Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

[Digibike]

Kann das sein, daß genau die Höhe ist, die es nach unten aufbaut? In dem Fall steht deine Führung unten bereits an und er kann gar nicht weiter - allerdings sollte das Akustisch durch blockierten Motor oder überspringen des Riemens etc. sich bemerkbar machen...
Hmmmh! Es unterstützt die Kugelumlaufspindeln - soweit gut, aber da die Kugelumlaufspindeln nicht entkoppelt sind, setzt es immer noch einen perfekten Rundlauf der Kugelumlaufspindeln vorraus, oder?

Gruß, Christian

[R3D3]

@ 3dholgi, danke für die Bilder. Dass der Verfahrweg nach unten nun eingeschränkt ist, kommt (wie Digibike vermutet) wohl durch die nach unten gewendeten Linearlager, deren Schäfte unten anstoßen. (Haben mal gemessen, dass nichts weiter als 22 mm unter dem Y-Tisch herausragen sollte, um den Verfahrweg nicht einzuschränken, siehe höher in diesem Thread hier). Kürzer bauende Lager sind zwar erhältlich, aber nicht so viele, die auch einen Flansch haben. Seitlich montierende Lager, oder lose (d.h. in z.B. ein Aluminiumblock einzupressende) Lager bauen z.T. erheblich kürzer - dies Letzte habe ich einstweilen für meine zukünftige Lösung ins Auge gefasst. Falls Platz da wäre, könnte man überlegen, die Lager in dieser Orientierung aber mit dem Flansch oben zu montieren - also mit dem Schaft durch eine (vergrößerte) Öffnung im Y-Tisch, aber das erfordert (wenn überhaupt möglich, glaube wegen der Spindelmuttern eher nicht, es sei denn, diese wandern auch nach oben, wobei dies auch seine Grenzen hat ) weitere Eingriffe an Flänsche und Y-Tisch...

@Digibike: anfänglich hatte ich gefühlsmäßig auch meine Probleme mit der Überbestimmung, glaube aber, dass die bei unrunden Spindeln eben durch diese sowieso vorhanden wäre (zwischen den Spindeln, es sei denn, die sind genau parallel unrund ); ansonsten scheint das Problem eventuell überbewertet zu werden, siehe auch hier und riu's Antwort darauf...
Edit: du meinst wohl, dass das Problem unrunder Spindel damit nicht gelöst wird... da magst du Recht haben. Die Spindeln werden allerdings in/um X und Y entlastet.

[vip-klaus]

... Hmmmh! Es unterstützt die Kugelumlaufspindeln - soweit gut, aber da die Kugelumlaufspindeln nicht entkoppelt sind, setzt es immer noch einen perfekten Rundlauf der Kugelumlaufspindeln vorraus, oder?...

Das sehe ich auch als Kernproblem. Da beim RF1000 der Drucktisch nur über die Spindeln geführt wird, müssen diese den Tisch auch in X und Y fixieren. Und mit 16 mm Durchmesser sind sie deutlich steifer als 8er oder 10er Linearführungen. Ich denke, wir müssen den Drucktisch in X und Y von den Spindeln entkoppeln - wie auch immer das im gegebenen Bauraum funktionieren soll.

Gruß
Klaus

[3dholgi]

Hi,
also die besagten 21/22 mm habe ich ja mit diesen Flanschlagern um etwa 5 mm
überschritten und mir sozusagen damit Druckraumhöhe 'geklaut'.
Deshalb wären ja LMK8SUU viel schöner, die haben weniger als 25 mm Bauhöhe
(habe ich jedenfalls irgendwo in einer Datentabelle so aufgeführt gesehen, bloss liefern kann sie keiner ?).

Bis zum Anschlagen der Lager bekomme ich den Tisch gar nicht runtergefahren (ich habe aber noch nichts umkonfiguriert ).
Liegt das am Update von FW .33 auf .48 ? Denn das ist das einzige, was ich in den letzten drei Wochen
mal gemacht habe. Was mir daran gefällt: Im Vergleich zur .33-Version flüstert der RF jetzt regelrecht ).
Bin selbst etwas erstaunt über den recht reibungslosen Kraftverlauf beim Fahren der Z-Achse,
ich hätte gedacht, dass das mehr Probleme macht. Heisst wohl, dass ich ziemlich 'saubere' Spindeln
erwischt habe ? Wie auch immer, ein Riesenaufwand war es nicht, auch ein etwaiges Zurückbauen nicht ...
War jetzt erst mal ein Versuch für schlappe 33 Euronen ...

Aber: Die Spindeln vom Drucktisch entkoppeln klingt gut, bloss: Wie ?
Man müsste dann eigentlich die kompletten Antriebskörper der Spindeln in radial schwimmende Lager
auf der Y-Platte verpacken => komplette Neukonstruktion dieser ? Dann auch mit vier Linearführungen ?
Wird richtig Aufwand, oder ? Da kann man sich gleich nen neuen Drucker entwickeln
(Doofe Frage: Pneumatischer Antrieb, geht sowas vielleicht ?)
Naja, ich werde noch etwas mit meiner jetzigen Variante herumtesten ...

So long
Ralf

[riu]

Die Möglichkeit die Spindeln vom Drucktisch zu "entkoppeln" gibt es nicht. Es gibt keine Notwendigkeit das zu tun.

Im Regelfall werden bei Maschinen so kurze Kugelspindeln nur einseitig in einem Festlager am Antrieb (Stepper) gelagert und am anderen Ende frei gelassen. Dies ist auch ok wenn die Spindeln z.B. hängen/stehen (wie auch in dem Fall des RF1000) und der Triebkörper geführt wird. Das ist eigentlich IMMER so. Ich kenne keinen Anwendungsfall bzw. Maschinenentwurf (ausser den RF1000) in dem KGT's als Trieb und Führung dienen.

Auch waagerechte einseitige Führungen sind Ok wenn die Kugelspindel nicht zu lang wird und die Drehzahlen nicht zu hoch werden. Dafür gibts aber Berechnungen.

Istsituation:

Kugegewindetriebe KGT sind als Trieb UND Führung im Einsatz. Lager sind 2 Loslager. Keine Vorspannung keine Führung des Drucktisches.

Sollsituation:

Kugelgewindetrieb nur als Trieb verwenden und den Tisch über 4 (vier) Radialgleitlager unterstützen. Die vorderen 2 Führungen sind nicht das Problem sindern die beiden hinteren. Von vorn links ist der X Motor im Weg rechts ist auch wenig Platz. Es sollten aber schon alle 4 Ecken geführt werden. Sonst ist das mit den Spindeln noch nicht vom "tisch". Ein Loslager unten reicht dann völlig. Die Schwerkraft und der mechanische Druck wirken eh nur axial von oben.

@3dholgi

Was du jetzt machen kannst ist, die beiden Kugellager der Spindeln oben in der X Platte entfernen. Die Spindeln können sich dann oben "frei" bewegen und ein wenig eiern. Die Spannung des unrunden Laufes sind damit eliminiert. Du wirst sehen dass du auch wenn du die beiden Flanschlager oben entfernt hast, sich dein Drucktisch nicht bewegen lässt (wenn deine Linearlager was taugen und du die Wellen fest angeschraubt hast). Auch werden sie mit dem blossen Auge kaum sichtbar eiern. Deine Z Genauigkeit bzw. Gleichmässigkeit wird nun von den Linearführungen bestimmt.

Warum dein Tisch nicht weiter runterfährt ist mir schleierhaft. Mach mal ein Rollback der Firmware und schau dann mal.

Viel Erfolg

Gruß,
Udo

[R3D3]

[...]

@3dholgi

Was du jetzt machen kannst ist, die beiden Kugellager der Spindeln oben in der X Platte entfernen. Die Spindeln können sich dann oben "frei" bewegen und ein wenig eiern.

[...]

Hallo riu,

Hört sich in Prinzip vernünftig an, habe aber Bedenken bei der Entfernung der oberen Spindellager aus dem X-Tisch. Die Spindeln werden in Z-Richtung ja nur je zwischen einem Lager in der Bodenplatte und einem im X-Tisch gehalten. Wenn das obere Lager entfällt (hat den Flansch unten) ist das untere (hat den Flansch oben), weil nur in der Bodenplatte eingelegt, nach oben hin frei (zumindest bis das Ritzel aneckt, wenn überhaupt, sonst der Riemen für den Antrieb der Spindeln). Dann hätte man nur das Gewicht der Spindeln und des Y-/Drucktisches, das die unteren Lager festhält. Dagegen gibt's auch Kippmomente um die X-Achse auf Spindelkugelumlauflager und (nur vorne anwesenden) Linearführungen. Hoffe, dass sich das nicht aushebelt?

Somit müsste man das untere Lager fixieren. Zur Bodenplatte ginge das evt. mit Verschraubungen am Rand des Flansches..., aber damit sitzt es nur an der Bodenplatte und noch nicht an der Spindel fest...

(Dies habe ich aus der Bauanleitung, habe ebensowenig einen Bausatz gekauft ).


EDIT: dafür gibt's wohl diese Art von Lagerkonstruktionen: Klick

EDIT 2: man könnte auch das obere Lager nicht entfernen, sondern nur in X und Y entkoppeln, bedenke ich gerade... Das ist bestimmt einfacher als die eventuelle Entkopplung des Kugelumlauflagers der Spindeln...

EDIT 2A : ... und zwar bereits auf einfacher Weise dadurch, dass man das Loch für's obere Kugellager etwas (genug fürs Absorbieren der Unrundheit der Spindel, aber nicht soviel dass der Flansch nicht mehr anliegt) vergrößert - der Flansch hält das Lager dann dennoch in Z-Richtung fest... - und jetzt höre ich auf mit Editieren dieses Beitrags

[rf1k_mjh11]

Stimme riu und R3D3 großteils zu. Die oberen Lager entfernen würde in ~95-98% der Fälle reichen. Bei den verbleibenden Problemfällen sollten die Gewindespindeln getauscht werden.

R3D3s Vorschlag, nur die oberen Lagersitze etwas zu vergrößern, könnte auch klappen. Und nachdem dort (auf den Flanschen der oberen Lager) auch kaum eine Belastung anliegt, wird auch kaum ein "Slip-Stick"-Effekt auftreten.

Die unteren Lager kann man klarerweise nicht entfernen, darauf liegt das gesamte Gewicht, UND der Zahnriemen bringt auch dort die Kräfte ein.

Falls man die oberen Lager gänzlich entfernt, fallen mir auf die schnelle 3 Sicherungsmöglichkeiten der unteren Lager ein:[list:27prjg9e][*:27prjg9e]Lager mit Schraubensicherung sichern - macht Demontage ziemlich schwierig[/*27prjg9e][*:27prjg9e]Von der Seite mittels Madenschraube sichern - Lösen nur durch Entfernung der Seitenwand möglich (oder Zugangsloch nötig, wie beim Riemenspanner)[/*27prjg9e][*:27prjg9e]Letztlich, wie R3D3 schon sagte, mittels Verschraubung von oben (Senkkopfschraube, oder Ähnliches)[/*27prjg9e][/list:u]
R3D3s Bedenken zur Sicherung der Spindel selbst, stellen kein Problem dar. Beide Spindeln haben unter dem jeweiligen Lager ein Zahnriemenritzel montiert. Da muss man nur zwischen Ritzel und Lager eine entsprechende Abstandshülse montieren. Die Hülse kann man sogar selbst drucken.



mjh11

[R3D3]

R3D3s Bedenken zur Sicherung der Spindel selbst, stellen kein Problem dar. Beide Spindeln haben unter dem jeweiligen Lager ein Zahnriemenritzel montiert. Da muss man nur zwischen Ritzel und Lager eine entsprechende Abstandshülse montieren. Die Hülse kann man sogar selbst drucken.
mjh11

Touché, hätte selber drauf kommen können/sollen/müssen

Zur (nur) Entkopplung des oberen Lagers durch Vergrößerung der Aufnahmebohrung: Flansch des Lagers ist laut Datenblatt 1,5 mm breit, da hat man einiges an Spielraum, aber man muss oben groß bohren. Fixieren des unteren Lagers erfordert wohl (kleineres) Bohren in der Bodenplatte (Schraubensicherungslack ist wegen Demontage wohl nicht zu empfehlen, stimme ich zu).

[rf1k_mjh11]

R3D3,

Nachher ist man immer schlauer. Ich auch.

Jetzt denke ich mir auch, wenn das obere Lager in einer übergroßen Bohrung sitzt, und der Flansch des Lagers auch nicht benötigt wird (vorausgesetzt das untere Lager und die Spindel sind gesichert), dann tut ja das obere Lager gar nichts und ich kanns, wie rui vorschlägt, ganz weglassen.

Falls ich mal auf eine ordentliche Z-Führung umstelle, werde ich es so machen: obere Lager raus. Allerdings werde ich dann nur eine Z-Führung verwenden, samt einer zusätzlichen Führung gegen die verdrehung (sauber nach "Loslager - Festlager Prinzip"). Und nicht, wie viele vorschlagen, 2 oder sogar 4 Führungen. Wahrscheinlich verträgt das System sogar bis zu 4 Führungen, bei sauberer Ausführung und Montage, da ja auch diese Führungen ein gewisses Spiel, bzw. Elastizität aufweisen.

mjh11

[R3D3]

Hi mjh11,

Zur Option "obere Lager raus + untere Lager fixieren": bei Verwendung des RF1000 als Fräse kommen u.U. größere Kräfte auf den Y-Tisch nach oben ins Spiel als nur beim Drucken. Da könnte eine wesentlich stabilere Fixierung der unteren Spindellager als per Maden- oder einzelne Senkkopfschraube notwendig werden... Dann denkt man bei kleineren Schrauben eher an einen 4- oder 6-Fach verschraubten Sicherungsring.

(Dann ist vielleicht das Aufbohren/-fräsen der oberen Lagersitze einfacher? ).