DE2903630C2 - Kugelgewindetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung oetrifft einen Kugelgewindetrieb mit einer Gewindespindel, die e^:nen zy'"/idrischen Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser höchstens geringfügig von ihrem Kerndurchmesser im G »vindebereich abweicht, und mit einer mit der Gewindespindel über Kugein gekoppeilen Gewindemuuer.

Ein derartiger Kugelgewindetrieb ist aus der GB-PS 8 22 582 bekannt. Bei dem bekannten Kugelgewindetrieb ist der zylindrische Abschnitt relativ kurz und nur aus fertigungstechnischen Gründen, insbesondere zum Einspannen der Spindel in das Futter einer Drehbank, vorgesehen.

Da ferner in radialer Richtung wirkende Anschläge für Gewindemuttern von Kugelgewindetrieben relativ aufwendig sind, verwendete man bisher meist in axialer Richtung wirksame Anschläge Nun muß ein Anschlag für die Gewindemutter eines Kugelgewindetriebs nicht nur die in der translatorischen Bewegung der Gewindemutter und der mit ihr bewegtem Teile enthaltene kinetische Energie vernichten, sondern auch die in der Drehbewegung der Gewindespindel enthaltene Energie, und da Kugelgewindetriebe üblicherweise eine relativ geringe Gewindesteigung aufweisen, führt die kinetische Energie zu einem heftigen Aufprall der Gewindemutter auf d'e üblichen festen, in axialer Richtung wirkenden Anschläge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelgewindetrieb zu schaffen, bei dem die durch eine Relativdrehung zwischen Gewindespindel und Gewindemutter hervorgerufene axiale Verschiebung von Mutter und Spindel relativ zueinander begrenzt wird, ohne daß es zu einem schädlichen Aufprall der Gewindemutter auf einen Anschlag kommt.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kugelgewindetrieb gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der zylindrische Abschnitt als Entkopplungsabschnitt einer Wegbegrenzungsvorrichtung ausgebildet und mindestens so lang ist, daß er alle Kugeln der Gewindemutter aufnehmen kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Kugelgew indetricb wird die zwangsläufige Axialverschiebung von Gewindemutter und Gewindespindel relativ zueinander also dadurch begrenzt, daß die Gewindemuttcr aus dem Spindeigewinde herausläuft, so daß die Gewindespindel leer auslaufen kann.

In Weiterbildung des Gegenstands der Erfindung

ίο werden verschiedene Wege vorgeschlagen, um die Gewindemutter mit ihren Kugeln wieder in das Gewinde der Gewindespindel hineinlaufen zu lassen, wenn die Drehrichtung zwischen Gewindespindel und Gewindemutter umgekehrt wird.

Nach einem ersten Vorschlag wird der Durchmesser des zylindrischen Spindelabschnitts unter Berücksichtigung der elastischen Verformbarkeit von Spindel, Mutter und Kugeln derart geringfügig größer gewählt als der Gewindespindel-Kerndurchmesser, daß der Durchmesserüberschuß durch eine elastische Verformung von Spindel, Mutter und Kugeln kompensiert wird. Wegen der Anordnung der Kugeln längs einer Schraubenlinie führt bei dieser Lösung der Kraftschluß zwischen den Kugeln und der Umfangsfläche des zylindrischen Spindelabschnitts einerseits sowie der Gewindemutter andererseits bei einer Drehrichtungsumkehr zwischen Gewindemutter und Gewindespindel nach einem Auflaufen der Mutter auf die Wegbegrenzungsvorrichtung zu einem einwandfreien Zurücklaufen der Gewindemutter mit den Kugeln auf die Gewindespindel.

Nach einem zweiven Vorschlag weist die Wegbegren- -zungsvorrichtung einen in axialer Richtung federnd ausgebildeten Anschlag für die Gewindemutter auf, der geringfügig federnd vorgespannt ist, wenn sich alle Kugeln auf dem zylindrischen Spindelabschnitt befinden. Wenn bei dieser Ausgestaltung die letzte Kugel das Gewinde der Gewindespindel verlassen hat, so drückt der Anschlag die Gewindemutter mit ihren Kugeln wieder in das Spindelgewinde hinein, wenn man die Drehrichtung zwischen Gewindespindel und Gewindemutter umkehrt. Dabei ist bezüglich der Verwendung eines federnd ausgebildeten Anschlags zu beachten, daß es aus der CH-PS 5 06 004 bei einem Kugelgewindetrieb mit Kugelrückführung bekannt ist, die Vorspannung von zwei Gewindemuttern gegeneinander zur Erzielung eines spielfreien Laufs bezüglich einer Gewindespindel mit Hilfe von Tellerfedern und Verschlußmuttern zu erzeugen.

Durch die Erfindung wurde also ein Kugelgewindetrieb geschaffen, welcher einen freien Auslauf des sich drehenden Teils (Gewindespindel oder Mutter) erlaubt, wenn die Mutter an einem Ende der Gewindespindel angekommen ist, so daß die kinetische Energie des sich drehenden Teils nicht vom Anschlag aufgenommen werden muß.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht des einen Endbereichs einer Gewindespindel mit Anschlag, auf deren Gewinde eine aufgebrochene Gewindemutter angeordnet ist, und
-, Fig.2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, '■wobei sich jedoch die Gewindemutter auf dem gewindelosen Abschnitt der Gewindespindel befindet und ihre eine Endstellung einnimmt.

Eine in der Zeichnung dargestellte Gewindespindel 10 besitzt einen Gewindebereich 12, an den sich an beiden Enden jeweils ein gewindeloser, zylindrischer Abschnitt 14 anschließt. Jeder dieser Zylinderabschnitte

trägt an seinem freien Ende einen Anschlag 16, welcher aus mehreren Tellerfedern 18 besteht die mittels Sprengringe 20 auf der Gewindespindel gesichert sind, und zwar derart daß das Tellerfederpaket in Richtung des Pfeils A in F i g. 1 deformiert werden kann. Der Durchmesser des Zyiinderabschnitts 14 ist geringfügig kleiner als der Kerndurchmesser des Gewindebereichs 12.

Die Gewindespindel 10 trägt eine übliche Mutter 22, deren Gewindegänge 24 einen Satz von Kugeln 26 aufnehmer, die auch im Gewinde der Gewindespindel 10 laufen und über die die Mutter in der üblichen Weise mit der Gewindespindel gekoppelt ist Bei 28 ist ein Umlenkstück angedeutet welches in üblicher Weise die umlaufenden Kugeln zurückführt so daß sich Mutter und Gewindespindel relativ zueinander verdrehen lassen, ohne daß die Kugeln am einen oder anderen Ende aus der Mutter 22 heraustreten. Diese Maßnahme ist Stand der Technik, so daß sie nicht näher erläutert zu werden brauchL

Wie die Fig.2 erkennen läßt ist der Zylinderabschnitt 14 zwischen dem Ende des Ge-windebereichs 12 der Gewindespindel und dem Anschlag 16 jo lang, daß sämtliche Kugeln 26 aus dem Gewinde der Gewindespindel herauslaufen können, ehe die Mutter 22 durch den Anschlag 16 gestoppt wird. Die Länge des Zyiinderabschnitts 14 und die Lage des Anschlags 16 sind jedoch so auf die Abmessungen der Mutter 22 abgestimmt daß die Tellerfedern 18 geringfügig unter Spannung stehen, wenn sich die Mutter 22 so weit nach rechts bewegt hat, daß die letzte der Kugeln 26 das Gewinde der Gewindespindel 10 verlassen hat (in Fi g. 2 gezeichnete Stellung der Mutter 22). Dadurch wird erreicht, daß bei einer Umkehr der Drehrichtung der Gewindespindel 10 (oder der Mutter 22) die Kugeln 26 wieder selbsttätig in die Gewindegänge der Gewindespindel 10 einlaufen.

Der Durchmesser des Zyiinderabschnitts 14 darf höchstens so groß sein wie der Kerndurchmesser des Gewindebereichs 12 der Gewindespindel und muß auf alle Fälle so groß sein, daß der Zylinderabschnitt 14 ein Herausfallen der Kugeln 26 aus der Mutter 22 verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

45

50

60

65

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kugelgewindetrieb mit einer Gewindespindel, die einen zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser höchstens geringfügig von ihrem Kerndurchmesser im Gewindebereich abweicht, und mit einer mit der Gewindespindel über Kugeln gekoppelten Gewindemutter, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (14) als Entkopplungsabschnitt einer Wegbegrenzungsvorrichtung ausgebildet und mindestens so lang ist, daß er alle Kugeln (26) der Gewindemutter (22) aufnehmen kann.

2. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zylindrischen Spindelabschnitts (14) unter Berücksichtigung der elastischen Verformbarkeit von Spindel (10), Mutter (22) und Kugeln (26) geringfügig größer als der Gewindespindel-Kerndurchmesser ist

3. Kugelge^indetrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegbegrenzungsvorrichtung einen in axialer Richtung federnd ausgebildeten Anschlag (16) für die Gewindemutter (22) aufweist, der geringfügig federnd vorgespannt ist, wenn sich alle Kugeln auf dem zylindrischen Spindelabschnitt (14) befinden.