DE2015305C3

DE2015305C3 - Vorrichtung zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine geradlinige Be wegung

Info

Publication number: DE2015305C3
Application number: DE2015305A
Authority: DE
Inventors: Walter Ray Carlisle Mass. Woodward (V.St.A.)
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1970-03-31
Publication date: 1973-10-04
Also published as: FR2042805A5; GB1291304A; DE2015305B2; US3548227A; DE2015305A1

Description

io möglich ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Er findung ist das magnetisch ausbiegbare Zahnrad ko-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung axial zu der Kugellagermutter angeordnet. Hierdurch

zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine geradü- ergibt sich ein besonders einfacher konstrukther

nige Bewegung mit einem elektromagnetischen An- 25 Aufbau.

trieb, der über eine Kugellagermutter auf eine An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung

Schraubenspindel einwirkt. nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher be-

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Umsetzung schrieben.

einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Vor-

mit einem elektromagnetischen .< ..Hrieb bekannt, der 30 richtung gemäß der Erfindung;

durch einen Elektromotor mit einem Rotor und F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der in F i g. 1 eineinem Stator gebildet ist (belgi. zhc Patentschrift getragenen Linie TT-II.

628 339). Der Rotor des betreffenden Elektromotors Wie aus Fig. 2 henorgeht. ist ein feststehendes

ist als Hohlteil ausgebildet und an seinem einen Ende Gehäuse 10 mit nach außen abstehenden Kühlrippen

mit einer Kugellagermutter verbunden. Von dieser 35 12 vorgesehen. Das Gehäuse 10 weist, wie aus

Kugellagermutter ist eine durch den betreffenden F i g. 1 hervorgeht. Lagerschaler 14 und 16 auf. Es

Rotor hindurch verlaufende Schraubenspindel aufge- umschließt einen Ständer 18 mit Ständerwicklungen

nommen. Um den Außenumfang der betreffenden zur Erzeugung eines rotierenden Magnetfeldes. Zu

Kugellagcrmutter herum ist der Kollektor des betref- den Ständerwicklungen führen elektrische Leitungen

fenden Rotors vorgesehen. Die Drehung des Rotors 40 20 durch eine Einführung 22 im Gehäuse 10. Ent-

und damit der KugellagermuUer erfolgt dadurch, daß sprechend der Art des Motors rotiert das Magnetfeld

dem Rotor und dem Stator entsprechende Ströme zu- entweder schrittweise oder kontinuierlich. Im vorlie-

gefiihrt werden. Obwohl mit Hilfe dieser bekannten genden Fall werden die im Ständer 18 angeordneten

Vorrichtung auf relativ einfache Weise eine Drehbe- Ständerwicklungen paarweise erregt, wobei jeweils

wegung in eine geradlinige Bewegung umgesetzt wer- 45 zwei diametral gegenüberliegende Wicklungen

den kann, ist es jedoch nicht ohne weiteres möglich, gleichzeitig stromführend sind. Das in diesen Wick-

die betreffende Vorrichtung für eine präzise Steue- hingen erzeugte Magnetfeld spannt ein konzentrisch

rung der geradlinigen Bewegung eines Stellgliedes zu zum Stator liegendes, magnetisch ausbiegbares, auch

verwenden. als Spannrad bezeichnetes Zahnrad 24 an diametral

Es ist ferner ein durch einen Motor oder Genera- 50 gegenüberliegenden Stellen aus. so daß das Zahnrad

tor gebildetes elektrisches Gerät bekannt (deutsche einen ellipsenförmigen Querschnitt annimmt. Das

Patentschrift 932 077). bei dem ein Rotor außer Zahnrad 24 kommt dadurch an den ausgespannten

einer Drehbewegung auch eine geradlinige Bewegung Teilen mit einem ständerfesten, zweiten Zahnrad

ausführt. Der betreffende Rotor ist mit einem Gewin- kraftschlüssig in Eingriff. Der Eingriff läuft mit dem

deteil von einem entsprechenden Gegengewindeteil 55 Magnetfeld um.

eines Statorgehäuses aufgenommen. Die Anordnung Das magnetisch ausbiegbare Zahnrad 24 ist, wie ist dabei so getroffen, daß durch magnetische Erre- bei Spannungswellengetrieben üblich, durch einen gung des Stators oder des Rotors eine Anziehungs- Hohlzylinder mit einem in radialer Richtung ausbiegkraft zwischen den Gewindeteilen auftritt, derzufolge baren offenen Ende 28 und einem geschlossenen die erwähnte Drehbewegung und die geradlinige Be- 60 Ende 30 gebildet, das an einer koaxial verlaufenden wegung des Rotors auftreten. Auch bei diesem be- Nabe 32 bei 26 befestigt ist. Die Zähne 34 des Zahnkannten Gerät ist es wie bei der eingangs betrachte- rads 24 stehen mit einer inneren Umfangsverzahnung ten bekannten Vorrichtung nicht ohne weitere« mög- 36 des Ständers 18 an diametral gegenüberliegenden lieh, eine präzise Steuerung der linearen Bewegung Stellen im Eingriff. Die Umfangsverzahnung 36 des eines Stellgliedes zu erreichen. 65 Ständers 18 weist dabei mehr Zähne auf als das Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnrad 24 Zähne 34. Die Differenz in der Anzahl gedrungene und kräftige Vorrichtung für eine präzise der Zähne ist normalerweise zwei oder ein Vielfaches elektrische Steuerung der linearen Bewegung eines von zwei.

Der Rotor w,rd von den l.auerschilden 14 und !6 getragen und peen axiale Verlauerimu ^sichert. Das Lnde 30 des ;,xia! ausNedwen Zahnrades 24 IM von einer Klemmutter 4(1 auf der Nabe 3"> ^halten. In einer Ausnehmung des I.aucr^childs Ifi helmdet sie ι ein Kugellager 42. das Co_n einem Klemmring 44. der in einer Ringnut der Kiemmutter 40 steckt, m ,einer Lage gehalten wird. Line in dem <zcgenuberhegenden Lagerschild 14 aneecdnete Muüer 46 halt cm K_i:,c!!ager 48 an einer Schulter dieses ,„ Lagerscluldes lest, und ein auf der Nabe 32 sitzender Klemmring 50. tier rad,al „Her der Schulter lieet. sichert das Kugellager 48 μ .,η .,ine axiale Vers~ch:ehung aiii tier Nabe 32.

Lm auf einem axialen Vorsprung des I.aaerschikN _IS 14 ,it/endei- halbstarrer Ring 52"(FLg₁T) dämpft • beim Umlaufen der Auslegungen des Zahnrades 24 auttretende, übermäßig heftige Bewegungen, indem er sich gegen die Innenwand des br-reffenden Zahn^r,^udc" ·²⁴ "^ntf ^{die Zähn}<-· 34 legt. Außerdem sorgt ao der R,ng 32 dafür, daß das Zahnrad 24 in «leichmäßigen Abstanden mit der Umfanosverzahnung des Standers 18 kämmt. Wie bei anderen elektromagnetischen Spannungswellengetrieben ist auch hier im Inneren des Zahnrades 24 ein Band 54 aus dünnem Federstahl als magnetischer Rückschluß für das Sianderfeld vorgesehen.

Mit dem Rotor läuft eine fest in der Nabe 32 angeordnete Kugellagermutter 56 um (Fig I) Diese Kugellagermutter 56 ist zwischen einer in ein Ende der Nabe 32 eingeschraubten Ringmutter 58 und einer inneren Schulter der Nabe 32 gehalten In der Kugellagermutter 56 befindet sich eine Schraubenspindel 62. Zwischen dem Gewinde der Kugellager

mutter 56 und dem Gewinde der Schraubenspindel 62 befinden sich Kugeln 60. deren Zweck es ist. (.1^- bei der Drehung der Kugellagermutter 56 entstehende Reibung mit dem Gewinde der Schraubenspindel 62 soweit wie möglich /u verringern. Die Sehr.·! benspindel 62 läßt sich bei Drehung der Kiigeilage· mutter 56 drehrichtungsabhängig in beide Richtungen axial verschieben. Auf der Schraubenspindel W; kann eine Stellmutter vorgesehen sein, die ein I lera'.iführen der Schraubenspindel 62 aus der Kugeüag.··- mutter 56 verhindert. In der dargestellten Aiisj'i.-; rungsform verläiii't die Schraubenspindel 62 du: einen nicht drehbaren Schlitten 66. der in einer f·';■: rung 69 eines fest angeordneten Blocks 68 \ersehk bar getragen wird.

Die Arbeitsweise des. hier durch den Schlitten ;^. gebildeten Stellgliedes ist die gleiche, wenn uie Be\·.. gung des Schlittens 66 vo.¹ einem kontinuierlich laufenden oder von einem sich absatzweise drehende Getriebe erfolgt.

Mit einer Stellschraube 64 wird de; Schlitten 66 < >.·■·. der Schraubenspinde! 62 in der gewünschten L■,·■■ festgehalten. An der Schraubenspindel 62 ist eine nehmbare Handkurbel 67 vorgesehen, die nach i <■--sen der Steilschraube 64 unabhängig von der el·.·!. trisch bewirkten Bewegung der Schraubenspindel Λ2 oder zusammen mit dieser für eine axiale Verschi; bung des Schlittens 66 benutzt werden kann.

Abschließend sei noch bemerkt, daß die vors:. hend betrachtete Vorrichtung auch so aufgebaut se, kann, daß die Kugellagermutter 56 gegen Drehung gesichert ist und axial verschiebbar ist und daß die Schraubenspindel 62 gegen eine axiale Verschiebung gesichert und drehbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Stellgliedes mit starkem Positionshaltevermogen /u

Patentansprüche: schaffen, ohne dal¹, für eine Stillsetzung des Stellglieder magnetische Bremsen erforderlich sind.

1- Vorrichtung /ur Umsetzung einer Drehbe- Gelüst wird die anstehend aufgezeigte Aufgabe wegUng in eine geradlinige Hewe^unu mit einem 5 bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erelcktiumagnelischen Anirieb. der" übe; eine Ku- findungs.gemäß dadurch, daß die Kugellagermutter gellagermuücr auf eine Schraubenspindel ein- mit einem magnetisch ausbiegbaren Zahnrad eines wirkt", dadurch g e k e η π ζ e i c h η e t daß Spannungswellengetriebes verbunden ist. dessen stardie Kugellagermutter"(56) mit einem magnetisch res Zahnrad zur Erzeugung eines Drehfeldes eingeausbiegbaren Zahnrad (34. 24) eines Spannung- m richtet ist.

wcüengeiriebes (34. 24. 36. 18) verbunden fst. Die Erfindung bringt gegenüber der eingangs bedessen starres Zahnrad (36. 18) zur Erzeugung trachteten bekannten Vorrichtung und gegenüber eines Drehfeldes eingerichtet ist. " *" !_Cm eingangs betrachteten bekannten Gerat den _. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch ge- Vorteil mit sich, daß durch die Verwendung eines kennzeichnet, daH das magnetisch ausbicübare i? elektromagnetisch betriebenen Spannungswellenge-Zahnrad (34. 24) koaxial zu der Kuuelhmermui- triebes (wie es aus den USA.-Patentschriften ter |5fi) angeordnet ist. " " 3 169 201, 3 IfV-) 202 und 3 331 074 bekannt ist) he·.

relati\ geringem konstruktivem Aufwand eine präzise Steuerung der linearen Bewegung eines Stellgliedes