DE2231541A1

DE2231541A1 - Rollspindel

Info

Publication number: DE2231541A1
Application number: DE2231541A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Koschmieder; Armin Olschewski; Hanns-Dieter Dipl Ing Paschke; Wolfgang Dipl Ing Pfluegner; Ludwig Winkelmann
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1974-01-10
Also published as: FR2191676A5; JPS4950359A

Description

INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG 2231541

HERZOGENAURACH bei NÜRNBERG

PG 1520 Pt-Gu/Gr

Rollspindel

Die Erfindung betrifft eine Rollspindel, bei der eine Anzahl Kugeln zwischen einer schraubenförmig verlaufenden Laufrille auf einer Spindel und in sich geschlossenen oder schraubenförmig verlaufenden Laufrillen einer Spindelmutter abrollen, die aus Blech gefertigt und in einer Hülse aufgenommen ist.

Es ist bereits eine Rollspindel bekannt, bei der die Spindelmutter aus einzelnen Blechscheiben zusammengesetzt ist, die in ihrer Bohrung jeweils die Hälfte einer Laufrille aufweisen. Die einzelnen Blechscheiben sind miteinander verschraubt (US-PS 3 184 987).

Diese bekannte Rollspindel benötigt einen sehr großen radialen Bauraum und weist dennoch nur eine geringe Belastbarkeit auf. Die Herstellung aus zahlreichen Einzelteilen bringt außerdem erhebliche Toleranzprobleme mit sich.

Weiterhin ist eine Kugelrollspindel bekannt, bei der in einer Hülse paarweise aneinanderliegende Blechringe angeordnet sind. Die Blechringe sind im Querschnitt annähernd U-förmig ausgebildet und weisen schräg zur Spindelachse verlaufende Schenkel auf, die als Laufbahnen dienen und die federnd ausgebildet sind (DOS 1 908 103).

Diese bekannte Kugelrollspindel hat eine sehr geringe Belastbarkeit und benötigt ebenfalls einen großen radialen

309882/0327

PG 1520 - 2 -

Bauraum. Ihre Zusammensetzung aus zahlreichen Einzelteilen ist wegen der unvermeidlichen Toleranzen der Einzelteile ebenfalls problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Spindelmutter zu schaffen und es wird hierzu erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Spindelmutter aus einem flachen Blech mit eingeformten Laufrillen gerollt ist, wobei ihre Trennfuge die Laufrillen schneidet.

Eine erfindungsgemäße Rollspindel ist einfach herstellbar, benötigt nur einen sehr geringen radialen Bauraum und weist eine hohe Tragfähigkeit auf.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Laufrillen in das flache Blech eingeprägt sind. Die Herstellung der Spindelmutter wird dadurch besonders einfach und genau.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die an der Trennfuge zusammenstoßenden Ränder der Spindelmutter mit formschlüssig ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen versehen sind, insbesondere in Form einer Verzahnung. Dadurch wird eine Zentrierung der zueinander gehörenden Laufrillen der Spindelmutter beim Rundrollen des flachen Bleches erreicht. Man kann auch eine formschlüssige Verbindung an der Trennfuge herstellen, indem die Ränder der Spindelmutter beispielsweise mit schwalbenschwanzförmigen Verzahnungen versehen werden. Eine andere Verbindungsmöglichkeit besteht darin, daß die an der Trennfuge zusammenstoßenden Ränder der Spindelmutter miteinander verschweißt sind,

309882/0327

PG 1520 - 3 -

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Spindelmutter unter Vorspannung in die Hülse eingepreßt ist. Durch die Vorspannung wird eine spielfreie Führung der Rollspindel erreicht.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung .sieht vor, daß zwischen der Spindelmutter und der sie umgebenden Hülse zwei Spannringe mit zusammenwirk nden konischen Mantelflächen angeordnet sind. Dadurch kann die Vorspannung' zwischen Spindelmutter und Spindel eingestellt werden.

Eine Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Spindelmutter mit ihren Enden über die beiden Spannringe vorsteht. Dadurch wird die Spindelmutter axial fest eingespannt. Eine Änderung der Vorspannung kann durch Beilegen von Scheiben unterschiedlicher Dicke erreicht werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß · der in axialer Richtung gemessene Abstand jeweils zweier Laufrillen in der Spindelmutter geringer ist als der axiale Abstand jeweils zweier Laufrillen in der Spindel. Dadurch können mehr Wälzkörper pro Gewindegang der Spindel über deren Umfang untergebracht werden. Hieraus ergibt sich eine Erhöhung der Tragzahl und der Steifigkeit.

Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen RoIlspindel, bei der die Steigungen der Laufrillen von Spindel und Spindelmutter gleich sind, sieht vor, daß jeder Spindelgang wenigstens eine Kugelrückführung aufweist, die durch ausgestanzte Ausnehmungen in der Spindelmutter gebildet sind. Dabei kann wenigstens eine Kugelrückführung als Einfüllöffnung für die Kugeln ausgebildet sein. Die Trennfuge der Spindelmutter kann dabei im Bereich der Kugelrückführungen liegen.

309882/0327

PG 1520 - 4 -

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zur Kugelrückführung jeweils Scheiben zwischen den Laufrillen angeordnet sind. Diese Scheiben können gegenüber der Spindel bzw. der Spindelmutter gegen Verdrehen gesichert sein. Wenn keine Verdrehsicherung der Scheiben vorgesehen ist, wird man die,Scheiben zweckmäßigerweise .elastisch ausbilden. Diese elastischen Scheiben passen sich der Umlenkgeometrie an und unterstützen die Umlenkung der Kugeln. Die elastischen Scheiben können mit den Kugeln umlaufen, ohne die Funktion der Rollspindel zu beeinträchtigen.

Eine weitere Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Scheiben in ihrer Bohrung axiale Vorsprünge aufweisen, die die Kugeln teilweise untergreifen. Diese Vorsprünge halten die Kugeln, solange Spindel und Spindelmutter nicht montiert sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Trennfuge der Spindelmutter windschief zur Spindelachse liegt. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß bei einer Spindelmutter mit mehreren Gewindegängen die Kugeln nicht gleichzeitig über die Stoßfuge laufen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Spindelmutter in den Bereichen zwischen ihren Laufrillen mit Durchbrechungen versehen ist. Dadurch wird ein Toleranzausgleich und eine Federung in axialer Richtung geschaffen. Insbesondere Steigungsfehler innerhalb der Spindelmuttergänge und Steigungsfehler der Spindelgänge können bei dieser Ausführung ausgeglichen werden.

Einige AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

309882/0327

PG 1520 - 5 -

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rollspindel ohne Kugelrückführung,

Fig. 2 eine Ansicht eines flachen Bleches für die Spindelmutter der Figur 1,

Fig. 3 zeigt die Ansicht eines flachen Bleches für . eine Ausführungsform einer Spindelmutter, bei der zwischen den Laufrillen Durchbrechungen angeordnet sind,

Fig. 4 zeigt die Ansicht eines Bleches für eine andere Ausführungsform einer Spindelmutter, bei der Ausnehmungen für die Kugelrückführung eingestanzt sind,

Fig. 5 zeigt die aus dem in Figur 4 dargestellten Blech gerollte Spindelmutter,

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße vollkugelige Rollspindel mit Wälzkörperrückführung,

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwischen der Spindelmutter und der sie umgebenden Hülse zwei Spannringe angeordnet sind.

Bei der in Figur 1 dargestellten Rollspindel läuft eine Anzahl Kugeln 1 zwischen einer schraubenförmig verlaufenden Laufrille 2 auf der Spindel 3 und in sich geschlossenen Laufrillen 4 in der Spindelmutter 5. Die Spindelmutter ist in einer Hülse 6 aufgenommen. Die Kugeln 1 sind in einem Käfig 7 geführt. In jedem Spindelgang und damit in jeder kreisförmigen Laufrille' 4 in der Spindelmutter 5 .

laufen zwei Kugeln. Eine Kugelrückführung ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen.

309882/0327

PG 1520 - 6 -

In Figur 2 ist das flache Blech dargestellt, aus dem die Spindelmutter 5 gerollt ist. Die Laufrillen 4 sind eingeprägt. Die im rundgerollten Zustand die Trennfuge de_Ar Spindelmutter bildenden Ränder sind mit schwalbenschwanzförmigen Vorsprüngen 8 und entsprechenden Ausnehmungen 9 versehen. Dadurch werden beim Rundrollen des flachen Bleches zur Spindelmutter die Laufbahnen zueinander zentriert.

In Figur 3 ist ein flaches Blech 10 mit eingeprägten Laufrillen 11 dargestellt, welches nach dem Rundrollen eine Spindelmutter mit einer schraubenförmig verlaufenden Laufrille bildet. Zwischen die Laufrillen 11 sind Durchbrechungen 12 eingestanzt. Hierdurch wird ein Toleranzausgleich und eine Federung in axialer Richtung der .Spindelmutter geschaffen.

Das in Figur 4 dargestellte flache Blech 13 mit den eingeprägten Laufrillen 14 kann zu der in Figur 5 dargestellten Spindelmutter rundgerollt werden. Eingestanzte Ausnehmungen 15 dienen zur Bildung von Kugelrückführungen, die anhand von Figur 6 näher beschrieben werden. Die Trennfuge 16 der Spindelmutter liegt windschief zur Spindelachse,

Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch eine vollkugelige Rollspindel mit Wälzkörperrückführung unter Verwendung der Spindelmutter der Figuren 4 und 5. Durch die Durchbrechungen 15 werden die Kugeln von der Belastung befreit und zugleich in die benachbarte Laufrille auf der Spindel 3 übergleitet. Die Spindelmutter 13 ist wiederum in der Hülse 6 aufgenommen. Durch die vollkugelige Ausführung erreicht man sehr hohe Tragzahlen.

309882/0327

PG 1520 - 7 -

Im Ausführungsbeispiel der Figur 7 sind zwischen der Spindelmutter 17 und der sie umgebenden Hülse 18 zwei Spannringe 19 und 20 mit zusammenwirkenden konischen Mantelflächen angeordnet. Dadurch kann mit Hilfe der Beilagscheiben 21 und'22 die Vorspannung zwischen Spindelmutter und Spindel eingestellt werden.

Zur Kugelrückführung sind bei diesem Ausführungsbeispiel elastische Scheiben 23 zwischen den Laufrillen in der Spindelmutter vorgesehen. Die Scheiben 23 weisen jeweils in ihren Bohrungen axiale Vorsprünge 24 auf, welche die Kugeln teilweise untergreifen. Diese Vorsprünge halten die Kugeln, solange Spindel und Spindelmutter nicht montiert sind.

309882/0327

Claims

Ansprüche

1J Rollspindel, bei der eine Anzahl Kugeln zwischen ^ einer schraubenförmig verlaufenden Laufrille auf einer Spindel und in sich geschlossenen oder schraubenförmig verlaufenden Laufrillen einer Spindelmutter abrollen, die aus Blech gefertigt und in einer Hülse aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter aus einem flachen Blech mit eingeformten Laufrillen gerollt ist, wobei ihre Trennfuge die Laufrillen schneidet.
2. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrillen in das flache Blech eingeprägt sind.
3. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Trennfuge zusammenstoßenden Ränder der Spindelmutter mit formschlüssig ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen versehen sind, insbesondere in Form einer Verzahnung.
4. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Trennfuge zusammenstoßenden Ränder der Spindelmutter miteinander verschweißt sind.
5. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter unter Vorspannung in die Hülse eingepreßt ist.
6. Rollspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spindelmutter und der sie umgebenden Hülse zwei Spannringe mit zusammenwirkenden konischen Mantelflächen angeordnet sind.

309882/0327
7. Rollspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter mit ihren Enden über die beiden Spannringe vorsteht.
8. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in axialer Richtung gemessene Abstand jeweils zweier Laufrillen in der Spindelmutter geringer ist als der axiale Abstand jeweils zweier Laufrillen in der Spindel.
9. Rollspindel, bei der die Steigungen der Laufrillen von Spindel und Spindelmutter gleich sind, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spindelgang wenigstens eine Kugelrückführung aufweist, die durch ausgestanzte Ausnehmungen in der Spindelmutter gebildet sind.
10. Rollspindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kugelrückführung als EinfUliöffnung für die Kugeln ausgebildet ist.
11. Rollspindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge der Spindelmutter im Bereich der Kugelrückführung liegt.
12. Rollspindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kugelrückführung jeweils Scheiben zwischen den Laufrillen angeordnet sind.
13. Rollspindel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben gegenüber der Spindel bzw. der Spindelmutter gegen Verdrehen gesichert sind.
14. Rollspindel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben elastisch sind.

309882/0327
15. Rollspindel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben in ihrer Bohrung axiale Vorsprünge aufweisen, die die Kugeln teilweise untergreifen. _A
16. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge der Spindelmutter windschief zur Spindelachse liegt.
17. Rollspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter in dem Bereich zwischen ihren Laufrillen mit Durchbrechungen versehen ist.

309882/0377