DE1908103A1

DE1908103A1 - Kugelrollspindel

Info

Publication number: DE1908103A1
Application number: DE19691908103
Authority: DE
Inventors: Horst Ernst; Rainer Schuerger
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1969-02-19
Filing date: 1969-02-19
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DE1908103B2

Description

Kugel ro lis pi nd ei Die Erfindung betrifft eine Kugelrollspindel mit aus Blech bestehender, als beidseitig abgebördelte Hülse ausgebildeter Spindelmutter und in einem Käfig gehaltenen Kugeln.
Zur Umwandlung von rotierender in translatorische Bewegung mit hohem Übersetzungsverhältnis und umgekehrt werden vorzugsweise Spindeltriebe, die aus einer Spindel mit Gewinde und einer mit dem entsprechenden Gewinde ausgestatteten Spindelmutter bestehen, eingesetzt. Um die hohen, durch Gleiten bedingten Verluste zu vermindern, werden zwischen den Gewindeflanken von Spindel und Spindelmutter Wälzkörper angeordnet.
Derartige Wälzspindel- oder -sahraubentriebe (bei Verwendung von Kugeln als Wälzkörper meist Kugelrollspindeln genannt) haben Jedoch den Nachteil, daß nur eine begrenzte Anzahl Wälzkörper eingebracht werden kann, und daß eine hohe Präzision bei der Fertigung verlangt werden muß, damit sämtliche Wälzkörper zum Tragen kommen. Ist dies nicht der Fall, so können nur geringe Kräfte übertragen werden. Übersteigt nämlich die Belastung ein gewisses Maß, so kommt es durch die am höchsten belasteten Wälzkörper zu einer plastischen Verformung am Gewinde der Spindel und der Spindelmutter und damit zur Zerstörung des Spindeltriebes.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Kugelrollspindel zu schaffen, die einfach im Aufbau und billig in der Herstellung ist, und bei der sämtliche Kugeln die Last übertragen, ohne daß ein allzu großer Aufwand bei der Fertigung betrieben werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der als Blechhülse ausgebildeten Spindelmutter im Querschnitt annähernd U-förmige, d. h. aus einer Basisseite und zwei Schenkeln bestehende, paarweise mit der Basisseite aneinanderliegende Blechringe eingeschoben sind und der den Kugeln als Laufbahn dienende Schenkel der Blechringe federnd ausgebildet ist.
Es ist zwar bekannt, bei Kugelrollspindeln die Laufbahnen der Spindelmutter aus Blech auszubilden, die über Gummi abgestützt sind. Ein federndes Nachgeben dieser Laufbahnen ist Jedoch kaum möglich. Auch ist es bekannt, in der Bohrung einer Spindelmutter für Kugelrollspindeln massive Kugellagerringe anzuordnen. Aber auch hier ist ein Federn der Laufbahnen und damit ein Ausgleich etwa vorhandener Fertigungstoleranzen nicht möglich.
Die Verbesserungen der erfindungsgemäßen gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden Kugelrollspindeln sollen nun in der nachfolgenden Beschreibung, die Bezug auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel nimmt, näher erläutert werden.
Die abgebildete Kugelrollspindel besteht im wesentlichen aus einer Spindelmutter 1, der Spindel 2 und den sich dazwischen abwälzenden, in einem Käfig 3 gehaltenen Kugeln 4. Die Spindelmutter 1 ist als beidseitig abgebördelte Blechhülse 5 ausgebildet, in der im Querschnitt annähernd U-förmige, d. h.
aus einer radial verlaufenden Basisseite 6 sowie einem äußeren, parallel und einem inneren, schräg zur Spindelachse verlaufenden Schenkel 7 und 8 bestehende, Blechringe 9 eingeschoben sind. Die Blechringe 9 liegen Jeweils paarweise mit den Basisseiten 6 aneinander, so daß Je zwei Blechringe 9 mit den im Ausführungsbeispiel einen Winkel von etwa 500 mit der Spindelachse einschließenden Schenkeln 8 eine in sich geschlossene Laufbahn für die Kugeln 4 bilden. Die zwischen den Blechringen 9 verbliebenen freien Räume dienen zweckmäßigerweise als Schmiermittelreservoir.
Die Schenkel 8 federn, wodurch ein gleichmäßiges Tragen aller Kugeln 4 erreicht wird. Die Zahl der Kugeln 4 je Laufbahn der Spindelmutter 1 hängt ab von der Anzahl der Gewindegänge der Spindel 2. Im vorliegenden Fall einer dreigängigen Spindel sind also drei Kugeln Je Laufbahn vorgesehen.
An jedem Ende der Spindelmutter 1 ist eine Deckscheibe 10 angeordnet, die den Eintritt von Fremdkörpern und den Austritt von Schmiermaterial verhindert.
Die Deckscheiben 10 und die Blechringe 9 sind durch die Abbördelungen 11 der Blechhülse 5 axial gehalten.
Der gegenseitige Abstand der Laufbahnen der Spindelmutter 1 kann auch kleiner als im gezeichneten Ausführungsbeispiel sein. Dabei sind dann die Kugeln 4 einer Laufbahn aufgrund der Gewindesteigung der Spindel 2 gegenüber den Kugeln 4 der benachbarten Laufbahn in Umfangsrichtung um einen bestimmten Betrag versetzt. Die Möglichkeit, den Abstand der Laufbahnen voneinander sehr klein zu halten, erlaubt es, auf einer bestimmte Lange eine große Anzahl Laufbahnen in der Spindelmutter anzuordnen, so daß sehr große Kräfte übertragen werden können.
Die Vorteile der Erfindung bestehen, außer den bereits genannten, vor allem darin, daß bei geringstem Fertigungsaufwand eine Kugelrollspindel geschaffen wurde, die eine gleichmäßige Verteilung der zu übertragenden Betriebskraft auf alle Kugeln gewährleistet. Daduroh ist es trotz der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung erzielten Gewichtseinsparnng möglich, große Betriebskräfte zu Ubertragen, ohne daß es zu einer unzulässigen bleibenden Verformung an den Laufbahnen kommt. Durch die Verwendung eines Käfigs, der die Kugeln radial nach innen hält, können die Kugeln auch bei herausgesohraubter Spindel nicht herausfallen, was insbesondere den Zusammenbau der Kugelrollspindel erleichtert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine geringe Unrundheit der dünnwandigen Wulste der Spindelmutter aufgrund deren Elastizität beim Einbau in eine runde Gehäusebohrung beseitigt wird.
Berticksichtigte Druckschriften: USA-Patent 2 924 113 "Konstruktion", Yeft 7, 1967, Seite 273

Claims

Patentansprüche T 1.)Kugelrollspindel mit aus Blech bestehender, als beidseitig abgebördelte Hülse ausgebildeter Spindelmutter und in einem Käfig gehaltenen Kugeln, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (5) im Querschnitt annähernd U-förmige, d. h. aus einer radial verlaufenden Basisseite (6) sowie einem äußeren, parallel und einem inneren, schräg zur Spindelachse verlaufenden Schenkel (7 und 8) bestehende, paarweise mit der Basisseite (6) aneinanderliegende Blechringe (9) angeordnet sind und der den Kugeln (4) als Laufbahn dienende, schräg zur Spindelachse verlaufende Schenkel (8) der Blechringe (9) federnd ausgebildet ist.
2. Kugelrollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Spindelmutter (1) Deck- oder Dichtscheiben (10) eingelegt sind.