DE2065442B2 - Spindeltrieb - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spindeltrieb mit einer Gewindespindel und mit einer oder mehreren mit der Gewindespindel an einem Teil ihres Umiangs in Eingriff stehenden Rollen, die in senkrechten Ebenen zur Rollenachse verlaufende Rillen aufweisen, wobei die Achse jeder Rolle mit der Achse der Spindel einen der Gewindesteigung der Spindsl genau oder annähernd entsprechenden Winkel einschließt.

Ein derartiger Spindeltrieb ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 69 22 062 bekannt. Auf Grund der Tatsache, daß die Achse jeder Rolle mil der Achse der Spindel einen der Gewindesteigung der Spindel genau oder annäherd entsprechenden Winkel einschließt, tritt insbesondere bei großen Durchmessern der Spindel und/oder der Rolle die hauptsächliche Belastung im Mittelbereich der Rolle auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spindeltrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Belastung gleichmäßig über die gesamte Länge der Rolle verteilt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rillenabstand (L) der Rolle, ausgehend von der Rollenmitte zu den beiden Rollenenden hin, bei konstanter Rillenbreite (d) abnimmt, und daß die Flanken sämtlicher Rillen an den entsprechenden Flanken des Spindelgewindes anliegen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Spindel- .so triebs wird erreicht, daß die Flanken sämtlicher Rillen an den entsprechenden Flanken des Spindelgewindes anliegen, so daß sich auch bei größeren Durchmessern der Rolle und/oder der Spindel eine gleichmäßige Verteilung der Vorschubbelastung über die Rolle ergibt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch die Ausführungsform des Spindeltriebs,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Spindeltrieb nach F i g. 1 im Schnitt durch Träger- und Rollenlager,

Fig.3 den Verlauf des Eingriffs der Rolle in die Spindel.

Fig.4 einen Teilschniit durch eine Hälfte einer Rillenrolle nach Fig. 1.

In den F i g. 1 und 2 sind von einer Werkzeugmaschine der Maschinensockel 1 und der zu verschiebende Support 2 schematisch dargestellt. Die Gewindespindel 3, die im Querschnitt gezeichnet ist, weist ein Trapezgewinde 4 auf. Zur Veränderung einer unzulässigen Spindeldurchbiegung ist ein als Gleitlager mit halbzylindrischer Lagerschale ausgebildetes Stützlager 5 vorgesehen, das am Maschinensockel 1 in geeigneter Weise befestigt ist.

Der Support 2 ist mit zwei Ansätzen 6 und 6' versehen, in denen ein Rollenträger 7 in Zapfen 8, 8' drehbar angelenkt ist.

In dem Rollenträger 7 ist eine Rolle 9 gelagert, die mit umlaufenden trapezförmigen Rillen 10 versehen ist. Die Rillenrolle 9 greift in die Gewindegänge 4 der Gewindespinel 3 ?in. Bei einer Drehung der Gewindespindel 3 gerät auch die Rillenrolle 9 in Drehung und bewegt den Support 2 je nach dem Drehsinn der Spindel nach links oder rechts. Unter Vorspannung im Rollenträger 7 eingesetzte Druckfedern 13, die sich einerseits im Rollenträger 7 und andererseits am Support 2 abstützen, sorgen für eine gleichmäßige gute Anpressung der Rillenrolle 9 an die Gewindespindel 3. Die Spindelachse und die Rollenachse sind um einen Winkel λ gegeneinander versetzt, der dem Steigungswinkel des Spindelgewindes annähernd entspricht. Dieser Winkel α ist in Fig.2 dargestellt. Aus Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, daß die Rollenträger 7 ebenso wie die Rillenrolle 9 in Nadellagern U, 1Γ bzw. 12, 12' laufen. Der Rollenträger 7 sowie die Rillenrolle 9 bewegen sich links in bekannter Weise in einem fest eingespannten Lager 11, 12, rechts dagegen in einem losen Lager 11', 12', so daß eine axiale Nachstellbarkeit gegeben ist.

Der Eingriff der Rillenrolle 9 in die Gewindespindel 3 kann infolge der Winkelverschiebung λ beider Teile zueinander entlang eines Ellipsenbogens angenommen werden, der sich aus dem Schnitt einer Ebene, die die Rillenrollenachse und eine Senkrechte von der Mitte der Rolle 9 zur Spindelachse enthält, ergibt. Näherungsweise erhält man für den Radius des Ellipsenbodens im Eingriffsbereich

wobei a die große Halbachse und 6die kleine Halbachse der Schnittellipse ist. b ist daher gleich dem halben Flankendurchmesser der Grundspindel und a ergibt sich, wie ohne weiteres erkennbar ist, aus der Beziehung a = ö/sin λ. Der Eingriff und die dadurch bedingte Kraftübertragungsmöglichkeit kann daher einem Zahnrad großen Durchmessers mit einer Zahnstange zugeordnet werden, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Die Kraftübertragung erfolgt daher im Zusammenwirken mit der elastischen Werkstoffverformung gleichzeitig über die Tragpunkte mehrerer Gewindegänge. Es ergibt sich weiter, daß mit zunehmenden Durchmessern von Rolle und Spindel die Kraftübertragungsverhältnisse günstiger werden.

Bei derartigen großen Durchmessern von Spindel und/oder Rolle tritt jedoch der hauptsächliche Teil der Belastung in der Mitte der Rillenrolle bzw. den hiermit zusammenwirkenden Gewindegängen auf. Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist daher zur Gewährleistung eines einwandfreien Eingriffs über die ganze Länge der Rillenrolle 9 hinweg eine Korrektur der Rillenabstände L vorgesehen, wie dies insbesondere aus F i g. 3 und 4 erkennbar ist. Wie es aus Fig.4 zu erkennen ist, nimmt der Rillenabstand L der Rillenrolle 9 von der Rollenmitte zu beiden Rollenenden

hin bei konstanter Rillenbreite d derart ab, daß die Ranken sämtlicher Rillen an den entsprechenden Fianken des Spindelgewindes anliegen. Diese Korrektur ist in Fig.4 schematisch für eine (rechte) Hälfte der Rilienrolle 9 dargestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spindeltrieb mit einer Gewindespindel und mit einer oder mehreren mit der Gewindespindel an einem Teil ihres Umfangs in Eingriff stehenden Rollen, die in senkrechten Ebenen zur Rollenachse verlaufende Rillen aufweisen, wobei die Achse jeder Rolle mit der Achse der Spinael einen der Gewindesteigung der Spinde! genau oder annähernd entsprechenden Winkel einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rillenabstand (L) der Rolle 9, -ausgehend von der Rolienmittc zu den beiden Rollenenden hin. bei konstanter Riilenbreite (d) abnimmt, und daß die Ranken sämtlicher Rillen an den entsprechenden Flanken des Spindelgewindes anliegen.