DE4202755A1 - Schraubgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Beispiel aus der DE-OS 32 48 004 ist bereits ein Kugelgewindetrieb bekannt, bei dem die Spindelmutter im Gehäuse über Wälzlager drehbar gelagert ist. An ei­ ner axialen Verlängerung der Spindelmutter ist eine umlaufende Verzahnung vorgesehen, über die die Spin­ delmutter angetrieben werden kann. Mit einer solchen Ausführung ist es möglich die Lineargeschwindigkeit z. B. des Gehäuses entweder zusätzlich zu verringern oder zu erhöhen, und zwar indem bei angetriebener Spindel die Spindelmutter in der einen oder anderen Drehrich­ tung von außen durch einen Motor und ein weiteres Zahnrad angetrieben wird. Solche Einrichtungen sind aber sehr aufwendig. Es ist nämlich ein zusätzlicher Motor mit Regeleinrichtungen zum Antrieb der Spindel­ mutter erforderlich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schraubge­ triebe aufzuzeigen, bei dem mit einfachsten Mitteln der Bereich der Lineargeschwindigkeit erweitert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Die Ansprüche 2 bis 5 ent­ halten bevorzugte Ausführungen.

Wenn zwischen der Spindel und der drehbaren Mutter ein Getriebe oder eine schaltbare Kupplung (z. B. hydrody­ namische Kupplung) vorgesehen ist, kann mit ein­ fachsten Mitteln der Geschwindigkeitsbereich der Line­ arbewegung um den Faktor der Getriebewirkung erweitert werden.

Am einfachsten erfolgt dies dadurch, daß man das Ge­ triebe als Planetengetriebe ausbildet. Dazu werden nach einer Version Planetenräder am Gehäuse drehbar gelagert, wobei deren Zähne in Zähne der Spindel und der Mutter eingreifen. Damit eine symmetrische Kraft­ einwirkung auftritt, sind solche Planetenräder auf beiden Seiten der sich drehenden Spindelmutter an­ gebracht. In diesem Fall erfolgt eine Erhöhung der Li­ neargeschwindigkeit. Bei einer weiteren Version, bei der die Planetenräder an der Mutter befestigt sind und über Zähne mit der Spindel und dem Gehäuse in Verbin­ dung stehen, ergibt sich eine verminderte Linearge­ schwindigkeit.

Eine variable Anpassung an extrem unterschiedliche Be­ wegungsverhältnisse wird dadurch erreicht, daß zwi­ schen den Getrieben und den Teilen, an denen sie befe­ stigt sind, schaltbare Kupplungen angeordnet sind. Durch Zu- und Abschalten der Getriebe über diese Kupp­ lungen werden unterschiedliche Geschwindigkeitsberei­ che bei gleichem Spindelantrieb ermöglicht.

Die Erfindung wird anhand von vier Figuren näher er­ läutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfin­ dungsgemäßen Kugelgewindetrieb.

Fig. 2 zeigt eine gegenüber Fig. 1 geringfügig abge­ wandelte Ausführung.

Fig. 3 zeigt die Ausführung nach Fig. 1 mit den Ge­ trieben vorgeschalteten Kupplungen.

Fig. 4 zeigt eine Variante zu Fig. 3.

Der Kugelgewindetrieb gemäß Fig. 1 bestehend aus ei­ ner Spindel 1 und einer im Gehäuse 2 über Kugellager 3 drehbar gelagerten Mutter 4. Die Spindel 1 besitzt eine Außenverzahnung 5 und wirkt als Sonnenrad eines Planetengetriebes. Die Planetenräder 7 sind über Zap­ fen 6 mit dem Gehäuse 2 verbunden und greifen mit ih­ rer Verzahnung in die Verzahnung 5 der Spindel 1 und in das Hohlrad 8 ein. Das Hohlrad 8 ist Bestandteil der Mutter 4. Damit eine symmetrische Krafteinleitung erfolgt, ist an beiden Stirnseiten der Mutter jeweils ein Planetengetriebe mit demselben Übersetzungsver­ hältnis angeordnet.

Wird die Spindel 1 in Rotation versetzt und das Ge­ häuse 2 festgehalten, so wird die Mutter 4 über das Planetengetriebe in eine der Rotation der Spindel 1 entgegengerichteten Rotation versetzt. Dieses führt zu einer Erhöhung der Lineargeschwindigkeit.

Der Kugelgewindetrieb gemäß Fig. 2 ist eine Variante zu dem aus Fig. 1. Hier sind die Planetenräder 7 über Zapfen 6 mit der Mutter 4 verbunden. Das Hohlrad 8 ist Bestandteil des Gehäuses 2.

Wird die Spindel 1 in Rotation versetzt und das Ge­ häuse 2 festgehalten, so wird die Mutter 4 über das Planetengetriebe in eine der Rotation der Spindel 1 gleichgerichtete Rotation versetzt. Dieses führt zu einer Reduktion der Lineargeschwindigkeit.

Die Fig. 3 zeigt einen Kugelgewindetrieb entsprechend Fig. 1, bei dem das Getriebe über nur angedeutete Kupplungen in seiner Wirkung zu- und abgeschaltet wer­ den kann. Hierzu sind die Planetenradsätze 7 über Kupplungen 10 mit dem Gehäuse 2 verbunden. Zusätzlich ist eine Kupplung 9 zwischen der Mutter 4 und dem Ge­ häuse 2 angeordnet.

Ist die Kupplung 10 geschlossen und die Kupplung 9 ge­ öffnet, so wirkt das Planetengetriebe entsprechend Fig. 1. Ist die Kupplung 10 offen und die Kupplung 9 geschlossen, so ist das Planetengetriebe ausgeschaltet und die Mutter 4 starr mit dem Gehäuse 2 verbunden. Mit dieser Anordnung lassen sich somit zwei Übersetzungsverhältnisse bei der Umwandlung einer Ro­ tation in eine Linearbewegung realisieren.

Die Fig. 4 zeigt einen Kugelgewindetrieb entsprechend Fig. 3, bei dem auf der einen Planseite der Mutter 4 ein über eine Kupplung 11 zuschaltbares Planetenge­ triebe entsprechend Fig. 1 und auf der zweiten Plan­ seite der Mutter 4 ein über eine Kupplung 10 zuschalt­ bares Planetengetriebe entsprechend Fig. 2 angeordnet ist. Zwischen der Mutter 4 und dem Gehäuse 2 ist eine dritte Kupplung 9 angeordnet.

Bei sich drehender Spindel 1 und festem Gehäuse 2 darf zu jedem Zeitpunkt nur eine der drei Kupplungen 9, 10 und 11 geschlossen sein. Ist die Kupplung 9 geschlos­ sen, so ergibt sich das Übersetzungsverhältnis bei Umwandlung der Rotation in eine Linearbewegung aus der Steigung des Schraubtriebs. Ist die Kupplung 11 geschlossen, so erhöht sich die Lineargeschwindigkeit entsprechend Fig. 1. Ist die Kupplung 10 geschlossen, so verringert sich die Lineargeschwindigkeit entspre­ chend Fig. 2.

Claims (5)

1. Schraubgetriebe, insbesondere Kugelgewindetrieb, mit Antrieb der Spindel, wobei die Spindelmutter im Gehäuse drehbar und antreibbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spindel (1) und der Mutter (4) mindestens ein Getriebe vorgesehen ist.

2. Schraubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Getriebe aus einem Planetenge­ triebe besteht, wobei die Zähne (8) von zumindest einseitig am Gehäuse (2) bzw. an der Mutter (4) drehbar gelagerten Planetenrädern (6) sowohl in Zähne (5) der Spindel (1) als auch in Zähne (8) der Mutter (4) bzw. des Gehäuses (2) eingreifen.

3. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Getriebe und der Mutter (4) einerseits und dem Gehäuse (2) ande­ rerseits eine schaltbare Kupplung (9, 10, 11) vor­ gesehen ist.

4. Schraubgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der einen Seite der Mutter (4) die Planetenräder (7) am Gehäuse (2) und auf der anderen Seite die Planetenräder (12) an der Mut­ ter (4) befestigt sind.

5. Schraubgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus einer mehrstufigen Ausführung besteht.