CH650065A5

CH650065A5 - Spielfreier praezisionsantrieb, der ein drehbares teil oder ein laengsverschiebliches teil antreibt.

Info

Publication number: CH650065A5
Application number: CH311/81A
Authority: CH
Inventors: Holmer Dangschat
Original assignee: Heidenhain Gmbh Dr Johannes
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1981-01-19
Publication date: 1985-06-28
Also published as: GB2069658B; JPS6249499B2; FR2475670A1; DE3005147B1; JPS56127850A; DE3005147C2; FR2475670B1; GB2069658A; US4444069A

Description

650 065

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Spielfreier Präzisionsantrieb, der ein drehbares Teil, an dessen Umfang angreifend, oder ein längsverschiebliches Teil antreibt, mit einem drehbaren Antriebselement (2,20) und 5 einem Andruckelement (12,13,26), dadurch gekennzeichnet,

dass sich das drehbare Antriebselement (2,20) an seinem Umfang an zwei drehbaren Stützelementen (11,22) abstützt,

wobei die beiden sich in der Drehachse des Antriebselements

(2,20) schneidenden, jeweils die Drehachse eines der Stütz- 10 elemeiite (11,22) enthaltenden Ebenen (Li undl^) einen Winkel kleiner als 180° einschliessen und die die Drehachsen der beiden Stützelemente (11,22) enthaltende Ebene (L3) im wesentlichen parallel zum längsverschieblichenTeil (8,10) bzw. parallel zur Tangente am Angriffspunkt des Antriebselements (20) am 15 Umfang des drehbaren Teils (21) verläuft.

2. Präzisionsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (2,20) als Reibrad und die Stützelemente (11,22) als Rollen ausgebildet sind.

3. Präzisionsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 20 net, dass das Antriebselement (2, 20) und die Stützelemente (11, 22) als Zahnräder ausgebildet sind.

4. Präzisionsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckelement (12,26) als federbelastete Rolle,

als Magnetelement oder als Unterdruckelement ausgebildet ist.25

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Die Erfindung betrifft einen spielfreien Präzisionsantrieb gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger spielfreier Präzisionsantrieb findet beispielsweise als Linearantrieb oder als Rundtischantrieb bei Teilmaschinen Verwendung.

Um einen derartigen Präzisionsantrieb spielfrei zu machen, ist für das Antriebselement eine spielfreie Lagerung erforderlich. Zu diesem Zweck ist es bekannt, das Antriebselement mittels axial bzw. radial vorgespannter Wälzlager (Kegelrollenlager, Schulterlager bzw. Kugelführungen) zu lagern. Eine derartige vorgespannte Lagerung weist aber den Nachteil auf, dass sie relativ schwergängig ist, da alle Wälzkörper durch die Vorspannung belastet sind, keine hohen Drehzahlen erlaubt und schwierig einzustellen ist, wobei die Lagerung leicht beschädigt werden kann.

Weiter sind aerostatische und hydrostatische Lager für solche Antriebe bekannt, die jedoch aufwendig sind, da zu ihrem Betrieb Luft- oder Ölpumpen notwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen spielfreien Präzisionsantrieb der oben erwähnten Gattung anzugeben, der die erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeich- 50 nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass beim vorgeschlagenen spielfreien Präzisionsantrieb normale spielbehaftete Lager für das Antriebselement und die Stützelemente verwendet werden können, ohne dass ein Spiel55 in Antriebsrichtung auftritt. Da nur die in der Nähe der Berührungspunkte mit dem Antriebselement liegenden Wälzkörper der Lager der Stützelemente belastet sind, ergibt sich ein reibungsarmer und leichtgängiger Antrieb, der auch hohe Drehzahlen zulässt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. la und lb eine Draufsicht bzw. einen Schnitteines

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spielfreien Präzisionsantriebs für ein längsverschiebliches Teil nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen derartigen Präzisionsantrieb für ein drehbares Teil.

In den Fig. la und lb ist die Welle 1 eines Reibrades 2 in einem ortsfesten Gehäuse 3 mittels eines spielbehafteten Lagers 4 gelagert und wird von einem Motor 5 über ein Getriebe 6 angetrieben, die über eine Montageplatte 7 am Gehäuse 3 befestigt sind. Das Reibrad 2 treibt eine zylindrische Antriebsstange 8 an, die über eine Schwachstelle in Form einer Einkerbung 9 mit einem längsverschieblichenTeil 10 in Form eines Linearschlittens verbunden ist, und stützt sich an seinem Umfang an zwei Stützrollen 11 ab, die ebenfalls mittels nicht dargestellter spielbehafteter Lager gelagert sind. Eine Andruckrolle 12 drückt mittels einer am Gehäuse 3 befestigten Blattfeder 13 die Antriebsstange 8 an das Reibrad 2 und diese an die Stützrollen 11 an. Da die beiden sich in der Drerhachse des Reibrades 2 schneidenden Ebenen L1/L2, die jeweils die Drehachse einer der beiden Stützrollen 11 enthalten einen Winkel von 120° einschliessen und die Ebene L3, welche die Drehachsen der beiden Stützrollen 11 enthält, parallel zur Antriebsstange 8 bzw. zum längsverschieblichen Teil 10 verläuft, tritt kein Spiel in Antriebsrichtung auf, obwohl die Lager der Stützrollen 11 und das Lager 4 des Reibrades 2 spielbehaftet sind. Da nur die in der Nähe der Berührungspunkte mit dem Reibrad 2 liegenden Wälzkörper der Lager der Stützrollen 11 belastet sind, ergibt sich ein reibungsarmer und leichtgängiger Antrieb, der auch hohe Drehzahlen zulässt.

In Fig. 2 ist ein spielfreier Präzisionsantrieb gezeigt, bei dem ein Reibrad 20 am Umfang eines drehbaren Teils in Form eines Rundtisches 21 angreift und sich an seinem Umfang an zwei Stützrollen 22 abstützt. Das Reibrad 20, das von einem nicht gezeigten Motor angetrieben wird, und die Stützrollen 22 sind mit spielbehafteten Lagern in einem Halteteil 23 gelagert, das über eine Blattfeder 24 an einem ortsfesten Grundkörper 25 befestigt ist. Zwei Magnete 26 drücken das Reibrad 20 an den Umfang des Rundtisches 21 und an die Stützrollen 22 an. Da die beiden sich in der Drehachse des Reibrades 20 schneidenden Linien durch die Drehachsen der beiden Stützrollen 22 einen Winkel von 100° einschliessen und die Linie durch die Drehachsen der Stützrollen 22 parallel zur Tangente am Angriffspunkt des Reibrades 20 am Umfang des Rundtisches 21 verläuft, tritt ebenfalls kein Spiel in Antriebsrichtung auf, obwohl die Lager der Stützrollen 22 und des Reibrades 20 spielbehaftet sind.

Das Antriebselement und die Stützelemente können auch als Zahnräder und das Andruckelement als Unterdruckelement ausgebildet sein. Anstelle von Wälzlagern für das Antriebselement 2,20 und die Stützelemente 11,22 können auch Gleitlager verwendet werden.

Die beiden sich in der Drehachse des Antriebselementes 2,20 schneidenden Ebenen Li und Lj, die jeweils die Drehachse eines der Stützelemente 11,22 enthalten, müssen einen Winkel kleiner als 180° einschliessen, und die Ebene L3, welche die Drehachsen der beiden Stützelemente 11,22 enthält, soll im wesentlichen parallel zum längsverschieblichen Teil 8,10 bzw. parallel zur Tangente im Angriffspunkt des Antriebselements 20 am Umfang des drehbaren Teils 21 verlaufen.

Das Andruckelement in Form eines Unterdruckelements weist an seiner dem Umfang des Rundtisches zugewandten Oberfläche eine Reihe von Saugkanälen auf, die mit einer Vakuumpumpe in Verbindung stehen und einen Unterdruck zwischen dem Umfang des Rundtisches und der besagten Oberfläche des Unterdruckelements bewirken. Durch diesen Unterdruck wird das Antriebselement an den Umfang des Rundtisches und an die Stützrollen angedrückt.

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1 Blatt Zeichnungen