SK281054B6 - Guľôčková skrutka a spôsob jej výroby - Google Patents

Abstract

Pri guľôčkovej skrutke (1) a matici (3), uloženej na nej prostredníctvom guľôčok (5), je v otvore (7) matice (3) usporiadaný vratný kus (6), ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok (5), pohybujúcich sa v skrutkovitých drážkach (2, 4). Otvor (7) matice (3) je vyliaty vytvrditeľným materiálom, pričom v otvore (7) je zhotovený vratný kus (6). Pri výrobe mechanizmu na recirkuláciu guľôčok (5) v matici (3) guľôčkovej skrutky (1), sa do matice (3) vloží formovacia časť (12), zodpovedajúca tvarom negatívnemu profilu vretena (1) aspoň v oblasti otvoru (7) a aspoň jedno formovacie jadro (16), ktorého tvar zodpovedá tvaru vratného kanála, potom sa otvor (7) vyleje tekutým vytvrditeľným materiálom, pričom sa súčasne zhotoví vratný kus (6) a po vytvrdení materiálu sa formovacia časť (12) a formovacie jadro (16) opäť odstránia.ŕ

Description

Vynález sa týka guľôčkovej skrutky s vretenom a s maticou, uloženou na ňom pomocou guľôčok, na boku ktorej je zhotovený aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútornej strane, do ktorého je vložený vratný kus, ohraničujúci vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skratkovitých drážkach vretena a matice, ktorému vratnému kanálu, ústiacemu aspoň do jednej skratkovitej drážky matice je priradené nábežné rameno guľôčky, vyčnievajúce do tejto skratkovitej drážky. Vynález sa ďalej týka spôsobu výroby guľôčkovej skratky, pri ktorom sa v stene matice vytvorí aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútornej strane a do tohto otvoru sa vloží vratný kus, ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skratkovitých drážkach vretena a matice, ktorý ústi aspoň v jednej skratkovitej drážke matice, kde je na jednej strane ohraničený nábežným ramenom na guľôčky, vyčnievajúcim do tejto skratkovitej drážky.

Doterajší stav techniky

Guľôčková skratka s týmito znakmi je známa z DE-PS 23 55 844. Vratný kus, vytvorený z plastickej hmoty, má vratný kanál v podstate v tvare písmena U, spájajúci navzájom dve susediace skratkovité drážky matice a je zvnútra vložený do priechodného valcového otvoru v stene matice. Na upevnenie a uloženie v polohovo správnej polohe je vybavený výstupkom, ktorý sa vkladá do zodpovedajúceho vybrania v matici vretena. Aby sa zaistila tichá prevádzka guľôčkovej skratky, musí sa dbať na to, aby nevznikali vo vratnom kanáli alebo v oblastiach jeho vyústenia do skratkovitých drážok matice a vretena narušené prechody alebo iné nerovnomemosti, ktoré by mali nepriaznivý vplyv na pokojný pohyb guľôčok. Z toho vyplýva, že dopredu zhotovené vratné kusy je potrebné vzhľadom na výrobné tolerancie prispôsobovať otvoru v stene matice, že je potrebné ich zoraďovať vzhľadom na vreteno a že je okrem toho potrebné robiť pri montáži dodatočné opracovanie, napríklad pomocou brúsenia.

V zásade to isté platí aj pri takých guľôčkových skrutkách, pri ktorých vratné kusy guľôčok, vkladané do zodpovedajúcich otvorov v stene matice, len ohraničujú časti vratného kanálu guľôčok, ktorý pokračuje otvorom v stene matice, ako je to vidno napríklad z DE-OS 19 23 742. Pritom j e potrebné ešte navyše dbať na tú skutočnosť, aby sa v mieste pripojenia vratných kusov na otvor vratného kanála v stene matice nevytvárali nežiaduce narušené prechody, ktoré by taktiež boli príčinou tvorenia hluku a viedli k predčasnému opotrebovaniu.

Vynález si preto kladie za úlohu umožniť úpravu matíc a guľôčkových skrutiek, ktorá by jednoduchým spôsobom umožňovala upraviť vratný mechanizmus guľôčok tak, aby sa zaistilo zvlášť pokojné a z hľadiska opotrebovania nenáročné vedenie guľôčok.

Podstata vynálezu

Túto úlohu plní guľôčková skratka s vretenom a maticou, uloženou na ňom prostredníctvom guľôčok, v stene ktorej jc zhotovený aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútornej strane, do ktorého je vložený vratný kus, ohraničujúci vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skratkovitých drážkach vretena a matice, ktorému vratnému kanálu, ústiacemu aspoň do jednej skratkovitej drážky matice, je priradené nábežné rameno na guľôčky, vyčnievajúce do tejto skratkovitej drážky, podľa vynálezu, podstatou ktorého je, že otvor matice je vyliaty vytvrditeľným materiálom, pričom v otvore je zhotovený vratný kus.

Podľa výhodnej realizácie je matica vybavená aspoň dvoma otvormi a prvou časťou vratného kanála, ktorá ich spája, pričom obidva otvory obsahujú odliaty vratný kus vždy s jednou druhou časťou vratného kanála a pričom časti vratného kanála na seba plynulo nadväzujú.

Uvedenú úlohu ďalej plní spôsob výroby guľôčkovej skratky podľa vynálezu, pri ktorom sa v stene matice vytvorí aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútornej strane a do tohto otvoru sa vloží vratný kus, ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skratkovitých drážkach vretena a matice, ktorý ústi aspoň v jednej skratkovitej drážke matice, kde je na jednej strane ohraničený nábežným ramenom na guľôčky, vyčnievajúcim do tejto skratkovitej drážky, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že do matice sa vloží formovacia časť, zodpovedajúca tvarom negatívnemu profilu vretena aspoň v oblasti otvoru a aspoň jedno formovacie jadro, ktorého tvar zodpovedá tvaru vratného kanála, potom sa otvor vyleje tekutým vytvrditeľným materiálom, pričom sa súčasne vytvorí vratný kus a po vytvrdení materiálu sa formovacia časť a formovacie jadro opäť odstránia.

Pod pojmom „vyleje“ sa tu myslí nielen normálny proces liatia, napríklad beztlakový proces, ale tiež akékoľvek tlakové liatie, napríklad „vstrekovanie“ pod tlakom.

Formovacia časť, zodpovedajúca negatívnemu profilu vretena, sa vybaví aspoň jednou dutinou, zodpovedajúcou tvarom nábežnému ramenu, čím sa táto dutina tvorí bezprostredne pri liatí. Táto dutina pritom môže trocha zasahovať do priradenej skratkovitej drážky matice, čím sa zaistí stabilné a presné vedenie guľôčok pri ich vyskočení zo skratkovitej drážky.

Ako vytvrditeľný liaci materiál možno použiť plast, ktorý môže byť prípadne vytvrditeľný aj za tepla, avšak na tento účel možno použiť aj kov alebo zliatiny kovov, napríklad hliník.

Formovacie jadro sa skladá výhodne z materiálu, ktorý sa z vratného kusa vytaví alebo vyberie.

Formovacie jadro, ktoré zodpovedá vratnému kanálu, je podľa zvlášť výhodného realizovania zhotovené z pružného ohybného materiálu, napríklad zo zodpovedajúceho odrezaného kusa v obchodnej sieti bežne dostupného O-krúžka, aký sa používa na účely tesnenia. Také gumené pružné kruhové formovacie jadro tvorí po vytvrdení formovacieho kusa automaticky ideálnu vratnú krivku na guľôčky, pretože vzhľadom na svoju vlastnú pružnosť samočinne zaujme pri svojej inštalácii takú polohu, v ktorej jeho neutrálne vlákno zaujme najpriaznivejšiu dráhu.

Podľa výhodnej realizácie sa na matici, v oblasti otvoru, vytvoria tvarovo prídržné časti na vratný kus.

Vratný kanál sa výhodne vytvorí priebežne celou svojou dĺžkou vo vnútri vratného kusa.

Podľa ďalšieho výhodného realizovania sa v matici zhotovia aspoň dva otvory a časť vratného kanála, ktorá ich spája, pričom do tejto časti vratného kanála sa otvormi vloží aspoň jedno formovacie jadro.

Pritom sa časť vratného kanála výhodne zhotoví ako pozdĺžny otvor v stene matice.

Formovacia časť je výhodne aspoň dvojdielna.

Tým, že sa vratný kus odlieva priamo na mieste v matici, a preto sa jej prakticky prispôsobuje, pričom tekutý liaci materiál vypĺňa aj najmenšie medziľahlé priestory dutín, tvoriacich sa medzi formovacou časťou matice a formovacím jadrom, sa zaisti, že v oblasti vratného kanála guľôčok sa netvoria žiadne nežiaduce prechody, ale je stena vratného kanála guľôčok po celej svojej dĺžke hladká a bez výstupkov. To znamená, že sa jednak tvorba hluku, jednak aj opotrebovanie zníži na minimum bez akýchkoľvek prídavných opatrení. Taktiež nie je spravidla potrebné akékoľvek dodatočné opracovávanie, čím odpadnú súčasne väčšie náklady na montáž a upevnenie vratného kusa. Súčasne spôsob, podľa vynálezu, umožňuje väčšie výrobné tolerancie otvoru na uloženie vratného kusa a jeho polohy vzhľadom na skratkovité drážky matice, pretože prípadné rozmerové odchýlky sa samočinne vyrovnajú pri odlievaní vratného kusa.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je ďalej podrobnejšie vysvetlený na príklade realizácie, v spojení s výkresovou časťou, kde obr. 1 znázorňuje v axonometrickom usporiadaní guľôčkovú skrutku podľa vynálezu, v čiastočnom reze, obr. 2 maticu guľôčkovej skrutky podľa obr. 1, s vloženou formovacou časťou, a to v stave pred vliatím vytvrdeného materiálu v reze rovinou pozdĺž čiary II-II z obr. 3, obr. 3 bokorys usporiadania podľa obr. 2 s maticou, znázornenou v osovom priečnom reze, obr. 4 axonometrické usporiadanie podľa obr. 3 s maticou, znázornenou v čiastočnom reze, obr. 5 v inom meradle pôdorys matice podľa obr. 2, v reze rovinou pozdĺž čiary V-V z obr. 2, pričom je tu zobrazená vnútorná strana vliateho vratného kusa.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Guľôčková skrutka s valivým uložením, ktorá je znázornená na obr. 1, má vreteno 1, ktoré je na svojom obvode vybavené závitom so skratkovitými drážkami 2. Na vreteno 1 je nasadená valcová matica 2, ktorá je vybavená zodpovedajúcim vnútorným závitom so skratkovitými drážkami

4. V priereze podobné skratkovité drážky 2 vretena 1 a skratkovité drážky 4 matice 3 tvoria pohybové dráhy na guľôčky 5, prostredníctvom ktorých je matica 3 uložená známym spôsobom s malým trením na vretene 1.

V mieste obidvoch čelných strán je matica 3 vybavená vratným mechanizmom guľôčok 5, ktorý vedie guľôčky 5 mimo skratkovitých drážok 4, od jedného konca matice 3 k jej opačnému koncu.

Toto vratné zariadenie guľôčok 5 má dva obvodové kusy 6, z ktorých je na obr. 1 a obr. 5 znázornený vždy jeden a ktoré sú vložené do zodpovedajúcich priechodných valcových otvorov 7 v stene matice 3. Každý z vratných kusov 6, ktoré sú vyrobené z vytvrditeľného plastu alebo z kovu, poprípade z kovovej zliatiny, je zaliaty do priradeného otvoru 7 matice 3, to znamená, že otvor 7 bol priamo na mieste zaliaty niektorým z uvedených liacich materiálov pri zhotovení obvodového kusa 6, pričom príslušný liaci materiál bol vytvrdený, ako bude ďalej ešte podrobnejšie vysvetlené.

Obidva vratné kusy 6 nadväzujú na súose zhotovenú prvú časť 8 vratného kanála, ktorá je zhotovená osovo rovnobežne v stene matice 3 a ktorá na oboch stranách vyúsťuje do otvorov 7 a vytvára tak prvú časť obvodového alebo vratného kanála guľôčok, pričom druhé časti 9 vratného kanála, ktoré vychyľujú guľôčky 5 v podstate o 90°, sú vytvorené vo vratných kusoch 6. Tieto drahé časti 9 vratného kanála vyúsťujú do priradenej skratkovitej drážky 4 matice 3, pričom v mieste tohto vyústenia sú jednostranne obmedzené nábehovým ramenom 10, vyčnievajúcim do skratkovitej drážky 4, ktoré ho usporiadanie a priebeh je vidieť hlavne z obr. 2 a 5. Rebrovou časťou 11 vyčnieva nábehové rameno 10, vytvarované na vratnom kuse 6, na strane protiľahlej vyústenia druhej časti g vratného kanála do priradenej skratkovitej drážky 2, čím sa tvorí stabilné podopretie priradeného miesta steny druhej časti g vratného kanála.

Prvá časť 8 vratného kanála a drahé Časti 9 vratného kanála majú v podstate kruhový prierez, ktorý je prispôsobený priemeru guľôčok 5 tak, že tieto môžu vratným kanálom bez problémov prechádzať.

Ďalej je opísané vliatie vratných kusov 6 do otvorov 7 matice 3, pričom k tomuto vysvetleniu sú použité hlavne obr. 2 až 4.

Do matice 3 sa vloží formovacia súčasť 12, ktorá viac ako polovicou svojho obvodu zodpovedá negatívnemu profilu vretena 1 a ktorej vyvýšené závity 13 utesnene zapadajú do skratkovitých drážok 4 matice 3. Pridržiavacia časť, ktorá má tvar klinu 14 a prierez ktorej má tvar časti kruhu, je tak isto zasunutá do matice 3 a udržiava formovaciu súčasť 12 v polohe, ktorá dosadá na vnútornú stenu matice 3. Je samozrejme možné nepoužiť klin 14 pridržiavacej časti a pritlačiť maticu 3 na formovaciu súčasť 12, podopretú na konci.

Na formovacej súčasti 12 sú v miestach protiľahlých k otvorom 7 matice 3 obidva vystupujúce závity 13, vybavené drážkovitými výsekmi 15, ako je to vidieť hlavne z obr.

a 3, pričom do týchto výsekov, ktorých prierez má tvar časti kruhu, je vložené valcovité formovacie jadro 16, ktoré je na obr. 3 zakreslené len pre ľavý otvor 7, pokiaľ pravý otvor 7 na obr. 3 bol nechaný ako voľný. Formovacie jadro 16 je tvorené príslušne odrezaným kusom pružného O-krúžka z plastu, aký sa používa na tesnenie. Tento v priereze kruhový kus, priemer ktorého zodpovedá priemeru prvej časti 8 vratného kanála a drahej časti 9 vratného kanála, je jedným svojím koncom upevnený pri výseku 15 na formovacej časti 12 na zodpovedajúci závit 13 a drahým koncom je zasunutý do prvej časti 8 vratného kanála matice, pričom je ohnutý zhruba do tvaru písmena Z a prechádza otvorom 7.

Sotva je matica 3 takto pripravená ako liacia forma, vyplní sa tekutým vytvrditeľným liacim materiálom, čím sa zhotovia obidva vratné kusy 6, obvod ktorých, vrátane druhej česti 9 vratného kanála, je bezprostredne viditeľný z obr. 1 a 2. Pri tomto liacom procese sa súčasne odlejú pridržiavacie časti 18 (obr. 3), ktoré vedú od priamej prvej časti 8 vratného kanála navonok a ktoré vznikajú pri tvorení zodpovedajúceho otvoru, čím sa dosiahne prídavné, tvarovo pevné ukotvenie vratných kusov 6, vznikajúcich po vytvrdení liacieho materiálu.

Po vytvrdení liacieho materiálu sa pridržiavacia časť 14 vytiahne, čo umožní odstrániť formovaciu súčasť 12 a obidve formovacie jadrá 16.

Obidve formovacie jadrá 16 majú dokonale hladký povrch a pri zasúvaní do prvej časti 8 vratného kanála matice pred liatím, sa vzhľadom na svoje pružné vlastnosti samotné nastavia tak, že ich neutrálne vlákno nie je vystavené žiadnemu pnutiu, čím sa vytvorí aj v druhých častiach 9 vratného kanála samočinne taký tvar, ktorý je optimálny na plynulý prechod guľôčok 5. Tekutý liaci materiál vypĺňa pri liacom procese všetky medziležiace priestory. Primkne sa tiež tesne na vonkajšiu stenu formovacieho jadra 16, a tým sa zaistí, že vratný kanál nemá žiadne výstupky. Súčasne sa tiež zhotoví nábehové rameno 10, a to aj so svojou rebrovou časťou 11, ktoré je upravené v mieste zasahujúcom do skratkovitej drážky 2 vretena 1, ako j c to jednoznačne vidieť z obr. 2.

SK 281054 Β6

Namiesto opísaného formovacieho jadra 16, ktoré je zhotovené z jedného kusa z odrezaného O-krúžka, možno použiť dopredu vytvarované formovacie jadro 16 z iného materiálu, napríklad z kovu, avšak rovnako dobre možno zhotoviť formovacie jadro 16 napríklad z vosku. Zodpovedajúca voľba materiálu potom umožní, že formovacie jadro 16 možno po vytvrdení liacieho materiálu z vratného kusa 6 vytaviť alebo rozpustiť.

Namiesto valcových otvorov 7 môžu byť prirodzene zhotovené aj inak upravené otvory, ak by to na daný prípad bolo účelné. Tak možno napríklad otvory 3 zhotoviť v podobe pozdĺžnych otvorov, pričom tieto pozdĺžne otvory 19 sú znázornené na obr. 1. To je výhodné vtedy, keď vratný kus 6 obsahuje celý vratný kanál 9 v tvare písmena U, ktorý ústi do dvoch susediacich skratkovitých drážok 4, čím priama prvá časť 8 vratného kanála úplne odpadne, ako je to vidieť z obr. 3. V zásade platí, že v mieste otvoru, v ktorom je uložený vratný kus 6, možno v stene matice 3 usporiadať zárezy, výstupky a pod., čím možno vytvoriť prídavné, tvarovo pevné spojenie medzi vratným kusom 6 a maticou 3.

Nábehové rameno 10 a k nemu priradená rebrová časť 11 sú vytvarované vyliatím zodpovedajúcich, na formovacie súčasti 12 vytvorených formovacích dutín, bezprostredne na príslušnom vratnom kuse 6, ako je to najlepšie vidieť z obr. 2. V niektorých prípadoch je však možné, aby tieto prvky boli zaliate do vratných kusov 6 ako oddelené, napríklad z kovu zhotovené súčasti.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Guľôčková skratka s vretenom a maticou, uloženou na ňom prostredníctvom guľôčok, v stene ktorej je zhotovený aspoň jeden otvor vedúci k jej vnútornej strane, do ktorého je vložený vratný kus, ohraničujúci vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skratkovitých drážkach vretena a matice, ktorému vratnému kanálu, ústiacemu aspoň do jednej skratkovitej drážky matice, je priradené nábežné rameno na guľôčky, vyčnievajúce do tejto skratkovitej drážky, vyznačujúca sa tým, že otvor (7) matice (3) je vyliaty vytvrditeľným materiálom, pričom v otvore (7) je zhotovený vratný kus (6).
2. 2. Guľôčková skratka podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že matica (3) je vybavená aspoň dvoma otvormi (7) a prvou časťou (8) vratného kanála, ktorá ju spája, pričom oba otvory (7) obsahujú odliaty vratný kus (6) vždy s jednou drahou časťou (9) vratného kanála a pričom časti (8, 9) vratného kanála na seba plynulo nadväzujú.
3. 3. Spôsob výroby guľôčkovej skratky podľa nároku 1, pri ktorom sa v stene matice vytvorí aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútornej strane a do tohto otvoru sa vloží vratný kus, ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skratkovitých drážkach vretena a matice, ktorý ústi aspoň v jednej skratkovitej drážke matice, kde je na jednej strane ohraničený nábežným ramenom na guľôčky, vyčnievajúcim do tejto skratkovitej drážky, vyznačujúci sa tým, že do matice (3) sa vloží formovacia časť (12), zodpovedajúca tvarom negatívnemu profilu vretena (1) aspoň v oblasti otvoru (7) a aspoň jedno formovacie jadro (16), ktorého tvar zodpovedá tvaru vratného kanála, potom sa otvor (7) vyleje tekutým vytvrditeľným materiálom, pričom sa súčasne vytvorí vratný kus (6) a po vytvrdení materiálu sa formovacia časť (12) a formovacie jadro (16) opäť odstránia.
4. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa t ý m , že formovacia časť (12) sa vybaví aspoň jednou dutinou, zodpovedajúcou tvarom nábežnému ramenu (10).
5. 5. Spôsob podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúci sa tým, že vytvrditeľným materiálom je plast.
6. 6. Spôsob podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúci sa tým, že vytvrditeľným materiálom je kov alebo zliatina kovov.
7. 7. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa t ý m , že formovacie jadro (16) sa urobí z materiálu, vytaviteľného alebo vyberateľného z vratného kusa (6).
8. 8. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 7, v y značujúci sa tým, že formovacie jadro (16) sa urobí z pružne ohybného materiálu.
9. 9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m , že formovacie jadro (16) sa pri vložení do matice (3) ohne do tvaru, ktorý zodpovedá tvaru vratného kanála.
10. 10. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 9, vyzná č u j ú c i sa tým, že na matici (3) sa v oblasti otvoru (7) zhotovia tvarovo prídržné časti (18) na vratný kus (6).
11. 11. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 10, v y značujúci sa tým, že vratný kanál sa zhotoví priebežne, celou svojou dĺžkou, vnútri vratného kusa (6).
12. 12. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 10, v y značujúci sa tým, že v matici (3) sa zhotovia aspoň dva otvory (7) a časť (8) vratného kanála, ktorá ich spája, pričom do tejto časti (8) vratného kanála sa otvormi (7) vloží aspoň jedno formovacie jadro (16).
13. 13. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa t ý m , že časť (8) vratného kanála sa zhotoví ako pozdĺžny otvor v stene matice (3).
14. 14. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 13 vyznačujúci sa tým, že formovacia časť (12) je aspoň dvojdielna.