DD243539A5

DD243539A5 - Rack drive for generating a relative movement between two adjacent machine parts

Info

Publication number: DD243539A5
Authority: DD
Publication date: 1987-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen zwei aneinandergefuehrten Maschinenteilen, wie Maschinenbett und Maschinenschlitten, und wird insbesondere fuer Manipulatoren eingesetzt. Die Erfindung gestattet den Aufbau von kompletten, austauschbaren Bewegungseinheiten fuer mehrdimensionale Bewegungen, wobei fuer kurzhubige Achsen Zahnriementriebe und fuer langhubige Achsen Zahnstangentriebe verwendet werden. Erfindungsgemaess ist in beiden Faellen ein Riemen 8 vorgesehen, der die Fuehrungsbahn 5 und eine eventuelle Zahnstange 4 abdeckt. Zum Umruesten wird fuer beide Antriebsarten die gleiche Antriebswelle 12 und die gleiche Riemenfuehrung 8 verwendet. Bei einem Zahnstangentrieb 3 wird der Riemen 8 in einer Schleife ueber eine Umlenkrolle 23 gefuehrt, die frei drehbar auf der Antriebswelle angeordnet ist. Die Umlenkrolle besteht aus zwei axial voneinander distanzierten Haelften, die beidseitig des Antriebsritzels 14 angeordnet sind und einen groesseren Durchmesser als dieses Ritzel aufweisen. Das Ritzel kann ueber ein Zwischenrad 15 oder direkt auf die Zahnstange 4 treiben. Fuer den Zahnriementrieb werden dann lediglich das Antriebsritzel 14, die Umlenkrolle 23 und der glatte Riemen 8 entsprechend getauscht. Fig. 1The invention relates to a drive for generating a relative movement between two mutually guided machine parts, such as machine bed and machine slide, and is used in particular for manipulators. The invention allows the construction of complete, interchangeable movement units for multi-dimensional movements, with toothed belt drives for short-stroke axes and rack and pinion drives for long-stroke axes. According to the invention a belt 8 is provided in both cases, which covers the guide track 5 and a possible rack 4. For restoring the same drive shaft 12 and the same Riemenfuehrung 8 is used for both types of drives. In a rack and pinion drive 3, the belt 8 is guided in a loop over a deflection roller 23, which is arranged freely rotatably on the drive shaft. The deflection roller consists of two axially spaced-apart halves, which are arranged on both sides of the drive pinion 14 and have a larger diameter than this pinion. The pinion can drive via an intermediate 15 or directly on the rack 4. For the toothed belt drive then only the drive pinion 14, the guide roller 23 and the smooth belt 8 are replaced accordingly. Fig. 1

Description

-.2- 243 539 Charakteristik der bekannten technischen Lösungen-.2- 243 539 Characteristic of the known technical solutions

Nach einem eigenen, älteren, aber nicht vorveröffentlichten Stand der Technik der Anmelderin werden die beiden ' Maschinenteile über einen Zahnriementrieb relativ zueinander bewegt. Dieser Zahnriemen deckt die Führungsbahn am einen Machinenteil ab und ist am anderen Maschinenteil in einer Schlaufe unter zwei Spannrollen und über einer demgegenüber höher angeordneten Umlenkrolle geführt, die als Antriebsritzel ausgebildet ist.After a separate, older, but not previously published state of the art of the applicant, the two 'machine parts are moved relative to each other via a toothed belt drive. This toothed belt covers the guideway on a machine part and is guided on the other machine part in a loop under two tension rollers and on a contrast higher arranged pulley, which is designed as a drive pinion.

Dieser Zahnriementrieb ermöglicht zwar sehr genaue, exakt steuerbare Bewegungen, ist aber nicht für beliebige Führungslängen geeignet. Zum einen führt die elastische Dehnung des Zahnriemens bei großen Führungslängen zu Ungenauigkeiten des Stelltriebes. Zum anderen sind zur Zeit Zahnriemen mit einer Länge von mehreren Metern und geeigneter Qualität noch nicht erhältlich. .Although this toothed belt drive allows very accurate, precisely controlled movements, but is not suitable for any guide lengths. On the one hand, the elastic elongation of the toothed belt leads to inaccuracies of the actuating drive in the case of long guide lengths. On the other hand, timing belts with a length of several meters and suitable quality are not yet available. ,

Abhilfe hierfür körinte über einen Zahnstangentrieb geschaffen werden, wie er dem Grunde nach aus der DE-PS 1101096 bekannt ist. Diese Schrift beschreibt einen Zahnstangentrieb für die Bewegung einer Bohrpinole in einem Reitstock auf einer Drehbank, bei der die Zahnstange über einen Riemen abgedeckt ist, der im Reitstock in einer Schlaufe über eine Umlenkrolle geführt ist. Unterhalb der Umlenkrolle sitzt das Antriebsritzel, das von der Umlenkrolle selbst unabhängig ist. Das Problem besteht nun darin, daß der Zahnriementrieb für große Führungslängen ohne Probleme auf einen Zahnstangentrieb umgerüstet werden soll. Dazu wird angestrebt, die Grundkonzeption der beiden Maschinenteile beizubehalten und einfach nur die beiden Triebe gegeneinander auszutauschen. Dies ist mit dem vorbekannten Zahnstangentrieb aus der DE-PS 1101096 nicht möglich.Remedy for this körinte be created on a rack and pinion, as it is basically known from DE-PS 1101096. This document describes a rack and pinion for the movement of a Bohrpinole in a tailstock on a lathe, in which the rack is covered by a belt which is guided in the tailstock in a loop over a pulley. Below the pulley sits the drive pinion, which is independent of the pulley itself. The problem now is that the timing belt drive for large guide lengths to be converted to a rack and pinion without problems. The aim is to maintain the basic design of the two machine parts and simply exchange the two drives against each other. This is not possible with the known rack and pinion drive from DE-PS 1101096.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die aufgezeigten Nachteile zu beseitigen.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnstangentrieb aufzuzeigen, der gegen einen Zahnriementrieb ohne weiteres umrüstbar ist.The invention has for its object to show a rack and pinion, which is readily convertible against a toothed belt drive.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Umlenkrolle frei drehbar auf der Antriebswelle des Zahnstangentriebes angeordnet ist und aus zwei Rollenhälften besteht, die axial voneinander distanziert zu beiden Seiten des Antriebsritzels angeordnet sind und einen größeren Durchmesser als das Ritzel aufweisen.According to the invention the object is achieved in that the guide roller is freely rotatably mounted on the drive shaft of the rack and pinion and consists of two roller halves, which are axially spaced from each other on both sides of the drive pinion and have a larger diameter than the pinion.

Die Antriebswelle hat damit beim Zahnriemen- und beim Zahnstangentrieb die gleiche Lage, so daß das Maschinenteil insoweit nicht geändert zu werden braucht. Desgleichen können die Spannrollen beibehalten werden. Bevorzugt wird die komplette Antriebswelle mit Antriebsritzel für den Zahnriemen gegen die komplette Antriebswelle mit schmälerem Antriebsritzel des Zahnstangentriebes getauscht, und die dann erforderliche, relativ zu Antriebswelle und Antriebsritzel drehbare Umlenkrolle wird in zwei Teilen zu beiden Seiten dieses Ritzels auf der Antriebswelle gelagert. Unter Beibehaltung der Antriebswelle können auch nur die Ritzel getauscht werden. Der Riemen ist dann ein glatter Abdeckriemen, derauf der Umlenkrolle über das Ritzel hinweggeführt wird. Auf diese Weise brauchen beim Umrüsten nur wenige Teile ausgetauscht zu werden, und die Grundkonzeption der beiden Maschinenteile bleibt erhalten.The drive shaft thus has the same position in the toothed belt and the rack and pinion drive, so that the machine part needs not to be changed in this respect. Likewise, the tension rollers can be maintained. Preferably, the complete drive shaft is replaced with drive pinion for the timing belt against the entire drive shaft with narrower drive pinion of the rack and pinion, and then required, rotatable relative to drive shaft and drive pinion pulley is mounted in two parts on both sides of this pinion on the drive shaft. While maintaining the drive shaft and only the pinion can be replaced. The belt is then a smooth cover belt, which is passed over the sprocket on the pulley. In this way, only a few parts need to be replaced during the conversion, and the basic concept of the two machine parts is retained.

Erfindungsgemäß kann der Zahnstangentrieb unterschiedlich ausgebildet sein. Im einen Ausführungsbeispiel treibt das Antriebsritzel über ein Zwischenrad auf die Zahnstange, während es im anderen Ausführungsbeispiel direkt mit der Zahnstange kämmt.According to the rack and pinion drive can be designed differently. In one embodiment, the drive pinion drives via an intermediate gear on the rack, while it meshes directly with the rack in the other embodiment.

Die Anordnung des Zwischenrades und seine besondere Lagerung in einer Gabelschwinge in Verbindung mit einer Exzenterverstellung seiner Achse erlauben eine spielfreie Anstellung des Zwischenrades gegenüber der Zahnstange. Diese Ausführungsform ist besonders für große und schwere Maschinenschlitten geeignet, da hierdurch nur auf die Parallelität von Zahnstangenoberkante und Führungsbahn zu achten ist. Durch die Führung verursachte etwaige Höhendifferenzen, die sich in einem Zahnspiel auswirken, können dann über die Exzenterverstellung ausgeglichen werden, ohne daß an der Führung der beiden Maschinenteile etwas verändert werden muß. Durch die Wahl entsprechender Toleranzen braucht die Paarung Antriebsritzel/Zwischenrad keine eigene Anstellmöglichkeit zu besitzen.The arrangement of the intermediate gear and its special storage in a fork rocker in conjunction with an eccentric adjustment of its axis allow a clearance-free employment of the intermediate gear relative to the rack. This embodiment is particularly suitable for large and heavy machine slides, as this is only to pay attention to the parallelism of rack top and guideway. Any differences in height caused by the guide, which have an effect on a backlash, can then be compensated by means of the eccentric adjustment, without having to make any changes to the guidance of the two machine parts. By choosing appropriate tolerances, the pairing drive pinion / intermediate does not need to have their own adjustment.

Der direkte Zahnstangentrieb der anderen Ausführungsform eignet sich besonders für leichtgewichtige und kleine Maschinenschlitten. Bei diesen ist bereits von der Fertigungsseite her die Parallelität und der Abstand von der Zahnstangenoberkante und Führungsbahn bzw. der Abstand von Antriebsritzel und Führungsbahn präzise einstellbar. Die gewünschte Spielfreiheit des Zahnstangentriebes kann damit durch geeignete Toleranzwahl erzielt werden.The direct rack and pinion drive of the other embodiment is particularly suitable for lightweight and small machine slides. In these, the parallelism and the distance from the rack top edge and guideway or the distance from the drive pinion and guideway is precisely adjustable already from the manufacturing side. The desired backlash of the rack and pinion can thus be achieved by a suitable choice of tolerance.

Um ein schnelles Umrüsten von Zahnstangen- auf Zahnriementrieb und umgekehrt zu ermöglichen, empfiehlt es sich, das Antriebsritzel mit der Antriebswelle als eine Einheit zu gestalten. Die Lagerung der Antriebswelle kann auf einer Seite direkt im Schlittengestell und auf der anderen Seite über den Wellenstummel des Untersetzungsgetriebes im Getriebelager erfolgen. Es empfiehlt sich, die Verbindung der Antriebswelle mit dem Wellenstummel als Steckverbindung auszuführen, bei der die Drehschlüssigkeit über eine spielfreie, selbstzentrierende Verzahnung vorzugsweise eine Evolventenverzahnung, herbeigeführtIn order to enable a fast conversion from rack to toothed belt drive and vice versa, it is recommended to design the drive pinion with the drive shaft as a unit. The bearing of the drive shaft can be done on one side directly in the carriage frame and on the other side on the stub shaft of the reduction gear in the gearbox bearing. It is advisable to carry out the connection of the drive shaft with the stub shaft as a plug-in connection, in which the rotational engagement via a backlash-free, self-centering toothing preferably an involute toothing, brought about

Im Hinblick auf diese Evolventenverzahnung und die Verwendung unterschiedlicher Antriebswellen-bzw. Ritzelwerkstoffe ist die Anordnung einer Buchse aus festem Werkstoff vorteilhaft. Für Zahnriementriebe werden nämlich Antriebswelle und Ritzel aus einem weicheren Werkstoff, beispielsweise Aluminium, verwendet. Um eine ungünstige, verschleißbehaftete Werkstoffpaarung im Bereich der Evolventenverzahnung des Wellenstummels zu vermeiden, wird die Antriebswelle auf eine Stahlbuchse gesteckt und drehschlüssig verschraubt. Die Stahlbuchse wird dann einfach auf den Wellenstummel mit der Verzahnung gesteckt.With regard to this involute toothing and the use of different drive shaft or. Pinion materials, the arrangement of a bush made of solid material is advantageous. For timing belt drives namely drive shaft and pinion of a softer material, such as aluminum, used. In order to avoid an unfavorable, wear-prone material pairing in the area of the involute toothing of the stub shaft, the drive shaft is plugged onto a steel bushing and screwed in a rotationally locked manner. The steel bush is then simply put on the stub shaft with the teeth.

Eine Antriebswelle aus hartem Werkstoff kann auch ohne Buchse direkt auf den Wellenstummel gesteckt werden.A drive shaft made of hard material can also be plugged directly onto the stub shaft without a bushing.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebswelle erfordert beim Umrüsten des Triebes nur reine Montagearbeiten und keine Werkstoffbearbeitung. Die Steckverbindung und die besondere Lagerung der Antriebswelle im Gehäuse haben im weiteren den Vorteil, daß zum Umrüsten nur die Festlagerseite entfernt zu werden braucht, und die Antriebswelle kann direkt oder mitsamt ihrer Buchse vom Wellenstummel abgezogen und gegen die andere Antriebswelle ausgetauscht werden.The inventive design of the drive shaft requires the conversion of the drive only pure assembly work and no material processing. The connector and the special storage of the drive shaft in the housing have the further advantage that only the fixed bearing side needs to be removed for retooling, and the drive shaft can be subtracted directly or together with its sleeve from the stub shaft and replaced with the other drive shaft.

Der erfindungsgemäße Zahnstangentrieb kann in beiden Ausführungsformen mit unterschiedlichen Arten von Führungen der beiden Maschinenteile kombiniert werden. Es empfiehlt sich allerdings, die Führung jeweils in einem bis auf einen Längsschlitz vollständig geschlossenen Führungskanal anzuordnen, der durch den Riemen bzw. durch das eine Maschinenteil abgedeckt ist.The rack and pinion drive according to the invention can be combined in both embodiments with different types of guides of the two machine parts. However, it is advisable to arrange the guide in each case in a closed to a longitudinal slot guide channel, which is covered by the belt or by a machine part.

Auf diese Weise wird Schmutzpartikeln, Staub, Öl, Fett oder dgl. der Zutritt zur Führung verwehrt, was besonders für hochgenaue Stelltriebe von Bedeutung ist. Derartige Stelltriebe, wie sie insbesondere für Manipulatoren verwendet werden, benötigen zur Erzielung der gewünschten Positioniergenauigkeit eine stets saubere Führung. Je nach Art der Führung kann der Führungskanal durch die Führungsbahn selbst oder durch seitliche Abdeckbieche geschaffen werden.In this way, dirt particles, dust, oil, grease or the like. Denied access to the guide, which is particularly important for high-precision actuators of importance. Such actuators, as used in particular for manipulators, need to achieve the desired positioning accuracy always clean leadership. Depending on the type of leadership of the guide channel can be created by the guideway itself or by Seitenbesbieche.

In Verbindung mit dem direkten Zahnstangentrieb ergibt sich hierbei eine Besonderheit. Durch die unterschiedlichen Größen- und Höhenzuordnungen von Ritzel und Zahnstange einerseits sowie Abdeckblechen und Umlenkrolle andererseits ergibt sich die Notwendigkeit, für die Umlenkrolle und Abdeckbleche eine Überlappung in der Höhe herbeizuführen. Dies geschieht durch eine stufenartige Ausbildung der den Schlitz bildenden Ränder der Abdeckbleche, die dabei in entsprechend profilierte Umfangsnuten der Umlenkrolle greifen. Diese Ausführungsform ist jedoch nur in Verbindung mit weichen Riemen notwendig, die an ihren Kanten für deren Stützung auf der Umlenkrolle aufliegen müssen. Bei der Verwendung eines metallischen Bandes, insbesondere eines Stahlbandes, was nach der Erfindung ebenfalls vorgesehen ist, brauchen die Ränder nicht abgestützt zu werden.In conjunction with the direct rack and pinion, this results in a special feature. Due to the different size and height assignments of pinion and rack on the one hand and cover plates and pulley on the other hand, there is a need to bring about an overlap in height for the pulley and cover plates. This is done by a step-like design of the slot forming edges of the cover plates, which engage in correspondingly profiled circumferential grooves of the guide roller. However, this embodiment is necessary only in conjunction with soft belt, which must rest on their edges for their support on the pulley. When using a metallic strip, in particular a steel strip, which is also provided according to the invention, the edges need not be supported.

Damit kann die Umlenkrolle schmäler als die Riemenbreite sein und in den Schlitz mit dem Antriebsritzel eingreifen. Das breitere Metallband liegt dann immer noch auf den Rändern der Abdeckbleche auf.Thus, the deflection roller can be narrower than the belt width and engage in the slot with the drive pinion. The wider metal band then still rests on the edges of the cover plates.

Der erfindungsgemäße Zahnstangentrieb kann aber auch mit einer nur teilweise abgedeckten Führung oder nur mit einer Abdeckung der Zahnstange ohne Schutz für die Führung verwendet werden. In jedem Fall ist jedoch zumindest die Zahnstange abgedeckt.The rack and pinion drive according to the invention can also be used with a partially covered guide or only with a cover of the rack without protection for the leadership. In any case, however, at least the rack is covered.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Zahnstange jeweils am einen, relativ oder absolut ortsfesten Maschinenteil und der Antrieb am anderen, demgegenüber bewegten Maschinenteil angeordnet. Die in den Ausführungsbeispielen getroffene, kinematische Zuordnung der beiden Maschinenteile kann auch umgekehrt sein. Die Begriffe ortsfest und beweglich beziehen sich nur auf die Paarung der beiden Maschinenteile. Relativ ortsfest bedeutet in diesem Zusammenhang, daß dieses Maschinenteil seinerseits gegenüber dem Gestell oder weiteren Maschinenteilen beweglich gelagert sein kann.In the embodiments shown, the rack is arranged on one, relatively or absolutely stationary machine part and the drive on the other, on the other hand moving machine part. The kinematic assignment of the two machine parts made in the exemplary embodiments can also be reversed. The terms fixed and movable only refer to the pairing of the two machine parts. Relatively stationary means in this context that this machine part in turn can be mounted movably relative to the frame or other machine parts.

Der Führungskanal ist am Maschinenteil mit der Führungsbahn angeordnet, wobei dieses Maschinenteil das bewegliche oder ortsfeste Teil der Paarung sein kann.The guide channel is arranged on the machine part with the guide track, said machine part may be the moving or stationary part of the pairing.

Der erfindungsgemäße Zahnstangentrieb ermöglicht eine Art Baukastensystem zum Aufbau von kompletten Bewegungseinheiten, insbesondere für Manipulatoren. Derartige Manipulatoren können mehrdimensionale Bewegungen erzeugen und haben zwei oder drei translatorische sowie unter Umständen weitere rotatorische Achsen. Für diese translatorischen Stelltriebe können damit untereinander baugleiche Maschinenteile verwendet werden, wobei für die kurzhubigen Achsen Zahnriementriebe und für die langhubige Achse ein Zahnstangentrieb vorgesehen sein können.The rack and pinion according to the invention allows a kind of modular system for the construction of complete movement units, especially for manipulators. Such manipulators can generate multi-dimensional movements and have two or three translational and possibly further rotational axes. For this translational actuating drives can thus be used with each other identical machine parts, wherein for the short-stroke axes toothed belt drives and for the long-stroke axis a rack and pinion can be provided.

embodiment

Die Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch und beispielsweise dargestellt. Im einzelnen zeigen:The invention is illustrated schematically and by way of example in the drawings. In detail show:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch zwei Maschinenteile und einen Zahnstangentrieb,1 shows a longitudinal section through two machine parts and a rack and pinion drive,

Fig. 2: einen Querschnitt der Anordnung gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie II —II,2 shows a cross section of the arrangement according to FIG. 1 along the section line II-II, FIG.

Fig. 3: eine Detailansicht der exzentrischen Zwischenradverstellung gemäß Schnittlinie III -III aus Fig. 2,3 shows a detailed view of the eccentric Zwischenradverstellung according to section line III -III of FIG. 2,

Fig. 4: einen Querschnitt durch eine Anordnung gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie IV-IV,4 shows a cross section through an arrangement according to FIG. 1 along the section line IV-IV, FIG.

Fig. 5 und 6: Detaiiansichten der Riemenführung,5 and 6: detailed views of the belt guide,

Fig. 7: eine perspektivische Darstellung einer Bewegungseinheit eines Manipulators mit drei translatorischen Achsen,7 shows a perspective view of a movement unit of a manipulator with three translatory axes,

Fig. 8: einen Querschnitt durch eine Führung der beiden Maschinenteile in Variation zu Fig.*4,8 shows a cross section through a guide of the two machine parts in variation to FIG. 4, FIG.

Fig. 9: einen Längsschnitt durch zwei Maschinen und einen Zahnstangentrieb in Variation zu Fig. 1 und9 shows a longitudinal section through two machines and a rack and pinion drive in variation to FIG. 1 and FIG

Fig. 10: einen Querschnitt durch eine Anordnung gemäß Fig. 9 entlang der Schnittlinie X-X.10 shows a cross section through an arrangement according to FIG. 9 along the section line X-X.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, daß das eine Maschinenteil 1 als ortsfester Balken und das andere Maschinenteil 2 als bewegtes Teil, beispielsweise ein Werkzeugträger, ausgebildet ist. Diese Zuordnung kann aber auch umgekehrt sein.In the embodiments shown, it is assumed that one machine part 1 is formed as a stationary beam and the other machine part 2 as a moving part, for example a tool carrier. This assignment can also be reversed.

Das Maschinenteil 2 ist am Maschinenteil 1 längsbeweglich geführt und wird über einen Zahnstangentrieb 3 angetrieben. Die Führung der beiden Maschinenteile 1, 2 kann entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig.2,4,8 und 10 unterschiedlich ausgebildet sein, wobei jedoch stets die Führungsbahn 5 am ortsfesten Maschinenteil 1 befestigt ist. Die Führungsbahn 5 befindet sich in einem bis auf einem oberen Längsschlitz 7 vollständig geschlossenen Führungskanal 26, in den durch den Schlitz 7 die Führungsmittel des bewegten Maschinenteiles 2 ragen. Zur Abdeckung des Schlitzes ist ein gespannter Riemen 8 vorgesehen, der im Bereich außerhalb des Maschinenteiles 2 unter dichter Abdeckung des Schlitzes 7 auf dem Führungskanal 26 aufliegt und der innerhalb des Maschinenteiles 2 in keiner Schleife unter zwei Spannrollen 16 und über eine Umlenkrolle 23 geführt ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Umlenkrolle 23 zwischen und oberhalb der Spannrolle 16 angeordnet. Der Riemen 8 ist durch externe, nicht dargestellte Spannmittel vorgespannt und liegt damit dicht auf dem Führungskanal 26 auf. Wie Fig. 1,2 und 3 zeigen, ist die Umlenkrolle 23 auf der Antriebswelle 12 des Maschinenteiles 2 frei drehbar gelagert. Die Antriebswelle 12 ist mit einem, am Gehäuse des Maschinenteiles 2 angeflanschten Antriebsmotor 13 über ein Untersetzungsgetriebe 52 verbunden.The machine part 2 is longitudinally movably guided on the machine part 1 and is driven by a toothed rack drive 3. The guide of the two machine parts 1, 2 may be formed differently according to the embodiments of FIGS. 2, 4, 8 and 10, but the guide track 5 is always fastened to the stationary machine part 1. The guide track 5 is located in a guide channel 26, which is completely closed except for an upper longitudinal slot 7, into which the guide means of the moving machine part 2 protrude through the slot 7. To cover the slot a strained belt 8 is provided which rests in the area outside the machine part 2 under tight cover of the slot 7 on the guide channel 26 and is guided within the machine part 2 in no loop under two tension rollers 16 and a guide roller 23. In the embodiment of FIG. 1, the deflection roller 23 is arranged between and above the tension roller 16. The belt 8 is biased by external, not shown, clamping means and thus lies close to the guide channel 26. As shown in FIGS. 1,2 and 3, the guide roller 23 is freely rotatably mounted on the drive shaft 12 of the machine part 2. The drive shaft 12 is connected to a, on the housing of the machine part 2 flanged drive motor 13 via a reduction gear 52.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, ist die Umlenkrolle 23 zweigeteilt, wobei die entstehenden Rollenhälften 23a, 23b in Axialrichtung voneinander distanziert und auf eigenen Lagern geführt sind. Zwischen den Rollenhälften 23a, 23 b ist auf der Antriebswelle 12 ein Antriebsritzel 14 befestigt, das mit einem Zwischenrad 15 kämmt, das seinerseits mit der Zahnstange 4 auf der Führungsbahn 5 im Eingriff steht. Das Zwischenrad 15 ist drehbar auf einer Achse 18 gelagert, die ihrerseits in einer Gabelschwinge 17 gehalten ist. Die Gabelschwinge 17 ist mit ihren beiden Armen beidseits des Ritzels 14 auf der Antriebswelle 12 frei drehbar gelagert. Die beiden Arme der Gabelschwinge 17 können durch ein Verbindungsstück 48 zusammengehalten sein. Die Gabelschwinge 17 kann damit um die Antriebswelle 12 schwenken bzw. die Antriebswelle 12 kann sich in der Gabelschwinge 17 drehen, wobei der Zahneingriff von Ritzel 14 und Zwischenrad 15 erhalten bleibt.As shown in Figure 2, the guide roller 23 is divided into two parts, wherein the resulting roller halves 23a, 23b are spaced apart in the axial direction and guided on their own bearings. Between the roller halves 23a, 23b, a drive pinion 14 is fixed on the drive shaft 12, which meshes with an intermediate gear 15, which in turn is connected to the rack 4 on the guide track 5 in engagement. The intermediate gear 15 is rotatably mounted on an axle 18, which in turn is held in a fork rocker 17. The fork rocker 17 is freely rotatably mounted with its two arms on both sides of the pinion 14 on the drive shaft 12. The two arms of the fork rocker 17 may be held together by a connecting piece 48. The fork rocker 17 can thus pivot about the drive shaft 12 and the drive shaft 12 can rotate in the fork rocker 17, whereby the meshing of pinion 14 and intermediate 15 is maintained.

Der Durchmesser der Umlenkrollenhälften 23a, 23b ist so groß gewählt, daß der aufgelegte Riemen 8 mit genügend Spiel über das Antriebsritzel 14 und die Arme der Gabelschwinge 17 zwischen den beiden Rollenhälften geführt ist und diese abdeckt.The diameter of the pulley halves 23a, 23b is chosen so large that the laid-up belt 8 is guided with sufficient play on the drive pinion 14 and the arms of the fork rocker 17 between the two roller halves and covers them.

Der Achskörper 18 weist auf dereinen Seite einen Bund 19 auf, mit dem er gegen den einen Arm der Gabelschwinge 17 außenseitig anliegt. Der Achskörper 18 weist auf der anderen Seite einen Achsstummel 20 auf. Der Achsstummel 20 besitzt einen kleineren Durchmesser als der Achskörper 18 und ist gegenüber der Achse 18 exzentrisch versetzt. Der Achsstummel 20 ragt durch eine Langlochbohrung 22 im Schlittengesteil 9 des Maschinenteiles 2 und trägt am jenseitigen Ende auf einem Gewinde eine Spannmutter 21. Beim Anziehen der Mutter 21 wird über den Bund 19 die Gabelschwinge 17 mit ihren beiden Armen gegen des Schlittengestell 9 gezogen und dort im Form- und Reibschluß festgehalten. Der Achskörper 18 weist mit seiner Abdrehung des Achsstummels 20 hierfür etwas Luft zum Schlittengestell 9 auf.The axle body 18 has on one side a collar 19, with which it bears against the one arm of the fork rocker 17 on the outside. The axle body 18 has on the other side on a stub axle 20. The stub axle 20 has a smaller diameter than the axle body 18 and is offset from the axis 18 eccentrically. The stub axle 20 protrudes through a slot hole 22 in the carriage part 9 of the machine part 2 and carries on the other end on a thread a clamping nut 21. When tightening the nut 21 is pulled over the collar 19, the fork rocker 17 with its two arms against the carriage frame 9 and there held in the form and friction. The axle body 18 has with its Abdrehung the stub axle 20 for this purpose, some air to the carriage frame 9.

Bei gelöster Spannmutter 21 kann der Achsstummel 20 in der Langlochführung 22 gedreht werden. Das hat durch seine Exzentrizität gegenüber dem Achsenkörper 18 zur Folge, daß dieser eine Bogenbewegung gegenüber dem Schlittengestell 9 ausführt. Der Achskörper 18 ist in den beiden Armen der Gabelschwinge 17 drehbar gelagert, wodurch die Bogenbewegung auf die Gabelschwinge 17 übertragen wird. Die Gabelschwinge 17 dreht dabei um die Antriebswelle 12 und bewirkt damit bei entsprechender Exzenterstellung und Drehrichtung ein Anstellen des Zwischenrades 15 gegenüber der Zahnstange 4. Auf diese Weise kann ein etwa vorhandenes Zahnspiel ausgeglichen werden. Sobald das Zwischenrad 15 im gewünschten Maß angestellt ist, wird es in dieser Stellung durch Anziehen der Spannschraube 21 und Festklemmen der Gabelschwinge 17 gegenüber dem Schlittengestell 9 festgelegt. Durch die Drehung um eine Achse außerhalb seines Zentrums beschreibt der Achskörper 18 eine zweidimensionale Bogenbewegung. Nachdem die Gabelschwinge 17 jedoch nur den einen rotatiorischen Freiheitsgrad hat, muß an anderer Stelle ein zweiter Freiheitsgrad geschaffen werden. Dazu ist die Langlochbohrung 22 vorgesehen, in der der Achsstummel 20 beim Verdrehen auf- oder abwandert. Im Sinne der Schaffung eines weiteren Freiheitsgrades, kann die Langlochbohrung 22 unterschiedlich ausgerichtet sein. Ihre Ausrichtung darf nur nicht mit dem Schwenkweg der Gabelschwinge 17 zusammenfallen.When dissolved clamping nut 21 of the stub axle 20 can be rotated in the slot guide 22. This has by its eccentricity relative to the axle body 18 with the result that this performs a bow movement relative to the carriage frame 9. The axle body 18 is rotatably mounted in the two arms of the fork rocker 17, whereby the bow movement is transmitted to the fork rocker 17. The fork rocker 17 rotates about the drive shaft 12 and thus causes a corresponding eccentric and rotational direction a hiring of the intermediate gear 15 relative to the rack 4. In this way, any existing backlash can be compensated. Once the idler 15 is set to the desired level, it is fixed in this position by tightening the clamping screw 21 and clamping the fork rocker 17 relative to the carriage frame 9. Due to the rotation about an axis outside its center, the axle body 18 describes a two-dimensional arc movement. However, after the fork rocker 17 has only one rotational degree of freedom, a second degree of freedom must be created elsewhere. For this purpose, the elongated hole 22 is provided, in which the stub axle 20 up or migrates during rotation. In the sense of creating a further degree of freedom, the elongated hole 22 may be oriented differently. Their alignment may not coincide only with the pivoting of the fork rocker 17.

Um eine möglichst wirksame und feinfühlige Einstellung zu ermöglichen, empfiehlt es sich, die Langlochbohrung 22 längs der Verbindungslinie zwischen den Zentren der Antriebswelle 12 und des Achskörpers 18 in Treibstellung auszurichten.In order to enable the most effective and sensitive adjustment, it is advisable to align the elongated hole 22 along the connecting line between the centers of the drive shaft 12 and the axle body 18 in the drive position.

Auf diese Weise ist der Achsstummel 20 an den Wänden der Langlochbohrung 22 in Schwenkrichtung der Gabelschwinge 17 geführt und kann damit einer Bewegung in dieser Richtung nicht folgen. Der Schwenkweg der Gabelschwinge 17 hängt damit ausschließlich vom Verdrehwinkel des Achsstummels 20 ab und kann damit entsprechend feinfühlig eingestellt werden.In this way, the stub axle 20 is guided on the walls of the oblong hole 22 in the pivoting direction of the fork rocker 17 and thus can not follow a movement in this direction. The pivoting of the fork rocker 17 thus depends solely on the angle of rotation of the stub axle 20 and can thus be adjusted accordingly sensitive.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Zahnstangentrieb 3 im Bereich unter der Riemenschlaufe angeordnet. In diesem Bereich, in dem der Führungskanal 26 durch den Schlitz 7 zugänglich ist, greifen auch die Führungselemente, d. h. das Schlittengestell 9 des Maschinenteils 2 in den Führungskanal 26. Zur Erzielung einer möglichst großen Stützlänge setzt sich das Schlittengestell 9 auch außerhalb der Riemenschlaufe, also in einem Bereich, wo der Führungskanal 26 wieder vom Riemen 8 abgedeckt ist, fort. Dabei kann das Schlittengestell 9 auch über die äußeren Gehäuseabmesungen des Maschinenteiles 2 hinausragen.As shown in FIG. 1, the rack and pinion drive 3 is arranged in the region below the belt loop. In this area, in which the guide channel 26 is accessible through the slot 7, the guide elements, d. H. the carriage frame 9 of the machine part 2 in the guide channel 26. To achieve the largest possible support length, the carriage frame 9 is also outside the belt loop, ie in an area where the guide channel 26 is covered again by the belt 8, away. In this case, the carriage frame 9 also protrude beyond the outer Gehäuseabmesungen of the machine part 2.

Fig. 1,4,8 und 10 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen einer Führung der beiden Maschinenteile 1,2.FIGS. 1, 4, 8 and 10 show different embodiments of a guide of the two machine parts 1, 2.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1,2 und 4 handelt es sich hierbei um eine Rollenführung, bei der die Führungsbahn 5 als flaches, horizontales Schwert 25 ausgebildet ist, das mit seitlichen, im Querschnitt kegelstumpfförmigen Laufflächen 24 versehen ist. Das Schlittengestell 9 besitzt seitliche Ansätze 10, die um eine vertikale Achse drehbare Führungsrollen 11 tragen. Die Führungsrollen 11 sind entsprechend den Laufflächen 24 profiliert und stehen mit diesen in horizontal und vertikal formschlüssigem Eingriff. Die Führungsrollen 11 weisen jeweils Umfangsnuten mit kegelstumpfförmigem Querschnitt auf.In the embodiment of FIGS. 1, 2 and 4, this is a roller guide, in which the guide track 5 is formed as a flat, horizontal sword 25, which is provided with lateral, in cross-section frustoconical running surfaces 24. The carriage frame 9 has lateral projections 10 which carry about a vertical axis rotatable guide rollers 11. The guide rollers 11 are profiled according to the treads 24 and stand with these in horizontal and vertical positive engagement. The guide rollers 11 each have circumferential grooves of frusto-conical cross-section.

Durch radiale Verspannung mittels Exzenter oder dgl. lassen sich die Führungsrollen 11 damit spielfrei von der Seite her an die Laufflächen 24 anstellen. Die gewählte Profilform erlaubt es, eine allseitig formschlüssige Führung mit jeweils nur zwei .By radial clamping by means of eccentric or the like., The guide rollers 11 can thus hiring play from the side of the treads 24. The selected profile shape allows an all-round positive guidance with only two.

gegenüberliegenden Führungsrollen 11 an jedem Ende des Schlittengestells 9 zu erzielen und dadurch Platz zu sparen.to achieve opposite guide rollers 11 at each end of the carriage frame 9 and thereby save space.

Der Führungskanal 26 wird bei einer solchen Führung durch zwei längslaufende, seitliche Abdeckbleche 6 zusammen mit dem Maschinenteil 1 gebildet. Die Abdeckbleche 6 sind am Maschinenteil 1 befestigt und lassen zwischen sich oberhalb der Führungsbahn den Schlitz 7 frei. Wie aus Fig.4 ersichtlich, ist bei aufgelegtem Riemen 8 der Führungskanal 26 allseitig geschlossen und nimmt die komplette Führung der beiden Maschinenteile 1,2 auf.The guide channel 26 is formed in such a guide by two longitudinal, lateral cover plates 6 together with the machine part 1. The cover plates 6 are attached to the machine part 1 and let the slot 7 between them above the guideway. As can be seen from FIG. 4, when the belt 8 is in place, the guide channel 26 is closed on all sides and takes up the complete guidance of the two machine parts 1, 2.

Fig. 8 zeigt eine Variante der Führung der beiden Maschinenteile 1, 2 in Form einer Kugelumlaufführung. Hierbei sind am Schlittengestell 9 (nicht dargestellt) des Maschinenteiles 2 zu beiden Seiten des Zahnstangentriebes 3 jeweils ein Paar sich gegenüberliegende Kugelkäfige 30 befestigt. Die in diesen Kugelkäfigen 30 umlaufenden Kugelreihen stehen im Eingriff mit seitlichen Führungsleisten 31, die ihrerseits auf dem Maschinenteil 1 befestigt sind und die Führungsbahn 5 bilden. Zur Erzielung von Spielfreiheit ist zumindest eine der beiden Führungsleisten 31 horizontal beweglich und von der Seite her gegenüber den Kugelkäfigen anstellbar.Fig. 8 shows a variant of the leadership of the two machine parts 1, 2 in the form of a recirculating ball guide. Here, a pair of opposing ball cages 30 are attached to the carriage frame 9 (not shown) of the machine part 2 on both sides of the rack and pinion drive 3. The ball rows circulating in these ball cages 30 are in engagement with lateral guide strips 31, which in turn are fastened on the machine part 1 and form the guide track 5. To achieve freedom from play, at least one of the two guide rails 31 is horizontally movable and can be adjusted from the side in relation to the ball cages.

Diese Art der Kugelumlaufführung kann gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig.8 dahingehend variiert werden, daß die Führungsleisten 31 innen mit Abstand zum Durchgreifen des Zahnstangentriebes 3 angeordnet sind und mit demgegenüber außen angeordneten Kugelkäfigen 30 im Eingriff stehen.This type of recirculating ball bearing can be varied compared to the embodiment of Figure 8 in that the guide rails 31 are arranged at a distance from the interior of the rack and pinion drive 3 and with the outside arranged ball cages 30 are engaged.

Der Führungskanal 26 wird dann durch beidseitig außerhalb der Kugelkäfige 30 hochgezogene Leisten, die mit dem Maschinenteil 1 verbunden sind, gebildet. Der Riemen 8 liegt auf diesen Leisten auf und schließt den Führungskanal 26.The guide channel 26 is then formed by both sides outside the ball cages 30 raised strips that are connected to the machine part 1. The belt 8 rests on these strips and closes the guide channel 26.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.8 wird demgegenüber der Führungskanal 26 von den außenliegenden Führungsleisten 31 und dem Maschinenteil 1 gebildet und vom Riemen 8 abgedeckt. Auf dem Maschinenteil 1 ist auch die Zahnstange 4 im Führungskanal 26 befestigt.In the embodiment of Figure 8, the guide channel 26 is on the other hand formed by the outer guide rails 31 and the machine part 1 and covered by the belt 8. On the machine part 1 and the rack 4 is fixed in the guide channel 26.

um eine sicnere ADaecKung aes i-unrungsKanais /x> aurcn aen auTgeiegten memen a zu gewanrieisten, Kann Tür aiesen eine formschlüssige Führung vorgesehen sein. Hierzu kann der Riemen 8 im Querschnitt profiliert sein und aus einem breiteren Trägergurt 27 mit einer demgegenüber schmäleren Schulter 28 bestehen. Die Schulter 28 ist dann mit Spiel im Spalt 7 zwischen den Abdeckblechen geführt, während der Trägergurt 27 mit seinen seitlich überstehenden Bereichen auf den Abdeckblechen 6 links und rechts aufliegt.to gewanrieisten a sicnere ADaecKung aes I unrungsKanais / x> aurcn ate auTgeiegten memen a, can doors aiesen a positive guidance be provided. For this purpose, the belt 8 may be profiled in cross-section and consist of a wider carrier belt 27 with a comparatively narrower shoulder 28. The shoulder 28 is then guided with clearance in the gap 7 between the cover plates, while the carrier belt 27 rests with its laterally projecting portions on the cover plates 6 left and right.

Daneben ist es auch möglich, den Riemen 8 im Querschnitt rechteckig zu gestalten und zu seiner Führung mit seitlichem Abstand zum Schlitz 7 auf den Abdeckblechen 6 längslaufende Leisten 29 anzuordnen, zwischen denen der Riemen 8 geführt ist (Fig. 6).In addition, it is also possible to make the belt 8 rectangular in cross-section and to arrange its guide with a lateral distance from the slot 7 on the cover plates 6 longitudinal strips 29, between which the belt 8 is guided (Fig. 6).

Es liegt auf der Hand, daß der in den Ausführungsbeispielen dargestellte Gegenstand nur ein Grundelement sein kann, welches sich in beliebiger Weise mit anderen, gleichartigen Grundelementen verbinden läßt, um somit zu einer mehrdimensionalen Bewegung aneinandergeführter Teile zu kommen. In Fig. 7 ist als eine von vielen Möglichkeiten eine solche Kombination In Form eines Manipulators mit drei translatorischen Achsen dargestellt. Danach ist das eine Maschinenteil 1 in irgendeiner Weise ortsfest angeordnet bzw. mit dem Boden verbunden. Mit diesem Maschinenteil 1 ist das andere Maschinenteil 2 beweglich verbunden, welches längs der durch einen Pfeil angedeuteten Achse I verschieblich am Maschinenteil 1 geführt ist. Mit der ersten Achse I werden im allgemeinen langhubige Bewegungen ausgeführt, so daß für die Maschinenteilpaarung 1,2 der in den Ausführungsbeispielen dargestellte Zahnstangentrieb 3 Verwendung findet.It is obvious that the object shown in the embodiments can only be a basic element, which can be connected in any way with other, similar basic elements, so as to come to a multi-dimensional movement of juxtaposed parts. In Fig. 7 is shown as one of many possibilities such a combination in the form of a manipulator with three translational axes. Thereafter, the one machine part 1 is fixedly arranged in any way or connected to the ground. With this machine part 1, the other machine part 2 is movably connected, which is guided along the direction indicated by an arrow axis I displaceable on the machine part 1. Long stroke movements are generally carried out with the first axis I, so that the toothed rack drive 3 shown in the exemplary embodiments is used for the machine part pairing 1,2.

Die beiden anderen Achsen Il und III werden durch die Maschinenteilkombinationen 1', 2' und 1", 2" gebildet. Das Maschinenteil 1" trägt ein Werkzeug, hier beispielsweise eine Punktschweißzange, das selbst weitere Achsen, hier eine rotatorische Achse IV, aufweisen kann.The two other axes II and III are formed by the machine sub-combinations 1 ', 2' and 1 ", 2". The machine part 1 "carries a tool, here for example a spot welding gun, which itself can have further axes, in this case a rotary axis IV.

Für die Bewegung der Maschinenteile entlang der Achsen Il und III können wegen den kürzeren Hüben Zahnriementriebe eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich, für zwei oder auch alle drei Achsen Zahnstangentriebe zu verwenden. Die Maschinenteile 1, Y und 1" sowie 2,2'.und 2" sind untereinander von der Grundgestaltung her baugleich.For the movement of the machine parts along the axes II and III toothed belt drives can be used because of the shorter strokes. But it is also possible to use for two or all three axes rack and pinion. The machine parts 1, Y and 1 "as well as 2,2'.and 2" are identical with each other of the basic design ago.

Soll beispielsweise statt des Zahnriementriebes für die Achse Il ein Zahnstangentrieb entsprechend den Ausführungsbeispielen verwendet werden, wird einfach der Zahnriemen gegen einen glatten Abdeckriemen getauscht und auf der Führungsbahn im Maschinenteil Y eine Zahnstange angebracht. Auf der Antriebswelle ist bei den Zahnriementrieben ein der Riemenbreite entsprechende Antriebsritzel angebracht, das beim Umrüsten gegen das schmälere Antriebsritzel des Zahnstagentriebes getauscht wird. Auf der Antriebswelle brauchen dann nur noch die Gabelschwinge 17 und die zweigeteilte Umlenkrolle 23 aufgezogen zu werden, und der Antrieb ist komplett umgerüstet. Selbstverständlich sind die Maschinenteile 1 und 2 für die Nach- und Umrüstung von Zahnstangentrieb auf Zahnriementrieb und umgekehrt standardmäßig vorbereitet, damit nur noch Montagearbeiten notwendig sind.For example, if instead of the toothed belt drive for the axis Il a rack and pinion according to the embodiments are used, the timing belt is simply exchanged for a smooth cover belt and mounted on the track in the machine part Y a rack. On the drive shaft of the belt drive a belt width corresponding drive pinion is mounted, which is exchanged during conversion against the narrower drive pinion of the Zahnstagentriebes. On the drive shaft then only need the fork rocker 17 and the two-part pulley 23 to be wound up, and the drive is completely converted. Of course, the machine parts 1 and 2 are prepared for the retrofitting and conversion of rack and pinion drive to toothed belt drive and vice versa by default, so that only assembly work is necessary.

In Fig.9 und 10 ist die Variation eines Zahnstagentriebes gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen Direkttrieb, bei dem das Antriebsritzel 36 direkt mit der Zahnstange 32 kämmt. Bei diesem Direkttrieb rutschen die Spannrollen 16 und die Umlenkrolle 37 in ihrem gegenseitigen Höhen-und Seitenabstand näher zusammen als im Ausführungsbeispiel der Fig. 1. Um einen Direkteingriff von Ritzel 36 und Zahnstange 32 zu ermöglichen, kann einerseits der Ritzeldurchmesser vergrößert und/oder andererseits die Ritzelachse, d. h. die Antriebswelle 12 nach unten versetzt werden. Der Vergrößerung des Ritzeldurchmessers sind jedoch Grenzen gesetzt, da der Durchmesser der Umlenkrolle 37 auf der einen Seite stets größer als der Ritzeldurchmesser sein muß, auf der anderen Seite aber nicht beliebig vergrößert werden kann.FIGS. 9 and 10 show the variation of a tooth-type drive in relation to the embodiment of FIG. This is a direct drive, in which the drive pinion 36 meshes directly with the rack 32. In this direct drive, the tension rollers 16 and the guide roller 37 slide closer together in their mutual height and side distance than in the embodiment of FIG. 1. To allow a direct engagement of pinion 36 and rack 32, on the one hand increases the pinion diameter and / or on the other hand Pinion axis, d. H. the drive shaft 12 are offset downwards. The increase in the diameter of the pinion, however, limits, since the diameter of the guide roller 37 must always be greater than the diameter of the pinion on one side, but can not be arbitrarily increased on the other side.

Die Verkleinerung des Höhenabstandes der Achsen von Spannrollen 16 und Umlenkrolle 37 hat zur Folge, daß bei der Umrüstung auf den Zahnriementrieb der Umschlingungswinkel des anstelle der Umlenkrolle vorgesehenen Antriebsritzels zu klein wird und nicht mehr genügend Zähne im Eingriff mit dem Ritzel stehen. Zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels müssen dadurch die Spannrollen 16 im Seitenabstand näher an das Antriebsritzel bzw. die Umlenkrolle 37 beim Zahnstangentrieb heranrücken.The reduction of the vertical distance of the axes of tension rollers 16 and pulley 37 has the consequence that in the conversion to the toothed belt drive the wrap angle of the drive pulley provided instead of the pulley is too small and not enough teeth are engaged with the pinion. In order to increase the wrap angle, the tensioning rollers 16 have to move closer to the drive pinion or the deflection roller 37 in the rack-and-pinion drive at a lateral distance.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, bedingt der direkte Zahnstangentrieb auch noch weitere konstruktive Änderungen gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.As can be seen from FIG. 10, the direct rack-and-pinion drive also requires further structural changes compared with the exemplary embodiment of FIG. 1.

Einerseits kämmt das Antriebsritzel 36 direkt mit der Zahnstange 32. Andererseits muß der Durchmesser der Umlenkrolle 37 größer sein als der Ritzeldurchmesser, um den Riemen über das Ritzel führen zu können. Das bedeutet, daß auf der Unterseite die Umlenkrolle noch tiefer in den Schlitz 7 eingreifen muß als das Antriebsritzel 36. Dem steht entgegen, daß die Ränder 33 der Abdeckbleche 34 über der Zahnstangenoberkante 35 angeordnet sein müssen, um den Führungskanal 26 und damit auch die Zahnstange 32 abzudecken. Um diese Höhenüberschneidung von Umlenkrolle 37 und Abdeckblech 34 möglichst klein zu halten, ist die Zahnstange 32 höher als diejenige des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und endet mit ihrer Oberkante 35 knapp unterhalb der Abdeckblechränder 33.On the one hand, the drive pinion 36 meshes directly with the rack 32. On the other hand, the diameter of the guide roller 37 must be greater than the pinion diameter in order to be able to guide the belt over the pinion can. This means that on the bottom of the pulley must engage even deeper into the slot 7 as the drive pinion 36. This is counteracted that the edges 33 of the cover plates 34 must be disposed above the rack top 35 to the guide channel 26 and thus the rack 32 cover. To keep this height overlap of pulley 37 and shroud 34 as small as possible, the rack 32 is higher than that of the embodiment of FIG. 1 and ends with its upper edge 35 just below the cover plate edges 33rd

Wird, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 gezeigt, ein textiler Abdeckriemen 8 mit einer Auflage aus Gummi oder Kunststoff verwendet, muß dieser an seinen Rändern auf der Umlenkrolle 37 abgestützt werden. Die Rollenhälften 37 a, 37 b sind damit zusammen breiter als der Riemen 8 und auch breiter als der Schlitz 7. Um dennoch den Riemen 8 auf den Abdeckblechrändern 33 auflegen zu können, sind diese Ränder 33 stufenartig nach oben vorspringend profiliert und ragen jeweils in eine Umfangsnut 38 der Rollenhälften 37a, 37b. Die Rollenhälften 37a, 37b übergreifen damit die Ränder 33 und reichen in den Schlitz7 hinein.If, as shown in the embodiment of Fig. 10, a textile cover belt 8 used with a support made of rubber or plastic, this must be supported at its edges on the guide roller 37. The roller halves 37 a, 37 b are thus wider together than the belt 8 and also wider than the slot 7. To still hang the belt 8 on the cover plate edges 33, these edges 33 are profiled stepwise upwardly projecting and each protrude into one Circumferential groove 38 of the roller halves 37a, 37b. The roller halves 37a, 37b thus engage over the edges 33 and extend into the slot 7.

Der Riemen 8 mit seinen Längskanten auf Borden 40a, 40b unterstützt, deren Außenkanten 39a, 39b für eine sichere Führung noch mit Abstand zu den Riemenkanten angeordnet sind.The belt 8 is supported with its longitudinal edges on rims 40a, 40b whose outer edges 39a, 39b are still arranged at a distance from the belt edges for safe guidance.

Bei Verwendung eines metallischen Bandes, vorzugsweise eines Stahlbandes als Riemen 8, brauchen die Längsränder nicht unterstützt werden, weil durch die Wölbung des Metallbandes um die Umlenkrolle 37 die Ränder des Metallbandes versteift sind.When using a metallic band, preferably a steel belt as a belt 8, the longitudinal edges need not be supported, because the edges of the metal strip are stiffened by the curvature of the metal strip around the guide roller 37.

Die Border 40a, 40b können dadurch entfallen. Damit kann in Variation zum Ausführungsbeispiel der Fig. 10 die Umlenkrolle 37 schmäler als der Riemen 8 sein und vollständig in den Schlitz 7 eingreifen, wobei der breitere Riemen 8 noch genügend Stützfläche auf den Abdeckrändern 33 findet.The Border 40a, 40b can be omitted thereby. Thus, in variation to the embodiment of FIG. 10, the deflection roller 37 may be narrower than the belt 8 and fully engage in the slot 7, wherein the wider belt 8 still finds enough support surface on the Abdeckrändern 33.

Fig. 10 zeigt die Ausbildung und Lagerung der Antriebswelle 12 im Detail. Die Antriebswelle 12 ist hier als ein Teil mit dem Antriebsritzel 36 ausgebildet. Das Ritzel kann aber auch aufgezogen sein.Fig. 10 shows the formation and mounting of the drive shaft 12 in detail. The drive shaft 12 is formed here as a part of the drive pinion 36. The pinion can also be wound up.

Die Antriebswelle 12 ist eine Hohlwelle, die auf einer Buchse 45, vorzugsweise aus Stahl, geführt und mit dieser drehschlüssig durch Schrauben oder dgl. verbunden ist. Hierfür weist die Buchse 45 einen Bund auf.The drive shaft 12 is a hollow shaft, which is guided on a bushing 45, preferably made of steel, and with this rotationally connected by screws or the like. For this purpose, the socket 45 on a collar.

Die Buchse 45 ist mit der Antriebswelle 12 auf einen Wellenstummel 47 gesteckt und mit diesem über eine selbstzentrierende Evolventenverzahnung 44 drehschlüssig verbunden. Der Wellenstummel 47 stellt die Abtriebsseite des Untersetzungsgetriebes 52 dar und ist im Getriebelager 51 gelagert. Die Antriebswelle 12 ist damit über die Buchse 45, den Wellenstummel 47 und das Getriebelager 51 auf der einen Seite mittelbar abgestützt. Auf der Gegenseite ist die Antriebswelle direkt in einem Festlager 48 gelagert. Mit dieser Art der Lagerung werden Überbestimmungen vermieden und die Antriebswelle 12 läßt sich leicht austauschen. Auf der Antriebswelle 12 sind die Rollenhälften 37 a, 37 b drehbar gelagert.The sleeve 45 is plugged with the drive shaft 12 on a stub shaft 47 and rotatably connected thereto via a self-centering involute toothing 44. The stub shaft 47 represents the output side of the reduction gear 52 and is mounted in the transmission bearing 51. The drive shaft 12 is thus indirectly indirectly supported on the one side via the bushing 45, the stub shaft 47 and the gearbox bearing 51. On the opposite side, the drive shaft is mounted directly in a fixed bearing 48. With this type of storage over-determinations are avoided and the drive shaft 12 can be easily replaced. On the drive shaft 12, the roller halves 37 a, 37 b are rotatably mounted.

Die in Fig. 10 gezeigte Ausbildung und Lagerung der Antriebswelle 12 läßt sich auch für einen Zahnstangentrieb 3 mit Zwischenrad 15 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 verwenden, wobei auch die Gabelschwinge 17 auf der Antriebswelle 12 drehbar gelagert ist.The training and storage of the drive shaft 12 shown in Fig. 10 can also be used for a rack and pinion drive 3 with intermediate 15 according to the embodiment of FIGS. 1 to 3, wherein the fork rocker 17 is rotatably mounted on the drive shaft 12.

Zum Wechsel des Antriebsritzels 36 kann nach Entfernen des Festlagers 46 und der entsprechenden Gehäusewand das Antriebsritzel 36 mitsamt der Antriebswelle 12, der Buchse 45 und der Umlenkrolle 37 sowie einer eventuellen Gabelschwinge 17 vom Wellenstummel 47 abgezogen und gegen Umrüstteile ausgetauscht werden.To change the drive pinion 36, after removing the fixed bearing 46 and the corresponding housing wall, the drive pinion 36 together with the drive shaft 12, the sleeve 45 and the guide roller 37 and a possible fork rocker 17 are subtracted from the stub shaft 47 and replaced by conversion parts.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 9 und 10 zeigt außerdem eine Variation der Rollenführung, die sich durch besonders hohe Tragkraft auszeichnet und vor allem für schwere Maschinenteile geeignet ist. Diese Rollenführung kann aber auch in Verbindung mit einem leichten Maschinenteil 2 und einem direkten Zahnstangentrieb 3 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 verwendet werden.The embodiment of Fig. 9 and 10 also shows a variation of the roller guide, which is characterized by particularly high load capacity and is particularly suitable for heavy machine parts. However, this roller guide can also be used in conjunction with a lightweight machine part 2 and a direct rack and pinion drive 3 according to the embodiment of FIG.

Die Führungsbahn 5 ist hier als flaches horizontales und im Querschnitt rechteckiges Schwert 43 ausgebildet. Das Schwert 43 hat damit an seinen beiden Längsrändern jeweils drei gerade Laufbahnen 50. Das entsprechend der höheren Zahnstange 32 profilierte Schlittengestell 41 weist an seinen Ansätzen 42 jeweils drei Führungsrollen 49 auf, die mit den Laufbahnen 50 im Eingriff stehen. Die beiden um eine horizontale Achse drehbaren Führungsrollen 49 und die um die vertikale Achse drehbare Führungsrolle 49 umgreifen damit die Schwertränder formschlüssig von drei Seiten. Aus Platzgründen stehen die obere und untere Führungsrolle 49 übereinander, während die seitliche Führungsrolle 49 demgegenüber versetzt ist. Zur spielfreien Einstellung der Führung können die untere und die seitliche Führungsrolle 49 gegenüber ihren Laufflächen 50 durch exzentrische Verstellung ihrer Achsen oder dgl. angestellt werden.The guideway 5 is formed here as a flat horizontal and rectangular cross-section sword 43. The sword 43 has thus at its two longitudinal edges in each case three straight tracks 50. The corresponding to the higher rack 32 profiled carriage frame 41 has at its lugs 42 in each case three guide rollers 49 which are in engagement with the raceways 50. The two guide rollers 49, which are rotatable about a horizontal axis, and the guide roller 49, which is rotatable about the vertical axis, thus encompass the swivel edges in a form-fitting manner from three sides. For reasons of space, the upper and lower guide rollers 49 are superimposed, while the lateral guide roller 49 is offset in contrast. For play-free adjustment of the guide, the lower and the lateral guide roller 49 against their treads 50 by eccentric adjustment of their axes or the like. Be employed.

Claims

Claim:

1. rack and pinion for the generation of a relative movement between two adjacent machine parts, wherein at least arranged on a machine part rack is protected by a cover, which is guided in the other machine part in a loop under two tension rollers and a pulley, characterized in that the deflection roller (23, 37) is freely rotatably mounted on the drive shaft (12) of the rack and pinion drive (3) and consists of two roller halves (23 a, 23 b, 37 a, 37 b) axially spaced apart on both sides of the drive pinion (14 , 36) are arranged and have a larger diameter than the pinion (14,36).

2. rack and pinion drive according to claim 1, characterized in that the drive pinion (14) via an intermediate wheel (15) on the rack (4) drives, wherein the intermediate wheel (15) with its axis (18) in a fork rocker (17) is mounted , which in turn rotatably mounted between the roller halves (23a, 23 b) on the drive shaft (12) and fixed relative to their machine part (2) can be fixed.

3. rack and pinion drive according to claim 2, characterized in that the axis (18) has a projecting stub axle (20) with a smaller circular cross section, which is arranged eccentrically relative to the axis (18) and in a slot (22) in SchJittengestell (9) of the machine part (2) is guided and clamped.

4. rack and pinion drive according to claim 3, characterized in that the elongated hole (22) in the direction of the connecting line between the centers of the drive pinion (14) and intermediate wheel (15) is inclined in the drive position.

5. rack and pinion drive according to claim 1, characterized in that the drive pinion (36) meshes directly with the rack (32).

6. rack and pinion drive according to claim 1 or one of the following, characterized in that the guide track (5) on the first machine part (1) in one to a longitudinal slot (7) completely closed guide channel (26) is arranged, wherein through the slot (7 ) protrude the guide elements of the second machine part (2) and that the slot (7) in the area not covered by the second machine part (2) area of the belt (8) is covered.

7. rack and pinion drive according to claim 6, characterized in that the guide channel (26) of the machine part (1) together with two lateral cover plates (6,34) is formed, which leave the slot (7) between them.

8. rack and pinion drive according to claim 5, 6 and 7, characterized in that the slot (7) delimiting edges (33) of the cover plates (34) are stepped and in correspondingly profiled circumferential grooves (38) of the deflection roller halves (37 a, 37 b ) to grab.

9. rack and pinion drive according to claim 8, characterized in that the rack (32) extends with its upper edge (35) to just below the step-like edges (33).

10. Rack and pinion drive according to claim 1 or one of the following., Characterized in that the drive shaft (12) with the drive pinion (36) forms a unit, designed as a hollow shaft and is rotatably guided on a bushing (45), wherein the socket (45) via a selbstzentrier.ende teeth, preferably an involute toothing (44) on a stub shaft (47) of the drive is guided in a rotationally locking connector.

11. Rack and pinion drive according to claim 10, characterized in that the drive shaft (12) mounted on one side via the stub shaft (47) in a gearbox bearing (51) and on the other side via a fixed bearing (46) in the housing of the machine part (2) is.

12. rack and pinion drive according to claim 1 or one of the following, characterized in that the guideway (5) carries the rack (4,32) and as a flat blade (25) with frusto-conical tapered lateral treads (24) is formed with which profiled accordingly Guide rollers (11) are in vertical and horizontal positive engagement.

13. Rack and pinion drive according to claim 1 or one of the following, characterized in that the guide track (5) carries the rack (4,32) and as a flat, rectangular in cross section sword (43) is formed with straight running surfaces (50); with which three guide rollers (49) are in all-side positive engagement.

14. rack and pinion drive according to claim 1, characterized in that the belt (8) on the guide channel (26) is guided positively.

15. Rack and pinion drive according to claim 1 or one of the following, characterized in that the cover belt (8) is designed as a textile belt with a support made of rubber or plastic or as a metallic band.

16. Rack and pinion drive according to claim 1 or'einem of the following, characterized by its multiple arrangement in a two- or three-dimensional movements generating manipulator.

For this 6 pages drawings

Field of application of the invention. '

The invention relates to a 'rack and pinion drive for generating a relative movement between two adjacent machine parts.