DE102011086588A1

DE102011086588A1 - Linearantrieb mit Befestigungsmittel

Info

Publication number: DE102011086588A1
Application number: DE201110086588
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dewertokin GmbH
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-05-24
Also published as: DE202010015475U1

Abstract

Bei einem Linearantrieb, aufweisend ein Gehäuse, in dem ein über ein Getriebe in Rotation um eine Achse (4) antreibbares oder ein im Gehäuse verdrehfest und längs der Achse (4) verschiebbar gelagertes erstes Bauteil (1) und ein mit dem ersten Bauteil (1) drehfest verbundenes zweites Bauteil (2) angeordnet sind, und mindestens ein Befestigungsmittel (3) zur drehfesten Verbindung des ersten und zweiten Bauteils (1, 2), wobei das zweite Bauteil (2) mindestens eine Durchgangsöffnung (5) zu dem ersten Bauteil (1) aufweist und das Befestigungsmittel (3) zumindest formschlüssig in der Durchgangsöffnung (5) angeordnet ist, ist zur dauerhaften Befestigung der beiden Bauteile und besonders einfachen und kostengünstigen Herstellung vorgesehen, dass das Befestigungsmittel (3) mit dem ersten Bauteil (1) mittels Pressschweißverfahren verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb, aufweisend ein Gehäuse, in dem ein über ein Getriebe in Rotation um eine Achse antreibbares oder ein im Gehäuse verdrehfest und längs der Achse verschiebbar gelagertes erstes Bauteil und ein mit dem ersten Bauteil drehfest verbundenes zweites Bauteil angeordnet sind, und mindestens ein Befestigungsmittel zur drehfesten Verbindung des ersten und zweiten Bauteils, wobei das zweite Bauteil mindestens eine Durchgangsöffnung zu dem ersten Bauteil aufweist und das Befestigungsmittel zumindest formschlüssig in der Durchgangsöffnung angeordnet ist.
Bislang sind vor allem rein mechanische Befestigungsvorrichtungen zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil eines Linearantriebs der eingangs genannten Art bekannt. Derartige Befestigungsvorrichtungen umfassen beispielsweise Hohlspannstifte bzw. Spannhülsen aus Metall. Das erste Bauteil ist gewöhnlich metallisch und stabförmig ausgebildet. Zur Befestigung mittels Verkeilung der Bauteile sind in dem ersten Bauteil Längsschlitze vorgesehen. Das zweite Bauteil aus Kunststoff weist eine zentrische Öffnung mit Innengewinde auf, das zum Eingriff in ein Außengewinde des ersten Bauteils ausgebildet ist. Das zweite Bauteil ist auf einem Endabschnitt des ersten Bauteils aufgeschraubt. Die Hohlspannstifte bzw. Spannhülsen sind durch das zweite Bauteil in die Längsschlitze des ersten Bauteils getrieben. Dadurch sind Nuten an der zentrischen Öffnung des zweiten Bauteils vorgesehen. Die formschlüssige Verbindung bzw. Verkeilung gewährleistet eine verdrehfeste Sicherung der Bauteile zueinander. Die Herstellung der Hohlspannstifte bzw. Spannhülsen und das Fertigen von Längsschlitzen führen zu erhöhten Fertigungskosten. Ferner wird von den Kunden zunehmend eine feste, stoffliche Verbindung der Teile des Antriebs nachgefragt, da diese dauerhafter als eine rein formschlüssige Verbindung ist.
Ferner sind Antriebe bekannt, bei denen zur verdrehfesten Sicherung neben einer Durchgangsöffnung zum ersten Bauteil, noch weitere Aussparungen, ein komplexes Befestigungsmittel, wie eine Zahnscheibe, und damit letztlich ein erhöhter Fertigungsaufwand nötig.
Die Befestigungsmittel der vorgenannten Linearantriebe können nur eine sehr begrenzte Zahl von Ausbildungen des ersten und zweiten Bauteils berücksichtigen; Hohlwellen oder dergleichen beispielsweise ausgeschlossen. Schon um Fertigungskosten zu senken, ist es jedoch wünschenswert, dass das Befestigungsmittel bei besonders vielen unterschiedlichen Ausbildungen von Linearantrieben Anwendung finden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher die genannten Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise beseitigt sowie insbesondere eine dauerhafte Befestigung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil aufweist, bei einer Vielzahl Ausbildungen des ersten und des zweiten Bauteils realisierbar ist und zudem besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen werden in den anhängenden Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß bereits dadurch gelöst, dass das Befestigungsmittel mit dem ersten Bauteil mittels Pressschweißverfahren verbunden ist.
Vorteilhaft wird bei dem Pressschweißverfahren eine stoffschlüssige Verbindung von Bauteilen ohne Schweißzusatz, jedoch unter Druck und/oder örtlich begrenzter Wärmeentwicklung hergestellt. Als Varianten des Pressschweißverfahrens sind für die Erfindung insbesondere das Lichtbogenpressschweißverfahren, das Pressstumpfschweißverfahren und das Widerstandsschweißverfahren relevant. Während beim Lichtbogenpressschweißen ein Lichtbogen zwischen den zu verbindenden Bauteilen gezündet werden muss, ist dies bei den beiden anderen Verfahren nicht notwendig. Hier liegen lediglich die zu verbindenden Bauteile an vorgesehenen Kontaktstellen so an, dass unter Anlegen einer elektrischen Spannung ein elektrischer Strom fließen kann und hierdurch die Kontaktstellen dieser Bauteile, hier an dem ersten Bauteil und dem Befestigungsmittel, infolge eines im Wesentlichen ohmschen Übergangswiderstandes angeschmolzen werden. Beim Pressstumpfschweißen werden die zu verbindenden Bauteile unter einer Vorschubbewegung an während und nach dem Anschmelzen aneinander gepresst, wodurch eine für dieses Verfahren charakteristische dicke Wulst an der Verbindungsstelle entsteht. Als besonders vorteilhaft hat sich das Widerstandsschweißverfahren herausgestellt, bei dem keine Vorschubbewegung realisiert werden muss, sondern die Bauteile nur unterstützend aneinander gedrückt werden müssen.
Das Befestigungsmittel kann vorzugsweise als zylinderförmiger Stift insbesondere mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet sein. Die Durchgangsöffnung an den zweiten Bauteil kann entsprechend rund bzw. kreisrund ausgebildet sein. Sie kann beispielweise mittels einer Bohrung in das zweite Bauteil eingebracht sein.
Zum Verschweißen des ersten Bauteils mit dem Befestigungsmittel kann zumindest eine definierte Kontaktstelle, an der sich das erste Bauteil und das Befestigungsmittel berühren sollen, an dem Befestigungsmittel vorgesehen sein. Das Befestigungsmittel kann als prismatischer Stift mit polygonem Querschnitt, insbesondere als Quader, ausgebildet sein. Der prismatische Stift kann planare Seiten bzw. Schnitte mit geraden Profilkanten aufweisen. Um definierte Kontaktstellen zu schaffen, kann das Befestigungsmittel zumindest einen Vorsprung, vorteilhaft zwei Vorsprünge mit den Kontaktstellen, aufweisen, der bzw. die sich in Einbaulage zu dem ersten Bauteil hin erstrecken. Über die Ausbildung der Vorsprünge jeweils kann eine definierte Kontaktstelle geschaffen werden, die ihrerseits von einer definierten Stromdichte durchflossen werden kann, um hierüber ein definiertes Aufschmelzverhalten an den Kontaktstellen zu erzielen. In einer Ausführungsform des Linearantriebes kann das prismatische Befestigungsmittel eine einfach gebogene Seite aufweisen. Vorteilhaft kann zumindest die Seitenfläche, die in Einbaulage dem ersten Bauteil zugewandt ist, gewölbt, insbesondere mehrfach gewölbt ausgebildet sein. Infolge der Wölbung bzw. der Wölbungen kann sich ein wellenartiges Profil mit dem bzw. den sich zum ersten Bauteil sich hin erstreckenden Vorsprung bzw. Vorsprüngen ausbilden. Die Kontaktstellen können vorzugsweise so zueinander angeordnet sein, dass sie in Einbaulage des Befestigungsmittels radial voneinander beabstandet sind.
In Anpassung an das jeweils eingesetzte Befestigungsmittel kann die Durchgangsöffnung an dem zweiten Bauteil rechteckig oder schlitzförmig ausgebildet sein. Derartige Befestigungsmittel können sehr kostengünstig gefertigt, beispielsweise aus mittels Strangpressverfahren hergestelltem Halbzeug abgelängt sein. Das wellenartige Profil kann beispielsweise durch Kaltverformung des Halbzeuges eingebracht werden.
Abweichend zum Stand der Technik für Linearantriebe, können die Befestigungsmittel zur Verbindung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils bezüglich der Mittelachse des ersten Bauteils exzentrisch verbunden sein. Dadurch ist es möglich, verschiedene Ausbildungen von Linearantrieben bzw. Ausbildungen des ersten und des zweiten Bauteils berücksichtigen zu können, wie beispielsweise die Ausbildung des ersten Bauteils als Hohlspindel. Dies ist ferner zur Herstellung der Verdrehfestigkeit zwischen erstem und zweitem Bauteil kraftmechanisch günstig.
Ist das ersten Bauteil beispielweise als Gewindespindel ausgebildet, so kann die Kontaktstelle bzw. können die Kontaktstellen des Befestigungsmittels in Einbaulage auf einer radial äußersten umfänglichen Seite zumindest eines Gewindeganges des Gewindes und/oder axial auf zumindest einer Gewindeflanke der Gewindespindel angeordnet sein.
Es kann bzw. können in oder mehrere Befestigungsmittel auf der dem zweiten Bauteil zugewandten Stirnseite des vorzugsweise stab- bzw. röhrenförmigen ersten Bauteils vorgesehen sein. Hierfür ist es kraftmechanisch sinnvoll, mindestens zwei radial beanstandete Kontaktstellen mit Befestigungsmitteln auf der besagten Stirnseite des ersten Bauteils vorzusehen.
Das erste Bauteil ist vorzugsweise stab- oder röhrenförmig, beispielsweise als Welle bzw. Gewindespindel, Hohlspindel oder Hubrohr mit Außen- und/oder Innengewinde ausgebildet. Das erste Bauteil und das Befestigungsmittel sind vorzugsweise aus metallischen, schweißbarem Werkstoff ausgebildet. Das zweite Bauteil kann hingegen aus Kunststoff ausgebildet sein. Das zweite Bauteil kann beispielweise als Mutter mit Innen- und/oder Außengewinde, insbesondere als Spindelmutter, oder als Antriebsrad ausgebildet sein. Dieses Antriebsrad kann beispielsweise als Schneckenrad, Zahnrad oder Kupplungsrad ausgebildet sein.
Das erste Bauteil kann als Gewindespindel oder Welle und das zweite Bauteil als ein auf der Gewindespindel oder Welle konzentrisch angeordnetes Antriebsrad ausgebildet sein. Das Gewinde kann vorzugsweise als Trapezgewinde ausgebildet sein. Wie oben beschrieben, ist es hier möglich, das Befestigungsmittel an zumindest einer radial äußersten umfänglichen Seite des Gewindegangs festzulegen, insbesondere da diese bei Trapezgewinden umfänglich als horizontale Gewindeseiten ausgebildet sind, oder auch seitlich mit zumindest einer Gewindeflanke des Trapezgewindes verbunden ist. Ferner können die Befestigungsmittel mit der Stirnseite des ersten Bauteils verbunden sein. Hierfür können zumindest eine Kontaktstelle, bevorzugt zwei von einander radial beanstandete Kontaktstellen vorgesehen sein. Als Befestigungsmittel kommen beispielsweise zwei stiftförmige Befestigungsmittel oder ein quaderförmiges Befestigungsmittel aus Metall in Betracht.
In einer weiteren Ausbildungsform des Linearantriebs kann das erste Bauteil als rohrförmiges Teil und das zweite Bauteil als Mutter mit einem Innengewinde, dessen Durchmesser geringer als derjenige des rohrförmigen ersten Bauteils ist, ausgebildet sein. Das erste Bauteil weist vorzugsweise zumindest in einem Endbereich ein Innengewinde auf, so dass das zweite Bauteil mittels eines dem Innengewinde angepasstes Außengewinde stirnseitig eingeschraubbar ist.
Das erste Bauteil kann vorzugsweise als Hohlspindel mit einem Außengewinde ausgebildet sein.
Ist das erste Bauteil, wie beschrieben, als Hohlspindel oder als röhrenförmiges Teil ausgebildet, so kann das zweite Bauteil mit einem radialen Bereich zumindest teilweise die Stirnfläche des ersten Bauteils überdeckend angeordnet sein. Zur Verbindung der Bauteile können zudem in diesem radialen Bereich eine oder mehrere Durchgangsöffnungen, welche am ersten Bauteil einmünden, angeordnet sein. Es ist nun möglich, Kontaktstellen zum Verschweißen zwischen dem Befestigungsmittel und einer dem zweiten Bauteil zugewandten Stirnfläche des ersten Bauteils zu realisieren. Die Kontaktstellen sind an der Berührungsfläche des Befestigungsmittels mit dem ersten Bauteil vorgesehen.
Die besagte Durchgangsöffnung kann im Bereich der Stirnfläche des zweiten Bauteils vorzugsweise rechteckig bzw. schlitzartig ausgebildet sein. Ferner kann ein quadratisches Befestigungsmittel in der Durchgangsöffnung vorgesehen, welches an zumindest einer Kontaktstelle mit dem ersten Bauteil verschweißt sein kann.
Bezüglich der oben beschriebenen stirnseitigen Befestigung auf einer Hohlspindel können zumindest zwei voneinander radial beabstandete stiftförmige Befestigungsmittel mit der dem zweiten Bauteil zugewandten Stirnfläche des ersten Bauteils verbunden sein.
Zur Befestigung auf der Mantelfläche des im Wesentlichen zylindrischen ersten Bauteils kann vorgesehen sein, dass sich das zweite Bauteil mit einem axialen Bereich in axialer Richtung zumindest teilweise radial außenseitig über das erste Bauteil erstreckt. In diesem axialen Bereich kann zumindest eine Durchgangsöffnung angeordnet sein. Je nach Ausführung des Befestigungsmittels kann die Durchgangsöffnung vorzugsweise recheckig bzw. schlitzförmig oder kreisrund ausgebildet sein. Je nach Ausbildung des Befestigungsmittels können auch anderen Querschnitte für die besagte Durchgangsöffnung sinnvoll sein. Mittels der Durchgangsöffnung, die auf dem ersten Bauteil einmündet, ist es möglich, dass das Befestigungsmittel mit seiner Kontaktstelle das erste Bauteil berührt. Das Befestigungsmittel kann an der Kontaktstelle mit dem ersten Bauteil verschweißt werden. Falls das erste Bauteil nicht glatt ausgebildet ist, sondern ein Gewinde aufweist, so können, wie oben beschrieben, die Kontaktstelle des Befestigungsmittels auch umfänglich radial außen auf den Gewindegängen und/oder axial an den Gewindeflanken zur Schweißverbindung mit dem Befestigungsmitteln vorgesehen sein. Andernfalls kann die Kontaktstelle des Befestigungsmittels auf der gewindelosen glatten Oberfläche des ersten Bauteils vorgesehen sein.
Zur Lagerung ist vorzugsweise zumindest ein zylindrisches Lager vorgesehen. Zur Aufnahme eines solchen Lagers ist es vorgesehen, dass der vorgenannte axiale Bereich des zweiten Bauteils an seiner radial außen liegenden umfänglichen Seite eine erste Zylinderfläche zur Anordnung eines zylindrischen Lagers, insbesondere Kugellagers, aufweist. Die Durchgangsöffnung kann radial außenseitig in diese erste Zylinderfläche einmünden. An dieser Einmündung kann ferner radial außenseitig eine Vertiefung oder Freimachung ausgebildet sein. Dadurch kann das Befestigungsmittel zum einfacheren Zusammenbau, insbesondere beim Verschweißen des ersten Bauteils mit dem Befestigungsmittel, das zweite Bauteil zumindest in dem Bereich der Freimachung um einen geringen Betrag überragen. Durch die Freimachung kann trotzdem gewährleistet werden, dass das zylindrische Lager in engem Kontakt oder mit geringem Spiel auf der ersten Zylinderfläche des zweiten Bauteils sitzt. Zusätzlich kann eine beabstandete zweite Zylinderfläche in dem axialen Bereich des zweiten Bauteils vorgesehen sein, um noch ein weiteres Lager aufzunehmen.
Wie beschrieben, kann eine dauerhafte Verbindung mittels Pressschweißverfahren für verschiedenste Ausbildungen des ersten und des zweiten Bauteils realisiert werden. Dies umfasst röhrenförmige Ausbildungen des zweiten Bauteils, insbesondere als Hubrohr. Durch die einfache und effektive Ausbildung des Befestigungsmittels und der angepassten Durchgangsöffnung in dem zweiten Bauteil zu dem ersten Bauteil hin, wodurch gleichzeitig das Verschweißen des Befestigungsmittels mit dem ersten Bauteil ermöglicht und ein Formschluss gewährleistet werden kann, kann das Verschweißen mittels Pressschweißverfahren sowie seiner Varianten insbesondere automatisiert erfolgen.
Das zweite Bauteil kann aus Kunststoff gefertigt sein. Hierdurch kann es billiger als ein vergleichbares Teil aus Metall hergestellt sein, das direkt mit dem ersten Bauteil verschweißt werden könnte. Die erfindungsgemäßen Linearantriebe können somit besonders einfach und günstig gefertigt werden.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellten Ausbildungen des Linearantriebes näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht auf eine erste Ausbildung des Linearantriebs;
2 eine perspektivische Längsschnittdarstellung der Ausbildung des Linearantriebs gemäß 1;
3 eine perspektivische Draufsicht auf eine zweite Ausbildung des Linearantriebs;
4 eine perspektivische Längsschnittdarstellung der Ausbildung des Linearantriebs gemäß 3;
5 eine perspektivische Draufsicht auf eine dritte Ausbildung des Linearantriebs;
6 eine perspektivische Längsschnittdarstellung der Ausbildung des Linearantriebs gemäß 5;
7 eine perspektivische Draufsicht auf ein erstes Bauteils des Linearantriebs gemäß 1–6 mit verschiedenen Ausbildungen und Anordnungen eines Befestigungsmittel auf dem ersten Bauteil;
8 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 7;
9 eine perspektivische Draufsicht auf eine vierte Ausbildung des Linearantriebs;
10 eine Explosionsdarstellung der Ausbildung des Linearantriebs gemäß 9.
In den 1 bis 6 sowie 9 und 10 werden in verschiedenen Ansichten und Schnitten mehrere Ausbildungen eines Linearantriebs (L) gezeigt. Der Linearantrieb L weist ein hier nicht gezeigtes Gehäuse auf, in dem ein über ein hier nicht gezeigtes Getriebe in Rotation um eine Achse 4 antreibbares oder ein in dem Gehäuse verdrehfest und längs derer Achse 4 verschiebbar gelagertes erstes Bauteil 1 angeordnet ist. Das erste Bauteil 1 ist drehfest mit einem koaxial zum ersten Bauteil 1 angeordneten zweiten Bauteil 2 verbunden. Zur verdrehfesten Verbindung der beiden Bauteile 1, 2 zueinander ist mindestens ein Befestigungsmittel 3 vorgesehen. Hierzu ist in das zweite Bauteil 2 mindestens eine Durchgangsöffnung 5 so eingebracht, dass sie in Einbaulage zu dem ersten Bauteil 1 hin weist und an demselben einmündet. Das Befestigungsmittel 3 ist bei allen Ausbildungen des Linearantriebes L formschlüssig in der Durchgangsöffnung 5 angeordnet. Ferner ist das verdrehfeste Befestigungsmittel 3 mit dem ersten Bauteil 1 mittels Pressschweißverfahren verbunden. Das Befestigungsmittel 3 ist hier metallisch ausgebildet.
Gemäß den in den 1 bis 6 dargestellten Ausbildungen des Linearantriebes L ist das erste Bauteil 1 als Gewindespindel 1.1 mit Trapezgewinde 6 ausgebildet und aus Metall gefertigt. Das zweite Bauteil 2 ist aus Kunststoff gefertigt und als Antriebsrad 2.1 ausgebildet. Es weist in einem axial mittleren Bereich Verzahnungen 7 zum Eingriff in das hier nicht dargestellten Getriebe des Linearantriebs L auf. Beidseitig der Verzahnungen 7 sind axiale Bereiche 11 ohne Verzahnung vorgesehen. Beide Bauteile 1, 2 sind in dem hier nicht dargestellten Gehäuse des Linearantriebs L angeordnet.
Gemäß 1 und 2 ist das Befestigungsmittel 3 als stiftförmiges kreiszylindrisches Befestigungsmittel 3.1 ausgebildet. Es ist bezüglich der Achse 4 exzentrisch mittels Pressschweißverfahren an einer dem ersten Bauteil 1 zugewandten als Kontaktstelle 8 vorgesehenen Stirnseite mit dem ersten Bauteil 1 verbunden. Die Durchgangsöffnung 5 ist, in Anpassung an das kreiszylindrische Befestigungsmittel 3.1, so kreisförmig ausgebildet, dass das kreiszylindrische Befestigungsmittel 3.1 bezüglich einer Richtung senkrecht zu seiner Längserstreckung formschlüssig in der Durchgangsöffnung 5 und damit formschlüssig in dem zweiten Bauteil 2 angeordnet ist. Durch beide Maßnahmen sind beide Bauteile 1, 2 drehfest miteinander verbunden. Wird das erste Bauteil 1 über das zweite Bauteil 2 angetrieben, so dreht es sich um seine hier als Rotationsachse ausgebildete Achse 4.
Wie in 2 ersichtlich, ist das Befestigungsmittel 3 an seiner Kontaktstelle 8 mittels Pressschweißverfahren an einer radial äußersten umfänglichen Gewindeseite 9 eines Gewindegangs des Trapezgewindes 6 des ersten Bauteils 1 mit dem ersten Bauteil 1 verbunden. Das zweite Bauteil 2 weist als Antriebsrad 2.1 eine zur Achse 4 koaxiale mittige Öffnung 10 für das erste Bauteil 1 auf. Die Öffnung 10 ist mit einem Innengewinde zum Eingriff in das Trapezgewinde 6 des ersten Bauteils 1 versehen. Die Durchgangsöffnung 5 mit kreisrundem Querschnitt für das stiftförmige Befestigungsmittel 3.1 ist in einem der axialen Bereichen 11 ohne Verzahnungen 7 angeordnet. Das stiftförmige Befestigungsmittel 3.1 ist formschlüssig in der Durchgangsöffnung 5 mit kreisrundem Querschnitt angeordnet und an der Kontaktstelle 8 mittels Pressschweißverfahren mit dem ersten Bauteil 1 verbunden. Dadurch sind die Bauteile 1, 2 verdrehfest zueinander angeordnet.
Radial außenseitig weist der axiale Bereich 11 ohne Verzahnungen 7 an dem zweiten Bauteil 2 eine erste Zylinderfläche 12 auf. Diese dient zur Abstützung an einem hier nicht dargestellten Kugellager. In dem unmittelbaren Bereich, in dem die Durchgangsöffnung 5 in die erste Zylinderfläche 12 einmündet, ist eine Freimachung 13 ausgebildet. Damit kann ein hier nicht gezeigtes Kugellager, auch wenn, wie vorgesehen, das stiftförmige Befestigungsmittel 3.1 zur einfacheren Montage, insbesondere zum Pressschweißen, innerhalb der Freinehmung 13 radial aus der Durchgangsöffnung 5 vorragt, radial formschlüssig auf der ersten Zylinderfläche 12 aufgesetzt werden. Eine weitere zweite Zylinderfläche 14 für ein hier nicht dargestelltes weiteres Kugellager ist beabstandet und gegenüberliegend von der ersten Zylinderfläche 12 an dem Antriebsrad 2.1 ausgebildet.
Die zweite Ausbildung des Linearantriebes L gemäß 3 und 4 gleicht der ersten Ausbildung des Linearantriebes L mit Ausnahme der Befestigung. Hier sind zwei beanstandete stiftförmige Befestigungsmittel 3.1 an einer dem zweiten Bauteil 2 zugewandten Stirnseite 15 des ersten Bauteils 1 angeordnet. Das zweite Bauteil 2 weist einen radialen Bereich 16 mit einer Stirnfläche 17 auf, mit dem das zweite Bauteil 2 in Einbaulage kappenartig die Stirnseite 15 des ersten Bauteils 1 abdeckt. In diesem radialen Bereich 16 sind zwei bezüglich der Achse 4 radial beanstandete und symmetrisch einander gegenüberliegende Durchgangsöffnungen 5 mit kreisrundem Querschnitt für jeweils ein stiftförmiges Befestigungsmittel 3.1 angeordnet. Die Durchgangsöffnungen 5 legen entsprechende Flächen für die Kontaktstellen 8 der Befestigungsmittel 3.1 auf der Stirnseite 17 des ersten Bauteils 1 frei. Die stiftförmigen Befestigungsmittel 3.1 sind formschlüssig in den Durchgangsöffnungen 5 angeordnet. Die stiftförmigen Befestigungsmittel 3.1 sind an ihren Kontaktstellen 8 in Bezug auf die Achse 4 exzentrisch mit dem ersten Bauteil 1 mittels Pressschweißverfahren verbunden. Damit sind die beiden Bauteile 1, 2 ebenfalls verdrehfest zueinander angeordnet.
5 und 6 zeigen eine dritte Ausbildung des Linearantriebes L. Wie in der vorher beschriebenen Ausbildung des Linearantriebes, ist eine stirnseitige Befestigung des ersten und des zweiten Bauteils 1, 2 vorgesehen. Hier erfolgt die Befestigung jedoch mittels eines länglichen in der Grundform quaderförmigen Befestigungsmittels mit geschwungenen oder gebogenen Seiten. Die Durchgangsöffnung 5 ist, in Anpassung an diese Ausbildung des Befestigungsmittels 3, mit rechteckigem Querschnitt in dem radialen Bereich 15 des zweiten Bauteils 2 ausgebildet. Dieses quaderförmige Befestigungsmittel 3.2 mit gebogenen Seiten ist formschlüssig in der Durchgangsöffnung 5 mit rechteckigem Querschnitt angeordnet. Es weist zwei in Einbaulage bezüglich der Achse 4 radial beanstandete und symmetrisch einander gegenüberliegende Vorsprünge 18 auf, die in Bezug zur Achse 4 exzentrisch auf dem ersten Bauteil 1 angeordnet sind und zum Verschweißen als Kontaktstellen 8 mit dem ersten Bauteil 1 in Berührung treten. Das quaderförmige Befestigungsmittel 3.2 mit gebogenen Seiten und das erste Bauteil 1 sind mittels Pressschweißverfahren miteinander verbunden. Die Bauteile 1, 2 sind somit verdrehfest zueinander angeordnet.
In den 7 und 8 ist jeweils eine Einzeldarstellung des als Gewindespindel 1.1 mit Trapezgewinde 6 ausgebildeten ersten Bauteils 1 dargestellt. Hier werden die oben beschriebenen Ausbildungen der Befestigungsmittel 3.1, 3.2 und eine weitere Ausbildung des Befestigungsmittels 3 exemplarisch mit möglichen Einsatzorten an dem ersten Bauteil 1 gezeigt.
Auf der in den Figuren linken Seite der Gewindespindel 1.1 ist ein längliches stiftförmiges Befestigungsmittel 3.2 in einem Winkel β zur Achse 4 angeordnet. Seine stirnseitige Kontaktfläche 8 liegt hier flächig auf einer Gewindeflanke 19 des Trapezgewindes 6 der Gewindespindel 1.1. auf. Wie bereits aus der Anschauung ersichtlich, ist dieser Winkel β, in dem das Befestigungsmittel 3.2 zur Achse 4 angeordnet ist, zumindest etwa gleich dem Winkel der Gewindeflanke 19.
In den 7 und 8 mittig der Gewindespindel 1.1. angeordnet, ist ein kürzeres stiftförmiges Befestigungsmittel 3.2 gleich dem in 1 und 2 gezeigt, das mit seiner stirnseitigen Kontaktstelle 8 lediglich an einer äußeren umfänglichen Gewindeseiten 9 des Trapezgewindes 6 des ersten Bauteils 1 anliegt
Auf der in den 7 und 8 rechten Seite der Gewindespindel 1.1 ist ein quaderförmiges Befestigungsmittel 3.3 mit hier geraden Seiten angeordnet, welches sich hier über zwei Gewindegängen des Trapezgewindes 6 erstreckt und damit über zwei Kontaktstellen 8 an zwei äußeren umfänglichen Gewindeseiten 9 des Trapezgewindes 6 des ersten Bauteils 1 anliegt. Damit ist das Befestigungsmittel 3.3 über zwei Gewindegängen des Trapezgewindes 6 mit dem ersten Bauteil verbunden.
In 7 und 8 endstirnseitig rechts bzw. links an der Gewindespindel 1.1 angeordnet, greifen jeweils Befestigungsmittel 3.1., 3.2 stirnseitig an der Gewindespindel 1.1 an. Jeweils stirnseitig an der Gewindespindel 1.1 angreifend, sind auf der hier linken Seite der Gewindespindel 1.1, wie bei der Gewindespindel 1.1 des Linearantriebs gemäß den 3 und 4, zwei stiftförmige, zylindrische Befestigungsmittel 3.1 vorgesehen, und auf der hier rechten Seite das anhand der 5 und 6 bereits beschriebene Befestigungsmittel 3.2 gezeigt.
9 und 10 zeigen eine vierte Ausbildung des Linearantriebs L. Das erste Bauteil 1 ist hier als Hubrohr 1.2 aus Metall ausgebildet. Das zweite Bauteil 2 ist als Spindelmutter 2.2 aus Kunststoff ausgebildet. Es weist außenseitig in einem ersten axialen Bereich 11.1 des zweiten Bauteils 2 ein hier nicht dargestelltes Feingewinde auf, mittels dessen das zweite Bauteil 2 in das erste Bauteil 1 einschraubbar ist. Hierzu weist dieser axiale Bereich 11.1 mit Feingewinde einen Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des Hubrohrs 1.2 auf. In das zweite Bauteil 2 ist zudem mit einer zentrischen Durchgangsöffnung 20 für eine Antriebswelle 21 eingebracht. Ähnlich der zweiten Ausbildung der Linearantriebes L, sind die Kontaktstellen 8 der Befestigungsmittel 3 bei der vierten Ausbildung des Linearantriebes L an der der in Einbaulage dem zweiten Bauteil 2 zugewandten Stirnfläche 17 des ersten Bauteils 1 angeordnet. Das als Spindelmutter 2.2 ausgebildete zweite Bauteil 2 weist zwei Durchgangsöffnungen 5 mit kreisrundem Querschnitt für die zwei stiftförmige Befestigungsmittel 3.1 auf. Die stiftförmigen Befestigungsmittel 3.1 sind formschlüssig in diesen Durchgangsöffnungen 5.1 mit kreisrundem Querschnitt angeordnet und an den Kontaktstellen 8 mit dem ersten Bauteil 1 mittels Pressschweißverfahren verbunden. Durch beide Maßnahmen sind die Bauteile 1, 2 verdrehfest zueinander angeordnet.
Wie ferner den 9 und 10 entnehmbar, ist ein zweiter axialer Bereich 11.2 mit einem Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Hubrohrs 1.2 ausgebildet. In diesem zweiten axialen Bereich 11.2 des zweiten Bauteils 2 sind mehrere in Längsrichtung ausgerichtete prismatische Vorsprünge 20 zur linearen drehfesten Führung des zweiten Bauteils 2 in Nuten eines hier nicht dargestellten Gehäuses ausgebildet.
Bezugszeichenliste

L: Linearantrieb
1: erstes Bauteil
1.1: Gewindespindel
1.2: Hubrohr
2: zweites Bauteil
2.1: Antriebsrad
2.2: Spindelmutter
3: Befestigungsmittel
3.1: zylindrisches Befestigungsmittel
3.2: quaderförmiges Befestigungsmittel
3.3: quaderförmiges Befestigungsmittel
4: Achse
5: Durchgangsöffnung
6: Trapezgewinde
7: Verzahnungen
8: Kontaktstelle
9: Gewindeseite
10: Öffnung
11: axialer Bereich
11.1: erster axialer Bereich
11.2: zweiter axialer Bereich
12: erste Zylinderfläche
13: Freimachung
14: zweite Zylinderfläche
15: Stirnseite
16: radialer Bereich
17: Stirnfläche
18: Vorsprung
19: Gewindeflanke
20: zentrische Durchgangsöffnung
21: Antriebswelle
22: Vorsprung

Claims

Linearantrieb (L), aufweisend ein Gehäuse, in dem ein über ein Getriebe in Rotation um eine Achse (4) antreibbares oder ein im Gehäuse verdrehfest und längs der Achse (4) verschiebbar gelagertes erstes Bauteil (1) und ein mit dem ersten Bauteil (1) drehfest verbundenes zweites Bauteil (2) angeordnet sind, und mindestens ein Befestigungsmittel (3) zur drehfesten Verbindung des ersten und zweiten Bauteils (1, 2), wobei das zweite Bauteil (2) mindestens eine Durchgangsöffnung (5) zu dem ersten Bauteil (1) aufweist und das Befestigungsmittel (3) zumindest formschlüssig in der Durchgangsöffnung (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) mit dem ersten Bauteil (1) mittels Pressschweißverfahren verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) mit dem ersten Bauteil (1) mittels Widerstandsschweißverfahren verbunden ist.
Linearantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) mit dem ersten Bauteil (1) mittels Pressstumpfschweißverfahren verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) mit dem ersten Bauteil (1) mittels Lichtbogenpressschweißverfahren verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) in Bezug auf die Achse (4) exzentrisch mit dem ersten Bauteil (1) verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) als quaderförmiges Befestigungsmittel (3.2; 3.3) oder als stiftförmiges Befestigungsmittel (3.1) mit polygonem oder rundem Querschnitt ausgebildet ist und zumindest eine definierte Kontaktstelle (8) aufweist, an der es mittels Pressschweißverfahren mit dem ersten Bauteil (1) verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (2) aus Kunststoff gefertigt ist.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) als Gewindespindel (1.1) oder Welle und das zweite Bauteil (2) als ein auf der Gewindespindel (1.1) oder Welle konzentrisch angeordnetes Antriebsrad (2.1) ausgebildet sind.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) mit zumindest einer Gewindeflanke (17) des als Gewindespindel (1.1) ausgebildeten ersten Bauteils (1) verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (3) mit zumindest einem Gewindegang des als Gewindespindel (1.1) ausgebildeten ersten Bauteils (1) verbunden ist.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) rohrförmig und das zweite Bauteil (2) als Mutter mit Innengewinde ausgebildet sind, wobei der Innendurchmesser der Mutter kleiner als der Innendurchmesser des rohrförmigen ersten Bauteils (1) ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) zumindest in einem Endbereich mit einem Innengewinde versehen ist, in das das zweite Bauteil (2) mit einem Außengewinde stirnseitig eingeschraubt ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) als Hohlspindel mit einem Außengewinde ausgebildet ist.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) bezüglich der Achse (4) eine senkrechte Stirnfläche (17) aufweist und das Befestigungsmittel (3) mit der Stirnfläche (17) des ersten Bauteils (1) verbunden ist, wobei das zweite Bauteil (2) mit einem bezüglich der Achse (4) radialen Bereich (15) die Stirnfläche (17) zumindest teilweise überdeckt und in diesem radialen Bereich (15) die Durchgangsöffnung (5) angeordnet ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (5) als rechteckige Durchgangsöffnung (5) ausgebildet ist und dass zumindest ein quaderförmiges Befestigungsmittel (3.2; 3.3) in der Durchgangsöffnung (5) angeordnet und an zumindest einer Kontaktstelle (8) mit dem ersten Bauteil (1) verschweißt ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das quaderförmig ausgebildete Befestigungsmittel (3.2; 3.3) an einer zum ersten Bauteil (1) hinweisenden Stirnseite (17) an zwei Kontaktstellen (8) mit dem ersten Bauteil (1) verschweißt ist, wobei die Kontaktstellen (8) in Einbaulage bezüglich der Achse (4) exzentrisch und einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei voneinander beabstandete stiftförmige Befestigungsmittel (3.1) mit der dem zweiten Bauteil zugewandten Stirnfläche (17) des ersten Bauteils (1) verbunden sind.
Linearantrieb (L) nach einem der Ansprüche 1–17, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Bauteil (2) mit einem bezüglich der Achse (4) axialen Bereich (11) in axialer Richtung zumindest teilweise radial außenseitig über das erste Bauteil (1) erstreckt, und in diesem axialen Bereich (11) die Durchgangsöffnung (5) angeordnet ist.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Bereich (11) zur Anordnung eines zylindrischen Lagers, insbesondere Kugellagers, an einer radial außen liegenden Seite zumindest eine erste Zylinderfläche (12), aufweist, in der die Durchgangsöffnung (5) einmündet.
Linearantrieb (L) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (5) radial außenseitig in einer Vertiefung oder Freimachung (7) in der ersten Zylinderfläche (12) einmündet.