Spielfreiheit bezeichnet den Zustand eines mechanischen Systems, bei dem kein Umkehrspiel zwischen miteinander gekoppelten Bauteilen vorhanden ist. Bei Gewindetrieben bedeutet dies, dass zwischen Spindel und Mutter kein axiales Spiel besteht und Bewegungsrichtungswechsel ohne Verzögerung übertragen werden.
Spielfreigeit ist entscheidend für:
- Hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit
- Direkte Kraftübertragung ohne Totweg
- Stabile Regelung bei Servoantrieben
- Vermeidung von Ruckeln und Schwingungen
Erzeugung der Spielfreiheit
Spielfreie Ausführungen werden meist durch Vorspannung realisiert, z. B.:
- Vorgespannte Kugelgewindemuttern
- Doppelmutter-Systeme
- einstellbare Muttern (z.B. KMT- oder geteilte Muttern)
- Feder- oder Distanzringlösungen
Vor- & Nachteile
Vorteile
- Sehr präzise Bewegungen
- Hohe Steifigkeit
- Gute Wiederholgenauigkeit
Nachteile
- Höheres Reibmoment
- Erhöhter Verschleiß
- Größerer Antriebsbedarf
Abgrenzung
Axiales Spiel: vorhanden: nicht spielfrei
Spielfreiheit: Spiel auf null reduziert oder konstruktiv eliminiert