NL1004700C1

NL1004700C1 - Rack-and-pinion transmission mechanism

Info

Publication number: NL1004700C1
Application number: NL1004700A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Antonius Wilhelmu Ven
Original assignee: Ven Beheer B V Van De
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-02-26

Abstract

The coupling (5) can be formed by a coupling (5) between pinion (2) and rack (4), and which is movable at right angles to the lengthwise axis of the rack. The two can be pre-loaded against each other at right angles to the axis of rotation of the pinion and the lengthwise axis of the rack. The latter can slide in a bearing housing spring-loaded against the pinion. The spring can be a tension spring (7) passed round the pinion spindle (3). There can be two racks on opposite sides of the pinion, meshing with it at diametrally-opposite points.

Description

OverbrengingTransmission

De uitvinding heeft betrekking op een tandheugel -rondseloverbrenging, omvattende ten minste één roteerbaar gelagerd rondsel, en ten minste één met het rondsel in ingrijping verkerende, verplaatsbaar gelagerde 5 tandheugel.The invention relates to a rack and pinion gear, comprising at least one rotatably mounted pinion, and at least one pinion-displaceably mounted rack-and-pinion gear.

Een dergelijke overbrenging, waarmee een roterende beweging omgezet kan worden in een translatiebewe-ging, of omgekeerd, is algemeen bekend. Voor een goede overbrenging van de kracht en de beweging is het noodza-10 kelijk dat de tandheugel en het rondsel nauwkeurig ten opzichte van elkaar in de juiste positie gehouden wordt. Hiertoe is het rondsel in het algemeen roteerbaar gelagerd in een huis, waarin tevens de tandheugel verschuifbaar gelagerd is. De speling tussen deze twee onderdelen 15 is daarbij zo gering mogelijk.Such a transmission, with which a rotary movement can be converted into a translation movement, or vice versa, is generally known. For a good transmission of the force and the movement it is necessary that the rack and pinion is kept in the correct position with respect to each other. For this purpose, the pinion is generally rotatably mounted in a housing, in which the gear rack is also slidably mounted. The play between these two parts 15 is as small as possible.

Een probleem dat zich bij een bekende tandheugel -rondseloverbrenging voordoet, is dat indien één van de onderdelen, dus het rondsel en de daarmee verbonden roterende as of de tandheugel in zijn beweging geremd of 20 geblokkeerd wordt, deze overbrenging vast kan lopen, waardoor bijvoorbeeld een aandrijfmotor oververhit zou kunnen raken. Wanneer de overbrenging niet vastloopt, bestaat het gevaar dat de doorgezette beweging leidt tot beschadiging van bijvoorbeeld de door de tandheugel 25 aangedreven of verplaatste onderdelen. Ook is bijvoorbeeld denkbaar dat de beweging van de tandheugel geblokkeerd wordt doordat iets of iemand daarachter klemraakt. Wanneer in dat geval door de doorlopende aandrijving via de overbrenging een kracht uitgeoefend blijft worden op 30 de tandheugel, bestaat het gevaar van beknelling of kapotdrukken van achter de tandheugel opgesloten personen of voorwerpen.A problem that occurs with a known rack and pinion gear is that if one of the parts, i.e. the pinion and the associated rotary shaft or the gear rack is braked or blocked in its movement, this gear can jam, for example drive motor could overheat. If the transmission does not jam, there is a danger that the continued movement will lead to damage to, for example, the parts driven or displaced by the rack. It is also conceivable, for example, that the movement of the rack is blocked because something or someone gets caught behind it. In that case, if a force continues to be exerted on the gear rack by the continuous drive via the transmission, there is a risk of crushing or crushing of persons or objects trapped behind the gear rack.

De uitvinding beoogt derhalve te voorzien in een verbeterde tandheugel-rondseloverbrenging, waarbij 1 00470 - 2 dit nadeel zich niet voordoet. Volgens de uitvinding wordt dit bereikt door een tussen de tandheugel en het rondsel aangebrachte slipkoppeling. Door gebruik te maken van een slipkoppeling wordt het risico van overbelasting 5 van de aandrijving door vastlopen of van beschadiging van voorwerpen of personen door een doorgaande beweging geminimaliseerd. Bovendien kan door een geschikte keuze van een kracht waarbij de slipkoppeling zal gaan slippen bij normaal bedrijf toch een spelingvrije ingrijping van 10 de tandheugel en het rondsel gewaarborgd worden.The object of the invention is therefore to provide an improved rack and pinion transmission, wherein this drawback does not arise. According to the invention this is achieved by a slip clutch arranged between the rack and pinion. The use of a slip clutch minimizes the risk of overloading the drive due to seizing or damage to objects or persons through continuous movement. In addition, a suitable selection of a force at which the slip clutch will slip in normal operation can still ensure play-free engagement of the rack and pinion.

Voorkeursuitvoeringen van de tandheugel-rond-seloverbrenging volgens de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies.Preferred embodiments of the rack-and-pinion transmission according to the invention are described in the subclaims.

De uitvinding heeft ook betrekking op een 15 dierenverblijf met één of meer over een aandrijving beweegbare delen, zoals ventilatiekleppen of luiken, waarbij de aandrijving ten minste één tandheugel-rondsel-overbrenging van de hiervoor beschreven soort vertoont.The invention also relates to an animal house with one or more parts movable over a drive, such as ventilation flaps or hatches, wherein the drive has at least one rack and pinion gear of the type described above.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand 20 van een drietal voorbeelden, waarbij verwezen wordt naar de tekening, waarin: fig. 1 een perspectivisch schematisch aanzicht is van een tandheugel-rondselaandrijving volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, 25 fig. 2 een met fig. 1 overeenkomend detailaan- zicht op vergrote schaal is, fig. 3 een met fig. 2 overeenkomend aanzicht is van een tweede uitvoeringsvorm van de overbrenging volgens de uitvinding, en 30 fig. 4 een met fig. 2 en 3 overeenkomend aan zicht toont van een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding .The invention is now elucidated with reference to three examples, with reference being made to the drawing, in which: fig. 1 is a perspective schematic view of a rack and pinion drive according to a first embodiment of the invention, fig. 2 a Fig. 1 is an enlarged detail corresponding view, Fig. 3 is a view corresponding with Fig. 2 of a second embodiment of the transmission according to the invention, and Fig. 4 shows a view corresponding with Figs 2 and 3 of a third embodiment of the invention.

In de figuren worden overeenkomstige onderdelen telkens aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers die in 35 het geval van de tweede en derde uitvoeringsvorm telkens met 10, respectievelijk met 20 verhoogd zijn.In the figures, corresponding parts are each denoted by the same reference numerals, which in the case of the second and third embodiments are increased by 10 and 20 respectively.

Een tandheugel-rondseloverbrenging 1 kan gebruikt worden voor het omzetten van een roterende bewe- \ O ü 4 i - 3 ging van bijvoorbeeld een (hier niet getoonde) aandrijf-motor in een translatiebeweging van bijvoorbeeld een bedieningsstang voor een ventilatieklep of -luik in bijvoorbeeld een dierenverblijf, meer in het bijzonder 5 een pluimveehok. Dit verblijf is hier schematisch weergegeven door een deel van zijn frame 10. De overbrenging l omvat daarbij een rondsel 2 dat bevestigd is op een roteerbaar gelagerde aandrijfas 3 (fig. l). Het rondsel 2 verkeert in ingrijping met een tandheugel 4, die ver-10 schuifbaar langs het rondsel 2 gelagerd is, en die met de bedieningsstang verbonden is. Tussen het rondsel 2 en de tandheugel 4 is een slipkoppeling 5 aangebracht, welke tot doel heeft om in geval van dreigende overbelasting of blokkering van de beweging van de tandheugel 4 of het 15 rondsel 2 de verbinding tussen deze twee onderdelen te verbreken.A rack and pinion gear 1 can be used for converting a rotary movement of, for example, a drive motor (not shown here) into a translation movement of, for example, an operating rod for a ventilation valve or hatch in, for example, an animal shelter, more particularly a poultry house. This accommodation is schematically shown here by a part of its frame 10. The transmission 1 thereby comprises a pinion 2 which is mounted on a rotatably mounted drive shaft 3 (fig. 1). The pinion 2 is engaged with a rack 4, which is slidably mounted along the pinion 2, and which is connected to the operating rod. A slip clutch 5 is arranged between the pinion 2 and the rack 4, the purpose of which is to break the connection between these two parts in the event of impending overloading or blocking of the movement of the rack 4 or the pinion 2.

In het getoonde voorbeeld wordt de slipkoppeling 5 gevormd doordat de tandheugel 4 en het rondsel 2 naast de beweging waarvoor zij ontworpen zijn ook dwars 20 op de langsas van de tandheugel 4 ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn. De tandheugel 4 en het rondsel 2 zijn daarbij zodanig naar elkaar toe voorgespannen, dat zij bij normaal bedrijf stevig in ingrijping verkeren. De tandheugel 4 is daartoe verschuifbaar opgenomen in een 25 lagerhuis 6, dat in doorsnede in hoofdzaak U-vormig is, en dat onder tussenkomst van een tweetal trekveren 7 die om de aandrijfas 3 geslagen zijn met het rondsel 2 verbonden is. Door de trekveren 7 wordt het lagerhuis 6 en daarmee de tandheugel 4 bij normaal bedrijf in nauwpas-30 sende ingrijping met het rondsel 2 gedwongen. Wanneer echter een overbelasting dreigt, doordat de beweging van de tandheugel 4 of de aandrijfas 3 geblokkeerd wordt, zal als gevolg van de schuine zijden van de vertanding 8 van het rondsel 2 en de vertanding 9 van de tandheugel 4, de 35 tandheugel 4 tegen de voorspankracht van de veren 7 in buiten aangrijping met het rondsel 2 gedrukt worden. Het rondsel 2 zal dan dus ten opzichte van de tandheugel 4 slippen. Door de aanwezigheid van de trekveren 7 zal de 4 tandheugel 4 na het passeren van elke tand van de vertan-ding 8 weer teruggetrokken worden naar het rondsel 2. Wanneer dus de overbelasting of blokkering weggenomen wordt, zal de beweging van de tandheugel 4 onder invloed 5 van de rotatie van het rondsel 2 weer voortgezet worden. Om het slippen nog iets te vergemakkelijken, kan het profiel van de vertandingen 8, 9 iets afgerond worden (fig. 2) .In the example shown, the slip clutch 5 is formed in that the rack 4 and the pinion 2, in addition to the movement for which they are designed, are also movable transversely of the longitudinal axis of the rack 4 relative to each other. The rack 4 and the pinion 2 are biased towards each other in such a way that they are in firm engagement during normal operation. The rack 4 is slidably received for this purpose in a bearing housing 6, which is substantially U-shaped in cross section, and which is connected to the pinion 2 via two tension springs 7 which are wrapped around the drive shaft 3. Due to the tension springs 7, the bearing housing 6 and thus the rack 4 is forced into close engagement with the pinion 2 during normal operation. However, when an overload threatens, because the movement of the rack 4 or the drive shaft 3 is blocked, due to the sloping sides of the toothing 8 of the pinion 2 and the toothing 9 of the rack 4, the rack 4 will contact the biasing force of the springs 7 is pressed out of engagement with the pinion 2. The pinion 2 will therefore slip relative to the rack 4. Due to the presence of the extension springs 7, the 4 rack 4 will be retracted back to the pinion 2 after each tooth has passed, thus, if the overload or blockage is removed, the movement of the rack 4 will be influenced 5 of the rotation of the pinion 2 are continued again. To make slipping even easier, the profile of the teeth 8, 9 can be slightly rounded (fig. 2).

In het getoonde voorbeeld zijn aan weerszijden 10 van de aandrijfas 3 tandheugels 4 aangebracht, voor het bedienen van verschillende onderdelen, zoals bijvoorbeeld ventilatiekleppen of luiken in een dierenverblijf. Wanneer nu één van de tandheugels tijdens bedrijf geblokkeerd raakt, en dus de bijbehorende tandheugel-rondsel-15 overbrenging zal slippen, zal de andere overbrenging 1 gewoon doordraaien tot de bijbehorende tandheugel 4 het eind van zijn slag bereikt, waar een aanslag aanwezig kan zijn. Vervolgens kan door de aandrijving nog even te laten doorlopen de slippende tandheugel 4 naar het eind 20 van zijn slag gebracht worden, waarbij dan de tandheugel 4 die reeds zijn eindstand bereikt heeft over het rondsel zal slippen.In the example shown, toothed racks 4 are arranged on either side of the drive shaft 3, for operating various parts, such as for instance ventilation flaps or hatches in an animal shelter. If now one of the racks becomes blocked during operation, and thus the associated rack-pinion-15 transmission will slip, the other transmission 1 will continue to rotate until the associated rack 4 reaches the end of its stroke, where a stop may be present. Then, by continuing to drive the drive, the slipping rack 4 can be brought to the end of its stroke, whereby the rack 4 which has already reached its end position will slip over the pinion.

Het is ook mogelijk twee tandheugels 14 te bedienen met een enkel rondsel 12. Daarbij kunnen dan de 25 tandheugels 14 aan weerszijden van het rondsel 12 nagenoeg diametraal tegenover elkaar geplaatst zijn (fig. 3). De beide lagerschalen of -huizen 16 zouden daarbij verend met elkaar verbonden kunnen zijn, maar het verdient de voorkeur om zoals in het getoonde voorbeeld elk huis 16 30 afzonderlijk verend te verbinden met het rondsel 12. Op deze wijze wordt enigerlei onderlinge beïnvloeding van de beweging van de beide tandheugels 14 voorkomen.It is also possible to operate two toothed racks 14 with a single pinion 12. Thereby, the toothed racks 14 on either side of the pinion 12 can be placed almost diametrically opposite one another (fig. 3). The two bearing shells or housings 16 could then be resiliently connected to each other, but it is preferable, as in the example shown, to connect each housing 16 individually resiliently to the pinion 12. In this way any mutual influence of the movement is of both toothed racks 14.

Bij de voorgaande uitvoeringsvormen was de mogelijke beweging van de tandheugel 4 zowel dwars op 35 zijn eigen langsas, als dwars op de rotatie-as 3 van het rondsel 2 gericht. Het is natuurlijk echter ook denkbaar dat de tandheugel 24 weliswaar dwars op zijn eigen langsas, maar evenwijdig aan de rotatie-as 23 beweegbaar is 1004700 5 ten opzichte van het rondsel 22. Daarbij kan dan de lagerschaal 26 evenwijdig aan de rotatie-as 23 verschuifbaar opgenomen zijn in een huis 20, dat bijvoorbeeld het lagerhuis voor het rondsel 22 en de bijbehorende as 23 5 kan vormen, waarbij tussen de U-vormige lagerschaal 26 en de wanden van het huis 20 aan weerszijden drukveren 27 zijn aangebracht (fig. 4). De vertandingen 28, 29 van het rondsel 22 en de tandheugel 24 dienen in dat geval elk schuin uitgevoerd te worden, zodat bij het vastlopen of 10 blokkeren van de inrichting de tandheugel 24 afhankelijk van de draairichting van het rondsel 22 naar de linker of rechter zijde weggedrukt wordt tot hij buiten aangrijping is met het rondsel 22.In the foregoing embodiments, the possible movement of the rack 4 was directed both transverse to its own longitudinal axis and transverse to the axis of rotation 3 of the pinion 2. However, it is of course also conceivable that the rack 24, although transverse to its own longitudinal axis, can be moved parallel to the rotation axis 23, with respect to the pinion 22. The bearing shell 26 can then be displaced parallel to the rotation axis 23. received in a housing 20, which can for instance form the bearing housing for the pinion 22 and the associated shaft 23, wherein compression springs 27 are arranged on either side between the U-shaped bearing shell 26 and the walls of the housing 20 (fig. 4) . The teeth 28, 29 of the pinion 22 and the rack 24 should in that case each be made obliquely, so that when the device gets stuck or blocked, the rack 24 depends on the direction of rotation of the pinion 22 to the left or right side. pushed in until it is out of engagement with the pinion 22.

De tandheugel-rondseloverbrenging als hiervoor 15 beschreven en in de figuren getoond, vormt een veilige, robuuste en bedrijfszekere overbrenging, die bovendien tegen buitengewoon geringe kosten te vervaardigen is.The rack and pinion gear as described above and shown in the figures forms a safe, robust and reliable gear, which can moreover be manufactured at extremely low cost.

1 0 0 47 0 01 0 0 47 0 0

Claims

1. Rack and pinion gear, comprising at least one rotatably mounted pinion, and at least one pinion-displaceable bearing rack engaged with the pinion, characterized by a slip clutch arranged between the rack and pinion.

2. Transmission as claimed in claim 1, characterized in that the slip clutch is formed by a connection between the rack and the pinion movable transversely of the longitudinal axis of the rack.

Transmission according to claim 2, characterized in that the rack and pinion are movably connected to each other under pretension.

4. Transmission according to claim 3, characterized in that the preload is oriented transverse to the longitudinal axis of the rack and transverse to an axis of rotation of the pinion.

5. Transmission according to claim 4, characterized in that the rack is slidably received in a bearing housing which is connected to the pinion over at least one biasing spring.

Transmission according to claim 5, characterized in that the biasing spring is a tension spring wrapped about the axis of rotation of the pinion.

7. Transmission as claimed in any of the foregoing claims, characterized by two toothed racks arranged on substantially opposite diametrically opposed points arranged on either side of the pinion.

8. Animal shelter with one or more parts movable by means of a drive, such as ventilation flaps or hatches, characterized in that the drive has at least one rack and pinion gear according to any one of the preceding claims. , r. - J