DE2358882C2

DE2358882C2 - Schraubenantrieb

Info

Publication number: DE2358882C2
Application number: DE19732358882
Authority: DE
Inventors: Robert Dr.-Ing. 6308 Butzbach Gärtner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-11-27
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DE2358882A1

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Schraubenantrieb mit einer Spindel und einem diese umgebenden Rahmen, in welchem als Übertragungsglied zwischen dem Rahmen und der Spindel mindestens ein die Spindel umfassendes schwenkbares Wälzlager angeordnet ist. dessen Innenring in die Gewindegänge der Spindel eingreift und dessen Miitelachse gegenüber der Spindel geneigt und exzentrisch angeordnet ist. Zur Anpassung der Lage des Innenringes an das Gewinde der Spindel, wobei eine weitgehend unbearbeitete Spindel ebenso Anwendung finden kann wie ein genormtes handelsübliches Wälzlager, ist der Außen ring des Wäl/Iagers um eine in Richtung der Exzentn/itäi der Ringachse /ur Spindelachsc gelegene Harre Achse in dem Rahmen schwenkbar

Durch die DF.· PS 20 2b 550 ist ein Schraubengetriebe bekannt, bei dem Wal/ringe in einem Mutterkörper. I. B. einem aus Streben gebildeten Rahmen, derart verstellbar angeordnet sind, daß ihre räumliche Schräglage und ihre gegenseitigen Abstände in Achsund Wmfangsnchtung veränderbar sind. — Au«, der DEAS 11 16 009 und der FR PS 11 51 892 ist es ferner bei Rcibungsgetneben mit glattwandiger Welle bekannt, die Reibringe um eine in Richtung der Exzentrizität dieser Ringe zu der Welle gelegene Achse schwenkbar anzuordnen,

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Schraubenantrieb nach deifi Häuptpalent so zu verbessern, daß große Kräfte zwischen der Gewindespindel und dem Rahmen übertragbar sind, Wobei kein Drehmoment auf den Innenring des Lugers derart auftrifft, daß dieser zwischen den Gewindegängen der Spindel zu klemmen beginnt, und ferner die Reibung zwischen den Gewindegängen der Spindel und dem mit diesen in Eingriff stehenden Innenring gegenüber bekannten Schraubenantrieben weiter herabgesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Schraubenantrieb nach dem Hauptpatent die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterbildung der Merkmale des Hauptanspruchs.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zur

Lösung der gestellten Aufgabe eine Art kardanische Lagerung des Wälzringes zu wählen. — Die optimale Lesung zeigt sich hierbei, wenn die Schwenkachse, um weiche der Rahmen schwenkbar ist, durch den Berührungspunkt höchsten Druckes zwischen der Innenringflanke und dem mit dieser jeweils in Berührung stehenden Gewindeflankenabschnitt der Spindel verläuft.

Beim Eingriff eines Ringes in ein Gewinde ergibt sich als Berührungsfläche dieser Teile annähernd ein sichelförmiger Flächenabschnitt oder, noch vorteilhafter, ein Ringsegment, wobei in diesem Ringsegment ein Punkt gegeben ist, in welchem die beiden aufeinanderliegenden Flächen des Ringes und des Gewindes ein Druckmaximum erreh hen, welches als Hertz'sches Druckmaximum bezeichnet wird. Verläuft die Schwenkachse des Rahmens durch diesen Druckmaximum-Punkt, so w ird ein Drehmoment auf den Innenring selbst bei größter Druckübertragung der Spindel auf den Rahmen und umgekehrt vermieden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Schraubenantriebs nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 die Anordnung der Spindel und des Rahmens sowie dessen Träger und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab gegenüber Fig. 1 ■to die Lage des Innenringes des Wät-'-agers und der Spindel, wobei zur Verdeutlichung die Gewindespindel relativ dünn dargestellt ist.

Die Spindel 201 ist von einem Wälzlager 202 umgeben, das einen Außenring 203 und einen durch ■»5 Wal/teile 204 im Abstand gehaltenen Wälzring 205 aufweist, in dem ein onenring 206 z. B. durch Klebung oder Schweißung gehalten ist Die beiden Ringe 205,206 können auch einen einheitlichen Teil bilden.

Der Außenring 203 des Wälzlagers 202 ist mn /wci w diametral gegenüberliegenden, nach außen ragenden Gewinde/apfen 207 versehen, die eine starre Schwenk achse 208 bilden, die durch die Wälzlagermitielachsc 202,j verläufi (F ig 2). Die beiden Zapfen 207 ragen durch einen rechteckigen oder quadratischen Rahmen 209 und sind dort durch Muttern 207.Ϊ oder andere geeignete Mittel derart gehalten, daß das Wälzlager um die Achse 208 frei schwenken kann.

Der Rahmen 209 trägt seinerseits zwei nach uißen ragende Gewinde/apfen 210. die ebenfalls eine Schwenkachse 211 bilden, um die der Rahmen 209 schwenkbar ist. Dieser ist an seinen ihn tragenden Teilen gegenüber der Spindel 201 derart angeordnet, daß die Mittelachse 2Ö2a des Wälzlagers 202 gegenüber der Längsachse 201a der Spindel 201 um die Exzentrizität e versetzt ist. Während die Schwenkachse 208, die durch die beiden Zapfen 207 verläufl, in Richtung dieser Exzentrizität e gelegen ist, ist die Schwenkachse 211 des Rahmens 209 senkrecht zu der

Achse 208 und senkrecht zur Achse 201a der Spindel 201 gelegen. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Schwenkachse 211 des Rahmens gegenüber der Mittelachse 202a des Wälzlagers 202 in Richtung der Exzentrizität e von diesem Mittelpunkt aus versetzt.

Die beiden Zapfen 210 ragen hierbei durch die Schenkel 212 eines U-förmigen Trägers 213, dessen Steg mit einem Maschinen- oder Tragteil 214 verbunden, z. B. verschweißt ist

Fig. 1 und 2 zeigen eine optimale Ausführungsform des Schraubenantriebs, bei der nämlich die Schwenkachse 211 des Rahmens 209 durch den Punkt 215 verläuft, der das Hertz'sche Druckmaximum der Berührungsfläche zwischen dem Innenring 206 und dem jeweiligen Gewindeabschnitt des Gewindes 216 der

Spindel 201 darstellt Hierbei bildet die Berührungsfläche vorzugsweise keine sichelförmige Fläche 217, vielmehr nur eine in F i g. 2 gekreuzt gestrichelte Fläche 218, wobei, wie aus Fig.2 zu erkennen ist, der Druekmittelpunkt 215 (Hertz'sche Druckmaximum) ungefähr im Schwerpunkt der Fläche 218 gelegen ist.

Selbst beim Obertragen großer Kräfte durch die Spindel 201 auf den Rahmen 209 oder umgekehrt ergibt sich durch die kardanische Aufhängung des Wälzlagers 202 eine weitgehend verschleiß- und schmierungsfreie Bewegung der Spindel 201 gegenüber dem Wälzlager 202, wobei der Innenring 206 dieses Lagers sich jeweils in optimaler Weise der Lage des Gewindeabschnittes der Spindel anpaßt, mit welchem der Innenring des Wälzlagers in Berührung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schraubenantrieb mit einer Spindel und einem diese umgebenden Rahmen, in welchem als Übertragungsglied zwischen dem Rahmen und der Spindel mindestens ein die Spindel umfassendes schwenkbares Wälzlager angeordnet ist, dessen Innenring in die Gewindegänge der Spindel eingreift und dessen Mittelachse gegenüber der Spindel geneigt und exzentrisch angeordnet ist, wobei der Außenring des Wälzlagers um eine in Richtung der Exzentrizität der Ringachse zur Spindelachse gelegene starre Achse in dem Rahmen schwenkbar ist, nach Patent 22 62 062, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (209) um eine in Richtung der Exzentrizität (e) aus der Wälzlagermitte (202a) versetzte, senkrecht zur Exzentrizitätsrichtung und zur Spindelachse (20Ia^ gelegene Achse (211) schwenkbar ist.

2. Schraubenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (211) des Rahmens (209) durch den Berührungspunkt (215) höchsten Druckes (Hertz'sche Druckmaximum) zwischen der Innern ingflanke und dem mit dieser jeweils in Berührung stehenden Gewindeflankenabschnitt verläuft.

3. Schraubenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen in einem Träger gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Achse (211) bildenden Schwenkzapfen (210) des Rahmens (209) in Seitenteilen oder Schenkeln (212) des den Rahmen ganz rder teilweise umschließenden Trägers (213) drehbar gelagert sind.