Das Spindelspiel

Spindelspiel macht sich immer dann bemerkbar, wenn eine Rotationsbewegung über eine Schraube und eine Mutter in eine lineare Bewegung umgesetzt wird: Wird eine Kurbel länger in einer Richtung gedreht, so bewegt sich ein Schlitten. Wird die Kurbel anschließend in entgegengesetzter Richtung gedreht, so bewegt sich der Schlitten zunächst nicht. Das ist der sogenannte tote Gang. Wird noch ein Stück weiter gedreht, so wechselt auch der Schlitten seine Richtung. In der ersten Richtung liegt das Innengewinde der Mutter mit der einen Seite an der Spindel, wird die Drehrichtung geändert, so muß solange gedreht werden, bis die andere Seite des Gewindes der Mutter an der Spindel anliegt, erst dann bewegt sich wieder der Schlitten. Im Falle der Targetmechanik wirkt durch das Vakuum eine Kraft auf den Schlitten. Dadurch könnte, unabhängig von der Bewegungsrichtung immer dieselbe Seite des Gewindes an der Spindel anliegen. In diesem Fall tritt kein Spindelspiel auf. Im folgendem wird das Spindelspiel der Targetmechanik untersucht.

Das Spindelspiel ist gut zu erkennen, wenn die Wegaufnehmerwerte gegen die Kontrollerpositionen, wie in Abbildung 4.19 geschehen, aufgetragen werden. Da sich im toten Gang das Target nicht bewegt, der Kontroller aber den Motor ansteuert, sind in Teil a) der Abbildung nahezu waagerechte Linien zu erkennen. In Teil b), den Messungen ohne Vakuum, ist dieses Verhalten nicht zu beobachten.

  

Abbildung: Vergrößerung des linken unteren Teils der Kurven aus Abbildung 4.18. Teil a) der Abbildung stellt wieder die Messung unter Vakuum, Teil b) die unter Atmosphärendruck dar. Der Verlauf der Targetbewegung ist durch Pfeile angedeutet. Die jeweils oberen Linien stammen vom außen angebrachten Wegaufnehmer, die unteren vom innen angebrachten.

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Das Spiel tritt entgegen den Erwartungen nur unter der Belastung des Vakuums auf. Es beträgt etwa 1 $\mu$m. Das Spiel ist unabhängig von dem im letzten Abschnitt beschriebenen Effekt der unterschiedlichen Steigungen.