DE19824839C1 - Vorrichtung zur Ausübung und/oder Einstellung einer Kraft auf eine Antriebswelle - Google Patents
Vorrichtung zur Ausübung und/oder Einstellung einer Kraft auf eine AntriebswelleInfo
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die insbesondere
bei Werkzeugmaschinen, aber auch anderen Antrieben in
den verschiedensten Geräten einsetzbar ist.
Dabei ist zu berücksichtigen, daß insbesondere an
Werkzeugmaschinen steigende Anforderungen bezüglich
einer weiteren Verkürzung der Bearbeitungszeit, bei
zumindest gleichbleibender bzw. ebenfalls verbesser
ter Fertigungsgenauigkeit gestellt werden.
Insbesondere bei den konventionellen Achsantrieben,
z. B. Spindel-Mutter-Systemen wird unabhängig vom ei
gentlich angetriebenen Element, an der Antriebswelle,
die eine Gewindespindel ist, eine axiale Vorspannung
zur Wirkung gebracht, um die axiale Steifigkeit zu
erhöhen und demzufolge auch eine höhere Konturgenau
igkeit, durch Erhöhung der ersten Biegeeigenfrequenz
höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, sowie durch
die Verringerung des rotativen Massenträgheitsmomen
tes auch höhere Beschleunigungen zu ermöglichen.
Wird nun eine solche Antriebswelle mit einer Zugspan
nung durch auf sie wirkende Zugkräfte beaufschlagt,
müssen zu deren Kompensation bei herkömmlichen
Maschinen die Druckspannungen bzw. Druckkräfte am
eigentlichen Maschinengestell oder Gehäuse aufgenom
men werden. Wegen der Anforderungen an mögliche An
ordnungen solcher Antriebswellen von Gewindetrieben,
die funktionsbedingt sind, können die Druckspannungen
nicht im Schwerpunkt des Flächenträgheitsmomentes des
umgebenden Maschinengestells eingebracht werden. Dem
zufolge resultieren aus diesen Druckspannungen bzw.
Druckkräften zusätzliche Biegespannungen, die sich in
einer Verbiegung des linearen Führungssystems der
Achse der Antriebswelle äußern. Dies führt zu zusätz
lichen Fehlern der Linearität des Ablaufs entlang der
Achse und es können demzufolge Geometriefehler wäh
rend der Antriebsbewegung nicht vermieden werden.
Hierzu sind Ausführungen über steigende Anforderungen
an Vorschubantriebe hinsichtlich Drehzahl und Stei
figkeit von J. Ebert in "Verbesserte Vorschubantrie
be"; DE-Z, Der Konstrukteur; 1995, Seiten 12 bis 18
gemacht worden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit vor
zugeben, mit der solche Geometriefehler auch bei ho
hen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen vermieden
werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal
tungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich bei Nutzung der in den untergeordneten Ansprü
chen enthaltenen Merkmale.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es erstmals und
günstig möglich, eine axiale Vorspannung zu errei
chen, ohne daß die bei den bekannten Lösungen auftre
tenden Nachteile eine negative Wirkung zeigen können.
Erfindungsgemäß wird hierzu mindestens eine Druck
stange, die parallel zur Antriebswelle angeordnet
ist, verwendet. Diese Druckstange(n) ist/sind in Los
lagern gehalten, so daß im nicht vorgespannten
Zustand der Antriebswelle theoretisch ein Verschieben
der Druckstange(n) parallel zur Längsachse der An
triebswelle möglich ist.
An der/den Druckstange(n) sind Hebel oder Traversen
so befestigt, daß unter Verwendung eines eine Zug
kraft auf die Antriebswelle ausübenden Kraft-Aktua
tors eine Zugkraft auf die Antriebswelle und demzu
folge die gewünschte axiale Vorspannung erreichend,
ausgeübt wird.
Diese Lösung hat gegenüber den bekannten Lösungen,
insbesondere den Vorteil, daß eine axiale Vorspannung
einer solchen Antriebswelle erreicht werden kann,
ohne Rücksicht auf die Geometrie, die Konstruktion
des Gestells (Gehäuse), in dem eine solche Antriebs
anordnung aufgenommen und gehalten ist. Außerdem wir
ken durch die erzeugte axiale Vorspannung der An
triebswelle keine zusätzlichen Kräfte und Momente auf
das Maschinengestell, so daß dort auch keine entspre
chenden Verformungen auftreten können.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausfüh
rungsbeispielen näher beschrieben werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung mit einer Druckstange und Hebeln
und
Fig. 2 ein zweites Beispiel einer erfindungsgemä
ßen Vorrichtung mit zwei parallel zur An
triebswelle angeordneten Druckstangen.
Bei dem in der Fig. 1 gezeigten ersten Beispiel ei
ner erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Antriebs
welle 1 als Gewindespindel für den Antrieb einer Mut
ter 13 verwendet. Dabei ist die Antriebswelle 1 über
eine Kupplung 3 mit einem Servomotor 4 verbunden. Die
Antriebswelle 1 ist in Radial-Axiallagern 2 und 2'
gehalten, wobei das Lager 2 ein Festlager und das
Lager 2' ein Loslager ist.
Die parallel zur Antriebswelle 1 ausgerichtete und
angeordnete Druckstange 7 hat in etwa die gleiche
Länge wie die Antriebswelle 1. An ihren äußeren
Stirnseiten sind jeweils zwei Hebel 5 und 5' mit den
Gelenken 6 und 6' mit der Druckstange 7 verbunden.
Jeweils einer der Hebelarme der Hebel 5 und 5' greift
an den Außenringen der Lager 2 und 2' an und der je
weils andere Hebelarm der Hebel 5 und 5' ist mit ei
ner ebenfalls parallel zur Antriebswelle 1 ausgerich
teten Zugstange 12, ebenfalls gelenkig verbunden. In
die Zugstange 12 ist ein eine Zugkraft bewirkender
Aktuator 8 aufgenommen. Bei Aktivierung des Aktuators
8 wird die entsprechende Zugkraft über die Hebel 5
und 5' auch auf die Antriebswelle 1 übertragen und
diese auf Zug entsprechend axial vorgespannt.
Dabei können die Hebelarmlängen der Hebel 5 und 5'
unter Berücksichtigung der aufzubringenden axialen
Vorspannung und den Möglichkeiten, d. h. der mit dem
Aktuator 8 aufbringbaren Zugkraft, verschieden ge
wählt werden, so daß auch eine entsprechende Überset
zung ausgenutzt und berücksichtigt werden kann.
Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Beispiel ist außer
dem ein an der Druckstange 7 angeordneter Spannungs
sensor 9 dargestellt. Als Spannungssensor 9 können
z. B. herkömmliche Dehnmeßstreifen verwendet werden.
Die gemessene Druckspannung im Druckstab 7 kann dazu
verwendet werden, daß die auf die Antriebswelle 1
wirkende Zugspannung unabhängig von äußeren Einflüs
sen, wie z. B. Temperatur und äußeren Kräften, kon
stant gehalten werden kann. Selbstverständlich kann
das mit dem Spannungssensor 9 gemessene Signal auch
zur Einstellung der axialen Vorspannung der Antriebs
welle 1 unter Berücksichtigung anderer Einflußgrößen
variabel eingestellt werden, wobei solche Einflußgrö
ßen beispielsweise die momentan erforderlichen An
triebsgeschwindigkeiten und Beschleunigungen sein
können.
Die Antriebswelle 1 bildet demzufolge gemeinsam mit
Druckstab 7 und Hebeln 5, 5' ein geschlossenes Kraft
system, das keinen Einfluß auf andere Komponenten des
Antriebes oder der Maschine hat.
Bei dem in der Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungs
beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden
zwei parallel und symmetrisch zur Antriebswelle 1
angeordnete und, wie die Druckstange 7 beim Beispiel
nach Fig. 1, gelagerte Druckstangen 10 und 10' ver
wendet. Die beiden Druckstangen 10 und 10' sind an
ihren äußeren Enden mit Traversen 11 und 11', starr
oder gelenkig, verbunden.
Die an einem äußeren Ende der Antriebswelle 1 ange
ordnete Traverse 11' ist wieder mit dem Außenring des
Lagers 2 verbunden. Die am anderen Ende angeordnete
Traverse 11 ist mit einem eine Zugkraft aufbringende
Aktuator 8 und dieser wiederum mit dem Außenring des
Lagers 2' verbunden. Wird nunmehr der Aktuator 8 ak
tiviert, wirkt die gewünschte Zugspannung auf die
Antriebswelle 1.
Auch bei diesem Beispiel bilden wieder Druckstäbe 10,
10', Traversen 11, 11' und Antriebswelle 1 ein in
sich geschlossenes Kraftsystem, wie Antriebswelle 1,
Hebel 5, 5', Druckstab 7 und Zugstange 12 beim Bei
spiel nach Fig. 1.
Im übrigen sind in Fig. 2 die gleichen Bezugszeichen
verwendet worden, um die gleichen Komponenten, wie in
Fig. 1, zu bezeichnen.
Als Kraft-Aktuatoren können die jeweiligen Möglich
keiten und erforderlichen Kräfte berücksichtigend,
hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch wir
kende Aktuatoren verwendet werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Ausübung und/oder Einstellung
einer Kraft auf eine Antriebswelle, mit der eine
axiale Vorspannung der Antriebswelle erreichbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Druckstange (7, 10, 10')
parallel zur Antriebswelle (1) in Loslagern ge
halten, angeordnet ist und an der/den Druckstan
ge(n) (7, 10, 10') Hebel (5, 5') oder Traversen
(11, 11') gelenkig und zusätzlich mit der An
triebswelle (1) an deren axial äußeren Enden
befestigt sind, wobei an den Hebeln (5 und 5')
oder zumindest einer der Traversen (11, 11') ein
eine Zugkraft auf die Antriebswelle (1) sowie
eine Druckkraft auf die Druckstange (7, 10, 10')
ausübender Kraft-Aktuator (8) angreift.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (5, 5') im
jeweils stirnseitigen Bereich von Druckstange
(7) und Antriebswelle (1) befestigt sind und die
Hebel (5, 5') über eine Zugstange (12), in der
ein eine Zugkraft bewirkender Aktuator (8) inte
griert ist, an den Hebelarmen, die entgegenge
setzt zu den Hebelarmen der Hebel (5, 5'), die
mit der Antriebswelle (1) verbunden sind, an der
Zugstange (12) gelenkig befestigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme der
Hebel (5, 5') unterschiedliche effektiv wirkende
Längen haben.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme der
Hebel (5, 5') an den Außenringen von Lagern (2,
2'), in denen die Antriebswelle (1) gelagert
ist, angreifen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der An
triebswelle (1) mit einer Traverse (11) und dem
eine Zugkraft bewirkenden Aktuator (8) und die
andere Seite der Antriebswelle (1) mit einer
zweiten Traverse (11') verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstangen
(10, 10') symmetrisch zur Antriebswelle (1) an
geordnet und gelagert sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß an der/den Druck
stange(n) (7, 10, 10') jeweils mindestens ein
Spannungssensor (9) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(1) eine Gewindespindel einer Spindel eines
Spindel-Mutter-Systems ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß als Aktuaktoren (8)
hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch
wirkende Aktuatoren einsetzbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungssenso
ren (9) Dehnmeßstreifen verwendbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(1) starr gelagert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998124839 DE19824839C1 (de) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | Vorrichtung zur Ausübung und/oder Einstellung einer Kraft auf eine Antriebswelle |
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---|---|
DE (1) | DE19824839C1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10222585A1 (de) * | 2002-05-22 | 2003-12-04 | Rexroth Star Gmbh | Spindeltrieb für eine Linearbewegungseinrichtung |
DE10222522A1 (de) * | 2002-05-22 | 2003-12-11 | Ina Schaeffler Kg | Schraubgetriebe |
DE202007004692U1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Loslager und Gewindetrieb mit einem derartigen Loslager |
DE202007004690U1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Lagereinheit und damit ausgestattete Lineareinheit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3901317A1 (de) * | 1989-01-18 | 1990-07-19 | Inst Produktionstechnik Karlsr | Vorrichtung zur einstellung der axialen vorspannung von waelzlagern und spindelmuttern |
DE4135167C2 (de) * | 1990-10-25 | 1997-04-30 | Thk Co Ltd | Kugelumlaufspindel-Führungseinheit und Fördertisch mit Verwendung desselben |
-
1998
- 1998-06-04 DE DE1998124839 patent/DE19824839C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3901317A1 (de) * | 1989-01-18 | 1990-07-19 | Inst Produktionstechnik Karlsr | Vorrichtung zur einstellung der axialen vorspannung von waelzlagern und spindelmuttern |
DE4135167C2 (de) * | 1990-10-25 | 1997-04-30 | Thk Co Ltd | Kugelumlaufspindel-Führungseinheit und Fördertisch mit Verwendung desselben |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EBERT, Jürgen: "Verbesserte Vorschubantriebe", in: DE-Z. Der Konstrukteur, 1995, S.12,14,16-18 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10222585A1 (de) * | 2002-05-22 | 2003-12-04 | Rexroth Star Gmbh | Spindeltrieb für eine Linearbewegungseinrichtung |
DE10222522A1 (de) * | 2002-05-22 | 2003-12-11 | Ina Schaeffler Kg | Schraubgetriebe |
DE202007004692U1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Loslager und Gewindetrieb mit einem derartigen Loslager |
DE202007004690U1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Lagereinheit und damit ausgestattete Lineareinheit |
EP1975468A3 (de) * | 2007-03-30 | 2009-12-30 | Robert Bosch GmbH | Loslager und Gewindetrieb mit einem derartigen Loslager |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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