DE102014114675B4

DE102014114675B4 - Linearvorrichtung mit einem erwärmten Schmierelement und dessen synthetisches Schmieröl

Info

Publication number: DE102014114675B4
Application number: DE102014114675.1A
Authority: DE
Inventors: Wei-Ying Chu; Yen-Ying Sung
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2034-10-10
Also published as: TW201600593A; US20150377342A1; TWI558808B; KR101751778B1; KR20160000821A; US9759311B2; DE102014114675A1; CN105202351A

Abstract

Linearvorrichtung mit einem erwärmten Schmierelement, die umfasst: eine Spindel (1); eine Mutter (2), die um die Spindel gelegt wird; und ein Schmierelement (6), das in der Mutter (2) angeordnet ist und einen Aufnahmeraum (62), einen Innenraum (63), ein Wärmeleitmittel (64) und eine Transporteinheit aufweist, wobei das Wärmeleitmittel (64) und die Transporteinheit teilweise im Aufnahmeraum (62) angeordnet sind, wobei der andere Teil des Wärmeleitmittels (64) mit der Mutter (2) in Kontakt steht und die Wärme der Mutter (2) absorbieren kann, wodurch die Temperatur des Wärmeleitmittels (64) steigt, wobei der andere Teil der Transporteinheit mit der Spindel (1) in Kontakt steht, wobei in den Aufnahmeraum (62) synthetisches Schmieröl (9) gefüllt wird, das Schmieröl und Wachs enthält, wobei der Gehalt von Wachs zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-% und der Gehalt von Schmieröl zwischen 95 Gew.-% und 70 Gew.-% liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearvorrichtung, insbesondere eine Linearvorrichtung mit einem erwärmten Schmierelement.
Aus dem taiwanesischen Patent TW I 435 988 B ist eine Schmiervorrichtung mit Erwärmungsfunktion bekannt. Zwischen dem erwärmten Ölbehälter und der Mutter ist ein Wärmeleitelement angeordnet. Das Wärmeleitelement kann die Wärme der Mutter absorbieren und erwärmt das Schmieröl im Ölbehälter mit dieser Wärme. Wenn die Temperatur des Schmieröls steigt, sinkt die Viskosität, wodurch das Schmieröl durch die Kapillarwirkung einer Kapillarstruktur zu der Spindel geführt wird, so dass eine Schmierwirkung erreicht wird. Wenn die Mutter stillsteht, sinkt die Temperatur des Schmieröls, wodurch die Viskosität des Schmieröls steigt, so dass die Kapillarwirkung nicht erzeugt werden kann. Dadurch kann eine Ölverschwendung vermieden werden.
Es wurde festgestellt, dass die Viskosität des handelsüblichen Schmieröls nicht von dem Wärmeleitelement reduziert werden kann. Daher zielt die Erfindung darauf ab, ein Schmieröl anzubieten, das die obengenannten Nachteile beseitigen kann.
Aufgabe der erfindungsgemäßen Linearvorrichtung mit einem erwärmten Schmierelement ist es, die Schmierwirkung zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe umfass die erfindungsgemäße Linearvorrichtung eine Spindel; eine Mutter, die um die Spindel gelegt wird; und ein Schmierelement, das in der Mutter angeordnet ist und einen Aufnahmeraum, einen Innenraum, ein Wärmeleitmittel und eine Transporteinheit aufweist, wobei das Wärmeleitmittel und die Transporteinheit teilweise im Aufnahmeraum angeordnet sind, wobei der andere Teil des Wärmeleitmittels mit der Mutter in Kontakt steht und die Wärme der Mutter absorbieren kann, wodurch die Temperatur des Wärmeleitmittels steigt, wobei der andere Teil der Transporteinheit mit der Spindel in Kontakt steht, wobei im Aufnahmeraum das synthetische Schmieröl gefüllt wird, das Schmieröl und Wachs enthält, wobei der Gehalt von Wachs zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-% und der Gehalt von Schmieröl zwischen 95 Gew.-% und 70 Gew.-% liegt.
Das beste Mischverhältnis ist 10 Gew.-% Wachs und 90 Gew.-% Schmieröl.
Die Transporteinheit ist aus Wolle hergestellt und kann durch die Kapillarwirkung das Schmieröl zu der Schmierstelle transportieren. Die Kapillarwirkung wird von der Viskosität der Flüssigkeit beeinflusst. Die Erfindung verstellt die Viskosität des synthetischen Schmieröls durch den Wachsgehalt, der in der Erfindung zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-% liegt. Wenn der Wachsgehalt niedriger als 5 Gew.-% beträgt, kann die gewünschte Erstarrungswirkung nicht erreicht werden, so dass die Fließgeschwindigkeit zu hoch ist. Wenn der Wachsgehalt höher als 30 Gew.-% beträgt, ist die Erstarrungswirkung zu hoch, so dass eine höhere Wärme erforderlich ist. Z.B wenn der Wachsgehalt höher als 30 Gew.-% ist, muss die Temperatur über 41°C erreichen, um das feste synthetische Schmieröl in Flüssigkeit umzuwandeln. Die Temperatur der Wärme der Mutter liegt üblicherweise zwischen 30 und 40°C, wodurch das synthetische Schmieröl nicht innerhalb einer Kurzen Zeit in Flüssigkeit umgewandelt werden und zu der Schmierstelle fließen kann, so dass die Schmierwirkung unzureichend ist.
Bei der Erfindung liegt der Schmierölgehalt zwischen 95 Gew.-% und 70 Gew.-%. Wenn der Schmierölgehalt niedriger als 70 Gew.-% beträgt, kann das Schmieröl nicht wirksam die Linearvorrichtung schmieren. Zudem wird die Lebensdauer des Schmieröls reduziert. Wenn der Schmierölgehalt höher als 95 Gew.-% beträgt, ist die Erstarrungswirkung schlecht. Das synthetische Schmieröl fließt zu schnell, so dass eine Verschwendung des synthetischen Schmieröls verursacht wird.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Linearvorrichtung,
2 eine perspektivische Darstellung des Schmierelements gemäß der Erfindung,
3 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Linearvorrichtung und
4 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Linearvorrichtung.

Die 1 bis 4 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Erfindung auf einen Kugelgewindetrieb angewendet. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Die Erfindung kann auch auf eine Linearschiene angewendet werden. Wie in den Figuren dargestellt ist, umfasst der Kugelgewindetrieb mit einem erwärmten Schmierelement eine Spindel (1), die eine Laufrille (11) aufweist; eine Mutter (2), die einen Innenraum (21) aufweist, um die Spindel gelegt wird und entsprechend der Laufrille (11) eine Laufnut (211) besitzt, wobei die Mutter (2) weiter ein Aufnahmeloch (22), das mit dem Innenraum (21) verbunden ist, und ein Positionierloch (23) aufweist, das mit dem Aufnahmeloch (22) verbunden ist; ein Auftragelement (8), das im Aufnahmeloch (22) angeordnet ist und ein Auftragende (81) aufweist, das mit der Laufrille (11) in Kontakt steht, wobei am anderen Ende des Auftragelements (8) ein Verschluss (7) vorgesehen ist, der das Auftragelement im Aufnahmeloch (22) befestigt; einen Halter (4), der an dem Ende der Mutter (2) mit dem Positionierloch (23) angeordnet ist und ein Außengewinde (41) und einen Halteteil (42) aufweist; einen Sperrring (5), der entsprechend dem Außengewinde (41) des Halters (4) ein Innengewinde (51) aufweist; ein Schmierelement (6), das in der Mutter (2) angeordnet ist und einen Vorsprung (61), einen Aufnahmeraum (62), einen Innenraum (63), ein Wärmeleitmittel (64) und ein Abgabemittel (65) aufweist; wobei der Halteteil (42) des Halteteils (4) in den Innenraum (63) geschoben wird, wobei der Sperrring (5) auf den Halter (4) aufgeschraubt wird und das Schmierelement (6) an dem Halter (4) befestigt, wobei der Vorsprung (61) in das Positionierloch (23) gesteckt wird. Wie aus 4 ersichtlich ist, steht das Ende (651) des Abgabemittels (65) mit dem Auftragelement (8) in Kontakt. Das Abgabemittel (65) und das Auftragelement (8) bilden eine Transporteinheit, die aus Wolle hergestellt ist. Wie aus 2 ersichtlich ist, sind das Wärmeleitmittel (64) und das Abgabemittel (65) teilweise im Aufnahmeraum (62) angeordnet. Der andere Teil des Wärmeleitmittels (64) steht mit der Mutter (2) in Kontakt und kann die Wärme der Mutter (2) absorbieren. Zwischen dem Wärmeleitmittel (64) und der Mutter (2) ist eine Schicht aus Wärmeleitmaterial (wie Wärmeleitpaste) gebildet. Die Temperatur des Wärmeleitmittels (64) steigt durch die Wärme. Das Wärmeleitmitel (64) ist aus Wärmeleitmaterial (wie Kupfer) hergestellt. Der Vorsprung (61) kann auch aus Wärmeleitmaterial hergestellt werden, wodurch die Temperatur des Abgabemittels an der Stelle des Vorsprungs erhöht wird, so dass das Fließen des synthetischen Schmieröls (9) verbessert wird. Im Aufnahmeraum (62) wird das synthetische Schmieröl (9) gefüllt. Die Transporteinheit dient zum Transport des synthetischen Schmieröls (9) zu der Laufrille (11).
Das synthetische Schmieröl (9) enthält Schmieröl und Wachs. Der Gehalt von Wachs liegt zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-%. Der Gehalt von Schmieröl liegt zwischen 95 Gew.-% und 70 Gew.-%. Das beste Mischverhältnis ist 10 Gew.-% Wachs und 90 Gew.-% Schmieröl.
Die Herstellungsschritte des synthetischen Schmieröls (9) sind: das Wachs wird geschmolzen → das geschmolzene Wachs wird in das Schmieröl gemischt → das Gemisch wird gründlich gerührt → das Gemisch wird gekühlt und erstarrt somit. Das Schmieröl kann Mineralöl, künstliches Öl, Essigöl usw. sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Schmieröl mit einer Viskosität von 68 cst (VG68) verwendet. Das Wachs kann ein festes Wachs, wie Paraffin, Mikrokristallinwachs usw., sein. Die Wachsart kann je nach der Anforderung an den Schmelzpunkt gewählt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Paraffin mit der chemischen Formel CnH2n+2 verwendet, wobei n zwischen 20 und 55 und das Molekulargewicht zwischen 280 und 800 liegt. Dadurch kann das synthetische Schmieröl (9) erstarren. Wenn das Wärmeleitmittel (64) die Wärme der Mutter (2) absorbiert und die Temperatur des Wärmeleitmittels (64) steigt, wird das feste synthetische Schmieröl (9) in Flüssigkeit umgewandelt. Das flüssige synthetische Schmieröl (9) wird von der Transporteinheit gesaugt und zu der Laufrille (11) transportiert, so dass eine Schmierwirkung erreicht wird. Dadurch kann die Erfindung durch das Wärmeleitmittel (64) die Betriebswärme der Mutter (2) absorbieren, wodurch das synthetische Schmieröl (9) in Flüssigkeit umgewandelt wird und eine Schmierwirkung erzeugt. Wenn die Mutter (2) stillsteht, sinkt die Temperatur des Wärmeleitmittels (64), wodurch das synthetische Schmieröl (9) erstarrt. Daher kann eine Verschwendung des synthetischen Schmieröls (9) vermieden werden.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Spindel
11: Laufrille
2: Mutter
21: Innenraum
211: Laufnut
22: Aufnahmeraum
23: Positionierloch
3: Rollkörper
4: Halter
41: Außengewinde
42: Halteteil
5: Sperrring
51: Innengewinde
6: Schmierelement
61: Vorsprung
62: Aufnahmeraum
63: Innenraum
64: Wärmeleitmittel
65: Abgabemittel
651: Ende des Abgabemittels
7: Verschluss
8: Auftragelement
81: Ende des Auftragelements
9: synthetisches Schmieröl

Claims

Linearvorrichtung mit einem erwärmten Schmierelement, die umfasst: eine Spindel (1); eine Mutter (2), die um die Spindel gelegt wird; und ein Schmierelement (6), das in der Mutter (2) angeordnet ist und einen Aufnahmeraum (62), einen Innenraum (63), ein Wärmeleitmittel (64) und eine Transporteinheit aufweist, wobei das Wärmeleitmittel (64) und die Transporteinheit teilweise im Aufnahmeraum (62) angeordnet sind, wobei der andere Teil des Wärmeleitmittels (64) mit der Mutter (2) in Kontakt steht und die Wärme der Mutter (2) absorbieren kann, wodurch die Temperatur des Wärmeleitmittels (64) steigt, wobei der andere Teil der Transporteinheit mit der Spindel (1) in Kontakt steht, wobei in den Aufnahmeraum (62) synthetisches Schmieröl (9) gefüllt wird, das Schmieröl und Wachs enthält, wobei der Gehalt von Wachs zwischen 5 Gew.-% und 30 Gew.-% und der Gehalt von Schmieröl zwischen 95 Gew.-% und 70 Gew.-% liegt.
Linearvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das beste Mischverhältnis 10 Gew.-% Wachs und 90 Gew.-% Schmieröl ist.