DE9312214U1 - Timing belt drive - Google Patents

Description

BeschreibungDescription

Titeltitle

ZahnriemenantriebTiming belt drive

Die Erfindung betrifft einen Zahnriemenantrieb zur Umwandlung einer rotatoriachen Bewegung in eine tranalatoriache Bewegung mit stufenloser Verstellung des Hubes .The invention relates to a toothed belt drive for converting a rotary movement into a transverse movement with stepless adjustment of the stroke.

Stand der TechnikState of the art

Zahnriemenantriebe üblicher Bauart zur Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung erfordern ein ständiges Umschalten des Antriebsmotors zur Bewegungsumkehr, wobei zur Richtungsänderung der Motor abgebremst, umgeschalten und in der anderen Drehrichtung wieder beschleunigt werden muß. Dadurch sind die erreichbaren Beschleunigungen und Geschwindigkeiten begrenzt. Bei kleinen Hüben sind keine konstanten Geschwindigkeiten über dem Hub erreichbar.Toothed belt drives of the usual design for converting a rotary movement into a translatory movement require the drive motor to be constantly switched over to reverse the movement, whereby the motor must be braked, switched over and accelerated again in the other direction of rotation to change direction. This limits the achievable accelerations and speeds. With small strokes, constant speeds cannot be achieved over the stroke.

Die Hubverstellungen werden durch entsprechende Ansteuerungen des Antriebsmotor erreicht.The stroke adjustments are achieved by appropriate control of the drive motor.

Insgesamt ergeben sich dadurch hohe Beanspruchungen des Antriebsmotors und teure, energieaufwendige Lösungen, da beim AbbremsenOverall, this results in high stress on the drive motor and expensive, energy-intensive solutions, since when braking

Energie vernichtet wird, die beim Beschleunigen wieder zugeführt werden muß.Energy is destroyed and must be replenished during acceleration.

Problemproblem

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Zahnriemenantrieb für hin- und hergehende Bewegungen mit einem ständig gleichsinnig drehenden rotatorischen Antrieb zu schaffen, bei dem hohe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten und auch bei kleinen Hüben konstante Geschwindigkeiten über den größten Teil des Hubes erreicht werden und der Hub stufenlos verstellbar ist.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a toothed belt drive for reciprocating movements with a rotary drive that constantly rotates in the same direction, in which high accelerations and speeds and, even with small strokes, constant speeds are achieved over most of the stroke and the stroke is continuously adjustable.

Erfindunginvention

Dieses Problem wird mit den Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst.This problem is solved by the measures of claim 1.

Vorteilhafte Wirkung der ErfindungAdvantageous effect of the invention

Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, daß die gleichsinnig drehende Bewegung eines rotatorischen Antriebes in eine hin- und hergehende Bewegung mit wahlweise verstellbarem Hub umgewandelt wird, wobei hohe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten und auch bei kleinen Hüben konstante Geschwindigkeiten über den größten Teil des Hubes erreicht werden. Der Energieverbrauch ist gering, da die Bewegungsenergie in den Umkehrlagen zum großen Teil gespeichert und wieder abgegeben wird,In the specified application, the invention achieves that the co-rotating movement of a rotary drive is converted into a reciprocating movement with an optionally adjustable stroke, whereby high accelerations and speeds and, even with small strokes, constant speeds are achieved over most of the stroke. The energy consumption is low because the kinetic energy is largely stored in the reversal positions and released again.

Weiterbildungen der ErfindungFurther developments of the invention

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Figur 1 bia 5 erläutert.An embodiment is explained with reference to Figures 1 and 5.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den Zahnriemenantrieb in der Ansicht mit MaschinengestellFig. 1 the toothed belt drive in the view with machine frame

und Führung
Fig. 2 den Zahnriemenantrieb in der Draufsicht ohne Führung und ohne Maschinengestelland leadership
Fig. 2 the toothed belt drive in plan view without guide and without machine frame

Fig. 3 einen Teilschnitt des Zahnriemenatriebes Fig. 4 eine Teilansicht von unten
Fig. 5 eine Teilansicht von der SeiteFig. 3 a partial section of the toothed belt drive Fig. 4 a partial view from below
Fig. 5 a partial view from the side

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der in einem Maschinen gestell 1 gelagerte Zahnriemenantrieb mit Zahnriemenscheiben 14, 15 und Zahnriemen 2 von einem Motor 18 angetrieben..,Dabei bewegt sich in der Figur 2 zum Beispiel der Zahnriementrum 3 nach links und der Zahnriementrum 4 nach rechts.In the embodiment shown, the toothed belt drive mounted in a machine frame 1 with toothed belt pulleys 14, 15 and toothed belt 2 is driven by a motor 18. In this case, in Figure 2, for example, the toothed belt strand 3 moves to the left and the toothed belt strand 4 moves to the right.

Die beiden gegenläufigen Zahnriementrume laufen durch den an die Führung 13 geführten Schlitten 6, wobei entsprechend Figur 5 der unbelastete Trum 3 w/eder den Schlitten 5 noch den Schieber 6 berührt .The two opposing toothed belt strands run through the carriage 6 guided to the guide 13, whereby, according to Figure 5, the unloaded strand 3 neither touches the carriage 5 nor the slide 6.

Der quer zur Längsachse den Z-ahorUnwnautriebes bewegliche Schieber 6, dargestellt in Figur 4 und 5, der durch Bolzen 17 im Schlitten 5 geführt ist, besitzt auf seinen Außenseiten eine dem Zahnriemen 2 entsprechende Verzahnung.The slide 6, which is movable transversely to the longitudinal axis of the toothed belt drive and is shown in Figures 4 and 5 and is guided by bolts 17 in the carriage 5, has on its outer sides a toothing corresponding to the toothed belt 2.

In der Figur 4 dargestellten Lage wirkt die Kraft der Feder &thgr; über den Hebel 7 auf die Rolle 10, welche den beweglichen Schieber 6 so an den nach rechts laufenden Zahnriementrum 4, der eine andere Geschwindigkeit als der Schieber 6 haben kann, preßt, daß es zum Formschluß zwischen Zahnriementrum 4 und Schieber 6 kommt. Hierdurch bewegt der Zahnriementrum 4 den Schlitten 5 nach rechts. Gelangt der Schlitten 5 in den Bereich des Kurvenelementes 12, dargestellt in Figur 3, so läuft die am Hebel 7 befindliche Rolle auf das Kurvenelement 12 auf und die Anpressung des Schiebers 6 an den sich nach rechts bewegenden Zahnriementrum 4 wird aufgehoben. Der Schlitten 5 fährt auf die Feder 16, dargestellt in Figur 1, welche die kinetische Energie des Schlittens 5 aufnimmt, und wird bis zum Stillstand abgebremst. Die Feder 16 gibt die gespeicherte Energie wieder ab und beschleunigt den Schlitten nach links. Dabei wird die Rolle 9 durch die außermittig zur Längsachse des Zahnriemenantriebes angeordnete Kurvenbahn des Kurvenelementes 11 so geführt, daß die Feder 8 und der Hebel 7 nach Verlassen der Kurvenbahn des Kurvenelementes 11 den Schieber 6 an den sich nach links bewegenden Zahnriementrum 3 pressen. Nach der Herstellung des Formschlusses zwischen Schieber 6 und Zahnriementrum 3 bewegt sich der Schlitten 5 mit der Geschwindigkeit des Zahnriementrumes 3 nach links.In the position shown in Figure 4, the force of the spring θ acts via the lever 7 on the roller 10, which presses the movable slider 6 onto the toothed belt strand 4 running to the right, which can have a different speed than the slider 6, in such a way that there is a positive connection between the toothed belt strand 4 and the slider 6. As a result, the toothed belt strand 4 moves the carriage 5 to the right. When the carriage 5 reaches the area of the curved element 12, shown in Figure 3, the roller on the lever 7 runs onto the curved element 12 and the pressure of the slider 6 on the toothed belt strand 4 moving to the right is released. The carriage 5 moves onto the spring 16, shown in Figure 1, which absorbs the kinetic energy of the carriage 5, and is braked to a standstill. The spring 16 releases the stored energy again and accelerates the carriage to the left. The roller 9 is guided by the cam track of the cam element 11, which is arranged off-center to the longitudinal axis of the toothed belt drive, in such a way that the spring 8 and the lever 7, after leaving the cam track of the cam element 11, press the slide 6 onto the toothed belt strand 3, which is moving to the left. After the positive connection has been established between the slide 6 and the toothed belt strand 3, the carriage 5 moves to the left at the speed of the toothed belt strand 3.

Claims (6)

SchutzansprUcheProtection claims 1. Zähnriemenantrieb für translatoriach zu bewegende Maschinenteile mit parallelen, sich gegensinnig bewegenden Zahnriementrumen und zwei an einem festen Maschinenteil gelagerten Zahnriemenscheiben, wovon eine ständig gleichsinnig angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem an einer Führung (13) parallel zu dem Zahnriemen (2) geführten und die beiden Zahnriementrume (3, 4) an ihrer Rückseite umfassender Schlitten (5) quer zur Bewegungsrichtung verschiebbarer Schieber (6)_f dessen Außenseiten entsprechend dem Profil des Zahnriemens verzahnt sind, und ein im Schlitten (5) gelagerter Hebel (7), der durch eine im Schlitten (5) befestigte Feder (8) belastet ist, so verbunden sind, daß der Hebel (7) den Schieber (6) an eine Seite des Schlittens (5) und dabei die verzahnte Außenseite des Schiebers (6) in die Verzahnung des einen Trums (3 oder 4) des Zahnriemens (2) und den Zahnriementrum (3 oder 4) mit seiner Rückseite an den Schlitten (5) preßt.1. Toothed belt drive for machine parts to be moved in a translatory manner with parallel toothed belt strands moving in opposite directions and two toothed belt pulleys mounted on a fixed machine part, one of which is constantly driven in the same direction, characterized in that in a slide (6) which is guided on a guide (13) parallel to the toothed belt (2) and which encloses the two toothed belt strands (3, 4) _on their rear side, the outer sides of which are toothed in accordance with the profile of the toothed belt, and a lever (7) mounted in the slide (5) which is loaded by a spring (8) fastened in the slide (5) are connected in such a way that the lever (7) presses the slide (6) onto one side of the slide (5) and in the process presses the toothed outer side of the slide (6) into the toothing of one strand (3 or 4) of the toothed belt (2) and the toothed belt strand (3 or 4) with its rear side onto the slide (5). 2. Zahnriemenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem festen Maschinenteil (1) außermittig zur Längsachse der parallelen Zahnriementrume (3, 4), Kurvenelemente(11,12) angeordnet sind, in welche der im bewegten Schlitten (5) gelagerte Hebel (7) mit der Rolle (9) einfährt und dadurch die Anpressung an den einen Trum (3 oder 4) des Zahnriemens (2) aufgehoben und der Hebel (7) durch die Kurvenelemente (11,12) so geführt wird, daß der Hebel (7) durch die Feder (8) den Schieber (6) mit der anderen verzahnten Außenseite an den gegenläufigen Trum (3 oder 4) des Zahnriemens (2) und diesen mit der Rückseite an die andere Seite des Schlittens(5) preßt. *<2. Toothed belt drive according to claim 1, characterized in that on a fixed machine part (1) off-center to the longitudinal axis of the parallel toothed belt strands (3, 4), curve elements (11, 12) are arranged, into which the lever (7) mounted in the moving carriage (5) with the roller (9) moves and thereby the pressure on one strand (3 or 4) of the toothed belt (2) is removed and the lever (7) is guided by the curve elements (11, 12) in such a way that the lever (7) presses the slide (6) with the other toothed outer side against the opposite strand (3 or 4) of the toothed belt (2) and this with the back against the other side of the carriage (5). *< -S--S- 3. Zahnriemenantrieb nach An & &rgr; rue Ii 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (5) in den Hubendlagen durch eine oder mehrere Federn (16) abgebremst und wieder beschleunigt wird.3. Toothed belt drive according to An &&rgr; rue Ii 1 and 2, characterized in that the carriage (5) is braked and accelerated again in the stroke end positions by one or more springs (16). 4. Zahnriemenantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) mit Rollen (9,10) versehen ist.4. Toothed belt drive according to claim 1 and 2, characterized in that the lever (7) is provided with rollers (9, 10). 5. Zahnriemenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebel (7) statt mit Rollen mit reibungsarmen Gleitflächen versehen ist.5. Toothed belt drive according to claim 4, characterized in
that the lever (7) is provided with low-friction sliding surfaces instead of rollers. 6. Zahnriemenantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenelemente (11,12) und die Federn parallel zur Längsachse der Zahnriementrume (3,4) stufenlos verstellt werden können.6. Toothed belt drive according to claims 1 to 3, characterized in that the cam elements (11, 12) and the springs can be continuously adjusted parallel to the longitudinal axis of the toothed belt strands (3, 4).