DE102011108962A1 - Elektrischer Spindelantrieb - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb 12 mit einer um eine vorgegebene Drehachse X drehbar angeordneten Spindel 12, und einem Eingriffselement 14, welches die Spindel 12 wenigstens abschnittsweise umgibt und welches in Richtung der Drehachse X der Spindel 12 gegenüber der Spindel 12 verschiebbar ist, wobei das Eingriffselement 14 derart in die Spindel 12 eingreift, dass durch eine Drehung der Spindel 12 bezüglich des Eingriffselements 14 die Verschiebung des Eingriffselements 14 gegenüber der Spindel 12 verursacht wird. Dies erhöht die Lebensdauer gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Servozylinder und Spindelantriebe. Derartige Anordnungen weisen üblicherweise eine drehbare Spindel mit einem Außengewinde auf, welche von einer Mutter mit einem Innengewinde umgriffen wird, wobei bei einer Drehung der Spindel die Mutter in eine Längsrichtung der Spindel mittels der ineinander greifenden Gewinde verschoben wird. Eine Anwendung derartiger Spindelsysteme sind beispielsweise elektromechanische Hubzylinder für Widerstandsschweißzangen. Dabei steht die besagte Mutter oftmals in Wirkverbindung mit eines Kraftübertragungselementes zur Übertragung einer Schubkraft und/oder einer Zugkraft.
  • Ein generelles Problem derartiger Spindelsysteme besteht in der Schmierung des Gewindeeingriffs zwischen der Mutter und der drehbaren Spindel. Aus dem Stand der Technik sind Spindelantriebe mit einer angetriebenen Spindel bekannt, welche jeweils in eine spezielle Schmierposition gefahren werden müssen, so dass ein an der Mutter angeordneter Schmiernippel zugänglich wird. Über diesen Schmiernippel wird eine Schmierflüssigkeit der Mutter zugeführt. Wenn der Antrieb nicht an der Schmierposition steht, kann nicht nachgeschmiert werden.
  • Die DE 602 23 444 offenbart ein solches Spindelsystem mit einer Kugelgewindespindel, welche eine schraubenförmige Rille auf der äußeren Peripherie aufweist. Es ist auch eine Kugelmutter mit einer zweiten schraubenförmigen Rille umfasst, die in einer inneren Peripherie derselben ausgebildet ist, um einen Rolldurchgang zwischen der schraubenförmigen Rille der Kugelgewindespindelwelle und der schraubenförmigen Rille der Kugelmutter für kugelförmige Rollelemente zu bilden. Ein erstes Ende des Zylinders ist an einer Endfläche der Kugelmutter befestigt ist und ein zweites Ende des Zylinders an einer Endplatte abgeschlossen. Ein Gleitmittelfüll- und Gleitmittelspeicherraum zwischen einer vorderen Endfläche der Kugelgewindespindelwelle und dem geschlossenen anderen Ende des Zylinders ist ebenfalls ausgebildet.
  • Es ist auch ein Leitungsdurchgang zum Rückführen des Gleitmittels, das von einer Gleitmittelausstoßöffnung ausgestoßen worden ist, zum Gleitmittelfüllraum an der Außenseite des Zylinders vorgesehen. Zusätzlich sind auf Bereichen des Leitungsdurchgangs ein Sperrventil und ein Filter vorgesehen, der als Gleitmittelfiltereinrichtung(-einheit) verwendet wird. Gemäß dieser Struktur kann das Gleitmittel, das von der Gleitmittelausstoßöffnung ausgestoßen worden ist, wieder in den inneren Bereich der Kugelmutter hinein geliefert werden, da das Gleitmittel, das von der Gleitmittelausstoßöffnung ausgestoßen worden ist, durch den Leitungsdurchgang zu dem Gleitmittelfüllraum zurückgeführt wird.
  • Oft werden derartige Gewindetriebe nur einmal befettet. Diese einmalige Fettfüllung muss dann für die gesamte Lebensdauer des Gewindetriebs genügen. Wenn jedoch eine einmalige Schmierung nicht ausreicht, muss der Gewindetrieb nachgeschmiert werden. Eine derartige Nachschmierung kann beispielsweise über die Spindeloberfläche erfolgen. Dabei wird Fett auf die Spindel aufgetragen und dann durch mehrmaliges darüber hinwegbewegen der Mutter in diese eingeschleppt. Dieses Verfahren ist jedoch aufwändig und zeitraubend und kann nur benutzt werden, wenn die Spindel entsprechend zugänglich ist.
  • Bei einer angetriebenen rotierenden Spindel muss die Linearbewegung der Mutter über ein Schubrohr weiter gegeben werden, in das die Spindel in eingefahrener Stellung eintaucht. Die Spindeloberfläche ist dann geschützt, abgedeckt und nicht mehr zugänglich. Die Mutter bewegt sich im Inneren des Geräts hinter der Führung des Schubrohres. Auch die Mutter ist dabei von außen nicht direkt zum Schmieren zugänglich, zumal sie keine feste Position zu einem möglichen Schmierkanal hat, sondern sich über die Hublänge bewegt.
  • Um dennoch die Mutter nachschmieren zu können, wird diese an eine spezielle Schmierposition gefahren, an der sich eine Öffnung befindet, durch die das Fett dann in die Mutter eingebracht werden kann.
  • Die bekannten Lösungen setzen entweder eine offen zugängliche Mutter voraus oder, um das Fett in die Mutter einzubringen, muss die Spindel in eine spezielle Schmierposition gefahren werden. Wenn die Spindel nicht an dieser Position steht, kann nicht nachgeschmiert werden. Insbesondere bei Elektro-Servozylindern, welche als Haupthubantrieb zur Bewegung der Elektroden von Schweißzangen dienen, ist es nur bei größerem Aufwand möglich spezielle Schmierpositionen anzufahren, was den Schweißprozess beeinträchtigt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine positionsunabhängige und sichere Schmierung bei Spindelantrieben zu erreichen, ohne dass Mutter oder Spindel für Zwecke der Schmierung zugänglich sein müssen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Spindelantriebs mit einer um eine vorgegebene Drehachse drehbar angeordneten Spindel und mittels eines Eingriffselementes, welches die Spindel wenigstens abschnittsweise umgibt und welches in Richtung der Drehachse der Spindel gegenüber der Spindel verschiebbar ist. Das Eingriffselement greift dabei derart in die Spindel ein, dass durch eine Drehung der Spindel bezüglich des Eingriffselements eine Verschiebung des Eingriffselements gegenüber der Spindel verursacht wird.
  • Erfindungsgemäß ist eine sich zumindest abschnittsweise entlang der Spindelachse erstreckende Spindelummantelung vorgesehen, welche auch an dem Eingriffselement angeordnet ist und somit gleichzeitig mit dem Eingriffselement in Richtung der Drehachse der Spindel gegenüber der Spindel verschiebbar ist. An einem Spindelende ist ein Mittel vorgesehen, welches einen von dem Eingriffselement und von der Spindelummantelung begrenzten Hohlraum abschließt, so dass mittels des Hohlraums ein Schmiermittelspeicher realisiert ist.
  • Dies hat den Vorteil, dass in den Hohlraum schon bei der Herstellung der Spindel Schmiermittel eingebracht werden kann, welches dann im Betrieb eine zuverlässige Schmierung der Spindelmechanik auf Lebenszeit gewährleistet. Ein Öffnen der Spindel im Rahmen regelmäßiger Wartungsarbeiten ist somit nicht mehr erforderlich. Der Anwender spart Zeit und Kosten. Die Arbeitsprozesse innerhalb derer die erfindungsgemäßen Spindeln eingesetzt werden, werden kaum mehr durch Wartungsarbeiten behindert.
  • Vorzugsweise umfasst der erfindungsgemäße Spindelantrieb einen Elektromotor mit Hohlwellenrotor, wobei ein am Eingriffselement angeordnetes Innenrohr relativ und konzentrisch zum Hohlwellenrotor vorgesehen ist, welches gleichzeitig als Schubelement zur Übertragung der aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Eingriffselement und der Spindel entstehenden Schubkraft dient und welches stets zumindest teilweise innerhalb des Hohlwellenrotors angeordnet ist.
  • Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise, wobei eine schützende Spindelummantelung gleichzeitig mittels des Innenrohrs realisiert werden kann. Das Mittel ist dabei als vorzugsweise kreisförmige Dichtung realisiert. Diese Dichtung umfasst vorzugsweise zumindest eine Armierung, welche sich entlang des Dichtungsumfangs erstreckt und/oder vorzugsweise weitere Armierungen, welche sich radial vom Dichtungsmittelpunkt bis zum Dichtungsumfang erstreckten. Dadurch wird die Dichtung steifer und stellt auch bei einer Relativbewegung zwischen Dichtung und Innenrohr noch die Abdichtung das Hohlraumes sicher, indem das Innenrohr bei seiner Bewegung an der äußeren Armierung abdichtend entlang streift, während die radial sich erstreckenden Armierungen ein Verwinden oder Nachgeben der Dichtung, verursacht durch die Relativbewegung, verhindern.
  • Als eine Spindelummantelung kann auch ein erster flexibler Hohlkörper zur Bildung eines verkleinerten Hohlraumes zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen werden, insbesondere ein erster Faltenbalg oder dergleichen. Der Hohlkörper muss derart realisiert sein, dass der den Hohlraum um die Spindel herum annähern auf die gesamte Spindellänge umschließt und seine Länge mit der Spindelbewegung automatisch verändert. Somit ist gewährleistet, dass aufgrund des im Vergleich zur vorherigen Lösung nun verkleinerten Hohlraumes weniger Schmiermittel benötigt wird und das Schmiermittel auch gleichmäßiger und sicherer entlang der Spindel verteilt wird.
  • Zwischen dem Innenrohr und dem Hohlwellenrotor sollte ein Abdichtmittel vorgesehen werden, welches einen von einer Stirnseite des Eingriffselementes, der Außenfläche des Innenrohres und der Innenfläche des Hohlwellenrotors begrenzten zweiten Hohlraum dicht abschließt. Mittels dieses zweiten Hohlraums entsteht somit ein weiterer Schmiermittelspeicher, welcher eine sichere Schmierung desjenigen Spindelabschnittes sicherstellt, welcher sich außerhalb des ersten Schmiermittelspeichers bzw. Hohlraumes befindet.
  • Die durch Verfahren des Innenrohres im Inneren der Spindel entstehenden Volumenänderungen werden somit reduziert, weil die betroffenen Hohlräume begrenzt werden. Entsprechend reduzieren sich auch die im Hohlraum während des Betriebs auftretenden Drücke. Zwischen dem Eingriffselement und dem Hohlwellenrotor kann alternativ auch ein zweiter flexibler Hohlkörper zur Bildung der äußeren Begrenzung des zweiten Hohlraumes und zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen werden, insbesondere ein zweiter Faltenbalg. Der Hohlkörper begrenzt den Hohlraum um die Spindel herum und verändert seine Länge mit der Spindelbewegung automatisch. Somit ist gewährleistet, dass aufgrund des geringeren Hohlraumes auch weniger Schmiermittel benötigt wird, wobei im Versuch beobachtet wurde, dass das Schmiermittel auch gleichmäßiger entlang der Spindel verteilt wird.
  • Bevorzugt umfasst das Innenrohr eine Entlüftungsöffnung, vorzugsweise mit einem Filterelement. Dies verhindert, dass aufgrund der im Betrieb entstehenden Pumpeffekte zwischen den Hohlräumen verschmutzte Luft in die Höhlräume angesaugt wird. Dies könnte zur Verschmutzung der Mechanik und zu vorzeitigem Ausfall führen. Gleichzeitig wird ein Überdruck im Inneren des Innenrohrs vermieden.
  • Zumindest ein Spindelende, vorzugsweise beide Spindelenden, weisen eine Bohrung auf, so dass der Schmiermittelspeicher für die Zufuhr von Schmiermittel leicht zugänglich wird und gegebenenfalls Schmiermittel beispielsweise im Rahmen der Endmontage der Anordnung leicht und schnell nachgefüllt werden kann.
  • Ganz besonders bevorzugt wird im Schmiermittelspeicher ein Material vorgesehen, welches in der Lage ist, Schmiermittel mittels seiner Oberfläche aufzunehmen und abzusondern. In Frage kommen hierzu beispielsweise saugfähige oder spröde Materialien und dergleichen, die in der Lage sind bis zu einem gewissen Sättigungsgrad eine definierte Menge an Schmiermittel in ihre Struktur aufzunehmen und wieder abzugeben. Denkbar wäre beispielsweise die Verwendung eines Filzes oder dergleichen.
  • Aufgrund der hohen Anforderungen an Schweißzangenanordnung bezüglich der Anzahl der auszuführenden Schweißvorgänge, wird eine Schweißzange umfassend mit zwei Schweißelektroden und umfassend einen Spindelantrieb gemäß der Erfindung als Haupthubantrieb zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen den Schweißelektroden vorgeschlagen. Die Erfindung erhöht in diesem Zusammenhang die Lebensdauer des Haupthubs und verkürzt Unterbrechungszeiten während der Schweißprozesse.
  • Bevorzugt wird die Schweißzangenanordnung an einem Schweißroboter angeordnet. Im Betrieb bewegt der Roboter die Schweißzangenanordnung mit sehr hohen Beschleunigungen zu den Orten, an denen ein Schweißvorgang erfolgen soll. Beispielsweise an die äußere Kontur oder in die Hohlräume einer Automobilkarosserie.
  • Die dabei auftretenden Beschleunigungen bewirken, dass das Schmiermittel entlang der Spindel verteilt wird. Über die Innenseiten der Schmiermittelspeicher und die Spindel fließt das Schmiermittel während des Betriebs unter anderem auch zu dem weiter oben erwähnten saugfähigen Schmiermittelspeicher zurück und wird von diesem aufgenommen. Es entsteht somit eine Schmiermittelzirkulation im Inneren der Hohlräume, welche eine sicheren Schmierung der gesamten Mechanik gewährleistet. Diese Schmiermittelzirkulation erfordert weder eine Schmiermittelpumpe, noch sonstige aufwändige Konstruktionen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Alle zu schmierenden Komponenten, wie die Spindel und das Eingriffselement, sind in die Schmiermittelzirkulation eingebunden und werden somit im Betrieb automatisch geschmiert. Die Schmierung der ineinander greifenden Gewinde von Spindel und Eingriffselement (Mutter) ist dadurch gewährleistet, dass das Schmiermittel zwischen beiden Hohlräumen mittels dieser Gewinde ausgetauscht wird.
  • 1 zeigt eine erste mögliche Variante der Erfindung.
  • 2 zeigt eine zweite mögliche Variante der Erfindung.
  • 3 zeigt eine Schweißzangenanordnung, umfassend die Erfindung Bei Spindelantrieben mit direkt angetriebener Spindel bewegt sich eine Mutter im Inneren des Antriebs zusammen mit dem mit ihr verbundenen Schubrohr innerhalb eines Hohlwellenmotors.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Spindelantrieb 10 eines Elektro-Servozylinders für Schweißzangenanwendungen. Dabei kennzeichnet das Bezugzeichen 12 eine Spindel, die um eine Drehachse X drehbar gelagert ist. An ihrem Außenumfang weist diese Spindel 12 ein Gewinde (nicht gezeigt) auf. Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet ein Eingriffselement, wie eine mechanische Mutter 14, welches ein Innengewinde (nicht gezeigt) aufweist, welches in das Außengewinde (nicht gezeigt) der Spindel 12 eingreift. Auf diese Weise wird durch eine Drehbewegung der Spindel 12 gegenüber dem Eingriffselement 14 eine Verschiebung des Eingriffselements 14 gegenüber der Spindel 12 in Längsrichtung der Drehachse X bewirkt.
  • Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine Spindelummantelung, welche an der Mutter 14 angeordnet ist, und welche die Bewegung der Mutter 14 in Richtung der Drehachse X auf eine mechanische Kupplung (nicht gezeigt), zum Beispiel ein sogenannter Kopf oder ein sogenanntes Auge überträgt. Die mechanische Kupplung dient zur Anbindung von mittels des Spindelantriebs anzutreibenden Komponenten, wie beispielsweise gelenkig gelagerten Armen und dergleichen. Damit bewegt sich die Spindelummantelung 16 sowie die Kupplung gemeinsam mit der Mutter 14 entlang der Längsrichtung der Drehachse X. Die Mutter 14 überträgt die Schubkräfte mittels des Innenrohrs auf den an der mechanischen Kupplung angeordneten anzutreibenden Gegenstand, z. B. einen Elektrodenhaltearm einer Schweißzangenanordnung. An der mechanischen Kupplung können insbesondere stirnseitig weitere Elemente wie Bolzen zur Kraftübertragung angeordnet werden.
  • An dem von der Spindelummantelung 16 umgebenen Spindelende ist eine flächige Dichtung 111 vorgesehen, deren Querschnitt etwa dem Innenquerschnitt der Spindelummantelung 16 entspricht und welche den von der Mutter 14 und von der Spindelummantelung 16 begrenzten ersten Hohlraum 18 abschließt, so dass mittels des ersten Hohlraums 18 ein erster Schmiermittelspeicher 18 für Öle oder sonstige geeignete Schmier- und/oder Gleitmittel für die während des Betriebs stark beanspruchte Spindel realisiert ist. Die hier gewählte Dichtung ist kreisförmig, dünn und flexibel sowie flächig ausgebildet. Die Dichtung 111 weist Armierungen (nicht gezeigt) auf, so dass bei der Relativbewegung zwischen Spindelummantelung 16 und Spindel 12 eine Abdichtung des Hohlraumes 18 derart gewährleistet ist, dass im Wesentlichen kein Schmiermittel aus dem Hohlraum 18 an der Kontaktstelle zwischen Dichtung 111 und Innenrohr 16 austritt. Diese Dichtung 111 wird mittels einer Schraube 15 an derjenigen Stirnseite der Spindel 12 befestigt, die der Last zugewandt ist, und sie ist koaxial zur Spindel 12 ausgerichtet.
  • Zwischen der Spindelummantelung 16 und dem Hohlwellenrotor 19 eines Motors (nicht gezeigt) ist ein zweites Abdichtmittel 110 in Form eines O-Ringes vorgesehen, welches den von einer Stirnseite der Mutter 14 sowie der Außenfläche der Spindelummantelung 16 und von der Innenfläche des Hohlwellenrotors 19 begrenzten zweiten Hohlraum 17 nach Außen abschließt. Mittels des zweiten Hohlraums 17 wird somit ein zweiter Schmiermittelspeicher 17 realisiert. Dieser Schmiermittelspeicher 17 gewährleistet auch eine Schmierung der Mechanik außerhalb des ersten Hohlraumes 18, insbesondere eine Schmierung der Spindel 12 während des Betrieb innerhalb des zweiten Hohlraumes 17 und des im Eingriff befindlichen Gewindes.
  • Vorzugsweise an den Stirnseiten der Mutter 14 und innerhalb des ersten Hohlraumes 18 sowie vorzugsweise auch innerhalb des zweiten Hohlraumes 17 ist ein Filzbelag 13 angeordnet, welcher in der Lage ist sich in den Hohlräumen 18, 17 befindliche Schmiermittel aufzunehmen und wieder abzusondern, insbesondere bei auftretenden hohen Beschleunigungen der gesamten Anordnung.
  • Die Mutter 14 ist axial offen und das Schmiermittel kann frei durch die Mutter 14 vom ersten 18 in den zweiten Hohlraum 17 strömen, je nachdem welche Position das Innenrohr 16 mit Mutter 14 gegenüber der Spindel 12 gerade einnimmt und welcher Druck in den Hohlräumen 17, 18 gerade herrscht. Durch diese Methode wird nicht nur die Spindel 12, sondern auch das Gewinde der Mutter 14 geschmiert. Durch die Bewegung der Anordnung wird Schmiermittel von einem Hohlraum 17, 18 in den anderen Hohlraum 18, 17 nach dem Prinzip einer Pumpe befördert.
  • Die Entlüftung 11 sorgt für eine Reduzierung des während des Betriebs innerhalb zumindest eines der Hohlräume 18, 17 sich aufbauenden Drucks (Luftpumpeneffekt). Die Entlüftung umfasst vorzugsweise einen Filter 112, so dass kein Schmutz mit Partikelgrößen die der Filter nicht zulässt, in einen der Hohlräume angesaugt werden kann.
  • 2 zeigt eine alternative Ausführungsform.
  • Hier werden die Hohlräume 18, 24 unabhängig von Innenzylinder 16 und Hohlwellenrotor 19 mittels zweier Faltenbalge 22, 23 oder dergleichen realisiert. Entscheidend hierbei ist, dass ein elastisches Material verwendet wird, welches sich abhängig von der Schubbewegung des Innenrohres 16 strecken und stauchen lässt und dabei nicht reißt, sowie schmiermittelbeständig ist. Das Material muss außerdem derart realisiert sein, dass es undurchlässig für das verwendete Schmiermittel ist. Durch diese Lösung kann auf zusätzliche Dichtungen zwischen Spindel 12 und Innenzylinder 16 bzw. zwischen Innenzylinder 16 und Hohlwellenrotor 19 verzichtet werden, wodurch sich natürlich auch die Leckagegefahr verringert.
  • Die Mutter 14 ist natürlich auch hier axial offen und das Schmiermittel kann frei durch die Mutter vom ersten 18 in den zweiten Hohlraum 24 strömen, je nachdem welche Position das Innenrohr 16 gegenüber der Spindel 12 gerade einnimmt und welcher Druck in den Hohlräumen 18, 24 herrscht. Durch diese Methode wird nicht nur die Spindel 12, sondern auch das Gewinde der Mutter 14 geschmiert. Durch die Bewegung der Anordnung wird Schmiermittel von einem mittels Faltenbalg realisierten Hohlraum 18, 24 in den anderen ebenfalls mittels Faltenbalg realisierten Hohlraum 18, 24 nach dem Prinzip einer Pumpe befördert.
  • Die beiden Faltenbalge 22, 23 sind jeweils an der Spindel 12 bzw. an der Mutter 14 derart angeordnet, dass sie der Drehbewegung der Spindel 12 nicht folgen. An der Spindel 12 muss daher eine Lagerung derart vorgesehen sein, dass sich die Spindel relativ gegenüber dem beiden Faltenbalgen 22, 23 drehen kann, ohne dass Schmiermittel aus den Hohlräumen 18, 24 gelangen kann. Es wird der Einsatz eines Wellendichtringes für diese Zwecke empfohlen.
  • Die Entlüftung 11 sorgt für eine Reduzierung des während des Betriebs innerhalb zumindest eines der Hohlräume 18, 24 sich aufbauenden Drucks (Luftpumpeneffekt). Die Entlüftung umfasst vorzugsweise einen Filter 112, so dass kein Schmutz mit Partikelgrößen die der Filter nicht zulässt, in einen der Hohlräume angesaugt werden kann.
  • Auch wenn bei den in 1 und 2 gezeigten Lösungen der Hohlwellenrotor 19 die Spindel 12 antreibt, so sind andere Lösungen, bei denen die Mutter selbst direkt angetrieben wird, nicht ausgeschlossen.
  • 3 zeigt eine Schweißzange 30 mit Drehachse 31, welche zwei Antriebe 32, 33 umfasst. Ein erster Antrieb 32 dient als Elektrodenantrieb zur Erzeugung der Elektrodendruckkraft und ein zweiter Antrieb 33 dient zur Realisierung eines Zangenausgleiches. Ebenfalls umfasst sind zwei Schweißzangenschenkel 34, 35 mit je einer Schweißelektrode 36, 37.
  • Der Zangenausgleich 33 kann bei minimaler oder maximaler Auslenkung des unteren Schweißzangenschenkels 35 eine Parkposition einnehmen. Bei maximaler Auslenkung befindet sich der Kurbeltrieb im Totpunkt, die Zange ist festgesetzt und kann sich nicht unkontrolliert bewegen. Die Kurbelwelle kann noch durch eine Raste oder Bremse in diesem Totpunkt gesichert werden. Alle Auslenkungen außerhalb der Parkposition können als Arbeitspunkte definiert werden.
  • Die Arbeitsposition der Schweißzange 30 liegt in einem Bereich zwischen maximaler Auslenkung des unteren Schweißzangenschenkels 35 und minimaler Auslenkung des unteren Schweißzangenschenkels 35.
  • In 3 hat sich der untere Schweißzangenschenkel 35 seiner bevorzugten Arbeitsposition am Werkstück 38 bereits angenähert.
  • Während der Elektrodenantrieb 32 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Spindelantriebs den oberen Schweißzangenschenkel 34 bewegt und damit die Zange öffnet/schließt, greift der Zangenausgleich 33 nur an dem unteren Schweißzangenschenkel 35 an, um die gesamte Schweißzange 30 um ihren Drehpunkt zu bewegen.
  • Die in dieser Anmeldung besprochene Erfindung betrifft in erster Linie den Elektrodenantrieb 32, wäre aber auch für den Ausgleichsantrieb 33 prinzipiell anwendbar.
  • Sämtliche in den Anmeldeunterlagen offenbarten Merkmale werden als Wesentlich für die Erfindung beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Erfindung ist nicht etwa auf Anwendungen in der Schweißtechnik beschränkt. Sämtliche Realisierungen, bei denen mit hoher Frequenz eine Drehbewegung mechanisch in eine Linearbewegung umgewandelt werden soll, könnte eine potentielle Anwendung für die Erfindung sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 60223444 [0003]

Claims (11)

  1. Spindelantrieb (10) mit einer um eine Drehachse (X) drehbar angeordneten Spindel (12), und einem Eingriffselement (14), welches die Spindel (12) wenigstens abschnittsweise umgibt und welches in Richtung der Drehachse (X) gegenüber der Spindel (12) verschiebbar ist, wobei das Eingriffselement (14) derart in die Spindel (12) eingreift, dass durch eine Drehung der Spindel (12) bezüglich des Eingriffselements (14) die Verschiebung des Eingriffselements (14) gegenüber der Spindel (12) verursacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich zumindest abschnittsweise entlang der Drehachse (X) erstreckende Spindelummantelung (16, 22) vorgesehen ist, welche auch an dem Eingriffselement (14) angeordnet ist und somit gleichzeitig mit dem Eingriffselement (14) in Richtung der Drehachse (X) gegenüber der Spindel (12) verschiebbar ist, wobei an dem von der Spindelummantelung (16, 22) umgebenen Spindelende ein erstes Mittel (15, 111, 28) vorgesehen ist, welches einen von dem Eingriffselement (14) und von der Spindelummantelung (16, 22) begrenzten ersten Hohlraum (18) abschließt, so dass mittels des ersten Hohlraums (18) auch ein erster Schmiermittelspeicher realisiert ist.
  2. Spindelantrieb (10) gemäß Anspruch 1 umfassend auch einen Hohlwellenrotor (19), wobei eine Spindelummantelung mittels eines bezüglich des Hohlwellenrotors (19) als Innenrohr (16) ausgebildeten Rohres (16) realisiert ist, welches gleichzeitig als Schubelement zur Übertragung der aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Eingriffselement (14) und der Spindel (12) entstehenden Schubkraft dient.
  3. Spindelantrieb (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Mittel (15, 111) als kreisförmige Dichtung realisiert ist, wobei diese Dichtung vorzugsweise Armierungen umfasst, welche sich entlang des Dichtungsumfangs und/oder radial vom Dichtungsmittelpunkt bis zum Dichtungsumfang erstreckten.
  4. Spindelantrieb (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei als Spindelummantelung (22) ein erster flexibler Hohlkörper (22) zur Bildung des Hohlraumes (18) vorgesehen ist, insbesondere ein erster Faltenbalg (22).
  5. Spindelantrieb (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei zwischen dem Innenrohr (16) und dem Hohlwellenrotor (19) ein Abdichtmittel (110) vorgesehen ist, welches einen zweiten Hohlraum (17) abdichtet, so dass mittels des zweiten Hohlraums (17) ein zweiter Schmiermittelspeicher (17) realisiert ist.
  6. Spindelantrieb (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei zwischen einer Stirnfläche des Eingriffselementes (14) und einem stirnseitig angeordneten Flansch des Hohlwellenrotors (19) ein zweiter flexibler Hohlkörper (23) zur Bildung eines zweiten Hohlraumes (24) vorgesehen ist, insbesondere ein zweiter Faltenbalg (23).
  7. Spindelantrieb (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei das Innenrohr (16) eine Entlüftungsöffnung (11), vorzugsweise mit einem Filterelement (112), umfasst.
  8. Spindelantrieb (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest ein Spindelende eine Ausnehmung (21) aufweist, so dass zumindest einer der Hohlräume (18, 17, 24) für die Zufuhr von Schmiermittel von außerhalb des Hohlraumes (18, 17, 24) zugänglich ist.
  9. Spindelantrieb (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in zumindest einem der Hohlräume (18, 17, 24) ein Material (13) vorgesehen ist, welches in der Lage ist, Schmiermittel mittels seiner Oberfläche aufzunehmen und abzusondern.
  10. Schweißzangenanordnung zum Widerstandsschweißen, umfassend eine Schweißzange (30) mit zwei Schweißelektroden (36, 37) und einen Spindelantrieb (32) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche als Haupthubantrieb zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen den Schweißelektroden (36, 37).
  11. Schweißroboter mit Schweißzangenanordnung (30) gemäß Anspruch 10.
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