DE851579C

DE851579C - Vorrichtung zur Aufhebung des axialen Spiels von Getrieben

Info

Publication number: DE851579C
Application number: DEW4941A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Lappe
Original assignee: Fritz Werner AG
Current assignee: Fritz Werner AG
Priority date: 1951-01-10
Filing date: 1951-01-10
Publication date: 1952-10-06

Description

Vorrichtung zur Aufhebung des axialen Spiels von Getrieben Zur Aufhebung des axialen Spiels bei Schraubengetrieben, Schneckengetrieben u. dgl. ist es bekannt, zwei Muttern auf einer gemeinsamen Spindel vorzusehen, an die ein elastisches Mittel, z. B. eine Torsionsfeder, unmittelbar derart angreift, daß die Muttern eine dem Spiel zwischen ihnen und der Spindel entsprechende Relativbewegung zueinan&r ausführen und dadurch selbsttätig dieses Spiel beseitigen. Bei vielen Anwendungsgebieten derartiger Getriebe, z. B. für das sog. Gleichlauffräsen, bei dem die Drehrichtung des Fräsers mit der Vorschubrichtung des Tisches übereinstimmt, können jedoch an der Spindel sehr große Kräfte verschiedener Richtung angreifen. In derartigen Fällen ist es erforderlich, die Federn so stark zu bemessen, daß sie auch die größten auftretenden Kräfte aufnehmen können, da sonst Beschädigungen der Maschine bzw. des Fräsers unvermeidlich sind. Diese starken Federn üben aber über die Muttern eine beträchtliche Bremswirkung aus, welche den Wirkungsgrad der Maschine ungünstig beeinflußt.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch behoben, daß die Verstellung der Muttern zueinander in axialer Richtung erfolgt und durch eine einstellbare Keilwirkung herbeigeführt wird. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung allgemein darin, daß bei einem Getriebe der behandelten Art die Muttern axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar rnitinander verbunden sind und daß die eine der Muttern mit einem feststeheniden Teil, z. B. dem Gestell einer Maschine, fest verbunden ist, während die andere Mutter unter Einwirkung einer oder mehrerer Keile steht, die eine einstellbare Axialverschiebung der Muttern zueinander gestatten.
Zweckmäßig erfolgt die nur eine Bewegung in axialer Richtungzulassende Verbindungider Muttern über eine Hülse mit Innennuten, wobei die Muttern nach Art einer Keilwelle auf ihrem äußeren Umfang mit Längskeilen ausgebildet sind, welche in die Nuten der Hülse eingreifen. Die Angriffsstelle der Keile wird zweckmäßig so gewählt, daß die Keile mit ihrer schrägen Vorderseite auf die bewegliche Mutter einwirken und sich mit ihrer geraden Rückseite gegen die feststehende Mutter abstützen.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung werden daher die an der Spindel angreifenden Kräfte unmittelbar über die selbstsperrend wirkende Keilverbindung und die unbewegliche Mutter auf einen feststehenden Teil, z. B. das Maschinengestell, übertragen und nicht wie bei den bekannten Ausführungen auf ein elastisches Mittel. Infolgedessen kann auch keine Bremswirkung auftreten, so daß der Gang des Getriebes weitgehend unabhängig von den auftretenden Belastungen ist. Außerdem besteht nicht die Gefahr einer Beschädigung der Maschine, beispielsweise durch Bruch des Fräsers beim Gleich-Lauffräsen, da infolge des Fehlens elastischer Teile in der Kraftübertragung auch bei größtem Schnittdruck kein axiales Spiel auftreten kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit den einfachsten technischen Mitteln gelöst wird, so daß das mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgestattete Getriebe wesentlich einfacher ist als die bekannten Getriebe dieser Art.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch einen Spindelantrieb nach der Erfindung, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. i, ' Abb. 3 einen Ausschnitt einzelner Gewindegänge der Spindel und Muttern in vergrößertem Maßstab. In dem dargestellten Getriebe, das für eine Fräsmaschine bestimmt ist, ist mit i die Gewindespindel bezeichnet, die in an sich bekannter Weise mit dem nicht dargestellten Tisch der Fräsmaschine verbunden ist. Mit der Spindel wirken zwei Muttern 2, 3 zusammen, von denen die Mutter 2 über dem Spannring 4 fest mit dem Unterschlitten (ebenfalls nicht dargestellt) der Maschine verbunden ist. Die Muttern 2 und 3 sind, wie insbesondere Abb. 2 erkennen läßt, mit Längskeilen 5 nach Art einer Keilwelle ausgebildet. Zur Verbindung,der Muttern 2 und 3 miteinander dient eine Hülse 6, die den Längskeilen 5 entsprechende Innennuten aufweist, so daß eine Axialverschiebung der Mutter 3 gegenüber der feststehenden Mutter 2, jedoch keine Verdrehung der Muttern zueinander möglich ist.
Das Ausmaß der Axialverschiebung der Muttern zueinander wird durch Keile 7, 8 herbeigeführt, die in radialer Richtung beweglich in einem gemeinsamen, die Hülse 6 umfassenden Joch 9 angeordnet sind. Wie insbesondere Abb. 2 erkennen läßt, besitzt dieses Joch eine Langlochbohrung, derenkleiner Durchmesser annähernd mit dem Auß-endurchmesser der Hülse 6 übereinstimmt, während in Richtung des großen Durchmessers der Bohrung die Keile angeordnet sind. Das Joch 9 kann daher in der Längsrichtung der Keile eine Relativbewegung zur Hülse 6 ausführen.
Die Keile 7, 8 sind mit je einem Bund i o, i i ausgebildet, von denen sich der Bund io gegen die Innenseite des Joches 9 abstützt (vgl. Abb. i). Der Keil 8 ist mit seinem zylindrischen Teil 12 in einer Spannhülse 13 geführt, die, wie bei 14 angedeutet, in das Joch 9 eingeschraubt ist. Auf das hintere Ende der Spannhülse ist eine Kordelmutter 1,5 aufgeschraubt, deren mit Außengewinde versehener Teil 16 in ein entsprechendes Innengewinde der Hülse eingreift. In einer mit Innengewinde versehenen Längsbohrung der Kordelmutter 15 befindet sich eine mit Außengewinde versehene Stellschraube 17. Zwischen dem vorderen Ende der Stellschraube und dem hinteren Ende des Keils 8, 12 ist ein Zwischenkolben 18 entsprechender Länge angeordnet.
Das Einstellen der Keile erfolgt durch Drehen der Stellschraube 17. Diese überträgt ihre Längsbewegung in der Kordelmutter 15, 16 bzw. der Hülse 13 über den Zwischenkolben 18 unmittelbar auf den Keil 8 und mittelbar über das Joch 9 auf den Keil 7. Die Keile 7, 8bewirken dabei eine Axialverschiebung der Mutter 3 gegenüber der Mutter 2 und damit die Aufnahme des axialen Spiels zwischen :Muttern 2, 3 und der Arbeitsspindel i.
Die Einstellung der Keile erfolgt zunächst bei dem neuen Getriebe, um Bearbeitungsungenauigkeiten zwischen Mutter und Spindel auszugleichen. Im Laufe derArbeit ist dann eine Nachstellung der Keile erforderlich, und zwar indem Maße, wie eine Abnutzung der Teile eintritt. Um eine ungleichmäßige Abnutzung der Spindel zu vermeiden, empfiehlt es sich bei Verwendung des Getriebes für Fräsmaschinen, die Spindel aus gehärtetem und geschliffenem Stahl herzustellen, so daß die Abnutzung in die Mutter verlegt wird.
Die Wirkung der Vorrichtung ist am besten aus Abb. 3 zu entnehmen. Man erkennt, daß durch die Wirkung des Keiles die Muttern so weit auseinandergetrieben werden, daß bei der Mutter 2 die linken Gewindeflanken und bei der Mutter 3 die rechten Gewindeflanken ohne Spiel gegen die entsprechenden Flanken des Spindelgewindes anliegen. Erfolgt nun eine Beanspruchung der Spindel in Richtung des Pfeiles i9, so wird die auftretende Kraft über die rechten Gewindeflanken zunächst auf die Mutter 3 und von dieser über den Keil auf die feststehende Mutter 2 übertragen. Im umgekehrten Fall, d. h. i bei einer in Richtung des Pfeiles 20 wirkenden Kraft, wird diese unmittelbar über die linken Gewindeflanken auf die feststehende Mutter 2 übertragen. In beiden Richtungen besteht also eine kraftschlüssige und unnachgiebige Verbindung zur Mutter 2 bzw. dem mit dieser verbundenen Maschinenteil, so daß jedes axiale Spiel zwischen Spindel und Muttern unmöglich ist.
Die Erfindung ist nicht auf die mechanische Betätigung der Keile mit Hilfe der beschriebenen Spannhülse beschränkt. Es ist vielmehr möglich, die Verstellung der Keile auch in beliebiger anderer geeigneter Weise, beispielsweise auf hydraulischem Wege oder durch Federwirkung vorzunehmen.

Claims

P A T I: N T A N S P R U C H E i. Vorrichtung zur Aufhebung des axialen Spiels von Schraubengetrieben, Schneckengetrieben u. dgl. mit zwei mit einer gemeinsamen Schraube oder Schnecke zusammenarbeitenden '_Muttern, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (2, 3) axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar miteinander verbunden sind und daß die eine der Muttern (2) mit einem feststehenden Teil, z. B. dem Gestell einer Maschine, fest verbunden ist, während die andere Mutter (3) unter Einwirkung einer oder mehrerer Keile (7, 8) steht, die eine einstellbare Axialverschiebung der Muttern zueinander gestatten.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (2, '3) auf ihrem äußeren Umfang mit Längskeilen (5) ausgebildet sind und zur Verbindung der Muttern miteinander eine Hülse (6) dient, die entsprechende Nuten zur Aufnahme der Längskeile aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die axial bewegliche Mutter (3) einwirkenden Keile (7, 8) sich mit ihrer Rückseite gegen die feststehende Mutter (2) abstützen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile in einem die Hülse umfassenden geschlossenen Joch (9) mit Langlochbohrung angeordnet sind, welches mit einer mechanischen, hydraulischen oder federnden Einrichtung zur Betätigung der Keile verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung für die Keile (7, 8) als Spannhülse (13) ausgebildet ist, die 'eine auf die Keile einwirkende Stellschraube (17) enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (17) auf den einen Keil (8) unmittelbar und auf den anderen Keil (7) mittelbar über das Joch (9) einwirkt. .
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stellschraube (17) und dem dieser zugewandten Keil (8) ein Zwischenkolben (18) eingeschaltet ist.