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Spielreduzierte Gewindemuttern
Was tun bei ungewolltem Axialspiel?
Was ist überhaupt das Axialspiel?
Gelb = Axialspiel
Mit dem Axialspiel kann die verlorene Bewegung, der „Totgang“, auf der Spindel infolge des Spaltes zwischen Gewindespindel und Gewindemutter beschrieben werden. Häufig wird auch der Begriff Spiel damit verbunden, aber der korrekte technische Begriff ist jedoch Axialspiel. Es ist somit die Bewegung der Gewindemutter in axialer Richtung ohne Bewegung der Spindel. Gleitgewindetriebe benötigen ein Minimalspiel, um ihre Funktion aufrecht zu halten. Ist das Axialspiel zu gering steigt damit auch das erforderliche Drehmoment zur Bewegung der Gewindemutter an.
Neben dem durch die Fertigungstoleranzen verursachten Axialspiel sind auch die anwendungsspezifischen Einflüsse zu berücksichtigen. Das in der Anwendung zu berücksichtigende Mindestspiel muss neben thermischen und hygroskopischen Umwelteinflüssen auch die in der Anwendung entstehende Reibungswärme berücksichtigen. Diese spielt eine entscheidende Rolle in Verbindung mit dem Ausdehnungsverhalten des verwendeten Kunststoffmaterials. Somit kann sich das im System vorliegende Axialspiel bei Temperaturschwankungen ändern.
Welche Möglichkeiten bietet das igus Produktsortiment in diesem Fall?
Zur Reduzierung des unerwünschten Axialspiel hat sich, neben der richtigen Werkstoffauswahl, ein Vorspannmechanismus als wirkungsvolle Maßnahme bewährt. Für unsere dryspin® Steilgewinde und Trapezgewinde gibt es vier Varianten mit Vorspannung: Zero-Backlash, Low-Clearance, Preload- und AB-Gewindemutter. Hier finden Sie alle Vorteile und notwendigen Montagehinweise unserer spielreduzierten Gewindemuttern.
Bei Anwendungen mit hohen Lasten, hohen Temperaturen oder in stark verschmutzten Umgebungen sollte in jedem Fall eine Standardgewindemutter verwendet werden. Grund hierfür ist, das alle drei Prinzipien durch zu hohe Belastungen in ihrer Wirkung aufgehoben werden. Aus diesem Grund werden die maximal statischen Axiallasten für jede Gewindemutternvariante separat angegeben.
Die Zero-Backlash-Gewindemutter
Eine der präzisesten Lösungen ist die ZB-Gewindemutter. Sie besteht aus mehreren Komponenten und stellt sich auf die Lebensdauer selbst nach. Sie ist besonders geeignet für Gewindetriebe mit Steilgewinde zur schnellen Verstellung kleiner Lasten. Das spielfreie Prinzip gewährleistet minimales Spiel über die gesamte Lebensdauer. Ideal für präzise Positionier- und Vorschubbewegungen in der Medizin-, Labor- und Drucktechnik sowie in den weiten Bereichen der Biowissenschaften. Die Gewindemutter besteht aus einer Tragmutter, einem Stellring mit Torsionsfeder, einer Reibscheibe und dem Axialelement. Mit Hilfe der Torsionsfeder wird die Vorspannung in das Gewindesystem gebracht.
- Lebenslanges minimales Axial-Umkehrspiel
- Präzisere Positionier- und Zustellbewegungen
- In dryspin Steilgewinde
- Flanschgewindemutter
- Gewinderichtung: RH
- Material: iglidur J
Zero-Backlash: Technische Daten
170) Das Leerlaufdrehmoment der Zero-Backlash Gewindemutter steigt mit der Lebensdauer an. Bei der Berechnung und Auslegung wird empfohlen, dass max. Leerlaufmoment zu berücksichtigen.
| Gewinde | Max. stat. F axial [N] | Max. Leerlaufmoment (mit Feder)170) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Ds5x5 | 75 | 0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS5X5 |
| Ds6.35x2.54 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X2,54 |
| Ds6.35x5.08 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X5.08 |
| Ds6.35x12.7 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X12.7 |
| Ds6.35x25.4 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X25.4 |
| Ds8x10 | 150 | 0,01-0,03 | DST-JFRM-ZB-0001-DS8X10 |
| Ds8x15 | 150 | 0,01-0,03 | DST-JFRM-ZB-0001-DS8X15 |
| Ds8x24 | 150 | 0,01-0,03 | DST-JFRM-ZB-0001-DS8X24 |
| Ds10x12 | 150 | 0,01-0,04 | DST-JFRM-ZB-0001-DS10X12 |
| Ds10x25 | 150 | 0,01-0,04 | DST-JFRM-ZB-0001-DS10X25 |
| Ds10x50 | 150 | 0,01-0,04 | DST-JFRM-ZB-0001-DS10X50 |
| Ds12x3 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X3 |
| Ds12x5 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X5 |
| Ds12.7x12.7 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12.7X12.7 |
| Ds12x15 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X15 |
| Ds12x25 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X25 |
| Ds14x4 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS14X4 |
| Ds14x25 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS14X25 |
| Ds14x30 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS14X30 |
Zero-Backlash Montageanleitung
Die Preload-Gewindemutter
Die Pre-Load Gewindemutter überzeugt mit minimalem Axialspiel und höhster Positioniergenauigkeit. Sie ist die kostengünstige Alternative zur Zero-Backlash und für kleine Steigungen bestens geeignet. Es handelt sich um das bewährte Pre-Load Prinzip aus SHT-PL. Typische Anwendungsbereiche sind z.B. 3D-Drucker.
- Für Steilgewinde bis Gewindedurchmesser von 6.35 mm
- Zylindrische Gewindemutter mit Flansch
- Gewinderichtung: Rechtsgewinde
- Material: iglidur J
Preload-Gewindemutter: Technische Daten
| Gewinde | Max. stat. F axial [N] | Max. Leerlaufmoment (mit Feder) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Ds6.35x1 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X1 |
| Ds6.35x2.54 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X2.54 |
| Ds6.35x5.08 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X5.08 |
| Ds6.35x6.35 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X6.35 |
| Ds10x2 | 40 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS10X2 |
| Ds10x3 | 40 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS10X3 |
| Ds10x12 | 35 | 0,15 | DST-JFRM-PL-0001-DS10X12 |
Die Low-Clearance-Gewindemutter
Unsere LC-Gewindemuttern sind alle mit zwei Elastomer O-Ringen ausgestattet. Vom Funktionsprinzip ähnelt sie der AB-Gewindemutter. Mit Hilfe der LC-Gewindemutter kann aber in diesem Fall eine Spielreduzierung erreicht werden. Die O-Ringe bringen eine umlaufende radiale Vorspannung in das Gewindesystem, wodurch die Gewindemutternflanken und die Gewindegänge der Spindel gedrückt werden. Dies gewährleistet eine gleichbleibende axiale und radiale Vorspannung der Mutter. Die hohe Laufruhe und kostengünstige Anschaffung sind weitere Vorteile der LC-Gewindemutter.
- Verringertes Axialspiel durch umlaufende radiale Vorspannung
- Hohe Laufruhe durch Reduzierung möglicher Vibrationen
- Kostengünstige Alternative zur Zero-Backlash Mutter
- In dryspin Steil- und Trapezgewinde bis Gewindedurchmesser 14 mm
- Flanschgewindemutter
- Gewinderichtung: RH
- Material: iglidur J
Low-Clearance-Gewindemutter: Technische Daten
dryspin Steilgewinde
| Gewinde | Max. stat. F axial [N] | Max. Leer- laufmoment (mit O-Ring) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Ds6,35x2,54 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X2,54 |
| Ds6,35x5,08 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X5.08 |
| Ds6,35x12,7 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X12.7 |
| Ds6,35x25,4 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X25.4 |
| Ds8x10 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS8X10 |
| Ds8x15 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS8X15 |
| Ds10x12 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS10X12 |
| Ds10x25 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS10X25 |
| Ds10x50 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS10X50 |
| Ds12x5 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS12X25 |
| Ds12x25 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS12X5 |
| Ds14x25 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS14X25 |
| Ds14x30 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS14X30 |
| Ds14x40,6 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS14X40,6 |
dryspin Trapezgewindemutter
| Gewinde Eingängig | Max. stat. F axial [N] | Max. Leer- laufmoment (mit O-Ring) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr8x1,5 | 75 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR8X1.5 |
| Tr10x2 | 75 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR10X2 |
| Tr10x3 | 75 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR10X3 |
| Tr12x3 | 125 | 0,06 | JFRM-LC-0001-TR12X3 |
| Tr12x4 | 125 | 0,08 | JFRM-LC-0001-TR14X3 |
| Tr14x4 | 125 | 0,08 | JFRM-LC-0001-TR14X4 |
dryspin Trapezgewindemutter mehrgängig
| Gewinde Mehrgängig | |||
|---|---|---|---|
| Tr06x2P1 | 40 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR06X2P1 |
| Tr12x6P3 | 125 | 0,06 | JFRM-LC-0001-TR12X6P3 |
Die Anti-Backlash-Gewindemutter
Generell können bei Gewindetrieben Geräusche und Vibrationen auftreten. Insbesondere bei langen Spindeln und hohen Verfahrwegen kann es zu selbsterregten Schwingungen im Gleitsystem kommen. Gewindemuttern aus den tribologisch optimierten iglidur Material neigen aufgrund ihrer guten Gleiteigenschaften deutlich weniger zu Geräuschen als konventionelle Kunststoffe oder metallische Materialien wie Bronze oder Messing.
Zur Reduzierung von Geräuschen ist neben der richtigen Werkstoffauswahl auch ein Vorspannmechanismus eine wirkungsvolle Maßnahme. Hierbei wird im Falle der AB-Gewindemutter durch ein Elastomerring eine Kraft auf ein Einlegerplättchen mit passendem Gewinde aufgebracht, das in die Gewindegänge der Gewindespindel gedrückt wird. Wichtig ist, das diese Vorspannung nicht über die gesamte Länge und nicht umlaufend vorhanden ist. Somit wird eine Axialspielreduzierung lediglich in einem kleinem Bereich gewährleistet. Das Funktionsprinzip dieser Gewindemutter unterscheidet sich signifikant zu dem der Zero-Backlash Gewindemutter.
- Reduzierung von Geräuschen und Schwingungen
- Für Trapezgewinde bis Gewindedurchmesser von 24mm
- Zylindrische und Flanschgewindemuttern
- Gewinderichtung: RH und LH
- Material: iglidur J und iglidur R
Anti-Backlash-Gewindemutter: Technische Daten
Zylindrische Trapezgewindemutter
| Gewinde | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr8x1,5 | 228 | 683 | JSRM-AB-2220-TR8X1.5 |
| Tr10x2 | 283 | 848 | JSRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr12x3 | 396 | 1.188 | JSRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr16x4 | 704 | 2.111 | JSRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 2.714 | JSRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 3.393 | JSRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 4.863 | JSRM-AB-2220-TR24X5 |
Trapezgewindemutter mit Flansch
| Gewinde iglidur® J | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr10x2 | 353 | 1.060 | JFRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr10x3 | 334 | 1.001 | JFRM-AB-2220-TR10X3 |
| Tr12x3 | 396 | 1.188 | JFRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr14x4 | 471 | 1.414 | JFRM-AB-2220-TR14X4 |
| Tr16x2 | 613 | 1.838 | JFRM-AB-2220-TR16X2 |
| Tr16x4 | 704 | 2.111 | JFRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 2.714 | JFRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 3.393 | JFRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 4.863 | JFRM-AB-2220-TR24X5 |
Zylindrische Trapezgewindemutter iglidur R
| Gewinde iglidur® R | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr10x2 | 283 | 424 | RSRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr12x3 | 396 | 594 | RSRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr16x4 | 704 | 1.056 | RSRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 1.357 | RSRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 1.696 | RSRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 2.432 | RSRM-AB-2220-TR24X5 |
Trapezgewindemutter iglidur R
| Gewinde iglidur® R | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr10x2 | 353 | 530 | RFRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr10x3 | 334 | 501 | RFRM-AB-2220-TR10X3 |
| Tr12x3 | 396 | 594 | RFRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr14x4 | 471 | 707 | RFRM-AB-2220-TR14X4 |
| Tr16x2 | 613 | 919 | RFRM-AB-2220-TR16X2 |
| Tr16x4 | 704 | 1.056 | RFRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 1.357 | RFRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 1.696 | RFRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 2.432 | RFRM-AB-2220-TR24X5 |
Anti-Backlash Gewindemutter: Montageanleitung
1. Montagesicherung entfernen
2. Spindel von der Gegenseite des Vorspannelementes aus ein Stück eindrehen
3. Gewindeschieber festhalten
4. Spindel komplett eindrehen
- Ergebnis: wartungsfreie, vorgespannte Gewindemutter
- Hilfe vom Experten benötigt: Hier Kontakt aufnehmen
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