DE2134395A1

DE2134395A1 - Lineare betaetigungsvorrichtung fuer teleskopartige ausfahr- und rueckziehbewegungen

Info

Publication number: DE2134395A1
Application number: DE2134395A
Authority: DE
Inventors: Ivan K Hammond
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-14
Filing date: 1971-07-09
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2145777A5; GB1352078A; US3592070A

Description

Lineare Betätigungsvorrichtung für teleskopartige Ausfahr- und Rückziehbewegungen Die Erfindung bezieht sich auf eine lineare Betätigungsvorrichtung für teleskopartige Ausfahr- und Rückziehbewegungen.
Viele industrielle Vorgänge erfordern die Möglichkeit, Gegenstände mit einem hohen Genauigkeitsgrad in einem gleichmäßigen oder geschmeidigen Vorgang aus der Ferne auszufahren und zurückzuziehen. So ist es z.B. bei der Warmbehandlung von Metallen notwendig, die Metalle langsam in die Warmbehandlungszone des Ofens einzufahren. Dies hat man gewöhnlich mit aufwendigen Vorrichtungen bewerkstelligt, welche einen großen Raumanteil erfordern und nicht so abgeändert werden können, daß man eine größere AusSahr- und Rückziehstrecke erreicht. Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung, mittels der eine maximale lineare Verlängerung für einen vorgegebenen Raumquerschnitt erzielbar ist, so daß alle verlängerbaren Einheiten, die einen vorgegebenen Querschnittsbereich ausfüllen, eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung bietet ferner die Möglichkeit, die maximal ausfahrbare Lange einer vorhandenen linearen Betätigungsvorrichtung zu vergrößern und zu verkleinern, indem einfach Elemente der Einheit hinzugefügt bzw. von dieser entZrne werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel, das die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung aufzeigt, hat man eine lineare Betätigungsvorrichtwzg zur Ausführung einer teleskopartigen Ausfahr- und Rückz'Iewegung geschaffen, die wenigstens eine rotierende innere Welle aufweist, welche teilweise mit Innengewinde versehen ist. Es ist ferner wenigstens ein hohler äußerer Arm vorgesehen, der teilweise Innengewinde aufweist, die in Eingriff mit der inneren Welle bringbar sind. Es ist auch eine Abstützvorrichtung vorhanden, und eine Keil- oder Federeinrichtung ist an der Außenfläche der Abstützvorrichtung befestigt. Der äußere Arm ist mit einer inneren Keilnut versehen, die eine Gleitbewegung in bezug auf die Keil- oder Federvorrichtung ausführen kann, so daß bei Drehung der inneren Welle der äußere Arm betätigt wird, der in bezug auf die innere Welle und die Abstützvorrichtung teleskopartig ausgefahren und zurückgezogen wird.
Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer motorgetriebenen Getriebeeinheit, in der die lineare Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist und Fig. 2 einen Längsschnitt der linearen Betätigungsvorrichtung der Fig. 1 entlang der Linie 2-2.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels In Fig. 1 ist eine linear arbeitende Betätigungsvorrichtung gezeigt, die allgemein durch die Bezugszahl 10 gekennzeichnet und in einem Motorgehäuse 12 befestigt ist. Ein Motor 16 ist ebenfalls in dem Gehäuse 12 positioniert, und zwar zusammen mit einer Räderkette 18, die ein treibendes Zahnrad 20 und ein getriebenes Zahnrad 22 enthält. Das treibende Zahnrad 20 wird durch eine Welle 21 des Motors 16 betätigt, und das getriebene Zahnrad 22 ist an der linearen Betätigungsvorrichtung 10-bebefestigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält die lineare Betätigungsvorrichtung 10 eine rotierende innere Welle 24, die mit einem Außengewinde 26 versehen ist, und das getriebene Zahnrad 22 ist an der inneren Welle 24 festgemacht.
Die innere Welle 24 ist in einem zylindrischen Abstützgehäuse 28 angeordnet, dessen eines Ende mit einem Lager 30 versehen ist, welches die Welle 24 drehbar aufnimmt. Das andere Ende der Welle 24 ist mit einem Durchmesser 31 ohne Gewinde versehen, der eine weitere Verlängerung oder ein weiteres Ausfahren der linearen Betätigungsvorrichtung 10 verhindert, wie anschließend noch ausführlich beschrieben wird.
Eine äußere -Hohlwelle 32 weist ein Außengewinde 34 auf, und eine mit Innengewinde versehene Buchse 36 ist an dem Ende der Welle 32 befestigt und steht in Eingriff mit dem Außengewinde 26 der inneren Welle 24. Das andere Ende der äußeren Welle 32 weist einen Durchmesser 37 ohne Gewinde auf, der als Anschlag wirkt und eine weitere Verlängerung oder ein weiteres Ausfahren der linearen Betätigungsvorrichtung 10 verhindert. Ein Sprengring 38 ist am Ende der äußeren Welle 32 derart befestigt, daß eine nach innen gerichtete Bewegung der Welle 32 gegen das Lager 30 begrenzt wird, wenn der Sprengring 38 in Berührung mit dem Ende des Durchmessers 31 ohne Gewinde kommt. Aus Gründen der Vereinfachung ist in den Zeichnungen nur eine äußere Welle 32 dargestellt. Es wird jedoch bemerkt, daß eine Vielzahl von äußeren Hohlwellen ähnlich der Welle 32 vorgesehen werden kann, wobei der äußere Durchmesser einer jeden Welle so bemessen ist, daß er koaxial in-dem Innengewindeabschnitt der nächstfolgenden größeren Welle untergebracht werden kann.
Auf der äußeren Welle 32 ist ein hohler zylindrischer innerer Arm 40 angeordnet, auf dem wiederum eine Gewindebuchse 42 angebracht ist, die in das Außengewinde 34 eingreift9 Der Innendurchmesser 44 des zylindrischen inneren Arms 40 ist so bemessen, daß er die äußere Welle 72 koaxial aufnimmt, und ein Abschlußsprengring 46 ist am äußersten Endteil des zylindrischen inneren Arms 40 befestigt. Ein hohler zylindrischer äußerer Arm 48, dessen Innendurchmesser 50 so dimensioniert ist, daß er koaxial auf dem inneren Arm 40 angeordnet werden kann, bildet das äußerste ausfahrbare Element der linearen Betatigungsvorrichtung 10. Der äußere Arm 48 ist in dem Abstützgehäuse 28 gelagert, dessen Innendurchmesser 54 so bemessen ist, daß er den äußeren Arm 48 koaxial aufnehmen kann. Ein mit Außengewinde versehener -3efestigungsring 56 ist auf dem einen Ende des Abstützgehäuses 28 befestigt und dient als Vorrichtung zur Befestigung der linearen Betätigungsvorrichtung 10 am Motorgehäuse 12, an dem ein mit Innengewinde versehener Ring 58 fest angebracht ist. Wie im Fall der äußeren Welle 32 ist in den Zeichnungen auch nur ein äußerer Arm 48 dargestellt, es können jedoch weitere äußere Arme vorgesehen werden, die gemäß der vorliegenden Erfindung in Funktion treten.
Die lineare Betätigungsvorrichtung 10 weist ferner innere Ringe 60 auf, die als Lagerflächen dienen. Vorzugsweise stellt man die Ringe 60 aus einem Material, wie z.B. Teflon (eingetragenes Warenzeichen) her, um eine gleichförmige oder geschmeidige ungehinderte Ausfahr- und Rückzugsbewegung der linearen Betätigungsvorrichtung 10 zu ermöglichen. Zur Befestigung der Ringe 60 und der linearen Betätigungsvorrichtung 10 sind äußere Nuten 62 und 64 an den Außenflächen des inneren Arms 40.bzw.
äußeren Arms 48 vorgesehen, -und innere Nuten 66 bzw. 68 sind entlang den Innendurchmessern 50 und 54 ausgearbeitet. Während der Ausfahr- und Rückzugsbewegung der linearen Betätigungsvorrichtung 10 liegen demzufolge die Ringe 60 in den äußeren uten 62 bzw. 64 an den Innendurchmessern 50 und 54 an, wld die Ringe 60 in d?n inneren Nuten 66 vzld 68 liegen entsprechend an den Außenilachen des inneren Armes 40 und des äußeren Ärmes 48 an, wodurch eine geschmeidige oder gleichförmige ungehinderte lineare Bewegung möglich ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt is-t, ist der innere A m 40 mit einer inneren Keilnut 70 versehen, welche sich seitlich entlang dem Innendurchmesser 44 erstreckt, und der äußere Arm 48 ist mit einer äußeren Innenlreilnut 72 versehen, welche sich seitlich entlang dem Innendurchmesser 50 erstreckt. Ein innerer Keil 76 ist am äußeren Arm 48 befestigt und erstreckt sich vom Innendurchmesser 50 weg nach innen. Ein äußerer Keil 78 ist am Abstützgehäuse 28 befestigt und erstreckt sich vom Innendurchmesser 54 weg nach. innern.
Beim Betrieb der linearen Betätigungsvorrichtung 10 wird die Drehbewegung von dem Motor 16 über die Räderkette 18 auf die innere Welle 24 übertragen. Die Drehbewegung der inneren Welle 24 wird über die äußere Welle 32, den inneren Arm 40 und den äußeren Arm 48 in eine lineare Bewegung umgewandelt. Dabei gleitet der innere Keil 76 in der inneren Keilnut 70 und der äußere Keil 78 gleitet in der äußeren Keilnut 72. Auf diese Weise werden durch die Drehung der inneren Welle 24 die äußere Welle 32, der innere Arm 40 und der äußere Arm 48 in bezug auf das Abstützgehäuse 28 linear ausgefahren und zurückgezogen. Die gewindelosen Durchmesser 31 und 37 dienen als Anschlagvorrichtungen, die ein weiteres Ausfahren der äußeren Welle 32 und des inneren Armes 40 verhindern. Als Anschlagvorrichtungen bei der ZurUck- oder Einziehung der linearen Betätigungsvorrichtung 10 wirken die Sprengringe 38 bzw. 46, welche in Berührung mit dem Ende der inneren Welle 24 und der äußeren Welle 32 kommen, wenn sich die lineare Betätigungsvorrichtung 10 in einer vollständig zurückgezogenen Stellung befindet.

Claims

Patentansprüche

Lineare Betätigungsvorrichtung für eine teleskopartige Ausfahr- und Rückziehbewegung gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Wellen, einschließlich einer rotierenden, in Achsrichtung stationären Welle (24), die mit einem Außengewinde (26) versehen ist, und wenigstens einer rotierenden, ausfahrbaren Hohlwelle (32), die mit einem Innengewinde (36) und Außengewinde (34) versehen ist, wobei die in Achsrichtung stationäre Welle (24) in die ausfahrbare Welle (32) eingeschraubt ist, eine Vielzahl von hohlen Armen (40, 48), einschließlich eines inneren Armes (40), der mit einer außenliegenden ersten langgestreckten Keilnut (70) versehen ist, wobei ein Gewinde-Bauteil (42), das mit einem Innengewinde versehen ist, an dem inneren Arm befestigt ist, um in Eingriff mit der äußersten ausfahrbaren Welle (32) zu kommen, wenigstens einen äußeren Arm (48), der mit liner außenliegenden zweiten langgestreckten Keilnut (72) derart versehen ist, daß der hohle äußere Arm koaxial in bezug auf den inneren Arm befestigbar ist, ein Abstützgehäuse (28), das den äußeren Arm (48) koaxial aufnimmt, eine erste Keileinrichtulg (76) am äußeren Arm (48), der eine Gleitbewegung in der ersten Keilnut (70) ausführen kann, und durch eine zweite Keileinrichtung (78) am Abstützgehäuse (28), die eine Gleitbewegung in der zweiten Keilnut (72) ausführen kann, wodurch bei Drehung der in Achsrichtung stationären Welle (24) die ausfahrbare Welle (32), der innere Arm (40) und der äußere Arm (48) betätigbar und in bezug auf das Abstützgehäuse (28) linear ausfahrbar und zurückziehbar sind.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die in Achsrichtung stationäre Welle (24), die ausfahrbare Welle (.32), die hohlen Arme (40, 48) und das Abstützgehäuse (28) zylinderförmig ausgeführt und mit Innendurchmessern versehen sind, welche so bemessen sind, daß die Wellen und Arme innerhalb des Abstützgehäuses koaxial befestigbar sind, und daß eingebaute Sprengringe (38, h6) iz inneren Arm und äußeren Arm befestigt sind und eine Anschlag-Einrichtung bilden, die verhindert, daß der innere Arm und der äußere Arm über eine vollständig zurückgezogene Stellung hinaus bewegbar sind.

L e e r s e i t e