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Die
Erfindung betrifft einen Spindeltrieb gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1. Beispiele für erfindungsgemäße
Spindeltriebe sind Kugel- oder Rollengewindetriebe, Planetengewindetriebe
oder Gleitgewinde.
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Aus
der
DE 10 2007
034 454 A1 ist ein Spindeltrieb in Form eines Kugelgewindetriebes
bekannt. Gemäß der
3 der
DE 10 2007 034 454
A1 umfasst der Spindeltrieb eine Mutter
50 und
eine langgestreckte Spindel
52, die mit einer schraubenförmigen Spindelnut
58 versehen
ist. Die Mutter
50 steht über (nicht dargestellte)
kugelförmige Wälzkörper in Schraubeingriff
mit der Spindel. Typischerweise ist die Spindel eines Kugelgewindetriebes
mittels einer ein Radialwälzlager umfassenden Lagerbaugruppe bezüglich
einer Drehachse, die der Mittelachse der Spindel entspricht, drehbar
gelagert. Weiter ist eine Schmiervorrichtung
10 vorgesehen,
die lösbar an der Mutter befestigt ist. In der Schmiervorrichtung
ist ein Schaumstoffkörper
12 vorgesehen, der beispielsweise
in den
4 und
5 der
DE 10 2007 034 454
A1 genauer dargestellt ist. Der Schaumstoffkörper
umfasst einen ersten Abschnitt
24, der als Schmiermittelvorratsraum
vorgesehen ist, wobei als Schmiermittel vorzugsweise Schmieröl
zum Einsatz kommt. Weiter ist ein zweiter Abschnitt
34 des
Schaumstoffkörpers als Schmiermittelauftrager vorgesehen.
Dieser steht so in Schmierverbindung mit der Spindelnut, dass das
Schmieröl aus dem Schmiermittelvorratsraum auf die Spindelnut
gelangen kann, so dass diese mit einem dünnen Schmierfilm
bedeckt ist, der einen verschließarmen Ablauf der Wälzkörper
ermöglicht.
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Die
bekannte Schmiervorrichtung ist im Wesentlichen zylindrisch mit
einer Durchgangsbohrung ausgeführt, die von der Spindel
durchsetzt wird. Dies hat zur Folge, dass die Schmiervorrichtung
nicht mehr ohne Weiteres von der Spindel entfernt werden kann, wenn
sich der Spindeltrieb in betriebsfertig montiertem Zustand befindet.
Gleichzeitig ist in dem Schmiermittelvorratsraum ein endliches Schmiermittelvolumen
aufgenommen, welches früher oder später erschöpft
ist. Es stellt sich somit die Frage, wie die Schmiervorrichtung
am Ende ihrer Lebensdauer ersetzt werden kann.
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Aus
dem Stand der Technik ist bekannt, die Enddichtung eines Kugelgewindetriebs,
die ebenfalls eine verschleißbedingte endliche Lebensdauer
aufweist, dadurch zu ersetzen, dass bereits bei der Herstellung
des Spindeltriebs eine Ersatzdichtung auf die Spindel montiert wird.
Diese Ersatzdichtung wird üblicherweise an einem Ende der
Spindel benachbart zu einer Lagerbaugruppe angeordnet und rotiert mit
der Spindel mit, solange sie nicht benötigt wird. Sobald
die Enddichtung der Kugelmutter verschlissen ist, wird diese zerstörend
von der Spindel entfernt, wobei anschließend die genannte
Ersatzdichtung an der Kugelmutter montiert wird.
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Bei
der Übertragung dieser Lösung auf eine Schmiervorrichtung
stellt sich einerseits das Problem, dass eine Schmiervorrichtung
sehr viel größer als eine Enddichtung ist. Deshalb
ist es nicht möglich, die Schmiervorrichtung in Wartestellung
einfach mit der Spindel mitdrehen zu lassen. Weiter stellt sich das
Problem, dass durch den Kontakt zwischen Schmiermittelauftrager
und Spindelnut der Schmiermittelvorratsraum auch dann leer läuft,
wenn sich die Ersatzschmiervorrichtung in Wartestellung befindet.
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Gemäß dem
selbstständigen Anspruch wird daher vorgeschlagen, dass
die Spindel eine Entlastungsausnehmung für den Schmiermittelauftrager aufweist,
die so ausgebildet ist, dass keine Schmierverbindung zwischen dem
Schmiermittelauftrager und der Spindel besteht, wenn sich der Schmiermittelauftrager
innerhalb der Entlastungsausnehmung befindet. In der Wartestellung
soll die Schmiervorrichtung also so angeordnet werden, dass sich
der Schmiermittelauftrager innerhalb der Entlastungsausnehmung befindet,
wodurch der Kontakt zwischen Schmiermittelauftrager und Spindel
aufgehoben ist. Folglich ist ein Schmiermittelübertrag
von der Schmiervorrichtung auf die Spindel ausgeschlossen, weshalb
der Schmiermittelvorratsraum nicht mehr leer laufen kann, auch wenn
sich die Schmiervorrichtung in Wartestellung befindet.
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In
den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der Erfindungen angegeben.
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Die
Entlastungsausnehmung kann als eine um die Spindel umlaufende Ausnehmung
ausgebildet sein. Hierdurch soll erreicht werden, dass auch dann,
wenn die Schmiervorrichtung in der Wartestellung feststehend angeordnet
ist, kein Schmierkontakt zur Spindel hergestellt wird, wenn sich
diese dreht. Durch die umlaufende Nut ist ein Schmierkontakt in jeder
Drehstellung der Spindel ausgeschlossen.
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An
der Lagerbaugruppe oder benachbart zu dieser kann wenigstens eine
Haltevorrichtung vorgesehen sein, in der die Schmiervorrichtung
lösbar gehalten werden kann, so dass sich der Schmiermittelauftrager
innerhalb der Entlastungsausnehmung befindet. Mit der Haltevorrichtung
soll die Schmiervorrichtung in der Wartestellung gehalten werden.
Die Haltevorrichtung ist in oder in der Nähe der Lagerbaugruppe
angeordnet, damit der Bewegungsweg des Spindeltriebs durch die Ersatzschmiervorrichtung
möglichst wenig beeinträchtigt wird. Die lösbare Halterung
ist notwendig, damit die Schmiervorrichtung bei Bedarf von der Haltevorrichtung
gelöst und an der Mutter montiert werden kann. Vorzugsweise ist
daran gedacht, dass die Schmiervorrichtung von der Haltevorrichtung
im Wesentlichen unbeweglich gegenüber der Lagerbaugruppe
gehalten wird.
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In
der Lagerbaugruppe kann eine an die Schmiervorrichtung angepasste
Aufnahmeausnehmung vorgesehen sein. In einer derartigen Aufnahmeausnehmung
kann die Schmiervorrichtung besonders sicher gehalten werden. Darüber
hinaus kann die Aufnahmeausnehmung besonders einfach hergestellt
werden. Bevorzugt ist daran gedacht, die Schmiervorrichtung und
die Aufnahmeausnehmung kreiszylindrisch auszubilden, um eine besonders kostengünstige
Herstellung zu ermöglichen.
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Die
Aufnahmeausnehmung kann so ausgebildet sein, dass die Schmiervorrichtung
nahezu vollständig oder vollständig in dieser
aufgenommen werden kann. Hierdurch wird erreicht, dass die Schmiervorrichtung
besonders gut vor Umgebungseinflüssen geschützt
ist, während sich diese in der Wartestellung befindet.
Bei der Gestaltung der Aufnahmeausnehmung ist darauf zu achten,
dass die Schmiervorrichtung vom Benutzer auf einfache Weise aus
dieser entnommen werden kann. Insbesondere muss die Schmiervorrichtung
für den Benutzer noch problemlos greifbar sein. Aus diesem
Grund ist es bevorzugt, wenn die Schmiervorrichtung etwas aus der
Ausnahmeausnehmung heraussteht. Der Schmiermittelauftrager selbst
sollte gleichzeitig besonders tief in der Aufnahmeausnehmung angeordnet
sein, damit dieser besonders gut vor Umgebungseinflüssen
geschützt ist.
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Es
kann ein lösbares Klemmmittel vorgesehen sein, mit dem
die Schmiervorrichtung gegen die Wand der Aufnahmeausnehmung gedrängt
werden kann, so dass die Schmiervorrichtung in der Aufnahmeausnehmung
gehalten ist. Hierdurch kann auf besonders kostengünstige
Weise eine lösbare und gleichzeitig sichere Halterung der
Schmiervorrichtung in der Aufnahmeausnehmung erreicht werden. Bevorzugt
ist daran gedacht, als Klemmmittel einen Schraubbolzen zu verwenden,
der in die Lagerbaugruppe eingeschraubt ist, wobei dessen Längsstirnfläche
gegen die Außenumfangsfläche der Schmiervorrichtung
drücken kann.
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In
der Lagerbaugruppe kann ein gesondertes Drehlager für die
Spindel vorgesehen sein, wobei das Drehlager ebenfalls in der Aufnahmeausnehmung
aufgenommen ist. Bei dem Drehlager handelt es sich bevorzugt um
ein bekanntes Radialwälzlager, beispielsweise ein Radialrillenkugellager.
Für ein derartiges Drehlager muss ohnehin eine Aufnahmeausnehmung
bereitgestellt werden. Diese kann problemlos länger ausgeführt
und somit auch für die Ersatzschmiervorrichtung genutzt
werden. Hierdurch ergibt sich ein besonders kostengünstiger
Aufbau der Lagerbaugruppe.
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Das
Drehlager kann in Richtung der Drehachse der Spindel beweglich in
der Aufnahmeausnehmung aufgenommen sein. Das Drehlager ist also in
der Funktion eines Loslagers eingebaut, so dass keine Sicherungsmittel,
beispielsweise Haltemuttern oder Anschlagkanten, notwendig sind,
die eine Axialbewegung des Drehlagers verhindern. Hierdurch vereinfacht
sich die gleichzeitige Nutzung der Aufnahmeausnehmung für
das Drehlager und die Schmiervorrichtung beträchtlich.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es stellt dar:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Spindeltriebs;
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2 einen
Längsschnitt des Loslagers des Spindeltriebs gemäß 1;
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3 einen
Längsschnitt des Festlagers des Spindeltriebs gemäß 1;
und
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4 eine
grobschematische Ansicht eines Schmiermittelauftragers, der sich
in Schmiereingriff mit der Spindelnut befindet.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Spindeltriebs 10. Der Spindeltrieb 10 umfasst
eine langgestreckte Spindel 12, die an ihrer Außenumfangsfläche
mit einer (nicht dargestellten) schraubenförmigen Spindelnut
versehen ist. Auf der Spindel 12 ist eine Mutter 11 in
Form einer Kugelgewindemutter vorgesehen, die in Schraubeingriff
mit der Spindelnut steht. An den beiden Enden der Spindel 10 ist
je eine Lagerbaugruppe 30 vorgesehen, nämlich
ein Festlager 31 und ein Loslager 32. Die Spindel 12 ist
in den beiden Lagerbaugruppen 30 bezüglich einer
Drehachse 13 drehbar gelagert.
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Weiter
sind insgesamt vier identische Schmiervorrichtungen
50 vorgesehen.
Zum Einen zwei in Schmierverbindung mit der Spindel befindliche
Schmiervorrichtungen
50a;
50b, die an den beiden
Längsstirnflächen der Mutter
11 lösbar
befestigt sind. Zum Anderen sind zwei Ersatzschmiervorrichtungen
50c;
50d (siehe
3)
vorgesehen. Alle vier Schmiervorrichtungen
50 sind gemäß der
DE 10 2007 034 454
A1 ausgeführt, wobei der Schmiereinsatz gemäß deren
6 und
7 ausgeführt
ist. Die
DE 10
2007 034 454 A1 wird hiermit in Bezug genommen und zum
Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht.
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Die
Schmiervorrichtung 50c ist in einer Aufnahmeausnehmung
des Loslagers 32 versenkt angeordnet. Sobald die Schmiervorrichtung 50a verbraucht
ist, wird diese von der Spindel 12 entfernt, wobei sie
in der Regel zerstört wird. Anschließend wird
die Schmiervorrichtung 50c aus ihrer Aufnahmeausnehmung
herausgezogen und mit den Haltemitteln 53 in Form von Schnapphaken
an der Mutter 11 befestigt. Analog wird mit den Schmiervorrichtungen
auf der gegenüberliegenden Seite der Mutter 11 verfahren.
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2 zeigt
einen Längsschnitt einer ersten Lagerbaugruppe 30,
die in Form eines Loslagers 32 ausgeführt ist.
Das Loslager umfasst einen Lagergrundkörper 38,
der mit einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Aufnahmeausnehmung 35 versehen ist.
In der Aufnahmeausnehmung 35 ist ein Drehlager 37 in
Form eines Radialrillenkugellagers aufgenommen, in dem wiederum
die Spindel 12 gelagert ist, so dass diese bezüglich
der Drehachse 13 drehbar ist. Das Drehlager 37,
ist mit Hilfe der beiden Sicherungsringe 39 an der Spindel
in Richtung der Drehachse 13 festgelegt. In der Aufnahmeausnehmung 35 ist
das Drehlager 37 jedoch in Richtung der Drehachse beweglich
aufgenommen, so dass es die Funktion eines Loslagers erfüllt.
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In
der Aufnahmeausnehmung 35 ist weiter die Schmiervorrichtung 50c nahezu
vollständig aufgenommen. Die Schmiervorrichtung 50c besteht
aus einem zylindrischen Gehäuse 54 aus Kunststoff,
in dem eine Längsbohrung 56 vorgesehen ist, welche von
der Spindel 12 durchsetzt wird. In dem Gehäuse 54 ist
weiter ein ringförmiger Schmiermittelvorratsraum 51 vorgesehen,
der mit einem Schaumstoffkörper ausgefüllt ist,
welcher das Schmiermittel in Form eines Schmieröls speichert.
Der Schaumstoffkörper kommt zum Einsatz, damit die Schmiervorrichtung 50 in
jeder beliebigen Einbaulage eingesetzt werden kann, ohne dass zu
befürchten ist, dass das Schmieröl unkontrolliert
aus der Schmiervorrichtung austritt. An dem Schaumstoffkörper
ist ein Schmiermittelauftrager 52 einstückig vorgesehen,
der gemäß 4 in Schmierverbindung
mit der Spindelnut gebracht werden kann. In der vorliegenden Wartestellung
der Schmiervorrichtung 50 ist der Schmiermittelauftrager 52 jedoch
vollständig innerhalb der Entlastungsausnehmung 15 angeordnet,
so dass er die Spindel 12 überhaupt nicht berührt.
Folglich ist sicher ausgeschlossen, dass in der Wartestellung Schmiermittel aus
der Schmiervorrichtung 50 austritt. Die Entlastungsausnehmung 15 wird
durch den kreiszylindrischen Lagerzapfen 16 gebildet und
läuft somit um die Drehachse 13 der Spindel 12 um,
so dass in jeder Drehstellung der Spindel 12 ein Kontakt
zwischen Schmiermittelauftrager 52 und Spindel 12 ausgeschlossen
ist.
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Die
Haltevorrichtung 33 für die Schmiervorrichtung 50 umfasst
zusätzlich zur Aufnahmeausnehmung 35 ein Klemmmittel 34 in
Form eines Schraubbolzens, der in den Lagergrundkörper 38 eingeschraubt
ist. Mit dem Schraubbolzen 34 wird die Schmiervorrichtung 50 gegen
die Wand der Aufnahmeausnehmung 35 gedrängt, so
dass sie reibschlüssig gehalten ist. Hinzuweisen ist noch
auf die Haltemittel 53 der Schmiervorrichtung 50,
die etwas aus der Aufnahmeausnehmung 35 herausstehen, so dass
der Benutzer bei Bedarf die Schmiervorrichtung 50 problemlos
greifen und aus der Aufnahmeausnehmung 35 herausziehen
kann.
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3 zeigt
eine zweite Lagerbaugruppe 30, die in Form eines Festlagers 31 ausgeführt
ist. Beim Festlager 31 ist das (grobschematisch angedeutete) Drehlager 37 sowohl
im Lagergrundkörper 38 als auch auf der Spindel 12 in
Richtung der Drehachse 13 festgelegt, so dass die von dem
Spindeltrieb erzeugten Axialkräfte von der Spindel 12 auf
den Lagergrundkörper 38 übertragen werden.
Die Entlastungsausnehmung 15 ist beim Festlager 31 als
umlaufende Nut ausgebildet, damit an der Spindel 12 eine
feste und belastbare Anschlagkante 17 für das Drehlager 37 vorgesehen
werden kann.
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Der
Lagergrundkörper 38 des Festlagers 31 und
des Loslagers werden aus dem gleichen Rohkörper hergestellt
und weisen deshalb die gleiche Breite auf. Da im Festlager 31 mehr
Platz zum Einbau des Drehlagers 37 benötigt wird,
steht dort weniger Raum für die Aufnahmeausnehmung 35 zur
Verfügung, weshalb die Ersatzschmiervorrichtung 50d wesentlich
weiter aus dem Festlager 31 heraussteht als die Ersatzschmiervorrichtung 50c (siehe 2)
aus dem Loslager 32 (siehe 1). Das
Klemmmittel 34 am Festlager ist analog zu dem am Loslager
ausgeführt.
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4 zeigt
grobschematisch den Schmierkontakt zwischen dem Schmiermittelauftrager 52 der Schmiervorrichtungen 50a; 50b (vgl. 1)
und der Spindelnut 14 der Spindel 12. Die Spindelnut 14 weist
ein spitzbogenförmiges Querschnittsprofil auf, so dass
die (nicht dargestellten) Kugeln des Wälzkörpergewindetriebs
an zwei definierten Kontaktpunkten 55 abwälzen.
Der aus dem Gehäuse 54 der Schmiervorrichtung
heraustretende Teil des Schmiermittelauftragers 52 besitzt
wiederum eine im Wesentlichen rechteckige Form, wobei zwei seiner
Ecken die Spindelnut 14 an den Kontaktpunkten berühren,
so dass nur dort Schmiermittel aufgetragen wird, wo die Kugeln die
Spindelnut 14 berühren. Auf diese Weise wird besonders
wenig Schmiermittel verbraucht, wodurch sich die Lebensdauer der
Schmiervorrichtung 50 verlängert. Wie bereits
angesprochen ist im Schmiermittelvorratsraum (51; 2)
ein Schaumstoffkörper als Speichermedium vorgesehen. Dieser Schaumstoffkörper
ist einstückig mit dem Schmiermittelauftrager 52 ausgeführt.
Der Schmiermittelauftrager erstreckt sich etwa über eine
Länge, die dem Kugeldurchmesser entspricht, wobei die Erstreckungsrichtung
senkrecht zur Ansichtsebene ausgerichtet ist.
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Abschließend
sei darauf hingewiesen, dass auch ein Spindeltrieb mit nur zwei
Schmiervorrichtungen denkbar ist, wovon eine in Schmierverbindung mit
der Spindel steht, wobei die andere als Ersatzschmiervorrichtung
dient. In diesem Fall ist es aus den oben genannten Gründen
bevorzugt, wenn die Schmiervorrichtung auf der Seite des Loslagers
angeordnet ist.
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- 10
- Spindeltrieb
- 11
- Mutter
- 12
- Spindel
- 13
- Drehachse
- 14
- Spindelnut
- 15
- Entlastungsausnehmung
- 16
- Lagerzapfen
- 17
- Anschlagkante
- 30
- Lagerbaugruppe
- 31
- Festlager
- 32
- Loslager
- 33
- Haltevorrichtung
- 34
- Klemmmittel
- 35
- Aufnahmeausnehmung
- 37
- Drehlager
- 38
- Lagergrundkörper
- 39
- Sicherungsringe
- 50
- Schmiervorrichtung
- 50a;
50b
- in
Schmierverbindung mit der Spindel befindliche Schmiervorrichtung
- 50c;
50d
- Ersatzschmiervorrichtung
- 51
- Schmiermittelvorratsraum
- 52
- Schmiermittelauftrager
- 53
- Haltemittel
- 54
- Gehäuse
- 55
- Kontaktpunkt
- 56
- Längsbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007034454
A1 [0002, 0002, 0002, 0021, 0021]