DE3005147B1 - Spielfreier Praezisionsantrieb fuer ein rotierendes oder ein laengsverschiebliches Teil - Google Patents

Description

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 obenerwähnten Gattung anzugeben, der die erwähnten Nachteile nicht aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden 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 Spiel 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 zeigt
Fig. la, Ib eine Draufsicht und einen Schnitt eines

ίο spielfreien Präzisionsantriebs für ein längsverschiebliches Teil nach der Erfindung und

Fig.2 einen derartigen Präzisionsantrieb für ein rotierendes Teil.
In Fig. la, Ib 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 längsverschieblichen Teil 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 Drehachse des Reibrades 2 schneidenden Linien L\/Lz durch die Drehachsen der beiden Stützrollen 11 einen Winkel von 120° einschließen und die Linie L₃ durch die Drehachsen der Stützrollen 11 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 F i g. 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 Antriebselements 2, 20 schneidenden Linien L\ILi durch die Drehachsen der Stützelemente 11, 22 müssen einen

Winkel kleiner als 180° einschließen und die Linie U durch die Drehachsen der Stützelemente 11,22 sollte im wesentlichen parallel zum längsverschieblichen Teil 8, 10 bzw. parallel zur Tangente im Angriffspunkt des Antriebselements 20 am Umfang des drehbaren Teils 21 verlaufen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spielfreier Präzisionsantrieb für ein rotierendes oder längsverschiebliches Teil mit einem rotierenden Antriebselement und wenigstens einem Andruckelement, die auf das anzutreibende Teil einwirken, und Stützelementen, die parallel zueinander und senkrecht zur Bewegungsrichtung des anzutreibenden Teils angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Antriebselement (2; 20) mit seiner Achse senkrecht zur Bewegungsrichtung des anzutreibenden Teiles (8, 10; 21) eine außenliegende Wirkungsfläche aufweist und daß die Stützelemente (11; 22) rotierend und unmittelbar am Antriebselement nach Art einer V-förmigen Aufnahme unter einem Winkel kleiner als 180° angreifend angeordnet sind.

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

3. Präzisionsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Antriebselement (2; 20) und die rotierenden 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 LInterdruckelement ausgebildet ist.