WO2010031383A1 - Fein justierbare stellschraubenanordnung mit arretierung und gleitlager mit lagerspieleinstellung - Google Patents

Fein justierbare stellschraubenanordnung mit arretierung und gleitlager mit lagerspieleinstellung Download PDF

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Horst Moshammer
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    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt

Definitions

  • the present invention relates to a
  • Adjusting screw arrangement which is very finely adjustable and is provided with an automatic locking.
  • Adjusting screws are often used to determine the geometric relationship of two objects or the geometric relationship of two mutually movable parts of a device.
  • set screws examples of the use of set screws are bearing clearance settings of axle or linear displacement bearings, as well as adjustment and fine adjustment on mechanical, hydraulic, electrical and electronic equipment and measuring instruments.
  • Adjusting screws can be stressed either by pressure or by tension.
  • Pressure-loaded screws are designed for spreading the distance between the parts to be adjusted. They define a minimum distance of the parts.
  • One part contains the nut for the set screw and the other part (counterpart part) absorbs the pressure of the abutment part of the set screw.
  • Tensile stressed parts are designed for narrowing the distance of the parts to be adjusted. They define a maximum distance of the parts.
  • One part contains the nut for the set screw and the other part (counter-part) a through hole through which the set screw passes, the head of the screw on the train on the
  • the present invention provides a
  • Adjusting screw assembly available that is self-locking and therefore does not require locknut and anti-rotation lock and therefore also new design options for the objects, equipment and fittings in which it is used, allows.
  • the invention relates to a set screw assembly with an adjusting screw and a threaded receptacle in which the adjusting screw is displaceable by rotation in the axial direction, characterized by an axis coincident with the screw connected sprocket and a coil spring which is arranged substantially perpendicular to the adjusting screw axis and at least one end the coil spring is fixed so that their turns comb with the teeth of the ring gear.
  • both ends of the coil spring are fixed.
  • the determination of the coil spring can be by protruding into the coil spring pin or receptacles for the ends of the coil spring which prevent axial movement and movement parallel and away from the axis of the set screw.
  • a receptacle for the ends of the coil spring are two flat contact surfaces which extend obliquely to the cross-sectional plane of the ring gear, sufficient.
  • the determination of the coil spring can be made so that it rests against the ring gear with bias.
  • the determination of the coil spring can be made with respect to the nut-containing part or on the counterpart part. If the determination is made on the part containing the nut, the extent of the toothed ring in its axial direction should correspond at least to the maximum intended stroke of the set screw. On the other hand, only an adjustment in the range of less than a pitch of the screw per turn required, the sprocket may be formed as a sub-rim.
  • Coil spring is provided in the central region of the coil spring a space in which the coil spring can deform transversely.
  • the ring gear can be integrally formed on the adjusting screw. It can also be mounted by other means against rotation on the screw.
  • the winding spacing of the helical spring is preferably selected such that it corresponds approximately to the toothing of the toothed rim.
  • the coil spring may be cylindrical, frustoconical or bulbous.
  • the ring gear connected thereto exerts a pressure on the coil spring which causes the coil spring to be elastically deformed transversely away from the ring gear so that the ring gear is engaged by one tooth in the next turn of the coil spring.
  • the adjustment of the adjusting screw arrangement is thus carried out stepwise, whereby the adjustment accuracy, i. the stroke of the set screw per step is given by the pitch per turn of the set screw divided by the number of teeth of the ring gear.
  • the torque required to operate the set screw depends on the stiffness of the coil spring and the steepness and depth of the teeth
  • the flanks of the teeth of the ring gear form an angle of 50 to 70 ° with the center plane containing the axis of the ring gear between two teeth.
  • the adjusting screw arrangement according to the invention is preferably used in the clearance adjustment of sliding bearings.
  • a sliding housing slides on a round in cross-section or square guide rail, of the Housing over an angular range of 250 to 300 ° is included.
  • the inner surface of the sliding housing is equipped with a polymer housing bearing.
  • the housing bearing has a bearing block, which represents about 70 to 100 ° of the enclosure of the guide rail through the housing bearing. On this bearing block acts according to the invention an adjusting screw for game setting.
  • the invention also relates to a sliding bearing assembly having at least one guide rail, with a sliding housing, the guide rail surface facing a housing bearing with a bearing block, and acting on the bearing block screw for adjusting the bearing clearance, which is characterized in that the screw a Further, in the sliding housing substantially perpendicular to the set screw axis, a coil spring is arranged, wherein at least one end of the coil spring is fixed, so that their turns karmmem with the teeth of the ring gear.
  • Fig. 1 shows a slide bearing assembly 1 as viewed in the direction of the slide rail 2, which has a connecting part 3, which serves for fastening of the slide rail on a flat surface.
  • the sliding housing 4 On the slide rail 2 slides the sliding housing 4.
  • the plain bearing 5 On the inner surface of the sliding housing 4 is the plain bearing 5, which is in the form of a " longitudinally striped with sliding film and further comprising the bearing block 6.
  • FIG. 2 shows a plan view of the plain bearing arrangement according to FIG. 1.
  • Fig. 3 shows a side view of the slide bearing assembly of FIG. 1, wherein the actuating head 7 of the screw, which may be formed as an internal hexagon, can be seen.
  • FIG. 4 shows a section A-A according to FIG. 2.
  • FIG. 5 shows an enlarged detail B of FIG. 4.
  • the adjusting screw 8 acts with its contact surface 9 on the
  • Sprocket 10 side facing away from the coil spring 11 is a free space 12 recessed.
  • Fig. 6 shows a section C-C of FIG. 2 through the sliding housing 4.
  • Fig. 7 shows an enlarged

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Abstract

Eine Stellschraubenanordnung mit einer Stellschraube (8) und einer Gewindeaufnahme, in der die Stellschraube (8) durch Drehung in Achsenrichtung verschiebbar ist, weist zur Schaffung einer Selbstarretierung und Vermeidung einer Kontermutter und Losdrehsicherung einen Achsengleich mit der Stellschraube (8) verbundenen Zahnkranz (10) sowie eine Schraubenfeder (11) auf, die im Wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse angeordnet ist, wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder (11) festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes (10) kämmen.

Description

Pein justierbare Stellschraubenanordnung mit Arretierung und
Gleitlager mit Lagerspieleinstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Stellschraubenanordnung, die sehr fein justierbar ist und mit einer selbsttätigen Arretierung versehen ist.
Stellschrauben werden vielfach eingesetzt, um die geometrische Beziehung zweier Gegenstände bzw. die geometrische Beziehung zweier gegeneinander beweglicher Teile eines Gerätes festzulegen.
Beispiele für den Einsatz von Stellschrauben sind Lagerspieleinstellungen von Achs- oder Linearverschiebelagern, sowie Justier- und Feinjustiereinrichtungen an mechanischen, hydraulischen, elektrischen und elektronischen Geräten und Messgeräten.
Stellschrauben können entweder auf Druck oder auf Zug beansprucht werden. Auf Druck beanspruchte Stellschrauben sind für die Spreizung des Abstandes der gegeneinander zu justierenden Teile ausgelegt. Sie definieren einen Mindestabstand der Teile. Das eine Teil enthält die Mutter für die Stellschraube und das andere Teil (Gegen-Teil) nimmt den Druck des Anlageteils der Stellschraube auf. Auf Zug beanspruchte Teile sind für die Verengung des Abstandes der zu justierenden Teile ausgelegt. Sie definieren einen Maximalabstand der Teile. Das eine Teil enthält die Mutter für die Stellschraube und das andere Teil (Gegen-Teil) eine Durchgangsbohrung, durch die Stellschraube hindurchgeht, wobei der Kopf der Stellschraube den Zug auf der dem die
Mutter enthaltenden Teil abgewandten Seite des Gegen-Teils aufnimmt .
Die lösbare Festlegung einer einmal eingestellten Position einer Stellschraube erfolgt in der Regel mittels Kontermuttern. Einerseits verlangt dies eine komplizierte und aufwändige Manipulation, da zum Anziehen der Kontermutter die Stellschraube gegen Verdrehen festgehalten werden muss und andererseits bedingt dies konstruktive Beschränkungen, da sowohl die Stellschraube als auch die Kontermutter zur Betätigung mittels Werkzeugen von außerhalb des Gegenstandes bzw. der Armatur zugänglich sein müssen. Gegebenfalls können zusätzliche Losdrehsicherungen für die Kontermutter erforderlich sein.
Die vorliegende Erfindung stellt eine
Stellschraubenanordnung zur Verfügung, die selbstarretierend ist und daher ohne Kontermutter und Losdrehsicherung auskommt und daher auch neue konstruktive Möglichkeiten für die Gegenstände, Geräte und Armaturen, in denen sie eingesetzt wird, ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist eine Stellschraubenanordnung mit einer Stellschraube und einer Gewindeaufnahme, in der die Stellschraube durch Drehung in Achsenrichtung verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen achsengleich mit der Stellschraube verbundenen Zahnkranz sowie einer Schraubenfeder, die im wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse angeordnet ist und wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.
Vorzugsweise sind beide Enden der Schraubenfeder festgelegt.
Die Festlegung der Schraubenfeder kann durch in die Schraubenfeder hereinragende Zapfen oder durch Aufnahmen für die Enden der Schraubenfeder, die eine axiale Bewegung und eine Bewegung parallel und weg von der Achse der Stellschraube verhindern. Als Aufnahme für die Enden der Schraubenfeder sind zwei ebene Anlageflächen, die schräg zu der Querschnittsebene des Zahnkranzes verlaufen, ausreichend. Die Festlegung der Schraubenfeder kann dabei so erfolgen, dass diese gegen den Zahnkranz mit Vorspannung anliegt .
Die Festlegung der Schraubenfeder kann in Bezug auf den die Mutter enthaltenden Teil oder auf dem Gegen-Teil erfolgen. Erfolgt die Festlegung auf dem die Mutter enthaltenden Teil, soll die Ausdehnung des Zahnkranzes in seiner axialen Richtung mindestens dem maximal vorgesehenen Hub der Stellschraube entsprechen. Ist andererseits lediglich eine Justierung im Bereich von weniger als einer Steigung der Stellschraube pro Windung erforderlich, kann der Zahnkranz als Teilkranz ausgebildet sein.
An der dem Zahnkranz gegenüberliegenden Seite der
Schraubenfeder ist im mittleren Bereich der Schraubenfeder ein Freiraum vorgesehen ist, in den sich die Schraubenfeder quer verformen kann.
Der Zahnkranz kann einstückig an der Stellschraube angeformt sein. Er kann auch durch andere Mittel drehsicher an der Stellschraube angebracht sein.
Der Windungsabstand der Schraubenfeder wird vorzugsweise so gewählt, dass dieser etwa der Zahnung des Zahnkranzes entspricht .
Die Schraubenfeder kann zylindrische, kegelstumpfartig oder bauchig ausgebildet sein. Durch den Eingriff der Windung der Schraubenfeder in die Zahnung des Zahnkranzes wird die Stellschraube gegen unbeabsichtigtes Drehen, d.h. DeJustierung der Anordnung gesichert .
Bei Betätigung der Stellschraube übt der mit dieser verbundene Zahnkranz einen Druck auf die Schraubenfeder aus, der bewirkt, dass die Schraubenfeder quer von dem Zahnkranz weg elastisch verformt wird, so dass sich der Zahnkranz jeweils um einen Zahn weiter in die nächste Windung der Schraubenfeder rastet. Die Justierung der Stellschraubenanordnung erfolgt also schrittweise, wobei sich die Justiergenauigkeit, d.h. der Hub der Stellschraube pro Stellschritt aus der Steigung pro Windung der Stellschraube dividiert durch die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes ergibt.
Das erforderliche Drehmoment zur Betätigung der Stellschraube ist abhängig von der Steifigkeit der Schraubenfeder und der Steilheit und Tiefe der Zähne des
Zahnkranzes sowie der Vorspannung, mit der die Feder auf den Zahnkranz drückt.
Bevorzugt ist ein geringes, daher feinfühliges Drehmoment mit hoher Justiergenauigkeit. Dies ist durch abgerundete Zähne mit flacher Zahnung nach Art einer Rändelung realisierbar. Vorzugsweise bilden die Flanken der Zähne des Zahnkranzes einen Winkel von 50 bis 70° mit der die Achse des Zahnkranzes enthaltenden Mittelebene zwischen zwei Zähnen.
Die erfindungsgemäße Stellschraubenanordnung wird bevorzugt bei der Spieleinstellung von Gleitlagern eingesetzt. Bei derartigen Systemen gleitet ein Gleitgehäuse auf einer im Querschnitt runden oder eckigen Führungsschiene, die von dem Gehäuse über einen Winkelbereich von 250 bis 300° umfasst wird. Die Innenfläche des Gleitgehäuses ist mit einem Polymer-Gehäuselager ausgerüstet ist. Vorzugsweise weist das Gehäuselager einen Lagerblock auf, der etwa 70 bis 100° der Umfassung der Führungsschiene durch das Gehäuselager darstellt. Auf diesen Lagerblock wirkt erfindungsgemäß eine Stellschraube zur Spieleinstellung ein.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Gleitlageranordnung, die mindestens eine Führungsschiene, mit einem Gleitgehäuse, dessen der Führungsschiene zugewandte Fläche ein Gehäuselager mit einem Lagerblock, und eine auf den Lagerblock wirkende Stellschraube zur Einstellung des Lagerspiels aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stellschraube einen mit dieser achsengleich drehfest verbundenen Zahnkranz aufweist und ferner in dem Gleitgehäuse im wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse eine Schraubenfeder angeordnet ist, wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gleitlageranordnung ergeben sich aus der vorausgegangenen Beschreibung der erfindungsgemäßen Stellschraubenanordnung und den nach folgenden Figuren.
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
Fig. 1 zeigt eine Gleitlageranordnung 1 mit Blickrichtung in Richtung der Gleitschiene 2, die ein Verbindungsteil 3 aufweist, das zur Befestigung der Gleitschiene auf einer ebenen Fläche dient. Auf der Gleitschiene 2 gleitet das Gleitgehäuse 4. Auf der Innenfläche des Gleitgehäuses 4 ist das Gleitlager 5, das in Form "einer in Längsrichtung mit Streifen versehenen Gleitfolie ausgebildet ist und das ferner den Lagerbock 6 aufweist.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die Gleitlageranordnung gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Gleitlageranordnung gemäß Fig. 1, wobei der Betätigungskopf 7 der Stellschraube, der als Innen-Sechskant ausgebildet sein kann, erkennbar ist.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt A-A gemäß Fig. 2. Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Detailausschnitt B aus Fig. 4. Die Stellschraube 8 wirkt mit ihrer Anlagefläche 9 auf den
Lagerblock 6. Mit der Stellschraube 8 ist der Zahnkranz 10 drehfest verbunden. Oberhalb des Zahnkranzes 10 ist die Schraubenfeder 11, deren Achse senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft, erkennbar, die mit ihren mittleren Windungen in die Zähne des Zahnkranzes 10 eingreift. Auf der dem
Zahnkranz 10 abgewandten Seite der Schraubenfeder 11 ist ein Freiraum 12 ausgespart.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt C-C gemäß Fig. 2 durch das Gleitgehäuse 4. Fig. 7 zeigt einen vergrößerten
Detailausschnitt D aus Fig. 6. Die in die Zähne des Zahnkranzes
10 eingreifende Schraubenfeder 11 ist mit ihren Enden an den
Schultern 13, 14 festgelegt. Bei Betätigung der Stellschraube 8 biegt sich der mittlere Bereich der Schraubenfeder 11 quer zu ihrer Achse elastisch in den Freiraum 12 herein, so dass ihre in Eingriff stehenden Windungen über die entsprechenden Zähne des Zahnkranzes 10 hinweg gleiten und zwischen die nächsten
Zähne einrasten. Die Überwindung des Rastwiderstandes ist für die betätigende Person gut fühlbar, so dass eine genaue Justierung des Lagerspiels ermöglicht wird. Gleichzeitig ist die Stellschraube 8 gegen unbeabsichtigtes Verstellen durch den Eingriff der Schraubenfeder 11 in den Zahnkranz 10 gesichert.
Fein justierbare StellSchraubenanordnung mit Arretierung und
Gleitlager mit Lagerspieleinstellung
Bezugzeichenliste
1 Gleitlageranordnung
2 Gleitschiene
3 Verbindungsteil
4 Gleitgehäuse
5 Gleitlager
6 Lagerbock
7 Betätigungskopf
8 Stellschraube
9 Anlagefläche
10 Zahnkranz
11 Schraubenfeder
12 Freiraum
13 Schulter
14 Schulter

Claims

Fein justierbare Stellschraubenanordnung mit Arretierung und Gleitlager mit Lagerspieleinstellung
1. Stellschraubenanordnung mit einer Stellschraube und einer Gewindeaufnähme, in der die Stellschraube durch Drehung in Achsenrichtung verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen achsengleich mit der Stellschraube verbundenen Zahnkranz sowie einer Schraubenfeder, die im wesentlichen senkrecht zur
Stellschraubenachse angeordnet ist und wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmem.
2. Stellschraubenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Schraubenfeder an beiden Enden festgelegt ist.
3. Stellschraubenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei an der dem Zahnkranz gegenüberliegenden Seite der Schraubenfeder ein Freiraum vorgesehen ist, in den sich die Schraubenfeder quer verformen kann.
4. Stellschraubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, wobei die Zähne des Zahnkranzes abgerundet sind.
5. Stellschraubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, wobei die Flanken der Zähne des Zahnkranzes einen Winkel von 50 bis 70° mit der die Achse des Zahnkranzes enthaltenden Mittelebene zwischen zwei Zähnen bilden.
6. Gleitlageranordnung, die mindestens eine Führungsschiene, mit einem Gleitgehäuse, dessen der Führungsschiene zugewandte Fläche ein Gehäuselager mit einem Lagerblock, und eine auf den Lagerblock wirkende Stellschraube zur Einstellung des Lagerspiels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube einen mit dieser achsengleich drehfest verbundenen Zahnkranz aufweist und ferner in dem Gleitgehäuse im Wesentlichen senkrecht zur Stellschraubenachse eine Schraubenfeder angeordnet ist, wobei mindestens ein Ende der Schraubenfeder festgelegt ist, so dass deren Windungen mit den Zähnen des Zahnkranzes kämmen.
PCT/DE2009/001279 2008-09-19 2009-09-09 Fein justierbare stellschraubenanordnung mit arretierung und gleitlager mit lagerspieleinstellung WO2010031383A1 (de)

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