DE4142099C2 - Buchsenartiges Antriebselement - Google Patents
Buchsenartiges AntriebselementInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/2003—Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash
- F16H25/2006—Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash with more than one nut or with nuts consisting of more than one bearing part
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Transmission Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein mit einer Gewindewelle in
Eingriff bringbares, ein Innengewinde aufwei
sendes buchsenartiges Antriebselement.
Es ist insbesondere bei feinmechanischen Antrieben von
Wellen bekannt, auf diese buchsenartige Antriebselemen
te aufzubringen, die unter Zwischenschaltung von Feder
elementen zwischen Welle und Antriebselement die An
triebskraft übertragen.
Bekannt sind ferner Spiralkupplungen aus glasfiberverstärktem
Kunststoff (Zeitschrift "MEGATRON", Ausgabe
4/88), bei denen der zylindrische Kupplungskörper einen
um seinen Mantel fortlaufenden spiralförmigen Einschnitt
aufweist. Die Spiralkupplung findet bei Impulsgebern Ver
wendung und gewährleistet eine gute Drehmomentenübertragung
bei gleichzeitig geringem Winkel und Axialausgleich.
Bekannt ist weiterhin bei einer Justiereinrichtung für
ein optisches Element (DE 37 18 467 A1), den Träger des
optischen Elementes mittels eines Balges mit einem eine
Referenzfläche aufweisenden Grundkörper zu verbinden und
diesem gegenüber verstellbar zu machen. Als Verstell
elemente sind dem Träger und dem Grundkörper zwei
durch die Federkraft des Balges eingeklemmte, mit Keil
flächen aneinanderliegende und gegeneinander verdrehbare
Ringscheiben vorgesehen, die die Justierung des optischen
Elementes ermöglichen.
Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur Lagerung der Magnet
welle eines Wirbelstrommeßwerks (DE-OS 37 14 695), bei der
die vorgesehenen Lagerbuchsen Längsschlitze über einen
Teil ihrer Länge aufweisen, so daß über den Buchsenumfang
verteilte federnde Zungen gebildet sind, die jeweils den
im Lagerbereich befindlichen Teil der Magnetwelle spielfrei
umschließen.
Aus der DE 30 38 774 C2 geht ferner ein Schraubenantrieb
mit einer Doppelmutter aus zwei Einzelmuttern hervor, deren
drehmomentschlüssige Verbindung über einen gewellten, federnden
Zwischenring erzielt wird, der in einer äußeren
Ringnut eines Stützrings eingesetzt ist. Eine Wirkung des
federnden Zwischenrings in Achsrichtung des Schraubtriebs
ist nicht gegeben.
Aus der FR 23 94 724 ist weiterhin eine auf dem Kontermutterprinzip
basierende Metallbalgantriebskupplung verhältnismäßig
großer Baugröße bekannt, bei der der Winkelversatz
durch den Balg gegeben ist und deren Fertigung durch das
notwendige Anschweißen des Metallbalgs an den beiden Einzelnmuttern
aufwendig ist.
Schließlich ist aus der US 37 20 116 ein Umlaufkugelantrieb
mit einem Überwurfring zur Erzeugung von Radialspannungen
bekannt, der nicht unmittelbar, sondern über Antriebskugeln
mit der Gewindespindel in Wirkverbindung steht. Die Kugelumlaufspindel
weist einen buchsenartigen Teil mit in Umfangsrichtung
verlaufenden und in Achsrichtung zueinander
beabstandeten Einschnitten auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einer
Gewindewelle in Eingriff bringbares buchsenartiges Antriebs
element gemäß der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu
zu stellen, mit dem auf einfache und effiziente Weise für
einen spielarmen bzw. praktisch spielfreien Gewindeantrieb
in kostensparender WEise gesorgt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die aus dem Patentanspruch
1 hervorgehende technische Lehre gelöst.
Mindestens drei Ein
schnitte können vorgesehen sein, die den Mantel des fle
xiblen Buchsenteils durchsetzen und sich in Umfangs
richtung des letzteren derart überlappend erstrecken,
daß durchgehende Materialstege gebildet sind, die sich
jeweils von der nach außengewandten Stirnseite der Gewin
demuttern zu dem von der Stirnseite in Achsrichtung am
weitesten entfernt liegenden Einschnitt erstrecken.
Vorzugsweise ist zwischen den in Form einer Gewindemutter
ausgebildeten Enden des Antriebselementes eine weitere
Gewindemutter ausgebildet, die beidseitig einstückig über
je ein flexibles Buchsenteil mit den Gewindemuttern des
des Antriebselementes gestaltet ist. Die weitere Gewin
demutter kann mittig zwischen den Gewindemuttern vorge
sehen sein.
Das flexible Buchsenteil verhindert ein Verdrehen der bei
den Gewindemuttern und sorgt für das Aufrechterhalten
einer dauerhaften Zug- oder Druckkraft, die durch den
Winkelversatz der Gewindeanfänge zueinander hervorgerufen
wird. Die erzeugte kraft ist abhängig vom verwendeten
Werkstoff, der Größe des Winkelversatzes, der Anzahl und
Art der Einschnitte sowie der Fertigungsart.
Das buchsenartige Antriebselement ist aus einem Stück
gefertigt. Es kann sowohl automatisch als auch konven
tionell hergestellt werden.
Über dem Buchsenteil des buchsenartigen Antriebselementes
ist vorzugsweise ein hülsenartiges Element aufgebracht,
das mit seiner innenliegenden Stirnfläche an einer in
Achsrichtung nach innen gewandten Fläche eines Kragens der
einen der beiden Gewindemuttern anliegt und als Staubschutz
und/oder als Schmiermittelbehälter dient.
Die automatische Fertigung des erfindungsgemäßen buchsen
artigen Antriebselementes erfolgt vorteilhafterweise fol
gendermaßen:
Zunächst werden die Konturen des erfindungsgemäßen Antriebs
elementes gedreht. Dann wird mit gewählter Steigung das
Gewinde für die Gewindemutter an einem Ende des buchsen
artigen Antriebselementes geschnitten. In dem Buchsenteil
zwischen der ersten gebildeten Gewindemutter und der zu
bildenden zweiten Gewindemutter erfolgt über eine Steuerung
der gewünschte Winkelversatz, worauf ohne Unterbrechung
das Gewinde für die zweite Gewindemutter geschnitten wird.
Eine Gewindewelle kann jetzt nicht durch beide Gewindemut
tern geschraubt werden. Anschließend wird das flexible Buch
senteil unter Bildung der sich in Umfangsrichtung des letz
teren überlappend erstreckenden Einschnitte gebildet. Die
Einschnitte können sich z. B. jeweils über 120° des Umfangs
des Buchsenteils erstrecken. Die Herstellung der Einschnit
te des flexiblen Buchsenteils erfolgt derart, daß die Stei
figkeit des Buchsenteils in Achsrichtung geringer als in
Radialrichtung wird.
Bei der konventionellen Fertigung des erfindungsgemäßen
buchsenartigen Antriebselementes wird dieses zunächst kon
turenmäßig bei gleichzeitiger Bildung des flexiblen
Buchsenteils hergestellt. Hierauf wird jeweils das Gewinde
der Gewindemuttern unter Berücksichtigung des geforderten
Winkelversatzes geschnitten, wobei das buchsenartige An
triebselement in einer Aufnahme unter dem gewünschten Druck
festgehalten wird. Dieser Druck entspricht nach der Her
stellung des Gewindes der erwünschten Spannkraft des
flexiblen Buchsenteils.
Das erfindungsgemäße buchsenartige Antriebselement sorgt
in optimaler Weise für einen spielfreien Antrieb, wenn
die flexiblen Buchsenteile mit unterschiedlicher Kraft
richtung auf der Gewindewelle gekoppelt sind bzw. wenn
bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen buchsenar
tigen Antriebselementes mit der zusätzlichen Gewindemutter
die beiden zwischen den Gewindemuttern liegenden
flexiblen Buchsenteile unterschiedliche Kraftrichtung
aufweisen.
Bei Feinantrieben, bei denen Motoren mit einem geringem
Drehmoment eingesetzt werden, ist es möglich, die Kraft
und die Kraftrichtung bei vorhandenen Buchsen individuell
einzustellen. In solchen Fällen ändert sich die Ferti
gungsweise, d. h. das Gewinde kann für alle Gewindemuttern
ohne Winkelversatz vor Herstellung der Einschnitte in
den flexiblen Buchsenteilen geschnitten werden.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen buch
senartigen Antriebselementes werden nun anhand der Zeich
nungen erläutert. In diesen sind
Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer Ge
windewelle, des auf dieser aufbringbaren buchsen
artigen Antriebselementes und einer als Staubschutz
dienenden Hülse, wobei Teile im Schnitt gezeigt
sind;
Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung, die einen
Längsschnitt der Ausführungsform des buchsenartigen
Antriebselementes mit einem flexiblen Buchsenteil
und eine zugeordnete Hülse als Staubschutz zeigt;
Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung, die einen
Längsschnitt der Ausführungsform des buchsenarti
gen Antriebselementes mit zwei flexiblen Buchsen
teilen und den beidseitig zugeordneten, als Staub
schutz dienenden Hülsen zeigt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist auf einer Gewindewelle
7 ein buchsenartiges Antriebselement 3 aufbringbar.
Die Enden 1 und 2 des buchsenartigen Antriebselementes
3 sind jeweils in Form einer Gewindemutter 4 bzw. 5 aus
gebildet, deren Gewindeanfänge zueinander winkelversetzt
sind. Wie deutlicher aus Fig. 2 hervorgeht, ist bei die
ser Ausführungsform des buchsenartigen Antriebselementes
7 zwischen den Gewindemuttern 4 und 5 ein mit diesen ein
stückig ausgebildetes, flexibles Buchsenteil 6 vorgesehen,
das in Umfangsrichtung verlaufende, in Achsrichtung zu
einander angeordnete Einschnitte 8 aufweist. Die Tiefe, An
zahl, Länge und Breite der Einschnitte 8 muß so gewählt
sein, daß die Steifigkeit des flexiblen Buchsenteils in
Achsrichtung geringer als in Radialrichtung ist. Bei der
aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform sind drei Ein
schnitte vorgesehen, die den Mantel des flexiblen Buchsen
teils durchsetzen und sich in Umfangsrichtung des Man
tels 9 derart überlappend erstrecken, daß durchgehende
Materialstege gebildet sind.
Fig. 1 und 2 zeigen ein hülsenartiges Element 13, das auf
dem buchsenartigen Antriebselement 3 als Staubschutz und/oder
als Schmiermittelbehälter aufgebracht werden kann.
Aus Fig. 3 geht eine weitere bevorzugte Ausführungsform
des buchsenartigen Antriebselementes 3 hervor, bei der
zwischen den in Form einer Gewindemutter 4 und 5 ausge
bildeten Enden 1 und 2 des Antriebselementes 3 eine weite
re Gewindemutter 10 mittig ausgebildet ist, die beidseitig
einstückig über je ein flexibles Buchsenteil 11 und 12
mit den in Form einer Gewindemutter 4 bzw. 5 ausgebildeten
Enden 1 bzw. 2 des buchsenartigen Antriebselementes 3 ge
staltet ist. Beidseitig der Enden 1 und 2 ist beabstandet
von diesen jeweils ein hülsenartiges Element 14 und 15
gezeigt, das jeweils für den entsprechenden flexiblen Buch
senteil 11 bzw. 12 als Staubschutz und/oder als Schmiermit
telbehälter dient.
Claims (4)
1. Mit einer Gewindewelle in Eingriff bringbares, ein Innengewinde
aufweisendes buchsenartiges Antriebselement,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Endabschnitte (1, 2) des Antriebselementes (3) gewindemutterartig ausgebildet sind, wobei die Gewindeanfänge der Endabschnitte (1, 2) zueinander winkelversetzt ausgebildet sind,
- - zwischen den gewindemutterartigen Endabschnitten (1 2) ein mit diesen einstückig ausgebildeter, flexibler Buchsenteil (6) vorgesehen ist, das in Umfangsrichtung verlaufende, in Achsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Einschnitte (8) sowie eine Steifigkeit aufweist, die in Achsrichtung geringer als in Radialrichtung ist, und
- - das Material des einstückigen Antriebselementes (3) von geringerer Härte als das der Gewindespindel (7) ist.
2. Buchsenartiges Antriebselement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Einschnit
te (8) vorgesehen sind, die den Mantel (9) des flexi
blen Buchsenteils (6) durchsetzen und sich in Umfangs
richtung des letzteren derart überlappend erstrecken,
daß durchgehende Materialstege gebildet sind, die
sich jeweils von der nach außen gewandten Stirnseite
der Gewindemuttern (4, 5) zu dem von der Stirnseite in
Achsrichtung am weitesten entfernt liegenden Ein
schnitt (8) erstrecken.
3. Buchsenartiges Antriebselement, nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den in Form einer
Gewindemutter (4, 5) ausgebildeten Enden (1, 2) des
Antriebselementes (3) eine weitere Gewindemutter (10)
ausgebildet ist, die beidseitig einstückig über je
ein flexibles Buchsenteil (11, 12) mit den in Form einer
Gewindemutter (4, 5) ausgebildeten Enden (1, 2) des
Antriebselementes (3) gestaltet ist.
4. Buchsenartiges Antriebselement nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß die weitere Gewindemutter
(10) mittig zwischen den die Enden (1, 2) des Antriebs
elementes (3) bildenden Gewindemuttern (4 bzw. 5) vor
gesehen sind.
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- 1991-12-19 DE DE19914142099 patent/DE4142099C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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