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Die
Erfindung betrifft einen staubsicheren Positioniermechanismus für ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel. Eine befestigte Abstreichvorrichtung klemmt
ein Rücklaufelement
fest und einen Schutz gegen Staub bietet. Außerdem wird vermieden, dass
eine zur Befestigung und zum Abstreichen dienende Konfiguration
zu kompliziert ist. Hierdurch wird die Vereinfachung der Konfiguration
des staubsicheren Positioniermechanismus bewirkt.
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Die
Kugelumlaufspindeln haben ausgezeichnete Beweglichkeit und Genauigkeit
und finden dadurch sehr häufig
dort Verwendung, wo eine präzise Verschiebung
benötigt
ist. Beispielsweise werden sie im Arbeitstisch einer Verarbeitungsmaschine
eingesetzt. Der Trend bei den Kugelumlaufspindeln geht zur Miniaturisierung
und Vereinfachung der Konfiguration. Eine herkömmliche Kugelumlaufspindel
besteht hauptsächlich
aus einer Spindel und einer auf der Spindel montierten Schraubenmutter,
wobei die Schraubenmutter an ihren beiden Enden mit je einem Rücklaufelement
versehen ist, das gestattet, die Rollkugeln beim Rücklauf zu
führen.
Unter Verwendung eines Befestigungsaufbaus wird das Rücklaufelement
im Inneren der Schraubenmutter festgehalten, und üblicherweise
mit Gewindebolzen befestigt. Um zu verhindern, dass Bearbeitungsspäne, Staub, Fremdkörper, usw.
in die Schraubenmutter eintreten, ist es üblich, dass die an beiden Enden
der Schraubenmutter befindlichen Rücklaufelemente an ihrer einen
Seite jeweils eine Abstreichvorrichtung aufweist, mit der sich Staub
auf der Kugelumlaufspindel abstreichen lässt. Solche Konstruktion weist
aber zu viele Bauteile auf und ist dadurch zu kompliziert. Außerdem führt dies
zur schwierigen Verarbeitung und Montage, was die Steigerung von
Herstellungskosten bewirkt.
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In 1 und 2 wird
eine weitere Befestigung des Rücklaufelements
dargestellt. Diese herkömmliche
Konfiguration zeichnet sich dadurch aus, dass eine Gewinderille
am Innenrand der Schraubenmutter 6 ausgebildet ist, wobei
die Gewinderille 61 an ihren beiden Enden mit je einem
Rücklaufkanal 62 zur
Aufnahme des Rücklaufelements 65 versehen ist.
Außerdem
befindet sich außen
in den jeweiligen, an den beiden Enden der Schraubenmutter 6 befindlichen
Rücklaufelementen 65 eine
Ringnut 63, in die ein C-Arretierring 7 eingreift.
Der innere Randabschnitt der Ringnut 63 und die beiden
Seitenwände
des äußeren Randabschnitts
des C-Arretierrings 7 sind mit Führungsfasen 64 bzw. 71 versehen [siehe 2].
Auf diese Weise kann der C-Arretierring 7 im Inneren der
Ringnut 63 gegen das Rücklaufelement 65 gedrückt werden.
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Unter
Bezug auf 2 werden Nachteile der oben
erwähnten
Konfiguration beschrieben. Ein zuverlässiges Drücken gegen das Rücklaufelement 65 kann
aufgrund des Materials und der Verarbeitungsgenauigkeit des C-Arretierrings 7 nicht
zustande kommen, wodurch sich ein Spalt 72 ergibt, durch
den das Rücklaufelement 65 erschüttern kann.
Außerdem
sind die Führungsfasen 64, 71 der
Ringnut 63 und des C-Arretierrings 7 schwierig
zu verarbeiten. Ohne die Führungsfasen 64, 71 wäre die Befestigung noch
schlechter. Daher stellt diese Konfiguration eine hohe Anforderung
an die Verarbeitungsgenauigkeit, was die Herstellung und Montage
erschwert.
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Die
Gestaltung der vorgenannten Konfiguration legt das Schwergewicht
auf die Befestigung des Rücklaufelements 65.
Um zu verhindern, dass die Fremdkörper oder Verarbeitungsspäne in die Schraubenmutter 6 eintreten,
muss eine staubsichere Konfiguration zwischen der Schraubenmutter 6 und
der entsprechenden Kugelumlaufspindel vorgesehen sein. Daher ist
die Vereinfachung der gesamten Konfiguration nicht möglich.
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Aus
Dokument
DE 27 36 050
C2 ist eine Dichtung für
einen Schraubentrieb mit einer Kugelumlaufspindel und einer Schraubenmutter
bekannt, wobei die Schraubenmutter an einer Seite mit einer Ringnut
versehen ist, in die eine Ringdichtung aus flexiblem Material eingesetzt
ist. Die Ringdichtung weist einen Ringhalter auf, der teilweise
in die Ringdichtung eingelassen ist, wobei zum Arretieren der Ringdichtung
freiliegende Abschnitte des Ringhalters an die Schraubenmutter angeschraubt
sind. Am Innenrand der Ringdichtung ist ein bogenförmiger Abstreichvorsprung
ausgebildet, der mit der Gewinderille der Kugelumlaufspindel fluchtet.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, einen staubsicheren Positioniermechanismus
für ein
Rücklaufelement
bereitzustellen, mittels dessen eine sichere Positionierung und
Abdichtung des Mechanismus gewährleistet
wird und dessen Montage vereinfacht ist.
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Durch
die Erfindung wird ein staubsicherer Positioniermechanismus für ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel geschaffen, der die Konfiguration des Rücklaufelements
der Kugelumlaufspindel vereinfacht und einen einfachen Zusammenbau
ermöglicht.
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Außerdem wird
durch die Erfindung ein staubsicherer Positioniermechanismus für ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel geschaffen, der eine Ringnut aufweist,
die außen
am Rücklaufelement
der Schraubenmutter ausgebildet ist.
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Ferner
wird durch die Erfindung ein staubsicherer Positioniermechanismus
für ein
Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel geschaffen, der als C-förmiger Arretierring ausgeführt und
von einer flexiblen Schutzschicht, umschlossen ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein staubsicherer Positioniermechanismus für ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel geschaffen, wobei die Kugelumlaufspindel
eine Gewinderille aufweist, während
eine innen mit einer Gewinderille versehene Schraubenmutter auf
die Kugelumlaufspindel montierbar ist, und wobei die Gewinderille
der Schraubenmutter endseitig über
einen Rücklaufkanal verfügt, in dem
sich ein Rücklaufelement
befindet.
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Die
Schraubenmutter ist an einer dem Rücklaufelement zugewandten Außenseite
mit einer Ringnut versehen, in die eine ringförmige befestigte Abstreichvorrichtung
eingreift.
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Die
ringförmige,
befestigte Abstreichvorrichtung ist als C-förmiger Arretierring ausgeführt, der von
einer flexiblen Schutzschicht umschlossen ist, wobei die Dicke zwischen
den beiden Seiten der flexiblen Schutzschicht derart größer ist
als die Breite der Ringnut der Schraubenmutter, dass die befestigte
Abstreichvorrichtung arretierbar und gegen die Wände des Rücklaufelements drückbar ist.
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Am
Innenrand der flexiblen Schutzschicht der befestigten Abstreichvorrichtung
ist ein der Gewinderille der Kugelumlaufspindel angepasster, wendelförmig verlaufender
Abstreichabschnitt ausgebildet, wobei sich ein der Wendelwandwand
der Kugelumlaufspindel und der Umfangsfläche angepasster, bogenförmiger Abstreichrand
an einem Seitenrand des wendelförmig
ausgebildeten Abstreichabschnitts der flexiblen Schutzschicht der
befestigten Abstreichvorrichtung befindet.
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Die
Erfindung weist die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionszeichnung einer Schraubenmutter einer
Kugelumlaufspindel nach dem Stand der Technik;
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2 einen
vergrößerten Teilschnitt
des Zusammenbaus eines C-Arretierrings und der Schraubenmutter gemäß, 1;
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3(a) eine Stirnansicht einer befestigten Abstreichvorrichtung
eines Rücklaufelements
einer erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3(b) einen Schnitt durch die befestigte Abstreichvorrichtung
des Rücklaufelements
der Kugelumlaufspindel gemäß 3(a)
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3(c) einen vergrößerten Ausschnitt C aus 3(b);
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4 in
schematischer Perspektivdarstellung das erfindungsgemäße Rücklaufelement,
das auf der Schraubenmutter montiert ist;
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5 die
Vorgehensweise zum Positionieren des Rücklaufelements auf der Schraubenmutter mit
Positionierzapfen in schematischer Perspektivdarstellung;
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6 einen
Axialschnitt durch einen staubsicheren Positioniermechanismus für ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel; und
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7 in
schematischer Perspektivdarstellung den Zusammenbau der befestigten
Abstreichvorrichtung und der Schraubenmutter.
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In
den 3 bis 5 ist ein
erfindungsgemäßer staubsicherer
Positioniermechanismus für
ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel dargestellt. An der Kugelumlaufspindel
ist eine gewendelte Gewinderille für die Rollbewegung von Rollkugeln ausgebildet.
Auf der Kugelumlaufspindel ist eine innen mit einer Gewinderille 11 versehene
Schraubenmutter 1 montiert. An beiden Enden des Innengewindes 11 der
Schraubenmutter 1 ist jeweils ein Rücklaufelement 2 angebracht,
mit dem sich die nicht näher
dargestellten Rollkugeln in der Gewinderille der Kugelumlaufspindel
und der Schraubenmutter 1 sowie im Rücklaufelement 2 rollend
bewegen lassen. Hierdurch ergibt sich eine relative Rollbewegung
zwischen der Kugelumlaufspindel und der Schraubenmutter 1.
In Anbetracht dessen, dass die oben erwähnte Konstruktion und ihre
Funktionsweise aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind und nicht
zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören, kann auf eingehende Erläuterungen
verzichtet werden.
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Unter
Bezug auf 4 und 6 werden
die Merkmale der erfindungsgemäßen Konfiguration
detailliert. Eine Ringnut 12 ist jeweils an beiden Enden der
Schraubenmutter 1 ausgebildet, wo die Rücklaufelemente 2 angeordnet
sind, wobei sich wenigstens ein Begrenzungszapfen 13 an
einer dem Rücklaufelement 2 benachbarten
Wandfläche
der Ringnut 12 vorhanden ist, während das Rücklaufelement 2 an seiner
Außenseite
mit wenigstens einem Begrenzungszapfen 21 versehen ist.
Im Inneren der Ringnut 12 befindet sich eine ringförmige, befestigte
Abstreichvorrichtung 3, die das Andrücken des Rücklaufelements 2 erlaubt.
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Die
ringförmige,
befestigte Abstreichvorrichtung 3 ist als C-förmiger Arretierring 31 ausgeführt, der
von einer flexiblen Schutzschicht 34 umschlossen ist. Die
flexible Schutzschicht 34 ist aus Gummi oder Kunststoff
hergestellt und ihre Dicke derart größer ist als die Breite der
Ringnut 12 der Schraubenmutter 1, dass die befestigte
Abstreichvorrichtung 3 beim Einsetzen in die Ringnut 12 gegen
die Wände der
Ringnut 12 gedrückt
wird. Beim Einpassen der befestigten Abstreichvorrichtung 3 in
die Ringnut 12 liegt ihre eine Seite gegen die Seite des
Rücklaufelements 2 an,
was die Befestigung des Rücklaufelements 2 verstärkt.
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Es
wird dann auf 3c und 6 Bezug genommen.
Am Innenrand der flexiblen Schutzschicht 34 der befestigten
Abstreichvorrichtung 3 ist ein der Gewinderille der Kugelumlaufspindel
angepasster, sich wendelförmig
erstreckender Abstreichabschnitt 35 ausgebildet, der gestattet,
die Gewinderille abzustreichen. Außerdem befindet sich ein der Wendelwand
der Kugelumlaufspindel und der Umfangsfläche angepasster, bogenförmiger Abstreichrand 36 an
einem Seitenrand des Abstreichabschnitts 35 der flexiblen
Schutzschicht 34 der befestigten Abstreichvorrichtung 3,
und zwar derart, dass der bogenförmige
Abstreichrand 36 die Wendelwand der Kugelumlaufspindel
wirksam abstreicht.
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Wie
aus 3a und 7 ersichtlich,
ist an beiden gegenüberliegenden
freien Enden des Arretierrings 31 der befestigten Abstreichvorrichtung 3 wenigstens
ein Begrenzungsloch 32, 33 angeordnet. Das eine
Begrenzungsloch 32 ist an den an der Außenseite des Rücklaufelements 2 befindlichen
Begrenzungszapfen 21 angepasst, während das andere Begrenzungsloch 33 an
den in der Ringnut 12 der Schraubenmutter 1 befindlichen
Begrenzungszapfen 13 angepasst ist. Mit den Begrenzungszapfen 13, 21 lässt sich
die Abstreichvorrichtung 3 befestigen.
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In 5 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel der
befestigten Abstreichvorrichtung 3 dargestellt, die in
der Ringnut 12 gelagert ist. Eine Befestigungsbohrung 14 ist
an einer dem Rücklaufelement 2 benachbarten
Wandfläche
der Ringnut 12 ausgebildet, während sich wenigstens eine
Befestigungsbohrung 22 an der Außenseite des Rücklaufelements 2 befindet.
Die beiden Begrenzungslöcher 32, 33 des
Arretierrings 31 der Abstreichvorrichtung 3 sind
an die an der Außenseite
des Rücklaufelements 2 angeordnete
Befestigungsbohrung 22 bzw. an die Befestigungsbohrung 14 der
Ringnut 12 der Schraubenmutter 1 angepasst. Nach
der Ausrichtung der Begrenzungslöcher 32, 33 auf
die Befestigungsbohrung 22 bzw. 14 lässt sich
die befestigte Abstreichvorrichtung 3 mit den Positionierzapfen 15 positionieren,
was einer Drehung oder Verschiebung entgegenwirkt.
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Durch
die oben erwähnte
Gestaltung wird ein staubsicherer Positioniermechanismus für ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel geschaffen, der eine ausgezeichnete Positionierwirkung
aufweist.
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Nachfolgend
wird auf 4 bis 6 Bezug genommen.
Beim Befestigen des Rücklaufelements 2 wird
das Rücklaufelement 2 auf
den nicht näher dargestellten
Rücklaufkanälen an beiden
Enden der Gewinderille 11 der Schraubenmutter 1 montiert,
wobei die an beiden Enden der befestigten Abstreichvorrichtung 3 befindlichen
Begrenzungslöcher 32, 33 mit
einer C-Ring-Zange geklemmt werden, um den Außendurchmesser zu verringern.
Danach wird die befestigte Abstreichvorrichtung 3 in der
Ringnut 12 der Schraubenmutter 1 gelagert. Unter
Verwendung der flexiblen Schutzschicht 34 wird die befestigte
Abstreichvorrichtung 3 in der Ringnut 12 festgehalten, wobei
die befestigte Abstreichvorrichtung 3 gegen das Rücklaufelement 2 anliegt,
wodurch eine erhöhte Stabilisierung
gewährleistet
ist.
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Wird
die Schraubenmutter 1 auf der Kugelumlaufspindel montiert,
werden der wendelförmig verlaufende
Abstreichabschnitt 35 und der bogenförmige Abstreichrand 36 der
flexiblen Schutzschicht 34 der befestigten Abstreichvorrichtung 3 auf
der inneren Unterfläche
und Umfangsfläche
der Gewinderille der Kugelumlaufspindel zur Auflage gebracht. Hierdurch
wird die staubsichere Wirkung erreicht.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik lassen sich mit dem erfindungsgemäßen staubsicheren
Positioniermechanismus für
ein Rücklaufelement
einer Kugelumlaufspindel beispielsweise folgende Vorteile realisieren:
- 1. Ausgezeichnete Befestigung: Der erfindungsgemäße Arretierring 31 ist
von einer flexiblen Schutzschicht 34 umschlossen, mit der
sich die bei der Verarbeitung entstehende Größenabweichung ausgleichen lässt, was
die Herabsetzung der Anforderung an die Genauigkeit bewirkt. Außerdem kann
die flexible Schutzschicht 34 in der Ringnut 12 der
Schraubenmutter 1 gefüllt
und gegen das Rücklaufelement 2 gedrückt werden. Hierdurch
ergibt sich eine erhebliche Steigerung der Befestigung, wobei ein
unerwünschtes
Verschieben oder Lösen
des Rücklaufelements 2 verhindert
wird.
- 2. Staubfeste Wirkung und Verkürzung der Schraubenmutter:
Neben der ausgezeichneten Befestigung des Rücklaufelements 2 können die Umfangsfläche der
Kugelumlaufspindel und die Unterfläche der Gewinderille unter
Verwendung des am Innenrand befindlichen, wendelförmig verlaufenden
Abstreichabschnitts 35 und des bogenförmigen Abstreichrands 36 abgestrichen
werden. Damit wird vermieden, dass Staub oder Fremdstoffe in die
Schraubenmutter 1 eintreten. Daher wird die staubsichere
Wirkung erreicht. Außerdem kann
die Länge
der Schraubenmutter 1 verringert werden, indem keine staubsichere
Konfiguration zusätzlich
hinzugefügt
wird.
- 3. Einfache Konfiguration: Bei der vorliegenden Erfindung ist
die ringförmige
befestigte Abstreichvorrichtung 3 lediglich am Rücklaufelement 2 angebracht,
wobei die staubsichere Funktion vorliegt, ohne einen zusätzlichen
Montageaufbau zu gestalten. Hierdurch ergibt sich eine wirksame Vereinfachung
der gesamten Konstruktion. Damit wird auch eine einfache Herstellung
und Montage sichergestellt.
- 4. Erhöhung
der Wertschöpfung:
Durch die Herabsetzung der Anforderung an die Genauigkeit, die Vereinfachung
der Konstruktion und die einfache Herstellung sowie Montage wird
eine erhebliche Herabsetzung von Herstellungskosten bewirkt, was
die Steigerung der Wertschöpfung
und des wirtschaftlichen Nutzens gewährleistet.