DE2538460B2 - Spielfreier Antrieb - Google Patents
Spielfreier AntriebInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen spielfreien Antrieb zur Positionierung eines verstellbaren Gliedes,
vorzugsweise zur Positionierung des Meßkopfes einer Meßmaschine, mit einem Stellmotor, der über Zwischenglieder auf die Position des verstellbaren Gliedes
einwirkt
Spielfreie Antriebe werden seit längerer Zeit im Bereich der Feinwerkstechnik und des Werkzeugmaschinenbaues verwendet In der Regel werden hierzu
spielfreie Getriebe benutzt, die in der Lage sind, Stellbewegungen eines Stellorgans ohne toten Gang zu
übertragea Für derartige spielfreie Getriebe gibt es
verschiedene Lösungen, wie z. B. verspannte Zahnräder
oder Zahnräder mit Schrägverzahnung, weiche durch Längsverschiebung in Verbindung mit kämmenden
Zahnrädern zweier Wellen in der Lage sind, auftretendes Spiel zu eliminieren.
ίο Die bekannten spielfreien Getriebe sind aber wegen
der an sie gestellten Forderungen sehr teuer, und zwar, weil es notwendig ist, die Einzelteile mit extrem hoher
Genauigkeit herzustellen. Im Vergleich zu Normgetrieben, bei denen Spiel im gewissen Umfang als zulässig
is angesehen wird, rechtfertigt das Ergebnis häufig nicht
den Aufwand. Es ist daher üblich, überall dort, wo keine
übertriebenen Forderungen an die Genauigkeit bestehen, Normgetriebe einzusetzen und dort, wo hohe
Genauigkeitsforderungen unbedingt erfüllt werden
müssen, spielfreie Getriebe zu benutzen. Diese Tatsache
wird aber als unbefriedigend angesehen, denn es gibt eine Reihe von Anwendungsfällen, bei denen der
Einsatz spielfreier Getriebe wünschenswert ist; Kostengründe dies aber verhindern.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für ein durch einen Stellmotor über Zwischenglieder
verstellbares Glied einen spielfreien Antrieb vorzusehen, dir leicht und ohne großen Aufwand herzustellen
ist und eine entsprechende Genauigkeit aufweist
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß zwei mit dem Stellmotor gekoppelte, parallel angeordnete Normgetriebe den Antrieb zum verstellbaren Glied übertragen und daß der Übertragungsweg
eines Normgetriebes eine Spannvorrichtung zum
Mit Hilfe dieser Maßnahme ist es mit einfachen Mitteln möglich, einen spielfreien Antrieb aufzubauen,
der im Vergleich zu den bekannten spielfreien Antrieben wesentlich billiger ist Dabei sorgt die z. B.
mit Hilfe von Druckfedern arbeitende Spannvorrichtung stets für eine hinreichende Verspannung der
Normgetriebe, so daß Spiel, das sich beim Betrieb oder aufgrund von Abrieb ergeben sollte, automatisch
beseitigt wird. Die Spannvorrichtung kann dabei im
Übertragungsweg eines Normgetriebes entweder am
Übergang zum Stellmotor oder am Ausgangskoppelglied des Normgetriebes angeordnet sein. Beide
Lösungsmöglichkeiten lassen eine Kopplung der Ausgangsglieder, z. B. Zahnräder mit Gegenrädern oder
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines spielfreien Antriebes und
F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines spielfreien Antriebes.
Beim ersten Ausfuhrungsbeispiel nach F i g. 1 ist ein spielfreier Antrieb zu sehen, der einen Stellmotor 10 als
Antriebsorgan aufweist. Die verlängerte Abtriebswelle
11 dieses Stellmotors 10 ist mit ihrem freien Ende im
Getriebegehäuse 12 in bekannter Weise gelagert Auf der Abtriebswelle 11 sind zwei Zahnräder 13, 14
angeordnet, die jeweils mit zugeordneten Zahnrädern 15, 16 zweier Normgetriebe 17, 18 im Eingriff stehen.
Während das Zahnrad 13 in bekannter Weise mit einem
Keil auf der Abtriebswelle Il zur Übertragung von Drehmomenten befestigt ist, ist das Zahnrad 14 über
eine Spannvorrichtung 19 mit der Abtriebswelle U
verbunden. Diese Spannvorrichtung 19 besteht aus einer mit dem Zahnrad 14 ein gemeinsames Bauteil
bildende Nockenscheibe 20 und einer Mitnehmerscheibe 21, die mit der Abtriebswelle 11 ein gemeinsames
Bauteil bildet In der Nockenscheibe 20 sind — siehe F i g. 1 a und F i g. 1 b — vier Bolzen 2% derart eingesetzt,
daß diese um die Breite der Mitnehmerscheibe 21 aus der Stirnseite der Nockenscheibe 20 hervorstehen.
Diese Bolzen 22 greifen mit ihrem hervorstehenden, etwa bis zur Hälfte abgeflachten Teil in Langlochbohrungen
23 ein, die an entsprechenden Stellen der Mitnehmerscheibe 21 vorgesehen sind. Mit Druckfedern
24, die sich einerseits an einem Ende der Langlochbohrungen 23 abstützen und andererseits auf
die abgeflachten Bolzen 22 einwirken, wird eine Verspannung der Getriebe 17, 18 erzielt, so daß die
Ausgangsritzel 25, 26 der Normgetriebe 17, 18 ohne Spie! mit einer Zahnstange 27 im Eingriff stehen.
Zwischen die Ausgänge der Normgetriebe 17,18 und die mit der Zahnstange kämmenden Ausgangsritzel 25,
26, ist bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine elektrisch lösbare Federkraftbremse 28, 29 eingeschaltet,
welche während des Stillstandes dieses Antriebes eine spielfreie Positionierung sichern.
Bei der Übertragung einer Stellbewegung des Stellmotors 10, z. B. rechtsdrehend, verläuft der
Übertragungsweg über das Zahnrad 13 und das Normgetriebe 17 bis zum Ausgangsritzel 25. Diesi
Rechtsdrehung bewirkt, daß alle Zahnpaare dei kämmenden Zahnräder in diesem Übertragungsweg
einschließlich der Zahnstange 27 zur Anlage kom-ien.
Der Übertragungsweg über das Normgetriebe 18 sicher, dabei durch die Spannvorrichtung 19, daß alle
Zahnräder im Übertragungsweg des Normgetriebes 17 die Stellbewegung spielfrei übertragen. Wird eine
Stellbewegung vom Stellmotor 10 in linksdrehender Richtung ausgeführt, dann erfolgt die Drehmomentenübertragung
üKer die Spannvorrichtung 19 und das Normgetriebe 18, während der Übertragungsweg des
Normgetriebes 17 praktisch eine Stütze für die Spannvorrichtung 19 zur spielfreien Übertragung
darstellt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die Spannvorrichtung im Unterschied zu der nach F i g. 1 im
Ausgangskoppelglied eines Übertragungsweges angeordnet. Die Abtriebswelle U des Stellmotors 10,
dessen freies Ende ebenfalls im Getriebegehäuse 12 in bekannter Weise gelagert ist, trägt hier nur ein mit
bekannten Mitteln befestigtes Zahnrad 30. An diesem Zahnrad 30 kämmt sowohl das Zahnrad 15 des
Normgetriebes 17 als auch das Zahnrad 16 des Normgetriebes 18. Auf den Ausgangswellen dieser
Normgetriebe 17,18 sitzen je ein Ausgangsritzel 31,32,
die jeweils mit einer zweier parallel liegender Zahnstangen 33, 34 im Eingriff stehen. Während die
Zahnstange 33 z. B. mit einem Maschinentisch fest
ίο verbunden ist, ist die Zahnstange 34 längs verschiebbar
zu der Zahnstange 33 befestigt- Durch eine Spannvorrichtung 35 wird diese Zahnstange 34 gegenüber der
Zahnstange 33 so weit verschoben, bis sämtliches Spiel in beiden Übertragungswegen eliminiert ist Die
Spannvorrichtung 35 besteht aus einer in einem Sackloch 36 der Zahnstange 34 geführten Druckfeder
37, die sich an einer Stellschraube 38 abstützt Die Stellschraube 38 ist in einer Gewindebohrung eines mit
der Zahnstange 33 verbundenen Flansches 39 geführt.
Die Übertragung von Stellbewegungen unterscheidet sich in keiner Weise von der im Ausführungsbeispiel
nach F i g. 1 geschilderten Weise.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 können die
Ausgangsritzel 31, 32 auch an einem Zahnradpaar kämmen, welche z. B. durch eine Spsnnvorrichtung
gegeneinander verspannt sind. Sollte aufgrund einer Störung eine Überlastung der Druckfeder 37 in der
Spannvorrichtung 35 auftreten, dann könnte dies zu Spiel führen. Um dies zu verhindern, ist ein Endschalter
in 40 vorgesehen, der durch einen an der Zahnstange 34 angebrachten Mitnehmer 41 entsprechend verstellbar
ist. Damit könnte z. B. der Stellmotor 10 bei einer derartigen Störung abgeschaltet werden, was Anlaß für
eine Überprüfung des spielfreien Antriebes sein könnte.
ιΓι Ein derartig verstellbarer Endschalter kann im Prinzip
auch bei der Spannvorrichtung 19 des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 verwendet werden.
Die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen spielfreien Antriebe zeichnen sich durch einen einfachen
4n Aufbau aus, so daß diese im Vergleich zu herkömmlichen
spielfreien Getrieben wesentlich billiger herzustellen sind. Es ist daher möglich, spielfreie Antriebe in
verstärktem Maße einzusetzen, da Kostengründe praktisch keine Rolle mehr spielen. Ein Anwendungsfall
Vi für die erfindungsgemäßen spielfreien Antriebe ist z. B.
bei einer Meßmaschine zur Positionierung des Meßtasters gegeben.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Spielfreier Antrieb zur Positionierung eines verstellbaren Gliedes, vorzugsweise zur Positionierung des Meßkopfes einer Meßmaschine, mit einem
Stellmotor, der über Zwischenglieder auf die Position des verstellbaren Gliedes einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit dem
Stellmotor (10) gekoppelte, parallel angeordnete Normgetriebe (17, 18) den Antrieb zum verstellbaren Glied übertragen und daß der Übertragungsweg
eines Normgetriebes (18) eine Spannvorrichtung (19, 35) zum gegenseitigen Verspannen der Normgetriebe (17,18) aufweist
2. Spielfreier Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Übertragungsweg eines
Normgetriebes (18) vorgesehene Spannvorrichtung (19) am Kuppelglied zum Stellmotor (10) angeordnet
ist.
3. Spielfreier Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Übertragungsweg eines
Normgetriebes (18) vorgesehene Spannvorrichtung (33) am Ausgangsglied (32,34) dieses Normgetriebes
angeordnet ist
4. Spielfreier Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangsritzel (25,26)
beider Normgetriebe (17,18) an einer gemeinsamen Zahnstange (27) kämmen und daß ein Normgetriebe
(17) mit seinem Eingangszahnrad (15) mit einem auf der Abtriebswelle (11) des Stellmotors (10) festsitzenden Ritzel (13) im Eingriff steht und daß ein
Eingangszahnrad (16) des zweiten Normgetriebes
(18) mit einer konzentrisch zur Abtriebswelle (11) angeordneten Nockenscheibe (20) gekoppelt ist, die
über Druckfedern (24) mit einer auf der Abtriebswelle (11) befestigten Mitnehmerscheibe (21) gekoppelt
ist
5. Spielfreier Antrieb nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Normgetriebe
(17,18) mit ihrem Eingangszahnrad (15,16) an einem
Ritzel (30) der Abtriebswelle (H) des Stellmotors (10) kämmen und diese Normgetriebe (17, 18) mit
ihrem Ausgangsritzel (31, 32) mit jeweils einer von zwei parallel liegenden Zahnstange (33, 34) im
Eingriff stehen und daß auf eine der gegenüber der anderen längsverschiebbar ausgebildeten Zahnstange (34) die Spannvorrichtung (35) einwirkt.
6. Spielfreier Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungswege der Normgetriebe (17, 18) elektrisch
lösbare Federkraftbremsen (28,29) enthalten.
7. Spielfreier Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannvorrichtung (19, 35) ein Endschalter (40) zugeordnet ist, der bei Überlastung durch einen
Mitnehmer (41) verstellbar ist
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Owner name: DEUTSCHE AIRBUS GMBH, 2000 HAMBURG, DE |
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