DE3046739A1 - DRIVE ARRANGEMENT FOR THE LINEAR POSITIONING OF A LOAD, IN PARTICULAR SHAFT DRIVE - Google Patents

Description

Atlantic Richfield Company,Atlantic Richfield Company,

Los Angeles, California, V.St.A.Los Angeles, California, V.St.A.

Antriebs-Anordnung für die lineare Positionierung einer Last, insbesondere WellenantriebDrive arrangement for the linear positioning of a load, especially shaft drive

Die Erfindung betrifft eine Antriebs-Anordnung für die lineare Positionierung einer Last, insbesondere Wellenantrieb.The invention relates to a drive arrangement for linear positioning a load, especially shaft drive.

Auf vielen Anwendungsgebieten der Technik wird gefordert, daft eine Last genau positioniert werden kann, wie dies beispielsweise bei einem Aufzeichnungs- und WJMergabekopf einer Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung der Fall ist. Dort ist der Aufzeichnungsund Widergabekopf in bezug auf die Oberfläche eines abtastbare Informationen tragenden, sich bewegenden Aufzeichnungsträgers exakt einzustellen. *>ie genaue Positionierung des Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfes ist erforderlich, um die beispielsweise auf einer rotierenden Speicherplatte befindlichen einzelnen abtastbaren Aufzeichnungen mit dem Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf genau erfassen zu können und so die gespeicherten Informationen einer weiteren Verarbeitung zuzuführen, wie dies zum Beispiel bei der elektronischen Datenverarbeitung eines Video-Systems oder einer ähnlichen Einrichtung der Fall ist. In solchen Systemen können ein sogenannter toter Gang oder Antriebsspiel sowie ein Rutschen zwischen den Teilen des Antriebsmechanisraus und der zu bewegenden Last nicht toleriert werden.In many fields of application of technology it is required that a Load can be positioned precisely, as is the case with a recording and output head of a recording and recording head, for example Playback device is the case. There is the recording and reproducing head with respect to the surface of a scannable information carrying, moving recording medium to adjust exactly. *> ie exact positioning of the recording and Playback head is required to record the individual scannable recordings located, for example, on a rotating storage disk to be able to record precisely with the recording and playback head and thus the stored information of another To feed processing, as for example with the electronic Data processing of a video system or a similar device is the case. In such systems, a so-called dead gear or drive play as well as slipping between the parts of the drive mechanism and that to be moved Load cannot be tolerated.

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Zwar sind Mittel bekannt geworden, um den toten Gang oder das Antriebsspiel und das Rutschen zu verhindern; dies sind in der Regel sogenannte Bleischrauben-Mechanismen oder Zahnstangen- und Ritzel-Systeme, bei denen das Ritzel beispielsweise aus einem vorgespannten Kunststoff-Bauteil besteht oder ein solches umfaßt, durch welches die Verzahnungen der Zahnstangen zusammenlaufend gehalten werden. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß auch bei solchen Einrichtungen ein gewisser toter Gang oder Lagerspiel nach einiger Betriebszeit eintritt, das einen Austausch des Antriebsmechanismus erforderlich macht.It is true that means have become known to prevent dead gear or drive backlash and prevent slipping; these are usually so-called lead screw mechanisms or rack and pinion mechanisms Pinion systems in which the pinion consists, for example, of a pretensioned plastic component or includes one, through which the teeth of the racks are kept converging. However, experience has shown that even with such devices a certain dead gear or bearing play occurs after some operating time, which requires an exchange of the drive mechanism makes necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Antriebssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Bauteile auf möglichst einfache Weise so ausgebildet und angeordnet sind, daß ein Lagerspiel und ein Rutschen auch nach längerer Betriebszeit nicht eintreten kann.The invention is based on the object of a new drive system To create the type mentioned, the components of which are designed and arranged in the simplest possible manner so that a Bearing play and slipping cannot occur even after a long period of operation.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung gelöst durch einen der Aufnahme der Last dienenden Träger, der eine erste und eine zweite, im Abstand und parallel zueinander angeordnete geschliffene Fläche aufweist, von denen die erste Fläche mit der geschliffenen Außenfläche der mit einem Antrieb in starrer Verbindung stehenden Antriebswelle und die zweite Fläche mit einer Gegendruckrolle in Eingriff steht, und durch Mittel zur Vorspannung der Antriebswelle relativ zur ersten Fläche des Trägers in einer solchen Größe, daß die Inertialkräfte von Träger und Last aufgehoben werden.According to the invention, this object is achieved by one of the receptacles the beam serving for the load, the first and second, spaced and parallel ground surface has, of which the first surface with the ground outer surface of the drive shaft which is rigidly connected to a drive and the second surface engages a backing roller and by means for biasing the drive shaft relative to the first surface of the beam in such a size that the inertial forces of the beam and load are canceled.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further features of the invention emerge from the subclaims.

Der erfindungsgemäße Antrieb zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Der nach der Erfindung ausgebildete Wellentrieb benutzt geschliffene Flächen als Berührungs- oder Kontaktflächen zwischen dem treibenden und dem angetriebenen Glied. Eine geeignete Vorspannung zwischen beiden Gliedern sichert eine schnelle rutschfreie Bewegung der Last in exakte Positionen. Sobald dieThe drive according to the invention is characterized by a number of advantages. The shaft drive designed according to the invention uses ground surfaces as contact or contact surfaces between the driving and the driven member. A suitable one Pretensioning between the two links ensures that the load can be moved quickly and without slipping into precise positions. As soon as the

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Vorspannung zwischen treibendem und getriebenen Glied überwunden ist, wird die Last bewegt, unabhängig von der Erregung des treibenden Gliedes. Diese synergetische Kombination der Getriebe-Elemente ergibt die ungewöhnlichen und unerwarteten Ergebnisse des schnellen Startens und Stoppens der Last und die Einhaltung der gewünschten Position ohne Rutschen, totem Gang oder Lagerspiel oder überfahren der Position trotz der Tatsache, daß geschliffene Flächen zwischen dem treibenden und getriebenen Teil des Antriebes benutzt werden. Für einen solchen Antrieb gibt es viele Anwendungsmöglichkeiten. Besonders vorteilhaft ist aber seine Anwendung als Antrieb für den Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf einer Video-Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Vorrichtung, deren Aufzeichnungsträger eine transparente Mylar-Scheibe oder -Platte ist, die mit hoher Geschwindigkeit unterhalb des Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfes rotiert, und bei der eine schnelle und genaue Positionierung des Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfes in bezug auf die rotierende Scheibe oder Platte erforderlich ist.The preload between the driving and driven link is overcome, the load is moved regardless of the excitation of the driving link Limb. This synergetic combination of gear elements gives the unusual and unexpected results of the Quick starting and stopping of the load and maintaining the desired position without slipping, dead gear or bearing play or overrun the position despite the fact that there are ground surfaces between the driving and driven part of the drive to be used. There are many possible uses for such a drive. However, its use is particularly advantageous as a drive for the recording and reproducing head of a video recording and reproducing device, the recording media thereof is a transparent Mylar disc or plate that is placed underneath the recording and recording at high speed Playhead rotates, and in the quick and accurate positioning of the recording and playback head in relation on the rotating disc or platter is required.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand dreier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.The invention is described below with reference to three exemplary embodiments shown schematically in the drawing.

Es zeigenShow it

Figur 1Figure 1

eine teilweise im Schnitt gezeichnete Aufnahme- und Wiedergabe-Einrichtung mit dem Wellentrieb gemäß der Erfindung,a partially drawn in section recording and playback device with the Shaft drive according to the invention,

Figur 2 einen Teil des Wellentriebes nach dem Schnitt gemäß der Linie 2-2 in Figur 1,Figure 2 shows a part of the shaft drive according to the section along the line 2-2 in Figure 1,

Figur 3 eine Einzelheit des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Wellentriebes,Figure 3 shows a detail of the shaft drive shown in Figures 1 and 2,

Figur 4 eine Einzelheit des Wellentriebes gemäß der Schnittlinie 4-4 in Figur 1,Figure 4 shows a detail of the shaft drive according to the section line 4-4 in Figure 1,

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Figur 5 eine perspektivische Schemadarstellung einer zweiten Ausführungsform des Wellentriebes gemäß der'Erfindung,FIG. 5 shows a perspective schematic illustration of a second embodiment of the shaft drive according to FIG the invention,

Figur 6 eine weitere Ausbildung des eine Vorspannung erzeugenden Bauteiles des Wellenantriebes gemäß der Erfindung, undFIG. 6 shows a further embodiment of the component of the shaft drive generating a preload according to FIG of the invention, and

Figur 7 einen weitere Einzelheiten zeigenden Schnitt gemäß der Linie 7-7 in Figur 6.FIG. 7 shows a section along line 7-7 in FIG. 6 showing further details.

Eine flexible Scheibe oder Speicherplatte 10 ist, wie Figur 1 zeigt, auf einer Scheibe 12 gelagert, die mit der Welle 14 eines Motors 16 verbunden ist. Wie an sich bekannt, wird die Speicherplatte 10 beim Anschalten des Motors 16 mit hoher Drehgeschwindigkeit bewegt, da sie mit der Scheibe 12 in nicht rutschender Weise aufgelegt ist.A flexible disk or storage disk 10 is, as Figure 1 shows, mounted on a disk 12, which with the shaft 14 of a Motor 16 is connected. As is known per se, when the motor 16 is switched on, the storage disk 10 is rotated at high speed moved because it is placed with the disc 12 in a non-slipping manner.

Wie der Figur 1 ferner zu entnehmen ist, befindet sich die Scheibe 12 oberhalb einer Basisplatte 18. Während der Rotationsbewegung der Speicherplatte 10 wird Luft durch eine Öffnung 20 in der Basisplatte 18 geblasen, wie es die Pfeile 22 verdeutlichen. Diese Luft strömt zwischen Speicherplatte und Basisplatte in Richtung der Pfeile 24 und erzeugt auf diese Weise ein die Speicherplatte tragendes Luftkissen. Die Erzeugung des Luftkissens beim Einströmen der Luft in Richtung der Pfeile 22 und 24 ist ein sich selbst erzeugender und sich selbst aufrechterhaltender Prozeß.As can also be seen from FIG. 1, the disk is located 12 above a base plate 18. During the rotational movement of the storage plate 10, air is passed through an opening 20 in the Blown base plate 18, as indicated by arrows 22. This air flows between the storage plate and the base plate in the direction of arrows 24 and in this way creates an air cushion that supports the storage disk. The creation of the air cushion as it flows in of the air in the direction of arrows 22 and 24 is a self-generating and self-sustaining process.

Eine Aufzeichnung3- und Abtast-Vorrichtung 26 weist einen Arm 28 auf und wird von einem mit dem Arm 28 in Wirkverbindung stehenden Wellentrieb 30 angetrieben. Sobald der Antrieb eingeschaltet ist, wird die Abtastvorrichtung 26 in einander entgegengesetzten Richtungen - wie durch den Pfeil 34 angedeutet - angetrieben, um den Lesekopf 26 in bezug auf die sich drehende Speicherplatte 10 exakt zu positionieren, also einzustellen. Ein Schlitz 36 ist in der Basisplatte 18 vorgesehen, um den Lesekopf bei seiner Einstellbewegung radial zu führen, die durch den Antrieb 30 erzeugt wird.A recording and scanning device 26 has an arm 28 and is operated by one which is operatively connected to the arm 28 Shaft drive 30 driven. As soon as the drive is switched on, the scanning device 26 is in opposite directions - as indicated by arrow 34 - driven to the To position the reading head 26 exactly with respect to the rotating storage disk 10, that is to say to adjust it. A slot 36 is in the Base plate 18 provided to the read head during its adjustment movement to lead radially, which is generated by the drive 30.

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Die Abtasteinrichtung 28 weist ferner zwei Finger 40 und 42 auf, die je einen Lagerschuh 44 bzw. 46 tragen, die den mehrteiligen Lesekopf 26 aufnehmen. Die Lagerschuhe 44 und 46 sind nahe der Ober- und Unterkante der Speicherplatte 10 angeordnet, ohne diese jedoch zu berühren und tragen optische Teile des Lesekopfes, die zur Abtastung der auf der Speicherplatte gespeicherten Informationen dienen. Für den hier in Frage kommenden Fachmann ist es ohne weiteres klar, daß die Lagerschuhe genau radial ausgerichtet werden müssen, um eine gewünschte gespeicherte Information abtasten zu können. Diese Einstellung wird durch den Antrieb 30 bewirkt, der einen Träger 52 in Form einer Schiene aufweist, die in Eingriff mit einem Antriebsmittel, nämlich einer Welle 54 steht, welche ihrerseits mit einem Motor 56 starr verbunden ist. Der Motor 56 ist vorzugsweise ein Gleichstrommotor, der über ein Kabel 60 mit einem elektronischen Steuerstromkreis 58 verbunden ist.The scanning device 28 also has two fingers 40 and 42, each of which carries a bearing shoe 44 and 46, respectively, which the multi-part Pick up read head 26. The bearing shoes 44 and 46 are arranged near the top and bottom edges of the storage disk 10 without them however, to touch and wear optical parts of the read head that are used to scan the information stored on the storage disk to serve. For the person skilled in the art in question, it is readily apparent that the bearing shoes are precisely aligned radially must in order to be able to scan a desired stored information. This setting is effected by the drive 30, which has a carrier 52 in the form of a rail which is in engagement with a drive means, namely a shaft 54, which in turn is rigidly connected to a motor 56. The motor 56 is preferably a DC motor driven by a cable 60 is connected to an electronic control circuit 58.

Wie aus den Figuren 2 bis 4 zu entnehmen ist, besteht der Antrieb 30 aus der bereits erwähnten Schiene 52, die mit dem Arm 38 der Abtastvorrichtung fest verbunden ist, beispielsweise durch Bolzen und Schrauben 62. Die mit dem Motor 56 verbundene Welle 54 besitzt eine geschliffene Oberfläche, die mit einer geschliffenen Oberfläche der einen Seite der Schiene 52 in Eingriff steht. Ein Flansch 64 ist am stirnseitigen Ende der Welle 54 und ein weiterer Flansch 66 ist am motorseitigen Ende der Welle vorgesehen, die beide Schultern für die Welle bilden, zwischen denen die Schiene eingreift. Mit anderen Worten, die Welle 54 weist eine Nut auf, auf deren Grundfläche die eine Kante der Schiene 52 aufliegt. Auf diese Weise wird die Schiene in allen möglichen Betriebslagen und -Zuständen stets im Eingriff mit der Welle gehalten. Der Antriebswelle 54 gegenüberliegend greift an der gegenüberliegenden Kante der Schiene 52 eine Gegendruckrolle 68 an, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 als auf einem Lagerbolzen 70 drehbar gelagerte Rolle 68 ausgebildet ist. Der Lagerbolzen ist auf einem Hebelarm 72 befestigt, der um einen Lagerbolzen 74 in Richtung des Pfeiles 76 schwenkbar gelagert ist. Mit dem Hebelarm 72 ist eine nicht dargestellte Feder, in Figur 5 schematischAs can be seen from Figures 2 to 4, the drive 30 consists of the already mentioned rail 52, which is connected to the arm 38 of the Scanning device is firmly connected, for example by bolts and screws 62. The shaft 54 connected to the motor 56 has a ground surface that engages a ground surface of one side of the rail 52. A flange 64 is provided on the front end of the shaft 54 and a further flange 66 is provided on the motor-side end of the shaft, both of which Form shoulders for the shaft between which the rail engages. In other words, the shaft 54 has a groove the base of which one edge of the rail 52 rests. In this way the rail is in all possible operating positions and -States always kept in engagement with the shaft. Opposite the drive shaft 54 engages on the opposite edge a counter-pressure roller 68 on the rail 52, which in the present exemplary embodiment according to FIG rotatably mounted roller 68 is formed. The bearing pin is mounted on a lever arm 72 which is rotated around a bearing pin 74 in Is pivotally mounted in the direction of arrow 76. With the lever arm 72 is a spring, not shown, in Figure 5 schematically

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mit F bezeichnet, verbunden, die das Bestreben hat, den Hebelarm in Richtung des Pfeiles 76 zu schwenken. Hierdurch wirkt eine Kraft gegen die Schiene 52, so daß diese in Eingriff mit der Antriebswelle 54 gehalten ist. Die Federkraft ist dabei so bemessen, daß die Andruckskraft zwischen der Schiene 52 und der Antriebswelle 54 gerade der Inertialkraft entspricht, hervorgerufen durch die Beschleunigungen und Verzögerungen der Wiedergabevorrichtung 28, bestehend aus den Armen 38, 40, 42, den Lagerschuhen 44 und 46, den optischen Teilen und allen dazugehörenden Teilen.denoted by F, which tends to pivot the lever arm in the direction of arrow 76. This is how a Force against the rail 52 so that it is held in engagement with the drive shaft 54. The spring force is dimensioned in such a way that that the pressing force between the rail 52 and the drive shaft 54 just corresponds to the inertial force caused by the accelerations and decelerations of the playback device 28, consisting of the arms 38, 40, 42, the bearing shoes 44 and 46, the optical parts and all associated parts.

In den Fällen, bei denen der Träger in Form einer zwischen Antriebswelle und Gegendruckrolle eingespannten Schiene ausgebildet ist, können Instabilitäten auftreten. In diesen Fällen ist eine Stabilisierungs-Vorrichtung notwendig. In Figur 4 ist eine solche mit 80 bezeichnete Stabilisierungs-Vorrichtung dargestellt. Sie besteht aus Führungsschienen 82, die mit Führungsgliedern 86 zusammenwirken, um den Träger 28 während seiner Hin- und Herbewegung zu stabilisieren. Die Führungsglieder 86 sind in der Regel Rollen, die auf als Achslager dienenden Schuhen 46 drehbar gelagert sind.In those cases where the carrier is in the form of an intermediate drive shaft and counterpressure roller is clamped in the rail, instabilities can occur. In these cases it is a stabilization device is necessary. In FIG. 4, such a stabilization device, denoted by 80, is shown. It consists of guide rails 82 which cooperate with guide members 86 to guide the carrier 28 during its to-and-fro movement to stabilize. The guide members 86 are generally rollers which are rotatably mounted on shoes 46 serving as axle bearings are.

Es können aber auch Kunststoff-Gleitstücke Anwendung finden, die von den Schienen 82 teilweise umfaßt sind. Anstelle der Schienen 82 können auch Schlitze oder Nuten angewendet werden, innerhalb denen die Gleiteleraente 86 geführt werden. In gleicher Weise kann auch der beschriebene Träger 28 unterschiedlich ausgebildet sein.However, plastic sliding pieces can also be used, some of which are encompassed by the rails 82. Instead of the rails 82 slots or grooves can also be used, within which the sliding elements 86 are guided. In the same way can the carrier 28 described may also be designed differently.

Eine andere Ausführungsform ist in Figur 5 dargestellt. Der Träger ist dort eine Schiene oder Platte 90 mit einer ersten und einer gegenüberliegend angeordneten zweiten ebenen Fläche 90 und 92. Von dem einen Ende erstreckt sich ein flexibler Steg 98, an dem ein Querstab 100 befestigt ist, der Öffnungen 102 zwecks Verbindens mit einer zu bewegenden Last aufweist. Der flexible Steg 98 kompensiert jedxiede Falschausrichtung zwischen dem Antrieb 104 und der Gegendruckrolle 106. Die in Figur 5 dargestellte Ausfüh-Another embodiment is shown in FIG. The carrier there is a rail or plate 90 with a first and an oppositely arranged second flat surface 90 and 92. A flexible web 98, to which a cross bar 100 is attached, extends from one end of the openings 102 for the purpose of connecting with a load to be moved. The flexible web 98 compensates for any misalignment between the drive 104 and the counter-pressure roller 106. The embodiment shown in FIG.

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rungsform ist vorzugsweise zum Positionieren von schweren Lasten geeignet. Auch dort sind die miteinander in Kontakt befindlichen Oberflächen 92 und 94 von Platte 90 bzw. die Mantelflächen von Antriebswelle 104 und Gegendruckrolle 106 eben und geschliffen. Auch dort wirkt eine Federkraft F in Richtung des Pfeiles und hält über die Andrückrolle die Platte in Kontakt mit der Antriebswelle in der Weise, wie es für das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 beschrieben worden ist.shape is preferred for positioning heavy loads suitable. There, too, the surfaces 92 and 94 of plate 90 that are in contact with one another and the lateral surfaces of Drive shaft 104 and counter pressure roller 106 are flat and ground. There, too, a spring force F acts in the direction of the arrow and holds the plate in contact with the drive shaft via the pressure roller in the manner as it has been described for the exemplary embodiment according to FIGS.

In den Figuren 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Mittel gezeigt, die die Antriebswelle in Antriebskontakt mit dem Träger halten. Eine den Träger darstellende Schiene 110 weist ebenfalls eine erste und zweite, einander gegenüberliegende, im wesentlichen parallele Fläche 112 und 114 auf, von denen der Fläche 112 zwei Gegendruckrollen 116 und 118 zugeordnet sind. Eine Antriebswelle 122 ist innerhalb eines Gehäuses 120 gelagert und so ausgerichtet, daß sie in Antriebskontakt mit der Fläche 114 des Trägers ist, vgl. Figur 7. Die Drehachsen von Antriebswelle und Gegendruckrollen befinden sich an den Kanten eines Dreiecks, dessen Spitze von der Drehachse der Antriebswelle gebildet ist. Die gedachten Verbindungslinien von dieser Spitze zu den Spitzen der Basis umfassen dabei einen Winkel von mindestens 15°; vgl. Figur 6. Eine solche Anordnung ist in sich stabil oder statisch bestimmt, so daß dort - im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsbeispielen - keine zusätzlichen Stabilisierungsmittel vorzusehen sind.In Figures 6 and 7 is a further embodiment of the means shown holding the drive shaft in drive contact with the carrier. A rail 110 representing the carrier has also have first and second opposed, substantially parallel surfaces 112 and 114, one of which is the surface 112 two counter-pressure rollers 116 and 118 are assigned. One Drive shaft 122 is journalled within housing 120 and is oriented so that it is in drive contact with surface 114 of the carrier, see Figure 7. The axes of rotation of the drive shaft and counter-pressure rollers are at the edges of a triangle, the tip of which is formed by the axis of rotation of the drive shaft. The imaginary connecting lines from this point to the points the base encompass an angle of at least 15 °; see Figure 6. Such an arrangement is inherently stable or static determined, so that there - in contrast to the previous exemplary embodiments - no additional stabilizing agents are to be provided are.

Wie insbesondere der Figur 6 zu entnehmen ist, liegt die Drehachse der Antriebswelle exzentrisch zur Mittelachse des Gehäuses 120. Mit Hilfe von auf einer Spirallinie liegenden Schlitzen 124, 126, 128 usf. und darin eingreifenden, nicht dargestellten Bolzen läßt sich das Gehäuse 120 in Richtung des Doppelpfeiles 130 in einander entgegengesetzten Richtungen verdrehen. Hierbei ändert sich der Achsabstand in bezug auf die Fläche 114 des Trägers, so daß auf einfache Weise eine Vorspannung zwischen Antriebswelle und Fläche 114 erzeugbar ist. Nach Einstellung der gewünschtenAs can be seen in particular from FIG. 6, the axis of rotation lies of the drive shaft eccentric to the central axis of the housing 120. With the aid of slots 124 lying on a spiral line, 126, 128 and so on. And bolts, not shown, engaging therein, the housing 120 can be moved in the direction of the double arrow 130 in twist in opposite directions. Here, the center distance changes with respect to the surface 114 of the carrier, see above that a bias between the drive shaft and surface 114 can be generated in a simple manner. After setting the desired

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Vorspannung sind die genannten Bolzen festzulegen, so daß das Gehäuse 120 unbeweglich wird. Die Steigung der Schlitze 124 bis 128 in bezug auf die Drehachse der Antriebswelle bestimmt das Ausmaß der möglichen Änderung des Abstandes und damit der möglichen Last. Auch dort wird die Größe der Last so gewählt, wie es für das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 beschrieben ist, nämlich so, daß die Inertialkräfte bei der Beschleunigung und Verzögerung des Trägers und seiner Last, um diese genau einzustellen, kompensiert werden.Preload the bolts mentioned are to be set so that the housing 120 becomes immobile. The slope of the slots 124 to 128 with respect to the axis of rotation of the drive shaft determines the extent the possible change in the distance and thus the possible load. There, too, the size of the load is chosen as it is for the exemplary embodiment is described according to Figures 1 to 3, namely so that the inertial forces during acceleration and deceleration of the wearer and its load, in order to adjust it precisely, are compensated.

Als Beispiel hierfür sei folgendes angeführt: Falls das Gewicht von Träger und damit verbundener Last etwa 5,4432 kg (12 pounds) beträgt, muß die Anpreßkraft zwischen Antriebswelle und Kontaktfläche der Schiene bzw. des Trägers etwa 40,288 kp (80 pounds) betragen. Beträgt dagegen das Gewicht nur 0,4536 kg (1 pound), so genügen als Anpreßkraft 5,8968 kp (12 13 pounds). Wie durch Versuche bestätigt gefunden wurde, ist bei Anwendung der beschriebenen Konstruktionsprinzipien und der Kompensationskraft unter Verwendung geschliffener Kontaktflächen ein direkt wirkender Antrieb zu erhalten, der ohne jeden Totgang und ohne jedes Rutschen unabhängig von der Antriebsrichtung arbeitet. Wenn ferner gehärteter Werkstoff, wie zum Beispiel Werkzeugstahl, für die Kontaktflächen benutzt wird, ist ein abriebfreier und damit störungsfreier Betrieb über relativ lange Zeitperioden möglich, Obwohl viele derartige Werkstoffe zur Verfügung stehen, ist der oben genannte, warm behandelte Werkzeugstahl mit einer Rockwell-Härte von 50 bis 60 eine bevorzugte Lösung für den beschriebenen Antrieb.The following is an example of this: In the case of the weight of the girder and the load connected to it, for example 5.4432 kg (12 pounds), the contact force between the drive shaft and the contact surface of the rail or the carrier must be approximately 40,288 kg (80 pounds). If, on the other hand, the weight is only 0.4536 kg (1 pound), then 5.8968 kp (12 13 pounds). As confirmed by tests, it is possible to use the construction principles described and the compensation force using ground contact surfaces to obtain a direct-acting drive without any backlash and works without any slipping regardless of the drive direction. Furthermore, if hardened material, such as tool steel, is used for the contact surfaces, wear-free and thus trouble-free operation is possible over relatively long periods of time, Although there are many such materials available, the above heat treated tool steel is Rockwell hardness from 50 to 60 a preferred solution for the drive described.

Wie aus der Figur 7 ferner zu ersehen ist, wird dort die Führung für die Schiene 110 durch einen Einschnitt 132 im Gehäuse 120 erzielt. Auch dort sind der Antriebsmotor 136 und die Antriebswelle 122 starr miteinander verbunden, was zum Beispiel durch einen Preßsitz der Antriebswelle in einer Bohrung 134 im Motor 136 erzielt wird. Vor dem Einsetzen der Antriebswelle in die Bohrung ist noch ein Epoxy-Kleber zwischengefügt worden. Motor und An-As can also be seen from FIG. 7, the guide for the rail 110 is achieved there by an incision 132 in the housing 120. There, too, the drive motor 136 and the drive shaft 122 are rigidly connected to one another, for example by a A press fit of the drive shaft in a bore 134 in the motor 136 is achieved will. Before inserting the drive shaft into the hole, an epoxy adhesive was added. Motor and

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triebswelle werden dann in geeigneter Weise in dem Gehäuse 120
gelagert, so daß die beschriebene axiale Verstellung der Antriebswelle in bezug auf die ihr zugeordnete Kontaktfläche des Trägers,
d.h. der Schiene 110 möglich ist, um die erforderliche Vorspannung zu erzeugen.Drive shafts are then suitably housed in housing 120
stored, so that the described axial adjustment of the drive shaft with respect to the contact surface of the carrier assigned to it,
ie the rail 110 is possible to generate the required preload.

Für den hier in Frage stehenden Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei geschliffenen Kontaktflächen von Träger und Antriebswelle und Gegendruckrolle oder -Rollen der Träger auch ohne den
Motor anzuschalten leicht bewegbar ist, hierzu ist lediglich die
Reibungskraft zwischen den Kontaktflächen und das Gewicht der Last zu überwinden. Die Last kann daher auch auf andere Weise als durch Einschalten des Motors in die gewünschte Position eingestellt werden. Die Genauigkeit der Einstellbewegungen hängt selbstverständlich von der Einhaltung genauer Toleranzen der Kontaktflächen, insbesondere von der Mantelfläche der Antriebswelle ab. Mit Hilfe der beschriebenen Antriebs-Anordnung läßt sich eine Last genau und
schnell über lange Betriebszeiten unverändert innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereiches in jede gewünschte Position einstellen.For the person skilled in the art in question here, it is readily apparent that with ground contact surfaces of the carrier and drive shaft and counter-pressure roller or rollers, the carrier even without the
Switching on the motor is easy to move, this is only the
Overcome frictional force between the contact surfaces and the weight of the load. The load can therefore also be adjusted to the desired position in other ways than by switching on the motor. The accuracy of the adjustment movements naturally depends on the adherence to precise tolerances of the contact surfaces, in particular on the outer surface of the drive shaft. With the aid of the drive arrangement described, a load can be precisely and
Set quickly and unchanged within a specified setting range in any desired position over long operating times.

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Claims (14)

.. r^r "Τ. 11Λ. 299.. r ^r "Τ. 11Λ. 299 DP 50-6-443A Atlantic Richfield Company,DP 50-6-443A Atlantic Richfield Company, Los Angeles, California, V.St.A,Los Angeles, California, V.St.A, PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Antriebs-Anordnung für die lineare Positionierung einer Last, insbesondere Wellenantrieb, gekennzeichnet durch einen der Aufnahme der Last (10) dienenden Träger (38, 40, 42), der eine erste und eine zweite, im Abstand und parallel zueinander angeordnete geschliffene Fläche (52, 90, 92, 94) aufweist, von denen die erste Fläche (92) mit der geschliffenen Außenfläche der mit einem Antrieb (56) in starrer Verbindung stehenden Antriebswelle (54) und die zweite Fläche mit einer Gegendruckrolle (68) in Eingriff steht, und durch Mittel (72, 124, -126, 128) zur Vorspannung der Antriebswelle relativ zur ersten Fläche des Trägers in einer solchen Größe, daß die Inertialkräfte von Träger (38, 40, 42) und Last (10) aufgehoben werden.Drive arrangement for the linear positioning of a load, in particular shaft drive, characterized by one of the supports (38, 40, 42) serving to take up the load (10), the first and second at a distance and having ground surfaces (52, 90, 92, 94) arranged parallel to one another, of which the first surface (92) with the ground outer surface of the drive shaft (54) and which are rigidly connected to a drive (56) the second surface engages a backing roller (68) and means (72, 124, -126, 128) for biasing of the drive shaft relative to the first surface of the carrier in such a size that the inertial forces of the carrier (38, 40, 42) and load (10) are lifted. 2. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Fläche (92, 94) des Trägers (52, 90, 92, 94) aus einem Abrieb verhindernden harten Werkstoff bestehen.2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the first and second surfaces (92, 94) of the carrier (52, 90, 92, 94) consist of an abrasion-preventing hard material. 3. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Werkstoff Werkzeugstahl ist. 3. Drive arrangement according to claim 2, characterized in that the material is tool steel. 4. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebsmittel (56) von einem Gehäuse (120) umschlossen sind, das um eine vorbestimmte Achse (134) drehbar ist, und daß die Antriebswelle (122) relativ zur vorbestimmten Achse (134) versetzt ist, so daß4. Drive arrangement according to claim 2, characterized in that the drive means (56) of one Housing (120) are enclosed, which is rotatable about a predetermined axis (134), and that the drive shaft (122) is relative is offset from the predetermined axis (134) so that 130038/0690130038/0690 durch eine Drehung des Gehäuses die Vorspannung zwischen Antriebswelle und der ersten Fläche (92) des Trägers (90) veränderbar ist.by rotating the housing, the preload between the drive shaft and the first surface (92) of the carrier (90) is changeable. 5. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung eine Feder (F) umfassen.5. Drive arrangement according to claim 2, characterized in that the means for generating a bias comprise a spring (F). 6. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder (F) mittels Übertragungsmitteln (72) auch mit der Gegendruckrolle (106) zwecks Anlage an der zweiten Fläche (94) des Trägers (90, 110) in Wirkverbindung ist.6. Drive arrangement according to claim 5, characterized in that the spring (F) by means of transmission means (72) also with the counter-pressure roller (106) for the purpose of contact is in operative connection with the second surface (94) of the carrier (90, 110). 7. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Gegendruckrolle aus einer ersten (116) und einer zweiten Rolle (118) besteht, die gegenüber der Antriebsrolle (122) derart angeordnet sind, daß die Drehachsen von Gegendruckrollen und Antriebswelle die Ecken eines gedachten Dreiecks bilden, dessen die Antriebswelle schneidende Seiten <
vgl. Figur 6.7. Drive arrangement according to claim 4, characterized in that the counter-pressure roller consists of a first (116) and a second roller (118) which are arranged opposite the drive roller (122) such that the axes of rotation of the counter-pressure rollers and drive shaft the corners an imaginary triangle whose sides intersecting the drive shaft <
see Figure 6. dende Seiten einen Winkel von wenigstens 15° einschließen,the end sides enclose an angle of at least 15 °, 8. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebswelle (122) und die Gegendruckrollen (116, 118) in bezug auf die Längsachse des Trägers '110) gegeneinander versetzt angeordnet sind und Stabilisierungsmittel (86) aufweisen, die an dem Träger befestigt sind.8. Drive arrangement according to claim 6, characterized in that the drive shaft (122) and the counter pressure rollers (116, 118) with respect to the longitudinal axis of the carrier '110) are arranged offset from one another and Have stabilizing means (86) attached to the carrier. 9. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Träger (38, 90, 110) und Vorspannungserzeugenden Mitteln (F, 120) zwecks Ausgleich von Fehlausrichtungen zwischen Träger und vorspannungserzeugenden Mitteln ein flexibles Medium angeordnet ist.9. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that between the carrier (38, 90, 110) and Biasing means (F, 120) for compensating for misalignments between the carrier and the biasing means Means a flexible medium is arranged. 130038/0690130038/0690 10. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebswelle (54) eine erste
und eine zweite Flanke (64, 66) aufweist, zwischen denen
die am Träger (38, 52) angreifende Fläche (54) angeordnet
ist.10. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the drive shaft (54) has a first
and a second flank (64, 66) between which
the surface (54) engaging the carrier (38, 52) is arranged
is. 11. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Abstand zur Antriebswelle (54)
und der oder den Gegendruckrollen (68, 116, 118) angeordnete Stabilisierungsmittel (36) vorgesehen sind zwecks Stabilisierung von Träger (38) und Last (10).11. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that at a distance from the drive shaft (54)
and stabilizing means (36) arranged on the counterpressure roller or rollers (68, 116, 118) are provided for the purpose of stabilizing the carrier (38) and the load (10). 12. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Stabilisierungsmittel miteinander zusammenwirkende Spurschienen (82) und Gleitrollen (86) aufweisen, vgl. Figur 4.12. Drive arrangement according to claim 10, characterized in that the stabilizing means with each other have interacting track rails (82) and sliding rollers (86), see FIG. 4. 13· Antriebs-Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Stabilisierungsmittel miteinander zusammenwirkende Führungs- und Gleitschienen (82) aufweisen, welche Gleitschienen einen in den Führungsschienen
angeordneten Bleck aus Kunststoff umfassen.13. Drive arrangement according to claim 10, characterized in that the stabilizing means have mutually co-operating guide and slide rails (82), which slide rails have one in the guide rails
arranged sheet metal include. 14. Antriebs-Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Stabilisierungsmittel eine Führungsbahn (36) und ein mit dieser zusammenwirkendes Führungsstück umfassen, das mit dem Träger (38) verbunden ist. 14. Drive arrangement according to claim 10, characterized in that the stabilizing means is a guide track (36) and a guide piece which cooperates with the latter and is connected to the carrier (38). 130038/0690130038/0690