NL8204861A - Inrichting voor het omzetten van een draaiende beweging in een rechtlijnige beweging. - Google Patents

Description

N.0. 31.537 1

Inrichting voor het omzetten van een draaiende beweging in een recht-lijnige beweging._

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het omzetten van een draaiende beweging in een rechtlijnige beweging, omvattende een eerste langwerpig lichaam voorzien van schroefdraad dat zich in de lengte van het lichaam uitstrekt, en een tweede lichaam dat betreft de 5 draaiing coaxiaal ten opzichte van het eerste lichaam is en ten minste twee rollen heeft die voorzien zijn van nokken, die grijpen aan de schroefdraad van het eerste lichaam, waardoor bij draaiing van de lichamen ten opzichte van elkaar êên lichaam ten opzichte van het andere lichaam bewogen wordt.

10 Bekende inrichtingen van het voorgenoemde soort passen het bout- moerprincipe toe of zijn ontworpen met een kogel-moerschroef. De eerstgenoemde inrichting is beperkt bruikbaar door de hoge wrijving en de warmte-ontwikkellng die daarmee samenhangt. De laatstgenoemde inrichting brengt door het constructieve ontwerp daarvan mede dat de recht-15 lijnige beweging verhoudingsgewijs groot is ten opzichte van de draaiende beweging, dat wil zeggen de mogelijkheid om de overbrengingsver-houding te wijzigen beperkt is.

Teneinde genoemde problemen te overwinnen, is het bekend om vrij draaibare wielen of rollen te gebruiken, welke in êên van de organen, 20 die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn, gedragen worden en door middel van evenwijdige ribben of nokken samenwerken met de schroefdraad van het tweede orgaan. Door bijvoorbeeld het van 'schroefdraad voorziene orgaan te draaien, rollen de wielen en grijpen de nokken daarvan de schroefdraad aan waardoor het orgaan dat voorzien is van de wielen be-25 wogen wordt. Doordat de nokken gesloten cirkels doorlopen, dat wil zeggen elke nok is in een eigen vlak aangebracht, is het nodig dat de as van het overeenkomstige wiel onder een hoek staat die overeenkomt met de spoedhoek van de schroefdraad, of, indien de wlelassen evenwijdig met de as van het van schroefdraad voorziene deel aangebracht zijn, is 30 het nodig dat de wielen axiaal verplaatst ten opzichte van elkaar zijn aangebracht. Qn aan de reeds hoge vereisten met betrekking tot nauwe toleranties te voldoen, teneinde de inrichting bevredigend te doen werken, brengt dit complicaties bij de vervaardiging met zich mee.

Bij andere bekende inrichtingen zijn de wielen of rollen voorzien 35 van schroefdraad die overeenkomt met de schroefdraad op het van schroefdraad voorziene orgaan. Bij deze inrichtingen blijft evenwel het probleem, dat eveneens samenhangt met de hierboven beschreven inrich- 8204861 2 * < * tingen bestaan, dat de wielen nauwkeurig geleid en gedreven moeten worden door het van schroefdraad voorziene deel en steeds schroefdraad daarvan moeten aanraken en daarmee in aangrij ping zij n. Zodra er een afwijking tussen de wielen en het van schroefdraad voorziene deel aan-5 wezig is, of een wiel buiten aangrijping daarmee geraakt en zo aanleiding geeft tot afwijkende wielsnelheden, zal de inrichting onvermijdelijk vastslaan.

Teneinde in staat te zijn om de krachten die tussen de organen overgebracht worden, te doen laten toenemen, en zo in de toegenomen 10 wieldraagkrachten te voorzien, is het bekend om de wielen of rollen met een moer te omgeven, welke langs de binnenkant voorzien is van schroefdraad die in aangrijping is met de wielen, welke schroefdraad dezelfde spoedhoek heeft als de schroefdraad van de wielen teneinde te vermijden dat de wielen in de moer bewegen. Bij dit type inrichting is men erin 15 geslaagd om de draaiing van de wielen ten opzichte van elkaar te synchroniseren door één einde van het betreffende wiel van een tandring te voorzien, die in aangrij ping is met een overeenkomstige tandring van de moer. Zelfs dit ontwerp heeft aanzienlijke nadelen, omdat door de verhoudingsgewijs opgesloten vorm de wielen samen moeten werken met het 20 van schroefdraad voorziene orgaan, de schroefspil en de van schroefdraad voorziene moer en omdat een onderlinge beweging tussen de schroef spil en de wielen niet belet kan warden. Het is daarom erg moeilijk om de zelf-remmende werking van de inrichting teweeg te brengen, dat wil zeggen dat de inrichting zelfs bij maximale belasting stil zal 25 staan zonder een afzonderlijke rem. Door de mogelijkheid van een onderlinge beweging tussen de schroefspil en de wielen, is het noodzakelijk, indien de inrichting in een uiterste stand tegen een aanslag bewogen is, de hele inrichting uit elkaar te nemen om de werking daarvan te herstellen.

30 Het is het doel van de onderhavige uitvinding om in een inrichting te voorzien die bovengenoemde nadelen niet heeft.

Dit doel wirdt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting waarbij het eerste lichaam aan de zijde waar schroef aangebracht is, eveneens voorzien is van tanden die dwars op de schroefdraad staan en 35 in de bewegingsrichting lopen en zich in hoofdzaak langs het hele lichaam uitstrekken en waarbij de daarbij behorende rol voorzien is van tanden die zich dwars op de nokken en in de bewegingsrichting daarvan uitstrekken, welke tanden overeenkomen met de tanden van het eerste lichaam en langs de hele rol aanwezig zijn.

40 Met de onderhavige uitvinding, zoals deze beschreven is in de ken- 8204861 * .. 't 3 merkende delen van de conclusies, wordt het mogelijk om de nadelen die de gebruikelijke mechanismen van het bovengenoemde type voor het omzetten van een draaiende beweging in een rechtlijnige beweging tonen, te vermijden. Door de uitvinding is een inrichting verschaft welke niet 5 vastloopt wanneer deze naar een eindaanslag bewogen wordt, welke zelf-remmend ontworpen kan worden, en waarvan de overbrengingsverhouding verhoudingsgewijs in een breed bereik ontworpen kan worden binnen het kader van de basisconstructie van de inrichting.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van uitvoeringen meer 10 gedetailleerd beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: fig. 1 een schematische langsdoorsnede door een uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding is, fig. 2 de van schroefdraad voorziene schroefspil toont welke deel 15 uit maakt van die uitvoering, en een rol die met de schroefspil samen-werk, fig. 3 een gedeeltelijke doorsnede van de bout en de rol is, fig. 4 een schematische doorsnede van een detail van de uitvinding is, 20 fig. 5 een doorsnede is genomen langs de lijn V-V in fig. 4 van het detail volgens fig. 4, fig. 6 op schematische wijze een ander overbrengingsontwerp tussen schroefspil en rol toont, fig. 7 een schematische doorsnede van een andere uitvoering van de 25 uitvinding is, en fig. 8 een gedeeltelijke doorsnede van een verdere uitvoering van de uitvinding is.

Fig. 1 toont een uitvoering van de uitvinding welke een schroefspil 1 omvat voorzien van schroefdraad 2. In een lagerhuis 3 zijn een 30 veelheid rollen of wielen 4 aangebracht, welke voorzien zijn van schroefdraad 5, die tegenover gesteld aan die van schroefspil 1 loopt, en die dezelfde spoed heeft als de spoed van de schroefspil. De schroefspil 1 wordt door een elektrische motor 6 aangedreven, die vast gedragen wordt in een cilinder 7. Het lagerhuis 3 is verbonden met een 35 stang 8, welke de schroef 1 kan ontvangen en wordt beweegbaar gedragen in lager 9 aan het einde van de cilinder 7. De stang 8 wordt door middel van de omtrek van het lagerhuis glijdeixl gedragen in de cilinder.

Bij het vrije einde van de cilinder 7 en stang 8 zijn aanbrengogen 10 geplaatst. Bij het in werking stellen van de elektrische motor 6 en 40 daarmede de draaiing van schroefspil 1, rollen de rollen 4 op de :i 8204861 « k 4 schroefspil 1 en, door het met elkaar in aangrijping zijn van de schroefdraden, worden de lagerbus 3 en de stang 8 ten opzichte van de cilinder 7 bewogen. Teneinde onderlinge beweging tussen de schroefdraad van de schroefspil en de schroefdraad van de rollen te vermijden, en zo 5 te vermijden dat de rollen van het lagerhuis 3 vastlopen indien de richting tegen een eindaanslag bewogen wordt, is de schroefspil 1 over de hele lengte daarvan en bij de toppen van de schroefdraad van tanden 11 voorzien, zie in het bijzonder fig. 2 en 3. De daarbij behorende rol 4 is tussen de schroefdraad 5, dat wil zeggen in de dalen van de 10 schroefdraad, voorzien van overeenkomstige tanden 12. In fig. 2 en 3 zijn de schroefspil 1 en een rol 4 afzonderlijk afgebeeld, maar in ge-monteerde toestand zullen de rollen en de schroefspil met de schroefdraad en de tanden daarvan met elkaar in aangrijping zijn. Deze gemonteerde toestand blijkt schematisch uit fig. 4 en 5, waar een schroef-15 spil 1 en vijf rollen 4 die daarmee in aangrijping zijn, afgebeeld zijn (slechts ëën rol is getoond). Zoals uit fig. 2 en 4 blijkt, heeft de bijbehorende rol 4 aan elk eind een aslager 13, dat voorzien is van een aantal evenwijdige trapeziumvormige randen 14. Het lagerhuis 3 is aan elk eind voorzien van een naar binnen gerichte flens of verdikking 15 20 met een naar binnen gericht lageroppervlak 16 langs de inwendige omtrek waarvan groeven 17 die passen bij de randen 14 aangebracht zijn. Zoals duidelijk uit fig. 4 blijkt is de bijbehorende rol in gemonteerde toestand met de van schroefdraad en tanden voorziene omtrek in aangrijping met, en rust tegen het van schroefdraad en tanden voorziene uitwendige 25 oppervlak van de schroefspil 1 en rust met de aslagers 13 tegen lager-oppervlak 16 van het lagerhuis 3, waarbij de randen 14 in de groeven 17 lopen. Vanwege het feit dat de vijf rollen axiaal in een gemeenschappelijk vlak in het lagerhuis 3 opgesloten zijn door middel van randen 14 en groeven 17, is aan elke rol een duidelijk bepaalde stand langs de 30 omtrek van de schroefspil 1 toegewezen, bij de afgebeelde uitvoering een vijfde deel van de spoed van elkaar. Geen houders voor de rollagers zijn noodzakelijk om de spoed te handhaven.

Omdat de schroefdraad 2 van de schroefspil en de schroefdraad 5 van de rollen 4 trapeziumvormig zijn, zoals in fig. 2 en 4 afgebeeld 35 is, en omdat de aslagers 13 voorzien zijn van trapeziumvormige randen 14 die in aangrijping zijn met de overeenkomstige groeven 17, is het mogelijk om de radiale krachten die tijdens de werking van de inrichting optreden, te beperken, en in plaats daarvan zuivere axiale krachten te verkrijgen, waardoor grote buigmomenten in het lagerhuis 3 ver-40 meden worden. Door de aslagers 13 van een aantal randen 14 te voorzien, 82Ö48Ö1 5 wordt een verhoudingsgewijs groot lageroppervlak verkregen dat de axiale krachten opneemt. In combinatie met het door de trapeziumvormige vorm daarvan verhoudingsgewijs grote raakoppervlak verschaft tussen de schroefdraad van schroefspll 1 en rollen 4, is het geheel en al moge-5 lijk om een zodanige statische wrijving te verkrijgen dat de inrichting zelf-remmend zal zijn. De plaatsing van aslagers 13 die vrij langs het lageroppervlak 16 van het lagerhuis 3 rollen, brengt mede dat het op passende wijze mogelijk is om in bepaalde mate de overbrengingsverhou-ding van de inrichting te wijzigen door de diameter van de aslagers 13 10 (en van lageroppervlak 16) te veranderen terwijl de overige variabelen onveranderd blijven. Afgeleid kan worden dat de formule voor de totale overbrengingsverhouding als volgt is:

Ut - S(nR + np) - S

waarbij n » nD —-- P R D2 13 waarin S = steek (links- en rechts-schroefdraad) van de schroefspll 1 en rol 4 d2 = diameter van het aslager 13 D2 * diameter van het lageroppervlak 16 np * bewegingsafstand van het aslager 13 in verhouding tot de 20 . middellijn van het lageroppervlak 13 nR * aantal omwentelingen door rol 4 per omwenteling van de schroefspll.

In fig. 5 is getoond hoe de tanden van de schroefspll 1 en rol 4 op de schroefdraadflanken aangebracht zijn in plaats van op respectie-25 velijk top van de schroefdraad en het dal van de schroefdraad. In de figuur worden de tanden van schroef 1 en de tanden van rol 4 met respectievelijk 11' en 12' aangegeven.

Fig. 7 toont een inrichting volgens de uitvinding, waarbij de schroefspll vervangen is door een inwendig van schroefdraad voorziene 30 cilinder 19, die door een lnduktiemotor aangedreven wordt, waarvan de rotor 20 stijf verbonden is met de cilinder 19, en waarvan de stator met windingen 21 bevestigd is aan een bus, welke de cilinder 19 draaibaar in lagers 23 draagt. Een stang 24 die beweegbaar is ten opzichte van de cilinder 19 draagt aan één einde de draaibaar aangebrachte rol-35 len 4 tussen een paar plaatachtige houders of dragers 25. In fig. 7 worden de rollen afgebeeld als gedragen op assen 26 die aan de dragers bevestigd zijn. Zoals afgebeeld is, bijvoorbeeld in fig. 4, kunnen de 8204861 # · * 6 rollen 4 natuurlijk aslagers 13 hebben, in welk geval de dragers de vorm van cirkelvormige schijven hebben, welke aan de stang 24 bevestigd zijn en op dezelfde wijze aan de omtrek lageroppervlakken hebben die voorzien zijn van groeven, zie fig. 8, als de voorgenoemde lageropper-5 vlakken 16 met groeven 17.

Door trapeziumachtig schroefdraad op de schroefspil (cilinder), en de rollen en tussen aslagers en lageroppervlakken te gebruiken, is het mogelijk om, zoals vermeld, de radiale krachten te beperken, terwijl tegelijkertijd de radiale tolerantie bij de vervaardiging niet kritisch 10 zal zijn. Er moet echter de nadruk op gelegd worden dat het volgens de uitvinding niet noodzakelijk is om trapeziumvormig schroefdraad te gebruiken, maar ook andere soorten, bijvoorbeeld V-schroefdraad, kunnen gebruikt worden. De tanden van de schroefspil (cilinder) en de rollen kunnen bij voorkeur spiraalvormig zijn, hetgeen tot een stillere loop 15 en tot een extra kracht in axiale richting bijdraagt. Zoals aan de hand van fig. 7 getoond is, kunnen de rollen 4 op assen gedragen worden, in welk geval de eindoppervlakken van de rollen en/of assen de axiale krachten zullen opnemen. Indien het ongemak van verschillende rollen in één en dezelfde inrichting aanvaard kan worden, is het ook in het kader 20 van de uitvinding mogelijk om de rollen in plaats van met schroefdraad 5, van evenwijdige nokken te voorzien die in schroefdraad 2 van de schroefspil (cilinder) grijpen. Zoals bij de hiervoor beschreven inrichting, zijn de dalen tussen de nokken voorzien van tanden. Bij een dergelijke inrichting moeten de nokken in de ene rol echter verplaatst 25 zijn ten opzichte van de nokken van de andere rol, dat wil zeggen indien vij f rollen gebruikt worden bij een eengangige schroefspil, moeten de nokken van een opvolgende rol een vijfde deel van de spoed ten opzichte van een voorgaande rol verplaatst zijn.

8204861

Claims (10)

1. Inrichting voor het omzetten van een draaiende beweging in een rechtlijnige beweging, omvattende een eerste langwerpig lichaam voorzien van een schroefdraad dat zich in de lengte van het lichaam uit- 5 strekt, en een tweede lichaam dat wat betreft de draaiing coaxiaal ten opzichte van het eerste lichaam is en ten minste twee rollen heeft die voorzien zijn van nokken, die in aangrijping zijn met de schroefdraad van het eerste lichaam, waardoor bij draaiing van de lichamen ten opzichte van elkaar één lichaam ten opzichte van het andere bewogen 10 wordt, met het kenmerk, dat het eerste lichaam (1, 19) aan de zijde waar de schroefdraad (2) aangebracht is eveneens voorzien is van tanden (11) die dwars op de schroefdraad staan en in de bewegingsrichting lopen en zich langs in hoofdzaak het hele lichaam uitstrekken, en waarbij de daarbij behorende rol (4) voorzien is van tanden (12) die zich dwars 15 op de nokken (5) daarvan in de bewegingsrichting uitstrekken, welke tanden overeenkomen met de tanden van het eerste lichaam en langs de hele rol (4) aanwezig zijn.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste lichaam de vorm van een schroefspil (1) heeft, en de rollen (4) gedram 20 gen worden door een lagerhuis (3) dat tegen de einden van de rollen rust.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het lagerhuis (3) twee lageroppervlakken (16) aan de omtrek heeft, die radiaal naar binnen gericht zijn en in axiale richting van elkaar gescheiden 25 zijn, en die voorzien zijn van evenwijdige groeven (17), en dat de bijbehorende rol (4) aan elk einde voorzien is van een aslager (13), dat gevormd is met randen (14) die overeenkomen met de groeven (17) van het bijbehorende lageroppervlak (16).

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de samen-30 werkende groeven (17) en randen (14) een trapeziumachtige vorm hebben.

5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de nokken (5) van de rollen (4) gevormd zijn uit schroefdraad (5) met een spoed die gelijk is aan maar in draaiing tegenovergesteld is aan de schroefdraad (2) van het eerste lichaam (1).

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de samen werkende schroefdraad (2, 5) van het eerste lichaam (1) en de rollen (4) een trapeziumachtige vorm heeft.

7. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tanden (11) van het eerste lichaam (1) de schroefdraad-40 toppen doorsnijden, en de tanden (12) van de daarbij behorende rol (4) 8204861 in het dal tussen de nokken van de rol aangebracht zijn.

8. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tanden als spiraalvormige tanden uitgevoerd zijn.

9. Inrichting volgens één van de conclusies 2-6, met het kenmerk, 5 dat de tanden (11') van het eerste lichaam (1) en de tanden (12') van de bijbehorende rol (4) op de schroefdraadflanken aangebracht zijn.

10. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste lichaam de vorm van een inwendig van schroefdraad voorziene cilinder (19) heeft, en dat de bijbehorende rol bij het bijbehorende eind door 10 een aslager tegen een naar buiten gericht aan de omtrek aangebracht la-geroppervlak rust, dat in een schijfvormige drager (27) aangebracht is, dat het bijbehorende aslager en lageroppervlak voorzien zijn van evenwijdige randen die met elkaar in aangrijping zijn, en dat de dragers met een stang (24) verbonden zijn die axiaal beweegbaar is in de cilin-15 der (19). ******** 3204881