DE10222585A1

DE10222585A1 - Spindeltrieb für eine Linearbewegungseinrichtung

Info

Publication number: DE10222585A1
Application number: DE2002122585
Authority: DE
Inventors: Roland Greubel
Original assignee: Rexroth Star GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-12-04

Abstract

Ein Spindeltrieb für eine Linearbewegungseinrichtung umfasst eine Tragbasis (22) sowie eine relativ zu der Tragbasis (22) um ihre Spindelachse (16) drehbar gestützte Spindel (10). In Schraubeingriff mit der Spindel (10) steht ein Mutternkörper (12), welcher mit einer in Richtung der Spindelachse (16) linear beweglich geführten Läuferbaugruppe (28) der Linearbewegungseinrichtung zur gemeinsamen axialen Bewegung zu verbinden ist. Einem (38) der beiden entgegengesetzten axialen Enden (38, 42) der Spindel (10) benachbart ist eine gesondert von der Spindel (10) als für sich mechanisch funktionsfähige Baugruppe hergestellte motorische Antriebseinheit (24) angeordnet, welche zum Antrieb der Spindel (10) um deren Spindelachse (16) dient. Die Antriebseinheit (24) weist ein an der Tragbasis (22) gehaltertes Antriebsgehäuse (32) sowie eine drehbar in dem Antriebsgehäuse (32) gelagerte, gleichachsig zur Spindel (10) angeordnete Abtriebswelle (34) auf. Zur relativ zueinander drehfesten Verbindung der Abtriebswelle (34) mit der Spindel (10) sind Verbindungsmittel (40) vorgesehen, die erfindungsgemäß dazu ausgebildet sind, die Spindel (10) relativ zur Abtriebswelle (34) radial fest an dieser abzustützen. Eine weitere Abstützung der Spindel (10) im Bereich ihres motornahen Endes (38) ist im übrigen nicht vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindeltrieb für eine Linearbewegungseinrichtung, umfassend

- eine Tragbasis,
- eine relativ zu der Tragbasis um ihre Spindelachse drehbar abgestützte Spindel,
- einen in Schraubeingriff mit der Spindel stehenden, mit einer in Richtung der Spindelachse linearbeweglich geführten Läuferbaugruppe der Linearbewegungseinrichtung zur gemeinsamen axialen Bewegung zu verbindenden Mutternkörper,
- eine einem der beiden entgegengesetzten axialen Enden der Spindel benachbart angeordnete, gesondert von der Spindel als für sich mechanisch funktionsfähige Baugruppe hergestellte motorische Antriebseinheit zum Antrieb der Spindel um deren Spindelachse, wobei die Antriebseinheit ein an der Tragbasis gehaltenes Antriebsgehäuse und eine drehbar in dem Antriebsgehäuse gelagerte, gleichachsig zur Spindel angeordnete Abtriebswelle aufweist, und
- Verbindungsmittel zur relativ zueinander drehfesten Verbindung der Abtriebswelle mit der Spindel.

Linearbewegungseinrichtungen mit einem solchen Spindeltrieb werden beispielsweise in Bearbeitungsmaschinen, in Meßsystemen, in Handhabungsautomaten oder in sonstigen ein- oder mehrdimensionalen Bewegungssystemen eingesetzt, in denen ein Objekt in mindestens einer Richtung linear hin- und herbewegbar sein soll. Regelmäßig wird dabei eine bauraum- und kostensparende Konstruktion des Spindeltriebs angestrebt. Bei einem bekannten gattungsgemäßen Spindeltrieb ist die Spindel im Bereich ihrer beiden axialen Enden mittels je eines Lagers drehbar an einer Tragbasis gelagert. An einem ihrer Enden ist die Spindel zudem über eine Balgen-Ausgleichskupplung drehfest mit der Abtriebswelle einer motorischen Antriebseinheit verbunden. Solche üblicherweise aus Metall gefertigten Balgenkupplungen sind drehsteif und erlauben einen axialen und radialen Ausgleich zwischen Spindel und Abtriebswelle.
Demgegenüber ist erfindungsgemäß für einen Spindeltrieb der eingangs bezeichneten Art vorgesehen, daß die Verbindungsmittel dazu ausgebildet sind, die Spindel relativ zur Abtriebswelle radial fest an dieser abzustützen, und daß die Spindel im Bereich ihres motornahen Endes ansonsten ungestützt ist.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Gedanken, bei Verwendung gesondert hergestellter, für sich mechanisch funktionsfähiger Antriebseinheiten die dann notwendigerweise im Antriebsgehäuse für die Lagerung der Abtriebswelle vorhandenen Lagermittel zusätzlich Lagerfunktion für die Spindel übernehmen zu lassen. Hierzu wird die Spindel an einem ihrer axialen Enden radial fest mit der Abtriebswelle der Antriebseinheit verbunden. Hierdurch wird die Spindel über die Abtriebswelle am Antriebsgehäuse und über dieses an der Tragbasis radial abgestützt. Im Bereich des motornahen Spindelendes kann dann das bisher übliche Fest- oder Loslager für die Spindel weggelassen werden. Auf diese Weise läßt sich die Zahl der Bauteile des Spindeltriebs verringern, was sich günstig auf die Materialkosten, aber auch auf den Montageaufwand auswirkt. Zudem kann die Antriebseinheit näher an die Spindel herangebracht werden, was eine kompakte Bauform begünstigt. Gleichzeitig kann für die Antriebseinheit weiterhin auf marktgängig erhältliche Standardprodukte zurückgegriffen werden, so daß keine Konstruktions- und Fertigungskosten für die Antriebseinheit anfallen.
Es ist grundsätzlich denkbar, die Abtriebswelle axial fest mit der Spindel zu verbinden und auch das Antriebsgehäuse axial fest an der Tragbasis zu befestigen. Um thermisch bedingte Längenänderungen der Spindel ausgleichen zu können, wird in diesem Fall die Spindel im Bereich ihres motorfernen Endes mittels eines Loslagers an der Tragbasis gelagert sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spindel jedoch im Bereich ihres motorfernen Endes mittels eines Festlagers axial unbeweglich an der Tragbasis gelagert. Zum axialen Längenausgleich bei Wärmedehnung der Spindel sind dann zwei Varianten vorstellbar. Gemäß einer ersten Variante sind die Verbindungsmittel auch zur relativ zueinander axial festen Verbindung der Spindel mit der Abtriebswelle ausgebildet, das Antriebsgehäuse ist jedoch relativ zur Tragbasis axial spielbeweglich an dieser gehalten. Bei der anderen Variante ist das Antriebsgehäuse axial fest an der Tragbasis angebracht, dagegen sind die Verbindungsmittel zur axial relativ zueinander spielbeweglichen Verbindung der Spindel mit der Abtriebswelle ausgebildet.
Zweckmäßigerweise werden die Verbindungsmittel lösbar sein, so daß bei Bedarf der Spindeltrieb leicht zerlegt werden kann und ein einfacher Austausch der Antriebseinheit oder der Spindel möglich ist.
Vorzugsweise umfassen die Verbindungsmittel einen der Verbindung der Spindel mit der Abtriebswelle dienenden, jedoch von mindestens einer der Komponenten: Spindel und Abtriebswelle gesonderten Hülsenkörper mit einer zentrischen Aufnahmebohrung, in welcher die betreffende mindestens eine Komponente aufnehmbar und darin zumindest drehfest festlegbar ist. Der Hülsenkörper kann dabei unlösbar an der Spindel angebracht sein, insbesondere sogar materialeinheitlich mit dieser ausgebildet sein. Er kann aber auch ein von der Spindel und der Abtriebswelle gesondertes Bauteil sein, was es erleichtert, für den Spindeltrieb auf möglichst viele einfache und mit geringem Aufwand konstruierbare Bauteile zurückzugreifen.
Zur axial unbeweglichen Verbindung des Hülsenkörpers mit mindestens einer der Komponenten; Spindel und Abtriebswelle kann der Hülsenkörper einen geschlitzten Hülsenbereich aufweisen, in welchem durch Schlitzverengung die betreffende Komponente einspannbar ist. Alternativ kann im wesentlichen radial durch die Umfangswand des Hülsenkörpers hindurch eine Klemmschraubenanordnung in den Hülsenkörper einschraubbar sein, mittels welcher die betreffende Komponente in der Aufnahmebohrung des Hülsenkörpers festklemmbar ist.
Soll dagegen eine der Komponenten: Spindel und Abtriebswelle drehfest, jedoch axial beweglich in der Aufnahmebohrung des Hülsenkörpers festgelegt werden, so kann hierzu eine Paßfederanordnung zwischen die betreffende Komponente und den Hülsenkörper eingesetzt sein.
Bevorzugt wird der Spindeltrieb als Wälzkörperschraubtrieb ausgebildet sein, wobei zwischen der Außenumfangsfläche der Spindel und der Innenumfangsfläche des Mutternkörpers mindestens ein sich schraubenförmig um die Spindelachse windender Gewindekanal gebildet ist, welcher durch einen in dem Mutternkörper verlaufenden Rückführkanal zu einem geschlossenen Umlaufkanal ergänzt ist. In dem Umlaufkanal ist dabei eine Schar von endlos umlaufenden Wälzkörpern aufgenommen, bei denen es sich insbesondere um Kugeln handeln kann.
Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Spindeltrieb bei beliebig gestalteten Linearbewegungseinrichtungen eingesetzt werden. Bei einer Ausführungsform umfaßt die Tragbasis ein in Richtung der Spindelachse längliches Führungsgehäuse mit einen Führungshohlraum begrenzenden Wänden, nämlich einer Bodenwand und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden, wobei die beiden Seitenwände zwischen sich eine der Bodenwand gegenüberliegende Längsöffnung des Führungshohlraums begrenzen. Innerhalb des Führungshohlraums ist dabei an mindestens einer der Wände des Führungsgehäuses, insbesondere an der Bodenwand, eine zur Spindelachse parallel verlaufenden Führungsschiene befestigt, auf der ein Läufer der Läuferbaugruppe geführt ist. Die Läuferbaugruppe ist durch die Längsöffnung hindurch mit einem Anschlußteil verbindbar und der Mutternkörper ist wenigstens teilweise innerhalb des Führungshohlraums untergebracht.
Das Führungsgehäuse kann ferner den Führungshohlraum axial begrenzende Endwände besitzen, wobei eine erste dieser Endwände zur Halterung der Antriebseinheit ausgebildet ist und die Spindel durch diese erste Endwand hindurch mit der Abtriebswelle verbunden ist und wobei die Spindel an ihrem motorfernen Ende in der zweiten Endwand gelagert ist. Wenn dann die Verbindungsmittel wenigstens teilweise im axialen Bereich der ersten Endwand untergebracht sind, kann eine besonders kompakte Bauform erzielt werden.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Übersichtsdarstellung eines erfindungsgemäßen Spindeltriebs,
Fig. 2 bis 4 verschiedene Varianten zur Anbindung der Antriebseinheit an die Spindel bei einem erfindungsgemäßen Spindeltrieb,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Spindeltrieb ausgerüsteten Linearführungsmoduls und
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Linearführungsmodul der Fig. 5.
In Fig. 1 ist eine Gewindespindel 10 zu erkennen, die von einer Gewindemutter 12 umschlossen ist. In die Außenumfangsfläche der Gewindespindel 10 ist mindestens eine Gewindenut 14 eingearbeitet, die sich schraubenförmig um die mit 16 bezeichnete Achse der Spindel 10 windet. Wenngleich nicht dargestellt, ist auch an der Innenumfangsfläche der Gewindemutter 12 mindestens eine sich schraubenförmig um die Achse 16 windende Gewindenut vorgesehen, die zusammen mit der Spindelnut 14 einen gestrichelt angedeuteten Gewindekanal 18 bildet. Letzterer ist in seinen beiden Endbereichen mit einem annähernd axial in der Gewindemutter 12 verlaufenden Rückführkanal verbunden, der bei 20 angedeutet ist. Gewindekanal 18 und Rückführkanal 20 bilden einen geschlossenen Umlaufkanal, der mit nicht näher dargestellten, endlos umlaufenden Kugeln besetzt ist.
Die Spindel 10 ist axial stationär, jedoch um ihre Achse 16 drehbar an einer allgemein mit 22 bezeichneten Tragbasis abgestützt und mittels einer gesondert von der Spindel 10 hergestellten motorischen Antriebseinheit 24 um die Achse 16 antreibbar. Die Mutter 12 ist gegen Drehung um die Achse 16 festgehalten; bei Drehung der Spindel 10 erfährt die Mutter 12 so eine axiale Verlagerung. Auf einer an der Tragbasis 22 montierten Schienenanordnung 26 ist ein Läufer 28 in Richtung der Achse 16 beweglich geführt. Der Läufer 28 ist mit der Mutter 12 bewegungsgekoppelt, wie bei 30 angedeutet, und ist in nicht näher dargestellter Weise zur Anbringung eines zu bewegenden Objekts ausgebildet, beispielsweise eines Werkzeugs, eines Werkstücks oder eines Meßsensors.
Die Antriebseinheit 24 ist als für sich mechanisch funktionsfähige Baugruppe vormontiert und weist ein Antriebsgehäuse 32 sowie eine aus dem Antriebsgehäuse 32 herausragende Abtriebswelle 34 auf. Sie enthält einen elektrischen Antriebsmotor und kann gegebenenfalls zusätzlich eine zwischen den Antriebsmotor und die Abtriebswelle 34 geschaltete Getriebeanordnung aufweisen. Die Abtriebswelle 34 ist innerhalb des Antriebsgehäuses 32 drehbar an diesem gelagert, wie bei 36 angedeutet. Das Antriebsgehäuse 32 stützt sich seinerseits zumindest in radialer Richtung an der Tragbasis 22 ab. Die Antriebseinheit 24 ist in axialer Verlängerung der Spindel 10 einem der axialen Spindelenden benachbart angeordnet, und zwar so, daß die Abtriebswelle 34 gleichachsig zur Spindel 10 ist. Die Spindel 10 ist an dem betreffenden Spindelende - hier mit 38 bezeichnet - mittels einer Wellenverbindung 40 zumindest drehfest mit der Abtriebswelle 34 verbunden. Die Wellenverbindung 40 ist radial steif, so daß an diesem Spindelende 38 eine mittelbare Abstützung der Spindel 10 über die Abtriebswelle 34 und das Antriebsgehäuse 32 an der Tragbasis 22 gegeben ist. An ihren axial entgegengesetzten Ende - hier mit 42 bezeichnet - ist die Spindel 10 mittels eines Lagers 44 unmittelbar an der Tragbasis 22 abgestützt. Weitere relativ zur Tragbasis 22 axial stationäre Abstützstellen, die der unmittelbaren Abstützung der Spindel 10 an der Tragbasis 22 dienen, sind nicht erforderlich und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch nicht vorhanden. Insbesondere kann im Bereich des motornahen Spindelendes 38 auf eine solche unmittelbare Lagerung verzichtet werden, da die Spindel 10 dort über die Antriebseinheit 24 bereits hinreichend abgestützt ist.
Das Spindellager 44 ist hier als Festlager ausgebildet; es erlaubt keine axialen Bewegungen des Spindelendes 42 relativ zur Tragbasis 22. Da jedoch Längenänderungen der Spindel 10 infolge thermischer Einflüsse auftreten können, ist im Bereich des anderen Spindelendes 38 eine axiale Ausgleichsmöglichkeit geschaffen. Im Beispielfall der Fig. 1 sorgt hierbei die Wellenverbindung 40 für eine axial feste Verbindung der Spindel 10 mit der Abtriebswelle 34, während das Antriebsgehäuse 32 der Antriebseinheit 24 axial spielbeweglich an der Tragbasis 22 gehalten ist. Dazu können beispielsweise am Antriebsgehäuse 32 mehrere Bolzen 46 angebracht sein, die in zugeordneten Axialbohrungen 48 der Tragbasis 22 axial beweglich aufnehmbar sind. Insbesondere kann das Bewegungsspiel zwischen dem Antriebsgehäuse 32 und der Tragbasis 22 durch nicht näher dargestellte Anschlagmittel begrenzt sein. Beispielsweise ist es vorstellbar, daß die Bolzen 46 als Schraubbolzen ausgebildet sind, die mit ihren freien Enden durch die Bohrungen 48 hindurchreichen. Durch Schraubmuttern, die auf die freien Bolzenenden aufgeschraubt werden, kann dann ein begrenztes, jedoch einstellbares Axialspiel des Antriebsgehäuses 32 gegenüber der Tragbasis 22 erzielt werden. Zugleich kann so die Antriebseinheit 24 unverlierbar an der Tragbasis 22 gehalten werden. Es versteht sich, daß alternativ die Bolzen 46 auch an der Tragbasis 22 angeordnet und die Bohrungen 48 an dem Antriebsgehäuse 32 ausgebildet sein können. Um das Eindringen von Schmutz und Staub zu verhindern, kann eine nicht näher dargestellte, flexible Abdeckung von der Tragbasis 22 zum Antriebsgehäuse 32 herüberreichen, beispielsweise eine faltenbalgartige Abdeckung. Es ist auch denkbar, in den für das Axialspiel des Antriebsgehäuses 32 verfügbaren axialen Raum zwischen Tragbasis 22 und Antriebsgehäuse 32 einen Elastomerkörper einzusetzen oder in diesen Raum ein elastomeres Material einzufüllen. Ein solcher elastomerer Einsatz kann zum einen ebenfalls Schutz vor Eindringen von Verunreinigungen bieten, zum anderen kann durch ihn eine Dämpfung etwaiger Vibrationen erzielt werden. Zur Vibrationsdämpfung ist es auch vorstellbar, das Antriebsgehäuse 32 mittels eine Federanordnung axial gegenüber der Tragbasis 22 vorzuspannen.
In den weiteren Figuren werden um einen Kleinbuchstaben ergänzte Bezugszeichen verwendet, wobei gleiche oder gleichwirkende Komponenten jeweils gleiche Bezugszeichen tragen. Soweit es sich dabei um Komponenten handelt, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurden, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der zur Verbindung der Spindel 10a mit der Abtriebswelle 34a eine von diesen beiden Komponenten gesonderte Verbindungshülse 50a dient. Die Verbindungshülse 50a weist eine axial durchgehende, zentrische Aufnahmebohrung 52a auf, in die von beiden Hülsenenden her die Spindel 10a und die Abtriebswelle 34a einsteckbar sind. Die Umfangswand der Verbindungshülse 50a ist von mehreren radialen Gewindelöchern 54a durchsetzt, in die nicht gezeigte Klemmschrauben einschraubbar sind, mittels derer die Spindel 10a und die Abtriebswelle 34a axial fest und drehfest in der Aufnahmebohrung 52a festklemmbar sind.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante dient eine einstückig an der Spindel 10b ausgebildete Schlitzhülse 56b zur axial festen und drehfesten Einspannung der Abtriebswelle 34b. Die Schlitzhülse 56b weist von ihrem motornahen Hülsenende her eine zentrische Aufnahmebohrung 58b auf, in die die Abtriebswelle 34b einsteckbar ist. Im Bereich dieser Aufnahmebohrung 58b ist die Umfangswand der Schlitzhülse 56b von einem Axialschlitz 60b radial durchsetzt. Mittels nicht gezeigter Einspannschrauben, die quer durch den Schlitz 60b hindurch in annähernd tangentiale Gewindelöcher 62b einschraubbar sind, ist der Schlitz 60b verengbar und hierdurch die Abtriebswelle 34b in festem Reibsitz in der Aufnahmebohrung 58b einspannbar. Es versteht sich, daß alternativ die Schlitzhülse 56b ein von der Spindel 10b gesondertes Bauteil sein kann, das sowohl für die Abtriebswelle 34b als auch für die Spindel 10b einen geschlitzten Hülsenbereich zur Einspannung aufweisen kann.
Bisher wurde davon ausgegangen, daß zum axialen Längenausgleich bei Wärmedehnung der Spindel das Antriebsgehäuse relativ zur Tragbasis axiale Beweglichkeit besitzt. Es kann aber auch das Antriebsgehäuse fest an der Tragbasis angebracht werden, wenn zugleich zwischen Spindel und Abtriebswelle eine Möglichkeit zur axialen Relativbewegung geschaffen wird. Eine solche Relativbeweglichkeit zwischen Spindel und Abtriebswelle erlaubt beispielsweise die in Fig. 4 gezeigte Variante. Dort ist - ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 - eine gesonderte Verbindungshülse 64c mit einer axial durchgehenden, zentrischen Aufnahmebohrung 66c vorgesehen, in die von beiden Hülsenenden her die Spindel 10c und die Abtriebswelle 34c einsteckbar sind. Im Unterschied zu Fig. 2 ist jedoch nur eine der Komponenten: Spindel und Abtriebswelle axial fest in der Verbindungshülse 64c einklemmbar, während die andere Komponente zwar drehfest, aber axial beweglich in der Verbindungshülse 64c gehalten ist.
Im Beispielfall der Fig. 4 ist die Spindel 10c die axial fest eingespannte Komponente, die Abtriebswelle 34c dagegen ist die axial beweglich gehaltene Komponente. Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt sein. Zur Einspannung der Spindel 10c ist in Fig. 4 auf die in Fig. 2 vorgestellte Lösung mit nicht näher dargestellten Klemmschrauben zurückgegriffen, die in radiale Gewindelöcher 68c der Verbindungshülse 64c einschraubbar sind. Es versteht sich, daß zur Einspannung der Spindel 10c die Verbindungshülse 64c, ähnlich wie bei der in Fig. 3 gezeigten Lösung, auch mit einem geschlitzten Hülsenbereich ausgeführt sein kann. Die Abtriebswelle 34c ist mittels einer Paßfeder 70c, die in eine am Innenumfangsmantel der Verbindungshülse 64c eingearbeitete Axialnut 72c eingreift, unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar in der Verbindungshülse 64c aufgenommen.
Es wird nun auf die Fig. 5 und 6 verwiesen. Das dort gezeigte Linearführungsmodul weist ein als Bestandteil der Tragbasis 22d des Spindeltriebs dienendes Führungsgehäuse 74d auf, welches von einem in Achsrichtung länglichen, als Profilteil, bspw. durch Strangpressen, hergestellten Gehäusehauptkörper 76d und zwei an die Längsenden dieses Gehäusehauptkörpers 76d anbaubaren Endwänden (oder Traversen) 78d, 80d gebildet ist. Der Gehäusehauptkörper 76d weist eine Bodenwand 82d und zwei Seitenwände 84d auf. An der Innenseite der Bodenwand 82d ist eine Führungsschiene 26d befestigt, auf der ein Läufer 28d verschiebbar geführt ist. Mit dem Läufer 28d ist ein angenähert T-förmiger und die Endflächen der Seitenwände 84d überragender Verbindungskörper 86d verbunden. Innerhalb des Führungsgehäuses 74d ist ein von den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 84d, der Bodenwand 82d und den Endwänden 78d, 80d begrenzter Führungshohlraum 88d gebildet, in welchem der Läufer 28d vollständig und der Verbindungskörper 86d teilweise untergebracht sind. Auf den Verbindungskörper 86d ist ein zu bewegendes Objekt aufsattelbar. Hierzu ist der Verbindungskörper 86d mit geeigneten Montagemitteln vorbereitet, bspw. hinterschnittenen T-Profilnuten 90d.
Die Gewindemutter 12d des Spindeltriebs ist in dem Verbindungskörper 86d aufgenommen. Wie in Fig. 6 erkennbar, ist die Gewindemutter 12d zumindest teilweise innerhalb des Führungshohlraums 88d untergebracht. Die Spindel 10d ist in der einen Endwand 80d gelagert, während die Antriebseinheit 24d mit einem Gehäuseflansch 92d des Antriebsgehäuses 32d an die andere Endwand 78d angebaut ist. Die Wellenverbindung zwischen Spindel 10d und Abtriebswelle der Antriebseinheit 24d ist durch diese Endwand 78d hindurch hergestellt, wobei die hierzu vorgesehenen Verbindungsmittel, wie bspw. die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Hülsenbauteile, wenigstens teilweise in einem nicht näher dargestellten axialen Durchgang der Endwand 78d untergebracht sind.
Der Läufer 28d ist mittels mehrerer Wälzkörperumläufe, insbesondere Kugelumläufe, an der Führungsschiene 26d geführt. Für Einzelheiten der Führung des Läufers 28d auf der Führungsschiene 26d und weitere Merkmale des Linearführungsmoduls wird auf EP 0 340 751 A2 verwiesen, deren Inhalt hiermit explizit einbezogen wird.
Es versteht sich, dass auch andere Gestaltungen der Tragbasis als mit einem Profilgehäuse gewählt werden können. Denkbar sind beispielsweise auch Lösungen mit einem Bett, auf dem eine oder nebeneinander mehrere Führungssschienen montiert sind. Ebenso kann statt eines annähernd U- förmigen Läufers eine auf einer Welle geführte Kugelbuchse von dem Spindeltrieb linearbeweglich angetrieben werden.

Claims

1. Spindeltrieb für eine Linearbewegungseinrichtung, umfassend

- eine Tragbasis (22),

- eine relativ zu der Tragbasis (22) um ihre Spindelachse (16) drehbar abgestützte Spindel (10),

- einen in Schraubeingriff mit der Spindel (10) stehenden, mit einer in Richtung der Spindelachse (16) linearbeweglich geführten Läuferbaugruppe (28) der Linearbewegungseinrichtung zur gemeinsamen axialen Bewegung zu verbindenden Mutternkörper (12),

- eine einem (38) der beiden entgegengesetzten axialen Enden (38, 42) der Spindel (10) benachbart angeordnete, gesondert von der Spindel (10) als für sich mechanisch funktionsfähige Baugruppe hergestellte motorische Antriebseinheit (24) zum Antrieb der Spindel (10) um deren Spindelachse (16), wobei die Antriebseinheit (24) ein an der Tragbasis (22) gehaltenes Antriebsgehäuse (32) und eine drehbar in dem Antriebsgehäuse (32) gelagerte, gleichachsig zur Spindel (10) angeordnete Abtriebswelle (34) aufweist, und

- Verbindungsmittel zur relativ zueinander drehfesten Verbindung der Abtriebswelle (34) mit der Spindel (10),

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (40) dazu ausgebildet sind, die Spindel (10) relativ zur Abtriebswelle (34) radial fest an dieser abzustützen, und daß die Spindel (10) im Bereich ihres motornahen Endes (38) ansonsten ungestützt ist.

2. Spindeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (10) im Bereich ihres motorfernen Endes (38) mittels eines Festlagers (44) axial unbeweglich an der Tragbasis (22) gelagert ist.

3. Spindeltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (40) auch zur relativ zueinander axial festen Verbindung der Spindel (10) mit der Abtriebswelle (34) ausgebildet sind und das Antriebsgehäuse (32) relativ zur Tragbasis (22) axial spielbeweglich an dieser gehalten ist.

4. Spindeltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgehäuse axial fest an der Tragbasis angebracht ist und die Verbindungsmittel (40c) zur axial relativ zueinander spielbeweglichen Verbindung der Spindel (10c) mit der Abtriebswelle (34c) ausgebildet sind.

5. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (40) lösbar sind.

6. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (40a; 40b; 40c) einen der Verbindung der Spindel (10) mit der Abtriebswelle (34) dienenden, jedoch von mindestens einer der Komponenten: Spindel (10) und Abtriebswelle (34) gesonderten Hülsenkörper (50a; 56b; 64c) mit einer zentrischen Aufnahmebohrung (52a; 58b; 66c) umfassen, in welcher die betreffende mindestens eine Komponente aufnehmbar und darin zumindest drehfest festlegbar ist.

7. Spindeltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (56b) unlösbar an der Spindel (10b) angebracht ist, insbesondere materialeinheitlich mit dieser ausgebildet ist.

8. Spindeltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (50a; 64c) ein von der Spindel (10) und der Abtriebswelle (34) gesondertes Bauteil ist.

9. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (56b) einen geschlitzten Hülsenbereich aufweist, in welchem durch Schlitzverengung die betreffende mindestens eine Komponente (34b) einspannbar ist.

10. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffende mindestens eine Komponente (10a, 34a; 10c) mittels einer im wesentlichen radial durch die Umfangswand des Hülsenkörpers (50a; 64c) hindurch einschraubbaren Klemmschraubenanordnung in der Aufnahmebohrung (52a; 66c) des Hülsenkörpers (50a; 64c) festklemmbar ist.

11. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffende mindestens eine Komponente (34c) mittels einer Paßfederanordnung (70c) drehfest, jedoch axial beweglich in der Aufnahmebohrung (66c) des Hülsenkörpers (64c) festlegbar ist.

12. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb als Wälzkörperschraubtrieb ausgebildet ist, wobei zwischen der Außenumfangsfläche der Spindel (10) und der Innenumfangsfläche des Mutternkörpers (12) mindestens ein sich schraubenförmig um die Spindelachse (16) windender Gewindekanal gebildet ist, welcher durch einen in dem Mutternkörper (12) verlaufenden Rückführkanal zu einem geschlossenen Umlaufkanal ergänzt ist, wobei in dem Umlaufkanal eine Schar von endlos umlaufenden Wälzkörpern, insbesondere Kugeln, aufgenommen ist.

13. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbasis (22d) ein in Richtung der Spindelachse (16d) längliches Führungsgehäuse (74d) mit einen Führungshohlraum (88d) begrenzenden Wänden, nämlich einer Bodenwand (82d) und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (84d), umfaßt, wobei die beiden Seitenwände (84d) zwischen sich eine der Bodenwand (82d) gegenüberliegende Längsöffnung des Führungshohlraums (88d) begrenzen, daß innerhalb des Führungshohlraums (88d) an mindestens einer der Wände (82d, 84d) des Führungsgehäuses (74d), insbesondere an der Bodenwand (82d), eine zur Spindelachse (16d) parallel verlaufender Führungsschiene (26d) befestigt ist, auf der ein Läufer (28d) der Läuferbaugruppe (28d, 86d) geführt ist, daß die Läuferbaugruppe (28d, 86d) durch die Längsöffnung hindurch mit einem Anschlußteil verbindbar ist und daß der Mutternkörper (12d) wenigstens teilweise innerhalb des Führungshohlraums (88d) untergebracht ist.

14. Spindeltrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgehäuse (74d) ferner den Führungshohlraum (88d) axial begrenzende Endwände (78d, 80d) besitzt, wobei eine erste (78d) dieser Endwände (78d, 80d) zur Halterung der Antriebseinheit (24d) ausgebildet ist und die Spindel (10d) durch diese erste Endwand (78d) hindurch mit der Abtriebswelle verbunden ist und wobei die Spindel (10d) mit ihrem motorfernen Ende in der zweiten Endwand (80d) gelagert ist.

15. Spindeltrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel wenigstens teilweise im axialen Bereich der ersten Endwand (78d) untergebracht sind.