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Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb
mit einem Umlenkungsstück,
das erfindungsgemäß einen Ölvorrat
enthält,
um das Umlaufen der Wälzkörper bei
derartigen Kugelgewindetrieben zu begünstigen.
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Bekannte Kugelgewindetriebe bestehen
aus einer Spindel, einem Mutternsatz und einer Anzahl von Wälzkörpern, die
Wälzkörper befinden
sich zwischen der Spindel und dem Mutternsatz.. Auf der Oberfläche der
Spindel gibt es einen Laufkanal, welcher ein halbkreisförmiges Querschnittsprofil
besitzt. Der Mutternsatz setzt sich aus einer Mutter und dem Zubehör, welches
für das
Umlaufen der Wälzkörper dient,
zusammen. Die hohle Mutter besitzt einen gleichen Laufkanal wie
auf der Spindel. Die Wälzkörper befinden
sich zwischen der Spindel und der Mutter. Aufgrund des Umlaufens
der Wälzkörper erfolgt
eine Relativbewegung zwischen der Spindel und dem Mutternsatz.
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Die Erfindung betrifft ein in dem
Kugelgewindetrieb eingesetztes Umlenkungsstück, welches als ein Teil des
erwähnten
Zubehörs
ein Mittel für
das Umlaufen der Wälzkörper ist.
Seit kurzem gibt es Entwicklungen zu Kugelgewindetrieben mit einer
zusätzlichen
Funktion einer Schmierölspeicherung,
aber die meisten davon erfordern einen sehr hohen Fertigungsaufwand,
weswegen der Einsatz solcher Kugelgewindetriebe in der Praxis nicht
wirtschaftlich ist.
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So ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 43 40 078 eine in einer
Linearführungseinheit
integrierte Kugelumlaufspindel bekannt, auf der eine Kugelumlaufmutter
verschiebbar auf einer Spindel verschraubt ist. Die Kugelumlaufmutter
hat an der Oberseite ihres Abschlußdeckels einen Schmierfettvorratsraum,
mittels dem in der Kugelumlaufmutter abrollende Linearführungskugeln
geschmiert werden sollen.
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Aus der
DE 44 35 759 A1 ist ebenfalls
eine lineare Bewegungsmaschine und eine Kugelumlaufspindel mit einem
plastischen Schmiermittelzuführteil aufgezeigt.
Dieses Schmiermittelzuführteil
dient als Schmiermittelspeicher und ist derart vorgesehen, dass
Wälzkörper beim
Abwälzen
auf dem Schmiermittelzuführteil
durch Herausdrücken
des Schmiermittels geschmiert werden.
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Aufgrund der erwähnten Nachteile des Kugelgewindetriebes
kann man das Umlenkungsstück umgestalten,
das für
das Umlaufen der Wälzkörper in dem
Kugelgewindetrieb eingesetzt wird, weil es innerhalb des Umlenkungsstücks noch
ungenutzten Raum gibt. Deswegen wird der ungenutzte Raum in dem
Umlenkungsstück
des Kugelgewindetriebs erfindungsgemäß verwendet, dort zusätzlich eine
Konstruktion für
den Schmierölvorrat
vorzusehen. Das geeignete Fertigungsverfahren kann durch das Spritzgießen erreicht
werden, womit die Fertigungskosten nur wenig zunehmen. In dieser
Weise kann der Kugelgewindetrieb ohne große Zunahme der Fertigungskosten
eine zusätzliche
Funktion der Schmierölspeicherung
haben und einen langlebigen Einsatz ohne Schmierölnachfüllung gewährleisten.
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Das gemäß der Erfindung betroffene
Umlenkungsstück
dient als ein Zubehör
für die
umlaufenden Wälzkörper, welches
an den beiden Seiten des Mutternsatzes eingebaut wird. Das bekannte
Umlenkungsstück
steht nur für
das Umlaufen der Wälzköper zur
Verfügung
und hat nicht die Fähigkeit
einer Schmierölspeicherung.
Gemäß der Erfindung
wird ein Hohlraum in dem ungenutzten Raum innerhalb des Umlenkungsstücks ausgebildet,
wobei das Schmieröl
in dem Hohlraum aufgenommen wird. Gemäß der Erfindung ist ein Ölsickerloch
gestaltet, welches den Hohlraum und den Umleitungskanal für die umlaufenden
Wälzkörper miteinander
verbindet. Dadurch wird die Schmierung auf den Wälzkörpern sichergestellt. Weil
es bei der Montage des Kugelgewindetriebs verschiedene mögliche Installationsrichtungen
gibt, wird durch die Schwerkraft die Lage des Schmieröls in dem
Hohlraum beeinflußt.
Um die Schmierung der Wälzkörper unter
Berücksichtigung der
Lage des Schmieröls
in dem Hohlraum zu gewährleisten,
ist ein ölaufnehmendes
Material in dem Hohlraum eingesetzt, welches das Schmieröl aufsaugen
kann. Zur Gewährleistung
der Schmierölverteilung
vom ölaufnehmenden
Material zu jedem laufenden Wälzkörper sind
an dem ölaufnehmenden
Material die Schmierölverteilungszweige
ausgebildet, welche in das Ölsickerloch,
vorzugsweise auch aus diesem in den Umleitungskanal hineinragen.
Die Schmierölverteilungszweige
berühren
die Wälzkörper in
dem Umleitungskanal, wodurch das Schmieröl zu den umlaufenden Wälzkörper verteilt
wird.
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Um das Umlenkungsstück günstiger
herzustellen, kann es aus zwei Kunststoffteilen zusammengebaut werden.
Die Verbindung kann durch Ultraschallschweißen erreicht werden. Die Herstellungskosten
durch dieses Verfahren werden günstiger
und die Abdichtung wird auch besser, womit wird die Leckage des
Schmieröls
vermieden wird. Um die beiden Kunststoffteile leichter zusammenzusetzen, können die
Befestigungsstifte in die Befestigungsbohrungen eingesetzt werden,
dann werden sie einfach miteinander verbunden. Durch die Reduzierung der
Verteilungsgeschwindigkeit des Schmieröls in das Ölsickerloch (Ölbohrung),
wird die Einsatzzeit des Schmieröls
in dem Hohlraum verlängert.
Gemäß der Erfindung
wird das Ölsickerloch
nahe der Befestigungsbohrung gestaltet, wobei dann bei der Verbindung
des Befestigungsstiftes und der Befestigungsbohrung der Schmierölverteilungszweig
gedrückt und
dadurch die Verteilungsgeschwindigkeit des Schmieröls reguliert
wird. Um den Schmierölverteilungszweig
leichter in das Ölsickerloch
einzuführen werden
auf dem Befestigungsstift und der Befestigungsbohrung die Führungsfläche und
der Führungsschlitz
ausgebildet, wobei dann bei der Zusammensetzen der zwei Kunststoffteile
der Schmierölverteilungszweig
in die richtige Lage geführt
wird. Gemäß der Erfindung
werden auf dem Umlenkungsstück
der Fixierungsring und die Führungslippe
für den
Umlenkungskanal geformt, wodurch die Zuverlässigkeit bei der Montage von
dem Umlenkungsstück
und dem Mutternsatz erhöht
wird. Das ölaufnehmende
Material kann Woll-, Flanell-, Baumwoll- oder ein anderes geeignetes
Fasermaterial sein.
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Die Zeichnungen stellen verschiedene
Ausführungsformen
der Erfindung dar, durch die man leichter die Eigenschaften und
die technischen Daten erfassen kann.
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Es zeigen
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Einbaubeispiels des Mutternsatzes
mit dem Umlenkungsstücks
gemäß der Erfindung
auf der Kugelspindel;
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2 eine
perspektivische Darstellung des Umlenkungsstücks des Kugelgewindetriebs
gemäß der Erfindung;
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3 einen
Querschnitt des Umlenkungsstücks
aus 2;
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4 eine
perspektivische Darstellung des Deckels des Umlenkungsstücks gemäß der Erfindung;
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5 eine
perspektivische Darstellung der anderen Seite des Deckels aus 4;
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6 eine
perspektivische Darstellung des Umlenkungskörpers des Umlenkungsstücks gemäß der Erfindung;
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7 eine
perspektivische Darstellung der anderen Seite des Umlenkungskörpers aus 6;
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8 einen
Teilquerschnitt in Höhe
der Führungsschlitze
des Umlenkungskörpers;
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9 einen
Teilquerschnitt des zusammengebauten Umlenkungsstücks aus
Umlenkungskörper,
Deckel und ölaufnehmendem
Material;
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10 eine
perspektivische Darstellung des ölaufnehmenden
Materials des Umlenkungsstücks gemäß der Erfindung
vor der Montage
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11 eine
perspektivische Darstellung des ölaufnehmenden
Materials des Umlenkungsstücks gemäß der Erfindung
nach der Montage
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12 eine
perspektivische Darstellung des Umlenkungskörpers mit dem ölaufnehmenden
Material gemäß der Erfindung
nach der Montage
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- A
- Kugelspindel
- B
- Mutternsatz
- 1
- Umlenkungskörper
- 2
- Deckel
- 3
- ölaufnehmendes
Material
- 10
- Grundplatte
- 11
- Außenring
- 12
- Innenring
- 13
- Befestigungsgewindebohrung
- 14
- Leitstück für die Wälzkörper
- 15
- verstärkte Stütze
- 16
- Befestigungsbohrung
- 17
- Umleitungskanal
für die
Wälzkörper
- 18
- Hohlraum
- 21
- Ausschnitt
- 22
- Befestigungsstift
- 23
- Flansch
für die
Ultraschallverbindung
- 24
- Befestigungsbohrung
für den
Nippel
- 31
- Schmierölabsorberring
- 32
- Schmierölabsorberzweig
- 33
- Schmierölverteilungszweig
- 111
- Fixierungsring
- 131
- Senkung
für die
Befestigungsbohrung
- 141
- Führungslippe
für die
Wälzkörper
- 142
- Abstreiflippe
- 161
- Ölsickerloch
- 162
- Führungsschlitz
- 163
- Führungsschlitz
- 171
- Führungslippe
für den
Umleitungskanal
- 221
- Führungsfläche
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Die 1 bis 3 beziehen sich aufgünstige Ausführungsformen
der Erfindung: 1 zeigt eine
perspektivische Darstellung eines Einbaubeispiels des Mutternsatzes
mit den Umlenkungsstücken
auf der Kugelspindel gemäß der Erfindung, 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel
des Umlenkungsstückes
der Kugelspindel gemäß der Erfindung und 3 zeigt den Querschnitt
des Umlenkungsstücks.
Wie in den erwähnten
Figuren dargestellt ist, weist der Kugelgewindetrieb eine Spindel
A und einen Mutternkörper
B rings der Spindel auf. Die Umlenkungsstücke gemäß der Erfindung sind an den beiden
Enden des Mutternkörpers
angesetzt. Das Umlenkungsstück
besteht aus dem Umlenkungskörper 1,
dem Deckel 2 und dem ölaufnehmenden
Material 3. Der Deckel 2 und der Umlenkungskörper 1 sind
aufeinander miteinander verbunden und das ölaufnehmende Material befindet
sich dazwischen. Der Umlenkungskörper
weist die Befestigungsbohrungen 13 auf, damit das Umlenkungsstück auf dem
Mutternkörper
des Kugelgewindetriebs festgeschraubt werden kann. Auf dem Umlenkungskörper 1 sind
die Senkungen 131 für
die Befestigungsbohrungen ausgebildet und auf dem Deckel 2 sind
dementsprechend die Ausnehmungen 21 ausgebildet, wodurch die
Köpfe der
Befestigungsschraube in das Umlenkungsstück eingesenkt sind, um den
eingenommenen Raum zu sparen. Auf dem Deckel 2 ist die
Befestigungsbohrung 24 gestaltet, die mit einem Nippel ausgerüstet sein
kann, um das Schmieröl
leichter nachfüllen
zu können.
An der Innenseite des Umlenkungskörpers sind die schrägverlaufenden
Leitstücke 14 ausgebildet,
am unteren Ende der Leitstücke 14 liegen
die Führungslippen 141,
die die Wälzkörper von
dem schraubenförmigen
Kanal in dem Mutternkörper
zu dem Umleitungskanal 17 führen können. Am oberen Ende des Leitstücks 14 sitzt
die Abstreiflippe 142, die den Bodensatz in dem schraubenförmigen Kanal
der Spindel des Kugelgewindetriebs aufräumen kann.
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4 und 5 stellen die perspektivischen Darstellungen
des Deckels des Umlenkungsstücks bei
dem Kugelgewindetrieb gemäß der Erfindung dar.
Auf dem Deckel 2 sind die Befestigungsstifte 22 ausgebildet,
womit die Verbindung mit dem Umlenkungsköper 1 leichter bewerkstelligt
wird. Auf dem Befestigungsstift 22 ist eine Führungsfläche 221 geformt,
wodurch die Schmierölverteilungszweige 33 des ölaufnehmenden
Material 3 in die richtige Lage geführt werden. Um die Ultraschallverbindung
nach der Montage des Deckels 2 auf dem Umlenkungskörper 1 leichter
zu fertigen, ist auf dem Deckel 2 ein Flansch 23 dafür ausgebildet,
wodurch die Verdichtung nach der Bindung verstärkt wird.
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In 6 ist
die perspektivische Darstellung des Umlenkungskörpers des Umlenkungsstücks des Kugelgewindetriebs
der Erfindung gezeigt. Der Umlenkungskörper 1 weist die Grundplatte 10,
den Außenring
und den Innenring auf, wobei zwischen dem Außenring und dem Innenring die
Hohlräume
liegen, in denen das Schmieröl
gespeichert wird. Um die Festigkeit des Umleitungskanal 17 zu
steigern, ist angrenzend an dem Umleitungskanal 17 eine
verstärkte
Stütze 15 gestaltet.
Nahe dem Umleitungskanal 17 ist die Befestigungsbohrung 16 konstruiert,
welche für
die Positionierung der Verbindung mit dem Befestigungsstift 22 auf
dem Deckel 2 bei der Montage des Umlenkungskörpers 1 und
dem Deckel 2 dient.
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7 zeigt
die perspektivische Darstellung der zu der in 6 entgegengesetzten Ansicht. Um den Umleitungskanal 17 genau
mit dem Umleitungskanal des Mutternkörpers bei der Montage von Umlenkungskörper 1 und
Mutternkörper
des Kugelgewindetriebs auszurichten, ist eine Führungslippe 171 für den Umleitungskanal
am unteren Ende des Umleitungskanals 17 gestaltet. Auf
dem Umlenkungskörper 1 ist
noch ein Fixierungsring 111 ausgebildet, wodurch die Verbindung
zwischen dem Umlenkungskörper 1 und
dem Mutternsatz verstärkt
wird, weil der Fixierungsring direkt auf dem Mutternkörper entlang der
Außenfläche des
Mutternkörpers
aufliegen kann.
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8 zeigt
einen Teilquerschnitt der Struktur in Höhe der Führungsschlitze 162, 163.
In den beiden Seiten des Befestigungsstutzens 16 ist je
ein Schlitz 162, 163 für den Schmierölverteilungszweig
ausgebildet. Die Schlitze 162 sind durch die Wandung des Umleitungskanals
hindurchgeformt, wodurch ein Ölsickerloch 161 entstanden
ist. Das Schmieröl
wird vom dem Hohlraum 18 in den Umleitungskanal durch das Ölsickerloch
verteilt.
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9 stellt
einen Teilquerschnitt der Zusammensetzung von Umlenkungskörper 1,
dem Deckel 2 und dem ölaufnehmenden
Material 3 dar. Die Führungsschlitze 162, 163 können nach
dem Zusammenbau der erwähnten
drei Elemente die Schmierölverteilungszweige 33 in
die richtigen Lage führen. Überdies
wird der Schmierölverteilungszweig 33 nach
der Montage von dem Befestigungsstift 22 niedergedrückt, wodurch
die Leistung der Ölverteilung durch
den Schmierölverteilungszweig 33 begünstigt werden
kann. Und dadurch, dass der Schmierölverteilungszweig 33 ein
bißchen
aus dem Ölsickerloch 161 herausragt,
kann der Zweig direkt die umlaufenden Wälzkörper im Umleitungskanal 17 berühren, um die
Wälzkörper zu
schmieren.
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10 zeigt
die perspektivische Darstellung des ölaufnehmenden Materials des
Umlenkungsstücks
des Kugelgewindetriebs gemäß der Erfindung.
Das ölaufnehmende
Material 3 weist den Schmierölabsorberring 31,
die Schmierölabsorberzweige 32 und
die Schmierölverteilungszweige 33 auf.
Weil die Installationsrichtung des Kugelgewindetriebs im Betrieb
nicht beschränkt
ist, wird das Schmieröl
im Hohlraum 18 aufgrund der Schwerkraft in die entsprechende
Lage gezogen. Um die Schmierungsleistung des Schmieröls in dem
Hohlraum 18 nicht durch die entstandene Lage zu beeinträchtigen, sind
die Schmierölabsorberzweige 32 in
Strahlungsform ausgebildet, außerdem
sind die Schmierölabsorberzweige 32 mit
dem Schmierölabsorberring 31 und
den Schmierölverteilungszweigen
einstückig verbunden.
Dadurch können
die Schmierölabsorberzweige
in allen Richtungen das Schmieröl
erhalten, um die Wälzkörper in
dem Umleitungskanal 17 zu schmieren.
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In 11 ist
die perspektivische Darstellung des ölaufnehmenden Materials des
Umlenkungsstücks
des Kugelgewindetriebs gemäß der Erfindung nach
der Montage dargestellt.
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12 zeigt
die perspektivische Darstellung des ölaufnehmenden Materials nach
dem Einsetzen in das Umlenkungsstück. Die Schmierölabsorberzweige 32 sind
in Strahlungsform verlegt. Durch den Führungsschlitz 162 sind
die Schmierölverteilungszweige 33 in
das Ölsickerloch
eingesetzt, die Wälzkörper in
dem Umleitungskanal 17 zu schmieren. Das erwähnte ölaufnehmende
Material kann beispielsweise aus Wollstoff, Flanell, Baumwollstoff oder
anderen möglichen
Faserstoffen sein.