CH687560A5 - Drive assembly. - Google Patents

Description

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CH 687 560 A5 CH 687 560 A5

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Beschreibung description

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsanordnung gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a drive arrangement according to the preamble of patent claim 1.

Zum präzisen Bewegen eines Arbeitskopfes, Schlittens oder Greifers auf Flachbettplottern ist es bekannt, Band- oder Riemenantriebe zu verwenden. Nebst Zahnriemen finden auch Stahlbänder als Antriebe Verwendung. Stahlbänder weisen keine Verzahnungen auf, sondern es greifen die Zähne des Zahnrades oder aufgesetzte Bolzen in die aus dem Stahlband herausgestanzten und aufgebogenen Lappen an der Verzahnung der Zahnräder, welche das Band durchdringen, ein. It is known to use belt or belt drives for precisely moving a working head, slide or gripper on flatbed plotters. In addition to toothed belts, steel belts are also used as drives. Steel bands have no toothing, but rather the teeth of the gearwheel or attached bolts engage in the flaps punched out and bent out of the steel band on the toothing of the gearwheels which penetrate the band.

Ein solches Treibband ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2 401 777 bekannt. Das dort beschriebene Stahlband weist aufgebogene Lappen auf, die grossflächig an den Flanken der trapezförmig ausgebildeten Zähne des Zahnrades anliegen. Die Lappen sind paarweise nach aussen und nach innen gebogen, so dass das Stahlband etwa auf halber Zahnhöhe zu liegen kommt. Ein solches Band ist für Linearantriebe nicht geeignet, da die Lappen beidseitig vorstehen. Im weiteren ist es herstellungsaufwendig, wenn die Druckwinkel (Winkel der aufgebogenen Lappen zur Ebene des Bandes) exakt ausgerichtet sein sollen. Such a conveyor belt is known from German Offenlegungsschrift 2 401 777. The steel band described there has bent tabs, which lie over a large area on the flanks of the trapezoidal teeth of the gearwheel. The flaps are bent inwards and outwards in pairs, so that the steel strip comes to lie at about half the height of the teeth. Such a belt is not suitable for linear drives because the tabs protrude on both sides. Furthermore, it is expensive to manufacture if the pressure angles (angle of the bent flaps to the plane of the strip) are to be exactly aligned.

Aus der EP-A1 0 405 667 ist weiter ein Transmissionssystem bekannt, bei dem aus einem Stahlband Lappen ausgestanzt und paarweise hochgebogen sind. Das Stahlband wird über ein aus Segmenten bestehendes Antriebsrad geführt. Die Zähne des Antriebsrades sind in tangentialer Richtung federnd angeordnet, um eine dauernde Spannung zwischen Band und Antriebsrad aufrecht erhalten zu können. Eine solche Vorrichtung ist aufwendig und ein hochpräziser Vorschub des Bandes ist damit nicht gewährleistet. A transmission system is also known from EP-A1 0 405 667, in which tabs are punched out of a steel strip and bent up in pairs. The steel belt is guided over a drive wheel consisting of segments. The teeth of the drive wheel are resiliently arranged in the tangential direction in order to maintain a permanent tension between the belt and the drive wheel. Such a device is complex and a high-precision feed of the tape is not guaranteed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Antriebsanordnung zu schaffen, bei der mit dem Band exakte, spielfreie Bewegungen ausgeführt werden können. The object of the present invention is now to provide a drive arrangement in which exact, play-free movements can be carried out with the belt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Antriebsanordnung gemäss den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. This object is achieved by a drive arrangement according to the features of claim 1. Further advantageous configurations of the invention are characterized in the dependent claims.

Überraschenderweise gelingt es durch das geringe Herausbiegen der Lappen aus der Ebene des Bandes, die vom Antriebsrad auf das Band oder umgekehrt übertragenen Kräfte starr, d.h. ohne elastische Verformung der Lappen, zu übertragen. Das Band liegt mit seinen zwischen den Lappen liegenden Bereichen auf dem Antriebsrad grossflächig auf, so dass das Band im Umschlingungsbereich mit dem Antriebsrad exakt kreisförmig gebogen wird und dadurch eine äusserst geringe Spannung in das Band eingeleitet und folglich dessen Lebensdauer verlängert wird. Surprisingly, due to the slight bending of the tabs out of the plane of the belt, the forces transmitted rigidly from the drive wheel to the belt or vice versa, i.e. without elastic deformation of the flaps. The belt lies with its areas between the lobes on the drive wheel over a large area, so that the belt is bent exactly circularly in the looping area with the drive wheel and thus extremely low tension is introduced into the belt and consequently its service life is extended.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen The invention is explained in more detail with the aid of an illustrated embodiment. Show it

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Antriebsrades mit einem das Antriebsrad umschlingenden Band (auf Antriebsrad nur zwei Zähne dargestellt), 1 is a perspective view of a drive wheel with a belt wrapping around the drive wheel (only two teeth shown on the drive wheel),

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Ausschnittes aus dem vom Band umschlungenen Antriebsrad. Fig. 2 is a side view of a section of the drive wheel wrapped in tape.

Das erfindungsgemässe Transmissionsband 1 besteht aus Metall und weist einen rechteckförmi-gen Querschnitt auf, wobei die Dicke d dem Durchmesser D eines Antriebsrades 3 entsprechend bemessen ist. Entsprechend bemessen bedeutet, dass das Band 1 bei der Umschlingung des Antriebsrades 3 in seinem aussen zu liegen kommenden Bereich eine Dehnung erfährt, die innerhalb der Elastizitätsgrenze des für das Band 1 verwendeten Materials liegt. The transmission belt 1 according to the invention consists of metal and has a rectangular cross-section, the thickness d being dimensioned according to the diameter D of a drive wheel 3. Appropriately dimensioned means that when the drive wheel 3 is wrapped around the belt in its outer area, the belt 1 undergoes an elongation which lies within the elastic limit of the material used for the belt 1.

In einem Abstand s von den Rändern 5 des Bandes 1 sind im Zentrum des Bandes 1 H-förmige Ausstanzungen 7 in regelmässigen Abständen (Teilung t) angebracht. Die beiden zwischen den beiden parallel zu den Rändern 5 verlaufenden Schenkeln 9 der Ausstanzung 7 liegenden Lappen 11 sind nach unten aus der Fläche des Bandes 1 heraus in einen spitzen Wickel zur Oberfläche des Bandes 1 gebogen. Der Übergang von der Bandoberfläche in den umgebogenen Lappen 11 erfolgt nicht in einem Bogen, sondern an genau definierter Stelle und kan-tenförmig, d.h. mit einem geringst möglichen Biegeradius, damit die abgebogenen Lappen 11 eine plane Oberfläche aufweisen. Die beiden gegeneinander gerichteten Lappen 11 bzw. deren Oberflächen liegen in einem stumpfen Winkel alpha. Die vorderen Kanten der Lappen 11 liegen rechtwinklig zur Lappenoberfläche. Auf der Mantelfläche 13 des Antriebsrades 3 sind, der Teilung t entsprechend, Zähne 15 eingelassen. Der Kopfkreisdurchmesser Dk entspricht dem Durchmesser D der Mantelfläche 13, d.h. die beiden Durchmesser liegen in der Mantelfläche eines Zylinders und bilden die Auflagefläche für das Band 1. Mit anderen Worten, die Zähne 15 werden gebildet durch zwei V-förmige Einschnitte 17 in der Mantelfläche 13. Der Winkel beta der Flanken 19 der Zähne 15 ist derart bemessen, dass die vorderen Kanten 21 der Lappen 11 vollflächig an den Flanken 19 anliegen, wenn das Band 1 um das Antriebsrad 3 geschlingt wird; er beträgt ca. 10° bis 50°. Die streifenförmigen Stege 23 der Mantelfläche At a distance s from the edges 5 of the band 1, H-shaped punchings 7 are made at regular intervals (pitch t) in the center of the band 1. The two flaps 11, which lie between the two legs 9 of the punched-out 7 and which run parallel to the edges 5, are bent downwards out of the surface of the band 1 into a pointed wrap toward the surface of the band 1. The transition from the band surface into the bent tab 11 does not take place in an arc, but at a precisely defined point and in an angular shape, i.e. with the smallest possible bending radius so that the bent tabs 11 have a flat surface. The two mutually directed tabs 11 and their surfaces are at an obtuse angle alpha. The front edges of the tabs 11 are perpendicular to the tab surface. Teeth 15 are embedded on the lateral surface 13 of the drive wheel 3, corresponding to the pitch t. The tip circle diameter Dk corresponds to the diameter D of the outer surface 13, i.e. the two diameters lie in the lateral surface of a cylinder and form the contact surface for the band 1. In other words, the teeth 15 are formed by two V-shaped incisions 17 in the lateral surface 13. The angle beta of the flanks 19 of the teeth 15 is such dimensioned so that the front edges 21 of the tabs 11 rest against the flanks 19 over their entire surface when the belt 1 is wrapped around the drive wheel 3; it is approximately 10 ° to 50 °. The strip-shaped webs 23 of the lateral surface

13 weisen eine Breite a auf, die kleiner ist als der Abstand b auf dem Band 1 zwischen den beiden benachbarten rampenförmig von der Bandfläche weglaufenden Lappen 11. 13 have a width a that is smaller than the distance b on the belt 1 between the two adjacent tabs 11 that run away in a ramp from the belt surface.

Die Zähne 15 des Antriebsrades 3 können die gesamte Breite des Antriebsrades umfassen. Ihre axiale Länge ist immer wesentlich grösser wie die Breite c der Lappen 11. Das Band 1 ist folglich in axialer Richtung frei beweglich. The teeth 15 of the drive wheel 3 can encompass the entire width of the drive wheel. Their axial length is always substantially greater than the width c of the tabs 11. The band 1 is consequently freely movable in the axial direction.

Wird ein erfindungsgemässes Transmissionsband 1 um ein erfindungsgemässes Antriebsrad 3 gelegt, so gelangt das Band 1 sowohl mit den Stirnflächen 21 der Lappen 11 als auch zwischen diesen in vollflächige Anlage mit der durch die Stege 23 gebildeten Mantelfläche 23 als auch den Kopfkreisflächen If a transmission belt 1 according to the invention is placed around a drive wheel 3 according to the invention, the belt 1 comes into full-surface contact both with the end faces 21 of the tabs 11 and between them with the lateral surface 23 formed by the webs 23 and the tip circular surfaces

14 der Zähne 11. Das Band 1 ist folglich mit Ausnahme der in der H-förmigen Ausstanzung 7 liegenden Lappen 11 an der Mantelfläche 13 des Antriebsrades 3 anliegend. 14 of the teeth 11. The band 1 is consequently, with the exception of the lugs 11 lying in the H-shaped punching 7, resting on the lateral surface 13 of the drive wheel 3.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

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50 50

55 55

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2 2nd

3 3rd

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4 4th

Zur Übertragung einer Bewegung vom Band 1 auf das Antriebsrad 3 oder vom Antriebsrad 3 auf das Band 1 liegen die Kanten 21 der Lappen 11 vollflächig und im wesentlichen rechtwinklig an den Flanken 19 der Zähne 15 an. Die Übertragung der Kräfte vom Band 1 auf das Antriebsrad 3 erfolgt parallel zu den Oberflächen der Lappen 11. Dadurch wird erreicht, dass die Kraftübertragung im wesentlichen ohne elastische Ausfederung der Lappen 11 erfolgen kann. Dies ergibt eine spielfreie Kraftübertragung. In Verbindung mit der ohne weiteres erreichbaren, innerhalb minimaler Toleranzen erzeugbaren Teilung t kann mit der erfindungsge-mässen Antriebsanordnung eine sehr präzise Kraftübertragung vom Band 1 auf das Antriebsrad 3 oder umgekehrt erfolgen. Bei einer Verwendung der Antriebsanordnung bespielsweise in einem Plotter können durch das Band 1 spielfrei Werkzeugköpfe, Schneidmesser, Zeichengeräte oder dergleichen sehr genau bewegt oder positioniert werden. Das Transmissionsband 1 kann endlos über ein Antriebsradpaar 3 geführt oder als endliches Band ausgebildet sein. Die wesentlich grössere Breite der Zähne 15 inbezug auf die Breite c der Lappen 11 erlaubt einen freien Lauf des Bandes 1 in axialer Richtung. To transmit a movement from the belt 1 to the drive wheel 3 or from the drive wheel 3 to the belt 1, the edges 21 of the tabs 11 rest over the entire surface and essentially at right angles to the flanks 19 of the teeth 15. The transmission of the forces from the belt 1 to the drive wheel 3 takes place parallel to the surfaces of the tabs 11. This ensures that the force transmission can take place essentially without elastic deflection of the tabs 11. This results in a play-free power transmission. In connection with the easily achievable division t that can be generated within minimal tolerances, the drive arrangement according to the invention enables a very precise transmission of force from the belt 1 to the drive wheel 3 or vice versa. When using the drive arrangement, for example in a plotter, tool heads, cutting knives, drawing devices or the like can be moved or positioned very precisely by the belt 1 without play. The transmission belt 1 can be guided endlessly over a pair of drive wheels 3 or can be designed as a finite belt. The substantially larger width of the teeth 15 in relation to the width c of the tabs 11 allows the belt 1 to run freely in the axial direction.

Im Falle, dass sehr grosse Kräfte mit dem Band 1 zu übertragen sind, kann ein zweites Band 25 darüber gelegt werden, das keine Ausstanzungen und Lappen 11 aufweist. Das zweite Band 25, in Fig. 2 in strichpunktierten Linien angedeutet, kann mit dem Transmissionsband 1 verbunden sein und, wie das Antriebsband 1, aus Metall oder Kunststoff mit einer Faserarmierung bestehen. In the event that very large forces are to be transmitted with the band 1, a second band 25 can be placed over it, which has no punched-out portions and tabs 11. The second belt 25, indicated in dash-dotted lines in FIG. 2, can be connected to the transmission belt 1 and, like the drive belt 1, consist of metal or plastic with a fiber reinforcement.

Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Antriebsanordnung mit einem Band (1) und einem Antriebsrad (3), mit aus dem Band (1) paarweise ausgestanzten und aus den Bandoberfläche herausgebogenen Lappen (11), welche Lappen (11) zur Anlage an den Flanken (19) der Zähne (15) des Antriebsrades (3) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Lappen (11) in einem spitzen Winkel zur Oberläche des Bandes (1) liegen und die vorderen Kanten (21) der Lappen (11) an den Flanken (19) an Zähne (15) anliegen.1. Drive arrangement with a band (1) and a drive wheel (3), with the band (1) punched out in pairs and bent out of the band surface tabs (11), which tabs (11) for abutment on the flanks (19) of the teeth (15) of the drive wheel (3), characterized in that the surfaces of the tabs (11) lie at an acute angle to the surface of the belt (1) and the front edges (21) of the tabs (11) on the flanks ( 19) rest on teeth (15). 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (11) ebenflächig ausgebildet und kantig aus dem sie tragenden Band (1) abgebogen sind.2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the tabs (11) are flat and edged from the band carrying them (1) are bent. 3. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfkreisdurchmesser (Dk) gleich gross ist wie der Durchmesser (D) des Antriebsrades (3).3. Drive arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the tip circle diameter (Dk) is the same size as the diameter (D) of the drive wheel (3). 4. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Zähne (15) grösser ist als die Breite (c) der Lappen (11).4. Drive arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the width of the teeth (15) is greater than the width (c) of the tabs (11). 5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (11) im wesentlichen rechtwinklig zu den Flanken (19) der Zähne (15) liegen.5. Drive arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tabs (11) are substantially perpendicular to the flanks (19) of the teeth (15). 6. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche6. Drive arrangement according to one of the claims 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (19) der Zähne (15) einen Winkel (beta) zwischen 10° und 50° einschliessen.1 to 5, characterized in that the flanks (19) of the teeth (15) enclose an angle (beta) between 10 ° and 50 °. 7. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) aus Metall oder Kunststoff mit einer Faserarmierung besteht.7. Drive arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the band (1) consists of metal or plastic with a fiber reinforcement. 8. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mit Lappen (11) versehenen Band (1) ein zweites Band (25) befestigt ist.8. Drive arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that a second band (25) is attached to the band (1) provided with tabs (11). 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 33rd