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. Vorrichtung zur Übertragung von Zug- bzw. Schubkräften
Die vorliegende Erfindung betrifft zur Übertragung von Zug- bzw. Schubkräften bestimmte Vorrich- tungen, die wesentlich aus einem biegsamen, rohrförmigen Mantel bestehen, in dessen Innerem koaxial eine zur Übertragung der Kräfte bestimmte flache ebenfalls biegsame Seele angeordnet ist, die in bezug auf den Mantel zwischen zwei Reihen von Kugeln od. dgl. Rollkörpem beweglich ist, wobei diese Kugeln i od. dgl. einerseits mit der Seele und anderseits mit zwei einander gegenüberliegenden, an der Innenseite des Mantels befestigten biegsamen Führungen in Berührung stehen.
Bei bekannten Übertragungsvorrichtungen dieser Art sind die beiden Enden der Führungen an Stutzen befestigt, die an dem Gestell der Maschine angebracht sind, auf der die Übertragungsvorrichtung aufmon- tiert ist, wogegen die beiden Enden der flachen Seele mit je einer koaxial in dem jeweiligen Stutzen ge- ) führten und mit an das zugehörige Betätigungsorgan bzw. das zu betätigende Organ angekuppelten Gleit- stangen verbunden sind.
Die Übertragungsvorrichtung kann eine gebogene Form annehmen, wobei jedoch jeder Abschnitt der
Kurve in einer die Mittelpunkte der Kugeln beider Kugelreihen enthaltenden Ebene, d. h. in der zur flachen
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den FuhrungensenkrechtenMittelebeneliegt. DaBetätigungsorgan bzw. zu betätigende Organ eingeschraubt ; infolgedessen wird bei diesem Einschrauben, wenn die betreffende Gleitstange nicht gleichzeitig genügend festgehalten wird, eine Verdrehung des zwischen dieser Gleitstange und den ersten Kugeln gelegenen Teiles der flachen Seele hervorgerufen, da der zwischen den Kugeln gelegene Teil der Seele von den Kugeln drehfest gehalten wird, wobei die Kugeln selbst durch die an ihren Enden mit den Befestigungsstutzen der Übertragungsvorrichtung verbundenen Führungen gehalten werden.
Ziel der Erfindung ist, die vorstehend aufgeführten Nachteile der bekannten Übertragungsvorrichtungen dieser Art zu beheben.
Zu diesem Zweck werden die Enden der Führungen erfindungsgemäss mit je einer indem entsprechenden Befestigungsstutzen drehbar angeordneten Muffe verbunden.
Dank dieser erfindungsgemässen Massnahme kann die Übertragungsvorrichtung, selbst wenn dieselbe an ihrem einen Ende bereits endgültig mit dem entsprechenden Betätigungsorgan od. dgl. verbunden ist, in jeder beliebigen, die Achse dieses bereits aufmontierten Befestignngsstutzens enthaltenden Ebene gebogen werden, da die Seele, die Gleitstangen, die Kugeln, die Führungen und die mit den letzteren verbundenen Muffen im Inneren des Mantels frei verdrehbar sind. Ferner besteht dank der erfindungsgemässen Anordnung keine Gefahr mehr, dass beim Verschrauben der Gleitstangen mit den Betätigungsorganen oder zu betätigenden Organen die Seele verwunden oder verdrallt wird, da die Führungen sich bei einer Drehbewegung der Seele ebenfalls mitdrehen.
Die drehbare Muffe, mit der die Führungen verbunden sind, muss natürlich längs innerhalb des betreffenden Befestigungsstutzens angeordnet sein. Um dies zu erreichen, besteht in einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Übertragungsvorrichtung der Befestigungsstutzen aus zwei koaxial miteinander verschraubten Rohrteilen, von denen der eine in das entsprechende Ende des Mantels eingesteckt ist, woge-
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gen der andere Rohrteil die drehbare, mit den Führungen verbundene Muffe sowie die Gleitstange auf- nimmt.
Nach einem ändern Merkmal der erfindungsgemässen ÜbertragungsvorrichtUng besteht die drehbare
Muffe aus zwei Halbschalen, deren Verbindungsflächen in einer diametralen Ebene liegen, wodurch das i Zusammenbauen der Übertragungsvorrichtung erleichtert wird.
Um den Aussendurchmesser der Übertragungsvorrichtung unter Beibehaltung eines verhältnismässig grossen Durchmessers der Gleitstangen auf ein Mindestmass zu beschränken, werden erfindungsgemäss die verschiedenen Teile der Übertragungsvorrichtung derart angeordnet und bemessen, dass die Gleitstange unter keinen Umständen in das Innere der drehbaren, mit den Führungen verbundenen Muffe eindringt.
Diese Anordnung ermöglicht es, den Abstand zwischen den beiden Führungen erheblich zu verringern und somit zu verhüten, dass diese Führungen unter Einwirkung von Schubkräften knicken, da die Führungen sich beim Biegen an die Seele anlegen, sowie der Krümmungsradius einen bestimmten Wert unterschreitet ; durch die Verringerung des Abstandes zwischen den beiden Führungen wird ferner verhütet, dass erhebliche
Unterschiede zwischen den scheinbaren Längen beider Führungen auftreten, wenn die Übertragungsvorrich- tung derart gebogen wird, dass sich die relative Winkellage der beiden Gleitstangen ändert.
Infolgedessen kann der Längsspielraum vermindert werden, den man zwischen den Führungen und deren Verbindungs- teilen mit der Muffe vorsehen muss, um den Unterschied zwischen den Krümmungsradien der beiden Füh- rungen auszugleichen, der beim Biegen der Übertragungsvorrichtung deshalb auftritt, weil eine der Füh- rungen auf der Innenseite und die andere Führung auf der Aussenseite der Biegung liegt.
Nach einem ändern Merkmal der Erfindung ist wenigstens eines der Enden der Seele der Übertragungs-
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auf die Gleitstange um die Achse derselben frei schwenkbar angeordnet ist.
Dank dieser erfindungsgemässen Massnahme kann der flache, längliche Teil, der die Seele der Übertragungsvorrichtung bildet, innerhalb des Mantels bei jeglicher Lage der mit dem Betätigungsorgan oder dem zu betätigenden Organ verbundenen Gleitstange, die der jeweiligen Biegung des Mantels entsprechende Winkellage einnehmen.
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Verbindungsteil aus zwei, eine zylindrische Aussenfläche aufweisenden Halbschalen, die in einer in der Gleitstange vorgesehenen Bohrung angeordnet sind und von denen jeder eine ebene Stirnfläche aufweist, die dazu bestimmt ist, sich an die entsprechende Stirnfläche der Seele anzulegen, wobei wenigstens eine der beiden Halbschalen an ihrer ebenen Stirnfläche Vorsprünge aufweist, die entsprechende, in der Seele vorgesehene Ausnehmungen durchqueren.
Gemäss einer bevorzugten Ausfùhrlmgsform weisen die beiden Halbschalen die gleiche Form auf und sind gegeneinander um 1800 verdreht, derart angeordnet, dass die Vorsprünge der einen Halbschale sich in den Zwischenräumen zwischen den Vorsprüngen der andern Halbschale befinden.
Wenn die Seele der erfindungsgemässen Übertragungsvorrichtung aus zwei aneinanderliegenden länglichen Flachteile besteht, dann ist es von Vorteil, zwischen den Vorsprüngen der Halbschale und den Aus- nehmungen der beiden die Seele bildenden Teile ein gewisses Längsspiel vorzusehen, damit die beiden die Seele bildenden Teile sich leicht gegeneinander verschieben können und somit leichter und unter besserer Anpassung an dieverschiedenenKrümmungsradien undRrümmungsrichtungen die der gewünschten Biegung der Übertragungsvorrichtung entsprechende Form annehmen können.
Die Enden der Seele können beispielsweise durch Vernietung oder durch Schweissen mit den entspre- chenden VerhindÙ11gsteilen fest verbunden werden, insbesonderewenn die Seele aus einem einzigen flachen Teil besteht.
Diese Anordnung, die es der Seele ermöglicht, jegliche Winkellage in bezug auf die Gleitstange einzunehmen, betrifft nicht nur zur Übertragung von Zugkräften dienende Übertragungsvorrichtungen, sondern auch solche Übertragungsyorrichtungen, die ausserdem zur Übertragung von Schubkräften bestimmt sind.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispieles hervor. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt durch ein Ende einer erfindungsgemassen biegsamen Übertragungsvorriehtung. Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in
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;vorrichtung und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6 - 6 ia Fig. 4 in vergrössertem Massstab.
Die beiden Enden der in den Figuren dargestellten biegsamen Übertragungsvorrichtungen sind gleich.
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Jedes dieser Enden weist eine Stange 1 auf, die dazu bestimmt ist, an ein Betätigungsorgan bzw. an ein zu betätigendes Organ angeschlossen zu werden, und die in der Bohrung 2 eines zur Befestigung des entsprechenden Endes der Übertragungsvorrichtung dienenden Stutzens gleitbar und verdrehbar angeordnet ist.
In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Stutzen mit einem Gewindeversehen und durch ein Loch hindurchgesteckt, das in einem Maschinengestell 4 vorgesehen ist, mit dem der Stutzen in einstellbarer Lage vermittels zweier auf den Stutzen aufgeschraubter Schraubenmuttern 5 fest verbunden ist.
An ihrem inneren Ende ist die Gleitstange l beispielsweise vermittels eines oder mehrerer Stifte 6 mit einer (im vorliegenden Beispiel aus einer gefrästen Stange bestehenden) Seele 7 fest verbunden. Die Aussen- flächen der beiden Elemente der Seele weisen je eine mittlere Rille auf, in der Kugeln 8 rollen können, die durch einen Käfig 9 in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand gehalten werden. Auf jeder Seite der beiden Kugelreihen befinden sich zwei Führungen 11, die mit den Kugeln in Berührung stehen und ebenfalls je eine Längsrille aufweisen, in der die Kugeln rollen.
Die beiden Führungen sind von einem Mantel 12 umschlossen, der beispielsweise ein biegsamer metallischer Schlauch ist, und dessen Enden in je eine Hülse 14 eingesteckt sind, die in ein Ende des Befestigungsstutzens 3 eingeschraubt ist. Der Mantel 12 ist von einem weiteren Mantel 15, beispielsweise aus undurchlässigem Werkstoff umschlossen, dessen Ende auf die Hülse 14 aufgestülpt oder in die Hülse 14 eingeklemmt ist.
Die Enden der Führungen 11 sind mit einer Muffe 16 verbunden, die zwecks Erleichterung des Einbaues aus zwei Halbschalen 17 und 18 gebildet ist, deren Verbindungsebene diametral verläuft. Die Seele 7 ist frei durch die Muffe 16 durchgeführt, die zu diesem Zweck mit einer Öffnung rechtwinkeligen Querschnittes versehen ist, die dazu beiträgt, die Muffe in bezug auf die Führungen in der gewünschten Lage zu halten. Die Muffe 16 ist frei schwenkbar in den Stutzen 3 eingebaut.
Eine der Führungen ist praktisch ohne Spielraum mit zwei in der verdrehbaren Muffe 16 vorgesehenen Nocken 19 verbunden, wogegen die andere Führung eine Öffnung 21 von länglicher Form aufweist, vermittels welcher die letztere Führung auf eine Nase 22 der Muffe aufgesteckt ist ; die Nase 22 ist wesentlich kürzer als die längliche Öffnung der Führung, woraus sich eineverbindung mit Längsspiel zwischen der Führung und der Muffe ergibt ; dank dieser Anordnung kann die Übertragungsvorrichtung unter Ausgleich des Unterschiedes zwischen den Krümmungsradien beider Führungen gebogen werden.
Die schwenkbare oder verdrehbare Muffe 16 ist in einer Bohrung 23 des Befestigungsstutzens angeordnet, deren Durchmesser grösser ist als der der Bohrung 2 des Stutzens 3 ; die axiale Lage der Muffe wird einerseits durch das der Muffe zugekehrte Ende der Hülse 14 und anderseits durch eine Scheibe 24 bestimmt, die sich auf der das eine Ende de: Bohrung23 bildenden Schulterung abstützt und durch welche die Seele 7 frei hindurchgeführt ist.
Es ist ersichtlich, dass die beiden Mäntel der Übertragungsvorrichtung an ihren beiden Enden mit den Stutzen 3 fest verbunden sind, wogegen die Gleitstangen 1, die Seele 7, die Kugeln 8, die Käfige 9, die Fuhrungen 11 und die schwenkbareMuffe 16 zusammen um ihre eigene Längsachse im Inneren der Mäntel frei drehbar sind.
Ausserdem kann die Seele 7 natürlich sich längs in bezug auf die Führungen bewegen, wobei sie durch die beiden Kugelreihen gestützt wird und somit an eine der Gleitstangen, die durch die andere Gleitstange auf sie übertragenen Zug- oder Schubkräfte übertragen.
Man sieht, dass die Gleitstange 1 niemals zwischen die beiden Führungen gelangt, wodurch es möglich ist, die letzteren mit geringem gegenseitigem Abstand anzuordnen und eine Gleitstange mit grossem Durchmesser und hoher Festigkeit vorzusehen, was die oben erläuterten Vorteile mit sich bringt.
Da die verdrehbare Muffe, mit der die Führungen verbunden werden, einen in bezug auf den Befestigungsstutzen beweglichen Teil bildet, ist es ausserdem möglich, diese Muffe als Teil mit über die gesamte Länge desselben wesentlich konstantem Querschnitt auszubilden, was insofern die Herstellung der Muffe erleichtert, als dieselbe aus einer profilierten Stange herausgearbeitet werden kann ; gleichzeitig wird dadurch die Herstellung des Befestigungsstutzens vereinfacht.
In dem oben besehriebenenausfilhnmgsbeispiel besteht die Seele aus zwei flachen aneinanderliegenden Bändern ; die erfindungsgemässe Anordnung ist jedoch ebenfalls anwendbar auf Übertragungsvorrichtungen, deren Seele aus einem einzigen Teil besteht.
Es wurde angenommen, dass die oben beschtiebene Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Schub- und Zugkräften bestimmt ist ; dem gegenüber genügt es bei einer Übertragungsvorrichtung, die lediglich die eine oder die andere Art solcher Kräfte, d. h. entweder nur Zugkräfte oder nur Schubkräfte zu übertragen hat, die axiale Bewegungsfreiheit der mit den Führungen verbundenen drehbaren Muffe nur in einer Richtung zu begrenzen.
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Fig. 4 zeigt ein Ende einer biegsamen Übertragungsvorrichtung, die lediglich zur Übertragung von
Zugkräften dient. Das Ende der aus zwei aneinanderliegenden flachen Teilen bestehenden Seele 7 ist mit der an einem Betätigungsorgan oder einem zu betätigenden Organ 32befestigten Gleitstange31 über einen aus zwei Halbschalen 33 bestehenden Teil verbunden, der drehbar in einer in der Gleitstange 31 vorgese- henen Bohrung 34 angeordnet ist. Die beiden Halbschalen 33 stützen sich in Richtung der auf die Seele aus- zuübenden Zugkräfte an der einen das entsprechende Ende der Bohrung 34 bildenden Schulterung ab.
Die beiden Halbschalen 33 sind gleich ausgebildet und weisen Vorsprünge 35 auf, die durch entspre- chende, in der Seele 7 vorgesehene Ausnehmungen 36 hindurchgesteckt sind. Die beiden Halbschalen sind gegeneinander um 180 verdreht angeordnet und weisen einander gegenüberliegende flache Fl chen 38 auf. wobei die Vorsprünge der einen Halbschale in den zwischen den Vorspringen der andern Halbschale ge- bildeten Zwischenräumen zu liegen kommen.
In diesem besonderenAusführungsbeispiel, indem die Seele aus zwei aneinanderliegenden profilierten
Teilen besteht, ist es vorteilhaft, zwischen den Vorsprüngen der Halbschalen und den entsprechenden, in den beiden die Seele bildenden Teilen vorgesehenen Ausnehmungen ein gewisses Axialspiel vorzusehen, damit sich die beiden die Seele bildenden Teile in axialer Richtung leicht gegeneinander verschieben können, um somit die Unterschiede zwischen den Krümmungsradien auszugleichen, wenn die Übertra- gungsvorrichtung gebogen wird.
Die oben beschriebeneArt und Weise der drehfreien Verbindung zwischen dem Ende der Seele und der gleitbaren oder freibeweglichen Stangekann ebenfalls auf biegsame Übertragungsvorrichtungenangewendet werden, die dazu bestimmt sind, sowohl Zug-wie auch Druckkräfte zu übertragen, vorausgesetzt, dass die axiale Bewegungsfreiheit des verdrehbaren Verbindungsteiles in bezug auf die betreffende Gleitstange in beiden Richtungen begrenzt wird.
Die Erfindung. ist natürlich in keiner Weise durch dieoben beschriebenen und in den Zeichnungendar- gestellten Ausführungsbeispieie begrenzt, je nach der jeweils vorgesehenen Anwendung des Erfindungsge- genstandes können zahlreiche Varianten oder Abänderungen der gezeigten Ausführungsformen vorgenommen werden, die innerhalb des Gebietes der Erfindung liegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Biegsame Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Zug-bzw. Schubkräften, bei der in einem biegsamen, rohrförmigen Mantel eine ebenfalls biegsame zur Übertragung der Kräfte dienende flache Seele koaxial und in bezug auf den Mantel beweglich zwischen zwei Reihen von Rollkorpern, wie Kugeln, angeordnet ist, die einerseits mit der Seele und anderseits mit zwei einander gegenüberliegenden und an der Innenwandung des Mantels befestigten biegsamen Fùhrungen in Berührung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Führungen (11) an jedem Ende der Vorrichtung mit je einer Muffe (16) verbunden sind, die frei verdrehbar in einem Befestigungsstutzen (3, 14) angeordnet ist,
und deren axiale Bewegung in wenigstens einer Richtung begrenzt ist.