DE102007018163A1

DE102007018163A1 - Spreader belt mechanism with roller guide

Info

Publication number: DE102007018163A1
Application number: DE200710018163
Authority: DE
Inventors: Andreas Dätig
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2008-10-23
Also published as: WO2008128511A2; WO2008128511A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spreizbandmechanik mit einer verbesserten Führung des Spreizbandes. Spreizbandmechaniken werden als Maschinenelement für die Antriebstechnik genutzt. Die erfindungsgemäße Spreizbandmechanik umfasst mindestens ein Paar Formgitudinal geführt ist. Die Formrollen dienen der Führung des Spreizbandes (01), wenn sich dieses im gestreckten Zustand befindet. Hierfür weisen die beiden Formrollen jeweils eine Lauffläche (07, 08) auf, die zumindest teilweise mit dem Profil des Spreizbandes in gestreckter Stellung in Formschluss steht. Dieser Formschluss kann dadurch erzielt werden, dass die Lauffläche zumindest teilweise die komplementäre Form wie die zu führende Profilseite des Spreizbandes aufweist. Folglich greifen die Laufflächen und das Profil des Spreizbandes ineinander und die Profilformung des Spreizbandes wird durch die Laufflächen unterstützt.The invention relates to a Spreizbandmechanik with improved guidance of the spreader. Spreader belt mechanisms are used as a machine element for drive technology. The expansion band mechanism according to the invention comprises at least one pair of Formgitudinal is guided. The forming rollers serve to guide the expansion belt (01) when it is in the stretched state. For this purpose, the two forming rollers each have a running surface (07, 08), which is at least partially in the extended position with the profile of the spreader in positive engagement. This form-fit can be achieved in that the tread has at least partially the complementary shape as the profile side of the expansion band to be led. Consequently, the treads and the profile of the spreader mesh with each other and the profile formation of the spreader is supported by the treads.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Spreizbandmechanik mit einer verbesserten Führung des Spreizbandes. Spreizbandmechaniken werden als Maschinenelement in der Antriebstechnik genutzt.The The invention relates to a spreading band mechanism with an improved guide of the spreading band. Spreader belt mechanisms are used as a machine element used in drive technology.

Eine Spreizbandmechanik ermöglicht eine Übertragung von Zug- und Druckkräften sowie Biegemomenten in begrenztem Umfang durch profilierte Metallbänder. Dabei wird die Steifigkeitseigenschaft eines quer zur Wickelrichtung gewölbten Metallbandes ausgenutzt, so dass damit im Unterschied zu den bekannten Zugmittelgetrieben mit Metallbändern sowohl Zug- als auch Druckkräfte in Längsrichtung des Bandes übertragen werden können. Um diese Kräfte auf die Antriebsrollen zu übertragen, wird die Eigenschaft der Breitenänderung eines gewölbten Bandes benutzt, das im aufgewickelten Zustand seine gesamte Breite einnimmt, während es im ausgewickelten und dann im Querschnitt gewölbten Zustand schmaler ist. Diese Änderung in der Breite wird dazu verwendet, das Band zwischen die Seitenscheiben (Borde) der Antriebsrolle zu klemmen, womit eine kraft- und gegebenenfalls formschlüssige Verbindung hergestellt wird.A Spreizbandmechanik allows a transmission of tensile and compressive forces and bending moments to a limited extent by profiled metal strips. there becomes the rigidity property of a metal band curved transversely to the winding direction exploited, so that so unlike the known traction mechanisms with metal bands both tensile and compressive forces longitudinal of the band can be. To these forces up to transfer the drive rollers, becomes the property of latitude change a domed one Bandes used in the wound state its entire width takes while it is narrower in the unwound and then curved in cross-section state. This change in width, the tape is used between the side windows (shelves) of the To clamp drive roller, whereby a force and possibly positive connection will be produced.

In seiner Grundstruktur besteht ein Spreizbandmodul aus einer Rolle und einem Band und verfügt bei einer rotatorisch gelagerten, angetriebenen Rolle über zwei Bewegungsfreiheiten in einer Ebene. Kräfte können über diese Grundstruktur lediglich in Längsrichtung des Bandes, Momente ausschließlich senkrecht zur Längsrichtung des Bandes und zur Achsrichtung der Rolle übertragen werden. Durch die Kombination mehrerer Spreizbandmodule, die als Gelenk-Glied-Kombination Antriebs- und Führungsglied vereinigen, zu Parallelkinematiken können sehr kompakte Roboter aufgebaut werden. Diese zeichnen sich durch ein sehr gutes Verhältnis von Arbeitsraum zu Bauraum sowie einen vergleichsweise einfachen mechanischen Aufbau aus.In Its basic structure is a Spreizbandmodul of a role and a band and features in a rotationally mounted, driven roller over two Freedom of movement in one plane. Forces can only use this basic structure longitudinal of the band, moments exclusively vertical to the longitudinal direction of the belt and to the axial direction of the roller. By the combination several spreader modules which, as a joint-link combination, drive and guide member unite, parallel kinematics can be very compact robot being constructed. These are characterized by a very good ratio of Working space to space and a comparatively simple mechanical Construction off.

Nachteilig an Spreizbandmechaniken ist die hohe Belastung, der das Metallband während des Überganges vom aufgewickelten in den ausgewickelten gestreckten Zustand ausgesetzt ist. Dies ist insbesondere durch die notwendige Einklemmung des Spreizbandes zwischen die beiden Seitenscheiben der Antriebsrolle gegeben.adversely At Spreizbandmechaniken is the high load, the metal band while of the transition from the wound to the unwound stretched state is. This is especially due to the necessary entrapment of the spreader placed between the two side windows of the drive roller.

Es sind Spreizbandmechaniken bekannt, bei denen die Seitenscheiben der Antriebsrolle in Umfangsrichtung eine Profilierung aufweisen und gezielt vorgespannt sind. Hierdurch sollen die Belastungen des Spreizbandes reduziert werden und die Kraftübertragung effizienter und genauer ermöglicht werden. Jedoch sind auch bei dieser Lösung die Belastungen des Spreizbandes sehr hoch. Das Verschleißverhalten einer solchen Lösung ist bislang nicht bekannt. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass eine sehr genaue Fertigung der Seitenflächen des Spreizbandes erforderlich ist, um eine verbesserte Kraftübertragung zu ermöglichen. Eine erhöhte Positioniergenauigkeit kann nur durch aufwändige Regelungstechnik erzielt werden.It Spreizbandmechaniken are known in which the side windows the drive roller in the circumferential direction have a profiling and are specifically biased. This should be the burden of Spreading band can be reduced and the power transmission more efficient and more precisely become. However, even with this solution, the loads of the spreader very high. The wear behavior such a solution is not known yet. Another disadvantage of this solution is that requires a very accurate production of the side surfaces of the spreader is to improved power transmission to enable. An increased Positioning accuracy can only be achieved through complex control technology become.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine verbesserte Spreizbandmechanik zur Verfügung zu stellen, bei welcher die Beanspruchung des Spreizbandes deutlich gesenkt ist und gleichzeitig eine effizientere und genauere Kraftübertragung ermöglicht ist. Die verbesserte Spreizbandmechanik soll sich durch eine hohe Zuverlässigkeit, eine hohe Langlebigkeit und einen gesenkten Fertigungsaufwand auszeichnen.The The object of the present invention is therefore to provide an improved Spreader belt mechanism available to make, in which the stress of the spreader clearly lowered and at the same time a more efficient and accurate power transmission allows is. The improved Spreizbandmechanik should be characterized by a high Reliability, a high longevity and a reduced production cost.

Diese Aufgabe wird durch eine Spreizbandmechanik gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Spreizbandmechanik umfasst zunächst ein Spreizband, welches von einem gestreckten Zustand reversibel in einen Wickelzustand überführt werden kann. Im gestreckten Zustand weist das Spreizband ein Profil im Querschnitt auf. Hierdurch ist das Spreizband zur Aufnahme von Biegemomenten geeignet. Ist ein Teil des Spreizbandes jedoch in den Wickelzustand überführt worden, so hat dieser Teil des Spreizbandes sein Profil im Wesentlichen verloren. Dieser Teil des Spreizbandes ist daher im Querschnitt flach ausgebildet. Diese Überführung kann fortlaufend erfolgen, sodass das Spreizband bezogen auf seine Längsrichtung stetig in den Wickelzustand überführt werden kann. Diese Überführung ist reversibel, sodass das Spreizband jederzeit wieder zurück in den gestreckten Zustand überführbar ist, in welchem es wieder das Profil aufweist. Die erfindungsgemäße Spreizbandmechanik umfasst weiterhin mindestens ein Paar Formrollen, zwischen denen das Spreizband longitudinal geführt ist. Die Formrollen dienen der Führung des Spreizbandes, wenn sich dieses im gestreckten Zustand befindet. Hierfür weisen die beiden Formrollen jeweils eine Lauffläche auf, die zumindest teilweise mit dem Profil des Spreizbandes in gestreckter Stellung in Formschluss steht. Dieser Formschluss kann dadurch erzielt werden, dass die Rollen-Lauffläche zumindest teilweise die komplementäre Form wie die zu führende Profilseite des Spreizbandes aufweist. Folglich greifen die Laufflächen und das Profil des Spreizbandes ineinander und die Profilformung des Spreizbandes wird durch die Laufflächen unterstützt.These The object is achieved by a spreading band mechanism according to the appended claim 1 solved. The spreadable band mechanism according to the invention comprises first a spreader which is reversible from a stretched condition be converted into a winding state can. In the stretched state, the spreader has a profile in Cross-section on. As a result, the expansion band for receiving bending moments suitable. However, if a part of the spreading belt has been transferred to the winding state, then This part of the spread band has essentially lost its profile. This part of the spreading band is therefore flat in cross section. This overpass can carried out continuously, so that the expansion band with respect to its longitudinal direction be constantly transferred to the winding state can. This overpass is reversible, so that the spreader band at any time back in the stretched state is convertible, in which it has the profile again. The spreadable band mechanism according to the invention comprises continue at least one pair of castors, between which the spreader is guided longitudinally. The form rollers serve the leadership of the spreader, when this is in the stretched state. Therefor The two form rollers each have a tread that at least partially with the profile of the spreader in the extended position in positive engagement stands. This positive connection can be achieved by the Roller tread at least partially the complementary shape as the profile page to be led having the spreading band. Consequently, the treads and grip the profile of the spreader in one another and the profile shaping of the spreader gets through the treads supported.

Durch die erfindungsgemäße Spreizbandmechanik werden bei geringem konstruktivem Aufwand gleich mehrere Vorteile erzielt. Durch das Formrollenpaar ist die Übertragung größere Kräfte möglich, da die Ausformung des Querschnittprofils des gestreckten Spreizbandes durch die Laufflächen der Formrollen unterstützt wird. Zudem bewirken die Formrollen eine zusätzliche Positionierung des Spreizbandes, wodurch gleichzeitig die Positioniergenauigkeit des Spreizbandes erhöht ist.Due to the invention Spreizbandmechanik several advantages are achieved with little design effort. By the pair of forming rollers, the transmission of larger forces is possible, since the formation of the cross-sectional profile of the extended expansion band through the treads the form roles is supported. In addition, the form rollers cause additional positioning of the spreader, whereby at the same time the positioning accuracy of the spreader is increased.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spreizbandmechanik weist diese eine Aufwickelrolle zum Aufrollen und Abrollen des Spreizbandes auf. Derjenige Abschnitt des Spreizbandes, welcher sich zwischen der Aufwickelrolle und den beiden Formrollen befindet, erfährt ein Biegemoment, durch welches das Spreizband an dieser Position von dem gestreckten Zustand in den Wickelzustand überführt wird. Hierdurch verliert es sein Profil und wird im Querschnitt flach. Das flache Spreizband ist nun elastisch genug, um auf der Aufwickelrolle aufgerollt zu werden. Diese Überführung erfolgt in umgekehrter Richtung, wenn das Spreizband von der Aufwickelrolle abgerollt wird. Die Aufwickelrolle weist den Vorteil auf, dass große Längen des Spreizbandes auf einem kleinen Raum vorgehalten werden können.In a preferred embodiment the spreading band mechanism according to the invention this has a take-up reel for rolling up and unrolling the spreader belt on. The portion of the spreading band, which is between the take-up roll and the two forming rollers is experiencing a bending moment, by which the spreader at this position of the stretched Condition is transferred to the winding state. As a result, it loses its profile and is flat in cross section. The flat spreader is now elastic enough to rest on the take-up reel to be rolled up. This transfer takes place in the reverse direction when the spreader from the take-up reel is rolled off. The take-up roll has the advantage that long lengths of the Spreizbandes can be kept in a small space.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spreizbandmechanik wird zumindest eine der beiden Formrollen angetrieben. Da das Spreizband durch die Formrollen geführt wird, können von den Formrollen Kräfte auf das Spreizband übertragen werden. Dies können sowohl Antriebskräfte als auch Bremskräfte sein. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass der Antrieb des Spreizbandes über die beiden Formrollen wesentlich höhere Kraftübertragungen ermöglicht, als dies beispielsweise durch eine angetriebene Aufwickelrolle möglich ist. Zudem erlaubt der Antrieb des Spreizbandes über die beiden Formrollen eine deutlich höhere Positioniergenauigkeit, da der Antrieb nicht über einen Spreizbandabschnitt im flachen Wickelzustand erfolgt. Zudem muss der Antrieb nicht an den jeweils aktuellen Aufwickelradius angepasst werden.In a particularly preferred embodiment the spreading band mechanism according to the invention At least one of the two forming rollers is driven. As the spreader passed through the form rollers will, can from the form rollers forces on transmit the spread band become. This can both driving forces as well as braking forces be. This embodiment has the advantage that the drive of the spreading over the both form rollers much higher transmissions allows as this is possible for example by a driven take-up reel. In addition, the drive of the spreading over the two form rollers allows a clear higher Positioning accuracy, as the drive does not have a Spreizbandabschnitt done in flat winding condition. In addition, the drive does not have to be adapted to the current winding radius.

Die Formrollen sind bevorzugt so angeordnet, dass eine durch die Achsen der beiden Rollen aufgespannte Ebene senkrecht zu einer Ebene liegt, in welcher sich das Spreizband zwischen den Formrollen befindet. Somit befindet sich der durch die Rollen geführte Abschnitt des Spreizbandes unmittelbar zwischen deren Laufflächen. Der Abstand der Achsen der beiden Formrollen entspricht der Summe der Radien der beiden Rollen zuzüglich der Dicke des Spreizbandes. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass eine maximale Kraftübertragung ermöglicht ist. Bevorzugt sind die Formrollen in dieser Anordnung durch eine oder mehrere Federn aufeinander zu gedrängt, wodurch die Kraftschlüssigkeit der Verbindung zwischen Formrollen und Spreizband deutlich erhöht ist und hohe Kräfte zwischen diesen übertragen werden können. Die Formrollen können alternativ auch durch Aktuatoren oder dergleichen aufeinander zu gedrängt sein.The Form rolls are preferably arranged so that one through the axes the two roles spanned plane is perpendicular to a plane, in which is the spread between the form rollers. Consequently is the run through the rollers section of the spreader directly between their treads. The distance of the axes The two form rollers correspond to the sum of the radii of the two Rolls plus the thickness of the spreader. This embodiment has the advantage on that a maximum power transmission allows is. Preferably, the forming rollers are in this arrangement by a or several springs urged toward each other, whereby the force fit of the Connection between castors and spreader is significantly increased and high forces transferred between them can be. The form rollers can alternatively be crowded together by actuators or the like.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform kommen mehrere Formrollenpaare zum Einsatz, die in Laufrichtung des Spreizbandes hintereinander angeordnet sind. Die Überführung des Spreizbandes vom aufgewickelten zum gestreckten Zustand kann in diesem Fall in mehreren Schritten erfolgen, wenn die sich die Querschnittsformen der Formrollenpaare unterscheiden. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein nahe an der Aufwickelrolle positioniertes erstes Formrollenpaar weniger gekrümmte Laufflächen besitzt und ein mehr entferntes zweites Formrollenpaar stärker gekrümmte Laufflächen aufweist.at come a modified embodiment several pairs of rollers used, in the direction of the expansion band arranged one behind the other. The transfer of the spread of the wound up to the stretched state can in this case in several Steps take place when the cross-sectional shapes of the forming roller pairs differ. This means, for example, that one close to the take-up reel positioned first forming roller pair has less curved treads and a more distant second form roller pair has more curved treads.

Die Aufwickelrolle ist bevorzugt freilaufend. Da das Formrollenpaar die Funktion der Führung und gegebenenfalls auch des Antriebes erfüllt, bedarf es keines Antriebes an der Aufwickelrolle. Folglich entfällt die erhebliche Belastung die das Spreizband zwischen den Seitenscheiben der Aufwickelrolle bei Spreizbandmechaniken gemäß dem Stand der Technik erfährt.The Winding roller is preferably free-running. Because the form roller pair the function of leadership and possibly also the drive, no drive is required on the take-up reel. Consequently, the considerable burden is eliminated the spread band between the side windows of the take-up reel in Spreizbandmechaniken according to the state the technology learns.

Auch kann die Aufwickelrolle angetrieben sein, insbesondere mit einer Spiralfeder reversibel angetrieben und gegebenfalls auch bremsbar sein, um die Aufrollfunktion zu unterstützen.Also the take-up roll can be driven, in particular with one Spiral spring reversibly driven and possibly also braked be to assist the reeling function.

In einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Laufflächen der beiden Formrollen vollständig mit dem Profil des Spreizbandes in Formschluss. Hierfür weisen die Laufflächen in Breite und Ausformung eine Oberfläche auf, die jeweils vollständig komplementär zu der zu führenden Profilseite des Spreizbandes ist.In a preferred embodiment stand the treads the two form roles completely with the profile of the spreader in positive connection. For this show the treads in width and shape to a surface, each fully complementary to the leading to Profile side of the spreader is.

Das Profil des Spreizbandes ist bevorzugt durch eine einfache Wölbung des Spreizbandes gebildet. Diese Profilform eines Spreizbandes hat sich bislang als die für die meisten Anwendungen geeignetste Form erwiesen. Die erfindungsgemäße Spreizbandmechanik ist aber grundsätzlich auch für andere Profile des Spreizbandes geeignet. Beispielsweise sind wellenförmige oder dreieckförmige Profile verwendbar. Das Spreizband kann auch ein Profil im Längsschnitt aufweisen, beispielsweise in Form von Löchern oder Zacken, die ebenfalls mit den Laufflächen der Formrollen in Formschluss stehen können; beispielsweise durch Zapfen in der Lauffläche, die in die Löcher im Spreizband eingreifen. Bei der zuletzt genannten Ausführungsform reduziert sich der Schlupf zwischen Formrollen und Spreizband im Wesentlichen auf Null.The Profile of the spreading is preferred by a simple curvature of the Spread band formed. This profile form of a spreader has so far as the for most applications have proved most suitable. The spreading band mechanism according to the invention but is basically also for others Profiles of the spreader suitable. For example, are wavy or triangular Profiles usable. The spreader can also be a profile in longitudinal section have, for example in the form of holes or prongs, which also with the treads the form rollers may be in positive engagement; for example Cones in the tread, the in the holes intervene in the spread band. In the latter embodiment reduces the slip between the castors and spread in the Essentially zero.

Bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spreizbandmechanik mit einem gewölbten Spreizband weist bevorzugt eine der beiden Formrollen eine konvexe gewölbte Lauffläche auf, während die andere der beiden Formrollen eine konkav gewölbte Lauffläche aufweist. Das gewölbte Spreizband wird auf diese Weise im Querschnitt vollständig von den Formrollen eingeschlossen, wodurch ein vollständiger Formschluss und ein weitgehender Kraftschluss gewährleistet sind.In embodiments of the invention Spreizbandmechanik with a curved spreader preferably one of the two forming rollers on a convex curved tread, while the other of the two form rollers ge a concave has curved tread. The arched expansion band is completely enclosed in this way in cross section of the forming rollers, whereby a complete positive engagement and a substantial adhesion are ensured.

Die Radien der gewölbten Laufflächen der Formrollen sind bevorzugt genauso groß wie der Wölbungsradius des Profils des Spreizbandes. Somit wird das Spreizband durch die Formrollen in genau die Profilform gedrängt, die es allein durch die inneren Kräfte aufweist.The Radii of the arched treads The shape of the rollers are preferably the same size as the radius of curvature of the profile of the Expansion band. Thus, the spreader is through the forming rollers in exactly the profile shape pushed, which it has only through the internal forces.

In einer besonderen Ausführungsform sind die Radien der gewölbten Laufflächen der Formrollen etwas kleiner als der Wölbungsradius des Profils des Spreizbandes. Hierdurch wird das Profil des Spreizbandes nochmals unterstützt, wodurch das Spreizband höhere Biegemomente aufnehmen kann. Dieses Prinzip ist auch auf andere Profilformen übertragbar, indem die Laufflächen mit einem stärker ausgeprägten Profil als das Spreizband ausgeführt werden.In a particular embodiment are the radii of the arched ones treads the forming rollers slightly smaller than the radius of curvature of the profile of the spreader. As a result, the profile of the spreader is again supported, thereby the spread band higher Bending moments can absorb. This principle is also applicable to others Transmittable profile shapes, by the treads with a stronger one pronounced Profile designed as the spreader become.

Das Spreizband besteht vorzugsweise aus einem elastischen Metall oder einem elastischen Kunststoff. Aufgrund der Elastizität des Spreizbandes kann dieses reversibel von dem gestreckten Zustand in den Wickelzustand überführt werden. Das Spreizband ist aufgrund innerer Kräfte bestrebt, das Profil einzunehmen und so den gestreckten Zustand anzunehmen. Wirkt ein Biegemoment auf das Spreizband, so kann das Spreizband aufgrund des Querprofils dem Biegemoment zunächst widerstehen. Ist das Biegemoment jedoch größer als ein Überführungsbiegemoment, so knickt das Spreizband schlagartig an der Einwirkungsstelle des Biegemomentes ein und verliert dort sein Profil. Die profillosen Abschnitte des Spreizbandes lassen sich jedoch mit geringeren Biegemomenten verformen, sodass das Spreizband aufgewickelt werden kann. Wird das auf das Spreizband wirkende Biegemoment kleiner als ein Rückführungsbiegemoment, nimmt das Spreizband wieder sein Profil an und schnellt in den gestreckten Zustand.The Spreader is preferably made of an elastic metal or an elastic plastic. Due to the elasticity of the spread band this can be reversibly converted from the stretched state to the winding state. The expansion band is anxious to take the profile due to internal forces and so to assume the stretched state. Acts a bending moment on the spreader, so the spreader can due to the cross profile the bending moment initially resist. However, if the bending moment is greater than a transfer bending moment, so the spreader bends abruptly at the point of action of the Bending moment and loses his profile there. The profileless However, sections of the spreader can be with lower bending moments deform, so that the spreader can be wound up. Becomes the bending moment acting on the spreading band is smaller than a return bending moment, the spreader returns to its profile and shoots in the stretched Status.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Spreizbandmechanik ist das Spreizband im Wickelzustand breiter als im gestreckten Zustand. Durch den Verlust des Profils im Wickelzustand ist das Spreizband flach und dadurch breiter. Diese Eigenschaft kann beispielsweise zur Führung in der Aufwickel rolle ausgenutzt werden.In a preferred embodiment the Spreizbandmechanik is the spreader in the winding state wider as in the stretched state. Due to the loss of the profile in the winding state the spreader is flat and therefore wider. This attribute For example, for leadership be exploited in the take-up roll.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages, details and developments of the present invention result from the following description of a preferred embodiment, with reference to the drawing. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spreizbandmechanik; und 1 a perspective view of a preferred embodiment of a spread tape mechanism according to the invention; and

2 eine Schnittdarstellung eines Formrollenpaars der in 1 gezeigten Spreizbandmechanik. 2 a sectional view of a form roller pair of in 1 Spreizbandmechanik shown.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spreizbandmechanik. Die Spreizbandmechanik umfasst ein Spreizband 01, welches beispielsweise als Aktuator zur Positionierung dienen kann. Über das Spreizband 01 sind Zug- und Druckkräfte, aber auch Biegemomente in einem begrenzten Umfang übertragbar. Das Spreizband 01 wird zwischen einer ersten Formrolle 02 und einer zweiten Formrolle 03 geführt. Am proximalen Ende des Spreizbandes 01 ist das Spreizband 01 auf einer Aufwickelrolle 04 aufgewickelt. Am distalen Ende des Spreizbandes könnte beispielsweise ein Werkzeug oder ein Messtaster befestigt werden. 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of an expansion band mechanism according to the invention. The spreader mechanism comprises a spreader belt 01 which can serve as an actuator for positioning, for example. About the spread band 01 tensile and compressive forces, but also bending moments are transferable to a limited extent. The spread band 01 is between a first form role 02 and a second forming roll 03 guided. At the proximal end of the spreader 01 is the spread band 01 on a take-up roll 04 wound. For example, a tool or a probe could be attached to the distal end of the spreader.

Das Spreizband 01 ist in zwei Zuständen gezeigt. Derjenige Abschnitt des Spreizbandes 01, der auf der Aufwickelrolle 04 aufgewickelt ist, befindet sich in einem Wickelzustand. Der andere gezeigte Abschnitt des Spreizbandes 01 befindet sich in einem gestreckten Zustand. Das Spreizband 01 ist im gestreckten Zustand im Wesentlichen geradlinig ausgestreckt und weist ein gewölbtes Profil 06 auf. Das Profil 06 hat hier die Form eines Bogens.The spread band 01 is shown in two states. The section of the spreading band 01 that's on the take-up roll 04 is wound up, is in a winding condition. The other section of the spreading band shown 01 is in a stretched condition. The spread band 01 is stretched in a straight line substantially straight and has a curved profile 06 on. The profile 06 here has the shape of a bow.

Im Wickelzustand ist das Spreizband 01 im Querschnitt flach und breiter als im gestreckten Zustand. Es weist eine Wölbung gegebenenfalls nur ansatzweise auf. Das im Wickelzustand befindliche Spreizband 01 verändert bei auftretenden Biegemomenten seine Form in Längsrichtung, sodass es auf die Aufwickelrolle 04 aufgewickelt werden kann. Der Übergang vom gestreckten Zustand in den Wickelzustand bzw. umgekehrt erfolgt während des Auf- bzw. Abwickelns fortlaufend in Längsrichtung des Spreizbandes 01.In the winding state is the spreader 01 flat and wider in cross-section than in the extended state. It may have a curvature only partially. The expanding band located in the winding state 01 changes its shape in the longitudinal direction when bending moments occur so that it touches the take-up roll 04 can be wound up. The transition from the extended state to the winding state or vice versa takes place during the winding or unwinding continuously in the longitudinal direction of the spreader 01 ,

Die erste Formrolle 02 weist eine Lauffläche 07 auf, die nach außen, das heißt konvex gewölbt ist. Die zweite Formrolle 03 weist eine Lauffläche 08 auf, die nach innen, das heißt konkav gewölbt ist. Die Wölbungen der Laufflächen 07, 08 gleichen in Bezug auf den Radius der Wölbung des Profils 06 des Spreizbandes 01. Auf diese Weise greifen die Rollen 02, 03 in das Profil 06 des Spreizbandes 01 formschlüssig ein und unterstützen die Ausbildung des Profils 06 beim Übergang des Spreizbandes in den gestreckten Zustand. Die Formrollen 02, 03 werden durch Federn oder andere krafteinleitende Elemente (nicht gezeigt) auf einander zu gedrängt, sodass das Spreizband 01 zwischen ihnen eingeklemmt ist. Da diese Klemmwirkung auf das gesamte Querprofil 06 verteilt ist, wird das Spreizband 01 nur unwesentlich beansprucht. Die Formrollen 02, 03 werden durch die Federn auf das Spreizband 01 gepresst, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zum Spreizband 01 gegeben ist.The first form role 02 has a tread 07 on, which is outwardly, that is convexly curved. The second form role 03 has a tread 08 on, which is curved inward, that is concave. The bulges of the treads 07 . 08 same in terms of the radius of curvature of the profile 06 of the spreading band 01 , That's how the roles take hold 02 . 03 in the profile 06 of the spreading band 01 form-fitting and support the training of the profile 06 at the transition of the spreader in the stretched state. The form rollers 02 . 03 are urged by springs or other force-introducing elements (not shown) on each other, so that the spreader 01 sandwiched between them. Because this clamping effect on the entire cross profile 06 is spread, becomes the spread band 01 only insignificant claimed. The form rollers 02 . 03 be through the springs on the spreader 01 pressed, whereby a non-positive connection to the spreader 01 given is.

Die beiden Formrollen 02, 03 werden durch einen Motor oder dergleichen angetrieben. Das Antriebsmoment wird als Zug- oder Schubkraft auf das Spreizband 01 übertragen. Hierüber kann eine genaue Positionierung des Spreizbandes 01 erfolgen.The two form rollers 02 . 03 are driven by a motor or the like. The drive torque is as tensile or shear force on the spreader 01 transfer. This can be a precise positioning of the spreading 01 respectively.

Die Aufwickelrolle 04 ist freilaufend oder gebremst. Der Antrieb des Spreizbandes 01 erfolgt entweder ausschließlich über die Formrollen 02, 03 oder bei abgewandelten Ausführungsformen ergänzend über die Aufwickelrolle. Wenn nur über die Formrollen Antriebskräfte auf das Spreizband übertragen werden bedarf es keiner seitlichen Einklemmung des Spreizbandes 01 zwischen seitlichen Scheiben der Aufwickelrolle, wodurch die Beanspruchung des Spreizbandes 01 wesentlich gemindert ist.The take-up roll 04 is free running or braked. The drive of the spreader 01 either exclusively via the form rollers 02 . 03 or in modified embodiments in addition to the take-up roll. If driving forces are transmitted to the spreading belt only via the shaping rollers, there is no need for lateral clamping of the expanding belt 01 between lateral discs of the take-up reel, reducing the stress on the spreader 01 is significantly reduced.

Der Antrieb des Spreizbandes 01 über die beiden Formrollen 02, 03 kann in zwei Richtungen erfolgen. In einer Abwickelrichtung wird das Spreizband 01 von der Aufwickelrolle 04 abgewickelt. Wenn die Abwickelrolle 04 frei läuft, wird der Antrieb des Spreizbandes 01 hierdurch nicht gebremst und die Beanspruchung des Spreizbandes 01 ist minimal. Wird das Spreizband 01 durch die Formrollen 02, 03 in die entgegen gesetzte Richtung angetrieben, so wird das Spreizband 01 in Richtung der Aufwickelrolle 04 bewegt. Hierdurch kommt es dazu, dass ein größer werdender gestreckter Abschnitt des Spreizbandes 01 der Aufwickelrolle 04 gegenübersteht, wodurch der das Biegemoment auf den Übergangsbereich zwischen dem gestreckten Abschnitt und dem Abschnitt im Wickelzustand steigt. Durch das größer werdende Biegemoment wird das Spreizband 01 fortlaufend in den Wickelzustand überführt, wodurch das Biegemoment gleichzeitig abgebaut wird. Diese Überführung erfolgt stetig und fortlaufend. Die Aufwickelrolle 04 kann durch eine innere Spiralfeder veranlasst sein, das Aufwickeln des Spreizbandes 01 zu unterstützen.The drive of the spreader 01 over the two form rollers 02 . 03 can be done in two directions. In an unwinding direction, the spreading band becomes 01 from the take-up roll 04 settled. When the unwinding roll 04 free running, is the drive of the spread band 01 not braked by this and the stress of the spreading band 01 is minimal. Will the spread band 01 through the form rollers 02 . 03 driven in the opposite direction, so is the spreader 01 in the direction of the take-up roll 04 emotional. This leads to the fact that a growing stretched section of the spreader 01 the take-up roll 04 facing, whereby the bending moment increases to the transition region between the stretched portion and the portion in the winding state. Due to the increasing bending moment is the expansion band 01 continuously converted into the winding state, whereby the bending moment is simultaneously reduced. This transfer is continuous and continuous. The take-up roll 04 may be caused by an inner coil spring, the winding of the spreader 01 to support.

2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Details der in 1 gezeigten Spreizbandmechanik. Der Schnitt verläuft durch die Achsen der beiden Formrollen 02, 03. Die Schnittebene ist senkrecht gegenüber dem Spreizband 01 ausgerichtet. Das Spreizband 01 ist im Querprofil gezeigt. Weiterhin sind die gewölbten Laufflächen 07, 08 im Querschnitt gezeigt, zwischen denen das Spreizband 01 geführt wird. Die gewölbten Laufflächen 07, 08 greifen in das Profil des Spreizbandes 01 ein, sodass ein vollständiger Formschluss zwischen den Laufflächen 07, 08 der beiden Rollen 02, 03 und dem Spreizband 01 gegeben ist. 2 shows a sectional view of a detail of in 1 Spreizbandmechanik shown. The cut passes through the axes of the two forming rollers 02 . 03 , The cutting plane is perpendicular to the spreader 01 aligned. The spread band 01 is shown in the cross section. Furthermore, the curved treads 07 . 08 shown in cross-section, between which the spread band 01 to be led. The arched treads 07 . 08 grab the profile of the spreader 01 a, so that a complete positive connection between the treads 07 . 08 the two roles 02 . 03 and the spreading band 01 given is.

0101: Spreizbandspread spectrum
0202: erste Formrollefirst forming roller
0303: zweite Formrollesecond forming roller
0404: Aufwickelrolleup roll
0505
0606: Profilprofile
0707: Lauffläche der ersten FormrolleTread of the first form role
0808: Lauffläche der zweiten FormrolleTread of the second form roller

Claims

Spreizbandmechanik for transmission of tensile and compressive forces and bending moments, comprising a spreader ( 01 ), which in a stretched state a profile ( 06 ) in cross-section, wherein the spreading band ( 01 ) is continuously reversibly convertible into a winding state in which the expansion band ( 01 ) is formed flat transverse to the longitudinal direction, characterized in that the Spreizbandmechanik further at least one pair of Formrollen ( 02 . 03 ) between which the spread band ( 01 ) is longitudinally guided, wherein the forming rollers ( 02 . 03 ) each have a tread ( 07 . 08 ), which at least partially with the profile ( 06 ) of the spreading band ( 01 ) is in positive connection.

Spreader mechanism according to claim 1, characterized in that it further comprises a winding roller ( 04 ) for rolling up and unrolling the spreader belt ( 01 ).

Spreizbandmechanik according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the forming rollers ( 02 . 03 ) is driven.

Spreizbandmechanik according to one of claims 1 to 3, characterized in that a through the axes of the forming rollers ( 02 . 03 ) spanned plane perpendicular to the plane in which the spread band ( 01 ) between the forming rollers ( 02 . 03 ) is located.

Spreizbandmechanik according to claim 4, characterized in that the forming rollers ( 02 . 03 ) are urged towards each other by springs or actuators.

Spreizbandmechanik according to one of claims 2 to 5, characterized in that the take-up reel ( 04 ) is free-running.

Spreizbandmechanik according to one of claims 1 to 6, characterized in that the running surfaces ( 07 . 08 ) of the form rollers ( 02 . 03 ) completely with the profile ( 06 ) of the spreading band ( 01 ) are in positive connection.

Spreizbandmechanik according to Ansprü che 1 to 7, characterized in that the profile of the spreading band ( 01 ) as a cross-sectional curvature ( 06 ) is trained.

Spreizbandmechanik according to claim 8, characterized in that one of the two forming rollers ( 02 ) a convex curved tread ( 07 ), while the other of the two forming rollers ( 03 ) a concave tread ( 08 ) having.

Spreizbandmechanik according to claim 9, characterized in that the curved treads ( 07 . 08 ) of the form rollers ( 02 . 03 ) the same radius as the curvature of the profile ( 06 ) of the spreading band ( 01 ) exhibit.

Spreizbandmechanik according to claim 9, characterized in that the curved treads ( 07 . 08 ) of the form rollers ( 02 . 03 ) a smaller radius than the curvature of the profile ( 06 ) of the spreading band ( 01 ) exhibit.

Spreizbandmechanik according to one of claims 1 to 11, characterized in that a plurality of pairs of forming rollers ( 02 . 03 ) are arranged consecutively in the running direction of the spreading band.

Spreizbandmechanik according to one of claims 1 to 12, characterized in that the spreader strip ( 01 ) consists of an elastic metal or an elastic plastic.

Spreizbandmechanik according to one of claims 1 to 13, characterized in that the spreader strip ( 01 ) changes under the action of a bending moment from the extended state to the winding state, wherein the acting bending moment is greater than a transfer bending moment.

Spreizbandmechanik according to one of claims 1 to 14, characterized in that the spreader strip ( 01 ) is wider in the winding state than in the stretched state.