DE102012022438B3 - Linear drive device for use in milking device for milking cow, has main component including tapping roller that is engaged with gearing part of belt and coupled with position detection unit in response to rotation of tapping roller - Google Patents

Abstract

The device (1) has first and second main components (2, 3) linearly moving relative to each other, where the second main component i.e. slide (3a), includes a drive roller (28) i.e. friction roller, that lies on sides of a timing belt (12). The second main component includes a tapping roller (30) that is provided with a gearing part and separated with respect to the drive roller. The tapping roller is engaged with the gearing part of the timing belt and coupled with a position detection unit (43) in response to rotation of the tapping roller.

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearantriebsvorrichtung, mit zwei relativ zueinander linear verfahrbaren ersten und zweiten Hauptkomponenten, von denen die erste Hauptkomponente einen ortsfesten Zahnriemen mit einer eine Verzahnung aufweisenden Vorderseite und einer unverzahnten Rückseite aufweist und die zweite Hauptkomponente eine an einer der beiden Seiten des Zahnriemens anliegende, durch eine zur zweiten Hauptkomponente gehörende Antriebseinrichtung rotativ antreibbare Antriebsrolle aufweist.The invention relates to a linear drive device with two relatively linearly movable first and second main components, of which the first main component has a stationary toothed belt with a toothed front and an untoothed back and the second main component one on either side of the belt, has a drive roller rotatably drivable by a drive means belonging to the second main component.

Eine aus der DE 10 2010 019 681 A1 bekannte Linearantriebsvorrichtung dieser Art verfügt über einen linear verfahrbaren Schlitten, der mit einer verzahnten Antriebsrolle ausgestattet ist, die mit der Verzahnung eines ortsfest angeordneten Zahnriemens in Eingriff steht. Ein Elektromotor kann die Antriebsrolle in Rotation versetzen, so dass sie sich an der Verzahnung des Zahnriemens abwälzt und der Schlitten eine Linearbewegung ausführt. Auf diese Weise kann eine an dem Schlitten angeordnete Zusatzkomponente verfahren und positioniert werden. Die aktuelle Position des Schlittens kann aus der Drehposition der Antriebsrolle abgeleitet werden.One from the DE 10 2010 019 681 A1 known linear drive device of this type has a linearly movable carriage, which is equipped with a toothed drive roller, which is in engagement with the teeth of a stationary toothed belt. An electric motor can set the drive roller in rotation, so that it rolls on the toothing of the toothed belt and the carriage performs a linear movement. In this way, arranged on the carriage additional component can be moved and positioned. The current position of the carriage can be derived from the rotational position of the drive roller.

Wenn der Schlitten durch externe Kräfte eine übermäßige Belastung erfährt, kann dies dazu führen, dass sich die Verzahnung der Antriebsrolle ohne Ausführung einer Drehbewegung bezüglich der Verzahnung des Zahnriemens versetzt, so dass die erfasste Schlittenposition nicht mehr der tatsächlichen Position entspricht. Dies kann zu Störungen im Betriebsablauf führen. Wenn die Verzahnung hingegen nicht überspringt, können gleichwohl Beeinträchtigungen auftreten, weil die Antriebsrolle aufgrund des hierbei eingeleiteten Drehmoments zu einer Drehbewegung angetrieben wird, die im Elektromotor hohe Ströme induziert, die den Elektromotor beschädigen können.If the carriage is subjected to an excessive load by external forces, this can lead to the teeth of the drive roller being displaced with respect to the toothing of the toothed belt without a rotational movement, so that the detected carriage position no longer corresponds to the actual position. This can lead to disruptions in the operation. However, if the gearing does not skip, impairments may occur because the drive roller is driven to a rotational movement due to the torque introduced thereby, which induces high currents in the electric motor, which can damage the electric motor.

Aus der DE 34 33 363 C1 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, bei der ein Werkzeugschlitten über einen endlos umlaufenden Zahnriemen verfügt, dessen Verzahnung mit der Verzahnung einer Zahnstange in Eingriff steht. Durch Antreiben des Zahnriemens zu einer Umlaufbewegung mittels eines in seine Verzahnung eingreifenden Antriebszahnrades kann der Schlitten zu einer Linearbewegung veranlasst werden. Auch bei dieser Anordnung können die oben geschilderten Probleme auftreten.From the DE 34 33 363 C1 is a drive device is known in which a tool carriage has an endlessly circulating toothed belt, the toothing of which is in engagement with the toothing of a rack. By driving the toothed belt to a circulating movement by means of a driving gear engaging in its toothing, the carriage can be made to move linearly. Even with this arrangement, the above-described problems may occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, um bei einer Linearantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art auf die Einwirkung externer Kräfte zurückzuführende Funktionsbeeinträchtigungen zu reduzieren.The invention has for its object to take measures to reduce in a linear drive device of the type mentioned due to the action of external forces attributable functional impairments.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebsrolle als Reibrolle ausgebildet ist und an der unverzahnten Rückseite des Zahnriemens anliegt, und dass die zweite Hauptkomponente eine bezüglich der Antriebsrolle gesonderte, mit einer Verzahnung versehene Abgriffsrolle aufweist, die mit der Verzahnung des Zahnriemens in Eingriff steht und mit einer auf die Rotation der Abgriffsrolle ansprechenden Positionserfassungseinrichtung gekoppelt ist.To achieve this object, the invention provides that the drive roller is designed as a friction roller and rests against the untoothed back of the belt, and that the second main component has a respect to the drive roller separate, provided with a toothed tap roller, which meshes with the toothing of the toothed belt is and is coupled to a responsive to the rotation of the Abgriffsrolle position detection device.

Auf diese Weise basieren die Kraftübertragung für die Erzeugung der Linearbewegung und die Maßnahmen zur Positionserfassung getrennt voneinander auf unterschiedlichen Prinzipien. Die Kraftübertragung basiert auf einem reibschlüssigen Zusammenwirken zwischen der Antriebsrolle und der unverzahnten Rückseite des Zahnriemens, während die Positionserfassung auf einem formschlüssigen Zusammenwirken zwischen der Verzahnung des Zahnriemens und der Verzahnung einer bezüglich der Antriebsrolle gesonderten Abgriffsrolle basiert. Von dem vorhandenen Zahnriemen werden also sowohl die verzahnte Vorderseite als auch die unverzahnte Rückseite genutzt, wobei die unverzahnte Rückseite für die Übertragung der Antriebskraft und die verzahnte Vorderseite zur Ermittlung der Relativposition zwischen den beiden Hauptkomponenten verwendet wird.In this way, the power transmission for the generation of the linear motion and the measures for position detection are based separately on different principles. The power transmission is based on a frictional interaction between the drive roller and the untoothed rear side of the toothed belt, while the position detection based on a positive interaction between the toothing of the toothed belt and the toothing of a drive roller with respect to separate tapping roller. Of the existing timing belt so both the toothed front and the untoothed back are used, the untoothed back is used for the transmission of the driving force and the toothed front to determine the relative position between the two main components.

Im Falle des Auftretens einer auf externe Störkräfte zurückzuführenden Überlast kann die nur reibschlüssig und nicht formschlüssig am Zahnriemen anliegende Antriebsrolle an der unverzahnten Rückseite des Zahnriemens entlangrutschen, ohne ein übermäßiges Drehmoment zu erfahren, so dass in dem zugeordneten Antriebsmotor, sofern es sich um einen elektrischen Antriebsmotor handelt, keine schädigenden Stromstärken induziert werden. Das Abrutschen der Antriebsrolle am Zahnriemen hat zudem keine nachteiligen Auswirkungen auf die Positionserfassung, weil letztere mittels einer mit der Verzahnung des Zahnriemens kämmenden Abgriffsrolle realisiert wird, die kein besonders hohes Bremsmoment entwickelt und deshalb selbst bei hohen Störimpulsen ihres Verzahnungseingriffes bezüglich des Zahnriemens nicht verlustig geht.In the event of the occurrence of an overload attributable to external interference forces, the frictionally engaged and not positively on the timing belt drive roller can slide along the untoothed back of the belt without an excessive torque, so that in the associated drive motor, if it is an electric drive motor no damaging currents are induced. The slipping of the drive roller on the timing belt also has no adverse effect on the position detection, because the latter is realized by means of a meshing with the toothed belt Abgriffsrolle, which develops no particularly high braking torque and therefore does not lose even with high noise pulses of their toothing engagement with respect to the belt.

Insgesamt kann das erfindungsgemäße System unerwartet hohe Störkräfte sehr gut verkraften, da Kraftstöße vom Zahnriemen nur begrenzt auf die Antriebsrolle übertragen werden. Die Paarung zwischen Zahnriemen und Antriebsrolle übernimmt quasi die Funktion einer Rutschkupplung. Über die Auswahl der Reibparameter und des Umschlingungswinkels kann der Schwellwert bei gegebener Vorspannung des Zahnriemens nach Bedarf eingestellt werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass der Zahnriemen hinsichtlich seiner Festigkeit nur für die im Betrieb normalerweise auftretende Antriebskraft ausgelegt werden muss. Eine Überdimensionierung unter Berücksichtigung höherer Störkräfte kann entfallen. Darüber hinaus kann die Vorspannung des Zahnriemens auf einem relativ niedrigen Niveau gehalten werden, was den Vorteil mit sich bringt, dass die den Zahnriemen tragende und auf Vorspannung haltende Struktur relativ einfach gestaltet und gering dimensioniert werden kann. Dies ermöglicht reduzierte Herstellungskosten. Alle antriebsseitigen Komponenten wie beispielsweise ein Antriebsmotor oder gegebenenfalls auch eine Getriebestufe oder Kupplung werden gering belastet und können entsprechend gering dimensioniert werden, was Vorteile auf der Kostenseite mit sich bringt.Overall, the system according to the invention can cope with unexpectedly high disturbing forces very well, since force impulses are transmitted only to a limited extent from the toothed belt to the drive roller. The mating between toothed belt and drive roller acts as a kind of friction clutch. By selecting the friction parameters and the wrap angle, the threshold value can be set as required for a given pretension of the toothed belt. A further advantage is that the timing belt in terms of its strength only for the normally occurring during operation driving force must be interpreted. Oversizing under consideration of higher disturbance forces can be omitted. In addition, the bias of the toothed belt can be maintained at a relatively low level, which has the advantage that the structure carrying the toothed belt and held on prestressing structure can be relatively simple and small in size. This allows reduced manufacturing costs. All drive-side components such as a drive motor or possibly also a gear stage or clutch are lightly loaded and can be dimensioned correspondingly small, which brings advantages on the cost side.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die zweite Hauptkomponente verfügt zusätzlich zu der Antriebsrolle und der Abgriffsrolle zweckmäßigerweise über eine weitere, als reine Umlenkrolle konzipierte Rolle, die eine Verzahnung aufweist, mit der sie mit der Verzahnung des Zahnriemens in Eingriff steht. Die Antriebsrolle ist bezogen auf die Längsrichtung des Zahnriemens zwischen der Abgriffsrolle und der Umlenkrolle platziert, wobei durch die relative Zuordnung zwischen den mehreren Rollen der Umschlingungswinkel des Zahnriemens bezüglich der Antriebsrolle nach Bedarf vorgegeben werden kann. Vom Umschlingungswinkel hängt unter anderem die Reibkraft ab, mit der der verzahnungslose Rücken des Zahnriemens an der bevorzugt ebenfalls unverzahnten Antriebsrolle anliegt.The second main component has in addition to the drive roller and the Abgriffsrolle expediently via another, designed as a pure pulley roller having a toothing, with which it is in engagement with the toothing of the toothed belt. The drive roller is placed with respect to the longitudinal direction of the toothed belt between the tapping roller and the guide roller, wherein the relative allocation between the plurality of rollers, the wrap angle of the toothed belt with respect to the drive roller can be specified as needed. From Umschlingungswinkel depends, inter alia, the frictional force with which rests the tooth-free back of the toothed belt on the preferably likewise untoothed drive roller.

Die Drehachsen der drei Rollen sind zweckmäßigerweise in den Eckpunkten eines Dreiecks angeordnet. Hierbei handelt es sich zweckmäßigerweise um die Eckpunkte eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei die Drehachse der Antriebsrolle in der Spitze des Dreiecks liegt.The axes of rotation of the three rollers are expediently arranged in the vertices of a triangle. These are expediently the vertices of an isosceles triangle, wherein the axis of rotation of the drive roller lies in the apex of the triangle.

Die Positionserfassungseinrichtung enthält vorzugsweise eine zur Ermittlung der Drehposition und/oder des Drehwinkels der Abgriffsrolle geeignete Encodereinrichtung. Diese Encodereinrichtung kann mit einer an Bord der zweiten Hauptkomponente befindlichen und/oder einer extern angeordneten elektronischen Steuereinrichtung signaltechnisch verbunden sein, die ihrerseits mit der Antriebseinrichtung signaltechnisch verbunden ist, um deren Betrieb unter Berücksichtigung der ermittelten Relativposition zwischen den beiden Hauptkomponenten zu steuern.The position detection device preferably contains a suitable for determining the rotational position and / or the rotation angle of the Abgriffsrolle encoder. This encoder device can be signal-technically connected to an electronic control device on board the second main component and / or an externally arranged electronic control device, which in turn is signal-connected to the drive device in order to control its operation taking into account the determined relative position between the two main components.

Die Antriebseinrichtung ist zweckmäßigerweise ein lösbarer Bestandteil der zweiten Hauptkomponente. Auf diese Weise kann die Hauptkomponente wahlweise mit Antriebseinrichtungen unterschiedlicher Art ausgestattet werden.The drive device is expediently a detachable component of the second main component. In this way, the main component can optionally be equipped with drive devices of different types.

Die Antriebseinrichtung ist bevorzugt als elektrische Antriebseinrichtung ausgeführt. Sie kann insbesondere einen Elektromotor aufweisen, der bei Bedarf mittels eines geeigneten Getriebes mit der Antriebsrolle gekoppelt sein kann.The drive device is preferably designed as an electric drive device. In particular, it can have an electric motor which, if required, can be coupled to the drive roller by means of a suitable transmission.

Zusätzlich oder alternativ kann die Antriebseinrichtung auch durch Fluidkraft und insbesondere pneumatisch betätigbar ausgeführt sein. Beispielsweise ist sie als mit Druckluft betätigbarer Drehantrieb konzipiert.Additionally or alternatively, the drive device can also be designed by fluid power and in particular pneumatically actuated. For example, it is designed as a pneumatically actuated rotary drive.

Die beiden Hauptkomponenten sind zweckmäßigerweise mittels einer Linearführungseinrichtung linear verschiebbar aneinander gelagert. Eine solche Linearführungseinrichtung enthält beispielsweise mindestens eine sich linear erstreckende Führungsschiene als Bestandteil der einen Hauptkomponente, an der die andere Hauptkomponente linear verschiebbar gelagert ist.The two main components are expediently mounted linearly displaceable by means of a linear guide device. Such a linear guide device includes, for example, at least one linearly extending guide rail as part of the one main component, on which the other main component is mounted linearly displaceable.

Mindestens eine der Hauptkomponenten verfügt zweckmäßigerweise über mindestens eine Befestigungsschnittstelle, um eine zu bewegende Zusatzkomponente in bevorzugt lösbarer Weise anbringen zu können.At least one of the main components expediently has at least one fastening interface in order to be able to attach an additional component to be moved in a preferably detachable manner.

Als besonders zweckmäßig wird angesehen, die erste Hauptkomponente als ortsfeste Komponente zu realisieren, bezüglich der die im Betrieb der Linearantriebsvorrichtung eine Linearbewegung ausführt. Bei diesem Konzept machen die Antriebseinrichtung und die zur zweiten Hauptkomponente gehörenden Bestandteile der Positionserfassungseinrichtung die Linearbewegung mit. Selbstverständlich kann die Linearantriebsvorrichtung auch mit umgekehrten Vorzeichen betrieben werden, so dass die zweite Hauptkomponente ortsfest ist und die Linearbewegung nur von der ersten Hauptkomponente ausgeführt wird.It is considered particularly expedient to realize the first main component as a stationary component with respect to which a linear movement is carried out during operation of the linear drive device. In this concept, the drive means and the components of the position detection means belonging to the second main component carry along the linear movement. Of course, the linear drive device can also be operated with the opposite sign, so that the second main component is stationary and the linear movement is performed only by the first main component.

Bei der zweiten Hauptkomponente handelt es sich zweckmäßigerweise um einen bezüglich der ersten Hauptkomponente verfahrbaren Schlitten. Dieser Schlitten verfügt bevorzugt über einen starren Tragkörper, an dem die diversen Rollen drehbar gelagert sind und der die Antriebseinrichtung und zweckmäßigerweise auch die Positionserfassungseinrichtung trägt.The second main component is expediently a carriage movable relative to the first main component. This carriage preferably has a rigid support body on which the various rollers are rotatably mounted and which carries the drive device and expediently also the position detection device.

Die erste Hauptkomponente weist zweckmäßigerweise einen starren Grundkörper auf, an dem der Zahnriemen an zwei zueinander beabstandeten Stellen ortsfest fixiert ist. Der Zahnriemen ist ein Bauteil mit endlicher Erstreckung, das zweckmäßigerweise im Bereich seiner beiden einander entgegengesetzten Endabschnitte an dem Grundkörper fixiert ist. Mittels einer Spanneinrichtung, die bevorzugt Bestandteil der ersten Hauptkomponente ist, lässt sich die Vorspannung des Zahnriemens nach Bedarf einstellen.The first main component expediently has a rigid main body on which the toothed belt is fixed in a stationary manner at two spaced-apart locations. The toothed belt is a component with finite extension, which is expediently fixed in the region of its two mutually opposite end portions on the base body. By means of a clamping device, which is preferably part of the first main component, can be Adjust the preload of the timing belt as needed.

Es versteht sich, dass der Zahnriemen trotz der für das Herumlaufen um die diversen Rollen ermöglichenden Flexibilität über eine hohe Zugfestigkeit verfügt, so dass er im Betrieb der Linearantriebsvorrichtung keine oder nur eine nicht weiter relevante Längendehnung erfährt.It goes without saying that the toothed belt has a high tensile strength in spite of the flexibility enabling it to move around the various rollers, so that it experiences no or only a not further relevant longitudinal expansion during operation of the linear drive device.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linearantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus 2, 1 a preferred embodiment of the linear drive device according to the invention in a schematic representation in a longitudinal section along section line II 2 .

2 die Linearantriebsvorrichtung aus 1 in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1, und 2 the linear drive device 1 in a plan view with viewing as indicated by arrow II 1 , and

3 eine Stirnansicht der Linearantriebsvorrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 1. 3 an end view of the linear drive device with viewing direction according to arrow III 1 ,

Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Linearantriebsvorrichtung enthält eine erste Hauptkomponente 2 und eine diesbezüglich gesondert ausgebildete zweite Hauptkomponente 3. Diese beiden Hauptkomponenten 2, 3 sind unter Ausführung einer linearen Relativbewegung, die bei 4 durch einen Doppelpfeil illustriert ist und im Folgenden auch vereinfacht als Linearbewegung bezeichnet wird, relativ zueinander verfahrbar.The in their entirety with reference numeral 1 designated linear drive device includes a first main component 2 and a separately formed second main component 3 , These two main components 2 . 3 are performing a linear relative motion at 4 is illustrated by a double arrow and hereinafter also referred to simply as linear movement, relative to each other movable.

Beim Einsatz der Linearantriebsvorrichtung 1 wird in der Regel eine der Hauptkomponenten ortsfest sein und nur die andere Hauptkomponente die Linearbewegung 4 ausführen. Das Ausführungsbeispiel ist so konzipiert, dass es sich bei der ersten Hauptkomponente 2 um eine ortsfeste Komponente handelt, bezüglich der die zweite Hauptkomponente 3 unter Ausführung der Linearbewegung 4 linear verfahrbar ist. Eine umgekehrte Auslegung ist allerdings ebenfalls möglich.When using the linear drive device 1 As a rule, one of the main components will be stationary and only the other main component will be linear motion 4 To run. The embodiment is designed so that it is the first main component 2 is a stationary component with respect to the second major component 3 under execution of the linear movement 4 is linearly movable. However, a reverse interpretation is also possible.

Die zweite Hauptkomponente 3 verfügt über einen starren Tragkörper 5, der noch zu erläuternde funktionelle Komponenten der zweiten Hauptkomponente 3 trägt. Exemplarisch ist die zweite Hauptkomponente 3 in der Form eines Schlittens 3a konzipiert, wobei der Tragkörper 5 einen Schlittenkörper bildet.The second main component 3 has a rigid support body 5 , which is still to be explained functional components of the second main component 3 wearing. Exemplary is the second main component 3 in the form of a sled 3a designed, with the support body 5 forms a carriage body.

Die erste Hauptkomponente 2 verfügt über einen starren Grundkörper 6, an dem die zweite Hauptkomponente 3 zweckmäßigerweise linear verschiebbar gelagert ist. Die verschiebbare Lagerung erfolgt insbesondere mittels einer geeigneten Linearführungseinrichtung 7.The first main component 2 has a rigid body 6 at which the second main component 3 is suitably mounted linearly displaceable. The displaceable mounting takes place in particular by means of a suitable linear guide device 7 ,

Bevorzugt enthält die Linearführungseinrichtung 7 mindestens eine an dem Grundkörper 6 angeordnete oder auch unmittelbar von dem Grundkörper 6 gebildete Führungsschiene 8, an der die zweite Hauptkomponente 3 mit ihrem Tragkörper 5 linear verschiebbar geführt und in Querrichtung dazu abgestützt ist.The linear guide device preferably contains 7 at least one on the body 6 arranged or directly from the body 6 formed guide rail 8th , at the second main component 3 with its supporting body 5 guided linearly displaceable and supported in the transverse direction.

Die erste Hauptkomponente 2 ist mit einem ortsfesten, eine endliche Länge aufweisenden Zahnriemen 12 ausgestattet. Der Zahnriemen 12 erstreckt sich in einer Ebene, die parallel zur Richtung der Linearbewegung 4 verläuft, wobei er zwei einander entgegengesetzte erste und zweite Endabschnitte 13, 14 aufweist, mit denen er jeweils an dem Grundkörper 6 befestigt ist. Bevorzugt ist der erste Endabschnitt 13 derart am Grundkörper 6 fixiert, dass in ihn eine in der Längsrichtung des Zahnriemens 12 wirkende Zugspannung einleitbar ist, die eine gewisse Vorspannung des Zahnriemens 12 bewirkt. Vorzugsweise enthält die zweite Hauptkomponente 3 für diesen Zweck eine nicht weiter abgebildete, mit mindestens einer mechanischen Federeinrichtung ausgestattete Spanneinrichtung.The first main component 2 is with a fixed, a finite length having timing belt 12 fitted. The timing belt 12 extends in a plane parallel to the direction of linear motion 4 runs, wherein it has two opposite first and second end portions 13 . 14 having, in each case on the base body 6 is attached. The first end section is preferred 13 so on the body 6 fix that into it one in the longitudinal direction of the toothed belt 12 acting tensile stress is introduced, which is a certain bias of the belt 12 causes. Preferably, the second main component contains 3 for this purpose a not further shown, equipped with at least one mechanical spring device clamping device.

Zum Festhalten der beiden Endabschnitte 13, 14 ist die erste Hauptkomponente 2 mit jeweils einer Klemmeinheit 24, 25 ausgestattet. Darin ist der jeweils zugeordnete Endabschnitt 13, 14 bevorzugt lösbar eingespannt. Alternative Befestigungsmöglichkeiten sind ebenfalls realisierbar. Jedenfalls ist der Zahnriemen 12 mit seinen beiden Endabschnitten 13, 14 an zwei zueinander beabstandeten Stellen, die exemplarisch von den beiden Klemmeinheiten 24, 25 definiert sind, ortsfest am Grundkörper 6 fixiert.To hold the two end sections 13 . 14 is the first major component 2 each with a clamping unit 24 . 25 fitted. Therein is the respectively associated end section 13 . 14 preferably releasably clamped. Alternative mounting options are also feasible. Anyway, the timing belt 12 with its two end sections 13 . 14 at two spaced apart locations, the examples of the two clamping units 24 . 25 are defined, fixed to the body 6 fixed.

Der Zahnriemen 12 hat eine Längsachse 15. Die Längsachse 15 verläuft in einer Ebene, die parallel zur Richtung der Linearbewegung 4 ausgerichtet ist.The timing belt 12 has a longitudinal axis 15 , The longitudinal axis 15 runs in a plane parallel to the direction of linear motion 4 is aligned.

Der Zahnriemen 12 hat die Gestalt eines Bandes oder Streifens. Dabei verfügt er über eine großflächige Vorderseite 16 und eine hierzu entgegengesetzte, ebenfalls großflächige Rückseite 17. Der Zahnriemen 12 hat biegbare Eigenschaften und besteht insbesondere aus Kunststoffmaterial. In seiner Längsrichtung hat er eine hohe Zugfestigkeit, so dass er bei den im Betrieb der Linearantriebsvorrichtung 1 an ihm angreifenden Axialkräften keine nennenswerte Längendehnung erfährt. Zum Erhalt der hohen Zugfestigkeit kann er bei Bedarf mit einer Faserverstärkung ausgeführt sein.The timing belt 12 has the shape of a ribbon or strip. He has a large-scale front 16 and an opposite, also large-scale back 17 , The timing belt 12 has bendable properties and consists in particular of plastic material. In its longitudinal direction, it has a high tensile strength, so that it in the operation of the linear drive device 1 experiencing no significant elongation at axial forces acting on it. To obtain the high tensile strength, it can be made with fiber reinforcement if required.

An der Vorderseite 16 ist der Zahnriemen 12 mit einer Verzahnung 18 versehen. Es handelt sich insbesondere um eine Geradverzahnung. Die Verzahnung 18 hat eine Vielzahl von im Folgenden als Zähne 22 bezeichneten Erhebungen, die in der Längsrichtung des Zahnriemens 12 aufeinanderfolgend angeordnet sind und sich dabei jeweils in der Querrichtung des Zahnriemens 12 erstrecken, insbesondere rechtwinkelig zur Längsachse 15. Zwischen jeweils aufeinanderfolgenden Zähnen 22 befindet sich eine rinnenförmige Vertiefung.On the front side 16 is the timing belt 12 with a toothing 18 Mistake. It is in particular a straight toothing. The gearing 18 has a variety of hereafter called teeth 22 designated elevations, in the longitudinal direction of the toothed belt 12 are arranged consecutively and in each case in the transverse direction of the toothed belt 12 extend, in particular at right angles to the longitudinal axis 15 , Between each successive teeth 22 there is a groove-shaped depression.

Die Rückseite 17 des Zahnriemens 12 ist unverzahnt. Dort ist der Zahnriemen 12 mit einer Rückenfläche 23 versehen, die bevorzugt glattflächig ist oder auch eine gewisse Aufrauhung aufweisen kann, allerdings keine Verzahnung aufweist.The backside 17 of the toothed belt 12 is not toothed. There is the timing belt 12 with a back surface 23 provided, which is preferably smooth-surfaced or may also have a certain roughening, but has no teeth.

Der Zahnriemen 12 erstreckt sich zweckmäßigerweise derart entlang des Grundkörpers 6, dass seine unverzahnte Rückseite 17 dem Grundkörper 6 zugewandt ist.The timing belt 12 expediently extends along the main body 6 that his toothless back 17 the main body 6 is facing.

Die zweite Hauptkomponente 3, vorliegend also der Schlitten 3a, ist mit mehreren Rollen 26 ausgestattet, die jeweils um eine Drehachse 26a drehbar gelagert sind. Die Drehachsen 26a verlaufen rechtwinkelig zu der auch als Zahnriemenebene 27 bezeichenbaren Ebene, in der sich der Zahnriemen 12 mit seiner Längsachse 15 erstreckt. Exemplarisch sind die Rollen 26 an dem Tragkörper 5 drehbar gelagert.The second main component 3 , So here the slide 3a , is with several roles 26 equipped, each about a rotation axis 26a are rotatably mounted. The axes of rotation 26a perpendicular to the also as a toothed belt plane 27 markable plane in which the timing belt 12 with its longitudinal axis 15 extends. Exemplary are the roles 26 on the support body 5 rotatably mounted.

Die beim Ausführungsbeispiel insgesamt vorhandenen drei Rollen 26 sind in der Längsrichtung des Zahnriemens 12 mit Abstand zueinander angeordnet. Dabei bildet die in der Mitte angeordnete Rolle 26 eine Antriebsrolle 28, während eine der beiden anderen Rollen 26 als einfache Umlenkrolle 29 und die dritte Rolle 26 als zum Abgriff einer Drehbewegung dienende Abgriffsrolle 30 konzipiert ist.The total of the embodiment three rollers present 26 are in the longitudinal direction of the toothed belt 12 spaced apart. This forms the arranged in the middle role 26 a drive roller 28 while one of the other two roles 26 as a simple pulley 29 and the third role 26 as a pick-off a rotary tap roll 30 is designed.

Die zweite Hauptkomponente 3 liegt insgesamt quer zu der Richtung der Linearbewegung 4 neben der ersten Hauptkomponente 2. Der Zahnriemen 12 ist derart um die drei Rollen 26 herumgeschlungen, dass er die beiden äußeren Rollen 29, 30 an der dem Grundkörper 6 zugewandten Seite passiert, während er an der Antriebsrolle 28 an deren vom Grundkörper 6 wegweisender Seite herumläuft.The second main component 3 is generally transverse to the direction of linear motion 4 next to the first main component 2 , The timing belt 12 is so about the three roles 26 wrapped around that he has the two outer roles 29 . 30 at the base body 6 facing side while passing on the drive roller 28 at the bottom of the body 6 trailblazing page walks around.

Die drei Rollen 26 sind bevorzugt derart verteilt, dass ihre Drehachsen 26a in den Eckpunkten eines Dreiecks liegen, bei dem es sich exemplarisch vorteilhaft um ein gleichschenkliges Dreieck handelt. Die als Antriebsrolle 28 fungierende mittlere Rolle 26 hat dabei einen größeren Abstand zu der ersten Hauptkomponente 2 als die beiden anderen Rollen 29, 30. Mit anderen Worten liegt die Antriebsrolle 28 in der Spitze des die Drehachsen 26a enthaltenden gleichschenkligen Dreiecks.The three roles 26 are preferably distributed such that their axes of rotation 26a lie in the vertices of a triangle, which is an example advantageous an isosceles triangle. The as a drive roller 28 acting middle role 26 has a greater distance to the first main component 2 as the other two roles 29 . 30 , In other words, the driving role lies 28 in the top of the axes of rotation 26a containing isosceles triangle.

Bedingt dadurch, dass die unverzahnte Rückseite 17 des Zahnriemens 12 dem Grundkörper 6 zugewandt ist, steht die an der Vorderseite 16 vorhandene Verzahnung 18 des Zahnriemens 12 mit der Mantelfläche der Umlenkrolle 29 und der Abgriffsrolle 30 in Kontakt. Bei dem um die Antriebsrolle 28 herumlaufenden bzw. herumgeschlungenen Längenabschnitt des Zahnriemens 12 hingegen befindet sich die Verzahnung 18 an der von der Antriebsrolle 28 abgewandten Seite des Zahnriemens 12, der folglich mit seiner unverzahnten Rückseite 17 an der bevorzugt kreiszylindrischen Mantelfläche 33 der Antriebsrolle 28 anliegt.Due to the fact that the untoothed back 17 of the toothed belt 12 the main body 6 is facing, which stands at the front 16 existing gearing 18 of the toothed belt 12 with the lateral surface of the deflection roller 29 and the tapping roller 30 in contact. In the case of the drive roller 28 running around or herumgeschlungen length portion of the toothed belt 12 on the other hand, there is the gearing 18 at the of the drive roller 28 facing away from the belt 12 therefore, with its toothless back 17 on the preferably circular cylindrical lateral surface 33 the drive roller 28 is applied.

Die Antriebsrolle 28 ist als Reibrolle ausgebildet, die rein reibschlüssig beziehungsweise kraftschlüssig mit der unverzahnten Rückseite 17 des Zahnriemens 12 in Kontakt steht. Ein Formschluss ist hier nicht vorhanden. Die Mantelfläche 33 weist deshalb zumindest in den mit der unverzahnten Rückseite 17 des Zahnriemens 12 in Kontakt stehenden Bereichen bevorzugt keine Verzahnung auf.The drive roller 28 is designed as a friction roller, the purely frictional or non-positive with the untoothed back 17 of the toothed belt 12 in contact. A positive connection is not present here. The lateral surface 33 Therefore, at least in the one with the toothless back 17 of the toothed belt 12 In contact areas preferred no teeth on.

Die Abgriffsrolle 30 hingegen weist an ihrer Mantelfläche eine mit der Verzahnung 18 des Zahnriemens 12 formschlüssig in Eingriff stehende Verzahnung 34 auf. Die Bauform entspricht im Wesentlichen der eines Zahnrades oder Ritzels. Entsprechendes gilt für die Umlenkrolle 29, die an ihrer Mantelfläche ebenfalls eine mit der Verzahnung 18 des Zahnriemens 12 kämmende Verzahnung 35 aufweist.The tapping roll 30 In contrast, has on its lateral surface one with the teeth 18 of the toothed belt 12 positive engagement toothing 34 on. The design corresponds essentially to that of a toothed wheel or pinion. The same applies to the deflection roller 29 , which also has a toothing on its lateral surface 18 of the toothed belt 12 meshing toothing 35 having.

Die zweite Hauptkomponente 3 verfügt über eine mit der Antriebsrolle 28 in Antriebsverbindung stehende Antriebseinrichtung 36. Mit ihr kann die Antriebsrolle 28 zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Antriebs-Drehbewegung 37 um ihre Längsachse 26 angetrieben werden. Die Drehrichtung ist hierbei frei wählbar und folgt entweder dem Uhrzeigersinn oder der Gegenrichtung.The second main component 3 has one with the drive roller 28 drive-connected drive device 36 , With her, the drive roller 28 to a direction indicated by a double arrow drive rotational movement 37 around its longitudinal axis 26 are driven. The direction of rotation is freely selectable and follows either the clockwise direction or the opposite direction.

Die Antriebseinrichtung 36 ist zweckmäßigerweise an dem Tragkörper 5 angebracht. Zwischen ihrer Abtriebswelle, die nicht weiter illustriert ist, und der Antriebsrolle 28 kann bei Bedarf ein Getriebe zur Übersetzung oder Untersetzung der Drehbewegung eingeschaltet sein.The drive device 36 is suitably on the support body 5 appropriate. Between its output shaft, which is not further illustrated, and the drive roller 28 If necessary, a transmission for translation or reduction of the rotational movement can be turned on.

Die Antriebseinrichtung 36 ist zweckmäßigerweise mit einer elektronischen Steuereinrichtung 38 signaltechnisch verbunden, von der sie ihre Betätigungssignale und vorzugsweise auch die Betätigungsenergie erhält. Mit anderen Worten steuert die elektronische Steuereinrichtung 38 den Betrieb der Antriebseinrichtung 36 und mithin die Antriebs-Drehbewegung 37 der Antriebsrolle 28.The drive device 36 is expediently with an electronic control device 38 connected by signal technology, from which it receives its actuation signals and preferably also the actuation energy. In other words, the electronic control device controls 38 the operation of the drive device 36 and thus the drive rotation 37 the drive roller 28 ,

Wird die Antriebsrolle 28 durch die Antriebseinrichtung 36 rotativ angetrieben, wälzt sie sich aufgrund des oben geschilderten Reibschlusses an der unverzahnten Rückseite 17 des Zahnriemens 12 ab, was zur Folge hat, dass die gesamte zweite Hauptkomponente 3 zu der Linearbewegung 4 relativ zur ersten Hauptkomponente 2 angetrieben wird. Bei dieser Linearbewegung 4 wälzen sich sowohl die Umlenkrolle 29 als auch die Abgriffsrolle 30 an der verzahnten Vorderseite 16 des Zahnriemens 12 ab und werden dadurch, hervorgerufen durch die Linearbewegung 4, ebenfalls zu einer durch Doppelpfeile angedeuteten Drehbewegung 29a, 30a um ihre jeweilige Drehachse 26a angetrieben.Will the drive roller 28 by the drive device 36 driven in rotation, it rolls due to the above-described frictional engagement on the untoothed back 17 of the toothed belt 12 off, which has the consequence that the entire second main component 3 to the linear motion 4 relative to the first major component 2 is driven. In this linear movement 4 both roll the pulley 29 as well as the tap roll 30 at the toothed front 16 of the toothed belt 12 and are thereby caused by the linear motion 4 , also to a rotation indicated by double arrows 29a . 30a around their respective axis of rotation 26a driven.

Die Umlenkrolle 29 dient rein zur Umlenkung des Zahnriemens 12 und ist mit Freilauf am Tragkörper 5 drehbar gelagert.The pulley 29 serves purely for the deflection of the toothed belt 12 and is with freewheel on the support body 5 rotatably mounted.

Auch die Abgriffsrolle 30 ist zweckmäßigerweise mit Freilauf an dem Tragkörper 5 gelagert. Sie hat allerdings zusätzlich zur Umlenkung des Zahnriemens 12 den Zweck, zur Positionserfassung der Relativposition zwischen den beiden Hauptkomponenten 2, 3 beizutragen. Die zweite Hauptkomponente 3 ist zweckmäßigerweise mit einer Positionserfassungseinrichtung 43 ausgestattet, die derart mit der Abgriffsrolle 30 funktionell gekoppelt ist, dass sie auf deren Rotation anspricht. Die Positionserfassungseinrichtung 43 ist insbesondere in der Lage, die Drehposition und/oder den Drehwinkel der Antriebsrolle 28 zu erfassen.Also the tapping roll 30 is expediently with freewheel on the support body 5 stored. However, it has in addition to the deflection of the belt 12 the purpose for position detection of the relative position between the two main components 2 . 3 contribute. The second main component 3 is expediently with a position detection device 43 equipped so with the Abgriffsrolle 30 is functionally coupled to respond to their rotation. The position detection device 43 is in particular capable of the rotational position and / or the angle of rotation of the drive roller 28 capture.

Wenn die zweite Hauptkomponente 3 durch die Antriebsrolle 28 zu ihrer Linearbewegung 4 veranlasst wird, verlagern sich wie schon erwähnt die Umlenkrolle 29 und die Abgriffsrolle 30 entlang des Zahnriemens 12 in dessen Längsrichtung, wobei sie sich aufgrund des mit dem Zahnriemen 12 bestehenden Verzahnungseingriffes an der verzahnten Vorderseite 16 des Zahnriemens 12 abrollen. Daraus resultiert ihre jeweilige Drehbewegung 29a, 30a. Die mit der Abgriffsrolle 30 gekoppelte Positionserfassungseinrichtung 43 ermittelt auf der Grundlage der Drehbewegung 30a der Abgriffsrolle 30 die momentane Linearposition der zweiten Hauptkomponente 3.If the second main component 3 through the drive roller 28 to their linear motion 4 is caused to shift, as already mentioned, the pulley 29 and the tap roll 30 along the toothed belt 12 in the longitudinal direction, being due to the toothed belt 12 existing tooth engagement on the toothed front 16 of the toothed belt 12 roll. This results in their respective rotational movement 29a . 30a , The with the tap roll 30 coupled position detection device 43 determined on the basis of the rotational movement 30a the tapping roller 30 the instantaneous linear position of the second main component 3 ,

Letzteres wird beim Ausführungsbeispiel dadurch ermöglicht, dass die Positionserfassungseinrichtung 43 eine Encodereinrichtung 44 enthält, mit deren Hilfe die Drehposition und/oder der Drehwinkel der Abgriffsrolle 30 erfasst werden kann.The latter is made possible in the embodiment in that the position detection device 43 an encoder device 44 contains, with the help of the rotational position and / or the angle of rotation of the tapping roller 30 can be detected.

Beim Ausführungsbeispiel sind sowohl die Antriebseinrichtung 36 als auch die Positionserfassungseinrichtung 43 an dem Tragkörper 5 angeordnet, an dem auch sämtliche Rollen 26 drehbar gelagert sind. Seitens der Positionserfassungseinrichtung 43 könnte allerdings auch nur die eigentliche Messvorrichtung, insbesondere eine Encodereinrichtung 44, zur zweiten Hauptkomponente 3 gehören, während eine zugeordnete elektronische Auswerteeinrichtung extern angeordnet ist und beispielsweise in die Steuereinrichtung 38 intergiert ist.In the embodiment, both the drive device 36 as well as the position detection device 43 on the support body 5 arranged, on which also all roles 26 are rotatably mounted. On the part of the position detection device 43 However, only the actual measuring device could be used, in particular an encoder device 44 , to the second main component 3 belong, while an associated electronic evaluation device is arranged externally and, for example, in the control device 38 is intergrated.

Die Positionserfassungseinrichtung 43 ist zweckmäßigerweise signaltechnisch mit der schon erwähnten elektronischen Steuereinrichtung 38 gekoppelt. Dies kann drahtgebunden oder drahtlos geschehen, wie dies auch für die Signalverbindung zwischen der elektronischen Steuereinrichtung 38 und der Antriebseinrichtung 36 der Fall ist. Auf der Grundlage der erhaltenen Positionsdaten kann die elektronische Steuereinrichtung 38 den Betrieb der Antriebseinrichtung 36 steuern. Dies geschieht auf der Grundlage von Sollvorgaben, die der elektronischen Steuereinrichtung 38 zugeführt oder die in der elektronischen Steuereinrichtung 38 generiert werden.The position detection device 43 is expediently signal technology with the already mentioned electronic control device 38 coupled. This can be wired or wireless, as well as for the signal connection between the electronic control device 38 and the drive device 36 the case is. On the basis of the position data obtained, the electronic control device 38 the operation of the drive device 36 Taxes. This is done on the basis of target specifications, the electronic control device 38 supplied or in the electronic control device 38 to be generated.

Mindestens eine Hauptkomponente, beim Ausführungsbeispiel die zweite Hauptkomponente 3, ist mit mindestens einer Befestigungsschnittstelle 45 ausgestattet, an der eine nur schematisch angedeutete Zusatzkomponente 46 in bevorzugt lösbarer Weise anbringbar ist, die mittels der Linearbewegung 4 der zweiten Hauptkomponente 3 verlagert und positioniert werden soll.At least one main component, in the embodiment, the second main component 3 , is with at least one mounting interface 45 equipped, at the only schematically indicated additional component 46 can be attached in a preferably releasable manner, by means of the linear movement 4 the second main component 3 should be relocated and positioned.

Die Antriebseinrichtung 36 des Ausführungsbeispiels ist vom elektrisch betätigbaren Typ. Sie ist insbesondere von einem Elektromotor 36a gebildet oder mit einem solchen ausgestattet. Er kann direkt oder unter Zwischenschaltung einer Getriebestufe mit der Antriebsrolle 28 in Antriebsverbindung stehen. Mit seiner Hilfe kann die Antriebs-Drehbewegung 37 erzeugt werden, wobei durch entsprechende Ansteuerung die Möglichkeit besteht, die zweite Hauptkomponente 3 stufenlos in jeder beliebigen axialen Relativposition bezüglich der ersten Hauptkomponente 2 zu positionieren.The drive device 36 of the embodiment is of the electrically actuated type. It is in particular of an electric motor 36a formed or equipped with such. He can directly or with the interposition of a gear stage with the drive roller 28 be in drive connection. With its help, the drive rotary motion 37 be generated, with the possibility of appropriate control, the second main component 3 stepless in any axial relative position with respect to the first main component 2 to position.

Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung von durch Fluidkraft und insbesondere durch Druckluft betätigbarer Bauart. Die Antriebseinrichtung 36 kann auch in Form eines Hybridantriebes realisiert sein, der sowohl elektrisch als auch durch Fluidkraft betreibbar ist.In an embodiment, not shown, the drive means of by fluid power and in particular by compressed air actuated design. The drive device 36 can also be realized in the form of a hybrid drive, which is operable both electrically and by fluid power.

Die Linearantriebsvorrichtung 1 eignet sich besonders, jedoch nicht ausschließlich, zum Einsatz in einer Melkvorrichtung, mit deren Hilfe Kühe mit maschineller Unterstützung gemolken werden. Hierbei besteht die Zusatzkomponente 46 aus einer am Euter der zu melkenden Kuh ansetzbaren Melkeinheit, die durch entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung 36 tierspezifisch positionierbar ist. Bei einer solchen Anwendung besteht die Möglichkeit, dass die bewegliche Hauptkomponente 3 vom zu melkenden Tier einen Schlag versetzt bekommt, der als hohe Störkraft in das System eingeleitet wird. Die Folge ist eine unkontrollierte lineare Verlagerung der zweiten Hauptkomponente 3 bezüglich der ersten Hauptkomponente 2. Dass eine solche Störung nicht zu Schäden an der Antriebseinrichtung 36 führt, hängt nun damit zusammen, dass die unverzahnte Rückseite 17 des Zahnriemens 12 und die bevorzugt ebenfalls unverzahnte Mantelfläche 33 der Antriebsrolle 28 nach Art einer Rutschkupplung zusammenwirken, was es der Antriebsrolle 28 ermöglicht, am Zahnriemen 12 abzugleiten, ohne ein übermäßig starkes Drehmoment auferlegt zu bekommen.The linear drive device 1 It is particularly, but not exclusively, suitable for use in a milking facility that helps cows to milk with machine assistance. This is the additional component 46 from a milking unit attachable to the udder of the cow to be milked, by appropriate control of the drive means 36 is animal-specific positionable. In such an application, there is the possibility that the main moving component 3 gets a blow from the animal to be milked, which is introduced as a high disturbing force in the system. The consequence is an uncontrolled linear displacement of the second main component 3 concerning the first main component 2 , That such a fault does not damage the drive device 36 leads, now it is related to the toothless back 17 of the toothed belt 12 and the preferably likewise untoothed lateral surface 33 the drive roller 28 cooperate in the manner of a slip clutch, what is the drive roller 28 allows, on the timing belt 12 Slip off without being overly strong torque imposed.

Weiterhin ist von Vorteil, dass die zweite Hauptkomponente 3 nach Abklingen der Störung problemlos wieder in die Sollposition zurückgefahren werden kann, weil die Positionserfassungseinrichtung 43 auch während des Störfalls die Istposition der zweiten Hauptkomponente 3 zuverlässig erfasst und mithin die angeschlossene Steuereinrichtung 38 in der Lage ist, aus einem Vergleich der Ist-Messwerte mit der Soll-Vorgabe einen Steuerbefehl für die Antriebseinrichtung 36 zu generieren, aufgrund dessen die zweite Hauptkomponente 3 wieder in die ursprünglich gewollte Sollposition zurückkehrt.Furthermore, it is advantageous that the second main component 3 can be easily returned to the desired position after the failure has subsided, because the position detection device 43 also during the accident, the actual position of the second main component 3 reliably detected and thus the connected control device 38 is capable of a control command for the drive device from a comparison of the actual measured values with the desired specification 36 due to which the second main component 3 returns to the original desired position.

Die zuverlässige Positionserfassung hängt damit zusammen, dass die Abgriffsrolle 30 im Gegensatz zur Antriebsrolle 28 eine Außenverzahnung 34 aufweist und formschlüssig mit der Verzahnung 18 an der Vorderseite 16 des Zahnriemens 12 in Eingriff steht. Dieser Verzahnungseingriff geht auch bei einer mit hoher Beschleunigung ausgeführten Linearbewegung 4 der zweiten Hauptkomponente 3 nicht verloren.Reliable position detection is related to the tapping roller 30 in contrast to the drive roller 28 an external toothing 34 has and form-fitting with the teeth 18 on the front side 16 of the toothed belt 12 engaged. This gearing intervention also works with a high-speed linear motion 4 the second main component 3 not lost.

Die Anzahl der Rollen 26, die zusätzlich zu der Antriebsrolle 28 und der Abgriffsrolle 30 vorhanden sind, kann von der beim Ausführungsbeispiel gezeigten Anzahl abweichen. Beispielsweise kann die zweite Hauptkomponente 3 zum Zusammenwirken mit dem Zahnriemen 12 als einzige Rollen 26 nur die Antriebsrolle 28 und die Abgriffsrolle 30 enthalten. Die beim Ausführungsbeispiel realisierte Anzahl und Anordnung der Rollen 26 ermöglicht allerdings einen besonders vorteilhaften Längsverlauf des Zahnriemens 12, der auch als Omega-Verlauf bezeichnet werden kann.The number of roles 26 in addition to the drive roller 28 and the tapping roller 30 are present, may differ from the number shown in the embodiment. For example, the second main component 3 for interaction with the timing belt 12 as only roles 26 only the drive roller 28 and the tap roll 30 contain. The realized in the embodiment number and arrangement of roles 26 However, allows a particularly advantageous longitudinal course of the belt 12 which can also be called the omega-course.

Claims (14)

Linearantriebsvorrichtung, mit zwei relativ zueinander linear verfahrbaren ersten und zweiten Hauptkomponenten (2, 3), von denen die erste Hauptkomponente (2) einen ortsfesten Zahnriemen (12) mit einer eine Verzahnung (18) aufweisenden Vorderseite (16) und einer unverzahnten Rückseite (17) aufweist und die zweite Hauptkomponente (3) eine an einer der beiden Seiten des Zahnriemens (12) anliegende, durch eine zur zweiten Hauptkomponente (3) gehörende Antriebseinrichtung (36) rotativ antreibbare Antriebsrolle (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrolle (28) als Reibrolle ausgebildet ist und an der unverzahnten Rückseite (17) des Zahnriemens (12) anliegt, und dass die zweite Hauptkomponente (3) eine bezüglich der Antriebsrolle (28) gesonderte, mit einer Verzahnung (34) versehene Abgriffsrolle (30) aufweist, die mit der Verzahnung (35) des Zahnriemens (12) in Eingriff steht und mit einer auf die Rotation der Abgriffsrolle (30) ansprechenden Positionserfassungseinrichtung (43) gekoppelt ist.Linear drive device, with two relatively linearly movable first and second main components ( 2 . 3 ), of which the first main component ( 2 ) a stationary toothed belt ( 12 ) with a toothing ( 18 ) front side ( 16 ) and a toothless backside ( 17 ) and the second main component ( 3 ) one on one of the two sides of the toothed belt ( 12 ), by one to the second main component ( 3 ) belonging drive device ( 36 ) rotationally drivable drive roller ( 28 ), characterized in that the drive roller ( 28 ) is designed as a friction roller and at the untoothed rear side ( 17 ) of the toothed belt ( 12 ) and that the second main component ( 3 ) one with respect to the drive roller ( 28 ) separate, with a toothing ( 34 ) provided tapping roller ( 30 ), which with the toothing ( 35 ) of the toothed belt ( 12 ) and with an on the rotation of the Abgriffsrolle ( 30 ) responsive position detection device ( 43 ) is coupled. Linearantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptkomponente (3) zusätzlich zu der Antriebsrolle (28) und der Abgriffsrolle (30) eine mit einer Verzahnung (35) versehene Umlenkrolle (29) aufweist, die mit der Verzahnung (18) des Zahnriemens (12) in Eingriff steht, wobei die Antriebsrolle (28) bezogen auf die Längsrichtung des Zahnriemens (12) zwischen der Umlenkrolle (29) und der Abgriffsrolle (30) an der Rückseite (17) des Zahnriemens (12) anliegt.Linear drive device according to claim 1, characterized in that the second main component ( 3 ) in addition to the drive roller ( 28 ) and the tapping roller ( 30 ) one with a toothing ( 35 ) provided pulley ( 29 ), which with the toothing ( 18 ) of the toothed belt ( 12 ) is engaged, wherein the drive roller ( 28 ) relative to the longitudinal direction of the toothed belt ( 12 ) between the pulley ( 29 ) and the tapping roller ( 30 ) on the back ( 17 ) of the toothed belt ( 12 ) is present. Linearantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (26a) der drei Rollen (28, 29, 30) in den Eckpunkten eines Dreiecks liegen.Linear drive device according to claim 2, characterized in that the axes of rotation ( 26a ) of the three roles ( 28 . 29 . 30 ) lie in the vertices of a triangle. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (26a) der drei Rollen (28, 29, 30) in den Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks liegen, wobei die Drehachse (26a) der Antriebsrolle (28) in der Spitze des Dreiecks liegt.Linear drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axes of rotation ( 26a ) of the three roles ( 28 . 29 . 30 ) lie in the vertices of an isosceles triangle, wherein the axis of rotation ( 26a ) of the drive roller ( 28 ) lies in the apex of the triangle. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung (43) eine zur Ermittlung der Drehposition und/oder des Drehwinkels der Abgriffsrolle (30) geeignete Encodereinrichtung (44) aufweist.Linear drive device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the position detection device ( 43 ) one for determining the rotational position and / or the rotational angle of the Abgriffsrolle ( 30 ) suitable encoder device ( 44 ) having. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrolle (28) zumindest in den mit der unverzahnten Rückseite (17) des Zahnriemens (12) in Kontakt stehenden Bereichen unverzahnt ausgebildet ist.Linear drive device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive roller ( 28 ) at least in the one with the untoothed back ( 17 ) of the toothed belt ( 12 ) formed in contact areas is not toothed. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (36) eine elektrische Antriebseinrichtung ist und insbesondere einen Elektromotor (36a) aufweist oder von einem Elektromotor (36a) gebildet ist.Linear drive device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive device ( 36 ) is an electric drive device and in particular an electric motor ( 36a ) or by an electric motor ( 36a ) is formed. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (36) von durch Fluidkraft und insbesondere pneumatisch betätigbarer Bauart ist.Linear drive device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive device ( 36 ) is by fluid power and in particular pneumatically actuated design. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine die beiden Hauptkomponenten (2, 3) in ihrer linearen Relativbewegung (4) führende Linearführungseinrichtung (7) aufweist. Linear drive device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it has one of the two main components ( 2 . 3 ) in their linear relative motion ( 4 ) leading linear guide device ( 7 ) having. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Hauptkomponenten (2) mindestens eine Befestigungsschnittstelle (45) zur Befestigung einer zu verfahrenden Zusatzkomponente (46) angeordnet ist.Linear drive device according to one of claims 1 to 9, characterized in that on at least one of the main components ( 2 ) at least one attachment interface ( 45 ) for fixing an additional component to be moved ( 46 ) is arranged. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptkomponente (3) ein bezüglich der ersten Hauptkomponente (2) verfahrbarer Schlitten (3a) ist.Linear drive device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the second main component ( 3 ) with respect to the first main component ( 2 ) movable carriage ( 3a ). Linearantriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (3a) einen Tragkörper (5) aufweist, an dem die an dem Zahnriemen (12) anliegenden Rollen (28, 29, 30) drehbar gelagert sind und der die Antriebseinrichtung (36) und zweckmäßigerweise auch die Positionserfassungseinrichtung (43) trägt.Linear drive device according to claim 11, characterized in that the carriage ( 3a ) a supporting body ( 5 ), on which the on the toothed belt ( 12 ) adjacent rollers ( 28 . 29 . 30 ) are rotatably mounted and the drive means ( 36 ) and expediently also the position detection device ( 43 ) wearing. Linearantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hauptkomponente (2) einen starren Grundkörper (6) aufweist, an dem der Zahnriemen (12) an zwei zueinander beabstandeten Stellen ortsfest fixiert ist.Linear drive device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the first main component ( 2 ) a rigid body ( 6 ), on which the toothed belt ( 12 ) is fixed in place at two spaced locations. Linearantriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnriemen (12) derart ausgerichtet ist, dass seine unverzahnte Rückseite (17) dem Grundkörper (6) zugewandt ist.Linear drive device according to claim 13, characterized in that the toothed belt ( 12 ) is aligned such that its untoothed back ( 17 ) the main body ( 6 ) is facing.

Images