DE102007038740B4

DE102007038740B4 - Vorrichtung zum Schmieren eines Schraubengetriebes und damit versehene feinmechanische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102007038740B4
Application number: DE200710038740
Authority: DE
Inventors: Reinhard Hübner
Original assignee: Erue Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Erue Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: DE102007038740A1

Abstract

Vorrichtung zum dauerhaften Schmieren eines eine Gewindespindel (12) und eine Mutter (10) umfassenden, handbetätigten Schraubengetriebes für eine feinmechanische Vorrichtung (1), insbesondere zum Einsatz in der Optik, der Elektronik, der Medizintechnik oder der Meßtechnik, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gewinde (13) als Feingewinde oder Feinstgewinde ausgebildet ist, – zumindest eine über die gesamte Länge (L) des Gewindes (13) der Gewindespindel (12) und/oder der Mutter (10) verlaufende Vertiefung (17) zur Aufnahme eines Schmiermittels angeordnet ist, – die Tiefe (T) der Vertiefung (17) gleich oder größer ist als die Höhe (H) des Gewindes (13), – die Breite (B) der Vertiefung (17) ein Mehrfaches der Steigung (s) des Gewindes (13) beträgt, – die Vertiefung (17) zumindest im Grund im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet ist, – die Vertiefung (17)er wendelförmigen Vertiefung (17) ein Mehrfaches der Steigung (s) des Gewindes (13)...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dauerhaften Schmieren eines eine Gewindespindel und eine Mutter umfassenden Schraubengetriebes, ausgebildet nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Verstellgewinden oder Bewegungsgewinden der gattungsgemäßen Art ist es bekannt, zur Schmierung des Gewindes ein Schmiermittel aufzutragen. Das Auftragen kann z. B. durch Aufsprühen, Aufstreichen oder dergleichen des Schmiermittels auf das Gewinde erfolgen. Weiterhin ist es bekannt, bei einer feststehenden Mutter einen Schmiermittelvorrat vorzusehen, der z. B. über ein Schmiernippel immer wieder mit Schmierstoff versorgt werden kann. Hierdurch wird bei einer Bewegung des Gewindes der Gewindespindel durch den Schmiermittelvorrat das Schmiermittel über das Gewinde der Gewindespindel und der Mutter verteilt.
Aus der GB 719 251 A ist eine Vorrichtung zum dauerhaften Schmieren eines eine Gewindespindel und zwei Mutter umfassenden Schraubengetriebes bekannt. Dabei ist vorgesehen, dass eine über die gesamte Länge der Gewindespindel – und damit über die gesamte Länge der an den beiden Enden der Gewindespindel angeordneten Gewindeabschnitte – eine axial verlaufende Vertiefung zur Aufnahme eines Schmiermittels angeordnet ist. Die Zufuhr des Schmiermittels in die Gewindeabschnitte der Muttern – und damit auch in die axiale Vertiefung – erfolgt dort über eine gemeinsame Schmiermittelleitung und über Bohrungen in den Muttern.
Alle bekannten Maßnahmen führen letztendlich nur zu einem ungleichmäßigen Auftragen des Schmiermittels auf das Gewinde. Dies führt beispielsweise bei sehr feingängigen Gewinden, wie sie bei handbetätigten Verstellvorrichtungen Anwendung finden, zu ansteigenden oder unterschiedlichen Verdrehkräften und damit zu ansteigenden oder unterschiedlichen, ungleichmäßigen von der Hand aufzubringenden Verstellkräften.
Der Erfindung liegt nun das Bestreben zu Grunde, bei der gattungsgemäßen Vorrichtung eine dauerhafte, fortlaufend gleichmäßige Schmierung sicher zu stellen.
Hierzu schlägt die Erfindung eine Ausbildung nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 vor.
Durch diese Maßnahmen erstreckt sich der Schmiermittelvorrat ununterbrochen über die gesamte Länge des Gewindes der Gewindespindel und/oder der Mutter. Hierdurch ist ein ununterbrochener und lang anhaltender Schmiermittelvorrat geschaffen, dessen über eine lange Zeit anhaltende Dauerschmierung zu einer äußerst gleichbleibenden Größe der erforderlichen Verdrehkraft führt, so dass bei einer Verdrehung von Hand eine sehr gleichmäßige Verstellkraft erhalten bleibt, was eine sehr gefühlvolle Betätigung der Vorrichtung ermöglicht.
Form und Anordnung der Vertiefung(en) können im Rahmen der Erfindung sehr unterschiedlich verwirklicht sein.
So kann vorgesehen sein, dass die Wendel der Vertiefung als Doppelwendel oder sogar als Mehrfachwendel verläuft.
Bei allen Ausführungen kann des weiteren zusätzlich vorgesehen sein, dass die Mutter mit mindestens einer axialen Bohrung versehen ist, durch die Schmiermittel in die Vertiefung(en) bringbar ist.
Bei der Wahl des Materials für die Gewindespindel und die Mutter wird vorzugsweise eine Materialpaarung aus einem hochlegierten Stahl, z. B. einem Edelstahl, und einer Kupferlegierung, z. B. Messing oder Rotguß, gewählt. Jedoch kann im Einzelfall auch der Einsatz von geeigneten Kunststoffen vorgesehen werden.
Zur Verwendung der Erfindung bei handbetätigten Verstellvorrichtungen wird bei der Vorrichtung vorgesehen, dass die Gewindespindel an einem Ende einen zum Ergreifen mit der Hand geeigneten verdickten Schraubenkopf umfaßt. Zum gleichen Zweck kann die Gewindespindel an einem Ende eine Lagerkugel umfassen.
Die Vorteile der Erfindung zeigen sich besonders deutlich in einer feinmechanischen Vorrichtung, insbesondere zum Einsatz in der Optik, der Elektronik, der Medizintechnik oder der Meßtechnik.
Weitere besondere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind für den Fachmann auch der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung entnehmbar.
1 zeigt eine handbetätigte Verstellvorrichtung in Seitenansicht.
2 zeigt die Verstellvorrichtung nach 1 gemäß dem Schnitt II-II in 1.
3 zeigt einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Gewindespindel in der Draufsicht.
Eine feinmechanische Vorrichtung 1 ist bestimmt zur Verwendung bei einem optischen Gerät und umfaßt einen flachen, L-förmigen Grundkörper 2 aus einem Leichtmetall, der bestimmt ist, über in Gewindebohrungen einschraubbare, nicht dargestellte Schrauben an einer Unterlage befestigt zu werden.
Die Vorrichtung 1 umfaßt des weiteren einen etwa parallel zum Grundkörper 2 angeordneten, etwa quadratisch und mit abgeschrägten Ecken ausgebildeten Spiegelhalter 3 aus Leichtmetall. Der Spiegelhalter 3 umfaßt eine zentrische, gestufte Durchgangsöffnung 4 und zwei Durchgangsbohrungen 5, die mit zwei gleich großen Durchgangsbohrungen 6 in jedem L-Schenkel des Grundkörpers 2 fluchten.
Der Grundkörper 2 ist mit dem Spiegelhalter 3 durch zwei Zugfedern 7 verbunden. Hierzu sind die Enden der gespannten Zugfedern 7 über zwei Querbolzen 8 gehakt, die sich an den äußeren Enden der Bohrungen 5 und 6 diametral durch die Bohrungen 5 und 6 erstrecken und fest im Grundkörper 2 bzw. im Spiegelhalter 3 gelagert sind.
Der Grundkörper 2 umfaßt drei Bohrungen 9, je eine nahe jedem Ende seiner Schenkel 2a und 2b und eine im Verbindungsbereich 2c der Schenkel 2a und 2b. Die Achsen X-X der Bohrungen 9 sind parallel fluchtend zur Achse Y-Y der Durchgangsöffnung 4 angeordnet, und ihre Mittelpunkte bilden ein rechtwinkliges und gleichschenkeliges Dreieck. Die Bohrungen 5 und 6 für die Federn 7 sind in jedem Schenkel 2a und 2b zwischen den Bohrungen 9 und nahe den äußeren Bohrungen 9 angeordnet.
In den Bohrungen 9 sind drei Mutter 10 aus einer Kupferlegierung eingepreßt, die ein Gewinde 11 aufweisen, das z. B. als Feingewinde 1/4-80 ausgebildet ist und eine Steigungshöhe von 0,15 mm hat. In die Mutter 10 sind von Hand betätigbare Stellschrauben aus Edelstahl in Form von Gewindespindeln 12 eingedreht, die ein mit dem Gewinde 11 kongruentes Gewinde 13 eingedreht ist. Jede Gewindespindel 12 umfaßt, rechts in 2, noch einen verdickten Schraubenkopf 14, der als griffiger Drehknopf ausgebildet ist und am anderen Ende, links in 2, eine Lagerkugel 15 aus Stahl.
Die drei Lagerkugeln 15 liegen unter der Kraft der beiden Federn 7 an drei in die zugewandte Seite des Spiegelhalters 3 bündig eingelassene Platten 16 aus Hartmetall oder dergleichen an. Somit sind drei Lagerstellen zwischen den beiden Bauteilen 2 und 3 angeordnet, die durch die beiden Zugfedern 7 verbunden sind und deren Abstand und Winkellage zueinander durch die drei Gewindespindeln 12 fein dosiert von Hand einstellbar ist.
Zur gleichbleibend guten und dauerhaften Schmierung des durch die Gewindespindel 12 und die Mutter 10 gebildeten Schraubengetriebes ist das Gewinde 13 der Gewindespindel 12 mit der Längsachse X-X in besonderer Art und Weise ausgebildet. Eine Ausbildung ist in der 3 wiedergegeben: Hier ist eine einzige Vertiefung 17 über die gesamte bzw. zumindest wirksame Länge L des Gewindes 13 der Gewindespindel 12 eingebracht. Die Vertiefung 17 hat bezüglich der Steigung s des Gewindes 13, hier als Rechtsgewinde, eine gegenläufige Wendelung, hier nach Art eines Linksgewindes, und eine erheblich größere Steigung S, hier etwa eine 30fache. Die Tiefe T der Vertiefung 17 ist wesentlich größer als die Höhe H des als Feingewinde ausgebildeten Gewindes 13. Die Breite B der Vertiefung 13 beträgt ein Mehrfaches der Steigung s des Gewindes 13. Der Querschnitt der Vertiefung 17 ist etwa halbkreisförmig ausgebildet, d. h. der Grund der Vertiefung 17 ist gerundet.
Nicht dargestellt ist die Anordnung einer kontinuierlichen Versorgung mit Schmierstoff über zumindest eine radiale Bohrung, die in das Innengewinde der Mutter austritt und durch die Schmierstoff gefördert werden kann. Diese Anordnung kann auch zusätzlich zu den schon beschriebenen Ausführungen von Vertiefungen verwirklicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Grundkörper
2a: Schenkel
2b: Schenkel
2c: Verbindungsbereich
3: Spiegelhalter
4: Durchgangsöffnung
5: Durchgangsbohrung
6: Durchgangsbohrung
7: Zugfeder
8: Querbolzen
9: Bohrung
10: Mutter
11: Gewinde
12: Gewindespindel
13: Gewinde
14: Schraubenkopf
15: Lagerkugel
16: Platte
17: Vertiefung
b: Breite
B: Breite
H: Höhe
L: Länge
S: Steigung
s: Steigung
T: Tiefe
X-X: Längsachse
Y-Y: Längsachse

Claims

Vorrichtung zum dauerhaften Schmieren eines eine Gewindespindel (12) und eine Mutter (10) umfassenden, handbetätigten Schraubengetriebes für eine feinmechanische Vorrichtung (1), insbesondere zum Einsatz in der Optik, der Elektronik, der Medizintechnik oder der Meßtechnik, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gewinde (13) als Feingewinde oder Feinstgewinde ausgebildet ist, – zumindest eine über die gesamte Länge (L) des Gewindes (13) der Gewindespindel (12) und/oder der Mutter (10) verlaufende Vertiefung (17) zur Aufnahme eines Schmiermittels angeordnet ist, – die Tiefe (T) der Vertiefung (17) gleich oder größer ist als die Höhe (H) des Gewindes (13), – die Breite (B) der Vertiefung (17) ein Mehrfaches der Steigung (s) des Gewindes (13) beträgt, – die Vertiefung (17) zumindest im Grund im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet ist, – die Vertiefung (17) wendelförmig verläuft, – die Steigung (S) der wendelförmigen Vertiefung (17) ein Mehrfaches der Steigung (s) des Gewindes (13) beträgt und – die Wendel der Vertiefung (17) gegensinnig zum Gewinde (13) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel der Vertiefung (17) als Doppelwendel oder Mehrfachwendel verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (10) mit mindestens einer axialen Bohrung (9) versehen ist, durch die Schmiermittel in die Vertiefung(en) (17) bringbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (12) aus einem hochlegierten Stahl und die Mutter (10) aus einer Kupferlegierung besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (12) aus einer Kupferlegierung und die Mutter (10) aus einem hochlegierten Stahl besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (12) an einem Ende einen zum Ergreifen mit der Hand geeigneten verdickten Schraubenkopf (14) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (12) an einem Ende eine Lagerkugel (15) umfaßt.