DE10326978A1 - Universal joint e.g. for positioning table has two pivot shafts held turnable in air bearings for precision application - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk mit einer ersten und einer zweiten Schwenkachse und einem die Schwenkachsen verbindenden Achsenkreuz. Ein solches Kreuzgelenk ermöglicht Verkippungen um die beiden Schwenkachsen.The The present invention relates to a universal joint having a first one and a second pivot axis and a coordinate system connecting the pivot axes. Such a universal joint allows tilting around the two pivot axes.
Aus
der
Aus der Gerätetechnik sind auch Luftlager bekannt, die vorzugsweise in Linearführungen zum Einsatz kommen. Auf Grund der üblicherweise bei Luftlagern bestehenden Freiheitsgrade und weiterer prinzipbedingter Besonderheiten, die den Einsatzbereich von Luftlagern begrenzen, ist bisher keine Verwendung von Luftlagern beim Aufbau von Kreuzgelenken in Erwägung gezogen worden.Out the device technology Air bearings are also known, preferably in linear guides be used. Due to the usually with air bearings existing degrees of freedom and other principle-specific features, which limit the range of use of air bearings, is not yet Use of air bearings in the construction of universal joints considered Service.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Kreuzgelenk bereitzustellen, bei welchem die Lagerkräfte drastisch reduziert werden, um Kreuzgelenke beispielsweise auch für Präzisionsanwendungen nutzbar zu machen.The The object of the present invention is therefore to provide an improved To provide universal joint, in which the bearing forces drastically reduced be used for universal joints, for example, for precision applications close.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Kreuzgelenk erfüllt, bei welchem die beiden Schwenkachsen drehbar in Luftlagern gelagert sind, wobei eine nicht drehbare Verbindung zwischen mit der ersten Schwenkachse gekoppelten ersten Luftlagern oder der ersten Schwenkachse selbst und eine nicht drehbare Verbindung zwischen der zweiten Schwenkachse oder mit der zweiten Schwenkachse gekoppelten zweiten Luftlagern besteht.These Task is fulfilled by the universal joint according to the invention, in which rotatably mounted the two pivot axes in air bearings are, with a non-rotatable connection between with the first Pivot axis coupled first air bearings or the first pivot axis itself and a non-rotatable connection between the second pivot axis or with the second pivot axis coupled second air bearings consists.
Dieses Kreuzgelenk bietet den Vorteil, dass die Reibungskräfte zwischen den hülsenförmigen Luftlagern und den Schwenkachsen im wesentlichen Null sind, da die Lagerkopplung nur über die aufgebauten Druckluftschichten erfolgt. Trotzdem können sich die zentralen Achsenlinien der beiden Schwenkachsen, die üblicherweise senkrecht zueinander verlaufen, in einer Ebene schneiden, was sich bei der Vermessung der eingenommenen Positionen und der Erzeugung entsprechender Steueralgorithmen als vorteilhaft erweist.This Universal joint offers the advantage that the friction forces between the sleeve-shaped air bearings and the pivot axes are substantially zero, since the bearing coupling only over the built up compressed air layers takes place. Still, you can the central axis lines of the two pivot axes, usually perpendicular to each other, cut in a plane, resulting in in the measurement of the assumed positions and the production appropriate control algorithms proves advantageous.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform trägt die erste Schwenkachse mehrere erste hülsenförmige Luftlager, die in einer Lageraufnahme des Achsenkreuzes befestigt sind. Seitlich zu dieser Lageraufnahme befinden sich im Achsenkreuz zwei gegenüberliegende Zapfenbohrungen, die jeweils die achsenkreuzseitigen Enden eines ersten bzw. eines zweiten Abschnitts der zweiten Schwenkachse aufnehmen, wobei auf jedem Abschnitt der zweiten Schwenkachse mindestens ein zweites hülsenförmiges Luftlager aufgesetzt ist.at a preferred embodiment wears the first pivot axis a plurality of first sleeve-shaped air bearing, which in one Bearing support of the axbox are attached. Laterally to this Bearing mount are located in the axbox two opposite Pivot holes, each of the achsenkreuzseitigen ends of a record a first or a second portion of the second pivot axis, at least one on each section of the second pivot axis second sleeve-shaped air bearing is attached.
Üblicherweise wird das Kreuzgelenk symmetrisch aufgebaut sein, so dass zwei Abschnitte der zweiten Schwenkachse vom Achsenkreuz ausgehen. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, die nur ein T-förmiges Kreuzgelenk nutzen, so dass die zweite Schwenkachse nur in einer Richtung vom Achsenkreuz ausgeht. Diese Ausführungsform ermöglicht einen einfachen und wartungsfreundlichen Aufbau des Kreuzgelenks und gestattet insbesondere die leichte Zuführung der für den Betrieb der einzelnen Luftlager erforderlichen Druckluft.Usually The universal joint will be symmetrical, leaving two sections assume the second pivot axis from the axbox. But they are also embodiments conceivable, the only a T-shaped Use universal joint, so that the second pivot axis only in one Direction from the axbox emanates. This embodiment allows a simple and easy to maintain construction of the universal joint and allowed especially the easy feed the for the operation of the individual air bearings required compressed air.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn der in den Luftlagern aufgebaute Überdruck eingestellt werden kann, indem die Öffnungsbreite eines Strömungsspalts einstellbar ist, welcher zwischen den außen liegenden Stirnseiten der Luftlager und auf den Schwenkachsen aufgesetzten Lagerböcken ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the built-up in the air bearings overpressure can be adjusted by the opening width of a flow gap is adjustable, which between the outer ends of the Air bearing and mounted on the pivot axes bearing blocks formed is.
Das Kreuzgelenk lässt sich besonders vorteilhaft für den Aufbau eines Positionierungstisches einsetzen, welcher beispielsweise für Montage- oder Messaufgaben benötigt wird. Dazu ist eine Trägerplatte über entsprechende Verbindungselemente an den zweiten Luftlagern befestigt, die auf die zweite Schwenkachse aufgesetzt sind. Gleichzeitig ist die erste Schwenkachse gestellfest gelagert, während das Achsenkreuz eine feste Verbindung zwischen den ersten Luftlagern und der zweiten Schwenkachse herstellt. Die Trägerplatte ist dadurch in zwei Ebenen verkippbar, wobei eine Verdrehung um die jeweiligen Schwenkachsen erfolgt.The Cross joint leaves especially advantageous for use the structure of a positioning table, which for example for assembly or measuring tasks needed becomes. For this purpose, a support plate via appropriate Fasteners attached to the second air bearings, the on the second pivot axis are placed. At the same time, the first one Pivot axis mounted fixed to the frame, while the axbox a firm connection between the first air bearings and the second Swivel axis manufactures. The carrier plate is thereby tiltable in two planes, with a twist around the respective pivot axes takes place.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kreuzgelenks ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages, details and developments of the universal joint according to the invention will be apparent from the following description of a preferred embodiment, with reference to the drawing. Show it:
In
Das
Kreuzgelenk umfasst eine erste Schwenkachse
Sofern
man in die von den Schwenkachsen definierte Ebene ein Koordinatensystem
legt, verläuft bei
rechtwinklig zueinander stehenden Schwenkachsen die erste Schwenkachse
Auf
der ersten Schwenkachse
Das
Kreuzgelenk umfasst weiterhin ein Achsenkreuz
An
den Längsseiten
der Lageraufnahme des Achsenkreuzes
Bei
abgewandelten Ausführungsformen wäre es wiederum
denkbar, dass die zweiten Luftlager
In
Die
die erste Schwenkachse
Aus
Eine
Möglichkeit
der Befestigung der Trägerplatte
Zur
Einstellung des Strömungsspalts
Auf
der Trägerplatte
- 11
- erste Schwenkachsefirst swivel axis
- 22
- zweite Schwenkachsesecond swivel axis
- 2a, 2b2a, 2 B
- Abschnitte der zweiten Schwenkachsesections the second pivot axis
- 33
- erste Luftlagerfirst air bearing
- 44
- DruckluftanschlüsseCompressed air connections
- 55
- Lagerböckebearing blocks
- 66
- Achsenkreuzaxis cross
- 77
- Zapfenbohrungenpin bores
- 88th
- zweite Luftlagersecond air bearing
- 99
- LuftaustrittsbohrungenAir outlets
- 1010
- Strömungsspalteflow gaps
- 1111
- Tischgestelltable support
- 1212
- Trägerplattesupport plate
- 1313
- Verbindungselementefasteners
- 1414
- Einstellschraubenadjustment
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Applications Claiming Priority (1)
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DE10326978B4 DE10326978B4 (en) | 2007-03-08 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
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CN108655749A (en) * | 2018-07-20 | 2018-10-16 | 无锡市万向联轴器有限公司 | Grinding fixture is bored in bearing block milling |
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