DE1625527A1 - Schraubspindelantrieb - Google Patents

Description

• Schraubspindelantrieb Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schraubspindelantrieb und genauer gesagt auf eine aus einer Mütter und einer Schraubspindel bestehenden Einrichtung, bei der eine-Mutier und eine Schraubspindel durch Lagerelemente in Antriebsverbindung miteinander stehen, die in ineinanderpassenden Gewinden der Mutter und der Schraubspindei umlaufen, wobei in Längseinsatzstücken hückführnuten für die Lagerelemente ausgebildet sind. Die Längseinsatzstücke sind entweder in der Mutter oder in der Schraubspindel eingesetzt und bilden mehrere -geschlossene Kreise für die Rückführung der Lagerelemente, so daß wirkungsvolle und gleichmäßige Belastungscharakteristiken bei eine r. gedrängten und vereinfachten Ausbildung erzielt werden. Kurz gesagt, umfaßt der Schraubspindelantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung ein Spindelteil, das eine mit Schraubengewinde ausgebildete Außenfläche aufweist, ein Mutterteil, das eine mit Schraubengewinde ausgebildete Innenfläche -aufweist, die mit der Gewindefläche des Spindelteils zusammenpaßt, und mehrere Lagerelemente,die in den Gewindegängen der zusammenpassenden schraubenförmigen Flächen umlaufen, um die Antriebsverbindung zwischen dem Mutterteil und dem Schraubspindelteil hervorzurufen: Entweder das Mutterteil,oder das Schraubspindelteil ist mit mehreren in Längsrichtung verlaufenden, die Gewindegänge unterbrechenden-Ausnehmungen in der mit Gewinde ausgebildeten Fläche versehen, wobei die Ausnehmungen in Längsrichtung so verlaufen, daß sie mehrere gemeinsame Gewindegänge unterbrechen. Ein Einsatzstück ist in jede Ausnehmung eingesetzt und weist mehrere R:ückführnuten auf, die quer durch das Einsatzstück ausgebildet sind, wobei jede Nut benachbarte Unterbrechurigen der Gewindegänge so miteinander verbindet, daß die Nuten mehrere Rückkehrwege für die Lagerelemente über die Gewindespitzen des anderen Teils, also des Schraubspindelteils oder des Mutterteils bilden, um mehrere geschlossene Kreise für den Umlauf der Lagerelemente zu bilden. Durch diese Anordnung mehrerer in Längsrichtung verlaufender .Einsatzstücke werden mehrere voneinander unabhängige--Kreisläufe für die Lagexdemente gebildet; wöbei die keine Belastung tragenden Rückkehrnuten in Winkelabständen voneinander verlaufen, anstatt in Längsrichtung aufeinander ausgerichtet zu sein,, wie es--der Fall wäre, wenn nur ein -einziges Einsatzstück verwendet würde. Daraus ergibt sich-, daß durch die vorliegende Erfindung verhältnismäßig-gleichmäßige Winkelbelastungschärakteristikenfür einen:wirkungsvolleren. Betrieb und größere Verschleißfestigkeit geschaffen werden. Außerdem ist der Schraubspindelantrieb in einfacher 'Weise herzustellen, da das Schraubspindelteil oder_däs Mutterteil,- in denen die: Einsatzstücke eingesetzt werden sollen, einfach nur ,geschlitzt zu werden brauchen,, um die Ausnehmungen fi-r .die Einsatzstücke-vorzusehen, und- da die Einsatzstücke in einfacher-Weise unabhängig davon hergestellt werden können und ohne weiteres- in den Ausnehmungenin genauer Aiisri<:-htune :auf die Gewinde eingebaut werden können. 'Da, ferner die Einsatzstücke in- den Ausnehmungen in dem Mutterteil oder in dem Sehräubspindelteil angeordnet werden, -ist keine Erweiterung der Gesam-ti@übße des Schraübspindelantrebs notwendim, tim das Merkmal der Rückführung der La-gerelemente aufzunehmen, so daß die Linrichcung eine gedrängte-Bauweise. hat, insbesondere im Fergleiclmi f: einer Einrichtung. von der Art,-die eine, außen. angebrachte itückfährleitung für die Lagerelemente 'aufweist. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden' .
• Erfindung ist der genannte Schraubspindelantrieb in einer KugelOScnraubwindeneinrichtung vorgesehen, die. kugelförmige Lagerelemente dazu verwendet, die Antriebsverbindung zwischen dem Mutterteil und dem Schraubspindelteil herzustellen.. Das Mutterteil der Einrichtung ist mit zwei sich gegenüberliegend angeordneten Ausnehmungen ausgebildet, in denen zwei Einsatzstücke -eingesetzt -werden: Die in einem der Einsatzstücke ausgebildetere Rückführnuten wechseln-sich in Längsrichtung mit den ftückführnuten des anderen Einsatzstückes ab, s® daß die nichtbelasteten Rückführwege abwechselnder Kugellagerkreise.
• sich diametral gegenüberliegen, um einen gleichmäßigen Betrieb -. hervorzurufen. Die Einsatzstücke sind zusätzlich mit schraubenförmigen Gewindesegmentnuten ausgebildet, die quer über das Einsatzstück verlaufen und sich mit den Rückführnuten abwechseln. Diese Gewindesegmentnuten sind den Rückführnuten an dem entgegengesetzten Einsatzstück diametral entgegengesetzt und bilden belastete. Segmente der Kugellagerkreise, wodurch eine ständige und wirkungsvolle ringförmige Belastung in der Einrichtung hervorgerufen wird. Ferner ist jedes Einsatzstück mit Teilen ohne Nuten ausgebildet, die in Nähe der Rückführnuten quer über das Einsatzstück verlaufen. Diese Teile ohne Nuten bilden Verstärkungen der Einsatzstücke, so daß eine ausreichende Stärke erzielt wird, um zu gestatten, daB die Einsatzstücke verhältnismäßig dünn ausgeführt werden, so daß sie in ein Mutterteil von herkömmlicher Dicke passen, ohne eine Erweiterung des uttm.teils erforderlich zu Machn-a Durch die .vorliegende Einrichtung Yrird nicht nur eine- gleichmäßige stendige Belastung harvorgerufeng oendern die Verelendung von mehreren in arialeh. AbstEaden voneinander iangeordneten:[email protected] verUngert auch die Antriebsverbindung des T4utterteilz und:-des Schraubspindelteils im axialer Eichtgg wodurch eine axiale Stabilität der Einrichtung Jährend des Betriebes hervorgerufen. wird. Zum Zwecke der Veranschaulichung wird die betvorzugte Ausfähruhgsform der vorliegenden Erfindung nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen: Fig. 1 eine senkrechte diametrale Schnittansicht Enaer Kugel-Schraubwindeneinrichtung ist, in-der das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist, Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Figur 9. gezeigte Kugel-Schraubwindeneinrichtung ist, Fig: 3 eine Draufsicht auf die Schneekenradmutteran-Ordnung der ixt Figur 1 gezeigte. Ausführungsform ist; Fgä 4A und 4B entgegengesetzten-senkrechte Schnittansichten der sich gegenüberliegenden Mutterteile der in Figur 3 gezeigten Anordnung entlang den Linien 4A-4A und 4B-4A in Figur 3 sind, und= Fig, 5 eine perspektivische Ansicht des in Figur 4A gezeigten Einsatzstückes ist. In der gezeigten Ausfghrm-igsforo iot dzchraubinde@@ antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung in einer cchnGekenrad@@@ugelscraub@iadeneinric@atcg 1 ent cyltc? a niGsu1ndeneinriehtung 10 weist ein GehEnse is auf g eas dis vrc@:iedc@nn Einzelteile der Einrichtung enthalte 00zyte einen BednflEnsch 12A fär die Anbringung der Einrichtung auf einer Plattform oder einen teren Unterlag®. Ein ringförmigem Antriebsteil in form eines Schneckenrades 14 sitzt in dem Gehäuse 1.2 mit diesem drehbar zwischen auseinanderliegenden Lagern 16 und 18, wobei das obere Lager 18 danach. einen Gehäusedeckel 2® in einer. Stellung gehalten wird, in-der es das Schneckenrad hält. DerGehäusedeckel 2® ist auf das Gehäuse 12 aufgeschraubt. Das Schneckenrad 14 wird durch eine Antriebseinrichtung in Form einer.Schnecke 22 angetrieben, die auf einer Antriebswelle 24 aüfgekeilt ist. Die Welle: 24 ist in dem Gehäuse 12 gelagert und verlauft von diesem nach außen, wo sie mit einer I (nicht gezeigten) herkömmlichen Kraftquelle verbunden ist. 1n dem ringförmigen Inneren des Schneckenrades 14 ist ein ringförmiges Mutterteil- 26 eingesetzt, das über das Schneckenrad hinaus in den von den Lagern 16 und 18 begrenzten Raum verläuft, und das einen ringförmigen Flunsch 26A aufweist, der radial nach außen über das Schneckenrad 14 hinaussteht, um zwischen dem Schneckenrad 14 und dem oberen Lager lrs zu sitzen Das Mutterteil 26 ist an dem Schneckenrad 14 mit diesem drehbar durch Schrauben 28 befestigt, die durch den Flansch 26A des Mutterteils in das Schneckenrad 14 verlaufen. Des. Mutterteil 26 ist .ferner mit einer als .Schraubengewinde aus-gebildeten Innenfläche 26B versehen, der als Schraubengewinde ansgebilde.ten äuöerren Fläche 3®A einer Schra tbspindel 30 _ zusammenpaßt, die in axialer -Richtung durch das Mutterteil 26 Und das Gehäuse 12 verläuft urirr ein mit Gewinde versehenes oberes Ende 3®B aufweist s .mit, dem sie drehfest an -einer Last- befestigt werden kann, Das Sehraubspindelteil 30 verläuft von dem Gehäuse 12 nach unten in eine rohrförmige Schutzhülle 32, die in den Bodenflansch 12A des Gehäuses eingeschraubt ist.
• Die Antriebsverbindung des SchraubspindelteiIs_30 mit dem Mutterteil-26 wird durch Lagerelemente 34 in Form von. Kugeln erzielt, die in den-zusammenpassenden Spiralflächen. 26B und 30A des Mütterteils 26 und -der Schraubspindel 30 eingeschlossen sind, um die Drehbewegung -des Mutterteils 26 in eine n cht drehende, axiale Bewegung. der-5chräubspindel 30 umztiwandeln, .-Das riutterteil 26 ist entlang ihrer mit Schraubgewinde ausgebildeten Fläche 26B geschlitzt-,-um zwei in Längsrichtung ve-r-laufende, das Gewinde unterbrechende äusnehmungen 26C zu bilden, die sich diametral gegenüberliegen. Die Ausnehmungen 26C verlaufen- in Längsrichtung über die gleiche Länge und- .
• 'unterbrechen mehrere gemeinsame Gewindegänge der Gewindefläche 2VB des Mutterteils o In- der veranschaulichten Ausführungsform verlaufen@die_-Auanehmungen ;26c über die gesamte Länge des Mutterteils 26. Die Ausnehmungen 26C haben den Zweck, zwei Einsatzstücke 36 in diametral entgegengesetztem Verhältnis -aufzunehmen. Die Dicke der Einsatzstücke 36'entspricht im. wesentlichen der Tiefe der Ausnehmung 26C, so daß die Flächen der Einsatzstücke 36 im wesentlichen in eher Ebene mit der Innenfläche 26B des Mutterteils 26 verlaufen: '° Auf der Fläche jedes Einsatzstückes 36 sind mehrere Kugelrückführnuten 36A ausgebildet, die quer über die Einsatzstücke 36 verlaufen, wobei jede Rückführnut 36A benachbarte Unterbrechungen der Gewindegänge der Innenfläche 26B das Mutterteils verbindet, um eine-aus einer einzigen Umdrehung bestehende Strecke mit dem Gewindegang zu bilden, der dadurch unterbrochen wird, und jede- Rückführnut 36A ist in der Mitte tief genug, um den kugelförmigen Lagerelementen 34 zu gestatten, in den Nuten 36A quer durch das Einsatzstück 36 über die Gewindespitzen der Außenfläche 30A der Schraubspindel entlangzulaufen; dadurch i rden mehrere, aus einer einzigen Umdrehung bestehende geschlossene Kreise für die darin entlanglaufenden kugelförmigen Lagerelemente 34 gebildet.
• Die Rückführnuten 36A sind an jedem Einsatzstück 36 in Längsrichtung um mindestens zwei volle Gewindeabstände voneinander entfernt ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen dein Rückführnuten 36A drei Gewindeabstände, um dazwischen Schraubgewindesegmentnuten 36B aufnehmen zu können, die quer über die Einsatzstücke 36 verlaufen und sich mit den Rückführnuten 36A abwechseln. Diese Gewindesegmentnuten 36B sind auf die Unterbrechungen des Gewindeganges der Innenfläche 26B des Mutterteils ausgerichtet, um

  schraubenfärmige - Fortsetzungen der terbrochänen Gewinde=--

  ginge und dedurQ'h eine lasttragende stütze der kugelförmigen -

  Lagerelemente -34 quer durch - die Einsatsstgehe 36 zu bilden,

  Jede GewindesegElentnut 36B befinde t sieh einer Rück führne$

  des gegenüberliegenden E'insatzstächeo- 36 -"diametral gegenEber,

  uE mit dieser einem vollstzndgen, geschlossenen Kreis fur

  einen Satz von kugeIförmigen Lagerelementen 54 zu bilden.

  Nenn die Schraubensegmentnuten 36B sich in- einem =Einsatz-

  stärk 36 mit den Räckführnuten 361 abwechseln und den RäckfEhr-.

  nuten 36A des anderen Einsatzetäcks«36 diametral gegenüber

  angeordnet sind,, wechseln sich die Räckführnuten 36A--des einen

  Einsatzetäcka 36 in Längsrichtung mit den Räekführnuten 36A

  des anderen Einsatzstucks-36 ab, so daß die nichtbelasteten

  Rückführwege für die sich abwechselnden Kreisläufe der kugel-

  förmigen Lagerelemente sich ebenso diametral gegenüberliegen,

  wie die sich abvaechselnden- lasttragenden Kreisfortsetzungen,

  die durch die Segnentnuten 36B gebildet- eiexdeno Dies führt

  zu einer ausgeglchenen,:eTirkungsvollen und einheitlichen Arbeits-

  weise mit ständiger ringförmigerlasttrgender Abstätzunge

  Da die Rüekführnuten 36A die Unterbrechungen benachbarter Ge-

  windegänge miteinander verbinden, während die Gewindesegment-

  nuten 36R Fortsetzungen jeweils eines unterbrochenen Gewinde-

  ganges bilden, `sind insgesamt drei Geuindeunterbrechungen für

  jeden Satz einer @Rückführnut 36A und einer Gewindesegmentnut 36B

  erforderlich, wenngleich dieser Satz-nur zwei Rücklaufkreise

  bildet. Dies führt dazu, daß Teile 26D der Gewindegänge für

  den Umlauf der kugelförmigen Lagerelemente unbenutzt bleiben.

  Dies wird in dem Veranschaulichten AusfEhrungs-bei :spiel der

  vorliegenden Erfindung dadurch vorteilhaft aamoganutzt, dca.ß-

  die Teile deriatte 36 in. Nghe der unbenutzten Ge-uiinde-

  gangteile 26D als Voi°stLrL-mngstoilo 360 ahne Nutem ausgebildat

  werden, die-an dennnt 36A 4mer bar das E'$nsatzottels

  36 verlaufen, und dadurch een Einoetzstücken 36 zus,tzliche -

  Starke verleihen, so diß die Ensatzstgcke genUgend dMnn aus-

  gebildet werden können, m in einen Mutterteil 26 und einem

  Schneckenrad 14- von normaler Größe eingesetzt werden zu können,

  ohne eine Vergrößerung dieser .eile notwendig zu machen.

  Die zuvor beschriebene Anordnung zweier geschlossener

  Kreise für jeweils drei Gewindegänge verlängert ferner in vor-

  teilhafter Weise die axiale Gesamtlänge der mehreren Kreise,

  wodurch eine verbesserte axiale Stabilität der Antriebsver-

  bindung zwischen dem-Mutterteil 26 und der Schraubspinde1 30

  hervorgerufen wird. .

  Die vorliegende Erfindung schafft ferner einen Vorteil bei der Herstellung, da das Mutterteil 26 nicht einem.komplizierten Bearbeitungsvorgang unterworfen werden muß, um Sitze für die Einsatzstücke 36 za bilden, sondern nur in einfacher Weise geradlinig geschlitzt werden muß, und da die Einsatzstücke 36 unabhängig, hergestellt,.beispielsweise gegossen, werden und dann einfach in den Ausnehmungen 26C in Ausrichtung auf das Gewinde eingesetzt und mittels Schrauben 38 befestigt werden. Wie es ferner aus den Figuren 4A und 4B ersichtlich ist, sind beide Einsatzstücke 36 in gleicher Weise ausgebildet und nur umgekehrt in den beiden Hälften des Mutterteils 26 eingesetzt, so daß für-alle Einsatzstücke nur ein einziges Muster erforderlich ist und keine gesonderten Vorräte für jeweils zwei Einsatzstücke'benötigt werden'.
• Wenngleich die Einsatzstücke 36 in der vorstehenden Beschreibung und in der Zeichnungen so beschrieben und verunschaulicht worden sind, als werden sie in der Innenfläche 26B des Mutterteils eingesetzt, könnten sie auch so ausgebildet werden, daß sie in die Außenfläche 30A des Schraubspindelteils eingesetzt werden, falls unter bestimmten Voraussetzungen ein Vorteil bei der Herstellung oder Ausbildung hierin bestünde. Ebenso könnte es in einigen Fällen wünschenswert sein, mehr als zwei Einsatzstücke in. jeder Einrichtung zu verwenden, oder andere Lagerelemente als Kugeln zu verwenden.
• Die-Erfindung ist vorstehend nur zum Zwacke der Veranschaulichung ausführlich beschrieben worden', und. es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf' diese Beschreibung oder in sonstiger Weise zu begrenzen. Der Hahnen der Erfindung wird vielmehr durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims (1)

1. F_a_t_e n_t_a n_s_P_r_ü c_h_e 1 Schraubspindelantrieb mit einer Sehraubspindel,-die mit einer als Schraubgewinde ausgebildeten äußeren Fläche versehen ist, einem Mutterteil, das mit einer als Schraubgewinde- ausgebildeten Innenfläche versehen ist, die mit der Gewindefläche der Schraubspindel zusammenpaßt,- und mit mehreren Lagerelementen, die in den Gewindegängen der zusammenpassenden Flächen umlaufend für die Antriebsverbindung der Schraubspindel und des Mutterteils angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, d.aß entweder das Mutterteil (26) oder die Schraubspindel (30) mehrere in Längsrichtung verlautende, die Gewinde unterbrechende-=Ausnehmungen (26C) aufweist, die in der als Gewinde ausgebildeten Fläche (26B) dieses Teils ausgebildet sind und in Längsrichtung über die gleiche Länge verlaufen,'um mehrere gemeinsame Gewindegänge der Fläche (-26B-) des Teils (26) zu unterbrechen, und daß in jeder Ausnehmung (26C)' Gin -Einsatzstgek (36D) sitzt und Bit mehreren Rtc-klührnute (36A) ausgebildet--ißt, die quer du:roh_ dm verlaufeöng wobei jede Rhckführnut (36A) benachbarte Unter- brechungen der Gewindegeng'e miteinander verbindet, um einen RückführeTeg fUr de Lagerelemente (.34) über die Gewindespitzen des anderen Teils (30 bzwa26) und damit einen geschlossenen _Rächlaufkres für die Lagerelemente (34) zu bilden. 2. Schraubspgndelantrieb nach Anspruch 19 dadurch ge- kennzeichnet, daß die Einsatzstucke (36) weiterhin-mit Schraub- gewindesegmentnuten (36E) ausgebildet sind, die; abwechselnd mit den Räckführnuten (36A) quer über die Einsatzstücke (36) verlaufen, wobei jede Gew:ndesegmentnut (56E)- eine Verlängerung einer der Gewindegangunterbrechungen -bildet, um dadurch denn lasttragenden Umlauf der-Lagerelemente (34) quer durch die- Einsatzstücke (36) hervorzurufen, 3. Schraubspindblantrieb nach den Ansprüchen i- ®der 2, dadurch gekennzeichnete, daß die Rüekführnuten (36A) in . Längsrichtung der Einsatzstücke (36) um mindestens zwei Gewinde- abstände voneinander entfernt ausgebildet sind wand daß die Einsatzstücke (36) in' Nähe: jeder Rückführnut (36A) mit Y:er- stärkungsteilen (36C) ausgebildet sind, die keine Nuten auf- kreisen und quer über das Einsatzstück (36-) verlaufen. 4. Schräubspindelantrieb nach eine* där .An_spTüche 1.-3, dadurch gekennzeichnet, dalli zwei diametral entgegengesetzte Ausnehmungen (26C)=vorgesehen sind. 5cSchraubspindelan.Ürieb nach Anspruch 4, -dadurch gekennzeichnet, daß die R2chf.Mhrnuzten (36A)- des einen Ein- satt' S tnahes (36) in LXngsrichtung abwechsolnd mit den AIMc- fährnuten (36A) des anderen Einmatzättckes (56) angeordnet sind:. 6. Schraubspindelantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da.B die Einsatzstucke (36) ferner mit Schraub- gewindesegnentnuten (36E) ausgebildet eindfl die E' it den Rückführnuten (36A) abwechselnd quer -über das Einsatzstück verlaufen, wobei jede Gewindesegmentnut (36B) --einer Rückführn-ut (36A) des anderen Einsatzstücks (36) diametral gegenüberliegt, um eine Fortsetzung des durch die entgegengesetzte Rückführnut (36A) geschlossenen Kreises für den lasttragenden umlauf der Lagerelemente (34.) in den Gewndesegmentnuten (36B) quer durch die Einsatzstücke (36) zu bilden. 7. Schraub;spindelantrieb nach den Ansprüchen 5 oder 6, .dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzstücke (36) mit Ver- stärkungsteilen (36C) ausgebildet sind,- die- keine Nuten auf- weisen und in Nähe jeder RückäUhrnut (36A) quer über das Ein- satzstück verlaufen. es; Schraubspindelantrieb nach einem der Ansprüche i=7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente (34) kugelförmige Lagerelemente sind. 9, Schraubspindelantrieb nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (26C) in der mit Gewinde versehenen Innenfläche (26B) des Mutterteils (26) aus- gebildet sind..- 10Schraubspin.delantrieb nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterteil (26)-in einem ringförmigen Antriebsteil (14) mit :diesem drehbar angeardnet ist, .daß.das .ringförmige Antriebsteil (1:4)_n,enem Gehäuse (2:2) sitzt, in dem das Antriebsteil (14),und das Mutterteil (26) drehbar sind,- und -daß.das Schraubspindelteil (30) durch das Gehäuse (i2) verläuft, und daß eine Einrichtung (22) vorgesehen ist, mittels-derer das ringförmige Antriebsteil (14) in Drehung versetzt w.rds -