DE3423979A1

DE3423979A1 - Schrauben-schraubenmutter-kupplung mit kugelumlauf und verfahren zu ihrem zusammenbau

Info

Publication number: DE3423979A1
Application number: DE19843423979
Authority: DE
Inventors: Enzo Turin/Torino Brusasco
Original assignee: Roltra SpA Turin/torino; Roltra SpA
Current assignee: Magna Closures SpA
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-02-14
Anticipated expiration: 2004-06-30
Also published as: ES286830U; US4597305A; FR2550300A1; IT1159049B; GB2144515B; GB2144515A; FR2550300B1; ES286830Y; IT8367836A0; DE3423979C2; GB8415519D0

Description

DR.-ING. DIPL-PHYS.: H; StUWES:.:.

PATENTANWÄLTE .:.. ..· /»··..' \.' :

DlPL-ING. P. EICHLER

BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2

Roltra S.p.A., Corso Toscana, 10/12, 10149 Torino

(Italien)

Schrauben-^Schraubenmutter-KuppLung 'mit Kugelumlauf und Verfahren zu ihrem Zusammenbau.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schrauben-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelumlauf. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schrauben-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelumlauf, bei welcher die Schraubenmutter mit wenigstens einem inneren Überlaufkanal versehen ist, der sich zwischen zwei benachbarten Kugellauf-Windungen erstreckt.

Schraubenmuttern der vorerwähnten Gattung werden üblicherweise überall dort verwendet, wo ihre durch den Kugel-Umlauf bedingten Vorteile sich mit verhältnismäßig niedrigen Herstellungskosten verbinden lassen. Bei bekannten Schrauben-Schraubenmutter-Kupplungen der in

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Rede stehenden Gattung wird jeder Überlaufkanal von einer Nut gebildet, die am Ende eines Blocks vorgesehen ist, der in einer entsprechenden radialen Bohrung in der Schraubenmutter vorgesehen ist und zwei benachbarte innere Gewindegänge davon umfaßt. Der Block ist derart positioniert, daß die Nut die beiden vorerwähnten Windungen miteinander verbindet und es den Kugeln erlaubt, daß sie darüber von der einen in die andere Windung gelangen können.

Die Verwendung von verhältnismäßig wirtschaftlichen Materialien sowie der Fortschritt bei der Herstellung von Schrauben und Schraubenmuttern haben die Produktionskosten dieser Kupplungen beträchtlich sinken lasseh. Jedoch sind diese Kosten immerhin noch verhältnismäßig hoch, da die mit dem Einführen der Kugeln zwischen die Schraube und die Schraubenmutter verbundenen Arbeiten von Hand ausgeführt werden müssen und umso arbeitsschwieriger sind, je kleiner die Durchmesser der verwendeten Kugeln sind.

Aufgabe, der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schrauben-Schraubenrautter-Kupplung mit Kugelumlauf zu schaffen, die die mit dem Einführen der Kugeln zwischen die Schraube und die Schraubenmutter verbundenen Arbeiten automatisch durchzuführen erlaubt. Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch eine Schrauben-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelumlauf gelöst, die aus einer Schraube und einer Schraubenmutter besteht, die zwischen sich eine schraubenförmig gewundene Abrollspur für eine Vielzahl von Kugeln bilden, und bei der wenigstens ein Überlaufkanal für diese Kugeln vorhanden ist, wobei jeder Überlaufkanal aus einer an der Innenoberfläche der Schraubenmutter vorhandenen Nut

besteht, die zwei benachbarte Windungen der schraubenförmigen Abrollspur umfaßt, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß für jeden Überlaufkanal in der Schraubenmutter eine radial verlaufende Füllbohrung vorgesehen ist, deren eines Ende mit der Außenoberfläche und deren anderes Ende mit einer Zwischenstelle der Nut verbunden ist, wobei die Füllbohrung einen Durchmesser besitzt, der mindestens so groß wie der der Kugeln ist, und wobei weiterhin die Füllbohrung an ihrem äußeren Ende durch entfernbare Schließmittel verschließbar ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zusammenbau der vorliegenden Kupplung. Dieses Verfahren ist durch die folgenden Arbeitsvorgänge gekennzeichnet, daß nämlich zunächst die Schraubenmutter und die Schraube in gegenseitige ausgerichtete Axialposition gebracht werden, in der die Schraube innerhalb der Schraubmutter liegt, daß daraufhin die Schraube relativ zur Schraubenmutter gedreht wird und schließlich die Kugeln über die radialen Füllbohrungeri in die Abrollspur eingeführt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele hervor. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Schrfeuberi-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelumlauf, '

Fig.. 2 eine Draufsicht auf die Kupplung in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 1,

Fig. 6 eine Seitenansicht auf eine zweite Ausführungsform einer Schrauben-Schrauberimutter-Kupplung mit Kugelumlauf gemäß der Erfindung,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. .6,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 7 Und

Fig. 10 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Zusammenbau der erfindungsgemäßen Kupplung, bei der das erfindungsgemäße Füllverfahren zur Anwendung gelangt.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Schrauben-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelumlauf, die insgesamt mit 1 bezeichnet ist und die aus einer Schraube 2 mit äußerer schraubenförmiger Gewindenut 3 und einer Schraubenmutter 4 besteht, die von einer zylindrischen Büchse 5 gebildet wird. Diese besteht vorzugsweise aus Plastikmaterial und ist an ihrer inneren Oberfläche mit einem schraubenförmigen Gewindegang 6 versehen ist. Letzterer arbeitet mit dem Gewindegang 3 zusammen, indem beide eine Abrollspur 7 für eine Mehrzahl von Kugeln 8 bilden, die zwischen der Schraube 2 und der Schraubenmutter 4 Angeordnet sind.

Wie vor allem die Fig. 3 und 4 zeigen, sind in der Büchse 5 zwei radiale Durchgangsbohrungen 9 vorhanden, deren innere Enden ein entsprechendes Paar benachbarter Windungen 10 (Fig. 4) des schraubenförmigen Gewindeganges 6 umfaßt.

In jeder der Bohrungen ist ein zylindrischer Zapfen 11 angeordnet, an dessen innerem Ende eine diametral ver-

laufende Nut 12 vorhanden ist, die so angeordnet ist, daß sie die Windungen 10 in gegenseitige Verbindung zu bringen erlaubt und die eine Tiefe hat, die größer als die des Gewindeganges 6 ist, und die auf diese Weise die Kugeln 8 in die Lage versetzt, die schraubenlxnienförmige Zwischenrippe 13 zu überrollen, die die benachbarten Windungen der Gewindenut 3 voneinander trennt.

Die beiden Zapfen 11 sind miteinander durch eine Platte. 14 verbunden, die in enger Berührung mit der Äußenoberflache der Büchse 5 steht. Diese besitzt zwei gezahnte Vorsprünge 15 (Fig. 5), die sich im wesentlichen radial· erstrecken.

Jeder der Zapfen 11 enthält eine axiale Füllbohrung 16, deren Durchmesser mindestens so groß wie der der Kugeln 8 ist und deren äußeres Ende durch einen entsprechenden zylindrischen Schließstopfen 17 geschlossen ist, der an der entfernbareri Deckplatte 18 sitzt, die auf der Platte 14 montiert ist. Zu diesem Zweck ist die Deckplatte 18 von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt und mit zwei seitlichen Kanten 19 versehen, von denen jede mit einem nach innen vorspringenden Zahn 20 versehen ist, der mit dem entsprechend gezahnten Vorsprung 15 in Schnappverbindung steht, um die Deckplatte 18 an der Platte 14 mit dem Zapfen 11 dicht anliegend zu halten, wobei ihre Dichtstopfen 17 in die entsprechenden Füllbohrungen 16 hineinragen.

Die in den Fig. -6 bis 9 dargestellte Ausführungsform einer Schrauben-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelumlauf ist generell mit 21 bezeichnet und unterscheidet sich von der Kupplung 1 sowohl durch die Art, in der die Zapfen 11 miteinander verbunden sind, als auch durch das Schließsystem für die Füllbohrungen 16.

Wie insbesondere Fig. 7 zeigt, erstrecken sich die Zapfen 11 radial nach innen von der gekrümmten Platte 22, die mit der Außenoberfläche der Schraubenmutter 4 zusammenwirkt, die in diesem Fall von einer zylindrischen Büchse 23 gebildet wird, welche vorzugsweise von metallischer Beschaffenheit ist. Die Platte 22 wird in ihrer Lage durch die zu öffnende Manschette 24 gehalten, die aus Plastikmaterial besteht und ein Zwischenteil 25 sowie zwei Endteile 26 und 27 besitzt, die miteinander durch Filmscharniergelenke 28 miteinander verbunden sind. Letztere werden von entsprechenden Axialnuten gebildet, die in der Außenoberfläche der Manschette vorgesehen sind.

An seinem freien Ende besitzt das Endteil 26 eine axial verlaufende Rippe 29, aus der seitlich ein Ansatz 30 vorspringt, dessen widerhakeriartiges Ende 31 in eine Öffnung 32 eingeschnappt ist, die an einer axialen Rippe 33 des Endteils 27 vorgesehen ist.

Das Zwischenteil 25 trägt an seiner Innenoberfläche und fest damit verbunden die beiden Dichtstopfen 17, die von den radialen Ansätzen gebildet werden, die mit der Manschette 24 einstückig sind und die entsprechenden Füllbohrungeri 16 verschließen.

Die Anwesenheit der Füllbohrungen 16, die gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch direkt durch die Büchse 5 oder 23 hindurchgehen können und die für diesen Fall an ihrer inneren Oberfläche direkt die Nuten 12 trägt, ermöglicht es den Kugeln 8, das sie selbsttätig in die Abrollspur 7 eingefüllt werden können, und zwar mit Hilfe einer vergleichsweise einfachen Vorrichtung, die in Fig. 10 schematisch dar-

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gestellt ist und generell mit dem Bezugszeichen 34 versehen ist. Die Vorrichtung 34 besitzt eine Antriebsspindel 35 und einen Reitstock 36, die drehbeweglich auf entsprechenden Supporten 37 bzw. 38 gelagert sind. Der Reitstock 36 kann durch die Betätigungseinrichtung 39 axial verschoben werden, um die Schraube 2 gegen die Antriebsspindel 35 zu drücken, während letztere mit einer Betätigungseinrichtung 40 versehen ist, mit deren Hilfe die Spindel 35 zusammen mit der Schraube 2 und dem Reitstock 36 um ihre Längsachsen zu drehen sind.

Die Vorrichtung 34 besitzt auch einen einstellbaren Support oder Sattel 41, der die Schraubenmutter 4 in fester Position im Raum zwischen der Spindel 35 und dem Reitstock 36 zu halten erlaubt, und zwar in einer Position, die zur Schraube 2 koaxial verläuft und die die Abrollspur 7 für die Kugeln bildet. Während des Zusammenbaus wird die Schraubenmutter 4 auf dem Support 41 so angeordnet, daß ihre Füllbohrungen 16 nach oben zeigen und mit den unteren Enden der beiden Füllkanäle 42 fluchten, die in dem Füllkörper 43 vorgesehen sind. Dieser weist zwei Trichter 44 auf, von denen jeder mit dem oberen Ende des zugehörigen Füllkanals 42 in Verbindung steht. Oberhalb der Trichter 44 ist der Stoßkörper 45 mit den beiden an ihm vorhandenen Kolben 46 so angeordnet, daß letztere in die entsprechenden Füllkanäle 42 einfahren können. Nachdem man die Schraubenmutter 4 auf dem Sattel 41 und die Schraube 2 zwischen der Spindel 35 und dem Reitstock 36 und in der Schraubenmutter 4 liegend koaxial zueinander angeordnet hat, wird der Drehantrieb 40 betätigt, um die Schraube 2 gegenüber der Schraubenmutter 4 zu drehen. Gleichzeitig wird der Füllkörper 43 so bewegt, daß die unteren Enden

seiner Füllkanale 42 an den oberen Enden der Füllbohrungen 16 zur Anlage kommen. Daraufhin wird der Stoßkörper 43, auf den gegebeneiif alls auch verzichtet werden kann, so bewegt, daß die Kugeln 8, die in vorbestimmter Zahl in den Trichtern 44 liegen, in die Füll- kanäle 42, die Füllbohrungeri 16 und von dort schließlich in die Abrollspureri 7 gelangen, wobei diese Bewegung der Kugeln durch die Drehbewegung der Schraube 2 noch entsprechend unterstützt wird.

Claims

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3. P. EICHLER

BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2

Patentansprüche:

1.1 Schrauben-Schraubenmutter-Kupplung mit Kugelum-—-"' lauf, bestehend aus einer Schraube und einer Schraubenmutter, die zwischen sich eine schraubenlinienförmige Abrollspur für eine Mehrzahl von zwischen ihnen angeordneten Kugeln bilden, und wenigstens einem Überlaufkanal für diese Kugeln, der aus einer in der Innenoberfläche der Schraubenmutter vorgesehenen Nut besteht, die zwei benachbarte Windungen der schraubenförmigen Spur miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Überlaufkanal in der Schraubenmutter (4) eine radiale durchgehende Füllbohrung (16) vorgesehen ist, deren eines Ende mit der Außenoberfläche und deren anderes Ende mit einer Zwischenstelle der Nut (12) verbunden ist, wobei die Füllbohrung (16) einen Durchmesser besitzt, der mindestens gleich dem der Kugeln (8) ist, und wobei das äußere Ende der Füllbohrung (16) durch entfernbare Schließmittel (18, 24) verschließbar ist.

2. Kupplung nach Anspruch !,dadurch. gekennzeichnet, daß für jeden Überlaufkanal ein im wesentlichen zylindrischer Zapfen (11) vorgesehen ist, der in einer entsprechenden Radialbohrung (9) in der Schraubenmutter (4) vorgesehen ist und der zwei in ihr liegende benachbarte Gewindegänge (10) umschließt, wobei die Nut (12) diametral

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verlaufend am inneren Ende des Zapfens (11) vorgesehen ist und die Füllbohrung (16) axial durch den Zapfen (11) hindurchgeführt ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (11) mit einer Platte (14, 22) fest verbunden ist, die mit der Außenoberfläche der Schraubenmutter (4)' in Berührung steht.
4. Kupplung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß das entfernbare Schließmittel aus einer Deckplatte (18) besteht, die auf der Platte (14) schnappbefestigt ist.
5. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (22) gekrümmt ist und das entfernbare Schließmittel aus einer Manschette (24) besteht, die um die Platte (22) und die Schraubenmutter (4)' herum angeordnet ist.
6. Kupplung nach eineni der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernbare Schließmittel (18,- 24)' für jede Füllbohrung (16) einen herausziehbaren Schließstopfen (17) besitzt.
7. . Verfahren zum Zusammenbau einer Schrauberi-Schrauben-

mutter-Kupplung mit Kugelumlauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken nzeichnet, daß zunächst die Schraube (2)' und die Schraubenmutter (4) in gegenseitige koaxiale Lage gebracht werden, in der die Schraube (2) in

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der Schraubenmutter' (4) liegt, danach die Schraube (2) in Bezug auf die Schraubenmutter (4) in Drehung versetzt wird und schließlich die Kugeln (8) über jede der radial verlaufenden Füllbohrungen (1-6) in die Abroll-Spur (7)' eingefüllt werden. ■