DE2342092C3 - Schraubgetriebe für eine hochvakuumdichte Schiebedurchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schraubgetriebe für eii e hochvakuumdichte Schiebedurchführung mit axial beweglicher Kugelrollspindel und axial feststehender Kugelmutteranordnung zur Übertragung linearer Bewegungen in ein Vakuumgefäß, bestehend aus einem, an das Gefäß angeflanschten Gehäuse zur Aufnahme der Kugelrollspindel, die an ihrer einen Seite durch einen Metallfederbalg mit dem Gehäusevakunm dicht verbunden ist, wobei auf der Kugelrollspindel zwei Kugclmuttern vorgesehen sind, die in einer gemeinsamen Lagerbuchse gegeneinander verspannt sind und die Lagerbuchse mittels zweier Schulterlager in einer weiteren Lagerbuchse drehbar gelagert ist.

Viele Meßverfahren der Strahldiagnose an einem Teilchenbeschleuniger erfordern die Übertragung einer geradlinigen Bewegung in das abgeschlossene Vakuum- und Strahlführungssystem des Beschleunigers. So ist es z. B. erforderlich, verschiedene Eigenschaften des Strahles mit geeigneten Meßsonden als Funktion des Ortes abzutasten oder einen Energie definierenden Schlitz in einem dispersiven Ablenksystem auf eine genaue Position zu bringen. Für diese Zwecke benötigt man möglichst universell verwendbare, hochvakuumdichte Schiebedurchführungen mit hoher Positioniergenauigkeit, die möglichst einfach anbaubar sind.

Es sind Einrichtungen bekannt (FR-PS 5 35 194, US-PS 3b 26 770, US-PS 37 42 772), die eine Axialbewegung in einen hermetisch abgedichteten Raum übertragen sollen. Gemeinsam wird dabei zur Abdichtung ein Faltenbalg verwendet, dessen eine Seite am jeweiligen Gehäuse und dessen andere Seite an dem beweglichen Bauelement befestigt ist.

Weiterhin ist es bekannt (FR-PS 20 29 202), eine axial verschiebbare Welle mittels eines zweifach gelagerten Gewindestückes in Form eines Schraubgetriebes anzutreiben, um Dreh- und Linearbewegungen gleichzeitig zu ermöglichen. Letztlich sind zu diesem Zweck bzw als Schraubgetriebe auch bereits Kugelrollspmdeln bekannt (DT-Gbm 69 28 412, US-PS 33 82 731). bei welchen zwei Kugelmuttern vorgesehen sind, die in einer gemeinsamen Lagerbuchse mitte.s eines eingeschraubten Druckstückes gegeneinander verspannt

^SUAIIen bekannten Einrichtungen ist jedoch gemeinsam, daß sich ihr bewegliches Element nicht gegenüber dem die Lagerung aufnehmenden Gehäuse justieren bzw. fein einstellen läßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Schraubgetriebe für eine hochvakuumdichte Schiebedurchführung in ein abgeschlossenes Hochvakuumsystem zu schaffen, dessen axial bewegliches Element eine sehr gute Justierbarkeit besitzt, wobei jedoch eine einfache Montage der Gesamteinheit an das Vakuumsystem erhalten bleiben soll.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabenstellung bei einem Schraubgetriebe der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß an die Lagerbuchse unterhalb des Spindelantriebes ein Justierstück angeflanscht oder mit ihm baueinheitlich angebracht ist. in welchem die Kugelrollspindel mittels einer Buchse gelagert ist und daß auf dem unteren Teil des Justierstückes die innere Kalotte eines Radialgelenklagers sitzt, welche von der äußeren Kalotte umgeben ist, die im oberen Ende des unteren Gehäuseteils der Schiebedurchführung sitzt, wobei das Justierstück gegenüber dem unteren Gehäuseteil mittels Schrauben im Radialgelenklager schwenk-

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur, die eine Seitenansicht der erlindungsgemäßen Schiebedurchführung zeigt näher erläutert.

Die Figur zeigt in einem Schnitt vor allem die konstruktiven einzelheiten des Schraubgetriebes für die Schiebedurchführung. Die gesamte Einrichtung bzw. Schiebedurchführung ist mit ihrem unteren Flansch 8 an ein nicht näher dargestelltes Vakuumgefäß angeschlossen, dessen Vakuumraum mit 9 bezeichnet ist. Die Schiebedurchführung besteht zum Teil aus einem Gehäuse, welches im wesentlichen aus dem unteren Gehäuseteil 1, dem Justierstück 14, der Lagerbuchse 16 und d«.r Haube 33 besteht, wobei diese einzelnen Elemente aufeinandergeflanscht sind. Das Gehäuse schließt zwei Innenräume 4 und 5 ein, von denen der obere 4 unter Atmosphärendruck steht, der untere 5 jedoch mit dem Vakuumraum 9 in Verbindung und damit unter Vakuum steht. In dem Gefäß 1, 14, 15, 33 bewegt sich linear ein Bauelement in Form einer Kugelrollspindel 3, welche das eigentliche Kernstück der Schiebedurchführung bildet. Die geradlinige Bewegung des Apparates wird nun durch die Verschiebung der Kugelrollspindel 3 in dem unteren Gehäuseteil 1 erzeugt, in dem die Kugelmuttern 75 in der Buchse 16 mit Hilfe eines Schrittmotors 79 über die Zahnräder 76, 77 und den Zahnriemen 78 gedreht werden. Die Kugelmuttern 75 sitzen hintereinander in der Buchse 16 auf der Kugelrollspindel 3. Mit Hilfe eines Druckstückes 17, welches von oben her in die Buchse 16 gegen die beiden Muttern 75 geschraubt wird können diese auf der Spindel 3 bzw. in den Gewindegängen der Spindel 3 gegeneinander und in der Buchse 16 versp.innt werden. Die Buchse 16 ist an ihrer Außenseite rund und ihrerseits drehbar mittels der zwei Schulterlager 11 in der einen Teil des Gesamtgehäuses bildenden Lagerbuchse 15 drehbar gelagert. An ihrem oberen Ende trägt die Buchse 16 das Zahnrad 76, welches mittels des

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Zahnriemens 79 und des Zahnrades 77 vom Schrittmotor 79 angetreten wird. Bei einer Drehung des Zahnrades 76 dreht sich die Buchse 16 im Lager 11 und nimmt die Kugelmutter 75 mit. Dadurch wird die Spindel 3 in axiale Bewegung versetzt und der am unteren Ende der Spindel 3 befestigte Anschlußflansch 10 bewegt sich in den Vakuumraum 9. Damit werden die nicht dargestellten, am Flansch 10 angeschlossenen Geräteteile in die gewünschte Position im Vakuumraum gefahren.

Die Abdichtung der beweglichen Teile der Schiebedurchführung gegenüber dem Hochvakuum 9 erfolgt nun mit Hilfe des Metallfallenbalges 2. mit den beiden daran befestigten Flanschen 20 und mit den Dichtungen 83. Dabei ist der obere der beiden Flansche 20 mit dem angeschweißten Faltenbalg 2 an die Innenseite des unteren Gehäuseteils I angeschraubt, und zwar am oberen Teil 22. in welchem die äußere Kalotte 12 des Schulierljgers 70 gelegen ist. Das untere Ende des Fahenbalges 2 ist mit dem unteren der Flansche verschweißt, der wiederum vakuumdicht mit dem Abschlußflansch 10 der Spindel 3 verschraubi ist. Damit trennt der Faltenbalg 2 die Räume 4 und 5 voneinander.

Die gesamte Schiebedurchführung ist mit dem unteren Gehäuseteil 1 auf einem Flansch 8 befestigt und kann damit leicht an einem entsprechenden Gegenflansch vakuumdicht angebracht werden. Obwohl schon diL Verwendung genormter Flansche eine hohe Ausrichtgenauigkeit garantiert, ist zusätzlich eine Ausrichtung bzw. Justierung über das Rodialgelenkiager 70. das justierstück 14 und die Schrauben 34 notwendig. Die genaue Führung der Spindel und die gleichzeitige Sicherung gegen Verdrehung erfolgt mit dem Führungsteil 6 über die Führungsstab 21. Die Führungseinrichtung der Spindel 3 liegt somit oberhalb der AntriebLeinrichtung.

Wie bereits erwähn; erfolgt die Justierung der Schiebedurchführung in bezug auf das Vakuumgefäß mittels des Radialgelenklagers 70. Das Lager 70 besteht aus einer inneren Kalotte 13 und einer darauf gleitenden äußeren Kalotte 12. Die äußere Kalotte 12 sitzt im (Jberteil des unteren Gehäuseteils 1, die innere Kalotte

13 ist auf das untere Ende des Jusiierstückes 14 aufgesetzt. Im Innenraum des hohlgebohrten Justierstückes 14 läuft die Kugelrollspindel 3 und ist ihm gegenüber mittels der Buchse 23 gelagert. Justierstück

14 und Oberteil 22 sind mittels vier am Umfang verteilter Schrauben 34 in der Weise verbunden, daß sich durch unterschiedliches Anziehen der Schraube 34 ein Kippen des lustierstückes 14 gegenüber dom Oberteil zwischen den beiden Kugelkalotten 12 und 13 erzielen läßt.

Die besonderen Vorteile der Erfindung /eigen sich in einer sehr einfachen Montierbarken der Gesan.teinheit an ein abgeschlossenes Vakuumsystem bei einer sehr guten Justiermöglichkeit der Einrichtung im Verhältnis zuin Strahl.

Die Erfindung ist vor allem für den Einsat/ an einem Schwerionenbeschleuniger für EmKtan/messung. Schlitzbackensteuerung, Profilmessung, sowie für die Verschiebung von Magneten vorgesehen. Weitere Anwendungen, für die die Erfindung eingesetzt werden kann, sind Steuerung der Tauchkolben zur Frequenznachstimmung und Positionierung von Targets im Experimentierbereich. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Schiebedurchführung natürlich auch an jedem Vakuumsystem verwendbar, in welches lineare Bewegungen einzubringen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schraubgetriebe für eine hochvakuumdichte Schiebedurchführung mit axial beweglicher Kugelrollspindel und axial feststehender Kugelmutteranordnung zur Übertragung linearer Bewegungen in ein Vakuumgefäß, bestehend aus einem, an das Gefäß angeflanschten Gehäuse zur Aufnahme der Kugelrollspindel, die an ihrer einen Seite durch einen Metallfederbalg mit dem Gehäuse vakuumdicht verbunden ist, wobei auf der Kugelrollspindel zwei Kugeimuttern vorgesehen sind, die in einer gemeinsamen Lagerbuchse gegeneinander verspannt sind und die Lagerbuchse mittels zweier Scnulterlager in einer weiteren Lagerbuchse drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Lagerbuchse (15) unterhalb des Spindelantriebes (75, 16) ein Justierstück (14) angeflanscht oder mit ihm baueinheitlich angebracht ist, in welchem die Kugelrollspindel (3) mittels einer Buchse (23) gelagert ist, und daß auf dem unteren Teil des Justierstückes (14) die innere Kalotte (13) eines Radialgelenklagers (70) sitzt, welche von der äußeren Kalotte (12) umgeben ist, die im oberen Ende des unteren Gehäuseteiles (1) der Schiebedurchführung sitzt, wobei das Justierstück (14) gegenüber dem unteren Gehäuseteil (1) mittels Schrauben (34) im Radialgelenklager schwenkbar ist.

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