Frage zur Funktion der doppelten KUS Mutter

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    • Frage zur Funktion der doppelten KUS Mutter

      Hallo zusammen,
      jetzt hab ich mal eine Frage. Ich habe mir zum Bau der Fenja die doppelte KUS Mutter bestellt. Jetzt stellt sich mir die Frage: Kann das so funktionieren? Die doppelte Mutter besteht eigentlich aus zwei Muttern und ist nur auf verdrehung verbunden mit zwei Blechstreifen die nur an einer Seite verschraubt sind. Der Ring in der Mitte hat auch Luft. Wie soll die zweite Mutter jetzt die Vortriebskraft übertragen? Ich denke da bräuchte es einen zweiten Mutternblock der die hintere Mutter klemmt. Und die Dichtung in der KUS Mutter gefällt mir auch nicht recht. Die Schmiernut geht mittig auf die Dichtung und dadurch drückt es das Fett hauptsächlich nach vorne raus. :/

    • Ja, das schaut komisch aus. Selbst wenn der Blechstreifen an beiden Muttern verschraubt wäre, hätte ich ein schlechtes Gefühl dabei. Ich hatte noch keine Doppelmutter in der Hand, aber die bisher gesehenen Bilder zeigen immer einen Ring dazwischen, der einstellbar ist.
      shop.tuli.si/linear-motion-pro…cision-ball-nuts/dfu.html
      cncwerk.de/forum/download/file.php?id=9776&mode=view


      Man will doch sicherlich das Axialspiel dadurch vermeiden, dass man die beiden Muttern definiert gegeneinander verdreht, dass also die eine Mutter auf der linken Flanke läuft und die andere auf der rechten Flanke. Mit deinem Blechstreifen kann man aber nicht verdrehen, sondern nur verbinden.


      Davon abgesehen sehe ich das größere Potential bzgl Axialspiel in der Verwendung von Festlagern ohne Tellerfeder, statt auf eine Doppelmutter zu gehen. Also zwei Präzisionslager mit leichter Vorspannung, die direkt gegeneinander Innenring-Innenring und Außenring-Außenring verspannt werden.

    • Hi Lars,

      die Festlagerung in diesem Fall ist (man könnte fast sagen: jahrzehntelang) bewährt, darum ging es hier eigentlich auch gar nicht ;)

      Lt. Datenblatt haben die DFU eine deutlich höhere maximale Last, die sie vertragen können. D.h. durch die zusätzlichen Kugelumläufe verteilen sich Druck und Zug auf deutlich mehr Punkte im Vergleich zur SFU. Das ist für die Lebensdauer der Spindel sehr vorteilhaft.
      Ohne, dass Alois jetzt so eine Mutter einmal zerlegt und man sich den Verbindungsmechanismus genau anschauen kann, lässt sich da leider recht wenig beurteilen. Auch das mit der Schmiernut hab ich noch nicht ganz entdecken können (Du meinst das normale Schmierloch am Flansch der Mutter? Wenn ja: Fett reinpressen und Mutter "drüberfahren" - ist schon immer so gewesen bei denen und selbst bei meinen SLK-Muttern quillt das Fett seitlich raus.)
      Das ein 2. Halter erforderlich ist, kann ich mir auch nicht so recht vorstellen - dann bräuchten die Muttern ja eigentlich gar nicht miteinander verbunden sein.

      - Lassen sich die Muttern zueinander verdrehen im Originalzustand?
      - Wie sieht der Verbindungsring an den Stirnseiten aus, wenn man die Muttern trennt?
      Gruß

      Andreas

    • Also bei TBI steht im Datenblatt der DFU01605-4 und der SFU01605-4 dieselbe dynamische Last von 13,8 kN (und auch beide werden mit 4 Kugelumläufen angegeben). D.h. die zweite Mutter der Doppelmutter trägt da nicht, sondern sorgt nur für Vorspannung / Spielfreiheit. Bzw. genauer gesagt, nach Überwindung der Vorspannkraft trägt nur immer eine der beiden Muttern, je nach Belastungsrichtung. Vielleicht ist es ja bei anderen Herstellern anders. Auf jeden Fall sollten wir mit den 13,8 kN für unsere einfachen Fräsen so weit im dunkelgrünen Bereich sein, dass es völlig egal bzgl. Lebensdauer ist. Aber axiale Steifigkeit ist ja immer gut, das wollte ich mit dem Hinweis auf das Festlager sagen (ganz allgemein, nicht auf die Fenja bezogen). Klar, es funktioniert gut mit der Tellerfeder, aber es gibt halt auch steifere Lösungen.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von lars ()

    • Mit den "Tellerfeder"-Festlagern sind wir bei den Hobbyfräsen auch im weit "dunkelgrünen" Bereich ;)

      Die Info, die ich aus China zu DFU bekommen habe, war genau das was ich schrieb und ich hatte mal Datenblätter gefunden, in denen die Tragzahlen sich unterschieden - somit war es logisch für mich. Ich selbst habe aber noch keine in den Händen gehabt. Sowas kauft man sich ja auch nicht einfach mal so nur um es zu befummeln (das erlaubt mein Budget nicht :(). Könnte also durchaus auch so sein, wie Du schreibst. Was den Verschleiß angeht, darf/sollte(?) man Qualitätsmarken nicht mit chinesischen Marken vergleichen. Wer wirklich intensiv mit chinesischen Spindeln arbeitet, wird nach 1-2 Jahren einen Verschleiß feststellen. Aber wie gesagt: Nur bei wirklich intensiver Nutzung (Serienfertigung und immer an der gleichen Stelle). Ich habe die Erfahrung selbst persönlich gemacht und der ein oder andere in meinem Umfeld auch. Bei normalen Hobby-Anwendungen ist das aber eigentlich nicht hinzubekommen :D.

      Ich würde sagen, wir warten mal, bis Alois seine zerlegt hat und mehr Fotos zeigt ;D
      Gruß

      Andreas

    • Wie gesagt, die beiden Muttern sind (waren) nur über die Bleche auf verdrehen miteinander verbunden. Der Ring in der mitte hatte deutlich spiel. Bilder gibt es heute abend. Wie soll jetzt eine Vorschubkraft, die ja längs zur Achse wirkt übertragen werden, wenn keine Verbindung besteht. Wenn ich mir das so vorstelle, dann wird die eigentlich nur mitgezogen...

    • Hier mal die Bilder...

      Hier der grob abgeschliffene Zwischenring. Hatte spürbares Spiel, sicher 0,2 - 0,4mm.


      Der Dichtungsring ist nur grob ausgeformt. Dichtwirkung gleich "sehe wenig"...


      Hier sieht man wo der Schmierkanal hingeht. Nämlich
      mehr zur Spindel als in die KUS. Da drückt es dann natürlich das ganze Fett raus.

    • Was ist das, was man da in dem Loch für den Schmiernippel erkennen kann? Das ist nicht die Spindel wie es scheint. Ich kenne es so, dass das Loch normalerweile komplett durch bis zur Spindel geht.

      Mal angenommen, die Muttern haben kein Spiel, liegen beide also an der Spindel an. Somit wäre eine verdrehgesicherter Verbindung ausreichend um die Last (Zug und Druck) auf beide Muttern zu verteilen.....
      Ich muss John mal anhauen, ob er mir nicht so ein Ding als Muster schicken kann...
      Gruß

      Andreas

    • Hallo Andreas,

      ich würde gerne tauschen. John soll dir 4 normale schicken. Dann kannst Du meine haben.
      Das was man durch das Loch erkennt ist die Spindel und ein Großteil der Dichtung.
      Erklär mir mal, wie die Last verteilt wird, wenn die "nur" verdrehsicher verbunden sind?

    • Hallo,
      ich habe mir eben mal ein wenig den Aufbau und die Funktion von Doppelmuttern angeschaut. So wie ich es verstanden habe, ist es der Sinn das Umkehrspiel durch Vorspannung rauszunehmen. Was ich bei 2-3 Webseiten gesehen habe ist, dass die Vorspannung üblicherweise durch einen Distanzring aufgebaut wird. Für mich sieht es so aus, aber ich bin da beileibe nicht der Fachmann, dass der zweite Teil der Mutter, abgewandt von dem Flansch, auch bei diesen Muttern kein Drehmoment überträgt, übertragen kann. Dies wird einzig und allein von dem Teil der Doppelmutter mit Flansch übernommen. Deshalb ist diese Verbindung mit den zwei Metallteilen bei unserer Mutter wahrscheinlich gar kein so großes Problem, auch wenn es technisch nicht elegant aussieht.
      Bei SFU Muttern wird das Spiel wohl durch ein Übermaß der Kugeln eliminiert.
      Macht das Sinn? Habe ich das richtig verstanden?
      LG Albert
      Nur Fliegen ist schöner.

    • Ja, das sehe ich auch so (mit der gegenseitigen Vorspannung).
      Mal angenommen, die Vorspannung beträgt 100N (pro Mutter auf die Flanke, die eine Mutter 100N nach links, die andere 100N nach rechts). Also eine virtuelle Feder mit 200N zwischen den Muttern.

      1. Dann fräse ich mit 50N Längskraft an der Spindel. Die eine Mutter trägt 125N nach links, die andere 75N nach rechts. Beide "tragen"
      2. ich fräse mit 200N Längskraft an der Spindel. Die eine Mutter trägt die vollen 200N, die andere beginnt gerade lose zu werden.
      3. 400N Längskraft: die eine Mutter trägt 400N, die andere ist lose und hat Spiel in beide Richtungen
      Bei Präzisionsschrägkugellagern ist es genauso: Da sind Innenring und Außenring so geschliffen, dann man z.B. 50N braucht, um nach dem Aufeinanderlegen der Außenringe auch noch die Innenringe aufeinander zu drücken. Bei kleinen Kräften tragen beide Lager, bei größeren Kräften trägt dann nur noch eines.

      Vorteil ist halt, dass es um die Nulllage herum steifer ist als bei einer Mutter, die die Spielarmut über den Kugeldurchmesser einstellt.

    • Wenn man beide Muttern gegeneinander leicht verdrehen würde und diese Position dann mit den Blechstreifen fixieren könnte: Ja, das ginge. So wie in den Bildern gezeigt denke ich aber, dass die da etwas verkaufen, was nur wie eine Doppelmutter aussieht. Optisch doppelt halt, aber mehr nicht.

      Vielleicht hat einer ja mal die Lust, das Axialspiel zu messen? Wäre aber aufwendig, geht ja nur in einer fertigen Umgebung wie in der Fräse, da es sonst ja kippelt und man das Kippeln mitmisst. Ich würde für mich persönlich aber keinen Bedarf an Doppelmuttern sehen, meine TBI-Einzelmuttern halten und sind für meine Anforderungen ausreichend spielfrei, sodaß ich Durchmesser in Alu auf etwa +- 0,03mm treffe. Mit guten Fräsern besser, mit schlechten schlechter. Andere Fehlerquellen für Ungenauigkeiten sind jedenfalls größer...

    • Hallo Lars,
      ja, das glaube ich auch. Die haben da etwas kopiert ohne die funktion zu kennen umd nun verkaufen sie halt irgendwas. Evtl. ist das auch eine Taktik vom Hersteller um die Vertriebskonkurrenz los zu werden. :huh:
      @key2, leider ist es nach dem zerlegen als Einzelmutter nicht brauchbar, da die Dichtung nicht montiert werden kann.

    • Hallo Alois,
      ich habe gerade einen Beitrag über doppelte Kugelumlaufspindeln in einem anderen Forum gefunden. Dort wird beschrieben, daß es zwei verschiedene Möglichkeiten gibt, daß Umkehrspiel zu eliminieren. Entweder durch verschieden dicke Ringe zwischen den Muttern, was allerdings den Nachtteil hat daß die Muttern bzw. die Spindel beschädigt werden kann wenn der Einstellring nicht exakt rechtwinklig zur Mutter steht. Der Nachtteil den ich sehe wäre der, daß wenn sich das Umkehrspiel vergrößert und man es wieder einstellen will, man die ganze Spindel zerlegen müsste um einen dickeren Ring einzubauen. Die zweite Möglichkeit wäre eine Feder zwischen den beiden Muttern. Welcher Art diese Feder wäre wird leider nicht geschrieben. Eventuell eine Tellerfeder.
      Gruß Olli

    • [IMG:http://www.bs-wiki.de/mediawiki/images/VorspannFeder.jpg]
      Federvorgespannte Doppelmutter


      Fast ausschließlich bei kleinen Kugelgewindetrieben wird die Federvorspannung einsetzt. Zwei Muttern, die in einem Gehäuse verdrehsicher gelagert sind, werden durch ein Federpaket auseinander gedrückt. Durch die Feder ist die Vorspannung unabhänig von Fertigungstoleranzen oder Verschleiß immer gleich.
      Die Vorteile sind:
      • Fertigungstoleranzen wirken sich nicht auf die Vorspannung und damit auf das Reibmoment aus
      • Die Vorspannung kann sehr klein sein, und die Mutter ist zuverlässig immer spielfrei


      Die Nachteile sind:
      • Die Doppelmutter ist größer und aufwändiger
      • Durch die gleitend im Gehäuse gelagerte Mutter wird die Koaxialität von Spindel und Mutter beeinträchtigt. Die Ausrichtung ist daher schwerer.
      • Es können (zumindest in einer Richtung) keine Kräfte übertragen werden, die über der Vorspannkraft liegen, da sonst die Feder nachgibt und Spiel auftritt.


      [IMG:http://www.bs-wiki.de/mediawiki/images/Vorspann2Gewindemuttern.jpg]
      Doppelmutter


      Bei der Doppelmutter wird die Vorspannung mit Hilfe eines Vorspannringes eingestellt. Dieser befindet sich zwischen den beiden Hälten.
      Die Vorteile sind:
      • Zweipunktkontakt gewährleistet guten Wirkungsgrad und Steifigkeit
      • Einfachere Fertigung gegenüber der Pitch-Shift-Mutter gerade bei sehr langen Muttern bzw. bei großem Steigungswinkel
      • Leichte, stufenlose Einstellbarkeit der Vorspannung ohne Kugelwechsel


      Die Nachteile sind:
      • Längere Bauform gegenüber der Einzelmutter, höhere Kosten
      • Wie bei allen Muttern mit Zweipunktkontakt sollte die Axialkraft das 2,8-fache der Vorspannung nicht überschreiten, da sonst manche Kugeln völlig entlastet werden.
      Hab ich gerade noch gefunden,

      Gruss Olli