DE9403404U1

DE9403404U1 - Drive arrangement

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Publication number: DE9403404U1
Application number: DE9403404U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2004-03-02
Also published as: ATA43294A; AT403950B; ITMI940234V0; ITMI940234U1; IT233210Y1; FR2704289B1; CH687560A5; FR2704289A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsanordnung gemäss Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The subject of the invention is a drive arrangement according to the preamble of claim 1.

Zum präzisen Bewegen eines Arbeitskopfes, Schlittens oder Greifers auf Flachbettplottern ist es bekannt, Band- oder Riemenantriebe zu verwenden. Nebst Zahnriemen finden auch Stahlbänder als Antriebe Verwendung. Stahlbänder weisen keine Verzahnungen auf, sondern es greifen die Zähne des Zahnrades oder aufgesetzte Bolzen in die aus dem Stahlband herausgestanzten und aufgebogen Lappen an der Verzahnung der Zahnräder, welche das Band durchdringen, ein.It is known to use tape or belt drives to precisely move a work head, carriage or gripper on flatbed plotters. In addition to toothed belts, steel tapes are also used as drives. Steel tapes do not have any teeth, but rather the teeth of the gear or attached bolts engage with the tabs punched out of the steel tape and bent up on the gear teeth that penetrate the tape.

Ein solches Treibband ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2401777 bekannt Das dort beschriebene Stahlband weist aufgebogene Lappen auf, die grossflächig an den Flanken der trapezförmig ausgebildeten Zähne des Zahnrades anliegen. Die Lappen sind paarweise nach aussen und nach innen gebogen, so dass das Stahlband etwa auf halber Zahnhöhe zu liegen kommt. Ein solches Band ist für Linearantriebe nicht geeignet, da die Lappen beidseitig vorstehen. Im weiteren ist es herstellungsaufwendig, wenn die Druckwinkel (Winkel der aufgebogenen Lappen zur Ebene des Bandes) exakt ausgerichtet sein sollen, um eine spielfreie Auflage an den Zahnflanken zu erlangen.Such a drive belt is known from German patent application 2401777. The steel belt described there has bent-up tabs that rest over a large area on the flanks of the trapezoidal teeth of the gear wheel. The tabs are bent outwards and inwards in pairs so that the steel belt comes to rest at about half the height of the tooth. Such a belt is not suitable for linear drives because the tabs protrude on both sides. Furthermore, it is complex to manufacture if the pressure angles (angle of the bent-up tabs to the plane of the belt) have to be precisely aligned in order to achieve a play-free contact with the tooth flanks.

lala

Aus der EP-Al-0405667 ist weiter ein Transmissionssystem bekannt, bei dem aus einem Stahlband Lappen ausgestanzt und paarweise hochgebogen sind. Das Stahlband wird über ein aus Segmenten bestehendes Antriebsrad geführt. Die Zähne des Antriebsrades sind in tangentialer Richtung federnd angeordnet, um eine dauernde Spannung zwischen Band und
Antriebsrad aufrecht erhalten zu können. Eine solche Vorrichtung ist
aufwendig und ein hochpräziser spielfreier Vorschub des Bandes ist damit nicht gewährleistet.From EP-Al-0405667, a transmission system is also known in which tabs are punched out of a steel band and bent up in pairs. The steel band is guided over a drive wheel consisting of segments. The teeth of the drive wheel are arranged in a tangential direction so as to be resilient in order to ensure a permanent tension between the band and
drive wheel. Such a device is
complex and a highly precise, play-free feed of the tape is therefore not guaranteed.

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

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

Ueberraschenderweise gelingt es durch nur geringes Herausbiegen der Lappen aus der Ebene des Bandes, die vom Antriebsrad auf das Band oder umgekehrt übertragenen Kräfte starr, d.h. ohne elastische Verformung der Lappen, zu übertragen. Das Band liegt mit seinen zwischen den Lappen liegenden Bereichen auf dem Antriebsrad grossflächig auf, so dass das Band im Umschlingungsbereich mit dem Antriebsrad exakt kreisförmig gebogen wird und dadurch eine äusserst geringe Spannung in das Band eingeleitet und folglich dessen Lebensdauer verlängert wird.Surprisingly, by bending the tabs only slightly out of the plane of the belt, it is possible to transfer the forces transmitted from the drive wheel to the belt or vice versa rigidly, i.e. without elastic deformation of the tabs. The belt rests on the drive wheel with its areas between the tabs over a large area, so that the belt is bent in a precise circular shape in the area where it wraps around the drive wheel, thereby introducing extremely low tension into the belt and thus extending its service life.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail using an illustrated embodiment.

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

Figur 2 eine Seitenansicht eines Ausschnittes aus dem vom Band umschlungenen Antriebsrad.Figure 2 is a side view of a section of the drive wheel wrapped by the belt.

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

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verwendeten Materials liegt.material used.

In einem Abstand s von den Rändern 5 des Bandes 1 sind im Zentrum des Bandes 1 H-förmige Ausstanzungen 7 in regelmässigen Abständen (Teilung t) angebracht. Die beiden zwischen den beiden parallel zu den Rändern 5 verlaufenden Schenkeln 9 der Ausstanzung 7 liegenden Lappen 11 sind nach unten aus der Fläche des Bandes 1 heraus in einen spitzen Wickel zur Oberfläche des Bandes 1 gebogen. Der Uebergang von der Bandoberfläche in den umgebogenen Lappen 11 erfolgt nicht in einem Bogen, sondern an genau definierter Stelle und kantenförmig, d.h. mit einem geringst möglichen Biegeradius, damit die abgebogenen Lappen 11 eine plane Oberfläche aufweisen. Die beiden gegeneinander gerichteten Lappen 11 bzw. deren Oberflächen liegen in einem stumpfen Winkel alpha. Die vorderen Kanten der Lappen 11 liegen rechtwinklig zur Lappenoberfläche. Auf der Mantelfläche 13 des Antriebsrades 3 sind, der Teilung t entsprechend, Zähne 15 eingelassenen. Der Kopfkreisdurchmesser Dk entspricht dem Durchmesser D der Mantelfläche 13, d.h. die beiden Durchmesser liegen in der Mantelfläche eines Zylinderes und bilden die Auflagefläche für das Band 1. Mit anderen Worten, die Zähne 15 werden gebildet durch zwei V-förmige Einschnitte 17 in der Mantelfläche 13. Der Winkel beta der Flanken 19 der Zähne 15 ist derart bemessen, dass die vorderen Kanten 21 der Lappen 11 vollflächig an den Flanken 19 anliegen, wenn das Band 1 das Antriebsrad 3 umschHngt; er beträgt ca. 10° bis 50°. Die streifenförmigen Stege 23 der Mantelfläche 13 weisen eine Breite a auf, die kleiner ist als der Abstand b auf dem Band 1 zwischen den beiden benachbarten rampenförmig von der Bandfläche weglaufenden Lappen 11.At a distance s from the edges 5 of the band 1, H-shaped cutouts 7 are provided at regular intervals (pitch t) in the center of the band 1. The two tabs 11 located between the two legs 9 of the cutout 7 running parallel to the edges 5 are bent downwards from the surface of the band 1 into a pointed wrap to the surface of the band 1. The transition from the band surface to the bent tab 11 does not occur in an arc, but at a precisely defined point and in an edge-shaped manner, i.e. with the smallest possible bending radius so that the bent tabs 11 have a flat surface. The two tabs 11 facing each other or their surfaces are at an obtuse angle alpha. The front edges of the tabs 11 are at right angles to the tab surface. Teeth 15 are set into the outer surface 13 of the drive wheel 3, corresponding to the pitch t. The tip diameter Dk corresponds to the diameter D of the outer surface 13, i.e. the two diameters lie in the outer surface of a cylinder and form the support surface for the belt 1. In other words, the teeth 15 are formed by two V-shaped incisions 17 in the outer surface 13. The angle beta of the flanks 19 of the teeth 15 is dimensioned such that the front edges 21 of the tabs 11 lie fully against the flanks 19 when the belt 1 wraps around the drive wheel 3; it is approximately 10° to 50°. The strip-shaped webs 23 of the lateral surface 13 have a width a that is smaller than the distance b on the band 1 between the two adjacent tabs 11 that run away from the band surface in a ramp shape.

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

Wird ein erfindungsgemässes Transmissionsband 1 um einIf a transmission band 1 according to the invention is wrapped around a

erfindungsgemässes Antriebsrad 3 gelegt, so gelangt das Band 1 sowohl mit den Stirnflächen 21 der Lappen 11 als auch zwischen diesen in vollflächige Anlage mit der durch die Stege 23 gebildeten Mantelfläche 23 als auch den Kopfkreisflächen 14 der Zähne 11. Das Band 1 ist folglich mit Ausnahme der in der H-förmigen Ausstanzung 7 liegenden Lappen 11 an der Mantelfläche 13 des Antriebsrades 3 anliegend.If the drive wheel 3 according to the invention is placed, the band 1 comes into full contact with the end faces 21 of the tabs 11 as well as between them with the outer surface 23 formed by the webs 23 as well as the tip circle surfaces 14 of the teeth 11. The band 1 is therefore in contact with the outer surface 13 of the drive wheel 3 with the exception of the tabs 11 located in the H-shaped cutout 7.

Zur Uebertragung einer Bewegung vom Band 1 auf das Antriebsrad 3 oder vom Antriebsrad 3 auf das Band 1 liegen die Kanten 21 der Lappen 11 vollflächig und im wesentlichen rechtwinklig an den Flanken 19 der Zähne 15 an. Die Uebertragung der Kräfte vom Band 1 auf das Antriebsrad 3 erfolgt parallel zu den Oberflächen der Lappen 11. Dadurch wird erreicht, dass die Kraftübertragung im wesentlichen ohne elastische Ausfederung der Lappen 11 erfolgen kann. Dies ergibt eine spielfreie Kraftübertragung. In Verbindung mit der ohne weiteres erreichbaren, innerhalb minimaler Toleranzen erzeugbaren Teilung t kann mit der erfindungsgemässen Antriebsanordnung eine sehr präzise Kraftübertragung vom Band 1 auf das Antriebsrad 3 oder umgekehrt erfolgen.To transmit a movement from the belt 1 to the drive wheel 3 or from the drive wheel 3 to the belt 1, the edges 21 of the tabs 11 lie completely and essentially at right angles to the flanks 19 of the teeth 15. The transfer of forces from the belt 1 to the drive wheel 3 takes place parallel to the surfaces of the tabs 11. This ensures that the force can be transmitted essentially without elastic deflection of the tabs 11. This results in a play-free force transmission. In conjunction with the easily achievable pitch t that can be produced within minimal tolerances, the drive arrangement according to the invention can be used to transmit forces very precisely from the belt 1 to the drive wheel 3 or vice versa.

Bei einer Verwendung der Antriebsanordnung bespielsweise in einem Plotter können durch das Band 1 spielfrei Werkzeugköpfe, Schneidmesser, Zeichengeräte oder dergleichen sehr genau bewegt oder positioniert werden.When the drive arrangement is used, for example, in a plotter, tool heads, cutting knives, drawing instruments or the like can be moved or positioned very precisely without play by means of the belt 1.

Das Transmissionsband 1 kann endlos über ein Antriebsradpaar 3 geführt oder als endliches Band ausgebildet sein.The transmission belt 1 can be guided endlessly over a pair of drive wheels 3 or be designed as a finite belt.

Die wesentlich grössere Breite der Zähne 15 inbezug auf die Breite c der Lappen 11 erlaubt einen freien Lauf des Bandes 1 in axialer Richtung.The significantly larger width of the teeth 15 in relation to the width c of the lobes 11 allows the belt 1 to run freely in the axial direction.

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

Claims

it* »it · » · * -5-Schutzanspriicheit* »it · » · * -5-Protection claims

1. Antriebsanordnung mit einem Band (1) und einem Antriebsrad (3), mit aus dem Band (1) paarweise ausgestanzten und aus den Bandoberfläche herausgebogenen Lappen (11), welche Lappen (11) zur Anlage an den Flanken (19) der Zähne (15) des Antriebsrades (3) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Lappen (11) in einem spitzen Winkel zur Oberläche des Bandes (1) liegen und die vorderen Kanten (21) der Lappen (11) an den Flanken (19) an Zähne (15) anliegen.1. Drive arrangement with a belt (1) and a drive wheel (3), with flaps (11) punched out of the belt (1) in pairs and bent out of the belt surface, which flaps (11) are designed to rest on the flanks (19) of the teeth (15) of the drive wheel (3), characterized in that the surfaces of the flaps (11) lie at an acute angle to the surface of the belt (1) and the front edges (21) of the flaps (11) rest on the flanks (19) of teeth (15).

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (11) ebenflächig ausgebildet und kantig aus dem sie tragenden Band (1) abgebogen sind.2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the tabs (11) are flat and are bent at an edge from the band (1) carrying them.

3. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfkreisdurchmesser (D^) der Zähne (15) gleich gross ist, wie der Durchmesser (D) des Antriebsrades (3).3. Drive arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the tip diameter (D^) of the teeth (15) is the same size as the diameter (D) of the drive wheel (3).

4. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Zähne (15) grosser ist als die Breite (c) der Lappen (11).4. Drive arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the width of the teeth (15) is greater than the width (c) of the tabs (11).

5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Lappen (11) im wesentlichen rechtwinklig zu den Flanken (19) der Zähne (15) liegen.5. Drive arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surfaces of the tabs (11) are substantially perpendicular to the flanks (19) of the teeth (15).

6. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (19) der Zähne (15) einen Winkel (beta) zwischen 10° und 50° einschliessen.6. Drive arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flanks (19) of the teeth (15) enclose an angle (beta) between 10° and 50°.

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7. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) aus Metall oder Kunststoff mit einer Faserarmierung besteht.7. Drive arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the band (1) consists of metal or plastic with a fiber reinforcement.

8. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mit Lappen (11) versehenen ersten Band (1) ein zweites Band (25) befestigt ist.8. Drive arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that a second band (25) is fastened to the first band (1) provided with tabs (11).

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