DE2607319A1

DE2607319A1 - Vorrichtung zur umwandlung linearer druck/zugkraefte aus doppelhueben in richtungsgleiche drehbewegungen

Info

Publication number: DE2607319A1
Application number: DE19762607319
Authority: DE
Inventors: Ludwig Gehra
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1976-02-23
Publication date: 1977-08-25

Description

Beschreibung und Patentansprüche zur Anmeldung vom 25. Februar 1976
Titel: Vorrichtung zur Umwandlung linearer Druck/Zugkräfte aus Doppelhüben in richtungsgleiche Drehbewegungen.
Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die mittels einer (oder mehreren) Kugelgewindespindel mit zwei gegenläufigen Gewinde teilen sowohl Vorhub als auch Rückhub, also in einer Doppelhubphase, lineare Druck/Zugkräfte zwei Einzel-KLugelgewindemuttern zur Erzeugung von Drehbewegung aufzwingt und über eine Rücklaufsperre an jeder Mutter an einen Zahnkranz wechselseitig so weitergibt, daß der Doppelhub in richtungsgleiche Umdrehungen umgewandelt werden kann.
Zweck: Mit der Erfindung wird bezweckt, die bisherigen Einsätze von Kugelgewindespindeln bei geradliniger Bewegung zu einem wesentlich höheren Wirkungsgrad infolge der möglichen Doppelhubphasen zu bringen und damit ein breiteres Anwendungsgebiet zu erschließen.
Stand der Technik mit Fundstellen: Die im industriellen und gewerblichen Einsatz gebräuchlichen Spindeln habeneine vorgegebene, richtungsgebundene Aufgabe.
Eine Kugelgewindesindel hingegen ist umkehrbar. Mit den bisher auch mit dieser nur für eine Richtung gewählten Einsätze konnten keine Doppelhübe für Druck/Zugkräfte stattfinden.
Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gleichmäßige und ungleichmäßige lineare Druck/Zugkräfte, pneumatischer, hydraulischer und mechanischer Art so im Doppelhub in richtungagleiche Drehbewegungen umzuwandeln, daß für verschiedene Antriebstechniken verwertbare Drehzahlen mit günstigem Drehmomentaufbau genutzt werden können Lösung: Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch erreicht, daß die Kugelgewindespindel mit zwei gegenläufigen Gewindeteilen und zwei Muttern für einen Doppelhub konstruiert wird. Der Vorhub und Rückhub kann somit als Doppelhubphase in zweifacher Länge des sonstigen Kugelgewindeteiles ausgenutzt werden1 was zu mehr Drehzahlen für einen mit der Kugelgewindemutter zusammengebauten Zahnkranz führt. Für richtungsgleiche Drehbewegungserzeugung beim Doppelhub dienen Rücklaufsperren bei den Muttern, welche bein VOrhub auf die Mutter des vorderen Gewinde teiles als Sperre wirken und gleichzeitig als Freilauf für die Mutter des Gegengewindeteiles. Beim Rückhub geschieht dies in umgekehrter Reihenfolge.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung: Es ist sinnvoll die Lösung nicht nur für einen Vorgang allein anzustreben, sondern eine maximale Wirksunkeit der Erfindung zu ermöglichen. Wenn also höhere Druck/Zugkräfte in Drehbewegung verwandelt werden sollen, können mehrere gegenläufige Kugelgewindepindebi mit Muttern gleichzeitig über einen gemeinsamen Druckbügel in Zahnkränze in Form von Planetenrädern so in der Doppelhubphase einwirken, daß ein gemeinsames Ritzel in einem realistischen Übersetzungsverhältnis mit großem Drehmoment angetrieben werden kann. Die Rücklaufsperren haben auch bei den gleichzeitigen Mehrfacheinsätzen dieselbe Funktion wie im gegenläufigen Einzel-Kugelgewinde-System, Erzielbare Vorteile: Die husgestaltuni der Erfindung zeigt, daß je nach permanentem Leitungadruck oder Druckspeicherleistung pneumatischer, hydraulischer und mechanischer Art, einzelne oder mehrere gegenläufige Kugelgewindespindeln angewendet werden können, um unterschiedliche Hubwege und lineare Druclc/Zugkräfte zur Umwandlung in verwertbare richtungsgleiche Drehbewegungen auszunutzen. Die Möglichkeit, mit dem gegenläufigen Gewinde teil einen Rückhub ebenfalls sinngemäß wie den Vorhub zu verwerten ist so bedeutend, daß damit unter Verzicht auf ein zweites Kolbensystem annähernd doppelte Leistungen erzielt werden können. ])ies resultiert in einem höheren Wirkungsgrad aller mit der gegenläufigen Kugelgewindespindel ausgerüsteten Antriebe. Hinzukommt die Innovation, daß mit der Erfindung bisher nicht bekannte Nutzungsmöglichkeiten in viele Anwendunvsbereiche einbezogen werden können, ob stationär oder 6 v w ff auch unter Voraussetzung geeigneter Druckspeicher oder gleichmäßigem Leitungsdruck, mobil.
Beschreibung der Ausfüllrungsbeispiele: In den beiden Zeichnungen sind zwei Ausführunlsbeispiele dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Zeichnung LG/KVGA18A1, eine Vorrichtung mit einer Einzel-Kugelgewindespindel in zwei Phasen.
Fig. 1 zeigt den oberen Gewindeteil mit Spindelkopf (1) beim Start zum Vorhub bereits mit mehreren Gewinde gängen mit der Kugelgewindemutter im Eingriff (Rücklaufsperreposition) (4). Nach einem kurzen Differenzteil (3) beginnt der gegenläufige Gewindeteil unten (2), welcher die Position seiner Rückhub-Endphase zeigt; seine Gewindegänge befinden sich hauptsächlich im IIohlzylinder des Zahnkranzes (6) und nur einige sind mit der anderen Mutter (mit 1?ücklaufsperre.Position) (5) noch im Eingriff - beginn der Leerlaufposition.
Fig. 2 zeigt die umgelcehrte Phase bei welcher der Vorhub beendet ist und sich der obere Uewindeteil (1) nun hauptsächlich im Hohlzylinder des Zahnkranzes (6) befindet und nur einige Gewindegänge noch im Eingriff mit der oberen Mutter (4) sind - Start/Leerlaufposition. Der untere gegenläufige gewindeteil (2) wurde beim Vorhub im Leerlauf nach unten gedrückt und zeigt nun seinerseits die otartposition zum Rückhub mit den Gewindegängen in der unteren Mutter (5). Die gegenläufigen Gewincieteile der Kugelgewindespindel (1) und (2) veranlassen mit wechselseitiger ücklaufsperre der Muttern (4) und (5) den Zahnkranz (6) zu richtungsgleichen Umdrehungen beim Doppelhub (Vorhub t Rückhub).
Für diesen Zahnkranz empfiehlt sich eine ochräg- oder Pfeilverzahnung.
Zeichnung LG/KDGA18A, eine Vorrichtung mit zwei Kugelgewinde6pindeln, links (5) und rechts (6) mit gegenläufigen Gewindeteilen, von einem gemeinsamen Druckbügel (7) gehalten, mit nur wenigen Gewindegängen bei kurzem Hubweg. Die Anwendung der Mehrfach-Doppelhub-Spindeln erfolgt dann, wenn große Druck/Zugleistungen umgewandelt werden, so in dieser Zeichnung, wo die beiden gegenläufigen Kugelgewindespindeln (5) und (6) in den Kugelgewindemuttern (8) und (9) mit Rücklaufsperren durch beide Zahnkränze (1) und (2) beim Ende des Vorhubes durchgeführt sind. Das auf gleicher 1800 Ebene befindliche Ritzel (5) mit dem auf seiner Achse angebrachten Stirnrad (4) wird von den in gleicher Richtung drehenden Zahnkrrinzen (1) und (2) mit derselben Schrägverzahnung angetrieben, sodaß die mit den Kugelgewindespindeln eingeleiteten Druck/Zugkräfte mit hohem Wirkungsgrad in entsprechende Drehzahlen umgewandelt werden können. Die Pfeile deuten die Drehrichtungen an. nchrrigverzahnung oder Pfeilverzahnung analog der Einzel-Kugelgewindespindel-Vorrichtung.

Claims

Patentansprüche: Oberbegriff: %,1$Vorrichtung mit einer (oder mehreren) Kugelgewindespindel, die mit zwei gegenläufigen Gewindeteilen sowohl VOrhub als auch Rückhub, also in einer Doppelhubphase, lineare Druck/Zugkräfte zwei Einzel-Kugelgewindemuttern zur Erzeugung von Drehbewegungen aufzwingt und über einevRücklaufsperre an jeder Mutter an einen Zahnkranz wechselseitig so weitergibt, daß der Doppelhub in richtungsgleiche Umdrehungen umgewandelt werden kann.

Kennzeichnender Teil: dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelgewindespindel mit zwei gegenläufigen Gewindeteilen und zwei Muttern für einen Doppelhub konstruiert wird. Der Vorhub und Rückhub kann somit als Doppelhubphase in zweifacher Länge des sonstigen Kugelgewindeteiles ausgenutzt werden, was zu mehr Drehzahlen für einen mit der Kugelgewindemutter zusaIfimengebauten Zahnkranz führt. Für richtungsgleiche Drehbewegungserzeugung beim Doppelhub dienen Rücklaufsperren bei den Muttern, welche beim Vorhub auf die Mutter des vorderen Gewindeteiles als Sperre wirken und gleichzeitig als Freilauf für die Mutter des Gegengewindeteiles. Beim Rückhub geschieht dies in umgekehrter Reihenfolge.

Oberbegriff des Unteransuchs 2. Vorrichtung nach Anspruch 1.

Kennzeichnender Teil des Unteranspruchs: dadurch gekennzeichnet, daß wenn höhere Druckkräfte in Drehbewegung verwandelt werden sollen, können mehrere gegenläufige Kugelgewindespindeln mit Muttern gleichzeitig über einen gemeinsamen Druckbügel in Zahnkränze in Form von Planetenrädern so in der Doppelhubphase einwirken, daß ein gemeinsames Ritzel in einem realistischen Übersetzungsverhältnis mit großem Drehmoment angetrieben werden kann. Die Rücklaufsperren haben auch bei den gleichzeitigen Mehrfacheinsätzen dieselbe Funktion wie im gegenläufigen Einzel-Kugelgewindespindel-System.