DE3935690A1

DE3935690A1 - Toothed belt drive for control engineering - has toothed belt, linear carriage, with rail and deflector rollers

Info

Publication number: DE3935690A1
Application number: DE19893935690
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Doerrie; Hans-Juergen Schmitz
Original assignee: SRT STEUERUNGS REGELUNGSTECH
Current assignee: SRT STEUERUNGS REGELUNGSTECH
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-05-02

Abstract

The toothed belt drive for control engineering, has at least one toothed belt (1) which engages with a linear carriage (2) with rail (3). The linear carriage has two deflector rollers (4a,4b) for the belt, and between the deflector rollers is a driven ratchet wheel (5) engaging with the U-shaped belt. A toothed belt (6) is mechanically or adhesively fixed to the rail which has electrified sliding surfaces (7). The linear carriage has power take-off units. USE/ADVANTAGE - The belt drive has minimum belt extension independently of the length of the belt or the track.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zahnriemenantrieb, insbeson dere für Linearantriebe in der Regelungstechnik, mit zu mindest einem Zahnriemen, einem mit dem Zahnriemen in Ein griff stehenden Linearschlitten und einer Laufschiene für den Linearschlitten, wobei der Linearschlitten zwei Umlenk rollen für den Zahnriemen und zwischen beiden Umlenkrollen eine angetriebene Zahnscheibe aufweist, welche mit dem U-förmig ausgelenkten Zahnriemen kämmt.The invention relates to a toothed belt drive, in particular especially for linear drives in control engineering at least one toothed belt, one with the toothed belt in one gripped standing linear slide and a running rail for the linear slide, the linear slide two deflection roll for the timing belt and between the two pulleys has a driven pulley, which with the Combed toothed belt deflected in a U-shape.

Zahnriemenantriebe sind in der Regelungstechnik weit ver breitet und in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere sind solche mit lediglich einem einzigen end seitig verankerten oder als Endlosriemen umlaufenden Zahn riemen bekannt, der unter Zwischenschaltung von Umlenk rollen an einem Linearschlitten U-förmig ausgelenkt ist und mit einer angetriebenen Zahnscheibe kämmt. Derartige Zahnriemenantriebe sind nicht frei von Nachteilen, ins besondere wenn es sich um Antriebe mit einem verhältnis mäßig langen Zahnriemen handelt. Denn dann läßt sich eine Riemendehnung nicht vermeiden. Diese Riemendehnung führt zu einer Riemenlängung, die sich nachteilig auf den je weiligen Regelkreis auswirkt. Außerdem entstehen durch unterschiedliche Riemenlängungen in unterschiedlichen Rie menbereichen verschiedene Bedingungen für die Eigenfre quenz und folglich für das Regelverhalten. Die Optimierung eines solchen Regelkreises ist daher praktisch kaum mög lich. - Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.Toothed belt drives are widely used in control engineering spreads and known in various embodiments. In particular, those with only a single end tooth anchored on one side or rotating as an endless belt belt known, with the interposition of deflection roll on a linear slide is U-shaped and combs with a driven pulley. Such Toothed belt drives are not free from disadvantages, ins especially when it comes to drives with a ratio moderately long toothed belt. Because then one can Do not avoid belt stretching. This belt stretch leads to a belt elongation that adversely affects the due to the control loop. Also arise through different belt lengths in different belt different conditions for the eigenfre quenz and consequently for the control behavior. The optimization such a control loop is therefore practically impossible Lich. The invention seeks to avoid these disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnrie menantrieb, insbesondere für Linearantriebe in der Rege lungstechnik, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich durch minimale Riemenlängung unabhängig von der Rie menlänge bzw. Wegstrecke und konstante Verhältnisse an jeder Stelle des Zahnriemens auszeichnet.The invention has for its object a Zahnrie menantrieb, in particular for linear drives in the rain to create lung technology, of the type described at the beginning, which is independent of the belt due to minimal belt elongation length or distance and constant conditions on each Marks the position of the timing belt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Zahnriemenantrieb dadurch, daß auf der Laufschiene ein weite rer Zahnriemen ortsfest fixiert ist und der ausgelenkte Zahn riemen bis zu den Umlenkrollen bzw. bis auf den Auslenkbe reich in Eingriff mit dem fixierten Zahnriemen gedrückt ist. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß auch der ausgelenkte Zahnriemen über seine Riemenlänge und folg lich die Wegstrecke - mit Ausnahme seines Auslenkbereiches - praktisch fixiert ist, nämlich durch den auf der Laufschie ne befestigten Zahnriemen. Folglich wird die Riemenlängung des ausgelenkten Zahnriemens unabhängig von der Wegstrecke bzw. seiner Riemenlänge auf ein Minimum reduziert, werden darüber hinaus die Verhältnisse an jeder Stelle des Zahnrie mens bzw. der Wegstrecke konstant gehalten. Daraus resultiert eine Ausnutzung der maximalen Regelgeschwindigkeit. Jeden falls werden nachteilige Auswirkungen durch Riemenlängung oder Eigenfrequenzen auf den Regelkreis bzw. das Regelver halten durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eliminiert. In soweit gelingt eine Optimierung des jeweiligen Regelkreises.The invention solves this problem with a generic one Toothed belt drive in that a wide on the track rer toothed belt is fixed and the deflected tooth belt up to the pulleys or down to the deflection is richly pressed into engagement with the fixed toothed belt. - These measures of the invention have the consequence that also the deflected timing belt over its belt length and follow Lich the distance - with the exception of its deflection range - is practically fixed, namely by the on the barrel ne attached timing belt. As a result, the belt elongation of the deflected toothed belt regardless of the distance or its belt length reduced to a minimum in addition, the conditions at every point of the tooth mens or the distance kept constant. This results an exploitation of the maximum control speed. Everyone if there are adverse effects from belt elongation or natural frequencies on the control loop or the control ver keep eliminated by the measures according to the invention. In so far the respective control loop can be optimized.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden auf geführt. So kann der fixierte Zahnriemen adhäsiv oder mecha nisch auf der Laufschiene befestigt sein, beispielsweise auf geklebt oder aufgenietet sein. Ferner besteht die Möglich keit, daß der ausgelenkte Zahnriemen als beidseitig gezahn ter Riemen ausgebildet ist. In diesem Fall können höhere Momente aufgebracht werden. Das gilt insbesondere dann, wenn die Umlenkrollen als zusätzlich angetriebene Zahnräder aus gebildet sind. Sollte der Wunsch bestehen, ohne Schlepp kabel zu arbeiten, dann weist die Laufschiene vorzugsweise elektrifizierbare Schleifbahnen und der Linearschlitten Stromabnehmer auf. Ferner sieht die Erfindung vor, daß der Linearschlitten als Wagen mit einer gegen die Unter seite der Laufschiene unter Federwirkung angedrückten Lauf rolle ausgebildet ist und auf der Oberseite der Laufschie ne der fixierte Zahnriemenantrieb angeordnet ist. Durch diese Wagenkonstruktion werden Leichtgängigkeit und Kurven gängigkeit sowie einwandfreier Eingriff der beiden Zahn riemen außerhalb des Umlenkbereiches sichergestellt.Further features essential to the invention are set out below guided. The fixed toothed belt can be adhesive or mecha niche be fixed on the running rail, for example glued or riveted. There is also the possibility speed that the deflected toothed belt as toothed on both sides ter belt is formed. In this case, higher ones Moments are applied. This applies in particular if the pulleys as additional driven gears are formed. Should there be a wish, without towing cable to work, then the track preferably has electrifiable slideways and the linear slide Pantograph on. The invention further provides that the linear slide as a carriage with one against the lower side of the running rail pressed under spring action roll is formed and on the top of the barrel ne the fixed toothed belt drive is arranged. By this car construction will be smooth running and curves smoothness and perfect engagement of the two teeth belts secured outside the deflection area.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er läutert; es zeigen:In the following, the invention is based on a an exemplary embodiment drawing he closer purifies; show it:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Zahnriemenantrieb in sche matischer Seitenansicht und Fig. 1 shows a toothed belt drive according to the invention in cal matic side view

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B durch den Gegen stand nach Fig. 1. Fig. 2 shows a section according to line AB of the article of FIG. 1.

In den Figuren ist ein Zahnriemenantrieb, insbesondere für Linearantriebe in der Regelungstechnik, dargestellt. Dieser Zahnriemenantrieb weist in seinem grundsätzlichen Aufbau zumindest einen endseitig verankerten Zahnriemen 1, einen mit dem Zahnriemen 1 in Eingriff stehenden Linear schlitten 2 und eine Laufschiene 3 für den Linearschlit ten 2 auf. Der Linearschlitten 2 weist zwei Umlenkrollen 4a, 4b für den Zahnriemen 1 und zwischen beiden Umlenk rollen 4a, 4b eine angetriebene Zahnscheibe 5 auf, welche mit dem am Linearschlitten 2 U-förmig ausgelenkten Zahn riemen 1 kämmt. Auf der Laufschiene 3 ist ein weiterer Zahnriemen 6 ortsfest fixiert. Der ausgelenkte Zahnrie men 1 ist bis zu den Umlenkrollen 4a, 4b bzw. bis auf den Auslenkbereich in Eingriff mit dem fixierten Zahnriemen 6 gedrückt. Beide Zahnriemen 1, 6 besitzen also die glei che Verzahnung. Der fixierte Zahnriemen 6 ist adhäsiv oder mechanisch auf der Laufschiene 3 befestigt. Der ausgelenk te Zahnriemen 1 kann als beidseitig gezahnter Riemen aus gebildet sein. In diesem Fall wird man zur Übertragung größerer Momente die Umlenkrollen 4a, 4b ebenfalls als angetriebene Zahnräder ausbilden. Das ist nicht gezeigt. - Die Laufschiene 3 weist elektrifizierbare Schleifbah nen 7 und der Linearschlitten 2 nicht gezeigte Stromab nehmer auf. Der Linearschlitten 2 ist als Wagen mit einer gegen die Unterseite der Laufschiene 3 unter Federwirkung angedrückten Laufrolle 8 ausgebildet. Auf der Oberseite der Laufschiene 3 ist der fixierte Zahnriemen 6 angeord net, wird also der ausgelenkte Zahnriemen 1 in den fixier ten Zahnriemen 6 bis zu den Umlenkrollen 4a, 4b einge drückt.A toothed belt drive is shown in the figures, in particular for linear drives in control engineering. This toothed belt drive has in its basic structure at least one end-anchored toothed belt 1 , an engaging with the toothed belt 1 linear slide 2 and a running rail 3 for the Linearschlit th 2 . The linear slide 2 has two guide rollers 4 a, 4 b for the toothed belt 1 and between the two deflection rollers 4 a, 4 b to a driven pulley 5, which belt to the U-shaped deflected at linear carriages 2 Zahn 1 meshes. Another toothed belt 6 is fixed in place on the running rail 3 . The deflected toothed belt 1 is pressed up to the deflection rollers 4 a, 4 b or up to the deflection area in engagement with the fixed toothed belt 6 . Both timing belts 1 , 6 therefore have the same toothing. The fixed toothed belt 6 is adhesively or mechanically attached to the running rail 3 . The deflected toothed belt 1 can be formed as a toothed belt on both sides. In this case, the deflection rollers 4 a, 4 b will also be designed as driven gearwheels for the transmission of larger moments. That is not shown. - The track 3 has electrifiable Schleifbah NEN 7 and the linear carriage 2 not shown Stromab subscribers. The linear slide 2 is designed as a carriage with a roller 8 pressed against the underside of the running rail 3 under spring action. On the top of the running rail 3 of the fixed toothed belt 6 is angeord net, so the deflected toothed belt 1 is pressed into the fixed th toothed belt 6 up to the deflection rollers 4 a, 4 b.

Claims

1. Toothed belt drive, in particular for linear drives in control engineering, with at least one toothed belt, egg nem with the toothed belt engaging Linearschlit th and a running rail for the linear slide, the linear slide having two pulleys for the toothed belt and a driven pulley between the two pulleys , which meshes with the U-shaped deflected toothed belt, characterized in that a toothed belt men ( 6 ) is fixed in place on the running rail ( 3 ) and the deflected toothed belt men ( 1 ) up to the deflection rollers ( 4 a, 4 b) or is pressed into engagement with the fixed toothed belt ( 6 ) up to the deflection area.

2. Timing belt drive according to claim 1, characterized in that the fixed toothed belt ( 6 ) is adhesively or mechanically attached to the running rail ( 3 ).

3. toothed belt drive according to claim 1 or 2, characterized in that the deflected toothed belt ( 1 ) as a bilaterally toothed belt and the deflection rollers ( 4 a, 4 b) are designed as driven gears.

4. Toothed belt drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the running rail ( 3 ) electri fizbare sliding tracks ( 7 ) and the linear slide ( 2 ) has pantographs.

5. Timing belt drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the linear slide ( 2 ) is designed as a carriage with a pressed against the underside of the running rail ( 3 ) under spring action roller ( 8 ) and on the top of the running rail ( 3 ) the fixed toothed belt ( 6 ) is arranged.