| | | Die fünf häufigsten Konstruktionsfehler und wie man sie vermeidet, ein Fachartikel
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Thema: Kontermutter alte Technik! (6466 mal gelesen)
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Xantes Ehrenmitglied
Beiträge: 1695 Registriert: 22.07.2001 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-1620v2 @3.70GHz 32GB HS Windows 10 Professional Quadro K2000D mit zwei Monitoren (2x27") 2x SSD SATA III 512 GB Premium<P>Inventor 2021
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erstellt am: 31. Jul. 2012 06:24 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, Spezialisten des Maschinenbaues, ich bin auf ein Problem gestoßen, was ich diskutieren möchte. "Kontermutter" Ein Hersteller von Gewindespindelantrieben verwendet Spindelmuttern, die aus zwei Hälften bestehen und gegeneinander verspannt werden. Damit nimmt er das Spiel aus der "gemeinsamen" Spindelmutter heraus. Leider reduziert er durch die "Vorspannung" auch die mögliche Belastung des Antriebes. Meiner Meinung nach ist das "alte" Technik, die keine Berechtigung mehr hat, da hier falsch gehandelt wird. Eine normale Schraubenverbindung erfährt durch die Vorspannung keine Minderung der möglichen Belastung. Das Anziehen mit dem Anziehmoment erfolgt bis zu 90% der Streckgrenze. D.h., die Schraube wird bis kurz vor dem Reißen angezogen. Jetzt kann die Schraubenverbindung trotzdem mit fast der gleichen Kraft belastet werden, wenn keine Klemmkraft mehr übrig bleiben soll. Ich würde keine geteilten Spindelmuttern einsetzen, sondern eine einfache einsetzen und den Antrieb durch eine Feder zwischen Gestell und Schlitten vorspannen. Das würde der Vorspannung einer Schraubenverbindung entsprechen und keine Minderung der Belastungsmöglichkeit bedeuten. Also, ich behaupte, dass sich Vorspannkraft und Betriebskraft nicht addieren, sondern zu Lasten der Klemmkraft ausgleichen. Ist die Betriebskraft fast mit der Vorspannkraft identisch, ist keine Klemmkraft mehr vorhanden, d.h., die Verbindung bekommt Spiel. Eine Hubachse, die 1,5 t heben kann und mit 1 t gegen das Gestell vorgespannt wird, kann trotzdem noch mit 1,5 t belastet werden, bis sie mangels Kraft stehen bleibt. Die Betriebskraft ersetz die Vorspannkraft, solange sie kleiner ist. Wird sie größer, spielt die Vorspannkraft keine Rolle mehr. Eine auf diese Weise vorgespannte Achse hat in beiden Richtungen kein Spiel, ohne dass die Betriebskraft wegen der Vorspannkraft reduziert wird. Was meint Ihr dazu? Gruß, Uwe
[Diese Nachricht wurde von Xantes am 31. Jul. 2012 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Moderator Dipl. Ing.
Beiträge: 5174 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 31. Jul. 2012 08:07 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Xantes
Hallo Uwe, Du machst Dir die Sache unheimlich kompliziert. Ein Bewegungsgewinde und ein Befestigungsgewinde sind doch 2 ganz verschieden Sachen. Die geteilten Spindelmuttern hatten ein Trapezgewinde und waren doch nicht vorgespannt. Damit wurde nur das Spiel reduziert. Federn sind da schlecht, weil die auftretenden Kräfte bei einer Werkzeugmaschine stark schwanken. Eine Kontermutter bei einem Befestigungsgewinde ist doch etwas ganz anderes. Die erhöht doch die Spannung nicht, weil sie normalerweise außerhalb des Arbeitsbereiches sitzt. ------------------ Klaus Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Ing. Gollum Mitglied Sondermaschinenbau
Beiträge: 1064 Registriert: 11.03.2005 Win7 64-Bit SWX 2013 Ansys 13 Labview 2012
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erstellt am: 31. Jul. 2012 08:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Xantes
Hallo, Und was passiert wenn Vorspannkraft und Betriebskraft gleich sind? Bzw. verspringt die Mutter da nicht um das komplette Spiel? Da sich die Vorspannkraft, als auch die Betriebskraft, während der fahrt ständig ändert kann dieser Ausgleich sogar mehrfach auftreten. Entweder hat einer von uns beiden gerade die Übersicht verloren, oder wir reden aneinander vorbei. Eine Skizze würde helfen. Grüße, Gollum ------------------
'Wir leben in Zeiten epochaler Veränderungen.' - Angela Merkel, 2011 [Diese Nachricht wurde von Ing. Gollum am 31. Jul. 2012 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Leo Laimer Ehrenmitglied V.I.P. h.c. CAD-Dienstleister
Beiträge: 26122 Registriert: 24.11.2002 IV bis 2019
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erstellt am: 31. Jul. 2012 10:52 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Xantes
Hallo Uwe, Du bringst da IMHO tatsächlich mehrere Dinge durcheinander. - Spindelantriebe: Bei Kugelspindeln bzw. Gewindeschraubtrieben kann man durch gegeneinander Verspannen von zwei Muttern das Spiel wegbekommen und eine Vorspannung einbauen. Vorspannung reduziert zwangsläufig externe Belastbarkeit bzw. Lebensdauer des Systems. Bei Trapezgewindespindeln kann man keine Vorspannung aufbringen, sondern nur Spiel reduzieren. Belastbarkeit und Lebensdauer bleiben erhalten. - Befestigungsgewinde Kontermuttern zur Schraubensicherung sind völlig out (von ev. Spezialanwendungen abgesehen). Je nachdem wie die Kontermutter angeordnet ist, geht entweder ein Teil der wertvollen Vorspannkraft verloren, oder sie ist wirkungslos. Federn als Ersatz der Kontermutter sind zur Sicherung von Befestigungsgewinden weitestgehend wirkungslos oder gar kontraproduktiv. Jetzt würde mich nur noch interessieren, welche Situation Du diskutieren möchtest? ------------------ mfg - Leo Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3743 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 31. Jul. 2012 12:19 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Xantes
Zitat: Original erstellt von Xantes: Ich würde keine geteilten Spindelmuttern einsetzen, sondern eine einfache einsetzen und den Antrieb durch eine Feder zwischen Gestell und Schlitten vorspannen.Was meint Ihr dazu?
Super Idee. Ich stelle mir das gerade an einer unserer Z-Achsen vor: Verfahrweg Z=1500. Die Feder müßte dann ungespannt wohl mindestens 2000 lang sein. Die Vorspannung würde sich mit der Stellung des Z-Schiebers stark verändern, damit dann auch die Reibung, das erf. Antriebsmoment, Regelverhalten, Maschinendynamik, Belastung der Umfangskonstruktion... Äh... ich plädiere weiterhin zur vorgespannten Mutter. BTW: Bei einer Linearführung versucht man ja auch nicht, das Spiel zu verringern, indem man den Schlitten durch irgendwelche Federkonstrukte in eine Richtung drückt.
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Xantes Ehrenmitglied
Beiträge: 1695 Registriert: 22.07.2001 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-1620v2 @3.70GHz 32GB HS Windows 10 Professional Quadro K2000D mit zwei Monitoren (2x27") 2x SSD SATA III 512 GB Premium<P>Inventor 2021
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erstellt am: 31. Jul. 2012 15:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Leute, erst einmal vielen Dank für die Meinungen. Einige meiner Überlegungen sind sicher falsch. Ich muss darüber nachdenken und mich in der Literatur schlau machen. Grundsätzlich würde meine Variante funktionieren, da mein Schlitten nur 2mm Hub macht und ich alle Elemente vorspannen will, nicht nur die Spindelmutter. Unabhängig davon muss ich die theoretischen Grundlagen auffrischen, was mir Eure Beiträge nahegelegt haben. Der Artikel war notwendig, wie man sieht! Gruß, Uwe Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Doc Snyder Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dr.-Ing. Maschinenbau, Entwicklung & Konstruktion von Spezialmaschinen
Beiträge: 13408 Registriert: 02.04.2004 Autodesk Inventor
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erstellt am: 02. Aug. 2012 14:38 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Xantes
Moin! Bei geringem Stellweg, seltener Betätigung, geringer Baugröße und/oder geringer Betriebskraft ist es durchaus üblich, mit einer weit über der Betriebskraft bemessenen Federkraft für eine stets eindeutige Lage von Spindel und Spindelmutter zu sorgen. ------------------ Roland www.Das-Entwicklungsbuero.de It's not the hammer - it's the way you hit! Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
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