DE3931430A1 - Spindeltrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindeltrieb zur Umsetzung einer Drehbewegung der Spindel in eine Linearbewegung mit einer den Spindelgang umfassenden Spindelmutter.

Bei derartigen allgemein bekannten Spindeltrieben be­ steht zwischen der Spindel und der Spindelmutter stets ein gleitender oder rollender Kontakt, so daß eine Schmierung erforderlich ist. Solche Spindeltriebe können daher in einer Umgebung, die die Verwendung von Schmier­ stoffen verbietet, nicht eingesetzt werden.

Es stellt sich daher die Aufgabe einen reibungsfreien Spindeltrieb anzugeben.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Spindelmutter durch den Spindelgang unter Belassung eines Spaltes umfassende Magnetlager gebildet ist, die zumindest während der Drehbewegung der Spindel erregt sind.

Während der Erregung der Magnetlager erfolgt eine berüh­ rungsfreie Führung der Spindel. Die Verwendung von Schmiermittel entfällt und selbst ein Einsatz in staubi­ ger Atmosphäre ist möglich. Wird die Erregung der Ma­ gnete während dem Stillstand der Spindel unterbrochen, erfolgt unter Überwindung des Spaltes ein Kontakt zwi­ schen der Spindel und des als Spindelmutter dienenden Magnetlagers, so daß die Spindel während ihrer Ruhestel­ lung eine Abstützung erfährt.

Zur Unterstützung der radialen Führungseigenschaft der Spindelganglagerung wird vorgesehen, daß ober- und/oder unterhalb des Spindelganges ein Magnetlager zur radialen Führung der Spindel angeordnet ist.

Um auch in Antriebsbereich eine reibungsfreie Kraftüber­ tragung zu erzielen, ist zur Erzeugung der Drehbewegung der Spindel ein Elektromotor zugeordnet, dessen Rotor mit der Spindel verbunden ist.

Vorzugsweise ist im Bereich des Steigungsmaßes "h" der Spindel das Magnetlager als einstückige Magnetlagerwen­ del ausgebildet.

Eine andere, möglicherweise einfacher herzustellende Ausbildung sieht vor, daß das Magnetlager aus mehreren Magnetlagersegmenten aufgebaut ist, die in Richtung Spindelgang betrachtet einen vorgebbaren Abstand zuein­ ander aufweisen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen Zeichnungen Fig. 1 und 2 wird ein erfindungsgemäßer Spindeltrieb beschrieben.

Dabei zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Spindeltrieb mit einer Flachgewindespindel und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Spindeltrieb mit einem anderen Gewindequerschnitt.

Die Fig. 1 zeigt eine Spindel 1, deren Spindelgang 2 im Bereich eines Steigungsmaßes "h" von einem Magnetlager 3 umfaßt ist. Mit Spindelgang wird der erhabene Teil des Gewindes bezeichnet, das sich über den Spindelabschnitt 4 erstreckt. Während die Spindel über einen Elektromotor 5 in Drehung versetzbar ist, ist das Magnetlager 3 an einem Träger 6 befestigt. Die miteinander verbundenen Magnete 7 der Magnetlager 3 sind bei einem Gewindequer­ schnitt nach Fig. 1 parallel zu den Gewindeflanken und parallel zueinander erstreckt. Hier erfolgt bein Erregen der Magnete nur eine axiale Führung der Spindel 1. Zur radialen Führung der Spindel ist zusätzlich noch eine Magnetlagerung 8, 8a außerhalb des Spindelabschnittes 4 erforderlich.

Ein Tragring 9 ist an den Träger 6 angeflanscht und nimmt den Stator 10 des Elektromotors 5 auf. Die nach oben gerichtete Seite des Stators ist mit einer Scheibe 11 versehen, an der die obere Magnetlagerung 8 abge­ stützt ist. Am Träger 6 ist die untere Magnetlagerung 8a befestigt. Die Spindel 1 ist zweigeteilt ausgebildet und über eine Flanschverbindung 12 zusammengehalten. Der obere Spindelteil weist rotationssymmetrische Auskragun­ gen 13, 13a auf, zwischen denen der Rotor 14 des Elek­ tromotors 5 eingespannt ist. Die obere Auskragung 13a ist topfförmig ausgebildet, damit die obere Magnetlage­ rung zur radialen Führung der Spindel 1 eine Angriffs­ fläche hat. Dem Träger 6 sind zwei Anschläge 15, 15a zugeordnet, an denen jeweils eine etwa parallel zur Spindelachse gehaltene Abflachung eines Spindelgangendes zur Anlage kommt.

Bei einem im Querschnitt spitzwinklig ausgebildeten Spindelgang 2 nach Fig. 2 verlaufen die durch ein Joch 16 miteinander verbundenen Magnete 7a der Magnetlager 3 zwar parallel zu den Gewindeflanken, aber nicht parallel zueinander. Diese Bauart stellt daher sowohl eine axiale als auch eine radiale Führung im Bereich des Spaltes 17 sicher. Eine zusätzliche radiale Lagerung der Spindel 1 ist daher grundsätzlich nicht erforderlich. Die Wicklung des Stators 10 des Elektromotor 5 muß in ihrer Länge dem vorgesehenen axialen Verschiebeweg der Spindel 1 ange­ paßt sein. Ein Rotor 14 ist umfangsseitig mit der Spin­ del 1 starr verbunden. Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist am Träger 6 ein Tragring 9 zur Aufnahme des Stators 10 angeflanscht. Die zweigeteilte Spindel 1 ist durch eine Flanschverbindung 12 zusammengehalten. Der obere Spindelteil weist rotationssymmetrische Aus­ kragungen 13, 13a auf, zwischen denen der Rotor 14 ein­ gespannt ist. Zur Begrenzung der Auf- und Abbewegung der Spindel 1 kommt jeweils ein den Träger 6 zugeordneter Anschlag 15, 15a an eine Abflachung eines Spindelgang­ endes zur Anlage.

Das Magnetlager kann sowohl aus einer einstückigen Ma­ gnetlagerwendel als auch aus mehreren Magnetlagersegmen­ ten aufgebaut sein, die in Richtung des Spindelganges betrachtet einen vorgebbaren Abstand zueinander aufwei­ sen.

Claims (5)

1. Spindeltrieb zur Umsetzung einer Drehbewegung der Spindel (1) in eine Linearbewegung mit einer den Spindelgang (2) umfassenden Spindelmutter, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spindelmutter durch ein den Spin­ delgang (2) unter Belassung eines Spaltes (17) umfassen­ des Magnetlager (3) gebildet ist, das zumindest während der Drehbewegung der Spindel erregt ist.

2. Spindeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ober- und/oder unterhalb des Spindelganges (2) eine Magnetlagerung (8, 8a) zur radialen Führung der Spindel (1) vorgesehen ist.

3. Spindeltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Drehbewegung der Spindel (1) ein Elektromotor (5) zugeordnet ist, dessen Rotor (14) mit der Spindel verbunden ist.

4. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetlager (3) eine einstückige Magnetlagerwendel ist.

5. Spindeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetlager (3) aus meh­ reren Magnetlagersegmenten aufgebaut ist, die in Rich­ tung des Spindelganges betrachtet einen vorgebbaren Ab­ stand zueinander aufweisen.