ES2264847A1 - Balls based clamp screw assembly pre loaded by electric motors includes two independent revolving screws with opposed axial pre load forces - Google Patents
Balls based clamp screw assembly pre loaded by electric motors includes two independent revolving screws with opposed axial pre load forcesInfo
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Abstract
Description
Husillo a bolas precargado mediante dos motores eléctricos.Ball screw preloaded by two motors electric
El presente invento se refiere a un husillo a bolas precargado mediante dos motores eléctricos, que comprende dos conjuntos de tuercas giratorias e independientes, sujetas a una distancia constante entre sí y accionadas por dos motores eléctricos que combinados hacen que la posición angular de giro de las dos tuercas tenga una diferencia relativa, generando un desplazamiento axial de la rosca de una tuerca respecto a la rosca de la otra tuerca, lo que produce una fuerza de precarga de dirección axial y opuesta entre ambas tuercas.The present invention relates to a spindle a balls preloaded by two electric motors, comprising two sets of rotating and independent nuts, subject to a constant distance from each other and driven by two electric motors which combined make the angular position of rotation of the two nuts have a relative difference, generating a displacement axial thread of one nut relative to the thread of the other nut, which produces an axial direction preload force and opposite between both nuts.
Los husillos a bolas recirculantes son mecanismos de transmisión de movimiento de rotación a lineal o viceversa, con gran precisión de posicionado y transporte de carga, descritos y definidos en las Normas DIN-69051, partes de 1 a 5, y en Norma ISO-3408, partes 1, 2 y 3.The spindles with recirculating balls are mechanisms of transmission of rotation movement to linear or vice versa, with great precision positioning and cargo transport, described and defined in DIN-69051 Standards, parts 1 to 5, and in ISO-3408, parts 1, 2 and 3.
Los husillos a bolas recirculantes se componen básicamente de cinco elementos de acción:The spindles with recirculating balls are composed basically five action elements:
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- El husillo, que es un eje cilíndrico, en cuya superficie exterior está labrada la pista de una rosca helicoidal con sección acanalada semicircular.He spindle, which is a cylindrical shaft, whose outer surface is carved the track of a helical thread with corrugated section semicircular.
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- La tuerca, que es un casquillo hueco cilíndrico, en cuya superficie interior está labrada la pista de una rosca helicoidal con sección acanalada semicircular, que forma un tubo helicoidal con sección circular cuando se montan emparejados coaxialmente el husillo y la tuerca.The nut, which is a cylindrical hollow bushing, on whose surface inside is the track of a helical thread with section semicircular ribbed, which forms a helical tube with section circulate when the spindle and the spindle are mounted coaxially nut.
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- Las bolas, cuerpos de rodadura y transmisión de fuerzas por presión sobre las mismas del perfil de la pista de la rosca del husillo y de la tuerca.The balls, rolling bodies and pressure transmission on them of the profile of the spindle thread track and of the nut.
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- Los deflectores, piezas para la recirculación de las bolas.The baffles, pieces for the recirculation of the balls.
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- El lubricante, aceite o grasa para la reducción del rozamiento de las zonas de contacto de las bolas con el husillo y la tuerca.He lubricant, oil or grease to reduce friction of the contact areas of the balls with the spindle and the nut.
En los husillos a bolas recirculantes, al montar coaxialmente el husillo y la tuerca con las bolas, hay una holgura axial-radial determinada por las especificaciones del diseño para la fabricación. Por holgura se entiende en este contexto la cantidad de movimiento axial o radial relativo que puede producirse entre la tuerca y el husillo con las bolas, sin que entre ellos haya un movimiento relativo angular o de giro.On spindles with recirculating balls, when mounting coaxially the spindle and the nut with the balls, there is a slack axial-radial determined by the specifications of design for manufacturing. By slack is understood in this context the amount of relative axial or radial movement that can occur between the nut and the spindle with the balls, without that among them there is a relative angular or turning movement.
Al imprimir movimiento relativo de giro al husillo respecto a la tuerca, las bolas, situadas entre las pistas del husillo y de la tuerca, están sometidas simultáneamente a unos movimientos de rotación, de avance, de deslizamiento, de giroscopio y de orbitación, respecto a su propio eje. Con estos movimientos, las posiciones por donde ruedan las bolas en las pistas, cambian considerablemente en función de la velocidad de giro, aceleración y carga a la que están sometidas las bolas, pero principalmente en función de la holgura radial-axial.When printing relative rotation movement at spindle with respect to the nut, the balls, located between the tracks of the spindle and nut, are simultaneously subjected to rotational, forward, sliding, gyroscope movements and orbiting, with respect to its own axis. With these movements, the positions where the balls roll on the tracks change considerably depending on the speed of rotation, acceleration and load to which the balls are subjected, but mainly in function of radial-axial clearance.
Para un correcto funcionamiento del conjunto del husillo a bolas de precisión, en cuanto a la precisión de posicionado, repetibilidad de medida, rigidez, etc., esta holgura radial-axial tiene que ser anulada cuando el husillo a bolas está en movimiento relativo. En la práctica, para la anulación de esta holgura, se viene recurriendo a construir el conjunto de la tuerca formado por dos tuercas, entre las cuales hay una fuerza axial de separación, que se denomina "fuerza de precarga", que se transmite a la rosca del husillo mediante presión de dirección opuesta sobre las bolas en contacto en cada tuerca. Para ello, las roscas de las dos tuercas se separan o acercan con esa fuerza de precarga modificando la relación de múltiplo de paso que existía entre los dos circuitos de bolas más próximos de ambas tuercas, consiguiéndose estáticamente un ángulo de contacto para cada bola. El ángulo de contacto está formado por el eje que pasa por los puntos de contacto tangencial entre la bola y las superficies de la pista del husillo y la tuerca y el eje perpendicular al de rotación del husillo, siendo de signos opuestos los ángulos de contacto de las bolas situadas en una tuerca respecto a los de la otra.For the correct functioning of the whole precision ball screw, in terms of the accuracy of positioned, measure repeatability, stiffness, etc., this slack radial-axial has to be canceled when the spindle A ball is in relative motion. In practice, for the cancellation of this slack, it is resorting to build the nut assembly consisting of two nuts, among which there are an axial force of separation, which is called "force of preload ", which is transmitted to the spindle thread by opposite direction pressure on the balls in contact at each nut. To do this, the threads of the two nuts are separated or approach with that preload force by modifying the relationship of multiple of step that existed between the two more ball circuits next to both nuts, getting statically an angle of Contact for each ball. The contact angle is formed by the axis that passes through the tangential contact points between the ball and the surfaces of the spindle track and the nut and shaft perpendicular to the spindle rotation, being of opposite signs the contact angles of the balls located in a nut regarding those of the other.
Son conocidos diversos sistemas para generar la fuerza de precarga en conjuntos de tuerca formados por doble tuerca, que consisten en introducir a presión una arandela o: distanciador de precisión entre las dos tuercas para distanciarlas, separándolas o juntándolas entre sí y fijándolas contra el giro mediante una chaveta, como los expuestos, entre otras, en las patentes:Various systems are known to generate the preload force in nut assemblies formed by double nut, which consist of pressing a washer or: precision spacer between the two nuts to distance them, separating them or joining them together and fixing them against the turn by means of a key, such as those exposed, among others, in patents:
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- Patentes de EE.UU. n° 2.842.978 de 15-Julio-1.958 y n° 3.234.810 de 15-Febrero-1.966, expedidas a HARRY ORNER.U.S. Pat. No. 2,842,978 of July 15, 1958 and No. 3,234,810 of 15-February-1,966, Issued to HARRY ORNER.
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- Patentes de Gran Bretaña, n° 822.582 de 17-Enero-1.958, n° 974.077 de 19-Abril-1.961 y n° 1.140.381, de 17-mayo-1.966, todas ellas expedidas a ROTAX LIMITEDUnited Kingdom Patents, No. 822,582 of January 17, 1,958, No. 974,077 of April 19, 1961 and no. 1,140,381, dated May 17, 1966, all they are issued to ROTAX LIMITED
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- Patente española n° 368.892 de 26-Febrero-1.971, expedida a AKTIEBOLAGET SVENSKA K..Spanish Patent No. 368,892 of February 26, 1971, issued to AKTIEBOLAGET SVENSKA K ..
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- Patentes de EE.UU. n° 3.851.541 de 3-Diciembre-1.974 y n° 4.369.011 de 18-Enero-1.983, expedidas a WARNER ELECTRIC BRAKE.U.S. Pat. No. 3,851,541 of 3-December-1,974 and No. 4,369,011 of January 18, 1983, Issued to WARNER ELECTRIC BRAKE.
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- Patentes Europeas n° 0.049.903 de 13-Octubre-1.981 y n° 0.087.623 de 8-Febrero-1.983, expedidas a DEUTSCHE STAR K..European Patents No. 0.049.903 of October 13, 1981 and No. 0.087.623 of February 8, 1983, issued to DEUTSCHE STAR K ..
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- Patente Europea N° 0.095.059 de 2-Mayo-1.983, expedida a SKF COMPAGNIE.European Patent No. 0,095,059 of May 2, 1983, issued to SKF COMPAGNIE
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- Patente Europea N° 0.113.014 de 21-Noviembre-1.983, expedida a MANNESMANN M..European Patent No. 0.113.014 of November 21, 1983, issued to MANNESMANN M ..
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- Patente Europea n° 0.128.776 de 13-Junio-1.984, expedida a INSTITUTE FOR INDUSTRIAL RESEARCH AND STANDARDS.European Patent No. 0.128.776 of June 13, 1984, issued to INSTITUTE FOR INDUSTRIAL RESEARCH AND STANDARDS.
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- Patente Europea n° 0.134.175 de 8-Agosto-1.984, expedida a RATIER-FIGEAC.European Patent No. 0.134,175 of August 8, 1984, issued to RATIER-FIGEAC.
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- Patentes Alemanas, DE.2940762 C-2 de 8-Octubre-1.979 y DE.3502582 C-2 de 8-Octubre-1.979, expedidas a A. KUHNG.German Patents, DE.2940762 C-2 of 8-October-1,979 and DE.3502582 C-2 of 8-October-1,979, issued to A. KUHNG
Todas estas patentes se refieren a una misma idea de eliminar la holgura axial-radial al separar o juntar, entre sí las dos tuercas mediante un distanciador a presión, que genera una fuerza de precarga. Estas patentes se diferencian entre sí, en pequeños detalles.All these patents refer to the same idea of eliminating axial-radial clearance when separating or join the two nuts together by means of a spacer to pressure, which generates a preload force. These patents are They differ from each other, in small details.
Sin embargo, estos sistemas conocidos, presentan una serie de inconvenientes, como son:However, these known systems present a series of drawbacks, such as:
\bullet La desigualdad del valor de la fuerza de precarga en cada zona de la longitud del husillo, debido a imperfecciones toleradas en la fabricación del husillo y de la tuerca.The inequality of the value of the force of preload in each zone of the spindle length, due to imperfections tolerated in the manufacture of the spindle and the nut.
\bullet El mismo valor de la fuerza de precarga cuando se requieren diferentes fuerzas de precarga según sean las condiciones del trabajo realizado.The same value of the force of preload when different preload forces are required depending on be the conditions of the work done.
Las roscas del husillo y la tuerca se fabrican con tolerancias de conicidad cilíndrica, de coaxialidad y de precisión del paso, determinadas según la norma DIN 69051 y Norma ISO-3408. Las bolas dentro de la tuerca están sometidas a diferente fuerza de precarga cuando van pasando por cada zona determinada de la longitud del husillo. El valor de la medida de la fuerza de precarga va cambiando continuamente, según sean los valores de la conicidad, de la coaxialidad y del paso en esa zona. Así mismo, las dos tuercas entre sí pueden presentar flexiones debida a las tolerancias de fabricación entre el distanciador y las tuercas, con el resultado de una desigual distribución de la fuerza de precarga sobre las bolas de todos los circuitos según la posición en que se encuentren en cada zona de la longitud del husillo. Con el tiempo, el uso en rodaje puede generar holgura axial por aplastamiento del distanciador o por deformación por la generación de calor en la tuerca, holguras o defectos en chavetas de alineación de ambas tuercas, etc., que ocasionarían una modificación incontrolada del valor de la fuerza de precarga en cada zona.Spindle and nut threads are manufactured with tolerances of cylindrical conicity, coaxiality and step accuracy, determined according to DIN 69051 and Standard ISO-3408. The balls inside the nut are subjected to different preload force when they go through each determined zone of the spindle length. The value of the Preload force measurement changes continuously, depending on be the values of conicity, coaxiality and step in this zone. Likewise, the two nuts can present each other push-ups due to manufacturing tolerances between the spacer and nuts, with the result of an uneven distribution of the preload force on the balls of all circuits according to the position in which they are in each zone of the spindle length Over time, the use of filming can generate axial clearance due to crushing of the spacer or deformation by the generation of heat in the nut, clearances or defects in alignment pins of both nuts, etc., which would cause a uncontrolled modification of the preload force value in each zone
Los husillos a bolas recirculantes se emplean como mecanismos de posicionamiento lineal de precisión en las máquinas, realizando el posicionado a diferentes velocidades según la función de las operaciones que está realizando la máquina. Unas veces los movimientos son de desplazamiento con velocidad con diferentes exigencias de aceleración y de precisión durante la marcha. En otros casos son diferentes las cargas de trabajo que se mueven durante los desplazamientos. En otras condiciones extremas, dependiendo principalmente de la temperatura que generan las fuerzas de fricción, en las zonas de contacto entre la bola y las pistas del husillo y la tuerca y el lubricante, según la velocidad de giro y de las aceleraciones, las bolas actúan con movimientos de rodadura o de deslizamiento sin rodadura, y en función de estos movimientos se produce una alteración de los valores de la fuerza de precarga.Recirculating ball screws are used as precision linear positioning mechanisms in the machines, positioning at different speeds according to the function of the operations that the machine is performing. Nail sometimes the movements are scrolling with speed with different acceleration and precision demands during the March. In other cases the workloads that are different are different. They move during travel. In other extreme conditions, depending mainly on the temperature generated by the frictional forces, in the contact areas between the ball and the spindle and nut and lubricant tracks, depending on speed spinning and acceleration, the balls act with movements of rolling or sliding without rolling, and depending on these movements there is an alteration of the force values Preload
En la fabricación de la tuerca doble precargada, las operaciones del ajuste de las dimensiones de la arandela distanciadora, que genera la fuerza de precarga y su sujeción en las tuercas, son operaciones imprecisas en la medida y en la repetibilidad, por lo que se realizan de forma manual y costosa desde el aspecto económico.In the manufacture of the preloaded double nut, the operations of adjusting the dimensions of the washer spacer, which generates the preload force and its grip on the nuts are inaccurate operations to the extent and in the repeatability, so they are done manually and expensively from the economic aspect.
Para resolver los inconvenientes indicados, la solución más conveniente es poder regular el valor de la fuerza precarga a la magnitud más conveniente para cada circunstancia de las tolerancias de construcción del husillo y a las diferentes exigencia de funcionamiento requeridas por las cargas de trabajo, velocidades, precisión de posicionado y temperaturas de fricción.To solve the indicated inconveniences, the most convenient solution is to be able to regulate the value of the force preload to the most convenient magnitude for each circumstance of spindle construction tolerances and to the different performance requirement required by workloads, speeds, positioning accuracy and temperatures of friction.
El objetivo de la presente invención es que, teniendo un husillo a bolas recirculantes con dos tuercas giratorias independientes a distancia fija, por medio de un control numérico se pueda regular la posición angular de giro del "cero" de cada uno de los dos motores que accionan cada tuerca, generando un diferencial relativo de giró angular "\Delta\alpha", entre ambos "ceros", variando su valor como respuesta conveniente a cada circunstancia. Este diferencial relativo de giro angular "\Delta\alpha", al ser un movimiento helicoidal, genera un desplazamiento axial "\DeltaP" de la rosca de una tuerca respecto a la rosca de la otra, esto es aumenta en un diferencial la distancia "nxP", múltiplo del paso de rosca, constante entre las roscas de ambas tuercas a bolas. El desplazamiento axial "\DeltaP" correspondiente a ese diferencial de la distancia "nxP" produce una fuerza de precarga de dirección axial opuestas entre las tuercas y el husillo a través de las bolas. El desplazamiento axial correspondiente estará limitado por la holgura axial-radial relativa entre tuercas y por el aplastamiento elástico de las bolas y las elipses de contacto del perfil de la tuerca y del husillo, con igual concepto que en la tuerca doble con arandela distanciadora. Una vez regulada la posición angular del "cero" de cada uno de los dos motores que accionan cada tuerca, las velocidades de giro son iguales, regulando el control numérico los diferenciales relativos de giro angular "\Delta\alpha" correspondientes a las respuestas convenientes a cada circunstancia detectable para el que ha sido programado el control numérico.The objective of the present invention is that, having a spindle with recirculating balls with two nuts independent rotary at fixed distance, by means of a control numerical the angular position of rotation of the "zero" of each of the two motors that drive each nut, generating a relative angular turn differential "\ Delta \ alpha", between both "zeros", varying its value As a convenient response to every circumstance. This differential relative angular rotation "\ Delta \ alpha", being a helical movement, generates an axial displacement "ΔP" of the thread of a nut with respect to the thread of the another, this is increases the distance "nxP" by a differential, thread pitch multiple, constant between the threads of both ball nuts. The axial displacement "\ DeltaP" corresponding to that distance differential "nxP" produces an opposite axial direction preload force between the nuts and the spindle through the balls. Axial displacement corresponding will be limited by slack axial-radial relative between nuts and by the elastic crushing of the balls and contact ellipses of the profile of the nut and spindle, with the same concept as in the double nut with spacer washer. Once the angular position of the "zero" of each of the two motors that drive each nut, the speeds of rotation are equal, regulating numerical control relative angular rotation differentials "\ Delta \ alpha" corresponding to the answers suitable to each detectable circumstance for which it has been Programmed the numerical control.
Así pues, el husillo a bolas objeto de la invención se caracteriza porque comprende dos conjuntos de tuercas giratorias e independientes y dos motores eléctricos de accionamiento, cada uno de los dos conjuntos de tuercas giratorias, que están montadas sobre el husillo fijado contra el giro, está formado por una tuerca simple a bolas sin precarga mecánica, montada con rodamientos y polea dentro de un cuerpo porta-tuercas que está sujeto fijamente a una estructura rígida en puente y porque a cada uno de los dos cuerpos porta-tuercas está unido un motor eléctrico que se encarga de, transmitir el giro de la polea unida a su eje a la polea de la tuerca a través de una correa, de transmisión, motores que, accionados de forma combinada, producen una fuerza de precarga de dirección axial opuesta entre ambas tuercas.Thus, the ball screw subject to the invention is characterized in that it comprises two sets of nuts rotating and independent and two electric motors of drive, each of the two sets of rotating nuts, which are mounted on the spindle fixed against rotation, is formed by a simple ball nut without mechanical preload, mounted with bearings and pulley inside a body nut holder that is fixedly attached to a rigid bridge structure and because to each of the two bodies nut holder is attached an electric motor that responsible for transmitting the pulley rotation attached to its axis to the nut pulley through a belt, drive, motors which, combined in combination, produce a preload force of opposite axial direction between both nuts.
De acuerdo con la invención, la distancia entre las roscas de las dos tuercas es. constante, "nxP", siendo múltiplo del paso de la rosca.According to the invention, the distance between The threads of the two nuts is. constant, "nxP", being multiple of the thread pitch.
Es una característica adicional del husillo a bolas de la presente invención el que, accionados de forma combinada los dos motores, éstos hacen que la posición angular de giro de las dos tuercas tenga una diferencia relativa "\Delta\alpha", generando un desplazamiento axial "AP" de la rosca de una tuerca respecto de la rosca de la otra tuerca, lo que produce una fuerza de precarga de dirección axial y opuesta entre ambas tuercas.It is an additional feature of the spindle to balls of the present invention which, actuated in combination the two engines, these make the angular position of rotation of the two nuts have a relative difference "\ Delta \ alpha", generating an axial displacement "AP" of the thread of a nut with respect to the thread of the other nut, which produces a axial and opposite direction preload force between both nuts
El invento será descrito ahora más detalladamente con ayuda de una forma de realización, haciendo referencia a los dibujos, que muestran:The invention will now be described more. in detail with the help of an embodiment, making Reference to the drawings, which show:
la figura 1, una gráfica ilustrativa del diferencial relativo de giro angular de los dos "ceros" de los motores eléctricos;Figure 1, an illustrative graph of relative angular rotation differential of the two "zeros" of the electric motors;
la figura 2, una vista en alzado del husillo a bolas recirculantes objeto de la invención; yFigure 2, an elevation view of the spindle a recirculating balls object of the invention; Y
la figura 3, una vista en planta del husillo a bolas recirculantes objeto de la invención.Figure 3, a plan view of the spindle a recirculating balls object of the invention.
Con referencia a la figura 1 de los dibujos, en ella se muestra el diferencial relativo de giro angular "\Delta\alpha" de los dos "ceros" de los motores eléctricos y el correspondiente desplazamiento axial "\DeltaP" de la rosca de una tuerca respecto a la rosca de la otra. Por medio de un control numérico se puede regular la posición angular de giro del "cero" de cada uno de los dos motores que accionan cada tuerca, generando un diferencial relativo de giro angular "\Delta\alpha", entre ambos "ceros", variando su valor como respuesta conveniente a cada circunstancia.With reference to figure 1 of the drawings, in she shows the relative angular rotation differential "\ Delta \ alpha" of the two "zeros" of the engines electrical and the corresponding axial displacement "ΔP" of the thread of a nut with respect to the thread of the other. By means of a numerical control, the angular position of rotation of the "zero" of each of the two motors that drive each nut, generating a relative differential angular rotation "\ Delta \ alpha", between both "zeros", varying its value as a convenient response to each circumstance.
Este diferencial relativo de giro angular "\Delta\alpha", al ser un movimiento helicoidal, genera un desplazamiento axial "\DeltaP" de la rosca de una tuerca respecto a la rosca de la otra, esto es, aumenta en un diferencial la distancia "nxP", múltiplo del paso de rosca, constante entre las roscas de ambas tuercas a bolas. El desplazamiento axial "\DeltaP" correspondiente a ese diferencial de la distancia "nxP" produce una fuerza de precarga de dirección axial opuestas entre las tuercas y el husillo a través de las bolas.This relative angular rotation differential "\ Delta \ alpha", being a helical movement, generates a axial displacement "\ DeltaP" of the thread of a nut with respect to the thread of the other, that is, it increases by a differential distance "nxP", thread pitch multiple, constant between the threads of both ball nuts. Axial displacement "\ DeltaP" corresponding to that distance differential "nxP" produces an axial direction preload force opposite between the nuts and the spindle through the balls.
Una vez regulada la posición angular del "cero" de cada uno de los dos motores que accionan cada tuerca, las velocidades de giro son iguales, regulando el control numérico los diferenciales relativos de giro angular "\Delta\alpha" correspondientes a las respuestas convenientes a cada circunstancia detectable para el que ha sido programado.Once the angular position of the "zero" of each of the two motors that drive each nut, the speeds of rotation are equal, regulating the control numerical relative angular rotation differentials "\ Delta \ alpha" corresponding to the answers suitable to each detectable circumstance for which it has been programmed.
En la figura 2, se representa una vista en alzado del husillo a bolas recirculantes de acuerdo con esta invención. El husillo a bolas (2) está formado por dos conjuntos de tuercas giratorias (1) que están montadas sobre el husillo (2), cuyos extremos están empotrados en cuerpos de fijación (2.1) contra el giro. Cada uno de los conjuntos de tuercas giratorias está formado por una tuerca simple a bolas (1.1) sin precarga mecánica, montada con rodamientos (1.2) y polea (1.3) dentro de un cuerpo porta tuercas (4) que está sujeto fijamente a una estructura rígida en puente (4.1), siendo constante la distancia "nxP" constante entre las roscas de ambas tuercas a bolas (1), siendo múltiplo del paso de la rosca.In figure 2, a view is shown in elevation of the spindle to recirculating balls in accordance with this invention. The ball screw (2) is formed by two sets of rotating nuts (1) that are mounted on the spindle (2), whose ends are embedded in fixing bodies (2.1) against the turn. Each of the sets of rotating nuts is formed by a simple ball nut (1.1) without mechanical preload, mounted with bearings (1.2) and pulley (1.3) inside a body nut holder (4) that is fixedly attached to a rigid structure on bridge (4.1), the constant distance "nxP" being constant between the threads of both ball nuts (1), being a multiple of thread pitch
En la figura 3 se representa una vista en planta de un husillo a bolas de acuerdo con la invención, que está formado por dos conjuntos de tuercas giratorias (1) impulsadas por dos motores eléctricos (3) de accionamiento y el husillo (2) propiamente dicho, fijado contra el giro. Cada uno de los conjuntos de tuercas giratorias está formado por una tuerca simple a bolas (1.1) sin precarga mecánica, montada con rodamientos (1.2) y polea (1.3) dentro de un cuerpo porta-tuercas (4) que está sujeto fijamente a una estructura rígida en puente (4.1), siendo constante la distancia "nxP" entre las roscas de ambas tuercas a bolas, siendo múltiplo del paso de la rosca. A cada uno de los cuerpos porta-tuercas (4) está unido un motor eléctrico (3), que transmite el giro de la polea unida a su eje (3.1) a la polea de la tuerca (1.3) a través de una correa de transmisión (3.2). En la figura 3 los dos motores (3) están montados en paralelo al husillo (2) y opuestos en su dirección, para ocupar el menor espacio.A plan view is shown in figure 3 of a ball screw according to the invention, which is formed by two sets of rotating nuts (1) driven by two electric drive motors (3) and spindle (2) properly said, set against the turn. Each of the nut sets swivel is formed by a simple ball nut (1.1) without mechanical preload, mounted with bearings (1.2) and pulley (1.3) inside a nut holder body (4) that is fixedly attached to a rigid bridge structure (4.1), being constant distance "nxP" between the threads of both nuts to balls, being multiple of the thread pitch. To each of the nut-bearing bodies (4) a motor is attached electric (3), which transmits the rotation of the pulley attached to its axis (3.1) to the nut pulley (1.3) through a belt transmission (3.2). In figure 3 the two engines (3) are mounted parallel to the spindle (2) and opposite in their direction, to occupy the least space.
En definitiva, con el husillo a bolas recirculantes de acuerdo con esta invención, con dos tuercas independientes a distancia fija, precargadas mediante dos motores eléctricos, cuya posición angular de giro tiene una diferencia relativa controlada mediante control numérico, se consigue modificar la relación de múltiplo de paso que existía entre los dos circuitos de bolas más próximos de ambas tuercas, con el objeto de eliminar la holgura entre la tuerca y el husillo, con la ventaja de regular el valor de la fuerza de precarga a la magnitud más conveniente para cada circunstancia de las tolerancias de construcción del husillo y a las diferentes exigencias de funcionamiento requeridas por las cargas de trabajo, velocidades, precisión de posicionado y temperaturas de fricción.In short, with the ball screw recirculants according to this invention, with two nuts fixed distance independent, preloaded by two motors electrical, whose angular position of rotation has a difference relative controlled by numerical control, is achieved modify the step multiple relationship that existed between the two closest ball circuits of both nuts, in order to eliminate the clearance between the nut and the spindle, with the advantage of regulate the value of the preload force to the magnitude plus suitable for each circumstance of the tolerances of spindle construction and to the different demands of performance required by workloads, speeds, positioning accuracy and friction temperatures.
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Citations (6)
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2004
- 2004-05-13 ES ES200401150A patent/ES2264847B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Title |
|---|
| Recuperado de World Patents Index Database & SU 1446394 A1 (INST TEKH KIBERNET AN BRUS) 23.12.1988 * |
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| Publication number | Publication date |
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