DE4310130C2 - Matched linear drive - Google Patents
Matched linear driveInfo
- Publication number
- DE4310130C2 DE4310130C2 DE19934310130 DE4310130A DE4310130C2 DE 4310130 C2 DE4310130 C2 DE 4310130C2 DE 19934310130 DE19934310130 DE 19934310130 DE 4310130 A DE4310130 A DE 4310130A DE 4310130 C2 DE4310130 C2 DE 4310130C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- movable part
- force
- linear drive
- drive
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D47/00—Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D47/08—Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts of devices for bringing the circular saw blade to the workpiece or removing same therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/58—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
- B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/54—Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
- B23Q5/56—Preventing backlash
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/2003—Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem in Richtung der Bewegungsachse eines relativ zu einer Abstützung linear zu bewegenden Teiles spielausgeglichenen, insbesondere als Gewindetrieb ausgebildeten Antrieb.The present invention relates to a linear drive one in the direction of the axis of movement one relative to one Support linearly moving part, especially designed as a screw drive.
Axialspielbehaftete Gewindetriebe führen bei vielen Anwen dungsfällen, bei denen es auf Genauigkeit und Steifigkeit des Bewegungsvorschubes ankommt, zu großen Problemen. Es ist daher bekannt, das Bewegungsspiel auszugleichen (Spiel- Kompensation), indem auf einer Gewindespindel jeweils zwei Muttern gegeneinander verspannt werden, wozu die Muttern gegenläufig zueinander verdreht (gekontert) und dann in einer Lage fixiert werden, in der das axiale Gewindespiel weitgehend beseitigt ist. Diese bekannten Maßnahmen zum Spielausgleich haben aber eine Reihe von wesentlichen Nach teilen. Die zum Spielausgleich erforderliche zweite Gewin demutter erfordert - von den zusätzlichen Kosten einmal abgesehen - zusätzlichen Bauraum, weshalb für den gleichen Bewegungshub eine längere Gewindespindel erforderlich ist. Diese Gewindespindel muß zudem hinsichtlich ihrer Gewindesteigung über ihre Länge hinweg eine sehr hohe Konstanz aufweisen, d. h. die Steigungsfehler müssen sehr gering gehalten werden, damit die Reibwerte über den Bewegungshub möglichst konstant bleiben. Dies führt zunächst einmal zu hohen Bauteil-Kosten für den Gewindetrieb (qualitativ hoch wertige Spindel sowie zwei Muttern). Zudem ist aber auch die Montage aufwendig und teuer, da meßtechnisch sehr kom plizierte Einstellarbeiten beim Kontern der beiden Muttern erforderlich sind, denn die auf diese Weise zwischen den Muttern mechanisch erzeugte Vorspannung ist nur indirekt kontrollierbar und bestimmbar, beispielsweise durch rech nerische Rückschlüsse ausgehend vom Drehmoment während des gegenläufigen Verdrehens der Muttern. Diese Berechnungen und damit auch die daraus resultierende Einstellung sind mit Unsicherheitsfaktoren behaftet (z. B. Reibwerte unter Belastung). Diese Unsicherheiten führen dazu, daß das Spiel in den meisten Fällen entweder nur unzureichend oder aber zu stark ausgeglichen wird. Im einen Fall, d. h. bei einem noch vorhandenen Restspiel, treten folglich weiterhin Un genauigkeiten beim Vorschub sowie darüber hinaus auch ein hoher Verschleiß auf. Im anderen Fall, d. h. bei zu stramm verspannten Muttern, tritt eine übermäßig hohe Bewegungs reibung auf, die den Antrieb unnötig belastet und darüber hinaus ebenfalls zu einem hohen Verschleiß führt.Axial play threaded drives lead in many applications cases where accuracy and rigidity are important the movement feed arrives, to big problems. It is therefore known to compensate for the movement game (game Compensation) by placing two on each threaded spindle Nuts are tightened against each other, which is why the nuts counter-rotated (countered) and then in be fixed in a position in which the axial thread play is largely eliminated. These known measures to Game equalization has a number of significant aftermath divide. The second win required to equalize the game Demutter required - of the additional costs once apart from - additional space, which is why for the same Stroke a longer threaded spindle is required. This threaded spindle must also with respect to their thread pitch Very high constancy over its length have d. H. the slope errors must be very small are kept so that the friction values over the movement stroke stay as constant as possible. First of all, this leads to high component costs for the screw drive (high quality high quality spindle and two nuts). But also is the assembly is complex and expensive, since metrologically very com complicated adjustment work when locking the two nuts are necessary because that way between the Nuts mechanically generated preload is only indirect controllable and determinable, for example by calc nerdy conclusions based on the torque during the reverse rotation of the nuts. These calculations and thus the resulting attitude with uncertainty factors (e.g. friction values below Burden). These uncertainties lead to the game in most cases either inadequate or is balanced too much. In one case, i.e. H. at a residual game still present, therefore continue to occur Un accuracy of feed as well as beyond high wear on. In the other case, d. H. at too tight tense nuts, excessive movement occurs friction that unnecessarily stresses the drive and above also leads to high wear.
Der oben ausführlich beschriebene gattungsgemäße Gewinde trieb ist zum Beispiel durch die DE 32 04 919 druckschrift lich belegbar. Hierbei handelt es sich konkret um eine Vor spanneinrichtung für einen Kugelgewindetrieb mit geteilter Mutter, bei der zur Erzeugung der Vorspannung die beiden Teilmuttern auf der Gewindespindel derart relativ zueinan der verdreht werden, dass die Teilmuttern mit ihren Stirn flächen gegeneinander verspannt sind. Zur dauerhaften Fi xierung der Vorspannung sind an den aneinander zugekehrten Endbereichen der Teilmuttern gegenläufige Teilgewinde vorgesehen, und diese Endbereiche werden von einem nach Art einer Kontermutter ausgebildeten Sicherungsring übergrif fen, der mit entsprechenden gegenläufigen Innengewinden versehen ist.The generic thread described in detail above Drive is for example by DE 32 04 919 publication verifiable. This is specifically a pre Clamping device for a ball screw drive with split Mother with whom to generate the preload Part nuts on the threaded spindle relative to each other that are twisted that the partial nuts with their foreheads surfaces are braced against each other. For permanent fi Fixation of the preload are on the facing each other End areas of the partial nuts provided opposing partial threads, and these end areas are defined by one according to Art a locking nut trained overlap fen, with corresponding opposite internal threads is provided.
Darüber hinaus ist aus der DE-OS 39 38 917 ein Antriebssys tem bekannt, welche aus einem eine Welle aufweisenden Motor und einer Antriebsspindel besteht, die insbesondere für den Vorschubantrieb eines Tisches oder Schlittens einer Werk zeugmaschine gedacht ist.In addition, DE-OS 39 38 917 is a drive system Known tem, which consists of a motor having a shaft and a drive spindle, which is especially for the Feed drive of a table or slide of a plant machine is intended.
Ausgehend von der DE-PS 32 04 919 liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, dass der gefor derte Spielausgleich mit besonders einfachen und wirt schaftlichen Mitteln derart optimiert werden kann, dass ei ne geringe Bewegungsreibung, eine hohe Bewegungspräzision und -konstanz (über den Bewegungshub hinweg) sowie auch ei ne lange Haltbarkeit des Gewindetriebes erreicht werden können.Starting from DE-PS 32 04 919 is the present The invention is therefore based on the object of a linear drive to improve the generic type so that the gefor Game equalization with particularly simple and host can be optimized in such a way that ei low movement friction, high movement precision and consistency (across the movement stroke) as well as egg ne long durability of the screw drive can be achieved can.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zum Spiel ausgleich zwischen dem Linearantrieb und dem beweglichen Teil letzteres ständig in einer seiner beiden Bewegungs richtungen mit einer parallel zum Antrieb zwischen der Ab stützung und dem beweglichen Teil wirkenden Vorspannkraft beaufschlagt ist. Hierdurch wird erreicht, dass die zum Vorschub zusammenwirkenden Teile des Antriebes ständig in der einen Bewegungsachsrichtung in kraftschlüssiger Anlage aneinander gehalten werden, so dass das konstruktionsbe dingt stets vorhandene Axialspiel des Antriebes sich nicht mehr schädlich auswirken kann. Eine Kompensation auf die herkömmliche Art und Weise kann sich daher vorteilhafter weise erübrigen. Die dabei auftretenden Nachteile werden somit ebenfalls vermieden. According to the invention this is achieved in that the game compensation between the linear drive and the movable one Part of the latter constantly in one of its two movements directions with a parallel to the drive between the Ab support and the movable part acting preload is acted upon. This ensures that the Interacting parts of the drive feed constantly in one direction of movement in a friction-locked system are held together so that the construction does not always exist axial play of the drive itself can be more harmful. Compensation for that conventional way can therefore be more advantageous wise to spare. The disadvantages that arise are thus also avoided.
Erfindungsgemäß soll die Vorspannkraft hinsichtlich ihres Betrages (Höhe) und ihrer Richtung an die in dem jeweiligen Anwendungsfall des Linearantriebes zu erwartenden, äußeren Kräfte angepaßt werden. Wird beispielsweise das bewegliche Teil in beiden Bewegungsrichtungen von außen mit zwei ent gegengesetzt gerichteten, aber im wesentlichen gleich hohen Kräften beaufschlagt, so kann die erfindungsgemäße Vor spannkraft beliebig in einer der beiden Bewegungsrichtungen wirken, soll dabei aber jedenfalls höher sein als die von außen in der anderen Richtung wirkende Kraft. Sind aber in einem bestimmten Anwendungsfall in den beiden Bewegungs richtungen unterschiedlich hohe äußere Kräfte zu erwarten, so ist hierfür vorzugsweise vorzusehen, daß die Vorspann kraft einerseits das bewegliche Teil in derjenigen Richtung beaufschlagt, in der einsatzbedingt von außen die jeweils höhere Kraft auf das bewegliche Teil wirkt, und daß hierbei die Vorspannkraft andererseits in ihrem Betrag größer als die von außen zu erwartende (geringere) Kraft ist, die das bewegliche Teil in der anderen Richtung beaufschlagt. According to the pretensioning force with respect to Amount (amount) and its direction to that in the respective Application of the linear drive expected external Forces are adjusted. For example, if the moving Part in both directions of movement from the outside with two ent opposite but essentially the same height Forces applied, so the invention any tension in one of the two directions of movement work, but should be higher than that of force acting outside in the other direction. But are in a specific use case in the two motion different external forces can be expected, so it is preferable to provide for this that the leader force on the one hand the moving part in that direction pressurized, in which the respective higher force acts on the moving part, and that this the pre-tensioning force, on the other hand, is greater than the (lesser) force to be expected from the outside is the moving part in the other direction.
Durch diese erfindungsgemäße Auslegung der Vorspannkraft wird in allen Fällen sicher vermieden, daß sich die Wirk teile des Antriebes, insbesondere Gewindetriebes, um das Axialspiel frei gegeneinander bewegen können, denn der Gewindetrieb wird stets nur in der einen Bewegungsrichtung mit einer aus der Summe aller Kräfte resultierenden Kraft beaufschlagt, die zwar als "schwellende Last" ihren Betrag, nicht aber ihre Richtung ändern kann; es treten keine "Lastwechsel" auf.Through this inventive design of the biasing force is certainly avoided in all cases that the effect parts of the drive, in particular screw drive, around the Axial play can move freely against each other, because the Screw drive is only ever in one direction of movement with a force resulting from the sum of all forces acted upon as the "swelling load" their amount, but cannot change direction; there are none "Load change" on.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, daß zusätzlich zu dem Spiel im Bereich der ineinander greifenden "Gewinde-Wirkteile" gleichzeitig auch ein Spiel im Bereich der Lagerung und des Antriebes der Gewindespin del ausgeglichen wird, da die Vorspannkraft ja zwangsläufig über die Spindel auch auf deren Lagerung und Rotationsan trieb wirkt. Dieses Spiel konnte mit den aus dem Stand der Technik bekannten, oben erläuterten Maßnahmen bislang nicht beseitigt werden.Another advantage of the configuration according to the invention is that in addition to the game in the field of each other gripping "threaded parts" also a game in the area of the storage and drive of the thread spin del is balanced, since the preload is inevitable over the spindle also on their storage and rotation impulses. This game could be played with the state of the art Techniques known, measures explained above so far not be eliminated.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Vorspannkraft durch einen - insbesondere pneumatischen oder hydropneumatischen - Druckmittelzylinder erzeugt, der parallel zu dem Gewindetrieb zwischen der Abstützung und dem linearbeweglich geführten Teil angeordnet ist. Dieser Druckmittelzylinder kann beispielsweise selbst eine "Gasfe der" bilden oder als Hydraulikzylinder mit angeschlossenem Gasspeicher ausgebildet sein. Hierdurch läßt sich auf be sonders einfache und wirtschaftliche Weise erreichen, daß die Vorspannkraft über den Bewegungsbereich des Gewinde triebes hinweg zumindest annähernd konstant ist. Die Vor spannkraft ist hierbei zudem auch sehr leicht zu ermitteln und einzustellen, da eine direkte, proportionale Abhängigkeit zwischen dem in dem Druckmittelzylinder einzustellen den Systemdruck und der daraus resultierenden Vorspannkraft besteht. Durch Überwachung des Druckes innerhalb des Druck mittelzylinders läßt sich sogar während des Betriebes stän dig die Vorspannkraft ermitteln und damit auch die Spiel freiheit bzw. "Steifigkeit" des Gewindetriebes.In an advantageous embodiment of the invention, the Preload force by a - especially pneumatic or hydropneumatic - pressure cylinder generated, the parallel to the screw drive between the support and the linearly movable part is arranged. This Pressure cylinder can, for example, even a "Gasfe the "form or as a hydraulic cylinder with attached Gas storage can be formed. This allows you to be particularly easy and economical way to achieve that the preload force over the range of movement of the thread drive is at least approximately constant. The before tension is also very easy to determine and adjust because of a direct, proportional dependency to adjust between that in the pressure cylinder the system pressure and the resulting preload consists. By monitoring the pressure within the pressure middle cylinder can even stand during operation dig determine the preload and thus also the game freedom or "rigidity" of the screw drive.
Der erfindungsgemäße Linearantrieb ist zudem auch besonders wirtschaftlich, da an den Gewindetrieb nur "normale" Anfor derungen hinsichtlich der Präzision zu stellen sind. Da durch, daß keinerlei aufwendige Einstellarbeiten zum Spiel ausgleich erforderlich sind, läßt sich vorteilhafterweise auch der Aufwand für die Mittel zur Erzeugung der Vorspann kraft, insbesondere für den Druckmittelzylinder, kompensie ren, zumal Druckmittelzylinder relativ preiswert erhältlich sind.The linear drive according to the invention is also special economical, since only "normal" req changes with regard to precision. There through that no expensive adjustments to the game compensation are required can be advantageously also the effort for the means of generating the opening credits force, especially for the pressure cylinder, compensate ren, especially as pressure cylinder relatively inexpensive are.
Aufgrund seiner besonders vorteilhaften Eigenschaften eig net sich der erfindungsgemäße Linearantrieb beispielsweise für den Vorschub einer Kreissäge-Einrichtung. Dieser An wendungsfall stellts besonders hohe Anforderungen an den Linearantrieb. Beispielsweise treten beim Sägen von Hohl profilen aufgrund von Querschnittsänderungen des zu sägen den Werkstückes abrupte Änderungen der Vorschubkraft auf. Insbesondere moderne NE-Metallkreissägen arbeiten mit Vor schüben von ca. 5 µm bis 60 µm pro Zahn. Dies bedeutet, daß bereits ein Spiel im µm-Bereich oder ein "weicher" Vorschubantrieb eine unzulässige Überlastung der Zähne des Sägeblattes bewirken könnten. Dies läßt sich mit dem erfin dungsgemäßen Linearantrieb jedoch ohne weiteres beherr schen, denn es handelt sich um einen sehr "steifen" Vor schubantrieb, bei dem der Vorschub pro Sägeblattzahn im µm- Bereich voreingestellt werden kann und auch während des gesamten Hubes gleichförmig eingehalten wird. Im Vergleich zu anderen denkbaren Antriebssystemen für Sägen, wie bei spielsweise Druckmittelzylinder, die die Kreissäge-Einrich tung linear antreiben oder längs eines Kreisbogens ver schwenken, führt ein Gewindetrieb zu grundsätzlichen Vor teilen. So hat ein Gewindetrieb eine etwa 150 mal größere Steifigkeit (vgl. E-Modul von Stahl zur Kompressibilität von Hydrauliköl; ein Vergleich zur Kompressibilität eines pneumatischen Mediums würde noch sehr viel krasser ausfal len). Elektromotorisch angetriebene Gewindetriebe lassen sich auch sehr viel einfacher und preisgünstiger regeln. Es läßt sich eine direkte Abhängigkeit der Vorschubge schwindigkeit zur Sägeblattdrehzahl herstellen (Vorschub pro Zahn). Auch der Wirkungsgrad ist höher. Im Vergleich dazu sind beispielsweise mit Druckmittelzylindern insbeson dere bei eventuellen Lastschwankungen gleichförmige Vor schubgeschwindigkeiten nur realisierbar durch entsprechende Rückflußdrosselung. Dies führt aber zu Verlustarbeit, Wärme entwicklung und Viskositätsänderungen, so daß die Rückfluß drosselung ständig geregelt werden muß.Owing to its particularly advantageous properties The linear drive according to the invention is for example net for feeding a circular saw device. This one case of application places particularly high demands on the Linear actuator. For example, when sawing hollow profiles due to changes in cross-section of the saw abrupt changes in the feed force on the workpiece. Modern non-ferrous metal circular saws in particular work with pre thrust from approx. 5 µm to 60 µm per tooth. This means, that a game in the µm range or a "softer" Feed drive an impermissible overload of the teeth of the Saw blade could cause. This can be done with the invent master linear drive according to the invention, however, without further ado because it is a very "stiff" front thrust drive, in which the feed per saw blade tooth in µm Range can be preset and also during the entire stroke is maintained uniformly. Compared to other conceivable drive systems for saws, such as for example pressure medium cylinder, which the circular saw set-up Drive linearly or move along an arc swivel, a lead screw leads to basic advantages divide. So a screw drive has a 150 times larger Stiffness (cf. modulus of elasticity of steel for compressibility of hydraulic oil; a comparison to the compressibility of a pneumatic medium would be much more blatant len). Leave electric motor driven screw drives regulate themselves much easier and cheaper. There can be a direct dependence of the feed rates Establish speed to the saw blade speed (feed per tooth). The efficiency is also higher. Compared this is particularly the case with pressure medium cylinders with uniform load fluctuations in the event of load fluctuations thrust speeds can only be achieved by appropriate Reflux restriction. But this leads to loss of work, heat development and viscosity changes so that the reflux throttling must be regulated constantly.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschrei bung enthalten.Further advantageous design features of the invention are in the subclaims and the following description exercise included.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungs- und Anwendungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:Using a preferred shown in the drawing Execution and application example, the invention is in following explained in more detail. Show:
Fig. 1 eine Vorderansicht auf eine mit dem erfindungs gemäßen Linearantrieb ausgestattete Kreissäge- Einrichtung und Fig. 1 is a front view of a circular saw device equipped with the linear drive according to the Invention and
Fig. 2 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung II gemäß Fig. 1. Fig. 2 is a side view in direction of arrow II of FIG. 1.
Ein erfindungsgemäßer Linearantrieb 1 besitzt einen Gewin detrieb 2, der mindestens eine an einer Abstützung 4 insbe sondere mittels eines dort gehalterten Elektromotors 6 rotationsantreibbar gelagerte Gewindespindel 8 aufweist. Die Gewindespindel 8 greift ihrerseits in eine an einem linearbeweglich geführten und entsprechend dieser Führung in zwei entgegengesetzte Richtungen (Pfeile 10 und 12) zu bewegenden Teil 14 gehalterten Mutter 16 ein, bei der es sich vorzugsweise um eine sogenannte Kugelgewindemutter handelt. Das bewegliche Teil 14 ist als Schlitten ausge bildet und vorzugsweise über mindestens zwei Linearführun gen 18 geführt, wobei jede Linearführung 18 aus einem an der Abstützung 4 gehalterten Führungsbolzen (Führungswelle) 20 und einer mit dem beweglichen Teil 14 verbundenen Füh rungsbuchse 22 (z. B. Kugelbuchse) besteht.A linear drive 1 according to the invention has a threaded drive 2 , which has at least one on a support 4, in particular by means of an electric motor 6 held there rotatably mounted threaded spindle 8 . The threaded spindle 8 engages in turn in a direction opposite to a linearly guided movably and in accordance with this guide in two directions (arrows 10 and 12) retained to moving part 14 nut 16, is preferably a in a so-called ball screw nut. The movable part 14 is formed out as a slide and preferably guided over at least two linear guides 18 , each linear guide 18 comprising a guide pin (guide shaft) 20 held on the support 4 and a guide bushing 22 connected to the movable part 14 (e.g. . Ball bushing).
Im dargestellten, besonders vorteilhaften Anwendungsbei spiel ist an dem beweglichen Teil 14 eine Kreissägeeinrich tung 24 mit einem Rotationsantrieb 26 (insbesondere Elek tromotor) und einem Sägeblatt 28 gehaltert, wobei der Line arantrieb 1 mit dem Gewindetrieb 2 insbesondere derart im Raum ausgerichtet ist, daß das linearbewegliche Teil 14 in vertikaler Richtung beweglich ist. Vorzugsweise ist hierbei die Abstützung 4 oberhalb des beweglichen Teils 14 angeord net, und für den zum Sägen eines Werkstückes 30 (Fig. 1) erforderlichen Vorschub des in einer vertikalen Ebene lie genden Sägeblattes 28 wird das bewegliche Teil 14 mit der Säge-Einrichtung 24 vertikal nach unten bewegt, also in der der Abstützung 4 abgekehrten Bewegungsrichtung 12. Bei dieser bevorzugten Anwendung und Ausrichtung des erfindungsgemäßen Linearantriebes 1 wirkt einerseits beim Sägen eine über den Gewindetrieb 2 erzeugte Antriebskraft FA nach unten, d. h. in die der Abstützung 4 abgekehrte Bewegungs richtung 12, und es entsteht durch den Sägevorgang in ent gegengesetzter Richtung eine Reaktionskraft FR. Zudem wirkt innerhalb des Systems eine Gewichtskraft FG nach unten, d. h. ebenfalls in die Bewegungsrichtung 12, wobei sich diese Ge wichtskraft aus der Masse des beweglichen Teils 14 und aller daran gehalterten Komponenten (Kreissäge-Einrichtung 24) ergibt.In the illustrated, particularly advantageous application example, a Kreissägeeinrich device 24 is supported on the movable part 14 with a rotary drive 26 (in particular electric motor) and a saw blade 28 , the line ar drive 1 being particularly aligned in space with the screw drive 2 in such a way that the linearly movable part 14 is movable in the vertical direction. In this case, the support 4 is preferably arranged above the movable part 14 , and for the feed required for sawing a workpiece 30 ( FIG. 1) of the saw blade 28 lying in a vertical plane, the movable part 14 with the saw device 24 becomes vertical moved downward, that is in the direction of movement 12 facing away from the support 4 . In this preferred application and orientation of the linear actuator 1 of the invention on the one hand when sawing a driving force generated on the screw 2 F A acts downward, ie in which the support 4 remote from moving direction 12, and it is created by the sawing operation in ent opposite direction, a reaction force F R. In addition, a weight force F G acts downward within the system, ie also in the direction of movement 12 , this weight force resulting from the mass of the movable part 14 and all components held thereon (circular saw device 24 ).
Erfindungsgemäß ist nun zum Spielausgleich des Gewindetrie bes 2 vorgesehen, daß das bewegliche Teil 14 ständig in einer seiner beiden Bewegungsrichtungen 10, 12 mit einer parallel zum Gewindetrieb 2 zwischen der Abstützung 4 und dem beweglichen Teil 14 wirkenden Vorspannkraft FV beauf schlagt ist. Hierbei wirkt die Vorspannkraft FV vorzugs weise in derjenigen Bewegungsrichtung des beweglichen Teils 14, in der einsatzbedingt von außen die jeweils höhere Kraft F1 auf das bewegliche Teil 14 wirkt bzw. zu erwarten ist. Die Vorspannkraft FV ist dabei zudem in ihrem Betrag größer als die einsatzbedingt von außen in entgegengesetz ter Richtung auf das bewegliche Teil 14 wirkende bzw. zu erwartende Kraft F2.According to the invention it is now provided to compensate for the thread drive 2 that the movable part 14 is continuously struck in one of its two directions of movement 10 , 12 with a biasing force F V acting parallel to the screw drive 2 between the support 4 and the movable part 14 . Here, the biasing force F V acts preferentially in that direction of movement of the movable part 14 in which, depending on the application, the higher force F 1 acts on the movable part 14 from the outside or is to be expected. The preload force F V is also greater in magnitude than the force F 2 acting or expected from the outside in the opposite direction on the movable part 14 due to the use.
Im Falle der dargestellten, bevorzugten Anwendung stellt die Säge-Reaktionskraft FR die höhere Kraft F1 dar, und bei der niedrigeren, entgegengesetzten Kraft F2 handelt es sich im wesentlichen um die Gewichtskraft FG. Aus diesem Grund ist bei dieser Anwendung die Vorspannkraft FV mit der höhe ren Reaktionskraft FR gleichgerichtet und besitzt hierbei einen Betrag, der größer als die Gewichtskraft FG ist. Hier durch wird erfindungsgemäß erreicht, daß der Gewindetrieb 2 stets in seinem "oberen Reibschluß" gehalten wird, indem durch die Vorspannkraft FV das bewegliche Teil 14 ständig elastisch nach oben gezogen (vorgespannt) wird. Ein im Wirkbereich zwischen der Gewindespindel 8 und der Mutter 16 vorhandenes Axialspiel ist daher völlig unbedeutend, und es können keinerlei Lastwechsel auftreten, sondern bei sich ändernder Reaktionskraft FR tritt ausschließlich eine "schwellende Belastung" des Gewindetriebes 2 auf.In the case of the preferred application shown, the saw reaction force F R represents the higher force F 1 , and the lower, opposite force F 2 is essentially the weight force F G. For this reason, the biasing force F V is rectified with the higher reaction force F R in this application and has an amount that is greater than the weight force F G. This is achieved according to the invention in that the screw drive 2 is always held in its "upper frictional engagement" by the movable part 14 being constantly elastically pulled upward (prestressed) by the prestressing force F V. An axial play in the effective area between the threaded spindle 8 and the nut 16 is therefore completely insignificant, and no load changes can occur, but when the reaction force F R changes , only a "swelling load" of the screw drive 2 occurs.
Erfindungsgemäß ist die Vorspannkraft FV über den gesamten Bewegungsbereich des Gewindetriebes 2 hinweg zumindest an nähernd konstant. Hierzu ist es besonders zweckmäßig, zur Erzeugung der Vorspannkraft FV mindestens einen - insbeson dere pneumatischen oder hydropneumatischen - Druckmittel zylinder 32 zu verwenden und diesen parallel zu dem Gewin detrieb 2 zwischen der Abstützung 4 und dem linearbeweglich geführten Teil 14 anzuordnen. Der Druckmittelzylinder 32 besteht aus einem Zylinder und einem darin beweglich ge führten Kolben, der über eine Kolbenstange 34 mit dem beweglichen Teil 14 verbunden ist. Dabei wirkt der Druck mittelzylinder 32 als pneumatische Feder.According to the invention, the pretensioning force F V is at least approximately constant over the entire range of motion of the screw drive 2 . For this purpose, it is particularly expedient to use at least one - in particular pneumatic or hydropneumatic - pressure medium cylinder 32 to generate the prestressing force F V and to arrange this parallel to the screw drive 2 between the support 4 and the part 14 guided in a linearly movable manner. The pressure medium cylinder 32 consists of a cylinder and a piston movably guided therein, which is connected via a piston rod 34 to the movable part 14 . The pressure medium cylinder 32 acts as a pneumatic spring.
Es liegt jedoch ebenfalls im Bereich der Erfindung, zur Er zeugung der Vorspannkraft FV anstatt einer "Gasfeder" mecha nische Federelemente zu verwenden.However, it is also within the scope of the invention to use mechanical spring elements for generating the biasing force F V instead of a "gas spring".
Im übrigen ist die Erfindung ohnehin nicht auf das darge stellte und beschriebene Ausführungs- und Anwendungsbei spiel beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel. So könnte anstelle des Gewindetriebes 2 eventuell auch ein Zahnstangenantrieb in Kombination mit den erfindungsgemäßen Mitteln zum Axial spielausgleich verwendet werden, wobei statt der Gewindespindel 8 eine Zahnstange und statt der Mutter 16 ein An triebszahnrad (Zahnritzel) mit einem am beweglichen Teil 14 angeordneten Rotationsantrieb vorzusehen wären. Insofern ist die Erfindung auch nicht auf die im im Anspruch 1 defi nierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen defi niert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der An spruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.Otherwise, the invention is not limited to the embodiment and application example presented and described, but also includes all means having the same effect in the sense of the invention. Thus, instead of the screw drive 2 , a rack and pinion drive in combination with the means according to the invention for axial play compensation could also be used, with a toothed rack instead of the threaded spindle 8 and a drive gear (pinion) instead of the nut 16 having a rotary drive arranged on the movable part 14 to be provided . In this respect, the invention is also not limited to the combination of features defined in claim 1, but can also be defined by any other combination of certain features of all the individual features disclosed in total. This means that practically every single feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one single feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, claim 1 is only to be understood as a first attempt at formulation for an invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934310130 DE4310130C2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Matched linear drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934310130 DE4310130C2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Matched linear drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4310130A1 DE4310130A1 (en) | 1994-10-06 |
DE4310130C2 true DE4310130C2 (en) | 2001-06-07 |
Family
ID=6484118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934310130 Expired - Lifetime DE4310130C2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Matched linear drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4310130C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10329698A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Leitz Messtechnik Gmbh | Coordinate measurement machine for measuring a workpiece has a cable spring element to couple the spindle drive to the moving parts of the coordinate measurement machine |
CN103423397A (en) * | 2013-07-31 | 2013-12-04 | 山东鲁重数控机床股份有限公司 | Reduction gearbox for eliminating intervals of nut strip |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19757886C2 (en) * | 1997-12-24 | 2001-11-29 | Rolf Wissner | Device for positioning a first machine part relative to a second machine part |
DE19801183C2 (en) * | 1998-01-15 | 2000-03-23 | Holzma Maschinenbau Gmbh | Cutting saw with a support table |
GB2543579B (en) | 2015-10-23 | 2018-06-06 | Gamlen Michael | Pivoting tablet die |
AT518397B1 (en) * | 2016-09-08 | 2017-10-15 | Braun Maschf Gmbh | Device for cutting workpieces |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3204919C1 (en) * | 1982-02-12 | 1983-07-07 | Warner Electric Brake & Clutch Co., South Beloit, Ill. | Ball screw |
DE3938970A1 (en) * | 1989-11-24 | 1991-05-29 | Ibh Systemtechnik Gmbh | Screwed spindle drive for slide of machine tool - has driving motor shaft formed integrally with screwed spindle |
-
1993
- 1993-03-29 DE DE19934310130 patent/DE4310130C2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3204919C1 (en) * | 1982-02-12 | 1983-07-07 | Warner Electric Brake & Clutch Co., South Beloit, Ill. | Ball screw |
DE3938970A1 (en) * | 1989-11-24 | 1991-05-29 | Ibh Systemtechnik Gmbh | Screwed spindle drive for slide of machine tool - has driving motor shaft formed integrally with screwed spindle |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10329698A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Leitz Messtechnik Gmbh | Coordinate measurement machine for measuring a workpiece has a cable spring element to couple the spindle drive to the moving parts of the coordinate measurement machine |
DE10329698B4 (en) * | 2003-07-02 | 2005-09-22 | Hexagon Metrology Gmbh | Coordinate Measuring Machine |
CN103423397A (en) * | 2013-07-31 | 2013-12-04 | 山东鲁重数控机床股份有限公司 | Reduction gearbox for eliminating intervals of nut strip |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4310130A1 (en) | 1994-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1820982B1 (en) | Linear guide device with pre-stressing adjusting device | |
EP0243599A2 (en) | Clamping device using toggle links | |
EP0237716A1 (en) | Connecting element of the screw/nut connection type | |
DE2524744A1 (en) | Tension roller for timing belts - has sprung eccentre to maintain constant automatic pressure on belt | |
DE4310130C2 (en) | Matched linear drive | |
DE4413422C1 (en) | Transportable drive arrangement | |
DE10037649B4 (en) | Guide device for a chain drive | |
DE3144306A1 (en) | Spindle drive | |
DE1294780B (en) | Basic body for cutting machine tools, for example lathes, for carrying and guiding slides | |
DE2916280B2 (en) | Combined rolling / sliding guide as straight guide | |
DE2332410A1 (en) | DRIVE OF A GEAR LOADING MACHINE | |
EP2325123A2 (en) | Thread guide traversing drive for a double-sided spindle-less spinning machine | |
DE2216943A1 (en) | Reset mechanism with variable stroke, especially for a machine tool | |
EP0609748B1 (en) | Motion drive for translational movement of components | |
DE2107378A1 (en) | transmission | |
DE3017736C2 (en) | Steering gears for vehicles | |
DE102019107974A1 (en) | Cutting unit for an agricultural harvester | |
DE2724526A1 (en) | FRICTION CLUTCH WITH CONTROLLED SLIP TORQUE, IN PARTICULAR FOR TORQUE LIMITING DEVICES, CLUTCHES AND BRAKE DYNAMOMETERS | |
EP0340602B1 (en) | Drive for a machine vice | |
DE2435916B2 (en) | FEED ROTATING DEVICE OF A PILGRIM ROLLING MILL | |
DE2758721A1 (en) | Vertical friction surface pair in leaf spring assembly - is formed by spring blade side surfaces, and spring dog jaw inner surface | |
CH628262A5 (en) | LATHE. | |
DE497757C (en) | Device for relocating the start of injection during operation for internal combustion engines | |
DE3718853C2 (en) | ||
EP0911209A2 (en) | Spindle drive for adjusting the position of a car seat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: RSA ENTGRAT- U. TRENN-SYSTEME GMBH & CO, 58513 LUE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: RSA CUTTING SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: RSA ENTGRAT- U. TRENN-SYSTEME GMBH & CO, 58513 LUEDENSCHEID, DE Effective date: 20110920 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE OSTRIGA, SONNET, WIRTHS & VORWE, DE Effective date: 20110920 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE OSTRIGA, SONNET, WIRTHS & VORWE, DE |
|
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |