Verdrehsicherung bei Spindelantrieben – ohne geht’s nicht

1. Physikalischer Hintergrund

Alle Spindelantriebe basieren auf Gleitreibung oder Rollreibung. Durch das Gleiten auf den Spindel-Gewindeflanken soll, bei korrekter Ausführung, eine Axialbewegung erzeugt werden. Dieser Effekt tritt allerdings erst dann auf, wenn eine Komponente der Spindel-Mutter-Kombination gegen Mitdrehen gesichert wird. Schuld daran ist die Haftreibung in diesen Systemen. Ins Gleiten kommt die Spindel erst dann, wenn durch eine Gegenkraft die Haftreibung überwunden wird und die Mutter aktiv gedreht wird. Dabei sind Kugelgewindespindeln und Trapezgewindespindeln gleichermaßen betroffen, wobei Kugeln schneller in Bewegung kommen als aufeinander gleitende Gewindeflanken.

2. Arten von Verdrehsicherung

Eine Sicherung gegen Mitdrehen wird grundsätzlich immer benötigt. Es gibt jedoch unterschiedliche Möglichkeiten die Verdrehsicherung bauseits oder im Hubantrieb zu realisieren.

2.1 Bauseitige Verdrehsicherung

Ein Tisch, der durch ein einzelnes Spindelhubgetriebe angehoben wird und die Spindel die einzige Verbindung zwischen Boden und Tischplatte darstellt, wird sich nicht nach oben bewegen, sondern die Tischplatte wird lediglich eine Drehbewegung machen. Sobald die Tischplatte selbst gesichert wird, findet eine Axialbewegung aus Sicht des Antriebes statt. Das kann durch Führungsstangen, Einsatz mehrerer Hubantriebe, Scheren, Gleitschienen etc. verhindert werden. 

2.2 Verdrehsicherung per Nut und Feder am Spindelantrieb

Kann bauseits keine Verdrehsicherung vorgesehen werden, sollte der Spindelantrieb selbst gegen Verdrehen gesichert werden. Das wird erreicht durch eine durchgehende Nut in Längsrichtung im Trapezgewinde und dem Einbringen einer Passfeder im Gehäusedeckel. Durch den Formschluss kann sich die Spindel nicht mehr verdrehen. Diese Bauweise ist wirtschaftlich interessant bis zu einem Spindeldurchmesser von ca. 60 mm und Hublängen bis ca. 2000 mm.

2.3 Verdrehsicherung per Vierkantschutzrohr und Gleitstein

Eine technische Alternative den Formschluss zu erreichen ist über ein Vierkantrohr und einem Gleitstein im Rohr. Dabei wird ein Bronze- oder Gussgleitstein (Vierkant) auf das Spindelende im Schutzrohr geschraubt. Dieser Vierkantklotz bildet eine formschlüssige Verbindung mit dem Vierkantschutzrohr, welches für alle Spindelhubgetriebe zur Verfügung steht. Diese Ausführung macht dann Sinn, wenn große und lange Spindeln zum Einsatz kommen bzw. wenn Kugelgewindespindeln verwendet werden.

3. Kurz zusammengefasst

1. Bauseitige Verdrehsicherung: Last wird durch mind. Zwei Spindelantriebe bewegt, Last wird durch andere Führungskomponenten gegen Verdrehen gesichert
2. Verdrehsicherung Nut und Feder: Verwendung wenn bauseits nicht gesichert, für Hübe bis 2m und Spindeldurchmesser bis 60mm wirtschaftlich sinnvoll, nicht für Kugelgewindespindeln verwendbar
3. Verdrehsicherung per Vierkantrohr: Verwendung wenn bauseits nicht gesichert, für große und lange Spindeln, alle Spindeltypen

ACHTUNG: Für Spindelhubgetriebe in Laufmutterausführung muss die Verdrehsicherung immer bauseits realisiert werden.