DE1808328A1 - Mutter fuer Kugelspindeln - Google Patents

Description

DER PATENTAmYALTDlFi-ING W. BEYER FRANKFURT/MAIN FREIHERR-VOM-STEIN-STRASSE

InSadttn: Ax. ι

Aktiebolaget Svenska ' '. 1808328

Kullagerfabriken
Göteborg / Schweden
Hornsgatan 1

Mutter für Kugelspindeln.

Priorität der schwedischen Patentanmeldung Nr. 15 496/67 vom 13. November 1967

Die Erfindung betrifft eine Mutter für Kugelspindeln, mit einer inneren schraubenförmigen Laufbahn für Kugeln und einem im Mutternkörper ausgebildeten axialen Rückführungskanal für die Kugeln, welcher an den Enden abgebogen ist und an jedem Ende in anderer Richtung tangential zur Kugelspindel auf die Laufbahn stößt.

Bei derartigen Muttern stellt die Ausbildung des Rückführungskanals für die Kugeln die größte Schwierigkeit dar. Die bisherigen Lösungen des Problems bedingen entweder sehr hohe Herstellungskosten oder bringen eine Schwächung der Mutter in beanspruchten Bereichen mit sich oder weichen gar auf eine Rückführung der Kugeln über einen außerhalb des Mutternkörpers angeordneten Kanal aus. Die erwähnten Schwierigkeiten mit dem Rückführungskanal resultieren insbesondere daraus, daß dieser mit Notwendigkeit mehrfach seine Richtung ändern muß* Bei den bisher bekannten Muttern müssen verhältnismäßig · kleine Krümmungsradien in Kauf genommen werden, wodurch der Lauf der Kugeln gehemmt und damit die Reibung erhöht wird.

SKF 7840/11.11.1968

9098 86/029

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mutter der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Rückführungskanal keine scharfen Knicke oder engen Krümmungen aufweist und sich dennoch in sehr einfacher Weise herstellen läßt»

Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß der Rückführungskanal wenigstens in den Übergangsbereichen zwischen axialer und tangentialer Erstreckung durch Ausfräsungen von außen und in diese eingesetzte Formteile gebildet ist. Sowohl die Ausfräsungen als auch die Herstellung der Formteile bereiten technologisch keine Schwierigkeiten. Da auch die Montage sehr einfach ist, können die Herstellungskosten niedrig gehalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand ein.es in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: ■

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Mutter gemäß der.

Erfindung,

Fig. 2 die Mutter nach Fig. 1 'in Seitenansicht, zum

Teil aufgebrochen mit Blick auf den Rückfühnmgs-• kanal aus anderer Richtung,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4- eine vereinfachte perspektivische Ansicht der in die Mutter eingesetzten Formteile des Rückführungskanals in isolierter Darstellung,

Fig. 5 die Mutter nach Fig. 2 um 90° gedreht,,

Fig." 6 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in größerem Maßstab. · »

SKF 7840/11.11.1968 9 098 86/02 9 S

BAD ORiGINAl

Es wird.zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Gezeigt ist eine Kugelspin&el 10 z*B, einer Werkzeugma β chine oder eines beliebigen Bewegungsgetriebes, die «it einer Mutter 11 zu-'sammenwirkt. In bekannter Weise trägt die Kugelspindel eine äußere schraubenförmige Laufbahn 12 mit kreisbogenförmigem Profil, während die Mutter innen mit einer entsprechenden schraubenförmigen Laufbahn 13 für Kugeln 14 versehen ist. Über die Kugeln stützt sich die Mutter 11 an der Kugelspindel 10 ab, und damit bei !Relativbewegung dieser beiden Teile zueinander ein in sich geschlossener Kugelumlauf erhalten wird, ist ein axialer Rückführungskanal vorgesehen, dessen weiter unten beschriebene Ausbildung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

Der Mutternkörper weist an seinem mit bezug auf Fig.-1 linken Ende eine innere ringförmige Ausnehmung auf, die eine auch der Abschirmung gegen Schmutz dienende Dichtung 15 aufnimmt. Außen ist die Mutter mit einem Flansch 16 versehen, in den eine Verzahnung 17 eingearbeitet sein kann, um z.B. zwei nebeneinander auf derselben KugelBpindel laufende Muttern - in diesem Fall liegen die Flanschenenden auf entgegengesetzten Seiten - miteinander zu koppeln und zu verspannen.

Die Kugeln 14 werden durch Stifte 18 aus dem Schraubengang zwischen Kugelspindel und Mutter in den Rückführungskanal und ebenso am anderen Ende der Mutter aus dem letzteren wieder in den Schraubengang übergeleitet. Wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen, sind die tangential gegen die Kugelspindel gerichteten Stifte 18 an ihrem radial inneren Ende zungenf ömnf τ

Ί9 uw

zugespitzt und reichen mit dieser Spitze*'im wesentlichen bis auf den Grund des Schraubenganges. Je nach der Drehrichtung der Teile 10 und 11 gegeneinander wirkt einer·der beiden Stifte 18 als in den Rückführungskanal weisende Weiche für die Kugeln 14·, während der andere Stift 18 dazu beiträgt,

SKF 7840/11.111968 ' ' _m

909886/029S

daß die Kugeln in gleichförmigem Lauf wieder in den Schraubengang zurückgelangen.

Wesentlicher Teil des Rückführungskanals gemäß der Erfindung sind Formteile 20 und 21, deren Gestalt aus Fig. 4 hervorgeht. Je nach Drehrichtung der Kugelspindel bsw. der Mutter dient eines der Formteile 20 und 21 als Kugelführung am Eingang und das andere am Ausgang des Rückführungskanals. Jedes der Formteile ist als im xiresentlichen dreieckige Scheibe ausgebildet, wobei zwei Seitenflächen 22 und 23 ungefähr senkrecht aufeinander stehen, während die dritte -Seite entsprechend der Führungsbahn für die Kugeln gekrümmt ist. Im Querschnitt zeigt die Seitenfläche 24 kreisbogenförmiges Profil 25 entsprechend den kreisbogenförmigen Laufbahnen auf der Kugelspindel und in der Mutter. Die Kugeln laufen im RückführungBkanal zwischen dem Profil und einer entsprechend ausgefrästen Gegenfläche....

Aus Fig. 6 wird deutlich, daß die Scheiben 20 und 21 in sich schneidenden Ebenen 26 und 27 in den Mutternkörper ■ , ■ eingesetzt sind. Die Ebenen 26 und 27 liegen tangential zur schraubenförmigen Bahn der Kugeln auf der Kugelspindel. Dabei liegen die dem rechten Winkel entgegengesetzten Enden der Seitenflächen 23» also der Beginn der profilierten Laufbahn 25, dicht neben den zungenfÖrmigen Spitzen der Stifte 18, so daß die von diesen abgelenkten Kugeln glatt in den Rückführungskanal ,einlaufen können. Die anderen beiden geraden Seitenflächen 22 der Scheiben 20 und 21 weisen im wesentlichen in dieselbe Richtung. Bei dem dargestellten Äusführungsbeispiel stoßen die Scheiben 20 und 21 unmittelbar aneinander, so daß die Kugeln längs den Laufbahnen 25 direkt übergehen.

Für einen möglichst reibungslosen Lauf der kugelgelagerten Mutter ist es wichtig, daß die profilierten Laufbahnen 25 der

SKP 78W11.11.1968 ₉₀₉₈₈₆/029Β

Scheiben 20 und 21 eine Erstreckung über wenigstens zwei Windungen der schraubenförmigen Laufbahn der Kugelspindel aufweisen. Dann wird der Krümmungsradius der Bahn der Kugeln entlang der Formteile genügend groß im Verhältnis zum Durchmesser der Kugeln, damit sich ein möglichst wenig gebremster Kugelumlauf ergibt,

Im Gegensatz zu der in Fig. 4· dargestellten Anordnung der Scheiben 20 und 21 unmittelbar aneinandergrenzend, können diese Formteile bei langen Muttern auch voneinander axial » ^ getrennt liegen. In diesem Fall kann in einfacher Weise ™ im Mutternkörper ein geradliniger Verbindungskanal hergestellt werden.

Es ist zweckmäßig, sowohl die Stifte 18 als auch die Scheiben 20 und 21 an ihrem äußeren Ende so zu bearbeiten, daß sie mit der äußeren Mantelfläche des Mutternkörpers abschließen (vgl. Fig.J). Auch die Seitenflächen 23 werden bevorzugt nicht wie- in Fig. 4 gezeigt eben, sondern kreisbogenförmig ausgeführt, \xm genau in die für sie vorgesehene Ausfräsung , '■ im Mutternkörper zu passen (s. Fig. 5).

Die maschinelle Bearbeitung des Mutternkörpers gemäß der Λ Erfindung ist sehr einfach. Gebraucht werden lediglich zwei tangentiale Bohrungen ..für die Stifte 18 und sodann (vgl. Fig. 5 und*6) eine im Querschnitt im wesentlichen dreieckige Ausfräsung zunächst in der einen und dann in der anderen tangentialen Richtung, wobei diese tangentialen Ebenen jeweils einen spitzen Winkel mit der Achse der Bohrung für den Stift 18 bilden. Dabei wird man zweckmäßig an den Enden der Ausfräsungen mit Bohrungen beginnen und dann mit Fräsen fortfahren, die entsprechend geformte Ge^r.-flache zur profilierten laufbahn 25 herzustellen. Aus Fig. geht sehr gut die unterschiedliche tangentiale Lage der

SKF 7840/11.11.1968

809886/0295

Bohrungen lind der Aus fräsung an den beiden Enden des Rückführuhgskanals hervor»

Um die Scheiben 20 und 21 sowie die Stifte 18 in ihrer Lage zu sichern, ist auf den Mutternkörper ein Ring 28 aufgeschoben, der mittels eines Sprengringes 29 zwischen diesem und dem Flansch 16 gehalten wird.

Patentansprüche /

SKF 7840/11.11,1968

909886/0295

Claims (6)

Patentansprüche .

1. Mutter für Kugelspindeln, mit einer inneren schraubenförmigen Laufbahn für Kugeln und einem im Mutternkörper ausgebildeten axialen Rückführungskanal für die Kugeln, welcher an den Enden abgebogen int und an jedem Ende in anderer Richtung tangential zur Kugelspindel auf die Laufbahn stößt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführurigpk?.nal (25) wenigstens in den Übergangsbereichen % zwischen axialer xmä tarigentiöler Erstreclcung durch Ausfräsungen und von außen in diese eingesetzte Formteile (20, 21) gebildet ist.

2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausfräsungen tangentil zur Kugelspindel (10) gerichtete Schlitze und die Formteile (20, 21) Scheiben sind, auf deren einer Seitenfläche (24-) jeweils eine gekrümmte Laufbahn (25) entsprechend dem gewünschten Radius des Rückführungskanals im Übergangsbereich ausgebildet ist. ·' ■

3. Mutter nach Anspruch 2, dadurch ge- ' ™ k e η η ζ e i c h η e -t , daß sich die gekrümmte Laufbahn

(25) der Scheiben (20, 21) in axialer Richtung über mindestens zwei Windungen der schraubenförmigen Laufbahn der Kugelspindel (10) erstreckt.

4·.. Mutter nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (20, 21) in Draufsicht im wesentlichen die Gestalt eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisen, wobei die Hypotenuse durch die Laufbahn' -, 25) ersetzt ist.

7840/11.11.1968 908886/02 9 5

5. Mutter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dad-urch gekennzeichnet, dnß die Kugeln (14) durch Stifte (18), welche in tangentinler Richtung in den Mutternkörper (11) in ^iner solchen Lage eingesetzt sind, daß pie in dem r.-nitz^n Winkel zwischen dom Umfang dnr Kugelspindel (-10) und der jeweils zugeord^- rieten Scheibe (20 bzw. 21) neben der öffnung des Rückführungskönals (25) mit einer zungenförmigen Spitze bis annähernd zur schraubenförmigen Laufbahn (12) der Kugel spindel (10) nach innen hervorgehen, in den'Rückführungskanal (25) hinein und aus diesem herausgeleitet sind.

6. Mutter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (20, 21) und die Stifte (18) nach ihrem Einsetzen in den Mutternkörper (11) an den 'außen über den Mutternkörper hervorstehenden Enden bis auf die Fläche des Außenmantels der Mutter abgearbeitet sind und die Mutter einen aufgeschobenen Ring (28) trägt, der Scheiben (20,. 21) und Stifte (18) überdeckt und sichert.

SKF 7811/11.11.1968

909886/0295 BAD