DE2022211A1 - Schraubgetriebe - Google Patents

Description

Dipl.- Ing. W. Beyer
Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

6 Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str.

In Sachen:

SEF Industriele Handelen
Ontwikkeling Maatschappij NV Overtoom 141, Amsterdam/Niederlande

Schraubgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Schraubgetriebe, bestehend aus einer mit schraubenförmigen Laufrillen versehenen Spindel und einer mit in sich geschlossenen Laufrill$i versehenen Mutter, welche in eingesetzte!Käfigringen Kugeln als Wälzkörper trägt. .

Mit derartigen Schraubgetrieben kann eine Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung übersetzt werden. Die zur Anwendung kommenden Käfigringe sind grundsätzlich denen ähnlich, die in normalen Ringrillen/lagern Verwendung finden. Der Nachteil der bekannten Schraubgetriebe dieser Art besteht jedoch darin, daß die Käfig- ™ ringe einen bestimmten Raum zwischen der Spindel und der Mutter beanspruchen, so daß bei vorgegebenen Außenabmessungen die Laufrillen nur verhältnismäßig flach ausgebildet sein können. Dies wiederum bedingt,dass bei einer bestimmten, Länge der Mutter nur verhältnismäßig kleine Kräfte übertragen werden können. Ein weiterer Nachteil bekannter Schraubgetriebe mit Kugelführung bestand bisher darin, daß die Einstellung des Kugelspiels Schwierigkeiten bereitete. Man musste alο bereits in der Fertigung der Teile auf größte Genauigkeit achten, so daß verhältnismäßig hohe Fertigungskosten anfielen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schraubgetriebe·

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der eingang sogenannt en Art. zu schaffen, bei welchem die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden sind, insbesondere die Laufrillentiefe und damit die Tragfähigkeit gegenüber herkömmlichen Schraubgetrieben wesentlich vergrößert sind,

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils ein Käfigring zwischen zwei mit axialem Zwischenabstand angeordneten Laufrillen der Mutter angeordnet ist und die in diesen beiden Laufrillen geführten Kugeln trägt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Schraubgetriebe mit Kugelführung gemäß der Erfindung,

Fig. 2

und 3 Seitenansichten der zwei in. der Ausführung nach Fig. verwendeten Käfigringe,

Fig. 4· im vergrößerten axialen Teilschnitt eine weitere Ausführungsform eines Käfigringes,

Fig. 5 den Käfigring nach Fig. 4 in Seitenansicht,

Fig. 6 den Käfigring nach Fig. 4· und 5 in einer Schnittansicht gemäß der in Fig. 5 eingetragenen Schnittlinie VI-VI,

Fig. 7.

und 8 Seitenansicht und Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für die Käfigringe,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch zwei mitteinander zu einer Einheit verbundene Muttern,

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Fig. 1o,

11 + 12 perspektivische Darstellungen einzelner Teile des Schraubgetriebes nach Mg. 9»

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des fertig montierten Schraubgetriebes nach Fig. 9·

Bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sind identische oder analoge Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Mit 1 ist eine Spindel bezeichnet, die massiv oder' hohl sein kann und auf ihrer äußeren Mantelfläche mit drei schraubenförmigen Lauf rillen 2 versehen ist« Im Querschnitt-bildet die Oberfläche jeder Laufrille einen Kreisbogen.

Mit der Spindel 1 wirkt eine Mutter 3 zusammen, die aus einem buchsenförmigen Gehäuse4 und mehreren Lagerringen 5 besteht, deren Jeder mit ein oder zwei in sich geschlossenen Laufrillen 6 ausgebildet ist. Im Querschnitt sind auch diese Laufrillen kreisbogenförmig. Zwischen, Jeweils zwei benachbarten Lagerringen 5 ist ein Eäfigring 7 angeordnet, der jeweils zwei Reihen kranzförmig angeordneter Kugeln 8 trägt, wobei die Anzahl der Kugeln in einer Reihe der Anzahl der Laufrillen 2 der Spindel 1 - im vorliegenden Fall drei - entspricht.

Die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 gezeigten Käfigringe sind von verschiedener Art. Beide sind noch einmal in Fig. 2 und 3 in Seitenansicht gesondert dargestellt. Gemeinsam ist ihnen, daß sie aus einem buchsenförmigen Mittelteil 9 bestehen, von welchempaa?weise Zungen 1o um ungefähr 45° radial nach einwärts gebogen sind. Jeweils ein Paar der Zungen 1o hält eine Kugel Bei der AUöführungsform nach Fig. 2 sind die Zungen 1o haken- oder schlaufenfönsig ausgebildet, so daß jeweils ein im wesentlichen ringförmig:* Sitz für die Kugeln gebildet wird. Bei '.er Ausführungsform nach Fig. 3 bilden die Zungen 1o einen kreisbogenförmigeii Sitz, in welchem die Kugel 8 jeweils frei rotieren kann.

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Weil jeder Käfigring zwischen zwei Lagerringen montiert wird, können die Laufrillen 2 bzw. 6 verhältnismäßig tief ausgebildet werden, da der radiale Zwischenabstand zwischen der Spindel und der Mutter sehr klein sein kann. Es wird hierbei eine Anlage über jeweils 4-5° mit genau definierter Kontaktellipse erreicht, so daß im Ergebnis die Tragfähigkeit des vorgeschlagenen Schraubgetriebes gegenüber bekannten Ausführungen beträchtlich vergrößert ist.

Das Mutterngehäuse 4- ist an einem axialen Ende mit einer Ringförmigen Endplatte 11 versehen, die als Anschlag für den innen anliegenden einzelnen Lagerring 5 dient. Am entgegengesetzten Ende ist das Mutterngehäuse M- mit einem Innengewinde 12 ausgebildet, in welches ein ringförmiges Stellglied 13 eingeschraubt werden kann. Die axiale Lage des Stellgliedes 13 bestimmt die Lage des anliegenden Lagerringes 5 und die gegenseitige Verspannung aller Kugeln, Käfigringe und Lagerringe zwischen "der Endplatte 11 und dem Stellglied 13. Das letztere kann durch geeignete Mittel, die in der Zeichnung nicht angedeutet sind, in einer bestimmten Lage gesichert wa&en, wodurch auch die gewählte Verspannung aufrecht erhalten wird.

Der Käfigring nach Fig. 4- bis 6 besteht im Gegensatz zu den im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 3 beschriebenen Käfigringen aus einem sich im wesentlichen radial erstreckenden, scheibenförmigen Mittelteil 14·, von welchem sich jedoch in derselben Weise wie bei dem buchsenförmigen Mittelteil 9 paarweise angeordnete Zungen 15 schräg nach einwärts erstrecken und im Beipielsfall durch haken- oder schlaufenförmige Ausbildung ringförmige Sitze für die Kugeln 8 bilden. Wie aus den Ansichten nach Fig. 4 und 6 hervorgeht, sind in der konkreten Ausführung zwei gleichartige scheibenförmige Hälften Seite an Seite zusammengesetzt und durch Punktverschweißung verbunden worden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 besteht der Käfigring aus einem massiven Ring 16 aus Kunststoff, bei welchem die beiden seitlichen Oberflächen mit taschenförmigen Ausnehmungen

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17, die jeweils eine Kugel 8 aufnehmen, ausgebildet sind. Die Form der taschenförmigen Ausnehmungen 17 ist derart, daß sie ungefähr ein Viertel der Kugeloberfläche umschließen. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Käfigringe in anderen Materialien auszuführen, beispielsweise in Lagerbronze.

Bei dem in den Fig. 9 bis 13 dargestellten Schraubgetriebe besteht das Mutterngehäuse aus zwei miteinander verbundenen Hälften 4a und 4 b, die jeweils auf einer Seite eine Endplatte 11 und auf der gegenüberliegenden Seite einen äußeren Flansch 18 aufweisen. Letzterer ist mit Bohrungen 19 für Verbindungselemente, wie z.B. Schrauben 2o, Nieten oder der- gleichen versehen. Die beiden Gehäusehälften 4a und 4b haben eine unrunde Bohrung, in welche die am Umfang entsprechend geformten Lagerringe 5 passen. Auf diese Weise sind die Lagerringe innerhalb des Gehäuses gegen Drehung gesichert, lassen sich jedoch axial einstellen. Zwischen die beiden Gehäusehälften 4a und 4b ist eine Scheibe 21, weiche denselben Umriß hat wie die Flanschen 18, eingespannt. Auch in der Scheibe 21 sind entsprechend den Bohrungen 19 Durchgangsbohrungen 22 vorgesehen. Auf jeder Seitenfläche der Scheibe 21 umgibt eine Eindrehung 23 die zentrale Bohrung für die Spindel 1. Jede Eindrehung 23 nimmt eine .Tellerfeder 24 auf. Mittels der . Tellerfedern werden über die Käfigringe sämtliche Lagerringe in den beiden Gehäusehälften zu den Endplatten 11 hin nach außen gedruckt und somit vorgespannt. Die in bestimmten Grenzen gehaltene Vorspannung beseitigt ein mögliches Spiel zwischen der Spindel, den Kugeln und den Lagerringen in der Mutter.

Eine etwas einfachere Ausführungsform als die nach Fig. 9 bis 13 kann ein nur aus einem, einzigen büchsenförmigen Teil bestehendes Mutterngehäuse 4 besitzen, dessen eine Seite durch eine Endplatte 11 abgeschlossen wird, während die andere Seite bei der Montage zunächst offen ist, wobei dieses Gehäuse im Verhältnis zu den ein-gesetzten Ringen eine bestimmte Überlänge hat,J so daß der Handbereich am offenen Ende des Gehäuses nach der Montage zu einer zweiten Endplatte 11 einwärts-

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den kann. Die gewünschte Vorspannung der Kugeln kann in diesem Fall durch sich an den Endplatten 11 abstützende Tellerfedern oder dergleichen erfolgen.

Schubzansprüche

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   Schraubgetriebe, bestehend aus einer mit schraubenförmigen Laufrillen versehenen Spindel und einer mit in sich geschlossenen Laufrillen versehenen Mutter, welche in eingesetzten Käfigringen Kugeln als Wälzkörper trägt, ,dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Käfigring (7 bzw. 14, 15 bzw. 16) zwischen zwei mit axialem Zwischenabstand angeordneten Laufrillen (6) der Mutter (3) , angeordnet ist und die in diesen beiden Laufrillen (6) geführten Kugeln (8) trägt.

   2.Schraubgetriebe nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Kugeln (8) im Käfigring (7) seitlich von dessen radialer Mittelebene gehalten sind.

   5. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß die Laufrillen (6) der Mutter (3) in Lagerringen (5) ausgebildet sind, welche in ein Mutterngehäuse (4) einsetzbar und darin zusammen mit den Käfigringen (7) axial einstellbar sind.

   l·. Schraubgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einteilen der Lagerringe (5) ein in das Mutterngehäuse (4) einschraubbares, ringförmiges Stellglied (13) und/oder ein oder mehrere Federelemente (24), z.B. Tellerfedern, dienen, die sich am Mutterngehäuse (4,11) und/oder einem Zwischenring (21) abstützen.

   5. SchraubgetrirVo nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e η η ζ ei c h net, daß jeder Käfigring (7) aus einem hohlzylindrischen, buchsenförmigen Mittelteil (9) und sich von diesem nach einwärts erstreckenden Zungenpaaren (1o) besteht, deren jedes eine Kugel (8) hält.
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   6. Schraubgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Käfigring aus. einem scheibenförmigen Mittelteil (14) und sich von diesem nach einwärts erstreckenden Zungenpaaren (15) besteht, deren jedes eine Kugel (8) hält.

   7. Schraubgetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (1o, 15) im Axialschnitt haken- oder schlaufenförmig gekrümmt sind.

   8. Schraubgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Käfigring aus einem mit Spiel zwischen zwei Lagerringe (5) passenden, im wesentlichen massiven Hing (16) mit taschenförmigen Ausnehmungen (1?) besteht, deren jede ungefähr ein Viertel der Oberfläche einer Kugel (8) umfängt .

   9. Schraubgetriebe nach Anspruch 8, dadurch g e kenn zeichnet, daß der Käfigring (16) aus Kunststoff mit geringem Reibungskoeffizienten besteht.

   10. Schraubgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerringe (5) im Mutterngehäuse (4) zwar axial einstellbar, aber gegen Drehung gehalten sind.

   11. Schraubgetriebe nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Mutterngehäuses und entsprechend die äußere Mantelfläche der Lagerringe (5) unrund ausgeführt sind.

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