, two parallel wire ropes 19 and 20 are provided, each of which runs in one of the corner areas of the sections 14, which are formed between the thread formation 10, the guide 6 and the toothing 9, as illustrated in Figure 2.
Hier befinden sich die Drahtseile 19 und 20 in einem Material-Überschußbereich der Abschnitte 14 und zugleich im Nahbereich der Gewindeausbildung 10 zur Verringerung des auf die Abschnitte 14 durch die Krafteinleitung bei 10 ausgeübten Kippmomentes und im Nahbereich der Verzahnung 9 zur Aufnahme von über die Verzahnung in den Körper der Abschnitte 14 eingeleiteten Zugbelastungen.Here, the wire ropes 19 and 20 are located in a material surplus area of the sections 14 and at the same time in the vicinity of the thread formation 10 to reduce the tilting moment exerted on the sections 14 by the introduction of force at 10 and in the vicinity of the toothing 9 to absorb tensile loads introduced into the body of the sections 14 via the toothing.
Auf diese Weise werden die Abschnitte hinsichtlich der Zugbelastung ihres Werkstoffes entlastet, die Drahtst^le bilden eine Verstärkungseinlage für die Abschnitte 14, die praktisch nur bei Zugbelastung wirksam ist/ die Größe des auf die Abschnitte 14 durch die Scmecke 4 hinsichtlich der Verbindung ausgeübten Drehmomentes und damit die Reibkraft zwischen den Abschnitten 14 und der Führung 6 wird herabgesetzt. In this way, the sections are relieved of the tensile load on their material, the wire rods form a reinforcing insert for the sections 14, which is practically only effective under tensile load/ the magnitude of the torque exerted on the sections 14 by the screw 4 with regard to the connection and thus the frictional force between the sections 14 and the guide 6 is reduced.
4« Oll till « · · <4« All the way « · · <
Claims (8)
Remser Brook Il
4834 Harsewinkel 12.882/fl/kmHörmann KG Drive and control technology
Remser Brook Il
4834 Harsewinkel 12.882/fl/km
IN EINE TRANSLATORISCHE BEWEGUNGGEARBOX FOR TRANSFERRING A ROTARY
IN A TRANSLATORY MOVEMENT
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DE8531110U Expired DE8531110U1 (en) | 1985-11-04 | 1985-11-04 | Gearbox for converting a rotary into a translatory movement |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8531110U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4029011A1 (en) * | 1990-09-13 | 1992-03-19 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | FLEXIBLE PLASTIC RACK |
FR2839351A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-07 | Maurice Cornet | Force transmission unit, e.g. a mechanical jack, has effort transmitted through series of interlocking elements deployed and retracted by cogged wheels |
-
1985
- 1985-11-04 DE DE8531110U patent/DE8531110U1/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5150631A (en) * | 1990-09-13 | 1992-09-29 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Flexible thermoplastic rack bar |
FR2839351A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-07 | Maurice Cornet | Force transmission unit, e.g. a mechanical jack, has effort transmitted through series of interlocking elements deployed and retracted by cogged wheels |
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