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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Schraubenmutter, insbesondere eine Schraubenmutter mit einem Aussparungsstück, die einfach konstruiert, kostengünstig herstellbar, leicht baulich abänderbar und leicht auswechselbar ist.
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Stand der Technik
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Kugelumlaufspindeln zeichnen sich in Hinsicht der Konstruktion durch eine hohe mechanische Effizienz und eine optimale Positioniergenauigkeit aus und werden aufgrund dessen häufig eingesetzt, um eine Drehbewegung in eine Längsbewegung oder umgekehrt umzusetzen.
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Eine herkömmliche Kugelumlaufspindel umfasst üblicherweise eine Spindelmutter, eine Spindel, eine Mehrzahl von Kugeln und eine Umlaufvorrichtung, wobei die Spindelmutter einen Innengewindegang aufweist, und die Spindel einen Außengewindegang aufweist, wobei zwischen dem Innen- und dem Außengewindegang eine Mehrzahl von Kugeln all Schnittstelle für die Übertragung der Antriebskraft angeordnet ist, wobei die Kugeln mithilfe der Umlaufvorrichtung umlaufen.
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Aus der Druckschrift
US 7 487 692 B2 ist eine Schraubenmutter mit einer länglichen Aussparung bekannt, in der eine mit der Schraubenmutter fest verbundene Führungsvorrichtung angeordnet ist. Aus der Druckschrift
DE 197 81 451 C1 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung bekannt, bei der eine Gewindespindel von einer Schraubenmutter umgeben ist, wobei Wälzkörper in einem dazwischen angeordneter Käfig geführt sind. Aus der Druckschrift
US 5 388 475 A ist eine Schraubenmutter mit einer länglichen Aussparung bekannt, in der ein Umlenker angeordnet ist.
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Jedoch weisen die herkömmlichen Kugelumlaufspindeln folgende Nachteile auf:
- 1. Komplizierte Konstruktion und hohe Kosten: bei den herkömmlichen Kugelumlaufspindeln können Kugeln erst mithilfe der Umlaufvorrichtung umlaufen, die jedoch zu einer komplizierteren Konstruktion führt und somit höhere Gesamtherstellungskosten verursacht; und
- 2. Schwierigkeit beim baulichen Abändern: um eine konventionelle Schraubenmutter so baulich abzuändern, dass sie mit Kugeln ausgestattet ist, muss eine Umlaufvorrichtung montiert werden, die sich aufwendig konzipieren lässt, so dass eine konventionelle Schraubenmutter auch mit großem Aufwand verarbeitet werden muss, wenn sie mit einer Umlaufvorrichtung zusammenwirken soll.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenmutter zu schaffen, die einfach konstruiert, kostengünstig herstellbar, leicht baulich abänderbar und leicht auswechselbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schraubenmutter, die einen Schraubenmutter-Grundkörper und wenigstens zwei Aussparungsstücke umfasst.
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Der Schraubenmutter-Grundkörper weist ein Durchgangsloch und einen Innengewindegang auf, wobei am Innengewindegang wenigstens zwei vertikal verlaufende Aussparungen vorgesehen sind, die gleichmäßig angeordnet sind.
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Die Aussparungsstücke sind auf den Aussparungen angeordnet und jeweils mit einer Mehrzahl von Kontaktteilen versehen, wobei jedes Kontaktteil dem Innengewindegang entspricht. Außerdem weist die Spindel einen Außengewindegang auf und ist im Durchgangsloch angeordnet, wobei der Außengewindegang mit den Kontaktteilen der Aussparungsstücke in Kontakt steht.
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Somit führen der Schraubenmutter-Grundkörper und die Spindel mittels der Kontaktteile als Schnittstellen für die Übertragung der Antriebskraft eine vorbestimmte Bewegungsumsetzung durch.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schraubenmutter.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Montage der erfindungsgemäßen Schraubenmutter mit einer Spindel.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Typs des Aussparungsstücks der Erfindung.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Typs des Aussparungsstücks der Erfindung.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Typs des Aussparungsstücks der Erfindung.
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Wege der Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Gemäß 1 bis 2 umfasst die erfindungsgemäße Schraubenmutter einen Schraubenmutter-Grundkörper 10 und wenigstens zwei Aussparungsstücke 20, um sich relativ zu einer Spindel 70 bewegen zu können.
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Der Schraubenmutter-Grundkörper 10 weist ein Durchgangsloch 11 und einen Innengewindegang 12 auf, wobei am Innengewindegang 12 wenigstens zwei vertikal verlaufende Aussparungen 13 vorgesehen sind, die gleichmäßig angeordnet sind.
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Die Aussparungsstücke 20 sind auf den Aussparungen 13 angeordnet und jeweils mit einer Mehrzahl von Kontaktteilen 21 versehen, wobei jedes Kontaktteil 21 dem Innengewindegang 12 entspricht. Außerdem weist die Spindel 70 einen Außengewindegang 71 auf und ist im Durchgangsloch 11 angeordnet, wobei der Außengewindegang 71 mit den Kontaktteilen 21 der Aussparungsstücke 20 in Kontakt steht.
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Somit führen der Schraubenmutter-Grundkörper 10 und die Spindel 70 mittels der Kontaktteile 21 als Schnittstellen für die Übertragung der Antriebskraft eine vorbestimmte Bewegungsumsetzung durch, nämlich eine Umsetzung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung oder umgekehrt.
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Es gibt verschiedene Variationen der Kontaktteile 21 des Aussparungsstücks 20, die hierbei nicht einzeln erläutert werden können, wobei im Folgenden drei Ausführungsbeispiele der Kontaktteile 21 erläutert werden:
- 1. Typ eins: wie in 3 gezeigt, weist das Aussparungsstück 20 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 20A auf, wobei die Kontaktteile 21 als Kugeln ausgebildet sind, die auf die Ausnehmungen 20A gesetzt sind; wenn der Schraubenmutter-Grundkörper 10 und die Spindel 70 betätigt werden, gleiten und rollen die Kugeln zwischen dem Außengewindegang 71 der Spindel 70 und den Ausnehmungen 20A des Aussparungsstücks 20;
- 2. Typ zwei: wie in 4 gezeigt, weist das Aussparungsstück 20 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 20A auf, wobei die Kontaktteile 21 als oval-förmige Kugeln ausgebildet sind, die auf die Ausnehmungen 20A gesetzt sind; wenn der Schraubenmutter-Grundkörper 10 und die Spindel 70 betätigt werden, gleiten und rollen die oval-förmigen Kugeln zwischen dem Außengewindegang 71 der Spindel 70 und den Ausnehmungen 20A des Aussparungsstücks 20; und
- 3. Typ drei: wie in 5 gezeigt, sind die Kontaktteile 21 am Aussparungsstück 20 befestigt, wobei die Kontaktteile 21 als gewölbte Bogenflächen ausgebildet sind; wenn der Schraubenmutter-Grundkörper 10 und die Spindel 70 betätigt werden, gleiten die gewölbten Bogenflächen relativ zum Außengewindegang 71 der Spindel 70; allgemein können die Kugeln in der Kugelumlaufspindel rollen und gleiten, wobei das Gleiten größer ist als das Rollen, das heißt, dass die Kugeln beim Bewegen im Wesentlichen gleiten; erfindungsgemäß sind die gewölbten Bogenflächen (also die Kontaktteile 21) am Aussparungsstück 20 befestigt, so dass die gewölbten Bogenflächen relativ zum Außengewindegang 71 der Spindel 70 nur gleiten.
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Aus den oben dargestellten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen lässt sich feststellen, dass der Kontakt der Kontaktteile 21 unterschiedlicher Typen mit dem Außengewindegang 71 in der Art des „Rollens” und „Gleitens” stattfindet. Somit ist erfindungsgemäß möglich, dass die Aussparungsstücke 20 je nach dem Bedarf des Benutzers in verschiedenen Typen hergestellt werden können.
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Die Aussparungsstücke 20 sind auf die Axiallänge des Schrauben-Grundkörpers 10 abgestimmt in einer entsprechenden Abmessung herstellbar, wobei die Anzahl und der Abstand der Kontaktteile 21 vom Innengewindegang 12 des Schrauben-Grundkörpers 10 abhängen. Das heißt, dass die Aussparungsstücke 20 durch Variation ihrer Abmessung für Schrauben-Grundkörper 10 in verschiedenen Normen geeignet sind. Dadurch lässt sich die Schraubenmutter leicht auswechseln.
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Zum baulichen Abändern einer konventionellen Schraubenmutter in eine erfindungsgemäße Schraubenmutter müssen lediglich zwei Aussparungen 13 an der Schraubenmutter gefertigt (z. B. gefräst) werden. Danach müssen nur noch die beiden Aussparungsstücke 20 an den Aussparungen 13 montiert werden. Somit lässt sich eine Schraubenmutter erfindungsgemäß leicht baulich abändern.
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Gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich bei der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile:
- 1. Einfach konstruiert und kostengünstig herstellbar: bei herkömmlichen Kugelumlaufspindeln können Kugeln nur mithilfe einer Umlaufvorrichtung umlaufen, die zu einer komplizierteren Konstruktion führt und dadurch höhere Herstellungskosten verursacht. Erfindungsgemäß kann die gleiche Wirkung bei den herkömmlichen Kugelumlaufspindeln durch das Zusammenwirken von Aussparungen 13 und Aussparungsstücken 20 erzielt werden, wobei die Gesamtkonstruktion einfach ist und die Herstellung entsprechend günstig ist;
- 2. Leicht baulich abänderbar: um eine konventionelle Schraubenmutter so baulich abzuändern, dass sie mit Kugeln ausgestattet ist, muss eine kompliziertere Umlaufvorrichtung montiert werden, so dass eine konventionelle Schraubenmutter auch mit großem Aufwand verarbeitet werden muss, wenn sie mit einer Umlaufvorrichtung zusammenwirken soll. Zum baulichen Abändern einer konventionellen Schraubenmutter in eine erfindungsgemäße Schraubenmutter müssen lediglich zwei Aussparungen 13 an der Schraubenmutter gefertigt werden. Danach müssen nur noch die beiden Aussparungsstücke 20 an den Aussparungen 13 montiert werden, womit sich eine Schraubenmutter erfindungsgemäß leicht baulich abändern lässt; und
- 3. Leicht auswechselbar: die Aussparungsstücke 20 sind auf die Axiallänge des Schrauben-Grundkörpers 10 abgestimmt und in einer entsprechenden Abmessung herstellbar, wobei die Anzahl und der Abstand der Kontaktteile 21 vom Innengewindegang 12 des Schrauben-Grundkörpers 10 abhängen. Das heißt, dass die Aussparungsstücke 20 durch Variation ihrer Abmessungen für Schrauben-Grundkörper 10 in verschiedenen Normen geeignet sind. Dadurch lässt sich die Schraubenmutter leicht auswechseln.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schraubenmutter-Grundkörper
- 11
- Durchgangsloch
- 12
- Innengewindegang
- 13
- Aussparung
- 20
- Aussparungsstück
- 20A
- Ausnehmung
- 21
- Kontaktteil
- 70
- Spindel
- 71
- Außengewindegang
