DE9112265U1

DE9112265U1 - Vorrichtung zur Umwandlung von Bewegungen

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Publication number: DE9112265U1
Application number: DE9112265U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2001-10-03

Description

DIPL-ING. GUIDO ENGELHARDT PATENTANWALT

7990 Friedrichoiiafen

Karl Hiestand
Fluidtechnik

7798 Pfullendorf

Vorrichtung zur Umwandlung von Bewegungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Dreh- oder Linearbewegung in eine Linearbzw, eine Drehbewegung mittels zweier aufeinander angeordneter und mindestens über ein Gewinde gegeneinander abgestützter Bauteile.

Vorrichtungen dieser Art sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Ausgestaltungen als Stellantriebe, die jeweils aus einer Gewindespindel und einer auf dieser angeordneten Mutter bestehen, bekannt. Da die zusammenwirkenden Bauteile hierbei über den gesamten Umfang der Gewindespindel und meist auch in mehreren Gängen in Eingriff sind, sind hohe Reibkräfte, die mitunter zur Selbsthemmung führen können und die durch die Verstellkraft zu überwinden sind, unumgänglich. Zwar können durch eine entsprechende Wahl der Werkstoffpaarung, durch Schmierung und/oder durch Anordnung von Wälzkörpern zwischen den gegeneinander zu verstellenden Bauteilen die Reibungsverluste gemindert werden, dies bedingt aber einen erheblichen Bauaufwand, auch wird dadurch die Tragfähigkeit sowie die Steifigkeit und die Genauigkeit eines Antriebes beeinträchtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der
vorgenannten Gattung zur Umwandlung von Bewegungen zu
schaffen, bei der trotz eines flächigen Kontaktes zwischen den gegeneinander zu verstellenden Bauteilen die bei Ver-

Stellungen zu uberwindenen Reibungskräfte äußerst niedrig
sind. Wälzkörper zur Reduzierung der Reibungskräfte sollen jedoch nicht erforderlich sein, dennoch soll ein sehr hoher Wirkungsgrad, und zwar auch bei der Übertragung hoher Kräfte, erzielt werden können. Des weiteren soll erreicht werden,

daß in axialer Richtung zwischen den gegeneinander zu verstellenden Bauteilen nahezu kein Spiel auftritt und/oder
daß dieses auf einfache Weise zu eliminieren ist, so daß
auch kleine Verstellbewegungen exakt umzuwandeln sind. Der Bauaufwand, mit dem dies zu bewerkstelligen ist, soll

gering gehalten werden, auch sollen eine wirtschaftliche

Fertigung der einzelnen Bauteile sowie eine einfache Handhabung der Vorrichtung gegeben sein.

Gemäß der Erfindung wird dies bei der Vorrichtung der in
Rede stehenden Art dadurch erreicht, daß zwischen den beiden Bauteilen eine Hülse eingesetzt ist, die über ein Innengewinde und/oder ein Außengewinde des inneren linear verstellbaren Bauteils mit diesem trieblich verbindbar und mindestens um die Höhe des Innengewindes oder des Außengewindes
radial elastisch verformbar ausgebildet ist, daß die Hülse gegenüber einem der beiden Bauteile lageorientiert bzw.

lagegenau gehalten, vorzugsweise ortsfest abgestützt oder
mit einem der Bauteile trieblich verbunden ist, daß das
äußere Bauteil verdrehbar angeordnet ist und eine als
Ellipse ausgebildete ringförmige Innenmantelfläche zur

Verformung der Hülse aufweist, an der diese unmittelbar oder über Zwischenglieder anliegt, und daß die Hülse durch Verdrehen des äußeren Bauteils radial verformbar ist, derart, daß deren Innengewinde oder in diese eingearbeitete rillenartige Ausnehmungen jeweils in zwei diametral einander

gegenüberliegenden Bereichen mit der Außenmantelfläche des inneren Bauteils zusammenwirkt.

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Sehr vorteilhaft ist es des weiteren, zwischen dem äußeren Bauteil und der elastisch verformbaren Hülse ein durch die Innenmantlfläche des äußeren Bauteils elastisch verformbares Wälzlager als Zwischenglied anzuordnen, wobei die elastisch verformbare Hülse durch den Innenring des Wälzlagers oder das Wälzlager durch zwischen dem äußeren Bauteil und der elastisch verformbaren Hülse eingesetzte Wälzkörper gebildet sein kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann hierbei die zur Verformung der Hülse dienende als Ellipse ausgebildete Innenmantelfläche an dem äußeren Laufring des Wälzlagers vorgesehen werden.

Zweckmäßig ist es ferner, die elastisch verformbare Hülse mittels eines in einer radial gerichteten Nut eingreifenden, beispielsweise an einer Gehäusewand befestigten Keiles, eines in diese eingesetzten Stiftes oder dgl., ortsfest abzustützen .

das äußere Bauteil kann als Mutter oder als verdrehbar gelagerter Ring und das innere Bauteil als Gewindespindel ausgebildet werden, wobei das äußere Bauteil drehbar und axial unverschiebbar, beispielsweise mittels eines in dieses eingesetzten und in eine in der Hülse eingearbeiteten Nut eingreifenden Stiftes unmittelbar auf dieser oder dem Wälzlager angeordnet sein kann.

Um Fertigungstoleranzen auf einfache Weise ausgleichen zu können, ist es angebracht, das äußere Bauteil durch einen radial gerichteten Schlitz zu teilen und mittels einer diesen durchgreifenden Spannschraube unmittelbar oder über das Wälzlager auf der elastisch verformbaren Hülse aufzuspannen.

-A-

Nach Weiterbildungen kann die elastisch verformbare Hülse auch mit einem ganz oder teilweise radial elastisch verformbar ausgebildeten Zwischenstück versehen sein, das beispielsweise mittels eines angeformten anschraubbaren Bundes oder dgl. ortsfest abgestützt ist oder das drehfest mit dem inneren gegenüber dem Zwischenstück axial verschiebbaren Bauteil verbunden ist.

Zur Verbindung mit dem inneren Bauteil kann das Zwischenstück an seinem freien Ende mit einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Ansatz versehen sein, in den ein Stift, eine Schraube oder dgl. eingesetzt ist, der in eine axial gerichtete in das innere Bauteil eingearbeitete Nut eingreift. Hierbei kann das äußere Bauteil ortsfest, beispielsweise in einem Gehäusering, gehalten und der Ansatz mittels Wälzlager in diesem axial abgestützt sein.

Zur Abstützung der beiden gegeneinander verstellbaren Bauteile kann das innere Bauteil auf seiner Außenmantelfläche oder die elastisch verformbare Hülse auf ihrer Innenmantelfläche mit zueinander gegenläufigen Gewinden versehen sein, die jeweils die gleiche oder eine um einen Faktor zwei veränderbare Ganghöhe aufweisen, es ist aber auch möglich, die elastisch verformbare Hülse auf ihrer Innenmantelfläche oder das innere Bauteil auf seiner Außenmantelfläche mit parallel zueinander verlaufenden rillenartigen Ausnehmungen und das andere Bauteil mit einem rechts- oder linksgängigen Gewinde zu versehen, dessen Ganghöhe dem doppelten Abstand zweier Ausnehmungen voneinander oder einem Mehrfachen davon entspricht.

Wird eine Vorrichtung zur Umwandlung von Bewegungen gemäß der Erfindung ausgebildet, so ist es auf sehr einfache Weise und ohne daß große Reibkräfte zu überwinden sind,

möglich, eine Drehbewegung in eine Linearbewegung oder eine Linearbewegung in eine Drehbewegung umzusetzen. Durch die elliptisch ausgebildete Innenmantelfläche des äußeren Bauteils kommt nämlich bei einer Verdrehung des äußeren Bauteils oder einer Axialbewegung des inneren Bauteils das Innengewinde der Hülse nur jeweils in zwei diametral einander gegenüberliegenden Bereichen mit einem auf der Außenmantelfläche des äußeren Bauteils angebrachten Gegengewinde oder dort vorgesehenen parallel zueinander verlaufenden Rillen in Eingriff. Und diese Bereiche, in denen die beiden Bauteile aneinander abgestützt sind, wandern bei einer Bewegungsumsetzung über den Umfang, so daß zwar eine flächige Anlage mit dem Innengewinde der Hülse gegeben ist, die dabei zu überwindenden Reibkräfte sind aber äußerst gering.

Eine Verdrehung in dem Innengewinde der Hülse mit der damit verbundenen Reibung findet demnach nicht statt, vielmehr wird die Umwandlung der eingeleiteten Bewegung durch die elliptisch geformte Innenmantelfläche erzwungen, durch die die Hülse ständig radial elastisch verformt und in WirkVerbindung mit dem inneren Bauteil gebracht wird. Bei Umwandlung einer Verdrehung des äußeren Bauteils um beispielsweise 360 wird über das Gewinde der lageorientiert_/ vorzugsweise ortsfest, gehaltenen Hülse das innere Bauteil um die Summe der Ganghöhen axial verschoben, durch die sich mondsichelförmig ausbildenden umlaufenden Bereiche, in denen das Innengewinde der Hülse in ein Außengewinde oder Rillen des inneren Bauteils eingreift, wird dabei die Umsetzung der eingeleiteten Bewegung bewerkstelligt.

Da die beiden gegeneinander verstellbaren Bauteile in jedem Gewindegang nur jeweils in zwei Bereichen aneinander anliegen und diese Bereiche kurz bemessen sind und außerdem - und dies ist von besonderer Bedeutung - nur eine äußerst geringfügige Relativbewegung zwischen der Hülse und dem inneren Bauteil erfolgt, ist bei der Bewegungsumsetzung auch nur eine sehr geringe Reibungskraft in Kauf zu nehmen. Die vorschlagsgemäße Vorrichtung weist demnach einen hohen Wirkungsgrad auf, dennoch können aufgrund der flächigen Abstützung hohe Verstellkräfte, da auch eine geringe Ganghöhe gewählt werden kann, sehr exakt übertragen werden. Des weiteren kommen Fertigungstoleranzen keine Bedeutung zu bzw. diese sind leicht auszugleichen, eine sehr maßgenaue Verstellung eines Bauteils ist demnach zu bewerkstelligen. Bei einfacher Handhabung und sicherer Funktionsweise ist somit, trotz eines sehr geringen Fertigungsaufwandes, eine sehr vielseitige Verwendbarkeit dieser Vorrichtung gegeben.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Umwandlung von eingeleiteten Bewegungen dargestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt:

Figur 1 eine aus einer Mutter als äußeres Bauteil, einer Gewindespindel als inneres Bauteil und einer zwischen diesen eingesetzten radial

elastisch verformbaren Hülse gebildeten Vorrichtung in einem Axialschnitt,

Figur 2 die Vorrichtung nach Figur 1 in einer Seitenansicht,

Figur 3 eine Vorrichtung nach Figur 1 in abgewandelter Ausgestaltung mit einem zwischen dem äußeren Bauteil und dem inneren Bauteil angeordneten Wälzlager, in einem Axialschnitt,

Figur 4 die Vorrichtung nach Figur 3, in Seitenansicht,

Figur 5 die Vorrichtung nach Figur 3 in einer

andersartigen Gestaltung, in einem Axialschnitt,

Figur 6 die Vorrichtung nach Figur 3 in einer weiteren Ausführungsvatiante, in einem Axia!schnitt,

Figur 7 eine Vorrichtung gemäß Figur 3 für eine in

beiden Richtungen verstellbare Gewindespindel, in einem Axialschnitt,

Figur 8 eine andersartige Ausgestaltung der Vorrichtung nach Figur 7

und

Figuren 9 und 10

die Ausbildungen der ineinandergreifenden Bauteile bei vereinfacht dargestellten Vorrichtungen, jeweils in einem Axialschnitt.

Die in Figur 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung oder umgekehrt und besteht im wesentlichen aus einem verdrehbar gelagerten äußeren Bauteil 2, einem inneren axial verstellbaren Bauteil 3 sowie einer zwischen dieser eingesetzten ortsfest und damit lageorientiert

gehaltenen Hülse 4, die mit einem Innengewinde 9 versehen und in radialer Richtung elastisch verformbar ausgebildet ist. Das äußere Bauteil 2 ist hierbei als Mutter 5 gestaltet, deren ringförmige Innenmantelfläche 6 die Form einer Ellipse aufweist. Das innere Bauteil 3 besteht aus einer Gewindespindel 7, die ein Außengewinde 8, mit dem das Innengewinde' 9 der Hülse 4 zusammenwirkt, aufweist

Die Hülse 4 ist ortsfest aber radial verstellbar an einer Wand 10 abgestützt. Dazu dient ein an der Wand 10 befestigter Keil 11, der in eine radial gerichtete, in einen an der Hülse 4 angeformten Bund 12 eingearbeitete Nut eingreift. Zur verdrehbaren Lagerung der Mutter 5 auf der Hülse 4 ist in dieser eine umlaufende Nut 16 vorgesehen, in der eine Stiftschraube 15 geführt ist, die in einer Gewindebohrung 14 der Mutter 5 gehalten ist.

Die Hülse 4, die als dünnwandiges zylindrisches radial verformbares Bauteil mit einem Innendurchmesser, der geringfügig größer bemessen ist als der Außendurchmesser der Gewindespindel 7, hergestellt ist, ist in die Mutter eingesetzt und liegt an deren ringförmiger elliptischer Innenmantelfläche 6 an. Durch das Einsetzen ist die Hülse 4 somit entsprechend der elliptischen Innenmantelfläche 6, deren größte Weite in Figur 1 strichpunktiert ebenfalls eingezeichnet ist, verformt. Die Verformung der Innenmantelfläche 6 und damit der Hülse 4 ist hierbei derart gestaltet, daß in zwei diametral einander gegenüberliegenden Bereichen deren Innengewinde 9 in das Außengewinde 8 der Gewindespindel 7 eingreifen kann, in um 90 dazu verdrehten Bereichen findet dagegen keine gegenseitige Abstützung des Innengewindes 9 der Hülse 4 an dem Außengewiende 8 der Gewindespindel 7 statt.

Durch den teilweisen Eingriff des Innengewindes 9 in das Außengewinde 8 ist somit in jedem Gewindegang eine mondsichelförmige Abstützung des äußeren Bauteils 2 an dem inneren Bauteil 3 gewährleistet. In Figur 2 sind diese beiden Bereiche durch eine senkrechte Schraffur besonders gekennzeichnet und mit A und B bezeichnet.

Wird das äußere Bauteil 2 und somit die Mutter 5 im Uhrzeigersinn verdreht, so wird das als Gewindespindel 7 ausgebildete innere Bauteil 3 axial verschoben, und zwar bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach links. Durch die Verdrehung der Mutter 5 und der in dieser eingearbeiteten elliptischen Innenmantelfläche 6 wird nämlich die ortsfest angeordnete Hülse 4 umlaufend in radialer Richtung verformt, so daß der Eingriff der Innenverzahnung in die Außen verzahnung 8 entsprechend den ebenfalls umlaufenden Bereichen A und B ständig verändert wird. Dadurch wird die Gewindespindel 7 in der Hülse 4 verschraubt und bei jeder Umdrehung des äußeren Bauteils 2 um die Differenz der Steigungen zweier Gewindegänge des äußeren Bauteils 8 und des inneren Bauteils 9 nach rechts verschoben, ohne daß dabei eine nennenswerte Relativbewegung zwischen der Hülse 4 und der Gewindespindel 7 stattfindet. Eine Drehbewegung des äußeren Bauteils 2 wird auf diese Weise in eine Axialbewegung des inneren Bauteils 3 umgesetzt. Lediglich die Reibung zwischen dem rotierend angetriebenen äußeren Bauteil 2 und der feststehenden Hülse 4 ist dabei zu überwinden.

Bei den in gleicher Weise aufgebauten und wirksamen Vorrichtungen 21, 21' und 21'' nach den Figuren 3 bis 6 sind Vorkehrungen getroffen, um die Reibkräfte zwischen den verdrehbaren äußeren Bauteilen 22, 22' und 22'' und

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den ortsfest angeordneten Hülsen 24, 24' und 24'' zu minimieren. Bei der Ausgestaltung nach den Figuren 3 und 4 ist zwischen dem als Ring 25 ausgebildeten äußeren Bauteil 22 ein Wälzlager 34 eingesetzt, dessen äußerer Laufring 35 an der elliptischen Innenmantelfläche 26 des äußeren Bauteils 22 und dessen innerer Laufring 36 an der in radialer Richtung elastisch verformbaren Hülse 24 anliegt. Das innere Bauteil 23 ist wiederum als Gewindespindel 27 ausgebildet und mit einem Außengewinde 28 ausgestattet, in das ein Innengewinde 29 der Hülse 24 in den beiden Bereichen A und B eingreift.

Die Hülse 24 ist mittels eines Stiftes 31 ortsfest gehalten, der in einer Wand 30 angeordnet ist und in eine in einen angeformten Bund 32 der Hülse 24 eingearbeitete raidal gerichtete Nut 33 eingreift. Die radialen Bewegungen der Hülse 24 sind somit durch deren ortsfeste Halterung nicht beeinträchtigt.

Bei Rotation des äußeren Bauteils 22 wird über die zwischen den beiden Laufringen 35 und 36 angeordneten Wälzkörper 37 die Form der elliptischen Innemantelfläche 26, deren größte Weite in Figur 3 strichpunktiert mit eingezeichnet ist, auf die Hülse 24 übertragen, so daß deren Innenverzahnung 29 umlaufend in den mit A und B gekennzeichneten Bereichen mit der Außenverzahnung 28 der Gewindespindel 27 in Eingriff gebracht und somit die Drehbewegung wiederum in eine Axialbewegung umgesetzt wird. Die dabei zu überwindenden Reibkräfte sind jedoch aufgrund der Anordnung des Wälzlagers 34 zwischen dem verdrehbaren äußeren Bauteil 22 und der ortsfesten Hülse 24 äußerst gering.

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Bei der Vorrichtung 21 ist der Ring 25 des weiteren mit einem radial gerichteten Schlitz 38 ausgestattet, der von einer in einer Gewindebohrung 40 gehaltenen Schraube 39 durchgriffen ist. Auf diese Weise können der Ring 25 und somit das äußere Bauteil 22 sowie die Hülse 24 auf der Gewindespindel 27 aufgespannt werden. Fertigungstoleranzen sind somit, da eine spielfreie Verbindung zwischen der Hülse 24 und der Gewindespindel 27 herstellbar ist, leicht auszugleichen, auch ist eine äußerst exakte Übertragung einer Drehbewegung des äußeren Bauteils 22 auf das innere Bauteil 23 oder eine Axialbewegung des inneren Bauteils 23 auf das äußere Bauteil 22 gegeben.

Bei der Vorrichtung 21' nach Figur 5 ist die in radialer Richtung elastisch verformbare Hülse 24" durch den inneren Laufring 36' des Wälzlagers 34' gebildet und das äußere aus einem Ring 25' bestehende Bauteil 22' stellt gleichzeitig den äußeren Laufring dar. Die Form der elliptischen Innenmantelfläche 26' des äußeren Bauteils 22' wird somit zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung über die Wälzkörper 37' unmittelbar auf die Hülse 24' übertragen .

Gemäß Figur 6 ist die elliptische Innenmantelfläche 26'' des äußeren Bauteils 22'' an dem äußeren Laufring 35'' des Wälzlagers 34'' vorgesehen. Dies wird auf einfache Weise derart bewerkstelligt, daß das Wälzlager 34'' beispielsweise in einer Presse entsprechend verformt und der äußere Laufring 35'' anschließend auf seiner Außenmantelfläche zylindrisch bearbeitet wird, so daß das Wälzlager 34'' in einen zylindrischen Ring 25'' eingesetzt werden kann.

Durch Verdrehen des Ringes 25'' und des mit diesem verbundenen äußeren Laufringes 35'', durch die bei diesem Ausführungsbeispiel das äußere Bauteil 22'' verwirklicht ist, wird somit bei der Vorrrichtung 21'' ebenfalls der Laufring 36'' des Wälzlagers 34'', der die mit einem Innengewinde 29'' versehene Hülse 24'' bildet, verformt, da die Form der elliptischen Innenmantelfläche 26'' über die Wälzkörper 37' ' auf die Hülse 24' ' übertragen wird.

Das innere aus der Gewindespindel 27 bestehende Bauteil 23 wird somit bei jeder Umdrehung des äußeren Bauteils 22'' durch das in den umlaufenden Bereichen A und B in das Außengewinde 28 der Gewindespindel 27 eingreifende Innengewinde 29' ' der Hülse 24' ' in der entsprechenden Weise axial verstellt.

Die in Figur 7 dargestellte und mit 41 bezeichnete Vorrichtung weist ebenfalls ein äußeres Bauteil 42, ein inneres Bauteil 43 sowie eine zwischen diesen angeordnete radial elastisch verformbare Hülse 44 auf, die hierbei über ein ebenfalls radial elastisch verformbares Zwischenstück 51 an einer Wand 50 befestigt ist. Dazu ist an dem Zwischenstück 51 ein Bund 52 angeformt, und in die Wand 50 sind Gewindebohrungen 53 eingearbeitet, in die den Bund 52 durchgreifende Schrauben 54 gehalten sind. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, eine Drehbewegung des äußeren Bauteils 42 in den beiden möglichen Bewegungsrichtungen in Axialbewegungen des inneren Bauteils 43 und über dieses eingeleitete Axialbewegungen in Drehbewegungen umzuwandeln.

Das äußere Bauteil 42 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Zahnrad 45 gestaltet, das mittels eines Ritzels 60

antreibbar ist. Und in einer Freisparung 46' des Zahnrades 45 ist eine ringförmige elliptische Innenmantelfläche 46 eingearbeitet, deren Form über ein Wälzlager 55 auf die Hülse 44 übertragen wird. Mittels Seegerringen 59 und 59" sind hierbei der äußere an der Innenmantelfläche 46 anliegende Laufring 56 und der innere auf die Hülse 44 einwirkende Laufring 57 gehalten, die jeweilige Lage der bei einer Bewegungsumsetzung umlaufenden Innenmantelfläche 46 wird über die Wälzkörper 58 auf die ortsfest abgestützte Hülse 44 übertragen, die über eine Innenverzahnung 49 mit einer Außenverzahnung 48 des als Gewindespindel 47 ausgebildeten inneren Bauteils 43 in Eingriff ist. Die Verzahnung 49 der Hülse 44 greift dabei wiederum mit zwei mondsichelförmigen diametral einander gegenüberliegenden Bereichen in die Verzahnung 48 der in beiden Achsrichtungen verstellbaren Gewindespindel 47 ein.

Die Vorrichtung 61 gemäß Figur 8 ist in ähnlicher Weise gestaltet und in einem verstellbaren Schlitten 70 eingebaut. Das als Ring 65 ausgebildete äußere Bauteil 62 ist hierbei mittels einer Schraube 77 fest an dem Schlitten abgestützt, das innere Bauteil 63, das aus einer Gewindespindel 67 besteht, wird dagegen durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben. Über eine radial elastisch verformbare Hülse 64 wirkt das innere rotierend antreibbare Bauteil 63 auf das axial verschiebbare Bauteil 62 ein.

An der Hülse 64 ist wiederum ein ebenfalls in radialer Richtung elastisch verformbares Zwischenstück 71 angebracht, das an seinem freien Ende einen Bund 72 aufweist. Mittels Wälzlagern 76 ist der Bund 72 in dem Ring 65 drehbar gelagert. Außerdem ist in einer Gewindebohrung 73 des Bundes 72 eine Schraube 74 gehalten, die in eine

axial gerichtete in das innere als Gewindespindel 67 ausgebildete Bauteil 63 eingearbeitete Nut 75 eingreift. Die Hülse 44 ist somit über das Zwischenstück 71 sowie die Schraube 74 drehfest mit dem inneren Bauteil 63 gekoppelt.

Das innere Bauteil 63 steht über in die Außenmantelfläche der Gewindespindel 67 eingearbeitete Ausnehmungen in Form von parallel zueinander verlaufenden Rillen 68 mit dem Innengewinde 69 der Hülse 64 in Wirkverbindung. Der Durchgang der Gewindespindel 67 durch den Ring 65 kann somit auch bei Rotation mit Hilfe einer in einen auf diesen aufgesetzten Deckel 78 angeordneten Dichtung 79 zuverlässig abgedichtet werden.

Die Drehbewegung des inneren Bauteils 63 wird durch das Innengewinde 69 der Hülse 44, das mit zwei diametral einander gegenüberliegenden Bereichen in die Rillen 68 der Gewindespindel 67 eingreift, in eine Axialbewegung umgewandelt. Durch eine in den Ring 65 eingearbeitete elliptisch gestaltete Innenmantelfläche 66, die bei einer Verdrehung der Hülse 44 gegenüber dieser über ein Wälzlager 80 formgetreu auf die Hülse 44 übertragen wird, wird nämlich bei Rotation der Gewindespindel 67 die mit dieser umlaufende Hülse 44 entsprechend verformt, so daß eine Umsetzung der Rotationsbewegung in eine Axialbewegung stattfindet.

In den Figuren 9 und 10 ist dargestellt, in welcher Weise die bei den Vorrichtungen 1, 21, 41 und 61 vorgesehenen in radialer Richtung elastisch verformbaren Hülsen mit den inneren Bauteilen in Wirkverbindung treten können.

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Gemäß Figur 8 ist die in dem äußeren Bauteil 81 gelagerte Hülse 83 mit einem rechtsgängigen Innengewinde 84, das innere Bauteil 81 ist dagegen mit einem linkjsgängigen Gewinde 85 versehen. Die zueinander gegenläufigen Gewinde 84 und 85 können, um jeweils mit einander gegenüberliegenden Bereichen in Eingriff gelangen, die gleiche Ganghöhe oder eine um den Faktor zwei unterschiedliche Ganghöhe aufweisen.

Nach Figur 10 ist die in das äußere Bauteil 91 eingesetzte Hülse 93 mit parallel zueinander verlaufenden Ausnehmungen in Form von Rillen 94 versehen, das innere Bauteil 92 ist dagegen mit einem freigesparten rechtsgängigen Gewinde 95 ausgestattet, dessen Ganghöhe dem doppelten Abstand der Ausnehmungen 94 voneinander entspricht. Auf diese Weise ist ebenfalls gewährleistet, daß bei einer Verformung der Hülse 93 das Gewinde 95 des inneren Bauteils 92 in jeweils zwei diametral einander gegenüberliegenden Bereichen in die Ausnehmungen 94 eingreift und somit eine Umsetzung der eingeleiteten "Bewegung stattfindet.

A 6736a e-1
1. Oktober 1991

Claims

DIPL-ING. GUIDÜ ENÜELHARÜT" PATENTANWALT 7990 Friedrichshafen Karl Hiestand Fluidtechnik Pfullendorf Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Umwandlung einer Dreh- oder Linearbewegung in eine Linear- bzw. eine Drehbewegung mittels zweier aufeinander angeordneter und mindestens über ein Gewinde gegeneinander abgestützter Bauteile,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen den beiden Bauteilen (2, 3; 22, 23, 22', 23¹, 22'·, 23¹¹; 42, 43; 62, 63; 82, 82; 91, 92) eine Hülse (4; 24, 24', 24¹¹; 44; 64; 83; 93) eingesetzt ist, die über ein Innengewinde (9; 29, 29''; 49; 69; 84) und/ oder ein Außengewinde (8; 28; 48; 85; 95) des inneren linear verstellbaren Bauteils (3; 23, 23', 23''; 43; 63; 82; 92) mit diesem trieblich verbindbar und mindestens um die Höhe des Innengewindes (9; 29, 29''; 49; 69; 84; 95) oder des Außengewindes (8; 28; 48; 85; 95) radial elastisch verformbar ausgebildet ist,

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daß die Hülse (4; 24, 24', 24¹¹; 44; 64; 83; 93) gegenüber einem der beiden Bauteile (2, 3; 22, 23; 22', 23'; 22¹¹, 23¹¹; 42, 43; 62, 63; 81, 82; 91, 92) lageorientiert bzw. lagegenau gehalten, vorzugsweise ortsfest abgestützt oder mit einem der Bauteile (63) trieblich verbunden ist,

daß das äußere Bauteil (2; 22, 22', 22¹¹; 42; 62; 81; 91) verdrehbar angeordnet ist und eine als Ellipse ausgebildete ringförmige Innenmantelfläche (6; 26, 26', 26''; 46; 66) zur Verformung der Hülse (4; 24, 24', 24''; 44; 64; 83; 93) aufweist, an der diese unmittelbar oder über Zwischenglieder (Wälzlager 34, 3 4'; 55; 80) anliegt, und

daß die Hülse (4; 24, 24', 24'¹; 44; 64; 83; 93) durch Verdrehen des äußeren Bauteils (2; 22, 22', 22''; 42; 62; 81; 91) radial verformbar ist, derart, daß deren Innengewinde (9; 29, 29''; 49; 69; 84) oder in diese eingearbeitete rillenartige Ausnehmungen (94) jeweils in zwei diametral einander gegenüberliegenden Bereichen (A, B) mit der Außenmantelfläche des inneren Bauteils (3; 23, 23', 23¹'; 43; 63; 82; 92) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem äußeren Bauteil (22, 22'; 42; 62) und der elastisch verformbaren Hülse (24, 24'; 44; 64) ein durch die Innenmantelflache (26, 26'; 46;

66) des äußeren Bauteils ( 22, 22'; 42; 62) elastisch verformbares Wälzlager (34, 34'; 55; 80) als Zwischenglied angeordnet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die elastisch verformbare Hülse (24', 24'') durch den Innenring (36'') des Wälzlagers (34', 34'') gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Wälzlager (34') durch zwischen dem äußeren Bauteil (22') und der elastisch verformbaren Hülse (24') eingesetzte Wälzkörper (37') gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die zur Verformung der Hülse (24'') dienende als Ellipse ausgebildete Innenmantelfläche (26'') an dem äußeren Laufring (35'') des Wälzlagers (34'') vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß die elastisch verformbare Hülse (4; 24) mittels eines in einer radial gerichteten Nut (13; 33) eingreifenden, beispielsweise an einer Gehäusewand (10; 30) befestigten Keiles (71), eines in diese eingesetzten Stiftes (31) oder dgl., ortsfest abgestützt ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß das äußere Bauteil (2; 22, 22', 22'') als Mutter (5) oder als verdrehbar gelagerter Ring (25, 25', 30'') und das innere Bauteil (3; 23) als Gewindespindel (7; 27) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß das äußere Bauteil (2) drehfest und axial unverschiebbar, beispielsweise mittels eines in dieses eingesetzten und in eine in der Hülse (4) eingearbeiteten Nut (16) eingreifenden Stiftes (15) unmittelbar auf dieser oder dem Wälzlager angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß das äußere Bauteil (22) durch einen radial gerichteten Schlitz (38) geteilt und mittels einer diesen durchgreifenden Spannschraube (39) unmittelbar oder über das Wälzlager (34) auf der elastisch verformbaren Hülse (24) aufspannbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die elastisch verformbare Hülse (44) mit einem ganz oder teilweise radial elastisch verformbar ausgebildeten Zwischenstück (51) versehen ist, das beispielsweise mittels eines angeformten anschraubbaren Bundes (52; 72) oder dgl. ortsfest abgestützt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch I₁
dadurch gekennzeichnet,

daß die elastisch verformbare Hülse (64) mit einem ganz oder teilweise radial elastisch verformbar ausgebildeten Zwischenstück (71) versehen ist, das drehfest mit dem inneren gegenüber dem Zwischenstück (71) axial verschiebbaren Bauteil (63) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Zwischenstück (71) zur Verbindung mit dem inneren Bauteil (63) an seinem freien Ende mit einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Ansatz (72) versehen ist, in den ein Stift (74), eine Schraube oder dgl. eingesetzt ist, der in eine axial gerichtete in das innere Bauteil (63) eingearbeitete Nut (75) eingreift.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,

daß das äußere Bauteil (65) ortsfest, beispielsweise in einem Gehäusering (70), gehalten und der Ansatz (72) mittels Wälzlager (76) in diesem axial abgestützt ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

daß das innere Bauteil (82) auf seiner Außenmantelfläche oder die elastisch verformbare Hülse (83) auf ihrer Innenmantelfläche mit zueinander gegenläufigen Gewinden (84, 85) versehen sind, die jeweils die gleiche oder eine um einen Faktor zwei veränderbare Ganghöhe aufweisen.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

daß die elastisch verformbare Hülse (93) auf ihrer Innenmantelfläche oder das innere Bauteil (92) auf seiner Außenmantelfläche mit parallel zueinander verlaufenden rillenartigen Ausnehmungen (94) und das andere Bauteil mit einem rechts- oder linksgängigen Gewinde (95) versehen sind, dessen Ganghöhe dem doppelten Abstand zweier Ausnehmungen (94) voneinander oder einem Mehrfachen davon entspricht.

A 6736 a e-1
1. Oktober 1991