DE102013211082A1

DE102013211082A1 - Drive arrangement with friction wheel and pinion

Info

Publication number: DE102013211082A1
Application number: DE102013211082.0A
Authority: DE
Inventors: Johann Hodak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung (1). Die Antriebsanordnung (1) soll möglichst gleichgewichtig sein und bei hohen Beschleunigungen eine hohe Zustellgenauigkeit aufweisen. Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebsanordnung (1) wenigstens ein Ritzel (3) und wenigstens ein Reibrad (7) aufweist. Das wenigstens eine Ritzel (3) und das wenigstens eine Reibrad (7) sind so angeordnet, dass sie sich mit gleicher Drehzahl drehen. Der Durchmesser (11) des wenigstens einen Reibrades (7) ist größer als der Teilkreisdurchmesser (13) des wenigstens einen Ritzels (3).The invention relates to a drive arrangement (1). The drive arrangement (1) should be as balanced as possible and have a high infeed accuracy at high accelerations. To achieve this, the invention provides that the drive arrangement (1) has at least one pinion (3) and at least one friction wheel (7). The at least one pinion (3) and the at least one friction wheel (7) are arranged so that they rotate at the same speed. The diameter (11) of the at least one friction wheel (7) is larger than the pitch circle diameter (13) of the at least one pinion (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung, wie sie beispielsweise für Linearantriebe verwendet wird. The invention relates to a drive arrangement, as used for example for linear drives.

Ziel der Erfindung ist es, eine Antriebsanordnung zu schaffen, die bei hoher Positioniergenauigkeit besonders kostengünstig ist und außerdem geringe bewegte Massen aufweist, so dass hohe Beschleunigungen möglich sind. The aim of the invention is to provide a drive assembly which is particularly cost-effective with high positioning accuracy and also has low moving masses, so that high accelerations are possible.

Gelöst wird diese Aufgabe für eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung dadurch, dass wenigstens ein Ritzel und wenigstens ein Reibrad vorgesehen ist, wobei das wenigstens eine Ritzel und das wenigstens eine Reibrad angeordnet sind, sich mit gleicher Drehzahl zu drehen, und wobei der Durchmesser des wenigstens einen Reibrades größer ist als der Teilkreisdurchmesser des wenigstens einen Ritzels. This object is achieved for a drive device according to the invention characterized in that at least one pinion and at least one friction wheel is provided, wherein the at least one pinion and the at least one friction wheel are arranged to rotate at the same speed, and wherein the diameter of the at least one friction wheel larger is the pitch circle diameter of the at least one pinion.

Diese Lösung ist einfach und führt zu einer hohen Antriebsleistung bei geringen bewegten Massen, insbesondere wenn das wenigstens eine Reibrad und das wenigstens eine Ritzel aus Kunststoff gefertigt sind. This solution is simple and leads to a high drive power with low moving masses, especially if the at least one friction wheel and the at least one pinion are made of plastic.

Weil der Durchmesser des Reibrades größer ist als der Teilkreisdurchmesser des Ritzels, ist die Drehgeschwindigkeit der Umfangsfläche des wenigstens einen Reibrades größer als die vom wenigstens einen Ritzel vermittelte Umfangsgeschwindigkeit, die auf Höhe des Teilkreises wirkt. Da sich das wenigstens eine Ritzel und das wenigstens eine Reibrad mit gleicher Drehzahl drehen, vermittelt das wenigstens eine Reibrad einer mit dem wenigstens einen Ritzel und dem wenigstens einen Reibrad in Eingriff stehenden Abtriebseinrichtung, wie einer Pinole, eine höhere Geschwindigkeit als das wenigstens eine Ritzel. Folglich findet bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Antrieb reibschlüssig über das wenigstens eine Reibrad statt. Die Verzahnung des Ritzels dient allein der Sicherung der Positioniergenauigkeit. Diese wird erhöht, weil durch die höhere Umfangsgeschwindigkeit des Reibrades die sich im Eingriff befindlichen Zahnflanke des wenigstens einen Ritzels und einer Verzahnung der Abtriebseinrichtung gegeneinander gepresst werden. Because the diameter of the friction wheel is greater than the pitch circle diameter of the pinion, the rotational speed of the peripheral surface of the at least one friction wheel is greater than the mediated by at least one pinion peripheral speed, which acts at the level of the pitch circle. Since the at least one pinion and the at least one friction wheel rotate at the same rotational speed, the at least one friction wheel of a driven device engaging with the at least one pinion and the at least one friction wheel, such as a quill, imparts a higher speed than the at least one pinion. Consequently, in the arrangement according to the invention, the drive takes place frictionally via the at least one friction wheel. The toothing of the pinion is used solely to secure the positioning accuracy. This is increased because the meshing tooth flank of the at least one pinion and a toothing of the output device are pressed against one another by the higher peripheral speed of the friction wheel.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung lässt sich durch die folgenden optionalen, jeweils für sich vorteilhaften und beliebig miteinander kombinierbaren Weiterentwicklungen verbessern. The embodiment according to the invention can be improved by the following optional developments which are advantageous in themselves and which can be combined with one another as desired.

So kann in einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung das wenigstens eine Reibrad in wenigstens radialer Richtung, bevorzugt in radialer Richtung und in Umfangsrichtung, elastisch verformbar ausgestaltet sein. Durch die radiale Verformbarkeit lässt sich eine größere Auflagefläche des wenigstens einen Reibrades erzielen, wenn dieses gegen die Abtriebseinrichtung gedrückt wird, um den Reibschluss aufzubauen. Die höhere Auflagefläche führt zu einer höheren Reibkraft und damit zu einer besseren Übertragung der Antriebskraft. Außerdem führt die Verformbarkeit des wenigstens einen Reibrades dazu, dass die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten des wenigstens einen Reibrades und des wenigstens einen Ritzels durch einen Schlupf am wenigstens einen Reibrad ausgeglichen wird. Der Schlupf wird zumindest teilweise durch die Verformungsarbeit im Reibrad ermöglicht. Thus, in a first advantageous embodiment, the at least one friction wheel in at least the radial direction, preferably in the radial direction and in the circumferential direction, be configured elastically deformable. Due to the radial deformability, a larger contact surface of the at least one friction wheel can be achieved when it is pressed against the output device in order to build up the frictional connection. The higher contact surface leads to a higher frictional force and thus to a better transmission of the driving force. In addition, the deformability of the at least one friction wheel causes the differences in the peripheral speeds of the at least one friction wheel and the at least one pinion is compensated by a slip on at least one friction wheel. The slip is at least partially made possible by the deformation work in the friction wheel.

Die elastische Verformbarkeit kann auf einen ringförmigen Bereich des wenigstens einen Reibrades beschränkt sein. Das wenigstens eine Reibrad kann eine beschichtete Umfangsfläche aufweisen, um den Reibschluss und/oder die Verschleißfestigkeit zu erhöhen. The elastic deformability may be limited to an annular region of the at least one friction wheel. The at least one friction wheel may have a coated peripheral surface to increase the frictional engagement and / or the wear resistance.

Um nicht zu große Geschwindigkeitsunterschiede zwischen dem wenigstens einen Reibrad und dem wenigstens einen Ritzel zu erzeugen und die elastische Verformung des wenigstens einen Reibrades zu begrenzen, sollte der Durchmesser des wenigstens einen Reibrades kleiner sein als der Kopfkreisdurchmesser des wenigstens einen Ritzels. In order not to generate too great speed differences between the at least one friction wheel and the at least one pinion and to limit the elastic deformation of the at least one friction wheel, the diameter of the at least one friction wheel should be smaller than the tip circle diameter of the at least one pinion.

Konstruktiv am einfachsten ist es, wenn das wenigstens eine Reibrad und das wenigstens eine Ritzel auf einer gemeinsamen Antriebswelle sitzen und drehstarr miteinander verbunden sind. Dabei kann das wenigstens eine Ritzel zwischen Reibrädern angeordnet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform weist ein einziges Ritzel auf, welches zwischen zwei Reibrädern angeordnet ist. The easiest way to constructively is when the at least one friction wheel and the at least one pinion sit on a common drive shaft and are connected to one another in a torsionally rigid manner. In this case, the at least one pinion can be arranged between friction wheels. A preferred embodiment has a single pinion, which is arranged between two friction wheels.

Falls eine einfache Montage gewünscht ist, können das wenigstens eine Ritzel und das wenigstens eine Reibrad zu einem in Umdrehungsrichtung bewegungsstarr gekoppelten Treibradmodul vereint sein. Das wenigstens eine Reibrad und das wenigstens eine Ritzel können auch von einem einzigen, einteiligen Körper gebildet sein, der in einem Mehrkomponenten-Verfahren hergestellt, beispielsweise spritzgegossen sein kann. If a simple assembly is desired, the at least one pinion and the at least one friction wheel can be combined to form a driving wheel module that is coupled in a rotationally rigid manner in the direction of rotation. The at least one friction wheel and the at least one pinion may also be formed by a single, one-piece body, which may be produced in a multi-component process, for example injection-molded.

Um die Abtriebseinrichtung sicher zu führen, kann die Antriebsanordnung wenigstens eine senkrecht zu dem wenigstens einen Reibrad und/oder wenigstens einem Ritzel angeordnete Führungsrolle aufweisen. Die Führungsrolle stützt in einer solchen Ausgestaltung die Abtriebseinrichtung seitlich ab und führt sie exakt in Bewegungsrichtung. Vorteilhaft sind die Führungsrollen paarweise angeordnet, wobei zwischen den Führungsrollen, jedoch in deren axialer Richtung beabstandet, das wenigstens eine Ritzel und das wenigstens eine Reibrad angeordnet sind. In order to guide the output device safely, the drive arrangement may have at least one guide roller arranged perpendicular to the at least one friction wheel and / or at least one pinion. In such an embodiment, the guide roller supports the output device laterally and guides it exactly in the direction of movement. Advantageously, the guide rollers are arranged in pairs, wherein between the guide rollers, but spaced in the axial direction, the at least one pinion and the at least one friction wheel are arranged.

Die Umfangsfläche der wenigstens einen Führungsrolle ist von wenigstens einem Reibrad und/oder wenigstens einem Ritzel aus betrachtet radial bevorzugt von der Umfangsfläche des wenigstens einen Reibrades und/oder des wenigstens einen Ritzels beabstandet. In dem Raum, der von den Führungsrollen, dem wenigstens einen Ritzel und dem wenigstens einen Reibrad aufgespannt ist, ist vorzugsweise die Abtriebseinrichtung angeordnet The peripheral surface of the at least one guide roller is preferably radially spaced from at least one friction wheel and / or at least one pinion from the peripheral surface of the at least one friction wheel and / or the at least one pinion. In the space which is spanned by the guide rollers, the at least one pinion and the at least one friction wheel, the output device is preferably arranged

Ferner kann die Antriebsanordnung wenigstens eine Stützrolle vorsehen, die vom wenigstens einen Reibrad und/oder wenigstens einem Ritzel aus betrachtet in radialer Richtung beabstandet ist. Die Drehachse der wenigstens einen Stützrolle verläuft bei einer solchen Anordnung insbesondere parallel zur Drehachse des wenigstens einen Ritzels und/oder wenigstens einen Reibrades. Furthermore, the drive arrangement can provide at least one support roller, which is spaced apart from the at least one friction wheel and / or at least one pinion in the radial direction. The axis of rotation of the at least one support roller extends in such an arrangement, in particular parallel to the axis of rotation of the at least one pinion and / or at least one friction wheel.

Bevorzugt sind zusätzlich zum wenigstens einen Ritzel und wenigstens einen Reibrad wenigstens ein Paar von Führungsrollen und wenigstens eine Stützrolle vorgesehen, deren aufeinander zu weisenden Abschnitte der Umfangsflächen einen Aufnahmequerschnitt für die Abtriebseinrichtung aufspannen. In addition to the at least one pinion and at least one friction wheel, at least one pair of guide rollers and at least one support roller are preferably provided, whose mutually facing sections of the peripheral surfaces span a receiving cross section for the output device.

Die Antriebsanordnung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung ein von der Abtriebseinrichtung durchquertes Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse ist bevorzugt aus Kunststoff gefertigt. Das Gehäuse kann ferner bis auf einen Durchlass für die Abtriebseinrichtung und einer Antriebswelle sowie gegebenenfalls für die wenigstens eine Führungsrolle allseitig geschlossen sein. Die Führungsrollen können seitlich aus dem Gehäuse ragen, so dass sich ein besonders kleines Bauvolumen für die Antriebsanordnung ergibt. The drive arrangement may have a housing traversed by the output device according to a further embodiment. The housing is preferably made of plastic. The housing may also be closed on all sides except for a passage for the output device and a drive shaft and optionally for the at least one guide roller. The guide rollers can project laterally out of the housing, resulting in a particularly small volume of construction for the drive arrangement.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Antriebsanordnung auch die Abtriebseinrichtung. Die Abriebseinrichtung kann mit wenigstens einer Reibungsbahn und mit wenigstens einer Verzahnungsbahn versehen sein. Die wenigstens eine Reibungsbahn steht insbesondere mit wenigstens einem Reibrad reibschlüssig im Eingriff, wobei bevorzugt jedem Reibrad eine eigene Reibungsbahn zugeordnet ist. Entsprechend kann die wenigstens eine Verzahnungsbahn mit dem wenigstens einen Ritzel verzahnt sein, wobei bevorzugt jedem Ritzel eine eigene Verzahnungsbahn zugeordnet ist. Die Reibungsbahn und die Verzahnungsbahn erstrecken sich bevorzugt geradlinig entlang der Abtriebseinrichtung, die in Form einer insbesondere aus Carbon gefertigten Pinole vorliegen kann. Eine solche Pinole ist besonders leichtgewichtig und dabei auch steif, so dass zum einen aufgrund des geringen Gewichts mit bereits geringer Antriebsleistung hohe Beschleunigungswerte erzielt werden können und gleichzeitig sich die Pinole bei den hohen Beschleunigungswerten nicht oder nur wenig verformt. According to a further advantageous embodiment, the drive assembly also includes the output device. The abrasion device can be provided with at least one friction track and with at least one toothed track. The at least one friction track is in particular frictionally engaged with at least one friction wheel, wherein preferably each friction wheel is assigned its own friction track. Accordingly, the at least one toothed track can be toothed with the at least one pinion, wherein preferably each pinion is assigned its own toothed track. The friction track and the toothed track preferably extend in a straight line along the output device, which may be in the form of a sleeve made in particular of carbon. Such quill is particularly lightweight and also stiff, so that on the one hand due to the low weight with already low drive power high acceleration values can be achieved and at the same time the sleeve at the high acceleration values not or only slightly deformed.

Bevorzugt weist eine dem wenigstens einen Reibrad zugewandte, mit dem wenigstens einen Reibrad reibschlüssig im Eingriff stehende Reibfläche der Reibungsbahn von der Drehachse des wenigstens einen Reibrades einen Abstand auf, der größer ist als der Teilkreisdurchmesser des wenigstens einen Ritzels. Wie oben bereits ausgeführt ist, führt eine solche Ausgestaltung dazu, dass durch das wenigstens eine Reibrad eine höhere Antriebsgeschwindigkeit vermittelt würde als der Verzahnungsbahn durch das wenigstens eine Ritzel. Da sich jedoch Ritzel und Reibrad (oder Reibräder) mit der gleichen Drehzahl drehen und Reibungsbahn und Verzahnungsbahn starr miteinander verbunden sind, muss die Geschwindigkeitsdifferenz durch Schlupf am wenigstens einen Reibrad ausgeglichen werden. Außerdem wird die Verzahnung von Ritzel und Verzahnungsbahn überwiegend gegen eine der Zahnflanken gepresst, so dass das Spiel in der Verzahnung weitgehend eliminiert wird und hohe Zustellgenauigkeiten erzielt werden. Preferably, one of the at least one friction wheel facing, with the at least one friction wheel frictionally engaged frictional surface of the friction path from the axis of rotation of the at least one friction wheel at a distance which is greater than the pitch circle diameter of the at least one pinion. As already explained above, such a design means that a higher drive speed would be imparted by the at least one friction wheel than the toothed track by the at least one pinion. However, since the pinion and the friction wheel (or friction wheels) rotate at the same speed and the friction track and toothed track are rigidly connected to each other, the speed difference must be compensated by slip on at least one friction wheel. In addition, the teeth of pinion and toothed track is predominantly pressed against one of the tooth flanks, so that the play in the toothing is largely eliminated and high Zustellgenauigkeiten be achieved.

Um den Reibschluss zwischen wenigstens einer Reibungsbahn und wenigstens einem Reibrad zu erzeugen, ist bevorzugt das wenigstens eine Reibrad in radialer Richtung wenigstens an der Auflagefläche elastisch zusammengedrückt. Selbstverständlich kann jedoch auch die Reibungsbahn in deren Dickenrichtung, also senkrecht zu ihrer dem wenigstens einen Reibrad zugeordneten Oberfläche, elastisch verformbar sein. In order to produce the frictional engagement between at least one friction track and at least one friction wheel, the at least one friction wheel is preferably elastically compressed in the radial direction at least on the bearing surface. Of course, however, the friction path in the thickness direction, that is perpendicular to its the at least one friction wheel associated surface, be elastically deformable.

Die wenigstens eine Reibungsbahn und/oder Verzahnungsbahn sind bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Kunststoff gefertigt, um das Gewicht und die Herstellkosten gering zu halten. Die wenigstens eine Verzahnungsbahn und die wenigstens eine Reibungsbahn können einteilig durch ein Mehrkomponenten-Verfahren, insbesondere durch Spritzguss, hergestellt sein. The at least one friction track and / or toothed track are preferably at least partially made of plastic in order to keep the weight and the manufacturing costs low. The at least one toothed track and the at least one friction track can be produced in one piece by a multi-component method, in particular by injection molding.

Um den Reibschluss und/oder die Verschleißfestigkeit zu erhöhen, kann die Reibungsbahn eine beschichtete Oberfläche aufweisen. Eine solche Schicht kann auch durch eine Folie gebildet sein. Bevorzugt ist eine dünne Metallauflage vorgesehen. Selbstverständlich können alternativ und/oder zusätzlich auch das wenigstens eine Ritzel und/oder das wenigstens eine Reibrad mit einer solchen Schicht und/oder Farbe ausgestattet sein. In order to increase the frictional engagement and / or the wear resistance, the friction path may have a coated surface. Such a layer may also be formed by a film. Preferably, a thin metal support is provided. Of course, alternatively and / or additionally, the at least one pinion and / or the at least one friction wheel may be provided with such a layer and / or color.

Im Folgenden ist die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft anhand einer Ausführungsform erläutert. Nach Maßgabe der obigen Ausführungen kann die Merkmalskombination der Ausführungsform geändert werden, wenn für eine bestimmte Anwendung der Vorteil eines Merkmals nicht notwendig ist oder es umgekehrt für eine bestimmte Anwendung auf den Vorteil eines Merkmals besonders ankommt. In the following the invention is explained by way of example with reference to the drawings with reference to an embodiment. In accordance with the above, the feature combination of the embodiment may be changed when the benefit of a feature is not for a particular application is necessary or, conversely, for a particular application, the benefit of a feature is particularly important.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung in einer Ansicht von vorne; 1 a schematic representation of a drive arrangement according to the invention in a view from the front;

2 eine schematische Perspektivdarstellung der Anordnung der 1 zusammen mit einer Abtriebseinrichtung; 2 a schematic perspective view of the arrangement of 1 together with an output device;

3 eine schematische Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit Gehäuse und Abtriebseinrichtung; 3 a schematic perspective view of a drive assembly according to the invention with housing and output device;

4 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Ebene IV-IV der 3. 4 a schematic sectional view taken along the plane IV-IV of 3 ,

Zunächst wird grob der Aufbau einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 1 beschrieben. First, roughly the structure of a drive device according to the invention 1 described.

Die Antriebseinrichtung in der dargestellten beispielhaften Ausführungsform weist ein Ritzel 3 mit einer (in 1 nur angedeuteten) Verzahnung 5 auf, das zwischen zwei Reibrädern 7 angeordnet ist. Diese Anordnung hat sich als die kostengünstigste Anordnung für hohe Beschleunigungswerte bei gleichzeitig hoher Zustellgenauigkeit erwiesen. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen, mit beispielsweise mehreren Ritzeln und lediglich einem Reibrad oder mehr als zwei Reibrädern möglich. Um symmetrische Kraftverhältnisse zu erzielen, ist eine symmetrische Anordnung, wie sie in der 1 gezeigt ist, vorteilhaft. The drive device in the illustrated exemplary embodiment has a pinion 3 with a (in 1 only indicated) gearing 5 on top, between two friction wheels 7 is arranged. This arrangement has proven to be the most cost effective arrangement for high acceleration values with high delivery accuracy. Of course, other arrangements, with for example a plurality of pinions and only one friction wheel or more than two friction wheels are possible. In order to achieve symmetrical power relations, is a symmetrical arrangement, as in the 1 shown is advantageous.

Das wenigstens eine Ritzel 3 und das wenigstens eine Reibrad 7 sind in der Antriebseinrichtung 1 so angeordnet, dass sie sich zwangsläufig mit derselben Drehzahl drehen. Dies kann am einfachsten dadurch erreicht werden, dass sich das Ritzel 3 und die Reibräder 7 auf einer gemeinsamen Antriebswelle 9 befinden und bewegungsstarr mit dieser verbunden sind. The at least one pinion 3 and that at least one friction wheel 7 are in the drive device 1 arranged so that they inevitably rotate at the same speed. This can most easily be achieved by getting the pinion 3 and the friction wheels 7 on a common drive shaft 9 are and are rigidly connected to it.

Das wenigstens eine Ritzel 3 und das wenigstens eine Reibrad 7 sind bevorzugt aus Kunststoff gefertigt. Der Durchmesser 11 des wenigstens einen Reibrades ist größer als der Teilkreisdurchmesser 13 des wenigstens einen Ritzels. Sind mehrere Ritzel 3 vorgesehen, weisen diese bevorzugt den gleichen Teilkreisdurchmesser aus. Sind mehrere Reibräder 7 vorgesehen, weisen diese den gleichen Teilkreisdurchmesser 13 auf. Bevorzugt ist der Durchmesser 11 des wenigstens einen Reibrades 7 kleiner als der Kopfkreisdurchmesser 15 des Ritzels 3. Das wenigstens eine Ritzel 3 und das wenigstens eine Reibrad 7 können zu einer vormontierten Baueinheit, einem Treibradmodul, das einteilig auf die Antriebswelle 9 gesetzt wird, vormontiert sein, insbesondere können das wenigstens eine Ritzel 3 und das wenigstens eine Reibrad 7 auch von einem einzigen mittels eines Mehrkomponenten-Verfahrens hergestellten Spritzgusskörper gebildet sein. The at least one pinion 3 and that at least one friction wheel 7 are preferably made of plastic. The diameter 11 the at least one friction wheel is larger than the pitch circle diameter 13 the at least one pinion. Are multiple sprockets 3 provided, these preferably have the same pitch circle diameter. Are several friction wheels 7 provided, they have the same pitch circle diameter 13 on. The diameter is preferred 11 the at least one friction wheel 7 smaller than the tip circle diameter 15 of the pinion 3 , The at least one pinion 3 and that at least one friction wheel 7 can be used to a preassembled unit, a Treibradmodul, the one-piece on the drive shaft 9 is set, be pre-assembled, in particular, the at least one pinion 3 and that at least one friction wheel 7 also be formed by a single injection molded body produced by a multi-component process.

In 1 sind auf der Antriebswelle 9 außen neben den Reibrädern 7 Befestigungsmuttern 16a gezeigt, die das wenigstens eine Ritzel und die Reibräder in axialer Richtung X fixieren. Axial außen sind die Befestigungsmuttern 16a durch Drehlager 16b fixiert, welche die Antriebswelle 9 stützen. In 1 are on the drive shaft 9 outside next to the friction wheels 7 fastening nuts 16a shown, which fix the at least one pinion and the friction wheels in the axial direction X. Axially outside are the fastening nuts 16a through pivot bearings 16b fixed, which the drive shaft 9 support.

2 zeigt, dass die Antriebseinrichtung 1 auch eine Abtriebseinrichtung 17 aufweisen kann. Die Abtriebseinrichtung 17 kann beispielsweise eine Pinole 17a sein. Um die Pinole leicht zu halten, ist diese hohl und bevorzugt aus Carbon gefertigt. Die dem wenigstens einen Ritzel 3 und den Reibrädern 7 zugewandte Seite 19 der Abtriebseinrichtung 17 ist mit wenigstens einer Verzahnungsbahn 21 und wenigstens einer Reibungsbahn 23 versehen. Die wenigstens eine Verzahnungsbahn 21 ist mit dem wenigstens einem Ritzel 3 verzahnt, wobei jedem Ritzel 3 bevorzugt eine Verzahnungsbahn 21 zugeordnet ist. Die wenigstens eine Reibungsbahn 23 befindet sich mit dem wenigstens einen Reibrad 7 reibschlüssig im Eingriff, wobei auch hier bevorzugt jedem Reibrad 7 eine eigene Reibungsbahn 23 zugeordnet ist. 2 shows that the drive device 1 also an output device 17 can have. The output device 17 For example, a quill 17a be. To keep the quill light, this is hollow and preferably made of carbon. The at least one pinion 3 and the friction wheels 7 facing side 19 the output device 17 is with at least one gearing 21 and at least one friction track 23 Mistake. The at least one toothed track 21 is with the at least one pinion 3 toothed, with each pinion 3 preferably a toothed track 21 assigned. The at least one friction track 23 is located with the at least one friction wheel 7 frictionally engaged, wherein also here preferably each friction wheel 7 an own friction track 23 assigned.

Befinden sich das wenigstens eine Reibrad 7 und die wenigstens eine Reibungsbahn 23 reibschlüssig im Eingriff, so dass ein Betrieb der Antriebseinrichtung 1 möglich ist, so ist der Abstand A einer dem wenigstens einen Reibrad 7 zugewandten Oberfläche 25 der Reibungsbahn 23 von der Drehachse DR des zugeordneten Reibrades 7 größer als der Radius des Teilkreisdurchmessers 13 (1) des wenigstens einen Ritzels 3. Liegt ein reibschlüssiger Eingriff vor, sind das wenigstens eine Reibrad 7 und/oder die Reibungsbahn 23 elastisch verformt. Bevorzugt ist dabei ausschließlich das wenigstens eine Reibrad 7 elastisch verformt. Are the at least one friction wheel 7 and the at least one friction track 23 frictionally engaged, so that operation of the drive device 1 is possible, then the distance A of the at least one friction wheel 7 facing surface 25 the friction track 23 from the rotational axis DR of the associated friction wheel 7 greater than the radius of the pitch circle diameter 13 ( 1 ) of the at least one pinion 3 , If there is a frictional engagement, this is at least one friction wheel 7 and / or the friction path 23 elastically deformed. It is preferred that only the at least one friction wheel 7 elastically deformed.

Die wenigstens eine Verzahnungsbahn 21 und die wenigstens eine Reibungsbahn 23 sind bevorzugt aus Kunststoff gefertigt. Sie können gemeinsam in einem einzigen Herstellprozess, mittels eines Mehrkomponenten-Verfahrens, oder getrennt gefertigt sein. Wenigstens eine Reibungsbahn ist bevorzugt auf der Oberfläche 25 beschichtet, um die Reibung und/oder Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Eine Beschichtung 27 der Oberfläche 25 kann beispielsweise durch eine dünne Auflage gebildet sein. Bevorzugt ist die Beschichtung 27 aus Metall, beispielsweise einer Metallschicht oder einer Metallfolie. The at least one toothed track 21 and the at least one friction track 23 are preferably made of plastic. They may be manufactured together in a single manufacturing process, by a multi-component process, or separately. At least one friction track is preferred on the surface 25 coated to increase friction and / or wear resistance. A coating 27 the surface 25 can be formed for example by a thin pad. The coating is preferred 27 made of metal, for example a metal layer or a metal foil.

Die Antriebseinrichtung 1 funktioniert wie folgt. Wenn sich das wenigstens eine Ritzel 3 und das wenigstens eine Reibrad 7 mit gleicher Drehzahl drehen, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Umfangsfläche 29 des Reibrades 7 größer als die Umfangsgeschwindigkeit am Teilkreisdurchmesser 13 des wenigstens einen Ritzels 3. Da bei einer Verzahnung die Geschwindigkeit auf Höhe des Teilkreisdurchmessers übertragen wird, bedeutet dies, dass die Reibräder 7 der Abtriebseinrichtung 17 eine höhere Geschwindigkeit vermitteln wollen als das wenigstens eine Ritzel 3. Da jedoch die Abtriebseinrichtung 17 nur mit einer einzigen gemeinsamen Geschwindigkeit angetrieben werden kann und die Verzahnung 5 die maximale Geschwindigkeit aufgrund ihres Formschlusses bestimmt, hat der größere Durchmesser 11 des wenigstens einen Reibrades 7 zwei Effekte: Zum einen wird die Verzahnung 5 des wenigstens einen Ritzels 3 in jeweiliger Geschwindigkeitsrichtung gegen die (in 2 nur angedeutete) komplementäre Verzahnung 31 der Verzahnungsbahn 21 gedrückt. Dies eliminiert während des Vortriebs ein eventuelles Spiel zwischen der Abtriebseinrichtung 17 und dem wenigstens einen Ritzel 3. Zum anderen muss der Geschwindigkeitsunterschied durch Schlupf kompensiert werden. Dieser Schlupf findet an der wenigstens einen Auflagefläche zwischen dem wenigstens einen Reibrad 7 und der wenigstens einen Reibungsbahn 23 statt. Der Schlupf wird einerseits durch Verformungsarbeit in dem wenigstens einen Reibrad 7 und zum anderen durch eine Relativbewegung zwischen der Umfangsfläche 29 des wenigstens einen Reibrades 7 und der Oberfläche 25 der Reibungsbahn 23 erreicht. The drive device 1 works as follows. If that is at least one pinion 3 and the at least one friction wheel 7 rotate at the same speed, the peripheral speed of the peripheral surface 29 of the friction wheel 7 greater than the peripheral speed at the pitch circle diameter 13 the at least one pinion 3 , Since with a gearing the speed is transmitted at the height of the pitch circle diameter, this means that the friction wheels 7 the output device 17 want to convey a higher speed than the at least one pinion 3 , However, since the output device 17 can only be driven with a single common speed and the gearing 5 the maximum speed determined by its positive fit, has the larger diameter 11 the at least one friction wheel 7 two effects: First, the gearing 5 the at least one pinion 3 in the respective direction of speed against the (in 2 only hinted at) complementary interlocking 31 the gearing 21 pressed. This eliminates any play between the output device during propulsion 17 and the at least one pinion 3 , On the other hand, the speed difference has to be compensated by slippage. This slip takes place at the at least one bearing surface between the at least one friction wheel 7 and the at least one friction track 23 instead of. The slip is on the one hand by deformation work in the at least one friction wheel 7 and on the other hand by a relative movement between the peripheral surface 29 the at least one friction wheel 7 and the surface 25 the friction track 23 reached.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 1 findet folglich der Antrieb über das wenigstens eine Reibrad 7 reibschlüssig statt, während das wenigstens eine Ritzel 3 mit dem Formschluss dafür sorgt, dass Antriebs- und Abtriebsgeschwindigkeit in einem bestimmten, genau eingehaltenem Verhältnis liegen. Das wenigstens eine Ritzel 3 sorgt folglich für die Zustellgenauigkeit der Antriebseinrichtung 1. In the drive device according to the invention 1 Consequently, the drive via the at least one friction wheel 7 frictionally engaged while the at least one pinion 3 with the fit ensures that drive and output speed are in a specific, exactly maintained ratio. The at least one pinion 3 consequently ensures the delivery accuracy of the drive device 1 ,

3 zeigt eine fertig montierte Antriebseinrichtung 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht. 3 shows a fully assembled drive device 1 in a schematic perspective view.

Die Antriebseinrichtung 1 kann ein vorzugsweise allseitig geschlossenes Gehäuse 35 aufweisen, das von der Abtriebseinrichtung 17 durchragt ist. Seitlich kann am Gehäuse 35 wenigstens eine Führungsrolle 37 herausragen. Die Antriebswelle 9 ist von außen zugänglich, beispielsweise indem auch sie aus dem Gehäuse 35 ragt. Das Gehäuse 35 ist, wie die übrigen Komponenten der Antriebseinrichtung 1 bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt. The drive device 1 can be a preferably closed on all sides housing 35 have, that of the output device 17 is penetrated. Laterally can on the housing 35 at least a leading role 37 protrude. The drive shaft 9 is accessible from the outside, for example by removing them from the housing 35 protrudes. The housing 35 is like the other components of the drive device 1 preferably made of a plastic.

Wie aus der schematischen Schnittdarstellung der 4 hervorgeht, sind die Führungsrollen 37 sich paarweise gegenüberliegend angeordnet. As shown in the schematic sectional view of 4 shows, are the leadership roles 37 arranged in pairs opposite each other.

Dem wenigstens einen Ritzel 3 und dem wenigstens einen Reibrad 7 ist in radialer Richtung R gegenüber eine Stützrolle 39 angeordnet. Zwischen sich bestimmen das wenigstens eine Ritzel 3, das wenigstens eine Reibrad 7, die wenigstens eine Führungsrolle 37 und die wenigstens eine Stützrolle 39 einen Aufnahmeraum 41 für die Abtriebseinrichtung 17. Wie 4 zeigt, kann die Abtriebseinrichtung mit wenigstens einer Führungsbahn 43 versehen sein, an der die wenigstens eine Führungsrolle 37 aufliegt. An wenigstens einer Stützbahn 45 kann die wenigstens eine Stützrolle 39 aufliegen. Die Führungsbahn 43 und die Stützbahn 45 können aus einem anderen Werkstoff gefertigt sein als ein Grundkörper 47 der Antriebseinrichtung 17. The at least one pinion 3 and the at least one friction wheel 7 is in the radial direction R opposite a support roller 39 arranged. Between determine the at least one pinion 3 , the at least one friction wheel 7 that at least has a leadership role 37 and the at least one support roller 39 a recording room 41 for the output device 17 , As 4 shows, the output device with at least one guideway 43 Be provided at the at least one leadership role 37 rests. At least one support track 45 can the at least one support role 39 rest. The guideway 43 and the support track 45 can be made of a different material than a body 47 the drive device 17 ,

Bevorzugt ist jeder Reibungsbahn 23 eine Stützbahn 45 auf der gegenüberliegenden Seite 51 der Abtriebseinrichtung 17 zugeordnet, so dass die vom jeweiligen Reibrad 7 erzeugte Andrückkraft momentenfrei von der wenigstens einen Stützrolle 39 aufgenommen wird. Sind mehrere nebeneinander liegende Reibungsbahnen 23 vorgesehen, kann die Stützrolle 39 mehrere nebeneinander liegende Abrollabschnitte 39a aufweisen, die jeweils einer Stützbahn 45 zugeordnet sind. Die Stützrolle kann hantelförmig als Doppelrolle mit zwei Abrollbahnen 39a ausgestaltet sein. Die Stützrolle ist dabei bevorzugt aus einem Stück gefertigt. Preference is given to each friction track 23 a support track 45 on the opposite side 51 the output device 17 assigned, so that by the respective friction wheel 7 generated pressing force torque-free from the at least one support roller 39 is recorded. Are several juxtaposed friction paths 23 provided, the support roller can 39 several adjacent rolling sections 39a each having a support track 45 assigned. The support roller can be dumbbell-shaped as a double roller with two rolling tracks 39a be designed. The support roller is preferably made of one piece.

In der Schnittdarstellung der 4 ist schließlich noch zu erkennen, dass das wenigstens eine Reibrad 7 mit einem ringförmigen elastischen Bereich 53 um einen härteren Kern 55 herum ausgebildet ist. Der Bereich 53 bildet die Umfangsfläche 29 aus. Er ist bevorzugt in radialer Richtung R und in Umfangsrichtung U (2) elastisch, um einen Schlupf zwischen der Umfangsfläche 29 und der Reibungsbahn 23 zuzulassen. In the sectional view of 4 Finally, it can be seen that the at least one friction wheel 7 with an annular elastic area 53 a harder core 55 is formed around. The area 53 forms the peripheral surface 29 out. It is preferably in the radial direction R and in the circumferential direction U (FIG. 2 ) elastically, to slip between the peripheral surface 29 and the friction path 23 permit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Antriebseinrichtung driving means
3 3: Ritzel pinion
5 5: Verzahnung gearing
7 7: Reibrad friction wheel
9 9: Antriebswelle drive shaft
11 11: Durchmesser des Reibrades Diameter of the friction wheel
13 13: Teilkreisdurchmesser des Ritzels Pitch circle diameter of the pinion
15 15: Kopfkreisdurchmesser des Ritzels Tip diameter of the pinion
16a 16a: Befestigungsmutter fixing nut
16b 16b: Lager camp
17 17: Abtriebseinrichtung PTO
17a 17a: Pinole Pinole
19 19: Ritzel und Reibrad zugewandte Seite der Abtriebseinrichtung Pinion and friction wheel facing side of the output device
21 21: Verzahnungsbahn toothed rail
23 23: Reibungsbahn friction track
25 25: Reibradseitige Oberfläche der Reibungsbahn Friction wheel-side surface of the friction track
27 27: Beschichtung der Oberfläche 25 Coating the surface 25
29 29: Umfangsfläche des Reibrades Peripheral surface of the friction wheel
31 31: Verzahnung der Verzahnungsbahn Gearing of the toothed track
33 33: Auflagefläche des Reibrades Bearing surface of the friction wheel
35 35: Gehäuse casing
37 37: Führungsrolle leadership
39 39: Stützrolle supporting role
39a 39a: Abrollbahnen rolling tracks
41 41: Aufnahmeraum accommodation space
43 43: Führungsbahn guideway
45 45: Stützbahn support web
47 47: Rundkörper der Abtriebseinrichtung Round body of the output device
49 49: Stützabschnitte der Stützrolle Support sections of the support roller
51 51: Von Ritzel und Reibrad abgewandte Seite der Abtriebseinrichtung Side of the output device facing away from pinion and friction wheel
53 53: Elastischer Bereich des Reibrades Elastic region of the friction wheel
55 55: Kern core
A A: Abstand der Reibfläche von der Drehachse des Reibrades Distance of the friction surface from the axis of rotation of the friction wheel
DS DS: Drehachse der Stützrolle Rotary axis of the support roller
DR DR: Drehachse des Ritzels und/oder Reibrades Rotary axis of the pinion and / or friction wheel
R R: Radiale Richtung Radial direction
U U: Umfangsrichtung circumferentially
X X: Axiale Richtung Axial direction

Claims

Drive arrangement ( 1 ) with at least one pinion ( 3 ) and at least one friction wheel ( 7 ), wherein the at least one pinion ( 3 ) and the at least one friction wheel ( 7 ) are arranged to rotate at the same speed, and wherein the diameter ( 11 ) of the at least one wheel ( 7 ) is greater than the pitch circle diameter ( 13 ) of the at least one pinion ( 3 ).

Drive arrangement ( 1 ) according to claim 1, wherein the diameter ( 11 ) of the at least one friction wheel ( 7 ) is smaller than the tip circle diameter ( 15 ) of the at least one pinion ( 3 ).

Drive arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the at least one friction wheel ( 7 ) and the at least one pinion ( 3 ) on a common drive shaft ( 9 ) to sit.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the at least one pinion ( 3 ) and / or the at least one friction wheel ( 7 ) is made of plastic.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the at least one friction wheel ( 7 ) Is configured elastically deformable at least in the radial direction (R).

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein at least one perpendicular to the at least one pinion ( 3 ) and / or at least one friction wheel ( 7 ) arranged guide roller ( 37 ) is provided.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, wherein at least one friction wheel ( 7 ) and / or at least one pinion ( 3 ) viewed in the radial direction (R) spaced at least one support roller ( 39 ) is provided, the axis of rotation (DS) parallel to the axis of rotation (DR) of the at least one pinion ( 3 ) and / or at least one friction wheel ( 7 ) runs.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein a single pinion ( 3 ) provided between two friction wheels ( 7 ) is arranged.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, wherein an output device ( 17 ) with at least one with the at least one friction wheel ( 7 ) frictionally engaged frictional path ( 23 ) and one with the at least one pinion ( 3 ) toothed gearing ( 21 ) is provided.

Drive arrangement ( 1 ) according to claim 9, wherein one of the at least one friction wheel ( 7 ) facing friction surface ( 25 ) of the axis of rotation (DR) of the at least one friction wheel ( 7 ) has a distance (A) which is greater than the pitch diameter ( 13 ) of the at least one scratch ( 3 ).

Drive arrangement ( 1 ) according to claim 9 or 10, wherein the friction line ( 23 ) frictionally engaged at least one friction wheel ( 7 ) in the radial direction (R) on the bearing surface ( 33 ) is elastically compressed.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 9 to 11, wherein the at least one toothed track ( 21 ) is made of plastic.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 9 to 12, wherein the at least one friction track ( 23 ) one of a thin metal pad ( 27 ) formed friction surface ( 25 ) having.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 9 to 13, wherein the at least one friction track ( 23 ) and the at least one toothed track ( 21 ) on a Quill made at least partially from carbon ( 17 ) are arranged.

Drive arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 14, wherein one of an output device ( 17 ) crossed, on all sides closed housing ( 35 ) is provided.