DE2328910C3 - Wälzschraubtrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wäizschraubtrieb mit zwei in einem gemeinsamen Gehäuse, vorzugsweise in Form einer Büchse angeordneten Schraubmuttern, wobei zwischen den Gewindegängen der Spindel und den Schraubmuttern Wälzkörper in endloser Reihe angeordnet sind, derart, daß die Wälzkörper zwischen der einen Schraubmutter und der Spindel jeweils an der einen Flanke des Spindelgewindes und der entgegengesetzten Flanke des Mutterngewindes und die Wälzkörper zwischen der anderen Schraubmutter und der Spindel an der anderen Flanke des Gewindes der Spindel und der dieser entgegengesetzten Flanke des Mutterngewindes spielfrei abrollen.

Wälzschraubtriebe der eingangs genannten Art dienen zur Umformung einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung oder umgekehrt; eines ihrer wichtigsten Anwendungsbereiche ist der Werkzeugmaschinenbau. Hier ist, wie auch in anderen Fällen, vom Wäizschraubtrieb eine vollkommene Spielfreiheit gefordert, die bei dem Wäizschraubtrieb der eingangs genannten Art dadurch bewirkt wird, daß zwei Schraubmuttern verwendet werden, die gegeneinander derart angestellt werden, daß die in Nuten laufenden Wälzkörper wie beispielsweise Rollen, Tonnenrollen oder Kugeln, jeweils auf einer Seite ihrer zugehörigen Laufbahn der Spindel und der gegenüberliegenden Seite der Laufbahn in der zugehörigen Schraubmutter laufen. Da ein Anstellen der beiden Schraubmuttern durch gegenseitiges Aufsitzen zwar zur erwünschten Spielfreiheit führen würde, andererseits aber das Ausbilden unkontrollierbar hoher örtlicher Drücke /ur Folge haben könnte und somit zu extrem hohem Verschleiß führen könnte, wurde bereits vorgeschlagen, die beiden Schraubmuttern unter einer vorwählbaren, ständig aufrechterhaltenen Kraft gegeneinander anzustellen, um ein spielfreies, jedoch möglichst verschleißarmes Ablaufen der Wälzkörper zu gewährleisten (z. B. FR-PS 80 089, CH-PS 5 06 004).

Die bekannten Maßnahmen können jedoch nicht

verhindern, daß die Wälzschraubtriebe aufgrund ihrer verwendungsgemäßen Kraftübertragung wie Wälzlager einem Verschleiß unterliegen, der zu einer Abnutzung und somit zu einem Unbrauchbarwerden der Abrollflan- ken führt In diesem Fall mußte bisher der vorhandene, bekanntermaßen außerordentlich teure Wälzschraub- trieb durch einen neuen ersetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wäiz schraubtrieb der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß er im Betrieb eine wesentlich höhere Lebensdauer aufweist, als dies bisher der Fall war, ohne daß seine mit Abrollflanken für die Wälzkörper versehenen Teile erneuert werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Wäizschraubtrieb der eingangs genannten Art die beiden Enden wenigstens einer Schraubmutter mit einer Verzahnung versehen sind, die in eine entsprechende Verzahnung am Gehäuse eingreift. Sind bei der Benutzung des bekannten Wälzschraubtriebes die Flanken der mit einer Verzahnung versehenen Schraubmutter abgenutzt, dann ist es erfindungsgemäß möglich, daß der Wäizschraubtrieb zerlegt wird, die Schraubmutter um eine auf ihrer Mittellinie senkrechte Achse um 180° verschwenkt und in ihrer ursprünglichen Anbringung rückmontiert wird; es treten somit die Wälzkörper des erfindungsgemäßen Wälzschraubtriebes mit den den abgenutzten gegenüberliegenden Flanken der Führungsrinnen der umgedrehten Schraubmutter in Eingriff, so daß durch die Erfindung die Lebensdauer des bekannten Wälzschraubtriebes verdoppelt wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Schraubmutter in die Gehäuseausnehmung der anderen Schraubmutter derart einsetzbar, daß sie in bezug auf die Spindelachse die gleiche Seitenlage einnimmt. Es wird die oben beschriebene erfindungsgemäße Wirkung ausgestaltungsgemäß nicht durch das Umdrehen einer oder jeder der beiden Schraubmuttern für sich, sondern durch wechselseitiges Austauschen der Schraubmuttern erreicht. Auch in diesem Fall laufen nach erfindungsgemäßem Austauschen der Schraubmuttern deren zugehörige Wälzkörper an den bisher noch unbenutzten Flanken, so daß auch im vorliegenden Fall eine Verdoppelung der Lebenserwartung eines bekannten Wälzschraubtriebes durch die Erfindung erreicht wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzschraubtriebes im Längsschnitt,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I in Vorderansicht,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wälzschraubtriebes im Längsschnitt,

F i g. 4 das zweite Ausführungsbeispiel in Draufsicht,

F i g. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wälzschraubtriebes und

F i g. b das dritte Ausführungsbeispiel in der Vorderansicht.

Bevor auf die Ausführungsbeispiele näher eingegangen wird, muß darauf Hingewiesen werden, daß, obwohl

in der Zeichnung nur Kugelschraubtriebe einer bestimmten Art dargestellt sind, grundsätzlich die Erfindung auch auf Wälzschraubtriebe aller Art anwendbar ist, sowie auch auf in der Zeichnung nicht gezeigten Bauarten, soweit diese gattung^gemäßen Wälzschraubtrieben entsprechen, bei denen jeweils die Spielfreiheit durch das Einleiten einer Vorspannung auf eine oder beide Schraubmuttern erreicht wurde.

In F i g. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem auf einer Spinde! 1 unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern 6 Schraubmuttern 3 und 8 aufgesetzt sind, die ihrerseits im Gehäuse 5 angeordnet sind. An der Außenseite der Mutter 8 ist eine Federkeilnut zur Aufnahme einer Feder 7 ausgebildet, die mit einer Gegenausbildung im Gehäuse in Eingriff steht und das gegenseitige Verdrehen von Schraubmutter 8 und Gehäuse 5 verhindert

Auf dem äußeren Ende der Schraubmutter 3 ist eine Verzahnung ausgebildet, mittels deren die Mutter 3 mit der Innenverzahnung eines auch außen verzahnten Ringes in Eingriff steht. Mit einem Paßstift 9 und Schrauben 10 ist der verzahnte Ring unverdrehbar am Gehäuse 5 angeordnet. Die Schrauben 10 sind gleichzeitig als Sicherheits- und Halteschrauben gegen den außen und innen verzahnten Ring 4 ausgebildet. Die Zahl der Innen- und Außenverzahnungen des Ringes 4 unterscheidet sich voneinander um einen oder einige wenige Zähne, wobei die Feineinstellung der relativen Winkelstellung der Muttern 3 und 8 zueinander ermöglicht ist.

Nachdem in der in der Zeichnung dargestellten Lage die Nennlebensdauer der Ablaufflanken des Gewindeprofils der Schraubmuttern 3 und 8 verstrichen ist, wird der Wälzschraubtrieb zerlegt, und jede der beiden Schraubmuttern wird um 180° um eine auf ihrer Mittellinie senkrechte Achse geschwenkt und anschließend in ihrer ursprünglichen Lage wieder angebracht. Hierzu ist es erfindungswesentlich, daß die beiden Enden der Schraubmutter 3, wie dargestellt, mit einer Verzahnung versehen sind.

Als Ergebnis dieser Maßnahme kommt das in der Zeichnung als unbelastet dargestellte linksseitige Gewindeprofil der Schraubmuttern in Berührung mit den lasttragenden Rollkörpern 6 und bildet eine völlig neue, noch unbenutzte Ablaufflanke hierfür.

Bei dem in F i g. 3 und 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wälzschraubtriebes sind zwei Schraubmuttern 17 und 19 in einem gemeinsameil Gehäuse 15 angeordnet. Eine winklige Verdrehung zwischen Gehäuse 15 und Mutter 19 ist durch eine Feder 18 verhindert. Beide Enden der Schraubmutter 17 sind als Verzahnung mit einer Kordelierung versehen, und eine ahn'iche Verzahnung ist am der Schraubmutter 17 zugewandten Rand eines Klemmrings 12 zu finden, der mittels Schrauben am Gehäuse IS fest angebracht ist Durch den Anzug der Schrauben 14 wird ein Deformationsring 13 zwischen die Verzahnung der Schraubmutter 17 und der des Ringes 12 eingepreßt, wobei der Deformationsring 13 aus einem formbaren, aber hinlänglich festen Material wie beispielsweise aus Kupfer gebildet Ist, das sich infolge der Deformation verfestigt Bei der Montage drücken sich die Zähne des Rings 12 auf der einen Seite und die der Schraubmutter 17 auf der anderen Seite in die Oberfläche des Deformationsrings 13.

An beiden Enden der Schraubmutter 17 sind auch Bohrungen für einen Zapfenschlüssel vorgesehen (in der Zeichnung nicht dargestellt), mittels dessen die relative Winkellage von Schraubmutter 17 und Schraubmutter 19 bestimmt werden kann. Ist diese relative Winkellage eingestellt dann kann sie mit Hilfe des Deformationsrings 13, des Klemmrings 12 und der Schrauben 14 fixiert werden. Da die beiden Enden der Schraubmutter 17 verzahnt sind, können die Schraubmuttern nach Ablauf der nominellen Lebensdauer in der oben beschriebenen Weise umgedreht werden und bilden in der ursprünglichen Einstellung mit bisher unbelasteten Profilflanken neue, einwandfreie Laufbahnen für die Wälzkörper. Die Befestigung des Wälzschraubtriebes an einer äußeren Einheit, wie beispielsweise am Schlitten einer Werkzeugmaschine, geschieht mittels der Bohrungen 20.

In F i g. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wälzschraubtriebes dargestellt, bei dem die Spindel 24, die Schraubmuttern 27 und 28, das Gehäuse 22 und die Wälzkörper 26 ähnlich, wie oben beschrieben, angeordnet sind. Beide Enden der Schraubmuttern 27 und 28 sind mit je einer Verzahnung versehen, welche in der an der rechten Seite des Gehäuses 22 und im verzahnten Ring 23 vorgesehenen Innenverzahnung in Eingriff stehen. Der Ring 23 ist durch Paßstifte 29 und Schrauben 30 am Gehäuse 22 befestigt Die Verzahnung kann zunächst in bekannter Weise zum Einstellen der Vorspannung zwischen den beiden Schraubmuttern verwendet werden; da aber beide Enden dieser beiden Schraubmuttern verzahnt sind, wird es ermöglicht, daß die Muttern in der im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise umgedreht werden können, so daß die zugehörigen Wälzkörper nach Abnutzung der einen Flankenseite mit der gegenüberliegenden, noch unbenutzten Flankenseite in Eingriff treten, wodurch in erfindungsgemäßer Weise die Lebensdauer des Wälzschraubtriebes verdoppelt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wäizschraubtrieb mit zwei in einem gemeinsamen Gehäuse, vorzugsweise in Form einer Büchse angeordneten Schraubmuttern, wobei zwischen den Gewindegängen der Spindel und den Schraubmuttern Wälzkörper in endloser Reihe angeordnet sind, derart, daß die Wälzkörper zwischen der einen Schraubmutter und der Spindel jeweils an der einen Flanke des Spindelgewindes und der entgegengesetzten Ranke des Mutterngewindes und die Wälzkörper zwischen der anderen Schraubmutter und der Spindel an der anderen Flanke des Gewindes der Spindel und der dieser entgegengesetzten Ranke des Mutterngewindes spielfrei abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden wenigstens einer Schraubmutter (3,17, 27) mit einer Verzahnung versehen sind, die in eine entsprechende Verzahnung am Gehäuse (5, 15, 22) eingreift

2. Wäizschraubtrieb nach Anspruch 1 mit einer mit einer Verzahnung ausgestatteten Schraubmutter, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubmutter (3, 17, 27) derart ausgestattet ist, daß sie um eine zur Spindel (1, 11, 24) senkrechte Achse um 180° verdreht in ihre ursprüngliche Ausnehmung im Gehäuse einsetzbar ist.

3. Wäizschraubtrieb nach Anspruch 1 mit zwei mit einer Verzahnung ausgestatteten Schraubmutter, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schraubmutter in die Gehäuseausnehmung der anderen Schraubmutter derart einsetzbar ist, daß sie in bezug auf die Spindelachse die gleiche Seitenlage einnimmt.