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Neuartige Doppelmutter für Kugelrollspindel verlängert die Lebensdauer

Ref-Nr: TA-09/073TLB


Kurzfassung

Eine einfache Möglichkeit um bei Kugelrollspindeln, trotz einer minimalen Vorspannkraft eine hohe Steifigkeit und somit eine hohe Genauigkeit und eine lange Lebensdauer zu sichern.


Hintergrund

Um die geforderte Genauigkeit und Steifigkeit einer Kugelrollspindel zu sichern, wird in der Doppelmutter der Spindel eine hohe Vorspannung eingestellt.


Bilder & Videos


Problemstellung

Trotz hoher Vorspannungen kann es bei großen Axialkräften zu einer Art Überlastzustand kommen, bei dem eine der beiden Mutterhälften vollständig entlastet wird. Die Folgen sind übermäßige Gleitbewegungen, ein Abriss des Schmierfilms und somit eine frühzeitige Zerstörung der Kugelrollspindel. Um eben dies zu vermeiden, werden hohe Vorspannungswerte eingestellt, was zu einem Anstieg der Reibung, einem höheren Verschleiß und letztlich zur frühzeitigen Zerstörung der Kugelrollspindel führt.
Je kleiner man also die Vorspannung – mit einer gleichzeitigen Sicherung der geforderten Steifigkeit – einstellen kann, desto kleiner wird die mechanische Belastung und desto größer die zu erwartende Lebensdauer.


Lösung

Die Erfindung stellt eine einfache Lösung vor, um trotz einer minimalen Vorspannkraft eine hohe Steifigkeit und somit eine hohe Genauigkeit und eine lange Lebensdauer der Kugelrollspindel zu sichern.
Zwischen den beiden Mutterhälften einer symmetrisch aufgebauten Doppelmutter werden zusätzliche Federelemente eingebracht. Diese befinden sich im Kraftnebenschluss zwischen Mutternkörper und Befestigungsflansch und sind im Ruhezustand ohne Funktion.
Bei hohen axialen Belastungen hingegen treten die Federelemente aus dem Kraftnebenschluss aus und erzeugen eine Restvorspannkraft in der entlasteten Mutterhälfte, wodurch sichergestellt wird, dass es nicht zu übermäßigen Gleitbewegungen kommen kann.
Somit ist es möglich, Kugelrollspindeln mit einer deutlich geringeren Vorspannkraft auszulegen, ohne dass dies einen Nachteil für die Steifigkeit des Gesamtsystems bedeutet. Je nach Anwendung und Art der Belastung lässt sich damit die Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs um ein Vielfaches steigern.


Vorteile

  • Eine erhebliche Steigerung der Lebensdauer, keine Minderung der Genauigkeit und Steifigkeit
  • Einstellung einer deutlich niedrigeren Vorspannung
  • Erhebliche Minderung der mechanischen und thermischen Belastung der Komponenten
  • Einfach und kostengünstig
  • Für eine breite Palette von Kugelrollspindeln anwendbar z. B. bei Werkzeugmaschinen mit hohen Anforderungen, etc.

Anwendungsbereiche

Kugelrollspindeln beispielsweise für Werkzeugmaschinen mit hohen Anforderungen.


Service

Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwertung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.


Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Dipl.-Ing. Emmerich Somlo
+ 49 721 790 040
esomlo@tlb.de
www.tlb.de
Adresse
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 102009049936 erteilt

Stichworte

Kugelrollspindel, Doppelmutter, Federelement, Kraftnebenschluss

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr