DE2129345A1

DE2129345A1 - Rollmuttergetriebe

Info

Publication number: DE2129345A1
Application number: DE19712129345
Authority: DE
Inventors: Frederik Kirchleerau Naumann Hans Günther Biberstein Goudswaard, (Schweiz)
Original assignee: Kern and Co AG
Current assignee: Leica Aarau AG
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1971-06-12
Publication date: 1972-01-20
Also published as: CH527383A

Description

Rollmuttergetriebe Die Erfindung betrifft ein Rolimuttergetriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung.
Bei verschiedenen Schlittenvorschubeinrichtungen und dgl. muss aus einer Drehbewegung eine Translationsbewegung erzeugt werden. Ein Anwendungsgebiet für solche Vorschubeinrichtungen findet sich beispielsweise bei Wagenverschiebungen an photogrammetrischen Auswertegeräten. Bei herkömmIichen Einrichtungen wird diese Bewegung umwandlung durch eine Gewindespindel und eine Gewindemutter erzeugt.
JRUr hochpräzise Bewegungskopplungen, wie dies z.B. bei photogrammetrischen Auswertegeräten der Fall ist, bringt die Lösung mit Gewindespindel und Gewindemutter insofern Nachteile, als sich Gewindespiel und Gewindereibung störend auf den Bewegungsvorgang auswirken. Für Grobpositionierungen über weitere Distanzen, die sehr schnell erfolgen sollen, muss, wenn keine separate Eilvorschubdrehzahl zur Verfügung steht, entweder die Mutter ausriickbar sein oder es darf keine Selbsthemmung bestehen, so dass der Schlitten durch eine direkt auf ihn wirkende Kraft bewegt werden kann, wobei im zweiten Fall ein Auskoppeln zwischen Spindelantrieb und Spindel zu erfolgen hat, da sich die Spindel beim Bewegungsvorgang mitdreht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln, wobei durch Koppelungsmöglichkeiten eine Translationsbewegung des Schlittens auch durch eine direkt auf ihn wirkende Kraft, also ohne Spindeldrehantrieb, möglich sein soll.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass gegenüber einer Gewindespindel eine um den Flankensteigungswinkel der Spindel schrägstehende Rollmutter exzentrisch so angeordnet ist, das mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil an der Rollmutter, radial angedrückt, in den Gewindegang der Spindel eingreift, und dass die Rollmutter einen in einem Aussenring gelagerten Innenring umfasst, so dass bei drehender Spindel der mit der Rille oder den Profil versehene Teil der Rollmutter gegenüber der Spindel abrollt und dadurch die Rollmut'ter gegenüber der Spindel eine relative Translationsbewegung ausftihrt.
Durch diese Massnahme ergibt sich ein äusserst präzises Getriebe zur Uwwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung.
Weitere erfindungsgemässe Aus gestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprechen.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die Rollmutter, Spindel in Ansicht, Fig. 2 eine Ansicht von links gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Achse A-A in der big. 1, Spindel in Ansicht, und Fig. 4 die Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Mit B-B ist die Achse der Spindel und mit A-A die Achse der Rollmutter bezeichnet.
g Die Achsen A-A.und B-B sind in Fig. 1 um den Flankensteiungswinkel der Spindel zueinander geneigt.
Mit 1 ist die Gewindespindel bezeichnet, welche sowohl radial als auch achsial fest gelagert sein muss und durch einen Drehantrieb gedreht wird. In den Gewindegang der Spindel 1 greift im Punkt C gemäss Fig. 2 und Fig. 3, radial angedrückt, der Innenring 2 der Rolimutter ein. Dieser Innenring 2 ist durch zwei Kugellager 3a und 3b im Aussenring 4 der Rollmutter gelagert. Die Kugellager 3a und 3b sind mit geeigneten Elementen so gegeneinander verspannt, dass der Innenring 2 gegenüber dem Aussenring 4 kein Achsialspiel aufweist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, wie in Fig, 4 dargestellt, dass sich mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil am Aussenring 4a befindet und demzufolge die Gewindemutter innerhalb einer Hohlspindel oder Gewindehülse angeordnet ist, wobei sich die Funktionen des InaAn- und Aussenringes gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel einfach vertauschen* Falls der Flankensteigungswinkel der Spindel so gross gewählt wird, dass keine Selbsthemmung mehr besteht, kann die Funktion des Rollmuttergetriebes umgekehrt werden,d.h. be Eingabe einer Translationsbewegung über die Rollmutter.Rird die Spindel zu einer Drehbewegung gezwungen.
Wenn die Exzentrizität zwischen Gewindespindel und Rollmutter mindestens um den Betrag des Rilleneingriffes verändert werden kann, wird dadurch ein Auskoppeln des Rollmuttergetriebes möglich.
Falls an-einer horizontal angeordneten Gewindespindel der tangentiale Eingriff der Rollmutter von unten erfolgt, kann durch die Andrückkraft der Rollmutter gegen die Spindel der schwerkraftbedingte Durchhang der Spindel teilweise kompensiert werden.
Zur Uebertragung grasserer Kräfte und zur genaueren Zentrierung können um eine Spindel mehrere Rollmuttern angeordnet- werden0 Mit diesem Rollmuttergetriebe werden Gewindespiel und Gewinderei--bung weitgehend eliminiert. Durch die gegenüber der GewindeSpindel im Durchmesser grössere Rolimutter ist eine einfache Auskopplungsmöglichkeit gegeben.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e

1. Rollmuttergetriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber einer Gewindespindel (1) eine um den Flankensteigungswinkel der Spindel schrägstehende Rollmutter (2, 3, 4) exzentrisch so angeordnet ist, dass mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil an der Rollmutter, radial angedrückt, in den Gewindegang der Spindel ein greift, und dass die Rollmutter einen in einem Aussenring (4) gelagerten Innenring umfasst, so dass bei drehender Spindel der mit der Rille oder dem Profil versehene Teil der Rollmutter gegenüber der Spindel abrollt und dadurch die Rollimitter gegenüber der Spindel eine relative Translationsbewegung ausfiildrt.

2. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine keine Steigung aufreisende Rille oder ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil am Innenring (2) der Rollmutter befindet, und dass die Gewindespindel innerhalb des Innenringes angeordnet ist.

3. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine keine Steigung aufweisende Rille oder,ein erhabenes, ringförmiges, der Spindelnut angepasstes Profil am Aussenring (4) befindet, der neben der Gewindespindel oder innerhalb der als Gewindehülse ausgebildeten Gewindespindel angeordnet ist, der art dass beim Bewegungsvorgang der Aussenring die Rollbewegung aus führt

4. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankensteigungswinkel so gross gewählt wird, dass bei Eingabe einer Translationsbewegung über die Rollmutter die Spindel (1) zu einer Drehbewegung gezwungen wird.

5-. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität zwischen Gewindespindel (1) und Rollmutter mindestens um den Betrag des Profileingriffes verändert werden kann und dadurch ein Auskoppeln des Rollmuttergetriebes möglich ist.

6. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollmutter eine der Gravitationskraft entgegengesetzte Andrückkraft auf die Spindel ausübt und dadurch der schwerkraftbedingte Durchhang der Spindel mindestens teilweise kompensiert wird.

ST. Rollmuttergetreibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Gewindespindel (1) mehrere Rollmuttern zusammenwirken.

8. Rollmuttergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) der Rollmutter gegenüber dem Aussenring (4) wälzgelagert ist.