DE721870C - Druckmutter fuer hochbelastete Druckspindeln - Google Patents

Druckmutter fuer hochbelastete Druckspindeln

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DE721870C
DE721870C DER107403D DER0107403D DE721870C DE 721870 C DE721870 C DE 721870C DE R107403 D DER107403 D DE R107403D DE R0107403 D DER0107403 D DE R0107403D DE 721870 C DE721870 C DE 721870C
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DE
Germany
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nut
pressure
spindle
press
housing
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Expired
Application number
DER107403D
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Lange
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
H ROEMMLER AG
Original Assignee
H ROEMMLER AG
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Publication date
Application filed by H ROEMMLER AG filed Critical H ROEMMLER AG
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Description

  • Druckmutter für hochbelastete Druckspindeln Bei Druckspindeln, wie sie beispielsweise in Walzwerksanlagen, hydraulischen oder Spindelpressen, ferner bei Schiffshebewerken und dergleichen in Frage kommen, treten zum Teil ganz außerordentlich hohe Arbeitsdrücke auf. Man stellt daher sowohl die Spindeln als auch die Druckmutter aus bestem Werkstoff, z. B. Stahl, her oder verwendet für die Anfertigung der Spindeln Stahl und für diejenige der Druckmutter Bronze oder Messing. Bei Ausführung von Druckmutter und Spindel in Metall zeigt sich jedoch zufolge der hohen Drücke häufig ein Festfressen und, falls die Druckmutter nur selten zu verstellen ist und Feuchtigkeitseinwirkungen auftreten können, auch die Gefahr des Festrostens. Eine Folge des sehr hohen Arbeitsdruckes ist es ferner, daß sich das Schmiermittel aus den Gewindegängen herausprießt und dann zwischen Spindel und Mutter reine metallische Reibung auftritt, die bekanntlich sehr hoch ist. Man hat daher schon vorgeschlagen, als Baustoff für die Druckmütter den bekannten Kunstharzpreßstoff zu wählen, der aus einem Kondensationsprodukt aus Phenol oder Kresol mit Formaldehyd als Bindemittel und einem pulverigen, faserigen oder sonstigen Füllstoff, gegebenenfalls auch einem solchen in Form von Gewebe- oder Papierbahnen oder ebensolchen Schnitzeln besteht.. Zufolge der hohen Arbeitsdrücke müßte eine ganz aus Kunstharzpreßstoff hergestellte Druckmutter recht große Abmessungen annehmen, weshalb man auch schon dazu übergegangen ist, die Druckmutter aus einem metallenen, z. B. stählernen 'Muttergehäuse mit eingesetztem Futter aus Kunstharzpreßstoff herzustellen. Es bereitet aber große Schwierigkeiten, das Preßstoffutter so in das Muttergehäuse einzusetzen, daß der Arbeitsdruck in ausreichendem -Maße auf das Muttergehäuse übertragen wird.
  • Bekannte Anordnungen von Druckmuttern in metallener Ausführung für hohe Arbeitsdrücke lassen sich so ohne weiteres bei Herstellung des Futters aus Preßstoff nicht anwenden, weil der Preßstoff andere Eigenschaften als beispielsweise Stahl oder Bronze oder Messing :aufweist. Vor allem ist zu berücksichtigen, daß Preßstoff nur einen sehr geringen Elastizitätsmodul aufweist und die Gefahr besteht, daß es unter der Einwirkung des Arbeitsdruckes zu Formänderungen kommt, die eine ungleichmäßige Belastung der Gewindegänge des Preßstoffutters herbeiführt und ein Reißen oder Ausbrechen der Gewindegänge zur Folge haben kann. So hat man beispielsweise vorgeschlagen, eine metallene Druckmutter, die auf ihrem äußeren Umfang treppenartig abgesetzt ist, in ein Pressengehäuse einzusetzen und durch eine einfache Scheibe in ihrer Lage zu sichern. Eine solche völlig einteilige Druckmutter aus Preßstoff würde den gestellten Anforderungen nicht gerecht werden können, da die Gewindegänge der einteiligen Druckmutter zufolge des geringen Elastizitätsmoduls ganz verschieden beansprucht würden.
  • Man hat ferner vorgeschlagen, die Druckmutter in der Höhenrichtung zu unterteilen und mehrere Gewindebüchsenteile in einem Abstand voneinander in das Muttergehäuse einzusetzen. Man will auf diese Weise erreichen, daß die Mutter nur auf Zug beansprucht wird. Die Gewindebüchsen werden, wie bekannt, in das Muttergehäuse entweder eingeschraubt oder in Ausnehmungen an der Innenwandung des Muttergehäuses so eingesetzt, daß die Gewindebüchsen an ihren beiden Stirnseiten an ringförmigen Vorsprüngen anliegen. Im letzteren Falle sind die Gewindebüchsen noch in radialer Richtung unterteilt, sie werden also von einzelnen Ringsegmenten gebildet. Auch diese bekannten Anordnungen von mehreren Gewindebüchsen in einem umschließenden Muttergehäuse sind dann unbrauchbar, wenn die Gewindebüchsen aus Kunstharzpreßstoff bestehen. Bei diesen kommt es zufolge des geringen Elastizitätsmoduls und der bekannten geringen Zugfestigkeit der Kunstharzpreßmasse gerade darauf an, das Preßstoffutter nicht auf Zug, sondern möglichst nur auf Druck zu belasten. Man muß dafür sorgen, daß das Preßstoffutter bereits beim Einsetzen in das :Muttergehäuse so weit zusammengepreßt wird, daß bereits ein Teil der elastischen Formänderungsmöglichkeit vorweggenommen wird und beim :auftreten der Nutzlast geringe Formänderungen eintreten. Hieraus ist ersichtlich, daß bei der Herstellung eines Prelistoffutters für eine Druckspindel, die hohen und höchsten Arbeitsdrucken gewachsen sein soll, ganz andere Gesichtspunkte maßgeblich sind als bei der Anfertigung solcher Druckspindeln aus Metall.
  • Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Futter, das also in an sich bekannter Weise aus Kunstharzpreßstoff besteht, so in das metallene Muttergehäuse eingesetzt wird, daß alle Teile des Preßstofffutters durch eine gemeinsame Spannmutter gegen die ihnen zugeordneten ringförmigen Vorsprünge gepreßt «-erden. Bei einer solchen Anordnung gelingt es, nicht nur den vom Preßstoffutter übernommenen Arbeitsdruck völlig einwandfrei auf das metallene, z. B. aus Stahl bestehende Muttergehäuse zu übertragen, es gelingt durch die Erzeugung einer Vorspannung in den Preßstoffutterteilen,eine ungleichmäßige Beanspruchung und damit die Gefahr des Reißens oder Ausbrechens zu vermeiden.
  • Das Preßstoffutter besitzt naturgemäß ein Innengewinde zur Aufnahme der Spindel. Dieses Gewinde läuft an den Enden des Preßstoffutters aus, und zwar in allmählich messerscharf werdenden Gewindegangteilen. Diese immer schwachwandiger werdenden Teile unterliegen naturgemäß in besonderem Maße der Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung. Um diese Nachteile zu vermeiden, empfiehlt es sich nach der Erfindung, den oder die ringförmigen Vorsprünge durch gesonderte, in das Muttergehäuse eingesetzte Stützringe bilden zu lassen, in denen sich das Muttergewinde, jedoch unter Ausschluß einer Berührung mit dem Spindelkern fortsetzt. Der Stützring dient dann nicht nur dazu, den Arbeitsdruck von dem Preßstofffutter zu übernehmen, sondern auch zur mechanischen Verstärkung der an dem Ende des Preßstoffutters dünnwandig auflaufenden Gewindegänge.
  • Als Preßstoff können alle bekannten Arten von Kunstharzerzeugnissen Verwendung finden, z. B. diejenigen von pule erförmiger Form, in denen sich der Füllstoff in Form von fein zermahlenem Holzmehl oder dergleichen findet. Besser sind naturgemäß solche Kunstharzpreßstoffe an sich bekannter Art, in denen sich der Füllstoff in Form längerer, gegebenenfalls verfilzter Fasern findet. Brauchbar sind z. B. Preßstoffe mit Gewebeschnitzeln oder mit Zellstoffschnitzeln als Füllstoff, die mit einem Kunstharz als Bindemittel durchtränkt sind. Derartige Preßstoffe werden bekanntlich in hochbeheizten Preßformen unter Druck geformt und zugleich endgültig gehärtet. Als Kunstharzpreßstoffe eignen sich aber auch diejenigen, die aus Gewebe- oder Papierlagen geschichtet sind. Die Schichtung kann sowohl senkrecht als auch parallel zur Spindelachse verlaufen. Vberraschenderweise hat es sich gezeigt, daß ein Preßstoffutter mit einer Schichtung parallel zur Spindelachse besonders günstige Ergebnisse mit sich bringt. Es scheint dies daran zu liegen, daß die Weiterleitung der Druckkräfte, welche die einzelnen Gewindegänge aufzunehmen haben, nicht mehr von Schicht zu Schicht erfolgt, sondern sich innerhalb einer Schicht bewegt, bis sie auf die Abstützungsfläche abgeleitet werden. Besonders zweckmäßig ist es, bei Herstellung des Preßstoffutters mit einer Schichtung parallel zur Spindelachse, das Preßstoffutter in Ringsegmente zu unterteilen, wie dies an sich bei metallenen Druckmuttern bekannt ist, aber diese Ringsegmente so anzuordnen, daß die Schichtung im wesentlichen radial zur Spindelachse verläuft. Die Herstellung derartiger Ringsegmente ist zwar etwas kostspieliger, aber die Erfahrung zeigt, daß bei einer derartigen Ausbildung des Preßstoffutters sich besonders widerstandsfähige Druckmuttern ergeben. Man kann diese Ringsegmente ebenfalls aus entsprechend geschichteten, mit Kunstharz getränkten Geweben oder Papieren oder z. B. auch aus Preßholz, das sind Teile aus dünnen, mit Kunstharz als Bindemittel zusammengeschichteten und gehärteten Holzplatten, herstellen.
  • Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und zwar in Abb. t einen Längsschnitt durch eine Druckmutter und in Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie A-B.
  • Das Muttergehäuse a besteht z. B. aus Stahl. Es besitzt an seinem oberen Ende eine Abstufung d .und etwa in seiner Mitte eine weitere Abstufung e. Diese beiden Abstufungen bilden ringförmige Vorsprünge. Beim Ausführungsbeispiel ist jedoch :die Anordnung so getroffen, daß der obere ringförmige Vorsprung d nicht unmittelbar als Abstützung für das Preßstoffutter dient, es ist vielmehr in das Muttergehäuse a ein besonderer Abstützring feingesetzt, der sich seinerseits auf dem Vorsprung d abstützt. Das eigentliche Preßstoffutter besteht aus den beiden Teilen b, c, die mit einem ineinander übergehenden Innengewinde r versehen sind. Beim Ausführungsbeispiel ist also das Preßstoffutter in zwei Teile zerlegt; es wäre ebenso möglich, das gesamte Preßstoffutter einteilig herzustellen oder aber in Richtung quer zur Spindelachse in drei oder mehr Teile zu unterteilen. Der Preßstoffteil b stützt sich an dem oberen Stützring f ab, der Preßstoffteil c hingegen an dem ringförmigen Vorsprung e. Eine Spannmutter g, die in ein entsprechendes Innengewinde des Metallgehäuses a eingesetzt wird, drückt mit Vorspannung die beiden Preßstoffutterteile b, c gegen ihre Stützflächen, und zwar derart, daß der von den beiden Preßstoffutterteilen b, c aufzunehmende Arbeitsdruck von den Teilen b und c unabhängig voneinander auf das Gegehäuse a übertragen wird. Der Stützring f besitzt ebenfalls Innengewinde, das eine Fortsetzung des Muttergewindes r darstellt. Es ist aber zwischen dem Stützring f und dem Kern der Spindel so viel Spielraum gelassen (vgl. Abb, r), daß eine Berührung zwischen dem Stützring f und dem Spindelkern nicht eintritt. Der Stützring f kann ebenfalls aus Stahl, ebenso aber auch aus einem anderen metallischen Baustoff hergestellt werden.
  • Die beiden Preßstoffutterteile b, c sind beim Ausführungsbeispiel aus aus geschichtetem Preßstoff hergestellten Ringsegmenten in, 7z, o, p, s und t zusammengesetzt; -die, wie Abb. Z zeigt, so angeordnet sind, daß die parallel zur Spindelachse verlaufende Schichtung im wesentlichen radial zur Spindelachse liegt, wie dies die Schraffur der Segmentteile andeutet. Ein Keil h sichert eine Verdrehung des Futters b, c gegenüber .dem Muttergehäuse a. In dem Futter b, c findet sich noch eine Schmiernut i, der das Schmiermittel, also beispielsweise Fettoder Öl, von außen durch eine 7uleitung k zugeführt wird.
  • Es zeigt sich, daß eine Druckmutter aus Kunstharzpreßstoff nach der Neuerung ganz außerordentlich hohe Arbeitsdrucke zu übertragen :in der Lage ist und. außerdem eine sehr leichte Verstellung der Druckmutter gegenüber der Spindel gestattet. Das bedeutet, daß sowohl die Abnützung der Spindel als auch her Druckmutter sehr gering bleibt, also mit einer erheblich höheren Verwendungsdauer der Mutter und der Spindel gerechnet werden kann, als eine solche erfahrungsgemäß bei Herstellung dieser Teile aus bestem Stahl erzielbar ist. Es wird auch erheblich an Schmiermittel gespart. Dieses wird im Gegensatz zur Ausführung derartiger Spindelmuttern aus Metall nicht vollkommen aus den Gewindegängen herausgepreßt, sondern auch bei höchstem Arbeitsdruck festgehalten. Der Preßstoff nimmt vielmehr geringe Schmiermittel auf. Ganz abgesehen davon ist der Reibungskoeffizient von Preßstoff auch bei trockener Reibung verhältnismäßig klein, je- denfalls erheblich kleiner als bei Herstellung von Spindeldruckmuttern aus Metall.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Druclrnutter für hochbelastete Druckspindeln mit an ringförmigen Vorsprüngen des metallenen Muttergehäuses sich abstützenden, quer geteiltem Futter, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter( b, c) in an sich bekannter Weise aus Kunstharzpreßstoff besteht und alle Teile (b,c) des Preßstoffutters durch eine gemeinsame Spannmutter (g) gegen die ihnen zugeordneten Vorsprünge (e, f) gepreßt werden. a. Druckmutter nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die ringförmigen Vorsprünge durch gesonderte, in das Muttergehäuse (a) eingesetzte Stützringe (f) gebildet werden, in denen das Muttergewinde (r) sich, jedoch unter Ausschluß einer Berührung mit dem Spindelkern, fortsetzt. 3. Druckmutter nach Anspruch z und :2, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßstoffutter (b, c) aus einem geschichteten Preßstoff besteht, dessen Schichtung im Preßstück (b, c) senkrecht oder parallel zur Spindelachse verläuft. .4. Druckmutter nach Anspruch 3, mit einem Preßstoffutter in Form von Ringsegmenten und mit einer Schichtung parallel zur Spindelachse, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Ringsegmente, daß die Schichtung im wesentlichen radial zur Spindelachse verläuft.
DER107403D 1940-04-18 1940-04-18 Druckmutter fuer hochbelastete Druckspindeln Expired DE721870C (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE918365C (de) * 1943-04-09 1954-09-23 Buckau Wolf Maschf R Verfahren zur Herstellung einer Mutter fuer Bewegungsschraubspindeln
DE1525010B1 (de) * 1964-06-12 1970-06-18 Allmaenna Svenska Elek Ska Ab Spindelmutter und Verfahren zu ihrer Herstellung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE918365C (de) * 1943-04-09 1954-09-23 Buckau Wolf Maschf R Verfahren zur Herstellung einer Mutter fuer Bewegungsschraubspindeln
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