Guľôčková skrutka a spôsob jej výroby

Číslo patentu: 281054

Dátum: 15.01.1991

Autor: Hauser Karl - Heinz

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Pri guľôčkovej skrutke (1) a matici (3), uloženej na nej prostredníctvom guľôčok (5), je v otvore (7) matice (3) usporiadaný vratný kus (6), ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok (5), pohybujúcich sa v skrutkovitých drážkach (2, 4). Otvor (7) matice (3) je vyliaty vytvrditeľným materiálom, pričom v otvore (7) je zhotovený vratný kus (6). Pri výrobe mechanizmu na recirkuláciu guľôčok (5) v matici (3) guľôčkovej skrutky (1), sa do matice (3) vloží formovacia časť (12), zodpovedajúca tvarom negatívnemu profilu vretena (1) aspoň v oblasti otvoru (7) a aspoň jedno formovacie jadro (16), ktorého tvar zodpovedá tvaru vratného kanála, potom sa otvor (7) vyleje tekutým vytvrditeľným materiálom, pričom sa súčasne zhotoví vratný kus (6) a po vytvrdení materiálu sa formovacia časť (12) a formovacie jadro (16) opäť odstránia.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka guľôčkovej skrutky s vretenom a s maticou, uloženou na ňom pomocou guľôčok, na boku ktorej je zhotovený aspoň jeden otvor, vedúci kjej vnútomej strane, do ktorého je vložený Vratný kus, ohraničujúci vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skrutkovitých drážkach vretena a matice, ktorému vratnému kanálu, ústiacemu aspoň do jednej skrutkovitej drážky matice je priradené nábežné rameno guľôčky, vyčnievajúce do tejto skrutkovitej drážky. Vynález sa ďalej týka spôsobu výroby guľôčkovej skrutky, pri ktorom sa v stene matice vytvorí aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútornej strane a do tohto otvoru sa vloží vratný kus, ktorý ohraničuje Vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skrutkovitých drážkach vretena a matice, ktorý ústi aspoň v jednej skrutkovitej drážke matice, kde je na jednej strane ohraničený nábežným ramenom na guľôčky, vyčnievajúcim do tejto skrutkovitej drážky.Guľôčková skrutka s týmito znakmi je známa z DE-PS 23 55 844. Vratný kus, vytvorený z plastickej hmoty, má Vratný kanál v podstate V tvare písmena U, spájajúci navzájom dve susediace skrutkovité drážky matice a je zvnútra vložený do priechodného valcového otvoru v stene matice. Na upevnenie a uloženie v polohovo správnej polohe je vybavený výstupkom, ktorý sa vkladá do zodpovedajúceho vybrania v matici vretena. Aby sa zaistila tichá prevádzka guľôčkovej skrutky, musí sa dbať na to, aby nevznikali vo vratnom kanáli alebo V oblastiach jeho vyústenia do skrutkovitých drážok matice a vretena narušená prechody alebo iné nerovnomemosti, ktoré by mali nepriaznivý vplyv na pokojný pohyb guľôčok. Z toho vyplýva, že dopredu zhotovené vratnć kusy je potrebné vzhľadom na výrobné tolerancie príspôsobovať otvoru v stene matice, že je potrebné ich zoraďovať vzhľadom na vreteno a že je okrem toho potrebné robiť pri montáži dodatočné opracovanie, napríklad pomocou brúsenia.V zásade to isté platí aj pri takých guľôčkových skrutkách, pri ktorých vratné kusy guľôčok, vkladané do zodpovedajúcich otvorov v stene matice, len ohraničujú časti vratného kanálu guľôčok, ktorý pokračuje otvorom v stene matice, ako je to vidno napríklad z DE-OS 19 23 742. Pritom je potrebnć ešte navyše dbať na tú skutočnosť, aby sa v mieste pripojenia vratných kusov na otvor vratného kanála v stene matice nevytvárali nežiaduce narušené prechody,ktoré by taktiež boli príčinou tvorenia hluku a viedli k predčasnému opotrebovaniu.Vynález si preto kladie za úlohu umožniť úpravu matíc a guľôčkových skrutiek, ktorá by jednoduchým spôsobom umožňovala upraviť Vratný mechanizmus guľöčok tak, aby sa zaistilo zvlášť pokojné a z hľadiska opotrebovania nenáročné vedenie guľôčok.Túto úlohu plni guľôčkové skrutka s vretenom a maticou, uloženou na ňom prostredníctvom guľôčok, v stene ktorej je zhotovený aspoň jeden otvor, vedúci k jej mútornej strane, do ktorého je vložený Vratný kus, ohraničujúci Vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skrutkovitých drážkach vretena a matice, ktorému vratnému kanálu, ústiacemu aspoň do jednej skrutkovitej drážkymatice, je priradené nábežné rameno na guľôčky, vyčnievajúce do tejto skrutkovitej drážky, podľa vynálezu, podstatou ktorého je, že otvor matice je vyliaty vytvrditeľným materiálom, pričom v otvore je zhotovený vratný kus.Podľa výhodnej realizácie je matica vybavená aspoň dvoma otvormi a prvou časťou vratného kanála, ktorá ich spája, pričom obidva otvory obsahujú odliaty Vratný kus vždy s jednou druhou časťou vratného kanála a pričom časti vratného kanála na seba plynulo nadväzujú.Uvedenú úlohu ďalej plní spôsob výroby guľôčkovej skrutky podľa vynálezu, pri ktorom sa V stene matice vytvorí aspoň jeden otvor, vedúci kjej vnútomej strane a do tohto otvoru sa vloží Vratný kus, ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehztjúcich v skrutkovitých drážkach vretena a matice, ktorý ústi aspoň v jednej skrutkovitej drážke matice, kde je na jednej strane ohraničený nábežným ramenom na guľôčky, vyčnievajúcim do tejto skrutkovitej drážky, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že do matice sa vloží formovacia časť, zodpovedajúca tvarom negatívnemu profilu vretena aspoň v oblasti otvoru a aspoň jedno formovanie jadro, ktorého tvar zodpovedá tvaru vratného kanála, potom sa otvor vyleje tekutým vytvrditeľným materiálom, pričom sa súčasne vytvorí vratný kus a po vytvrdeni materiálu sa formovacia časť a formovacie jadro opäť odstránia.Pod pojmom vyleje sa tu myslí nielen normálny proces liatia, napríklad beztlakový proces, ale tiež akékoľvek tlakové liatie, napríklad vstrekovanie pod tlakom.Forrnovacía časť, zodpovedajúca negatívnemu profilu vretena, sa vybaví aspoň jednou dutinou, zodpovedajúcou tvarom nábežnému ramenu, čím sa táto dutina tvorí bezprostredne pri liatí. Táto dutina pritom môže trocha zasahovať do priradenej skrutkovitej drážky matice, čím sa za istí stabílné a presné vedenie guľôčok pri ich vyskočenl zo skmtkovitej drážky.Ako vytvrditeľný liací materiál možno použiť plast,ktorý môže byť prípadne vytvrditeľný aj za tepla, avšak na tento účel možno použiť aj kov alebo zliatiny kovov, napriklad hliník.F orrnovacie jadro sa skladá výhodne z materiálu, ktorý sa z vratného kusa vytaví alebo vyberie.Formovacie jadro, ktoré zodpovedá vratnému kanálu, je podľa zvlášť výhodného realizovania zhotovené z pružného chybného materiálu, napríklad zo zodpovedajúceho odrezaného kusa v obchodnej sieti bežne dostupného O-krúžka,aký sa používa na účely tesnenia. Také gumené pružné kruhové formovacie jadro tvorí po vytvrdeni formovacieho kusa automaticky ideálnu vratnú krivku na guľôčky, pretože vzhľadom na svoju vlastnú pružnosť samočinne zaujme pri svojej inštalácii takú polohu, v ktorej jeho neutrálne vlákno zaujme najpriaznivejšíu dráhu.Podľa výhodnej realizácie sa na matici, v oblasti otvoru, vytvoria tvarovo prídržné časti na Vratný kus.Vratný kanál sa výhodne vytvorí priebežne celou svojou dĺžkou vo vnútri vratnćho kusa.Podľa ďalšieho výhodného realizovania sa v matici zhotovía aspoň dva otvory a časť vratnćho kanála, ktorá ich spája., pričom do tejto časti vratného kanála sa otvormi vloží aspoň jedno formovaciejadro.Pritom sa časť vratného kanála výhodne zhotoví ako pozdĺžny otvor v stene matice.Formovacie časť je výhodne aspoň dvojdíelna.Tým, že sa Vratný kus odlíeva priamo na mieste v matici, a preto sa jej prakticky prispôsobuje, pričom tekutý liací materiál vypĺňa aj najmenšie medziľahlé priestory dutín,tvoriacich sa medzi formovacou časťou matice a forrnovacím jadrom, sa zaistí, že v oblasti vratnćho kanála guľôčoksa netvoria žiadne nežiaduce prechody, ale je stena vratného kanála guľôčok po celej svojej dlžke hladká a bez výstupkov. To znamená, že sa jednak tvorba hluku, jednak aj opotrebovanie zníži na minimum bez akýchkoľvek pridavných opatrení. Taktiež nieje spravidla potrebné akékoľvek dodatočné opracovávanie, čím odpadnů súčasne väčšie náklady na montáž a upevnenie vratného kusa. Súčasne spôsob, podľa vynálezu, umožňuje väčšie výrobné tolerancie otvoru na uloženie vratného kusa a jeho polohy vzhľadom na skrutkovité dražky matice, pretože prípadné rozmerové odchýlky sa samočinne vyrovnajú pri odlievanl vratného kusa.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je ďalej podrobnejšie vysvetlený na príklade realizácie, v spojeni s výkresovou časťou, kde obr. l znázorňuje v axonometrickom usporiadaní guľôčkovú skrutku podľa vynálezu, v čiastočnom reze, obr. 2 maticu guľôčkovej skrutky podľa obr. l, s vloženou formovacou časťou, a to v stave pred vliatím vytvrdeného materiálu v reze rovinou pozdĺž čiary II-lI z obr. 3, obr. 3 bokorys usporiadania podľa obr. 2 s maticou, znázomenou v osovom priečnom reze, obr. 4 axonometrickć usporiadanie podľa obr. 3 s maticou, znázomenou v čiastočnom reze, obr. 5 v inom meradle pôdorys matice podľa obr. 2, v reze rovínou pozdĺž čiary V-V z obr. 2, pričom je tu zobrazená vnútomá strana vliateho vratného kusaGuľôčkovú skrutka s valivým uložením, ktorá je znázomená na obr. l, ma vreteno 1, ktoré je na svojom obvode vybavené závitom so skrutkovitými drážkami 2. Na vreteno 1 je nasadená valcová matica 2, ktorá je vybavená zodpovedajúcim vnútomým zàvitom so skrutkovitými drážkami 4. V priereze podobné skrutkovité drážky 2 vretena 1 a skrutkovité drážky 4 matice 3 tvoria pohybové dráhy na guľôčky 5, prostredníctvom ktorých je matica 3 uložená známym spôsobom s malým trenim na vretene 1.V mieste obidvoch čelných strán je matica 3 vybavená vratným mechanizmom guľôčok 5, ktorý vedie guľôčky 5 mimo skmtkovitých drážok 4, od jedného konca matice 3 k jej opačnému koncu.Toto vramć zariadenie guľôčok 5 má dva obvodové kusy 6, z ktorých je na obr. l a obr. 5 znázomený vždy jeden a ktoré sú vložené do zodpovedajúcich priechodných valcových otvorov 7 v stene matice 3. Každý z vratných kusov 6, ktoré sú vyrobené z vytvrditeľného plastu alebo z kow,popripade z kovovej zliatiny, je zaliaty do priradeného otvoru 7 matice 3, to zrlamená, že otvor 7 bol priamo na mieste zaliaty niektorým z uvedených líacich materiálov pri zhotovení obvodového kusa 6, pričom príslušný liaci materiál bol vytvrdený, ako bude ďalej ešte podrobnejšie vysvetlenć.Obidva vratné kusy 6 nadväzujú na súose zhotovenú prvú časť 8 vratného kanála, ktorá je zhotovená osovo rovnobežne v stene matice 3 a ktorá na oboch stranach vyúsťuje do otvorov 7 a vytvára tak prvú časť obvodového alebo vratného kanála guľôčok, pričom druhé časti 9 vratného kanála, ktoré vychyľujú guľôčky 5 v podstate o 90 °, sú vytvorené vo vratných kusoch 6. Tieto dmhé časti 9 vratného kanála vyúsťujú do priradenej skrutkovitej drážky 4 matice 3, pričom v mieste tohto vyústenia sú jednostranne obmedzené nábehovým ramenom 10, vyčnievajúcim doskrutkovitej drážky 4, ktoré ho usporiadanie a priebeh je vidieť hlavne z obr. 2 a 5. Rebrovou časťou 11 vyčnieva nábehové rameno 10, vytvarovane na vratnom kuse 6, na strane protiľahlej vyústenia druhej časti g vratného kanála do priradenej skrutkovitej drážky 2, čím sa tvori stabilné podopretie priradeného miesta steny druhej časti g vratného kanála.Prvá časť 8 vratného kanála a druhé časti 9 vratného kanála majú v podstate kruhový prierez, ktorý je prispôsobený priemeru guľôčok 5 tak, že tieto môžu vratným kanálom bez problémov prechádzať.Ďalej je opisané vliatie vratných kusov 6 do otvorov 7 matice 3, pričom k tomuto vysvetleniu sú použité hlavne obr. 2 až 4.Do matice 3 sa vloží formovacia súčasť 12, ktorá viac ako polovicou svojho obvodu zodpovedá negatlvnemu proñlu vretena l a ktorej vyvýšené závity 13 utesnene zapadajú do skrutkovítých drážok 4 matice 3. Pridržiavacia časť, ktorá má tvar klinu 14 a prierez ktorej má tvar časti kruhu, je tak isto zasunutá do matice 3 a udržiava formovaciu súčasť 12 v polohe, ktorá dosadá na vnútomú stenu matice 3. Je samozrejme možné nepoužiť klin 14 pridržiavacej časti a pritlačiť maticu 3 na formovaciu súčasť 12,podopretú na konci.Na formovacej súčasti 12 sú v miestach protiľahlých k otvorom 7 matice 3 obidva vystupujúce závity 13, vybavenć dnížkovitými výsekmi 15, ako je to vidieť hlavne z obr. 2 a 3, pričom do týchto výsekov, ktorých prierez má tvar časti kruhu, je vložené valcovitć formovacie jadro 16, ktoré je na obr. 3 zakreslené len pre ľavý otvor 7, pokiaľ pravý otvor 7 na obr. 3 bol nechaný ako voľný. Forrnovacie jadro 16 je tvorené príslušne odrezaným kusom pružnéhoO-krúžka z plastu, aký sa používa na tesnenie. Tento v prie- « reze kruhový kus, priemer ktorého zodpovedá priemeru pr. vej časti 8 vratného kanála a druhej časti 9 vratného kanála, vje jedným svojím koncom upevnený pri výseku 15 na for,movacej časti 12 na zodpovedajúci závit 13 a druhým koncom je zasunutý do prvej časti 8 vratného kanála matice,pričom je ohnutý zhruba do tvaru písmena Z a prechádza otvorom 7. .Sotva je matica 3 takto pripravená ako liacia forma, vyplní sa tekutým vytvrditeľným liacim materiálom, čím sa zhotovia obidva vratné kusy 6, obvod ktorých, vrátane druhej česti 9 vratného kanála, je bezprostredne viditeľný z obr. 1 a 2. Pri tomto liacom procese sa súčasne odlejú pridržiavacie časti 18 (obr. 3), ktoré vedú od priamej prvej časti 8 vratného kanála navonok a ktoré vznikajú pri tvorení zodpovedajúceho otvoru, čím sa dosialme prídavné, tvarovo pevné ukotvenie vratných kusov 6, vznikajúcich po vytvrdení liacieho materiálu.Po vytvrdení liacieho materiálu sa pridržiavacia časť 14 vytiahne, čo umožní odstrániť formovaciu súčasť 12 a obidve formovacie jadra 16.Obidve forrnovacie jadra 16 majú dokonale hladký povrch a pri zasúvaní do prvej časti 8 vratného kanála matice 3 pred liatím, sa vzhľadom na svoje pružné vlastnosti samotné nastavia tak, že ich neutrálne vlákno nie je vystavené žiadnemu pnutiu, čím sa vytvorí aj v druhých častiach 9 vratného kanála samočinne taký tvar, ktorý je optimálny na plynulý prechod guľôčok 5. Tekutý liaci materiál vypĺňa pri liacom procese všetky medziležiace priestory. Primkne sa tiež tesne na vonkajšiu stenu formovacieho jadra 16, a tým sa zaistí, že vratný kanál nemá žiadne výstupky. Súčasne sa tiež úiotovl nábehové rameno 10, a to aj so svojou rebrovou časťou 11, ktoré je upravené v mieste zasahujúcom do skrutkovitej drážky 2 vretena l, ako je to jednoznačne vidieť z obr. 2.Namiesto oplsaného fonnovacieho jadra 16, ktoré je zhotovené z jedného kusa z odrezaného O-krúžka, možno použiť dopredu vytvarovanć formovacie jadro 16 z iného materiálu, napríklad z kovu, avšak rovnako dobre možno zhotoviť fomiovacie jadro 16 napríklad z vosku. Zodpovedajúca voľba materiálu potom umožní, že formovacie jadro 16 možno po vytvrdení liacieho materiálu z vratného kusa 6 vytaviť alebo rozpustiť.Namiesto valcových otvorov 7 môžu byť prirodzene zhotovené aj inak upravene otvory, ak by to na daný prípad bolo účelne. Tak možno napríklad otvory 3 zhotoviť v podobe pozdĺžnych otvorov, pričom tieto pozdĺžne otvory 19 sú znázomené na obr. l. To je výhodné vtedy, keď vratný kus 6 obsahuje celý vratný kanál 9 v tvare písmena U, ktorý ústi do dvoch susediacieh skrutkovitých drážok 4, čím priama prvá časť 8 vratného kanála úplne odpadne, ako je to vidieť z obr. 3. V zásade platí, že v mieste otvoru, V ktorom je uložený vratný kus 6, možno v stene matice 3 usporiadať zárezy, výstupky a pod., čím možno vytvoriť prídavnć, tvarovo pevné spojenie medzi vratným kusom 6 a maticou 3.Nábehové rameno 10 a k nemu priradená rebrová časť ll sú vytvarovanć vyliatím zodpovedajúcich, na formovacie súčasti 12 vytvorených formovacích dutín, bezprostredne na príslušnom vratnom kuse 6, ako je to najlepšie vidieť z obr. 2. V niektorých prípadoch je však možné, aby tieto prvky boli zaliate do vratných kusov 6 ako oddelené, napríklad z kovu zhotovené súčasti.l. Guľôčková skrutka s vretenom a maticou, uloženou na ňom prostredníctvom guľôčok, v stene ktorej je zhotovený aspoň jeden otvor vedúci k jej vnútomej strane, do ktorého je vložený vratný kus, ohraničujúci vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúeich v skrutkovitých dražkach vretena a matice, ktorému vratnérnu kanálu, ústiacemu aspoň do jednej skrutkovitej drážky matice, je priradené nàbežné rameno na guľôčky, vyčnievajúce do tejto skrutkovitej drážky, vyznačujúca sa tým,že otvor (7) matice (3) je vyliaty vytvrditeľným materiálom, pričom v otvore (7) je zhotovený vratný kus (6).2. Guľôčková skrutka podľa nároku 1, v y z n a č u j ú e a s a tý m , že matica (3)je vybavená aspoň dvoma otvormi (7) a prvou časťou (8) vratného kanála, ktorá ju spája, pričom oba otvory (7) obsahujú odliaty vratný kus (6) vždy s jednou druhou časťou (9) vratného kanála a pričom časti (8, 9) vratného kanála na seba plynulo nadväzuju.3. Spôsob výroby guľôčkovej skrutky podľa nároku l,pri ktorom sa v stene matice vytvorí aspoň jeden otvor, vedúci k jej vnútomej strane a do tohto otvoru sa vloží vratný kus, ktorý ohraničuje vratný kanál na spätné vedenie guľôčok, obiehajúcich v skrutkovitých drážkach vretena a matice, ktorý ústi aspoň v jednej skrutkovitej drážke matice,kde je na jednej strane ohraničený nábežným rarnenom na guľôčky, vyčnievajúcim do tejto skrutkovitej drážky, v y značujúei sa tým,žedomatice(3)savloží forrnovacia časť (12), zodpovedajúca tvarom negatívnemu profilu vretena(1) aspoň v oblasti otvoru (7) a aspoň jedno formovacie jadro (16), ktorého tvar zodpovedá tvaru vratného kanála, potom sa otvor (7) vyleje tekutým vytvrditeľným materiálom, pričom sa súčasne vytvorí vratný kus (6) a po vytvrdení materiálu sa formovaeia časť (12) a formovacie jadro (16) opäť odstránia.4. Spôsobpodľanároku 3,vyzn a čuj ú ci sa tý m , že formovacia časť (12) sa vybaví aspoň jednou dutinou, zodpovedajúcou tvarom nábežnćmu ramenu (10).5. Spôsob podľa nároku 3 alebo 4, v y z n a č u ~ j ú c i s a t ý m , že vytvrditeľným materiálom je plast.6. Spôsob podľa nároku 3 alebo 4, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že vytvrditeľným materiálom je kov alebo zlíatina kovov.7. Spôsobpodľanárokuivyzn ačuj ú ci s a t ý m , že formovacie jadro ( 16) sa urobí z materiálu, vytaviteľného alebo vyberateľnćho z vratného kusa (6).8. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 7, v y z n a č uj ú ci s a tý m ,žeformovaciejadro(16)sa urobí z pružne chybného materiálu.9. SpôsobpodľanárokułLv y z n a č uj ú ci s a t ý m , že formovacie jadro (16) sa pri vložení do matice(3) ohne do tvaru, ktorý zodpovedá tvaru vratného kanála.10. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 9, v y zn ač uj ú ci s a tým ,ženamatici(3)savoblasti otvoru (7) zhotovia tvarovo prídržné časti (18) na vratný kus (6).11. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 10, v y značujúci sa tým,ževratnýkanálsazhotovl priebežne, celou svojou dĺžkou, vnútri vratného kusa (6).12. Spôsob podľa jedneho z nárokov 3 až 10, v y značuj úci sa tým,ževmatici(3)sazhotovia aspoň dva otvory (7) a časť (8) vratného kanála, ktorá ich spája, pričom do tejto časti (8) vratného kanála sa otvormi(7) vloží aspoň jedno formovacie jadro (16).13. Spôsob podľa nároku 12, v y z n a č uj ú e i s a t ý m , že časť (8) vratného kanála sa zhotoví ako pozdĺžny otvor v stene matice (3).14. Spôsob podľa jedného z nárokov 3 až 13 v y značuj úci sa tým,žeformovaciačasť(l 2)je aspoň dvojdielna.

MPK / Značky

MPK: F16H 25/22

Značky: guľočková, skrutka, spôsob, výroby

Odkaz

<a href="https://skpatents.com/7-281054-gulockova-skrutka-a-sposob-jej-vyroby.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Guľôčková skrutka a spôsob jej výroby</a>

Podobne patenty