DE2022211B2 - Schraubgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein 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.

Mit derartigen Schraubgetrieben kann eine Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung übersetzt werden. Die zur Anwendung kommenden Käfigringe sind grundsätzlich denen ähnlich, die in normalen Ringrillenlagern Verwendung finden. Der Nachteil der bekannten Schraubgetriebe dieser Art besteht jedoch darin, daß die Käfigringe 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.

Bei einem weiteren bekannten Schraubgetriebe sind statt in sich geschlossener Käfigringe mehrere Ringabschnitte vorgesehen, welche zwischen die Kugeln in die Laufrillen der Mutter eingelegt werden und als Abstandhalter dienen. Bei dieser Ausführung wären zwar verhältnismäßig tiefe Laufrillen der Mutter möglich, es besteht jedoch andererseits der große Nachteil, daß durch die Vielzahl der nicht zusammenhängenden Ringteile Montage und Reparaturen verhältnismäßig umständlich sind und die losen Ringteile während der Relativbewegung zwischen Mutter und Spindel zusätzliche Reibung verursachen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schraubgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem unter Verwendung von in sich geschlossenen Käfigringen 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 zueinander teilweise geöffneten Laufrillen der Mutter angeordnet ist und die in diesen beiden Laufrillen geführten Kugeln trägt.

Um bei der vorgeschlagenen Ausführung die Einstellung des Kugelspiels zu erleichtern, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Laufrillen der Mutter in Lagerringen ausgebildet sind, welche in ein Mutterngehäuse einsetzbar und darin zusammen mit den Käfigringen axial einstellbar sind.

Z,ur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

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

F i g. 2 und 3 Seitenansichten der zwei in der Ausführung nach F i g. 1 verwendeten Käfigringe,

F i g. 4 im vergrößerten axialen Teilschnitt eine weitere Ausführungsform eines Käfigringes,

F i g. 5 den Käfigring nach F i g. 4 in Seitenansicht,

Fig, 6 den Käfigring nach Fig. 4 und 5 in einer durch auch die gewählte Verspannung aufrecht erhal-

Schnlttansicht gemäß der in Fig. 5 eingetragenen ten wird.

Schnittlinie VI-VI, Der Käfigring nach F i g. 4 bis 6 besteht im Gegen-

F i g, 7 und 8 Seitenansicht und Querschnitt eines satz zu den im Zusammenhang mit F i g. 1 bis 3 beweiteren Ausfuhrungsbeispiels für die Käfigringe, S schriebenen Kafigringen aus einem sich im wesentli-

F i g, 9 einen Längsschnitt durch zwei miteinander chen radial erstreckenden, scheibenförmigen Mittel-

zu einer Einheit verbundene Muttern, teil 14, von welchem sich jedoch in derselben Weise

Fig, 10, 11 und 12 perspektivische Darstellungen wie bei dem buchsenförmigen Mittelteil 9 paarweise

einzelner Teile des Schraubgetriebes nach F i g. 9, angeordnete Zungen 15 schräg nach einwärts erstrek-

Fig, 13 eine perspektivische Darstellung des fertig io ken und im Beispielsfall durch haken- oder schlau-

montierten Schraubgetriebes nach F i g. 9. fenförmige Ausbildung ringförmige Sitze für die Ku-

Bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- geln 8 bilden. Wie aus den Ansichten nach Fig. 4

rungsbeispielen sind identische oder analoge Teile und 6 hervorgeht, sind in der konkreten Ausführung

mit denselben Bezugszeichen versehen. Mit 1 ist eine zwei gleichartige scheibenförmige Hälften Seite an

Spindel bezeichnet, die massiv oder hohl sein kann 15 Seite zusammengesetzt und durch Punktverschwei-

und auf ihrer äußeren Mantelfläche mit drei schrau- ßung verbunden worden.

benförmigen Laufrillen 2 versehen ist. Im Quer- Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8

schnitt bildet die Oberfläche jeder Laufrille einen besteht der Käfigring aus einem massiven Ring 16

Kreisbogen. aus Kunststoff, bei welchem die beiden seitlichen

Mit dei Spindel 1 wirkt eine Mutter 3 zusammen, 20 Oberflächen mit taschenförmigen Ausnehmungen 17, die aus einem buchsenförmigen Gehäuse 4 und meh- die jeweils eine Kugel 8 aufnehmen, ausgebildet sind, reren Lagerringen 5 besteht, deren jeder mit ein oder Die Form der taschenförmigen Ausnehmungen 17 ist zwei in sich geschlossenen Laufrillen 6 ausgebildet derart, daß sie ungefähr ein Viertel der Kugeloberist. Im Querschnitt sind auch diese Laufrillen kreis- fläche umschließen. Es besteht natürlich auch die bogenförmig. Zwischen jeweils, zwei benachbarten 25 Möglichkeit, die Käfigringe in anderen Materialien Lagerringen 5 ist ein Käfigring 7 angeordnet, der je- auszuführen, beispielsweise in Lagerbronze,
weils zwei Reihen kranzförmig angeordneter Ku- Bei dem in den Fig. 9 bis 13 dargestellten geln 8 trägt, wobei die Anzahl der Kugeln in einer Schraubgetriebe besteht das Mutterngehäuse aus zwei Reihe der Anzahl der Laufrillen 2 der Spindel 1 — miteinander verbundenen Hälften 4 α und 4 b, die jeim vorliegenden Fall drei — entspricht. 30 weils auf einer Seite eine Endplatte 11 und auf der

Die bei der Vorrichtung nach F i g. 1 gezeigten Kä- gegenüberliegenden Seite einen äußeren Flansch 18 figringe sind von verschiedener Art. Beide sind noch aufweisen. Letzterer ist mit Bohrungen 19 für Vereinmal in F i g. 2 und 3 in Seitenansicht gesondert bindungselemente, wie z. B. Schrauben 20, Nieten dargestellt. Gemeinsam ist ihnen, daß sie aus einem od. dgl. versehen. Die beiden Gehäusehälften 4 α und buchsenförmigen Mittelteil 9 bestehen, von welchem 35 4 b haben eine unrunde Bohrung, in welche die am paarweise Zungen 10 um ungefähr 45° radial nach Umfang entsprechend geformten Lagerringe 5 paseinwärts gebogen sind. Jeweils ein Paar der Zungen sen. Auf diese Weise sind die Lagerringe innerhalb 10 hält eine Kugel 8. Bei der Ausführungsform nach des Gehäuses gegen Drehung gesichert, lassen sich je-F i g. 2 sind die Zungen 10 haken- oder schlaufenför- doch axial einstellen. Zwischen die beiden Gehäusemig ausgebildet, so daß jeweils ein im wesentlichen 40 hälften 4 α und 4 b ist eine Scheibe 21, welche denselringförmiger Sitz für die Kugeln gebildet wird. Bei ben Umriß hat wie die Flansche 18, eingespannt, der Ausführungsform nach Fig. 3 bilden die Zungen Auch in der Scheibe 21 sind entsprechend den Boh-10 einen kreisbogenförmigen Sitz, in welchem die rungen 19 Durchgangsbohrungen 22 vorgesehen. Auf Kugel 8 jeweils frei rotieren kann. jeder Seitenfläche der Scheibe 21 umgibt eine Eindre-

Weil jeder Käfigring zwischen zwei Lagerringen 45 hung 23 die zentrale Bohrung für die Spindel 1. Jede

montiert wird, können die Laufrillen 2 bzw. 6 ver- Eindrehung 23 nimmt eine Tellerfeder 24 auf. Mittels

hältnismäßig tief ausgebildet werden, da der radiale der Tellerfedern werden über die Käfigringe sämt-

Zwischenabstand zwischen der Spindel und der Mut- liehe Lagerringe in den beiden Gehäusehälften zu den

ter sehr klein sein kann. Es wird hierbei eine Anlage Endplatten 11 hin nach außen gedrückt und somit

über jeweils 45° mit genau definierter Kontaktellipse 50 vorgespannt. Die in bestimmten Grenzen gehaltene

erreicht, so daß im Ergebnis die Tragfähigkeit des Vorspannung beseitigt ein mögliches Spiel zwischen

■ vorgeschlagenen Schraubgetriebes gegenüber bekann- der Spindel, den Kugeln und den Lagerringen in der

ten Ausführungen beträchtlich vergrößert ist. Mutter.

Das Mutterngehäuse 4 ist an einem axialen Ende Eine etwas einfachere Ausführungsform als die

mit einer ringförmigen Endplatte 11 versehen, die als 55 nach Fi g. 9 bis 13 kann ein nur aus einem einzigen

Anschlag für den innen anliegenden einzelnen Lager- buchsenförmigen Teil bestehendes Mutterngehäuse 4

ring 5 dient. Am entgegengesetzten Ende ist das Mut- besitzen, dessen eine Seite durch eine Endplatte 11

temgehäuse 4 mit einem Innengewinde 12 ausgebil- abgeschlossen wird, während die andere Seite bei der

det, in welches ein ringförmiges Stellglied 13 einge- Montage zunächst offen ist, wobei dieses Gehäuse im

schraubt werden kann. Die axiale Lage des Stellglie- 60 Verhältnis zu den eingesetzten Ringen eine bestimmte

des 13 bestimmt die Lage des anliegenden Lagerrin- Überlänge hat, so daß der Randbereich am offenen

ges 5 und die gegenseitige Verspannung aller Kugeln, Ende des Gehäuses nach der Montage zu einer zwei-

Käfigringe und Lagerringe zwischen der Endplatte 11 ten Endplatte 11 einwärts gebogen werden kann. Die

und dem Stellglied 13. Das letztere kann durch geeig- gewünschte Vorspannung der Kugeln kann in diesem

nete Mittel, die in der Zeichnung nicht angedeutet 65 Fall durch sich an den Endplatten 11 abstützende

sind, in einer bestimmten Lage gesichert werden, wo- Tellerfedern od. dgl. erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Schraubgetriebe, bestehend aus einer mit schraubenförmigen Laufrillen versehenen Spindel S 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 axialern Zwischenabstand angeordneten zueinander teilweise geöffneten Laufrillen (6) der Mutter (3) angeordnet ist und die in diesen beiden Laufrillen (6) geführten Kugeln (8) trägt.

2. Schraubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (1) mit einer bestimmten Anzahl paralleler Laufrillen (2) versehen ist und die Zahl der von jedem Käfigring (7 bzw. 14, 15 bzw. 16) in einer Querebene seitlich von dessen radialer Mittelebene gehaltenen Kugeln (8) der Zahl der Laufrillen (2) entspricht.

3. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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.

4. Schraubgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen 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. Schraubgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Käfigring (7) aus einem hohlzylindrischen, buchsenförmigen Mittelteil (9) und sich von diesem nach einwärts erstreckenden Zungenpaaren (10) besteht, deren jedes eine Kugel (8) hält.

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 (10,15) 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 Ring (16) mit taschenförmigen Ausnehmungen (17) besteht, deren jede ungefähr ein Viertel der Oberfläche einer Kugel (8) umfängt.

9. Schraubgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, 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 Drehune gehalten sind.

11. Schraubgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Mutterngehäuses und entsprechend die äußere Mantelfläche der Lagerringe (5) unrund ausgeführt sind.