DE4208126A1 - Kugelumlaufspindel - Google Patents
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Kugelumlaufspindel,
welche bei verschiedenen Industriemaschinen eingesetzt wird
und die derart wirkt, daß eine geradlinige Bewegung in ei
ne Drehbewegung oder umgekehrt umgewandelt wird.
Eine übliche Kugelumlaufspindel dieser gattungsgemäßen Art
weist eine Gewindespindel und wenigstens eine Kugelmutter
auf. Die Gewindespindel hat eine Kugelabwälznut, welche
schraubenlinienförmig mit einer bestimmten Schrägung aus
gebildet ist. Lagerkugeln sind so eingeschlossen, daß sie
eine Abwälzbewegung in dieser Nut ausführen. Die Kugelmut
ter hat eine lasttragende Kugelnut und einen Kugelrücklauf
kanal. Die lasttragende Kugelnut ist schraubenlinienförmig
ausgebildet und hat die gleiche Steigung wie die Kugelab
wälznut. Der Kugelrücklaufkanal ermöglicht, daß die Lager
kugeln von einem Ende der lasttragenden Kugelnut zu dem
anderen Ende umlaufen bzw. zirkulieren. Es ist möglich, eine
geradlinige Bewegung von der Gewindespindel oder der Kugel
mutter dadurch abzunehmen, daß dem jeweils anderen Teil ei
ne Drehbewegung erteilt wird.
Beim Einsatz dieser Kugelumlaufspindel ist es üblich, eine
Vorbelastung auf die Kugelmutter aufzubringen, um Axial
spiele zu eliminieren und die Steifigkeit gegenüber Axial
belastungen zu erhöhen sowie einen Totgang zu vermeiden.
Hierdurch läßt sich die Zustellgenauigkeit bei der gerad
linigen Bewegung verbessern.
Ein übliches Verfahren zum Aufbringen einer Vorbelastung
auf die Kugelumlaufspindel besteht darin, zwei Kugelmuttern
vorzusehen, wodurch der Spindel eine Vorbelastung erteilt
wird, während zugleich eine Zugkraft oder eine Druckkraft
zwischen den beiden Kugelmuttern einwirkt. Hierbei handelt
es sich um das sogenannte Doppelmutterverfahren. Dieses Ver
fahren wird insbesondere in ein Konstantpositions-Vorbe
lastungsverfahren unterteilt, bei dem ein Distanzstück mit
einer Dicke entsprechend der Größe der Vorbelastung zwischen
einem Paar von Kugelmuttern eingesetzt wird, und in ein Kon
stantdruckkraft-Vorbelastungsverfahren unterteilt, bei dem
eine Vorbelastung durch Nutzung der Federkraft einer Feder
aufgebracht wird, welche zwischen einem Paar von Kugelmut
tern angeordnet ist.
Bei dem vorstehend genannten Konstantpositions-Vorbelastungs
verfahren werden die beiden Kugelmuttern über das Distanz
stück starrer zusammen angezogen. Wenn daher die Steigung
der Gewindespindel oder der Durchmesser der Spindel eine Ab
weichung hat, dann werden die Lagerkugeln ungleichförmig
elastisch verformt. Daher ist die Vorbelastung auf die Lager
kugeln gleichmäßig. Als Folge hiervon sind die auf die Ku
gelmuttern aufgebrachten Drehmomente unterschiedlich. Bei
dem letztgenannten Konstantdruckkraft-Vorbelastungsverfah
ren tritt eine derartige Schwierigkeit nicht auf, da die
Größe der federnd nachgiebigen Verformung der Lagerkugeln im
mer durch die Wirkung der Feder konstant ist. Jedoch ist eine
Herabsetzung der Steifigkeit unvermeidbar. Ferner ist es
schwierig, die Feder derart anzubringen, daß man eine ge
eignete Vorbelastung erhält. Auch wird bei jedem vorste
hend genannten Verfahren eine adäquate Vorbelastung nicht
aufgebracht, wenn die Kugelmuttern relativ zueinander dreh
bar sind. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß die
beiden Kugelmuttern miteinander gekoppelt sind, ohne daß
sie sich relativ zueinander drehen können. Hierdurch ver
größert sich die Anzahl von Bauteilen. Auch wird die Anzahl
der Montageschritte größer. Eine weitere Schwierigkeit ist
darin zu sehen, daß eine gleichmäßige Drehbewegung nur dann
erhalten werden kann, wenn die Achsen der beiden Kugelmut
tern ganz genau übereinstimmen.
Unter diesen Umständen wurde ein sogenanntes Versetzungsvor
belastungs-Verfahren vorgeschlagen, um eine Vorbelastung
mittels einer einzigen Kugelmutter aufzubringen. Insbesonde
re ist die Kugelmutter mit einer schraubenlinienförmig ver
laufenden lasttragenden Nut versehen, welche die Lagerkugeln
aufnimmt. Die Steigung dieser Nut ist an gewissen Stellen
größer und kleiner gewählt, was von der Größe der Vorbela
stung abhängt, so daß man eine Kugelkontaktkonstruktion er
hält, welche ähnlich wie bei dem vorstehend angegebenen Kon
standpositions-Vorbelastungsverfahren ist. Bei diesem Ver
fahren wird die Vorbelastung mittels einer einzigen Kugel
mutter aufgebracht. Die Gesamtlänge der Mutter ist im Ver
gleich zu der Doppelmutterauslegung vermindert. Auch ist
das Gewicht geringer. Ferner läßt sich eine Miniaturisierung
verwirklichen. Zusätzlich ist weniger Arbeit zum Zusammen
setzen der Kugelumlaufspindel erforderlich.
Wenn selbst aber bei diesem Versetzungsvorbelastungs-Ver
fahren die Steigung der Gewindespindel oder der Durchmesser
der Gewindespindel auf Grund von Bearbeitungstoleranzen Ab
weichungen hat, dann ist das auf die Kugelmutter aufgebrach
te Drehmoment ungleichförmig, und zwar auf dieselbe Weise
wie bei dem Konstantpositions-Vorbelastungsverfahren. Zu
sätzlich führt jegliches Radialspiel zu einem Axialspiel.
Hierdurch wird die Zustellgenauigkeit schlechter.
Daher bringen die üblichen Vorbelastungsverfahren Schwierig
keiten im Hinblick auf die Herstellung der Kugelumlaufspin
del und im Hinblick auf die Genauigkeit der Bewegung mit
sich, und alle die von den Anwendern und Herstellern dieser
Kugelumlaufspindel gestellten Erfordernisse können nicht er
füllt werden.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Kugelumlaufspin
del bereitzustellen, welche sich leicht herstellen läßt und
ausgezeichnet im Hinblick auf die Genauigkeit ist.
Nach der Erfindung wird hierzu eine Kugelumlaufspindel be
reitgestellt, welche folgendes aufweist: Eine Gewindespin
del, welche eine Kugelabwälznut hat, welche einen schrauben
linienförmigen Verlauf mit einer vorbestimmten Steigung be
sitzt; eine Kugelmutter; eine erste lasttragende Kugelnut,
welche schraubenlinienförmig in der inneren Fläche der Ku
gelmutter mit der gleichen Steigung wie die Kugelabwälznut
ausgebildet ist; eine zweite lasttragende Kugelnut, welche
schraubenlinienförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter
mit derselben Steigung wie die Kugelabwälznut ausgebildet
ist; ein federnd nachgiebiges Teil, welches an der Kugelmut
ter zwischen den ersten und zweiten lasttragenden Kugelnu
ten ausgebildet ist; und eine Mehrzahl von Lagerkugeln, wel
che jeweils zwischen der Kugelabwälznut in der Gewindespin
del und der ersten oder zweiten lasttragenden Kugelnut der
art angeordnet ist, daß die Lagerkugeln eine Abwälzbewegung
ausführen. Das federnd nachgiebige Teil kann sich axial ver
schieben. Der Abstand zwischen den ersten und den zweiten
lasttragenden Kugelnuten ist mit größer oder kleiner einem
ganzzahligen Vielfachen der Steigung der Kugelabwälznut
vorgegeben. Bei dieser Auslegung ist der Abstand zwischen
den ersten und zweiten lasttragenden Kugelnuten größer oder
kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung der
Kugelabwälznut. Daher ist die Kugelkontaktauslegung ähnlich
wie bei der Kugelkontaktauslegung der Zersetzungsvorbelastungs-
Kugelumlaufspindel. Eine Vorbelastung wird der Kugelmutter er
teilt. Zwischen den ersten und zweiten lasttragenden Kugel
nuten ist das federnd nachgiebige Teil der Kugelmutter aus
gebildet, welches sich axial verschieben läßt. Dieses fe
dernd nachgiebige Teil dient zur Aufnahme von einer zu groß
en Vorbelastung, welche auf Toleranzen bei der Steigung der
Gewindespindel oder auf Toleranzen zurückzuführen ist, wel
che im Zusammenhang mit dem Durchmesser der Spindel stehen.
Hierdurch wird sichergestellt, daß auf die Kugelmutter im
mer eine konstante Vorbelastung wirkt. Hierdurch läßt sich
die Bewegungsgenauigkeit dieser Kugelumlaufspindel verbes
sern.
Da sowohl die erste als auch die zweite lasttragende Kugel
nut in der einzigen Kugelmutter ausgebildet ist, um eine
Vorbelastung aufzubringen, können umständliche Einstellar
beiten und Montagearbeiten, welche bei einer Doppelmutter
konstruktion erforderlich wären, entfallen. Hierdurch läßt
sich die Produktivität wesentlich steigern.
Bei der Erfindung wird eine Vorbelastung durch eine Verknüpfung
von zwei Einflußgrößen bereitgestellt. Eine Einflußgröße ist
die geeignete Wahl des Abstandes zwischen den ersten und
zweiten lasttragenden Nuten, und die andere ist die Wahl einer
Stärke der Federkraft des federnd nachgiebigen Teils.
Natürlich wird die Vorbelastung auf die Kugelumlaufspindel
dadurch bereitgestellt, daß der Abstand zwischen der ersten und
der zweiten lasttragenden Nut geringfügig größer oder kleiner
als ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung der Kugelabwälznut
ist. Andererseits dehnt sich das federnd nachgiebige Teil oder
zieht sich zusammen, um die Vorbelastung auf die Kugelum
laufspindel herabzusetzen, woraus resultiert, daß die Feder
kraft sicher am federnd nachgiebigen Teil vorhanden ist.
Natürlich ist es ein selbstverständliches Element, daß der
Abstand zwischen der ersten und der zweiten lasttragenden Nut
geringfügig größer oder geringfügig kleiner als ein ganzzah
liges Vielfaches der Steigung der Kugelabwälznut ist, um die
Federkraft bereitzustellen.
Daher kann man bei der Erfindung auch davon ausgehen, daß die
Vorbelastung durch die Federkraft des federnd nachgiebigen
Teils bereitgestellt wird.
Wenn das federnd nachgiebige Teil sich dehnt oder zusammenzieht
wird die entsprechend der Wahl des Abstandes zwischen der
ersten und der zweiten lasttragenden Nut aufgebrachte Vorbela
stung nach Maßgabe der Größe der Expansion oder Kontraktion
geändert. Wenn aber das federnd nachgiebige Teil sich kaum
dehnt und zusammenzieht, wird die der Wahl des Abstandes
entsprechende Vorbelastung auf die Kugelumlaufspindel ohne
jegliche Änderung aufgebracht. Vor allem ist die auf die
Kugelumlaufspindel aufgebrachte Vorbelastung durch die Wahl der
Stärke der Federkraft des federnd nachgiebigen Teils frei
einstellbar.
Andererseits dient das federnd nachgiebige Teil dazu, die Größe
der Vorbelastung auf einem festen Wert konstant zu halten. Wenn
beispielsweise die Gewindespindel einen Steigungsfehler hat,
wird eine auf die Kugelumlaufspindel wirkende Stoßbelastung zur
Folge haben, daß die Vorbelastung zeitweilig zu hoch wird. Bei
der Erfindung kann sich jedoch das federnd nachgiebige Teil
dehnen oder zusammenziehen, um eine zu große Vorbelastung
aufzuheben, so daß die auf die Kugelumlaufspindel aufgebrachte
Vorbelastung immer konstant einen vorbestimmten Wert einnimmt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich
nung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kugelumlaufspindel nach
der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in
Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Kugelumlaufspindel,
welche in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar in
Blickrichtung des Pfeils A,
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptteile
der Kugelmutter, welche in Fig. 1 gezeigt ist,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht einer Ausfüh
rungsvariante des federnd nachgiebigen Teils
der Kugelmutter, welche in Fig. 1 gezeigt ist,
Fig. 6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungs
form einer Kugelumlaufspindel nach der Erfin
dung, und
Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Kugelumlauf
spindel nach der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 ist eine Kugelumlauf
spindel gezeigt, welche nach der Erfindung ausgelegt ist.
Diese Kugelumlaufspindel weist eine Gewindespindel 1, eine
Kugelmutter 2, welche einen wellenförmig ausgebildeten, fe
dernd nachgiebigen Teil 3 hat, welcher im wesentlichen auf
der axialen Mitte der Spindel 1 liegt, und eine Mehrzahl von
Lagerkugeln 4 auf, welche zwischen der Spindel 1 und der Mut
ter 2 angeordnet sind. Eine Nut 11 ist schraubenlinienförmig
mit einer vorbestimmten Steigung in der äußeren Fläche der
Spindel 1 ausgebildet. Die Lagerkugeln 4 können in der schrau
benlinienförmig ausgebildeten Nut 11 eine Abwälzbewegung aus
führen. Wenn sich die Spindel 1 dreht, führt die Kugelmutter
2 eine geradlinige Bewegung um die Spindel 1 aus. Die Lagerkugel 4
dient zur Aufnahme von Belastungen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Kugelmutter 2 ein erstes
Mutternteil 2a und ein zweites Mutternteil 2b auf, welche
über das federnd nachgiebige Teil 3 miteinander verbunden
sind. Eine erste, lasttragende Kugelnut 21 ist in der inneren
Fläche des ersten Mutterteils 2a ausgebildet. In ähnlicher
Weise ist eine zweite, lasttragende Kugelnut 22 in der inne
ren Fläche des zweiten Mutterteils 2b ausgebildet. Drei Ab
lenkeinrichtungen 5, welche in regelmäßigen Abständen von
einander angeordnet sind, sind jeweils passend auf den er
sten und zweiten Mutterteilen 2a, 2b vorgesehen. Die Lagerku
geln 4, welche in den lasttragenden Kugelnuten 21 und 22
nach unten rollen, gehen durch die Rücklaufnuten, welche in
den Ablenkeinrichtungen 5 ausgebildet sind und kehren zu dem
Beginn der Windungsgänge der Nuten 21 und 22 zurück. Somit
bewegen sich die Lagerkugeln 4 längs einer endlosen Bahn.
Jede der Mutternteile 2a und 2b hat drei Reihen von Lagerku
geln, welche endlos umlaufen. Dichtungsteile 23 verhindern,
daß Staub und andere Fremdstoffe in den Hohlraum im Innern
der Kugelumlaufspindel von den axialen Enden der Mutter 2
erindringen können. Schrauben (nicht gezeigt) verlaufen durch
Befestigungsöffnungen 24 und sind in einen nicht montierten
Teil (nicht gezeigt) geschraubt.
Das federnd nachgiebige Teil 3, welches das erste Muttern
teil 2a und das zweite Mutternteil 2b miteinander koppelt,
wird in der nachstehend angegebenen Abfolge ausgebildet, nach
dem die lasttragenden Kugelnuten 21 und 22 geschliffen wurden.
- 1) Die innere Fläche der Kugelmutter 2 wird mittels einer Drehmaschine zur Ausbildung einer Nut 31 drehbearbei tet.
- 2) Nachdem die gesamte Kugelmutter 2 aufgekohlt ist, wird sie abgeschreckt. Die äußere Fläche des federnd nach giebigen Teils 3 wird mit einem Schutzteil überzogen, um ein Aufkohlen im Bereich des federnd nachgiebigen Teils zu verhindern.
- 3) Die Schutzeinrichtung wird abgelöst. Die äußere Fläche der Kugelmutter 2 wird dann mittels einer Drehma schine zur Ausbildung der Nuten 32 und 33 drehbearbeitet.
Wenn man das federnd nachgiebige Teil mittels einer Drehbe
arbeitung eines einzigen zylindrischen Teils auf die vor
stehend beschriebene Weise ausbildet, erhält man die nach
stehend angegebenen Vorteile:
- a) Im vorstehend angegebenen Schritt (3) läßt sich die Zustellgröße der Drehbearbeitung sowie der Winkel zur Ausbildung der Nuten 32 und 33 einstellen, und daher läßt sich die Federkonstante des federnd nachgiebigen Teils auf einfache Weise einstellen.
- b) Da die Achse des ersten Mutterteils 2a genau mit der Achse des zweiten Mutternteils 2b übereinstimmt, erhält man eine gleichmäßigere Drehbewegung als bei der üb lichen Doppelmutterkonstruktion, bei der zwei Kugelmuttern durch eine Feder miteinander verbunden sind.
- c) Da das federnd nachgiebige Teil zur Aufnahme von zu großen Belastungen dient, wird verhindert, daß Riß bildungen bei der Kugelmutter auftreten, wenn Stoßbelastun gen einwirken.
Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform wird eine
Vorbelastung auf die Kugelmutter 2 auf die nachstehend be
schriebene Weise aufgebracht. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist
die Steigung der ersten und der zweiten lasttragenden Kugel
nuten 21, 22 gleich wie die Steigung L der Nut 11, welche
in der Gewindespindel 1 ausgebildet ist. Der Abstand zwi
schen der ersten Nut 21 und der zweiten Nut 22, welche auf
gegenüberliegenden Seiten des federnd nachgiebigen Teils 3
liegen, ist derart vorgegeben, daß er kleiner als ein ganz
zahliges Vielfaches der Steigung L ist, und zwar um α (0<
α<50 µm), d. h. dieser ist auf n L-α eingestellt, wobei n
eine ganze Zahl ist. Nachdem dann die Kugelmutter 2 auf der
Gewindespindel 1 angebracht ist, führen selbst dann, wenn
keine äußere Kraft auf die Kugelmutter 2 einwirkt, die La
gerkugeln eine Abwälzbewegung in der ersten Nut 21 aus, und
die Lagerkugeln 4 führen ebenfalls eine Abwälzbewegung in
der zweiten Nut 22 aus, und diese Teile werden mittels des
federnd nachgiebigen Teils 3 aufeinander zu gezogen. Eine
Vorbelastung mit einer Stärke, welche dem Wert α entspricht,
wird auf die Kugelmutter 2 aufgebracht.
Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist der
Abstand zwischen den lasttragenden Kugelnuten 21 und 22 vor
gegeben mit n L-α. Auch ist es möglich, den Abstand grös
ser als ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung zu machen,
und zwar um α, d. h. n L+α. In diesem Fall wirkt eine
Druckbelastung auf die Lagerkugeln 4 ein, welche in der er
sten Nut 21 eine Abwälzbewegung ausführen und auch auf je
ne Lagerkugeln 4, welche in der zweiten Nut 22 eine Abwälz
bewegung ausführen, so daß alle diese Lagerkugeln 4 in Rich
tung auf die axialen Enden der Spindel gedrückt werden. Wie
derum erhält man eine Vorbelastung mit einer Größe, welche
dem Wert α entspricht und die auf die Kugelmutter 2 aufge
bracht wird.
Die Kugelmutter 2, welche auf diese Art und Weise ausgelegt
ist, wird mittels Schrauben mit einem nicht angebrachten
Teil, wie einem Tisch, über einen backenähnlichen Flansch
6 angeschraubt, welcher von der äußeren Fläche des ersten
Mutternteils 2a vorsteht. Auf diese Weise wird die Kugel
mutter 2 ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz zugeführt.
In diesem Zustand wirkt das federnd nachgiebige Teil 3 auf
die nunmehr beschriebene Weise. Wenn irgendein Spiel zwi
schen den Lagerkugeln 4 und der lasttragenden Kugelnut 21
oder 22 auf Grund von Abweichungen vorhanden ist, welche
auf die Steigung der Gewindespindel 1 oder auf Maßabweichun
gen hinsichtlich des Durchmessers der Spindel zurückzufüh
ren sind, oder wenn irgendeine zu große Druckkraft auf die
Lagerkugeln 4 wirkt, expandiert sich das federnd nachgie
bige Teil 3 oder es zieht sich zusammen, um das Spiel aus
zugleichen oder die Druckkraft aufzunehmen. Zugleich wird
eine Vorbelastung entsprechend der Federkraft des federnd
nachgiebigen Teils 3 auf die Kugelmutter 2 aufgebracht.
Folglich wird eine Vorbelastung entsprechend der Federkon
stanten auf die Kugelmutter 2 aufgebracht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung erhält
man daher eine im wesentlichen konstante Vorbelastung auf
die Kugelmutter 2 vermittels des federnd nachgiebigen Teils
3, wenn die Steigung der Gewindespindel 1 oder der Durchmes
ser der Spindel Maßabweichungen haben. Somit wird eine sta
bile Bewegung sichergestellt.
Das federnd nachgiebige Teil 3 kann auch in anderer Weise ge
staltet werden, wie dies beispielsweise in Fig. 5(A) und (B)
gezeigt ist. In Fig. 5(A) sind zwei Nuten 34 und 35 in der
inneren Fläche der Kugelmutter 2 ausgebildet. Eine Nut 36
ist in der äußeren Fläche ausgebildet. In Fig. 5(B) sind die
inneren und äußeren Flächen mit Nuten 37 und 38 jeweils ver
sehen. Somit kann man auch hierbei die vorstehend angege
benen Vorteile unabhängig von der Formgebung des federnd
nachgiebigen Teils 3 erhalten, vorausgesetzt, daß das wel
lenförmig ausgebildete, federnd nachgiebige Teil 3 von Um
fangsnuten in der inneren Fläche und der äußeren Fläche ab
wechselnd bei der Kugelmutter 2 gebildet wird, und eine
Drehbearbeitung vorgenommen wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist eine weitere Kugelumlaufspin
del nach der Erfindung gezeigt. Diese Kugelumlaufspindel ist
ähnlich wie die Kugelumlaufspindel beschaffen, welche bereits
zuvor an Hand den Fig. 1 bis 4 erläutert wurde. Abweichend
hiervon ist eine Mehrzahl von Schlitzen 39 und 40 vorgese
hen, welche radial in der Kugelmutter 2 verlaufen und in
der äußeren Fläche des federnd nachgiebigen Teils 3 ausgebil
det sind. Dieses federnd nachgiebige Teil 3 wirkt in ähnli
cher Weise wie das federnd nachgiebige Teil 3 der ersten be
vorzugten Ausführungsform. Auch läßt sich die Federkonstan
te des federnd nachgiebigen Teils 3 unter Veränderung des
Abstandes zwischen den benachbarten Schlitzen 39 und 40 vari
ieren. Zusätzlich ist es einfach, in die Kugelmutter über
die Schlitze 39 und 40 Öl einzubringen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist eine weitere bevorzugte
Ausführungsform einer Kugelumlaufspindel verdeutlicht. Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erste Muttern
teil 2a einen Zylinder 7. In ähnlicher Weise umfaßt das zwei
te Mutternteil 2b einen Zylinder 8. Diese Kugelumlaufspin
del wird auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellt.
Zwei Federscheiben 9 sind zwischen diesen Zylindern 7 und 8
gehalten. Diese Teile werden mittels Buckelschweißen ver
bunden. Eine erste lasttragende Kugelnut 21 und eine zweite
lasttragende Kugelnut 22 werden dann in den verschweißten
Teilen zur Bildung einer Kugelmutter 2 ausgebildet. Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform sind die Federscheiben
9, welche die beiden Zylinder 7 und 8 miteinander koppeln,
derart ausgelegt, daß sie ähnlich wirken wie das federnd
nachgiebige Teil gemäß den ersten und zweiten bevorzugten
Ausführungsformen. Die Federkonstante der Federn 9 läßt
sich nach Belieben durch Modifizieren der Federkraft der
Federn 9 einstellen.
Claims (4)
1. Kugelumlaufspindel, gekennzeichnet
durch:
eine Gewindespindel (1), welche eine Kugelabwälz nut (11) hat, welche schraubenlinienförmig mit einer vor bestimmten Steigung (L) ausgebildet ist,
eine Kugelmutter (2),
eine erste lasttragende Kugelnut (21), welche schraubenlinienförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit derselben Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausgebildet ist,
eine zweite lasttragende Kugelnut (22), welche spiralförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit der gleichen Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausge bildet ist, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten lasttragenden Kugelnut (21, 22) größer oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung (L) der Kugel abwälznut (11) beträgt,
ein federnd nachgiebiges Teil (3; 9), welches an der Kugelmutter (2) zwischen den ersten und zweiten last tragenden Kugelnuten (21, 22) ausgebildet ist, wobei das federnd nachgiebige Teil (3) sich in axialer Richtung ver schieben kann, und
eine Mehrzahl von Lagerkugeln (4), welche jeweils zwischen der Kugelabwälznut (11) in der Gewindespindel (1) und den ersten oder zweiten lasttragenden Kugelnuten (21, 22) derart eingeschlossen sind, daß sie eine Abwälzbewe gung ausführen.
eine Gewindespindel (1), welche eine Kugelabwälz nut (11) hat, welche schraubenlinienförmig mit einer vor bestimmten Steigung (L) ausgebildet ist,
eine Kugelmutter (2),
eine erste lasttragende Kugelnut (21), welche schraubenlinienförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit derselben Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausgebildet ist,
eine zweite lasttragende Kugelnut (22), welche spiralförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit der gleichen Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausge bildet ist, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten lasttragenden Kugelnut (21, 22) größer oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung (L) der Kugel abwälznut (11) beträgt,
ein federnd nachgiebiges Teil (3; 9), welches an der Kugelmutter (2) zwischen den ersten und zweiten last tragenden Kugelnuten (21, 22) ausgebildet ist, wobei das federnd nachgiebige Teil (3) sich in axialer Richtung ver schieben kann, und
eine Mehrzahl von Lagerkugeln (4), welche jeweils zwischen der Kugelabwälznut (11) in der Gewindespindel (1) und den ersten oder zweiten lasttragenden Kugelnuten (21, 22) derart eingeschlossen sind, daß sie eine Abwälzbewe gung ausführen.
2. Kugelumlaufspindel, gekennzeichnet
durch:
eine Gewindespindel (1), welche eine Kugelabwälz nut (11) hat, welche schraubenlinienförmig mit einer vor bestimmten Steigung (L) ausgebildet ist,
eine Kugelmutter (2),
eine erste lasttragende Kugelnut (21), welche spi ralförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit der gleichen Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausgebil det ist,
eine zweite lasttragende Kugelnut (22), welche schraubenlinienförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit der gleichen Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausgebildet ist,
ein federnd nachgiebiges Teil (3; 9), welches in der Kugelmutter (2) zwischen den ersten und zweiten lasttragen den Nuten (21, 22) ausgebildet ist, wobei das federnd nach giebige Teil (3; 9) sich in axialer Richtung verschieben kann, und
eine Mehrzahl von Lagerkugeln (4), welche jeweils zwischen der Kugelabwälznut (11) in der Gewindespindel (1) und den ersten und zweiten lasttragenden Kugelnuten (21, 22) derart eingeschlossen sind, daß sie eine Abwälzbewegung aus führen;
wobei eine Vorbelastung auf die Lagerkugeln (4), wel che in den ersten und zweiten lasttragenden Kugelnuten (21, 22) eine Abwälzbewegung ausführen, durch die Federkraft des federnd nachgiebigen Teils (3; 9) aufgebracht wird.
eine Gewindespindel (1), welche eine Kugelabwälz nut (11) hat, welche schraubenlinienförmig mit einer vor bestimmten Steigung (L) ausgebildet ist,
eine Kugelmutter (2),
eine erste lasttragende Kugelnut (21), welche spi ralförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit der gleichen Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausgebil det ist,
eine zweite lasttragende Kugelnut (22), welche schraubenlinienförmig in der inneren Fläche der Kugelmutter (2) mit der gleichen Steigung (L) wie die Kugelabwälznut (11) ausgebildet ist,
ein federnd nachgiebiges Teil (3; 9), welches in der Kugelmutter (2) zwischen den ersten und zweiten lasttragen den Nuten (21, 22) ausgebildet ist, wobei das federnd nach giebige Teil (3; 9) sich in axialer Richtung verschieben kann, und
eine Mehrzahl von Lagerkugeln (4), welche jeweils zwischen der Kugelabwälznut (11) in der Gewindespindel (1) und den ersten und zweiten lasttragenden Kugelnuten (21, 22) derart eingeschlossen sind, daß sie eine Abwälzbewegung aus führen;
wobei eine Vorbelastung auf die Lagerkugeln (4), wel che in den ersten und zweiten lasttragenden Kugelnuten (21, 22) eine Abwälzbewegung ausführen, durch die Federkraft des federnd nachgiebigen Teils (3; 9) aufgebracht wird.
3. Kugelumlaufspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß Umfangsnuten in der äußeren Fläche
und der inneren Fläche an der Kugelmutter (2) abwechselnd
derart ausgebildet sind, daß sich das federnd nachgiebige
Teil (3) bildet, welches wellenförmig ausgelegt ist.
4. Kugelumlaufspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von radial verlaufenden
Schlitzen (39, 40) in der äußeren Fläche der Kugelmutter (2)
zur Bildung des federnd nachgiebigen Teils (3) ausgebildet
ist.
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