DE1294080B

DE1294080B - Klemmvorrichtung zum Verbinden einer Stange an eine Schaltmuffe

Info

Publication number: DE1294080B
Application number: DER34318A
Authority: DE
Inventors: Thiene Carl G
Original assignee: REYNOLDS PRINTASIGN Co
Current assignee: REYNOLDS PRINTASIGN Co
Priority date: 1962-08-15
Filing date: 1963-01-25
Publication date: 1969-04-30
Also published as: GB972894A; US3172297A

Description

Die Erfindung betrifft eine Klenunvorrichtung zum Verbinden einer Stange an einen in Achsrichtung der Stange wirkenden Antrieb mit einer die Stange umgebenden, zylindrischen Schaltmuffe mit einer inneren, an ihr fest angeordneten Schrägfläche und zugehörigen Klemmkörpern, die die Stange bei geradliniger Bewegung der Schaltmuffe in der einen Richtung festklemmen und bei Bewegung in der anderen Richtung freigeben und einem gehäusefesten Anschlag zum Begrenzen der Schaltbewegung.
Bei einer bekannten Klemmvorrichtung dieser Art bewegt sich die Schaltmuffe in einem Gehäuse mit als Anschlag dienenden Wänden. Wird die Bewegung der Schaltmuffe, in der das Festklemmen der Stange bewirkenden Richtung durch die als Anschlag dienende Gehäusewand aufgehalten, dann kann zwar auf die Stange durch die Schaltmuffe keine Bewegungsenergie mehr übertragen werden; der Stange und den gegebenenfalls damit zu gemeinsamer Bewegung verbundenen Teilen wohnt jedoch eine gewisse Bewegungsenergie inne, auf Grund deren sich die Stange weiterzubewegen trachtet. Daran wird sie auch nicht durch die Klemmkörper gehindert, da ja die Weiterbewegung der Stange gegenüber der an weiterer Bewegung gehinderten Schaltmuffe im Sinne einer Lösung des Klemmeingriffes wirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung der in Rede stehenden Art so zu gestalten, daß die Bewegung des mitgenommenen Teiles, der Stange, mit größerer Genauigkeit als bisher begrenzbar ist.
Um das zu erreichen, wird bei einer Klemmvorrichtung der eingangs als bekannt vorausgesetzten Gattung erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß der Anschlag so angeordnet ist, daß er bei Bewegung der Schaltmuffe in der einen Richtung allein die Bewegung der Klemmkörper begrenzt, so daß diese auch bei einer Weiterbewegung der Schaltmuffe fest zwischen der Schrägfläche und der Oberfläche der Stange eingeklemmt bleiben.
Zum Stande der Technik sei noch bemerkt, daß es auch bereits eine Klemmvorrichtung gibt, bei der zwei mit Schrägflächen ausgestattete Klemmglieder mittels entsprechender Betätigungsteile aus dem Bereich von als Klemmkörper dienenden Kugeln herausgestoßen werden können. Zu diesem Zweck ist eine die Klemmglieder mit den Schrägflächen tragende Stange zweiteilig ausgestaltet und ermöglicht eine gegenseitige Bewegung der beiden Stangenteile gegen Federkraft, wobei dann der eine Stangenteil an den Klemmgliedern mit den Schrägflächen anstoßen. Diese Anordnung dient dazu, die Klemmwirkung zwangläufig vollständig aufzuheben, so daß also eine unbehinderte Bewegung der Stange gegenüber der Schaltmuffe in beiden Richtungen möglich ist. Die Anordnung kann aber nicht verhindern, daß das auf Grund der Klemmwirkung der Klemmkörper mitgenommene Teil einen gewissen Überhub macht, wenn das angetriebene Teil angehalten wird.
Die vorliegende Erfindung vermeidet mit Sicherheit einen unerwünschten überhub der mitgenommenen Stange, weil der Anschlag eine Weiterbewegung der Klemmkörper mit Sicherheit verhindert, so daß diese am Bewegungsende in der Klemmlage gehalten werden und dann auch eine Weiterbewegung der Stange verhindern.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand einer Zeichnung. F i g. 1 zeigt eine Klenunvorrichtung zum Verbinden einer Stange an eine in Achsrichtung der Stange angetriebene Schaltrauffe, und zwar in einer ersten Betriebsstellung; F i . 2 zeigt die Vorrichtung in einer zweiten Betriebsstellung; F i g. 3 zeigt die Vorrichtung in einer dritten Betriebsstellung.
Die in den Zeichnungen dargestellte Klemmvorrichtung dient dazu, eine Stange 11, die beispielsweise mit den Wagen einer Druckvorrichtung gekuppelt ist, in genau definierter Weise abschnittsweise weiterzuschalten. Auf diese Weise wird beispielsweise sichergestellt, daß die von der Druckvorrichtung gedruckten Buchstaben immer die vorgeschriebenen Abstände haben.
Um die Stange in der gewünschten Weise weiterzuschalten, ist die Klemmvorrichtung 15 vorgesehen, die in den Zeichnungen im Schnitt dargestellt ist. Wesentlicher Bestandteil der Klemmvorrichtung 15 ist eine Schaltmuffe 17, die auf hier nicht näher dargestellte Weise schrittweise hin- und herbewegbar ist. Die Bewegung in der einen Richtung erfolgt unter der Zugkraft einer Feder 18. Die Feder 18 zieht an einem in einer Ringnut 19 sitzenden Haltering 20, der mit der Feder über ein Verbindungsglied 21 verbunden ist. Der Haltering 20 ist auf dem Umfang der Schaltmuffe 17 mit Schnappringen 22 und 23 gesichert.
Zur Bewegung in der anderen Richtung wird die Schaltmuffe 17 mittels einer hier nicht näher gezeigten Antriebsvorrichtung angetrieben, die mittels eines bei 26 angedeuteten Bügels an der Schaltmuffe angreift. Das Verbindungsglied 21 und der Bügel 26 sind an der Schaltmuffe mittels einer Schraube 30 bef estigt.
Die Antriebsvorrichtung für den Antrieb der Schaltmuffe enthält beispielsweise einen hydraulischen Zylinder und ein Gestänge, an dessen Ende sich der Bügel 26 befindet.
Die gesamte Klemmvorrichtung befindet sich in einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Gehäuse, an welchem fest Anschläge 65 und 66 vorgesehen sind. Der Anschlag65 hat eine Buchse67 aus Lagerwerkstoff. Der Anschlag66 hat eine Buchse69, in der wiederum eine Buchse70 aus Lagerwerkstoff sitzt.
Der Anschlag 66 dient in noch näher zu beschreibender Weise dazu, innerhalb der Schaltmuffe 17 befindliche Klemmkörper an einer selbständigen Weiterbewegung gegenüber der Schaltmuffe zu hindern, wenn der Antrieb der Schaltmuffe aufhört.
Die Schaltmuffe17 ist ein hohlzylindrisches Teil, an dessen einem Ende sich eine Bohrung 102 befindet, an die sich eine Senkbohrung 103 anschließt. Eine weitere Senkbohrung besitzt Gewindegänge 105. Die Bezugsziffer 107 bezeichnet einen zylindrischen Kugelkäfig, dessen Ende in der Bohrung 102 der Schaltmuffe verschiebbar ist. Der Kugelkäfig hat eine Bohrung 108, durch welche die Stange 11 hindurch-Creht, und eine Senkbohrung 109, in der eine Buchse 110 aus Lagerwerkstoff sitzt. Eine ähnliche Buchse mit einem äußeren Flansch ist, wie bei 112 gezeigt, am anderen Ende des Kugelkäfigs vorgesehen. Der Kugelkäfig besitzt eine Gruppe von gleichmäßig voneinander abstehenden öffnungen 114, die sich in der Nähe seines rechten Endes befinden und zur Aufnahme einer Reihe von als Klemmkörper dienenden Kugeln 115 dienen.
In der Senkbohrung 103 der Schaltmuffe 17 sitzt ein ringförmiges Klemmglied 120 mit einer inneren Schrägfläche 121. Der Innendurchmesser des Klemmgliedes verändert sich also allmählich. Normalerweise liegen die Kugeln 115 in einer Lage zwischen der Stange 11 und der inneren Schrägfläche 121 des Klemmgliedes 120. Das Klemmglied 120 wird in seiner Lage in der Senkbohrung mittels eines Schnappringes 124 gehalten. Dieser sitzt in einer Ringnut an der Schulter am Ende der Senkbohrung 103 der Schaltmuffe 17.
Der Kugelkäfig 107 ist gegenüber der Schaltmuffe 17 axial beweglich. Er sitzt verschiebbar in der Gewindebuchse 93, die in das mit Innengewinde versehene Ende 105 der Schaltmuffe 17 eingreift. Die Buchse 93 hat eine Bohrung 126 zur Aufnahme des Kugelkäfigs 107 und eine Senkbohrung 127. In der Senkbohrung 127 befindet sich eine Schraubenfeder 1.29. Diese ist zwischen die Buchse 93 und einen Schnappring 131 eingeschaltet, der in einer Ringnut in einer mittleren Lage auf dem Kugelkäfig 107 sitzt. Man sieht daher, daß die gegen den Schnappring 131 drückende Feder 129 den Kugelkäfig 107 normalerweise nach rechts in der Schaltmuffe drückt, so daß die Kugeln 115 mit der kegeligen Innenfläche des Klemmgliedes 120 im Eingriff gehalten werden.
Die Buchse 93 hat in ihrem Ende eine Senkbohrung 134. Wie im folgenden beschrieben, kann die am inneren Ende dieser Senkbohrung gebildete Schulter einen Schnappring 135 berühren, der in einer Ringnut außen am Kugelkäfig 107 sitzt.
Mit der Buchse 93 ist ein Betätigungsflansch 92 verbunden, der bei 94 ein Loch für einen nicht gezeigten Betätigungsstift hat.
Die F i g. 1 zeigt die gegenseitige Lage der Teile der Klemmvorrichtung, wenn die Schaltmuffe unter dem Einfluß der Federn 18 längs der Stange 11 nach rechts bewegt wird. Die Bewegung nach rechts deutet der Pfeil in dieser Figur an. Wenn die Schaltmuffe in dieser Richtung bewegt wird, wird die Klemmwirkung automatisch aufgehoben. Das bedeutet, daß die Kugeln 115 nicht zwischen der Stange 11 und der inneren Kegelfläche des Klemmgliedes 120 eingekeilt werden. Der Kugelkäfig 107 wird durch das Zusammengreifen der Feder 129 mit dem Schnappring 131 bewegt.
Die F i g. 2 veranschaulicht die Klemmvorrichtung nach Verlagerung der Schaltmuffe nach links. Wenn die Schaltmuffe nach links (bezogen auf F i g. 5) bewegt wird, verkeilt sie automatisch die Stange 11. Die Kugeln 115 greifen reibungsschlüssig mit der Stange 11 und der kegeligen Innenfläche des Klemmgliedes 120 zusammen, so daß die Stange abschnittsweise bewegt und in Längsrichtung mit der Schaltmuffe weitergeschaltet wird.
Am äußersten Ende der Schaltbewegung (F i g. 2) berührt das linke Ende des Kugelkäfigs 107 die Buchsen 69 des Lagers 66. Dadurch wird der Kugel-käfig 107 angehalten. Die Schaltmuffe 17 und die Buchse 93 können ihre Bewegung nach links etwas fortsetzen. Das führt dazu, daß die Stange zwangläufig festgeklemmt bleibt und sicher gehalten wird und am Ende der Schaltbewegung keine überschüssige Bewegung machen kann. Die Kugeln 115 sind also dann fest zwischen dem Klemmglied 120 und der Stange 11 verkeilt. Das ist sehr wichtig, weil auf diese Weise auch sogar Wagen weitergeschaltet werden können, die eine große Masse haben, und daher hohe Bewegungsenergie entwickeln und schwer anzuhalten sind.
Aus F i g. 3 kann man ersehen, wie die Klemmvorrichtung von Hand in die Freigabestellung gebracht wird. Der Flansch 92, der mit der Buchse 93 verkeilt ist, wird nach oben gedreht. Bei dieser Drehung der Buchse 93 wird sie ein Stück aus der Schaltmuffe 17 herausgeschraubt, so daß also die beiden Teile voneinander fortbewegt werden. Das führt nicht nur zu einer Verringerung der Spannung der Feder 129, sondern führt auch dazu, daß das linksseitige Ende (bezogen auf F i g. 3) der Buchse 93 an den Schnappring 135 anstößt, der normalerweise in einer Ausnehmung in dem Kugelkäfig 107 gehalten wird. Durch diese gegenseitige Bewegung wird der Kugel-käfig 107 zwangläufig gegenüber der Schaltmuffe 17 nach links bewegt, so daß die Kugeln 115 zwangläufig aus dem Eingriff mit der kegeligen Innenfläche des Klemmgliedes 120 gelöst werden. Auf diese Weise wird die Klemmvorrichtung zwangläufig gelöst und im gelösten Zustand gehalten, so daß die Stange 11 von Hand je nach Wunsch frei bewegt werden kann.
Die vorstehend erläuterte Betriebsweise kann dahingehend zusammengefaßt werden, daß man mit der Klemmvorrichtung ein bewegliches Teil mit hoher Genauigkeit um irgendeinen gewünschten Bewegungsschritt geradlinig weiterschalten kann. Die Grenze der Bewegung wird durch den festen Anschlag 66 bestimmt, der in der oben beschriebenen Weise dafür sorgt, daß dann ein festes und zwangläufiges Klemmen oder Verkeilen erfolgt, um so eine überschüssige Bewegung des weiterzuschaltenden Teiles zu verhindern. Das Klemmen oder Verkeilen erfolgt bei der Bewegung der Klemmvorrichtung automatisch, und das gilt auch für das Lösen der Klemmwirkung bei Bewegung in der anderen Richtung. Wenn es erwünscht ist, die Klemmvorrichtung zwangläufig auszukuppeln, um die Stange 11 von Hand zu bewegen, so kann das jederzeit einfach dadurch geschehen, daß die Buchse 93 gedreht wird.

Claims

Patentanspruch: Klemmvorrichtung zum Verbinden einer Stange an einen in Achsrichtung der Stange wirkenden Antrieb mit einer die Stange umgebenden, zylindrischen Schaltmuffe mit einer inneren, an ihr fest angeordneten Schrägfläche und zugehörigen Klemmkörpern, die die Stange bei geradliniger Bewegung der Schaltmuffe in der einen Richtung festklemmen und bei Bewegung in der anderen Richtung freigeben und einem gehäusefesten Anschlag zum Begrenzen der Schaltbewegung, d a - durch gekennzeichnet, daß der Anschlag (66) so angeordnet ist, daß er bei Bewegung der Schaltmuffe (17) in der einen Richtung allein die Bewegung der Klemmkörper (115) begrenzt, so daß diese auch bei einer Weiterbewegung der Schaltmuffe fest zwischen der Schrägfläche (121) und der Oberfläche der Stange (11) eingeklemmt bleiben.