Die bekannten und gebräuchlichen Kugelrollspindeln bestehen im Prinzip aus einer Welle, in die eine spiralförmige Nut eingebracht ist. Gegenstück ist eine Gewindeteil als Mutter bezeichnet, in die ebenfalls eine Nut der gleichen Steigung eingebracht ist. Die Nuten haben entsprechend den Kugeln, die in diesen Nuten umlaufen eine halbrunde meist gotische Form. Steigung, Spindel- und Kugeldurchmesser richten sich nach Anwendung und zu erbringender Leistung. Eine weitere jedoch vollkommen eigenständige Variante sind Walzen oder Planeten Rollspindeln.The known and common ballscrews consist in principle of a shaft in which a spiral groove is introduced. Counterpart is a threaded part called mother, in which also a groove of the same pitch is introduced. The grooves have according to the balls that circulate in these grooves a semi-circular mostly Gothic form. The pitch, spindle diameter and ball diameter depend on the application and the performance to be performed. Another but completely unique variant are rollers or planetary spindles.
Bei herkömmlichen Kugel – Gewinderollspindeln ist das Problem, dass die Kugeln hintereinander laufen (Kugelkette) und beim Abrollen in der Kugelbahn eine Reibung der hintereinander laufenden Kugeln entsteht und beim Anlaufen des Systems auch ein Aneinanderstoßen der Kugeln auftreten kann. Bei diesem Prinzip müssen die Kugeln zwangsweise am Ende wieder durch einen Rohrkanal zum Anfang der Kugelbüchse gelenkt werden – Gesamtumlenkung. Werden die Kugeln von einer in die nächste Bahn umgeleitet spricht man von Einzelumlenkung. Hierbei entstehen naturgemäß ebenfalls Stöße, da hier die Kugeln durch diese Umlenkkanäle geschoben werden.In conventional ball - threaded spindles, the problem is that the balls run one behind the other (ball chain) and when rolling in the ball track, a friction of successively running balls and at the start of the system also a collision of the balls can occur. In this principle, the balls must forcibly be directed at the end again through a pipe channel to the beginning of the ball bush - total deflection. If the balls are diverted from one to the next lane one speaks of single deflection. This naturally also produces shocks, since here the balls are pushed through these deflection channels.
Abhilfe kann die nachfolgend beschriebene Erfindung schaffen Fig. 1–6. Das Prinzip ist, kurze Wellenstümpfe Fig. 7 mit unterschiedlichen Formen am Wellenende, die auf den Flanken der Gewindespindel laufen und in dem Mutternteil- hier nachfolgend als Büchse Fig. 3 bezeichnet – in Kugel- oder Nadellagern Fig. 4–6 gelagert sind. In der Büchse sind der Steigung entsprechend um den Umfang verteilten Taschen Fig. 4–6 eingebracht, die die Lagereinheiten aufnehmen. Die in der Büchse eingesetzten Lagereinheiten mit den auf den Gewindeprofilen laufenden Wellenenden ersetzen hier den Gewindeteil der Gewindemutter und sorgen für den Vortrieb. Lagerarten und Wellendurchmesser richten sich nach Steigung und zu erbringender Leistung des Gesamtsystems.The remedy, the invention described below can provide Fig. 1 - 6 , The principle is short shaft stumps Fig. 7 with different shapes on the shaft end, which run on the flanks of the threaded spindle and in the nut part- here as a sleeve Fig. 3 referred to - in ball or needle bearings Fig. 4 - 6 are stored. In the sleeve of the slope are distributed around the circumference corresponding pockets Fig. 4 - 6 introduced, take the storage units. The bearing units used in the bush with the shaft ends running on the thread profiles here replace the threaded part of the threaded nut and ensure the propulsion. Bearing types and shaft diameters depend on the slope and the performance of the overall system.
Durch Druck der Wellen in Richtung Flankenprofil, das ähnlich des eines normalen Trapezgewindes Fig. 1; 1a u. 2 sein kann, sorgt für Steifigkeit und Vorspannung des Systems und gewährleistet so die exakte Positionieren des Antriebs. Da die Büchse ohne Profil ist und somit keine Berührung mit der Gewindespindel aufweist, entsteht naturgemäß keinerlei Verschleiß an diesem Teil. Vorspannung wird – wie es auch bei Kugelsystemen üblich ist – meist durch eine zweigeteilte Mutter, wie in der Zeichnung durch Fig. 1 und 1a dargestellt ist, kann hierbei ebenfalls durch zwei verbundene und durch Federn auf Spannung gehaltenen Büchsen erreicht werden. Es ist auch möglich eine Vorspannung bei einer einteiligen Mutter/Büchse Fig. 2 durch versetzte Anordnungen der Lagereinsätze in Abhängigkeit der Gewindesteigung oder wie Fig. 6 zeigt mit zwei sich gegeneinander abstützenden Wellenenden Fig. 6 zu realisieren.By pressure of the waves in the direction of flank profile, which is similar to that of a normal trapezoidal thread. 1 ; 1a u. 2 can provide rigidity and preload of the system, ensuring accurate positioning of the drive. Since the bush is without profile and thus has no contact with the threaded spindle, naturally no wear on this part arises. Preload is - as is common in ball systems - usually by a two-part nut, as shown in the drawing by FIG. 1 and 1a is shown, this can also be achieved by two connected and held by springs to tension cans. It is also possible a bias in a one-piece nut / sleeve Fig. 2 by staggered arrangements of the bearing inserts depending on the thread pitch or as shown in FIG. 6 shows with two mutually supporting shaft ends Fig. 6 to realize.
Es können so viele Lagereinheiten am Umfang angebracht werden Fig. 9, wie es Kraft und Steifigkeit erfordern und der Durchmesser der Mutter dies ermöglicht. Bei Reparaturen können die gesamten Einheiten leicht ausgetauscht werden, da sie nur durch ein Schraube am Umfang gesichert sind. Es können vorbereitete komplette Lager mit den zughörigen Wellen ersetzt werden und es sind keine Sonderabmessungen wie bei den Kugelgewindespindeln erforderlich. Die Mutter kann lebenslang verwendet werden, da sie keinem Verschleiß unterliegt und sie kann bei Systemen mit gleichen Parametern verwendet werden. Die Lagereinheiten können aus zwei übereinander liegenden Radial-Kugellagern und einem Axial-Kugellager das den Vorspanndruck mit Hilfe von Federn aufnimmt bestehen oder mehreren übereinander angeordneten Schulterlagern ohne Axiallager oder aus einem Nadellager mit Axiallager.It can be mounted as many storage units on the circumference Fig. 9 as it requires strength and stiffness and the diameter of the nut allows this. When repairing the entire units can be easily replaced, since they are only secured by a screw on the circumference. Prepared complete bearings can be replaced with the corresponding shafts and no special dimensions are required, as with ball screw spindles. The nut can be used for life as it is not subject to wear and it can be used on systems with the same parameters. The bearing units can consist of two superimposed radial ball bearings and an axial ball bearing which receives the preload pressure by means of springs or more stacked shoulder bearings without thrust bearing or a needle bearing with thrust bearing.
