Gewindespindeln und Spiel

Was ist Spiel?

Spiel kann als die Menge des Spiels zwischen beweglichen Teilen eines Mechanismus beschrieben werden, und hat das Potenzial, in fast jedem mechanischen System, insbesondere in Zahnrädern und Gewindestiften , zu erscheinen. Ein Spiel tritt auf, wenn ein oder mehrere bewegliche Teile innerhalb eines Mechanismus nicht ausreichend eng an den nächsten Teil der Maschine angepasst sind, wodurch ein gewisses Maß an Bewegungsfreiheit innerhalb des Mechanismus möglich ist, was zu einer verlorenen Bewegung führt. Das Spiel kann sowohl die Genauigkeit als auch die Reaktionsfähigkeit eines Mechanismus beeinträchtigen und auch den Verschleiß erhöhen, wenn locker sitzende bewegliche Teile miteinander kollidieren. In Systemen, in denen ein Mechanismus seine eigene Position berechnet, kann sich das Spiel auch über zahlreiche Zyklen summieren, was zu einer immer ungenaueren Positionierung während der gesamten Lebensdauer einer Maschine führt. Besonders problematisch ist das Spiel bei Gewindestiften, die in der Regel in der hochpräzisen Präzisionsbetätigung eingesetzt werden - deshalb werden häufig Bauteile wie spielfreie Gewindemuttern als vorbeugende Maßnahme eingesetzt. Obwohl Nullspielsysteme theoretisch das ultimative Ziel sind, Spielreaktion innerhalb einer Maschine zu verhindern, ist dies in den meisten Anwendungen eigentlich nicht unbedingt erreichbar. Das Spiel ist notwendig, damit sich bewegliche Teile frei bewegen können — denn ohne freien Platz würden Systeme fest verschlossen und beim Betrieb stauen. Das Spiel ist auch ein unvermeidbares Nebenprodukt der Lücken, die für Faktoren wie Feuchtigkeit, Staub, Schmierung und thermische Ausdehnung übrig bleiben müssen.

Wie man Spiel in Bleischrauben verhindert

Verwenden Sie zwei Muttern

Der wohl einfachste Weg, um die Auswirkungen von Spiel zu mildern, besteht darin, zwei Muttern zu verwenden, die auseinander angeordnet sind, um gegen gegenüberliegende Flanken des Gewindespindels zu drücken. Diese Methode ist effektiv, kann aber die Kosten erheblich erhöhen, wenn teure Nüsse verwendet werden. Diese Methode ist eine statische Lösung, was bedeutet, dass sie auch schwierig einzustellen sein kann und besonders problematisch sein kann, wenn sich das Spiel nach der Installation aufgrund von Verschleiß oder thermischer Ausdehnung ändert.

Verwenden Sie eine Anti-Spiel-Mutter

Gewindeschraubenmuttern gibt es in einer Auswahl an Formen und Größen. Accu bietet eine spielfreie Muttern-Lösung, die eine eingebaute Kompressionsfeder verwendet, um sicherzustellen, dass die Zähne einer Spindelmechanik konsequent ein- und vorgespannt bleiben. Diese Methode zur Kompensation von Spiel ist reaktiv und kann auch dann wirksam bleiben, wenn sich das Spielniveau im Laufe der Zeit verändert — denn die Elastizität der Feder gleicht Veränderungen während der gesamten Lebensdauer eines Mechanismus aus. Der Nachteil dieser Option ist die reduzierte Tragfähigkeit des Mechanismus, wenn man sich auf die Festigkeit einer Druckfeder und nicht auf eine solide Konstruktion stützt.

Verwenden Sie die Software zur Kompensation von Gegenspielern

In vielen automatisierten Anwendungen ist es möglich, Spielreaktion mit dem Einsatz von Software vorherzusagen und zu kompensieren. Software kann dem Spiel entgegenwirken, indem die Menge des Spielspiels berechnet und die Richtung erinnert wird, in der sich die LED-Schraube zuletzt bewegt hat. Anhand dieser Daten kann ein Gerät wie ein CNC-Fräser berechnen, welche Seite der Mutter nicht mit dem Gewinde in Berührung kommt und wie viel weiter eine Spindelschraube drehen muss, um das Spiel von der endgültigen Einstellung zu subtrahieren.

Ignorieren

Natürlich können Anwendungen, die eine hochpräzise Betätigung erfordern, wie 3D-Drucker, CNC-Drehmaschinen und Robotik, das Spiel nicht einfach ignorieren, aber für Systeme, bei denen eine punktgenaue Genauigkeit nicht notwendig ist, wie Schraubstock, Pressen oder Buchsen, ist das Spiel nicht immer ein wichtiges Problem. Das Spiel ist einer von vielen Faktoren, die die Genauigkeit eines Mechanismus beeinflussen können, und ist nicht unbedingt katastrophal für den Betrieb einer Maschine. Durch die Verwendung hochwertiger, hochpräziser Komponenten wird das Spiel auf ein Minimum reduziert, und wenn die Genauigkeit einer Maschine innerhalb der Toleranz bleibt, können die durch das Spiel verursachten Positionierungenauigkeiten möglicherweise als akzeptable Fehlerspanne innerhalb eines unvollkommenen Systems abgeschrieben werden. Wer jemals einen Säulenbohrer oder eine Fräsmaschine verwendet hat, kennt ein gewisses Maß an akzeptablem Spiel zwischen beweglichen Teilen, das oft einfach im Betrieb berücksichtigt wird. Mechanismen funktionieren in der Regel noch mit einem großen Spiel, aber wenn Effektivität und Qualität gewünscht wird, oder in absolut präzisionskritischen Anwendungen, stehen lohnende Lösungen zur Verfügung.