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Gewindekörper Die Erfindung betrifft eine neue Gestaltung von Gewindekörpern,
z. B. Muttern, Gewindebolzen oder Schnecken für Gewindetriebe, wie Spindeltriebe,
Schneckentriebe u. dgl. Mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad solcher Triebe wird verlangt,
daß ,die zusammenwirkenden Gewindeflanken reit möglichst geringer Reibung aufeinandergleiten.
Um dem Rechnung zu tragen, hat man stets den einen Gewindeteil, z. B. die Mutter
oder bei Schnekkentrieben das Schneckenrad, aus einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften
hergestellt, der gleichzeitig .die für die Aufnahme großer Kräfte genügende. Biegungsfestigkeit
- aufweist, z. B. Bronze, Messing o. dgl.
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Um an teuren Gleitwerkstoffen Einsparungen zu erzielen, hat man bereits
Gewindekörper, wie z. B. Schnecken für Schneckentriebe, aus einem .eisernen oder
stählernen Grundkörper und einem die Gewindeflanken bildenden Gleitwerkstoff hergestellt.
Der Grundkörper ist schraubenförmig gestaltet, und seine Gewindegänge sind mit dem
Gleitwerkstoff überzogen, der durch Gießen aufgebracht ist. Durch Aussparungen und
Vorsprünge .der Gewindegänge des Grundkörpers wird ein Haftgitter für den aufgegossenen
Werkstoff geschaffen.
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Diese Maßnahme läßt sich jedoch nur mit gießfähigen Werkstoffen durchführen;
bei Werkstoffen, die diese Eigenschaft nicht besitzen, z. B. bei Kunstharz und Sintermetallen,
die durch Pressen in die Fertigform gebracht werden, scheidet sie aus. Gerade für
die Verwertung. dieser vorzügliche Gleiteigenschaften aufweisenden einheimischen
Werkstoffe besteht aber zur Zeit ein großes Interesse. Die Erfindung zeigt nun einen
Weg, wie diese Werkstoffe zur Bildung der Gewindeflanken von Gewindekörpern unter
Verwendung eines eisernen oder stählernen Grundkörpers ausgenutzt werden können.
Es
ist bereits vorgeschlagen worden, solche Werkstoffe auf Grundkörper aufzupressen.
Dieses Verfahren würde sich jedoch bei Gewindekörpern praktisch nicht durchführen
lassen. Neu und praktisch durchführbar ist hingegen der Vorschlag der Erfindung,
dein eisernen oder stählernen Grundkörper die Gestalt einer Schraubenfeder zu geben,
und den die Gewindeflanken bildenden Werkstoff in Form von aneinanderstoßenden Segmentstücken
in die Windungszwischenräume einzusetzen und durch axiales Verspannen des Schraubenfederkörpers
fest zwischen dessen Windungen einzuspannen. Der so beschaffene Gewindekörper hat
außerdem den Vorteil, daß die abgenutzten Gewindeflanken leicht erneuert werden
können. Die abgenutzten Gleitstoffstücke können nach Wegnahme der Verspannung .durch
Lösen der Spannschrauben aus den Windungszwischenräumen des schraubenfederförmigen
Grundkörpers herausgeholt und durch vorrätige Gleitstoffstücke ersetzt werden. Nach
erneuertem Verspannen des Grundkörpers mit den Gleitstoffstükken ist der Gewindekörper
wieder betriebsfertig. Demgegenüber ,erfordert die Erneuerung aufgegossener Gewindeflanken
einen erheblichen Aufwand an Arbeit und auch ein beträchtliches fachmännisches Können.
Von Vorteil ist auch, daß bei der Ausführung nach der Erfindung jegliche Wärmebehandlung
des Grundkörpers, wie sie z. B. auch beim Rufpressen der genannten Werkstoffe notwendig
wird, in Wegfall kommt.
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Die Erfindung kommt insbesondere für Gewindekörper mit verhältnismäßig
großen Abinessungen in Betracht, z. B. für die Muttern von schweren Zug- und Druckspindeln,
wie die Anstellspindeln von Walzwerken o. dgl. Bei Gewindekörpern mit derartigen
Abmessungen wird auch der durch die höheren Bearbeitungskosten entstehende Mehraufwand
durch die kleineren Werkstoffkosten ausgeglichen. Auch die erzielte Ersparnis an
nicht einheimischen Werkstoffen ist beträchtlich.
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Nach der Erfindung ist es auch möglich, Schnecken für Schneckentriebe
herzustellen. Es kann dann, da die Schnecke die gut gleitfähigen Arbeitsflanken
aufweist, das Schnekkenrad ganz aus Eisen oder Stahl bestehen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i ein Beispiel für ein Muttergewinde, Abb. z ein Beispiel für
ein Bolzengewinde (Schnecke).
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i, bei dem an eine Anstellspindel
für Walzwerke gedacht ist, ist die Spindel oder der Gewindezapfen mit i bezeichnet.
Der Grundkörper der Mutter, der wie die Spindel i aus Stahl öder Eisen besteht,
hat die Form einer Schraubenfeder. Dieser mit :2 bezeichnete Schraubenfederkörper
kann in der Weise hergestellt werden, daß die Windungszwischenräume aus einem zylindrischen,
außen gegebenenfalls auch prismatischen Hohlkörper herausgedreht «-erden. Gleichzeitig
kann bei -dieser Bearbeitung des Grundkörpers der Mutter auch die Gewindeform an
der Innenseite des Hohlkörpers Berücksichtigung finden. Die Windungszwischenräume
des Grundkörpers -2 der Mutter werden durch aneinandergefügte Segmentstücke 3 des
Gleitwerkstoffes, z. B. Kunstharz, Sintermetall o. dgl., ausgefüllt, die im vorliegenden
Beispiel die tragenden Gewindeflanken aufweisen.
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Der Grundkörper und die Gleitbeläge sind an mehreren auf den Umfang
verteilten Stellen senkrecht zur Achsrichtung des Gewindebolzens durchbohrt. Diese
Bohrungen dienen zur Aufnahme von Schraubenbolzen 4., die an beiden Enden Muttern
5 tragen. Durch Anziehen der Muttern 5 wird der schraubenfederförmige Grundkörper
:2 der Mutter etwas zusammengedrückt, so daß die Gleitkörper 3 fest zwischen die
Windungen des -Grundkörpers eingespannt werden. Die Vorspannung wird hierbei mindestens
so groß bemessen, wie die im Betrieb auftretende Höchst-Belastung des Gewindes.
Selbstverständlich kann nach dein Verspannen, falls erforderlich, noch eine lachbearbeitung
der Gewindeflanken vorgenommen werden.
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Es können natürlich auch beide Gewindeflanken mit dem Gleitwerkstoff
versehen werden. Eine solche Ausführungsform ist in der Abb. i für den zweiten Gewindegang
von oben angedeutet. Es werden hierbei lediglich in die anderen Gewindeflanken passende
Ringsegmentstücke 6 des Gleitstoffes eingelegt, die beim axialen Verspannen des
Ganzen in ihrer Lage festgehalten werden.
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Die Abb. z zeigt eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schnecke für
einen Schneckentrieb. Auch hier ist ein schraubenfederförmiger zylindrischer Grundkörper
aus Eisei oder Stahl vorgesehen. Dieser Grundkörper besteht im vorliegenden Falle
aus zwei ineinandergeschachtelten Schraubenfederkörpern ; und 8, von denen der eine
den Außendurchmesser und der andere den Kerndurchmesser des Gewindes aufweist. In
die sich ergebenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Schraubenwindungen des
Grundkörpers werden wie bei. dem Ausführungsbeispiel der Abb. i die die Gewindeflanken
aufweisenden Gleitstücke 9 in Form von sich aneinanderreihenden Segmentstücken eingelegt.
Das Ganze wird dann auf einem durch den mittleren Hohlraum hindurchgesteckten Zapfen
axial verspannt. Der in der Zeichnung nicht
dargestellte Zapfen
dient in seiner beiderseitigen Verlängerung gleichzeitig zur Lagerung der Schnecke.
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Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erfassen natürlich
nur einen Teil der Gestaltungsmöglichkeiten .der Erfindung, die sich jeweils aus
den praktischen Erfordernissen im Rahmen der Lehre der Erfindung zwangsläufig ergeben.