DE19646351A1 - Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung - Google Patents
Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine AxialbewegungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung
in eine Axialbewegung mit einer Gewindespindel, einer diese mit Abstand
konzentrisch umgebenden Hülse und einer Anzahl in dem Abstand angeord
neter achsparalleler Rollen, die jeweils mit einem umlaufenden Profil versehen
sind und sich mit der Gewindespindel im Eingriff befinden.
Eine solche bekannte Vorrichtung, wie sie die EP-PS 0 320 621 zeigt, weist eine
als Spindelmutter ausgebildete Hülse auf. Die Rollen haben dort nicht nur eine
feine Rillenprofilierung, mit der sie sich mit einem Feingewinde der Gewinde
spindel im Eingriff befinden, sondern sie weisen zusätzlich eine grobe Profilie
rung auf, mit welcher sie in groben Führungsrillen der Hülse eingreifen. Bei der
Drehung der Gewindespindel wälzen sich also die Rollen innerhalb der Hülse
planetenförmig sowohl an der Gewindespindel als auch an der Hülse ab. Diese
Ausführung ist konstruktiv aufwendig. Sie hat den Nachteil, das die Hülse als
Mutter mit einer großen Innenprofilierung und die Rollen jeweils mit einer
feinen Profilierung und einer zusätzlichen groben Profilierung ausgebildet sein
müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindetrieb zu schaffen, der
eine vereinfachte Fertigung und Montage aufweist. Dabei sollen sich der erziel
bare Wirkungsgrad verbessern und die Kosten für seine Herstellung verringern
lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Rolle nur mit
ihren beiden Stirnseiten an innerhalb der Hülse verdrehgesichert angeordneten
Gehäusescheiben über Wälzkörper axial gelagert ist. Die Wälzkörper für die
axiale Lagerung der Rollen können Kugeln sein, welche sich in Laufrillen der
Gehäusescheibe befinden. Die mit dem Rillenprofil versehenen Rollen stützen
sich also über die Kugeln stirnseitig in der Hülse ab. Da hierfür zwei gehärtete
Gehäusescheiben verwendet werden, kann die Hülse selbst ein weiches Bauteil
sein. Bei dieser Ausführung ist ein teurer Rollenkäfig nicht erforderlich. Sie
bietet auch bei einer großen Anzahl von Rollen genügend große Fetträume.
Dadurch ist eine Verlängerung der Wartungsintervalle erreichbar. Ein besonde
rer Vorteil besteht darin, daß alle Rollen geometrisch völlig gleich sind und in
beliebiger Reihenfolge montiert werden können. Die Hülse und die beiden
Gehäusescheiben lassen sich durch Tiefziehen, Stanzen und Prägen besonders
wirtschaftlich fertigen.
Die Gehäusescheiben können an ihren von den Wälzkörpern abgewandten
Seiten ebene Ringflächen aufweisen, die zu der Längsachse der Gewindespindel
rechtwinklig angeordnet sind. Dabei können die ebenen Ringflächen der Ge
häusescheiben an der Hülse in deren Stirnseitenbereichen axial abgestützt sein.
Die erforderliche Vorspannung für die axialen Lagerungen der Rollen können
dadurch erzeugt werden, daß zwischen einem stirnseitigen Hülsenbord und der
benachbarten Gehäusescheibe eine Tellerfeder angeordnet ist.
Die Rillentiefe der Laufrillen für die Kugeln der in Umfangsrichtung der Gewin
despindel aufeinanderfolgenden Rollen kann sich an den Gehäusescheiben
jeweils entsprechend der Steigung des Gewindes der Gewindespindel ändern.
Somit weisen die beiden verdrehgesicherten Gehäusescheiben unterschiedlich
tief geprägte Kugellagerlaufbahnen auf.
Gegenüber vorbekannten Rollengewindetrieben sind bei der erfindungsgemäßen
Ausführung die profilierten Rollen in der Hülse stationär gelagert, d. h. bei der
Drehung der Gewindespindel und der sich daran abwälzenden Rollen findet ein
Umlauf der Rollen um die Spindel herum nicht statt. Die Gewindesteigung
dieses Gewindetriebes hängt nur von der Gewindespindel ab.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rollengewindetrieb;
Fig. 2 den Ausschnitt Z der Fig. 1 aus dem Eingriffsbereich einer
Gewindespindel und einer profilierten Rolle in vergrößerter
Darstellung;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Rollengewindetrieb gemäß Linie
III-III der Fig. 1;
Fig. 4 eine Tabelle mit Werten für die Rillentiefe von Kugellaufrillen
für die Axiallagerung aufeinanderfolgender Rollen an Gehäu
sescheiben;
Fig. 5 eine Abwicklungsdarstellung aufeinanderfolgender Rollen.
Eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung
ist als Rollengewindetrieb mit Rollen 1 bis 8 ausgebildet und weist eine Gewin
despindel 9 auf, die von einer Hülse 10 konzentrisch umgeben ist. Der Innen
durchmesser der Hülse 10 ist größer als der Spindeldurchmesser, so daß sich
ein Ringraum ergibt, in welchem die Rollen 1 bis 8 angeordnet sind. Entspre
chend dem Gewinde der Gewindespindel 9 sind die Rollen 1 bis 8 mit einem
Rillenprofil versehen, mit welchem sie in dem Gewinde der Spindel 9 ein
greifen. Die Rollen 1 bis 8 sind in Umfangsrichtung der Gewindespindel 9
hintereinander angeordnet, wobei ihre Drehachsen parallel zur Längsachse 11
der Gewindespindel 9 verlaufen.
Die Hülse 10 weist an einer Stirnseite einen bis zu der Gewindespindel 9
reichenden Boden 12 und an der anderen Stirnseite einen Hülsenbord 13 auf.
Innerhalb der Hülse befinden sich zwei Gehäusescheiben 14 und 15. Diese
umgeben die Gewindespindel 9 ringförmig und dienen zur Axiallagerung der
Rollen 1 bis 8 innerhalb der Hülse 10. Die Gehäusescheiben 14 und 15 weisen
ebene Ringflächen 16 auf, welche rechtwinklig zur Längsachse 11 der Gewin
despindel 9 verlaufen. Die Gehäusescheibe 14 stützt sich mit ihrer ebenen
Ringfläche 16 an dem Boden 12 der Hülse 10 ab, während die Gehäusescheibe
15 sich mit ihrer ebenen Ringfläche 16 an einer Tellerfeder 17 abstützt, die an
der Innenseite des Hülsenbordes 13 anliegt. An ihren von den ebenen Ring
flächen abgewandten, zur Innenseite der Hülse 10 weisenden Seiten sind an
den Gehäusescheiben 14 und 15 Laufrillen 18 für als Kugeln 19 ausgebildete
Wälzkörper von Axiallagern der Rollen 1 bis 8 erkennbar. An den Kugeln 19
stützen sich die Rollen 1 bis 8 mit ihren Stirnseiten, die ebenfalls Laufrillen
enthalten, axial ab.
Entsprechend der Spindelsteigung p der Gewindespindel 9 ändern sich die
Rillentiefen t1 der Gehäusescheibe 15 und t2 der Gehäusescheibe 14 bei den
aufeinanderfolgenden Rollen 1 bis 8. Die Differenz der Rillentiefen Δt zwischen
den Rillentiefen t1 bzw. t2 zweier aufeinanderfolgender Rollen hängt nicht nur
von der Spindelsteigung p, sondern auch von der Anzahl der Rollen z ab,
wobei folgende Beziehung gilt:
Bei der Anzahl von acht Rollen gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die
Rillentiefen t1 und t2 der in Fig. 4 angelegten Tabelle zu entnehmen.
1-8
Rolle
9
Gewindespindel
10
Hülse
11
Längsachse
12
Boden
13
Hülsenbord
14
Gehäusescheibe
15
Gehäusescheibe
16
ebene Ringfläche
17
Tellerfeder
18
Laufrille
19
Kugel
t1
t1
Rillentiefe
t2
t2
Rillentiefe
Δt Rillentiefendifferenz
p Spindelsteigung
z Rollenanzahl
Δt Rillentiefendifferenz
p Spindelsteigung
z Rollenanzahl
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung
mit einer Gewindespindel, einer diese mit Abstand konzentrisch umgebenden
Hülse und einer Anzahl in dem Abstand angeordneter achsparalleler Rollen, die
jeweils mit einem umlaufenden Profil versehen sind und sich mit der Gewinde
spindel im Eingriff befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle (1 bis 8)
mit ihren beiden Stirnseiten an innerhalb der Hülse (10) verdrehgesichert
angeordneten Gehäusescheiben (14, 15) über Wälzkörper axial gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper
für die axiale Lagerung der Rollen (1 bis 8) Kugeln (19) sind, welche sich in
Laufrillen (18) der Gehäusescheiben (14, 15) befinden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse
scheiben (14, 15) an ihren von den Wälzkörpern abgewandten Seiten ebene
Ringflächen (16) aufweisen, die zu der Längsachse (11) der Gewindespindel (9)
rechtwinklig angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen
Ringflächen (16) der Gehäusescheiben (14, 15) an der Hülse (10) in deren
Stirnseitenbereichen axial abgestützt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem
stirnseitigen Hülsenbord (13) und der benachbarten Gehäusescheibe (15) eine
Tellerfeder (17) angeordnet ist.
6. Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung
mit einer Gewindespindel, einer diese mit Abstand konzentrisch umgebenden
Hülse und einer Anzahl in dem Abstand angeordneter achsparalleler Rollen, die
jeweils mit einem umlaufenden Profil versehen sind und sich mit der Gewinde
spindel im Eingriff befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle (1 bis 8)
mit ihren beiden Stirnseiten an innerhalb der Hülse (10) verdrehgesichert
angeordneten Gehäusescheiben (14, 15) über Wälzkörper axial gelagert ist und
die Wälzkörper für die axiale Lagerung der Rollen (1 bis 8) Kugeln (19) sind,
welche sich in Laufrillen (18) der Gehäusescheiben (14, 15) befinden, wobei
sich jeweils die Rillentiefe (t1, t2) der Laufrillen (18) für die Kugeln (19) der in
Umfangsrichtung der Gewindespindel (9) aufeinanderfolgenden Rollen (1 bis 8)
an den Gehäusescheiben (14, 15) entsprechend der Steigung der Gewindespin
del (9) ändert.
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