DE4241273A1 - Antriebsvorrichtung für die Umwandlung drehender Bewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt - Google Patents
Antriebsvorrichtung für die Umwandlung drehender Bewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrtInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die
Umwandlung drehender Bewegungen in lineare Bewegungen und
umgekehrt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Lineartrieb soll möglichst spielarm, wartungs- und
verschleißfrei sein, ein geringes Massenträgheitsmoment
haben, eine möglichst hohe Drehzahl des Antriebsmotors
zulassen, die dementsprechend hohe Untersetzung
ermöglichen, sowie geringe Herstellungskosten verursachen.
Weiterhin soll er eine möglichst genaue Positionierung von
linear bewegten Organen, Vorrichtungen und Werkzeugen
ermöglichen und dabei spielfrei funktionieren.
Es ist Stand der Technik, zur Vermeidung der bekannten
Nachteile von Spindelgetrieben, Zahnstangengetrieben oder
Zugmitteltrieben mit direkt am Zugmittel angekoppelten
linear zu bewegendem Organ ein lineares Differenzialge
triebe zu verwenden. Ein z. B. in der DE 38 09 400 A1 und
auch in EP 0 161 431 A1 beschriebenes lineares Differen
zialgetriebe hat aber den Nachteil, daß sich für die
Forderung nach möglichst genauer Positionierung der linear
bewegten Organe für grobe Belastungen sehr grobe
Getriebebreiten ergeben. Da hier sogar zwei Zahnriemen
nebeneinander liegen müssen, entsteht eine konstruktiv
ungünstige Baubreite, durch welche u. a. die bei
Zugmitteltrieben gewünschte einseitige Lagerung der
Riemenräder instabil ist oder zu schwerer Bauweise zwingt.
Aber selbst dann, wenn man die größere Baubreite hinnimmt,
besteht noch der Nachteil, daß man vier einzelne
Zahnscheiben, von denen mindestens zwei unterschiedlichen
Umfang haben müssen, einzeln fertigen, auf Kugellagern
lagern und miteinander verschrauben muß. Wegen dieser
Drehmoment über tragenden Verschraubung ist die Verwendung
von leichtem Kunststoff für die Zahnriemenräder nicht
möglich. Dies alles verursacht erhebliche Kosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lineales
Differentialgetriebe anzugeben, mit dessen Hilfe bei
geringen Herstellungskosten ohne unzulässige Verformung der
Bauteile sowohl eine exakte Positionierung als auch eine
hohe Maximalgeschwindigkeit bei geringer Massenträgheit
erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Antriebsvorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß ist bei der Ausführung nach Anspruch 1 am
linear bewegbaren Schlitten ein Zahnrad oder eine
Riemenscheibe auf einer Achse drehbar gelagert. Das Zahnrad
oder die Riemenscheibe stehen mit formschlüssigen oder
kraftschlüssigen Zuggliedern im Eingriff. Die Achse ist
fest mit dem linear bewegbaren Schlitten verbunden. Auf dem
Zahnrad oder der Riemenscheibe laufen einseitig
gleichzeitig, übereinanderliegend, im kraftschlüssigen oder
formschlüssigen Kontakt ein kurzes und ein langes Zugmittel
während auf der anderen Seite des Zahnrades oder der
Riemenscheibe nur das lange Zugmittel mit dem Zahnrad oder
Riemenrad kraftschlüssigen oder formschlüssigen Kontakt
hat. Die freie Schlaufe des kurzen, endlosen Zugmittels
wird seitlich aus der Lauf ebene des langen, endlosen
Zugmittels herausgeführt.
Die von dem kurzen Zugmittel erzeugte Umfangsgeschwindig
keitsdifferenz zwischen den beiden Kontaktstellen des
langen Zugmittels mit dem Zahnrad oder dem Riemenrad
verursacht eine lineare Bewegung des Schlittens. Je nach
der Dicke des kurzen Zugmittels ist die Umfangsgeschwindig
keitsdifferenz an den beiden Kontaktstellen zwischen dem
Rad und dem langen Zugmittel sehr gering, so daß auch der
lineare Weg des Schlittens pro Umdrehung des Antriebs
motors, der das lange Zugmittel antreibt, sehr gering sein
kann. Dies ist gleichbedeutend mit einer hohen Unter
setzung, obwohl ein Untersetzungsgetriebe zur Herabsetzung
der Motordrehzahl nicht vorhanden ist. Das
kraftübertragende lange Zugmittel braucht seine Laufebene
nicht zu verlassen, so daß auch sehr grobe Zugkräfte über
tragen werden können. Das kurze Zugmittel überträgt keine
Zugkräfte, es darf deshalb zum Zwecke der Auslenkung aus
der Ebene des langen Zugmittels gefahrlos um seine Längs
achse verdreht werden. Das sehr geringe rotatorische
Massenträgheitsmoment dieser erfindungsgemäßen Antriebsvor
richtung gestattet im Zusammenhang mit der sehr hohen
Untersetzungsmöglichkeit eine hohe Motorantriebsdrehzahl,
so daß sowohl hohe lineare Maximalgeschwindigkeiten des
Schlittens als auch eine exakte Positionierung des
Schlittens bei kleinen linearen Geschwindigkeiten möglich
ist.
Die Herstellkosten des erfindungsgemäßen linearen Differen
zialgetriebes sind offensichtlich dennoch gering, weil nur
ein einziges Zahnrad (oder eine einzige Riemenscheibe) als
wesentlichstes Bauteil erforderlich ist.
Vorzugsweise sind dem Zahnrad oder der Riemenscheibe
vier Spannrollen zugeordnet, welche außen auf die
langen Zugglieder drücken und einen Umschlingungswinkel des
jeweiligen Zahnrades oder der jeweiligen Riemenscheibe
vorgeben. Der Abstand der Außenkanten der Spannrollen ist
gleich dem Durchmesser der äußeren ortsfesten Zahnräder
zuzüglich der doppelten Dicke der langen Zugglieder.
Hierdurch wird eine konstante Zuggliedspannung bei
Verschiebung des Schlittens durch parallele Einstellung der
Stränge des langen Zuggliedes zueinander gewährleistet.
Es können zwischen den Strängen des langen Zugmittels
auch mehrere linear zu bewegende Schlitten angeordnet
werden. Alle Schlitten werden vom gleichen langen
Zugmittel angetrieben. Bei mehreren Schlitten kann
jeder Schlitten eine andere oder gleiche Bewegungsrichtung
und Bewegungsgeschwindigkeit haben.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
zur genauen Positionierung linear bewegter Organe sind bei
einer Weiterbildung Mittel vorgesehen, die eine Dreh
richtungsänderung des Antriebsmotors bewirken. Auch kann
eine Endabschaltung oder Drehrichtungsumkehr des
Antriebsmotors nach Erreichen einer vorgegebenen Position
vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind Mittel zur Messung der Position des
linear bewegten Schlittens, insbesondere ein Rotations-
Inkrementalgeber, vorgesehen. Die Mittel zur Messung der
Position können an dem Motor angekuppelt sein. Dadurch wird
eine Herabsetzung der Masse des linear zu bewegenden
Schlittens erzielt. Eine Alternative sieht vor, die Mittel
zur Messung der Position des linear bewegbaren Schlittens
an das Zahnrad oder die Riemenscheibe auf dem Schlitten
anzukuppeln. Dies führt insbesondere bei Strängen von
Zuggliedern grober Länge zu einer noch ausreichend exakten
Positionsbestimmung, da elastizitätsbedingte Fehler
ausgeschaltet werden.
Eine praktische Ausgestaltung sieht vor, den Motor
stationär zu montieren. Auch dadurch wird eine Herabsetzung
der Masse des linear bewegbaren Schlittens erzielt. Als
Alternative ist der Motor an dem Zahnrad oder der
Riemenscheibe des Schlittens montiert. Dadurch sind die
erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtungen zum Beispiel
kombinierbar, um eine Bewegung des linear bewegbaren
Schlittens in x-y-Richtungen zu gewährleisten.
Durch linerare Bewegung eines beliebigen Werkzeuges in den
Koordinaten der Ebene können bei Bearbeitungsvorgängen,
unter Verwendung einer programmgesteuerten Koordinaten-
Positionier-Maschine, beliebeige Konturen aus den zu be
arbeitenden Werkstoffen herausgeschnitten, herausgefräst
oder auf beliebige Weise herausgearbeitet werden.
Weiterhin kann eine solche erfindungsgemäße Antriebsvor
richtung auch für das Verbinden metallischer Werkstoffe
durch programmgeführte Schweißwerkzeuge verwendet werden.
Ebenso ist die Antriebsvorrichtung bei automatischen Pro
duktionsvorgängen einsetzbar, bei denen präzise steuerbare
Bewegungen erforderlich sind.
Auch das Bewegen von Schiebetüren, auch mehrgliedrigen, mit
gleichzeitig verschiedenen Geschwindigkeiten und
verschiedenen Bewegungsrichtungen ist mittels der erfin
dungsgemäßen Antriebsvorrichtung bei sehr geringen Kosten
möglich.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungender Er
findung ergeben sich aus den Ansprüchen, der weiteren Be
schreibung und der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele
veranschaulichen.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemaße Antriebsvorrichtung
Fig. 2 eine Seitenansicht des Schlittens der
Antriebsvorrichtung aus Fig. 1
Fig. 3 Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung
Fig. 4 Seitenansicht des Schlittens der Fig. 3
Fig. 5 Weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung
Fig. 6 Seitenansicht des Schlittens aus Fig. 5
Fig. 7 Weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung. Ein
Antriebsmotor 1 treibt ein endloses Zugmittel 4, z. B.
Zahnriemen, Flachriemen, Gliederkette oder Seil, um Zahn
räder oder Riemenräder 2, 3. Zwischen den beiden Zahnrädern
oder Riemenscheiben 2, 3 befindet sich ein linear beweg
barer Schlitten 10, der in Richtung des Doppelpfeiles ver
fahren werden kann. Zu seinem Antrieb ist am Schlitten 10
ein Zahnrad oder eine Riemenscheibe 6 auf der Achse 7
drehbar gelagert. Ein kurzes Zugmittel 5 umschlingt ein
seitig das Rad 6. Auf diesem kurzen Zugmittel 5 liegt der
obere Strang des Zugmittels 4 und hat so mittelbar
formschlüssigen oder kraftschlüssigen Kontakt mit Rad 6.
Der untere Strang des Zugmittels ,4 hat direkt form
schlüssigen oder kraftschlüssigen Kontakt mit Rad 6. Das
Zugmittel 5 wird über nicht dargestellte Gleitschuhe oder
Umlenkrollen mit seinem freien Schlaufenende aus der Lauf
ebene des Zugmittels 4 herausgeführt. Das Zugmittel 5 kann
ein Flachriemen oder ein beidseitig verzahnter Zahnriemen
sein. Im letzteren Fall muß die äußere Verzahnung des
Zugmittels 5 spielfrei in die Verzahnung des Zugmittels 4
passen. Die Umlenkrollen 8, 9 sind so angeordnet, daß beim
Verschieben des Schlittens 10 keine Vorspannungsänderung im
Zugmittel 4 eintritt.
Das unter einer Kontaktstelle zwischen Rad 6 und Zugmittel
4 mitlauf ende Zugmittel 5 erzeugt eine einseitige Ver
größerung der Umfangsgeschwindigkeit des Rades 6.
Weil die Geschwindigkeit des Zugmittels 4 im oberen und
unteren Strang entgegengesetzt gleich grob ist, erzeugt die
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen Zugmittel 4 und
den Kontaktstellen mit Rad 6 eine lineare Bewegung des
Schlittens 10.
Durch Auswechseln des Zugmittels 5 gegen ein dickeres oder
dünneres Zugmittel 5 kann die Übersetzung der erfindungs
gemäßen Antriebsvorrichtung in erheblichen Grenzen leicht
verändert werden. Außerdem ergibt ein größeres oder klei
neres Rad 6 bei gleicher Dicke des Zugmittels 5 eine andere
Übersetzung.
Es können mit diesen Mitteln sehr hohe Übersetzungen bei
sehr geringen Kosten realisiert werden. Das rotatorische
Massenträgheitsmoment ist erheblich geringer als bei be
kannten linearen Differenzialgetrieben. Auch die Baubreite
und damit die Steifheit - sowie die Bauhöhe der erfin
dungsgemäßen Antriebsvorrichtung - ist geringer als bei
bekannten Getrieben dieser Art.
Die Verwindung und Verdrehung des Zugmittels 5 ist ohne
Bedeutung für die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung, weil im Zugmittel 5 keine Zugkraft
übertragen wird.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebs
vorrichtung ist in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. Gleiche
Teile sind gleichartig bezeichnet.
Bei geringer Kraftübertragung und bei geometrisch sehr
kleinen Antriebsvorrichtungen kann es günstiger sein, wenn
das lange Zugmittel 4 um seine Längsachse verdreht wird,
um so dem sehr kurzen Zugmittel 5 das Laufen in seiner
natürlichen Ebene zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck wird das Rad 6 auf doppelte Riemenbreite
gebracht, so daß Zugmittel 5 und der obere Strang des
Zugmittels 4 nebeneinander auf das Rad 6 passen. Dadurch
kann die freie Schlaufe des kurzen Zugmittels 5 ohne
Führung und Umlenkrolle frei mitlaufen. Durch Schräg
stellung der Achse 7 oder der Achsen der Zahnräder 2, 3 kann
erreicht werden, daß der obere Strang des Zugmittels 4 in
einer Ebene des Rades 6 läuft, die neben der Laufebene des
unteren Stranges des Zugmittels 4 liegt, so daß das Zug
mittel 5 seine Lauf ebene nicht verlassen muß. Im übrigen
ist die Funktion die gleiche wie in Fig. 1.
Gegenüber bekannten Antriebsvorrichtungen dieser Art, bei
denen auf der Achse 7 zwei verschieden grobe Zahnräder
verdrehfest verbunden laufen, kann in der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung ein doppelt so breites Einzelrad
verwendet werden, weil die Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz
durch das unter dem Zugmittel 4 mitlaufende Zugmittel 5
erzeugt wird.
Die Herstellkosten sind geringer und die Änderung oder
eventuell notwendige Anpassung der Übersetzung ist durch
Einbau eines dickeren oder dünneren Zugmittels 5 leichter
möglich.
Auch diese erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann mit
Zahnrädern, Flachriemen, Seilen oder Gliederketten gebaut
werden.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebs
vorrichtung ist in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt. Gleiche
Teile sind gleichartig bezeichnet.
Wenn es erwünscht ist, daß weder das Zugmittel 4 noch das
Zugmittel 5 aus seiner natürlichen Lauf ebene ausgelenkt
wird, müssen zwei gleich grobe Zahnräder oder Riemenschei
ben 6 von etwa doppelter Breite des Zugmittels 4 am
Schlitten 10 auf zwei Achsen 7 drehbar gelagert werden. Das
kurze formschlüssig beidseitig verzahnte Zugmittel 5 läuft
auch hier durch eine der Eingriffsstellen zwischen dein
Zugmittel 4 und den beiden Zahnrädern oder Riemenscheiben 6
zum Zwecke der Erzeugung einer Umfangsgeschwindigkeits
differenz zwischen den beiden Eingriffsstellen des Zug
mittels 4. Neben der Laufebene des Zugmittels 4 und des
Zugmittels 5 stellt ein weiteres Zugmittel 11 die erforder
liche verdrehfeste Verbindung zwischen den beiden Zahn
rädern oder Riemenscheiben 6 her und stellt so für beide
Räder 6 die gleiche Winkelgeschwindigkeit sicher.
Alternativ kann das Zugmittel 5 auch in einer der
Eingriffsstellen des Zugmittels 11 laufen.
Bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung hat man zwar die gleiche Baubreite und
Bauhöhe und vordergründig betrachtet auch das gleiche
rotatorische Trägheitsmoment wie bei bekannten linearen
Differenzialgetrieben dieser Art. Die Herstellkosten sind
jedoch erheblich geringer, weil man anstelle von vier
komplizierten Einzelrädern nur noch zwei gleiche Zahnräder
oder Riemenscheiben 6 herstellen und montieren muß.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Räder 6 nun
gefahrlos aus spezifisch leichtem Kunststoff sehr viel
billiger und somit eben doch mit erheblich kleinerem
rotatorischem Trägheitsmoment hergestellt werden. Dies ist
dadurch möglich, daß die Drehmomentübertragung von der
Laufebene des Zugmittels 4 in die Laufebene des
Zugmittels 11 nicht wie bei bekannten linearen
Differenzialgetrieben über irgendwelche Verschraubungen
oder Paßfedern zwischen zwei verschiedenen Zahnrädern
erfolgen muß. Solche Verschraubungen sind in Kunststoffen
auf Dauer nicht ausreichend tragfähig.
Im erfindungsgemäßen Fall sind in Fig. 5 und Fig. 6 wegen
konstanter Größe aller Räder solche Verschraubungen nicht
erforderlich, weil je zwei Räder in einem Stück gefertigt
werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung ist gemäß Fig. 7 das Zugmittel 11 aus
Fig. 5 und Fig. 6 durch ein Zugmittel 12 ersetzt.
Dieses Zugmittel 12 ist über die beiden Umlenkrollen 14
zwischen den beiden Zahnrädern oder Riemenscheiben 6
aufgespannt und mit diesen im Eingriff. Das Zugmittel 12
wirkt hier wie ein Zwischenzahnrad, welches die beiden
Zahnräder oder Riemenscheiben 6 verbindet. Das Zugmittel
12 ist vorzugsweise ein außenverzahnter Zahnriemen. Im
übrigen ist diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung identisch mit derjenigen in Fig. 5 und
Fig. 6 dargestellten.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß mit der
Vorspannung des Zugmittels 4 gleichzeitig die Vorspannung
des Zugmittels 12 eingestellt werden kann.
Antriebsvorrichtungen sind häufig innerhalb von Maschinen
gekapselt und unzugänglich. Deshalb ist es vorteilhaft, die
Vorspannung aller betroffenen Zugmittel z. B. durch
Verschieben der von außen zugänglichen Achse des Zahnrades
oder der Riemenscheibe 3 einzustellen.
In einer weiteren, zeichnerisch nicht dargestellten
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
ist das kurze Zugmittel 5 aus Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 und
Fig 6 auf seiner Innenseite mit einer Zähnezahl versehen,
die gleich der Zähnezahl des Rades 6 ist. Hierdurch hat
das kurze Zugmittel 5 keine freie Schlaufe mehr, die
gelagert oder geführt werden kann. Diese Ausgestaltung
erlaubt es, daß kurze Zugmittel 5 sowohl aus elastischen
Materialien als auch aus unelastischen Materialien als
sehr billiges Spritzgußteil herzustellen, wenn die
Bauweise der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ein
Auslenken des kurzen Zugmittels 5 aus seiner Lauf ebene
nicht erfordert.
Hierdurch erzielt man sehr viel billiger und
trägheitsärmer die getriebetechnisch gleiche Wirkung wie
mit zwei verschieden großen, auf der Achse verdrehfest
miteinander verbundenen Zahnrädern in bekannten linearen
Differenzialgetrieben.
Zur Erzielung höchstmöglicher Untersetzung ist es
erforderlich, bei formschlüssigen Ausführungen eine
wirksame Umfangsdifferenz von nur einer Zahnteilung
zwischen den beiden Kontaktstellen des langen Zugmittels 4
mit den Rädern 6 zu erreichen. Weil das beidseitig
verzahnte kurze Zugmittel 5 eine gewisse Mindestdicke
haben muß, um überhaupt herstellbar zu sein, ist eine
Zähnezahldifferenz von nur einem Zahn zwischen der inneren
und äußeren Verzahnung des Zugmittels 5 nicht immer
herstellbar.
Deshalb wird in einer weiteren, zeichnerisch nicht
dargestellten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung unter beiden Kontaktstellen des
Zugmittels 4 mit den beiden Rädern 6 in Fig. 3 und Fig. 5
je ein kurzes Zugmittel 5 angeordnet. Hierbei können sich
die äußeren Zähnezahlen der beiden kurzen Zugmittel 5
erforderlichenfalls um nur einen Zahn unterscheiden.
Vorzugsweise sind in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel
zur Messung der Position des Schlittens 10, insbesondere
ein Rotations-Inkrementalgeber, vorgesehen. Die Mittel zur
Messung der Position des Schlittens 10 können an dem Motor
1 angekuppelt sein. Dadurch wird eine Herabsetzung der
Masse des linear bewegbaren Schlittens 10 erzielt und es
entfällt eine Kabelzuführung zum Schlitten 10.
Alternativ können die Mittel zur Messung der Position des
linear bewegbaren Schlittens 10 an das Zahnrad 6 oder an
das Riemenrad 6 angekuppelt werden. Dadurch kann die
Genauigkeit der Positionsmessung im linearen Differenzial
getriebe noch weitergehend von der Elastizität des
Zuggliedes 4 unabhängig gemacht werden. Dies führt
insbesondere bei Zu-gliedern 4 grober Länge zu einer noch
ausreichenden Positionsbestimmung, da elastizitätsbedingte
Fehler von der elektronischen Steuerung registriert werden
können.
Claims (20)
1. Antriebsvorrichtung für die Umwandlung drehender
Bewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt unter
Verwendung eines Triebes mit formschlüssigen oder
kraftschlüssigen Zuggliedern, wie Zahnriemen,
Gliederketten, Keilriemen, Flachriemen oder Seilen mit
einem Antriebsmotor (1), endlosen Zuggliedern (4), die um
zwei äußere ortsfeste Zahnräder oder Riemenscheiben (2, 3)
geführt sind und mit wenigstens einem zwischen den äußeren
Zahnrädern oder Riemenscheiben (2, 3) linear bewegbarem
Schlitten (10), auf dem mindestens eine Achse (7) mit
darauf drehbar gelagertem Zahnrad oder einer darauf
drehbar gelagerten Riemenscheibe (6) angeordnet ist, wobei
das Zahnrad oder die Riemenscheibe (6) ebenfalls mit den
Strängen der Zugglieder (4) beidseitig im Eingriff steht,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Strang des Zugmittels (4)
mit einer Seite des Zahnrades oder der Riemenscheibe (6)
unmittelbar im Eingriff steht, während der andere Strang
des Zugmittels (4) zwischen sich und der anderen Seite des
Zahnrades oder der Riemenscheibe (6) zur Erzeugung einer
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz des Gesamtsystems
zwischen den Strängen des Zugmittels (4) ein weiteres
kurzes endloses Zugmittel (5) formschlüssig oder
kraftschlüssig auf dem Rad (6) abwälzt.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Zahnrad oder der Riemenscheibe (6)
vier Spannrollen (8, 9) zugeordnet sind, welche außen auf
die Zugglieder (4) drücken und einen Umschlingungswinkel
des Zahnrades oder der Riemenscheibe (6) vorgeben, und daß
der Abstand der Außenkanten der Spannrollen (8, 9) gleich
dem jeweiligen Durchmesser der äußeren ortsfesten
Zahnräder oder Riemenscheiben (2, 3) zuzüglich der
doppelten Dicke der Zugglieder (4) ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zugglieder (4) über ein
Antriebszahnrad oder eine Antriebsriemenscheibe (2) und
ein Umlenkzahnrad oder Umlenkriemenscheibe (3) geführt
sind.
4. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
weiteren Zugglieder (5) mit ihrer freien Schlaufe aus der
Ebene der ersten Zugglieder (4) herausgeführt werden.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Achsen der äußeren Zahnräder oder
Riemenscheiben (2, 3) gegenüber der Achse (7) am
bewegbaren Schlitten (10) oder umgekehrt so geneigt sind,
daß beide Eingriffsebenen der Zugglieder (4) auf dem
verbreiterten Zahnrad oder der verbreiterten Riemenscheibe
(6) nebeneinander liegen, so daß das zur Erzeugung einer
einseitigen Umfangsgeschwindigkeitsänderung am Rad (6) in
einer der beiden Eingriffsstellen des Zugmittels (4) mit
abgewältzte Zugglied (5) mit seiner freien Schlaufe
unverformt in seiner Eingriffsebene laufen kann.
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß am Schlitten (10) zwei gleichgroße
Zahnräder oder Riemenscheiben (6) auf zwei Achsen (7)
drehbar gelagert sind, und daß der eine Strang des
Zugmittels (4) mit dem einen der beiden Zahnräder oder
Riemenscheiben (6) direkt im Eingriff steht während der
andere Strang des Zugmittels (4) zwischen sich und der
Eingriffsstelle des zweiten Zahnrades oder der zweiten
Riemenscheibe (6) zur Erzeugung einer Umfangsgeschwindig
keitsdifferenz des Gesamtssystems zwischen den Strängen
des Zugmittels (4) ein weiteres endloses Zugmittel (5)
formschlüssig oder kraftschlüssig auf dem Rad (6) abwälzt,
und daß die beiden Zahnräder oder Riemenscheiben (6) durch
ein drittes, beide Räder neben der Laufebene des
Zugmittels 4 umschlingendes Zugmittel (11) verdrehfest
miteinander im Eingriff sind.
7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das weitere endlose Zugmittel (5) in einer der
Kontaktstellen zwischen einem der Räder (6) und dem Zugmittel
(11) abgewälzt wird.
8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der verdrehfeste Eingriff der
beiden Zahnräder oder Riemenscheiben (6) anstelle des
Zugmittels (11) durch ein Zugmittel (12) hergestellt wird,
welches zwischen den beiden Zahnrädern oder Riemenscheiben
(6) die Funktion eines Zwischenrades erfüllt.
9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer
Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz des zwischen den Strängen
des Zugmittels (4) mit diesem im formschlüssigen Eingriff
laufenden Systems der am Schlitten (10) drehbar auf
Achsen gelagerten Zahnriemenräder (6) ein doppelseitig
verzahnter Zahnriemen (5) unterschiedlicher Dicke
verwendet wird, dessen eine Verzahnung spielfrei in die
Verzahnung der Zahnriemenräder (6) paßt, während die
zweite Verzahnung des doppelseitigen Zahnriemens (5)
spielfrei in die Verzahnung des Zugmittels (4) paßt.
10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das doppelseitig verzahnte Zugmittel
(5) aus Anspruch 9 auf seiner Innenseite die gleiche
Zähnezahl besitzt wie das Zahnriemenrad (6), so daß die
Zugmittel (5) sowohl aus elastischen als auch aus
unelastischen Materialien bestehen dürfen.
11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei doppelseitig verzahnte
Zugmittel (5) verwendet werden, die sich in ihrer
Außenverzahnung um mindestens eine Zahnteilung
unterscheiden und von denen jeder an einer anderen
Kontaktstelle des Zugmittels (4) oder des Zugmittels (11)
oder (12) mit den Zahnriemenrädern (6) die Umfangsge
schwindigkeit der Zahnriemenräder (6) einseitig erhöht.
12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die doppelseitig verzahnten
Zugmittel (5) aus Anspruch 10 im Spritzgußverfahren aus
elastischen oder unelastischen Materialien oder als
Frästeil aus Metall hergestellt sein können.
13. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
vorgesehen sind, die eine Drehrichtungsänderung und
Drehzahlregelung des Antriebsmotors (1) bewirken.
14. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
vorgesehen sind, die eine Endabschaltung des
Antriebsmotors (1) nach Erreichen einer vorgegebenen
Position bewirken.
15. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur
Messung der Position des linear bewegten Schlittens (10)
insbesondere ein Rotations-Inkrementalgeber, vorgesehen
sind.
16. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis ,12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung der
Position des linear bewegbaren Schlittens (10) an dem
Motor (1) angekuppelt sind.
17. Antriebsvorrichtung nach Anspruch bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung der Position
des linear bewegbaren Schlittens (10) an den Zahnrädern
oder Riemenscheiben (6) angekuppelt sind.
18. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor
(1) stationär montiert ist.
19 Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor
(1) auf dem linear bewegbaren Schlitten (10) montiert und
mit einem der Zahnräder oder Riemenscheiben (6) verbunden
ist.
20. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
linear bewegbare Schlitten (10) zwischen den äußeren
Zahnrädern oder Riemenscheiben (2, 3) angeordnet sind,
deren Zahnräder oder Riemenscheiben (6) mit denselben
Zuggliedern (4) in Engriff stehen, und daß die Differenzen
der Zähnezahlen oder der Durchmesser der Zahnräder oder
der Riemenscheiben (6) in einem wählbaren Verhältnis zum
relativen Abstand der Schlitten (10) von dem benachbarten
äußeren Zahnrad oder der Riemenscheibe (2, 3) stehen.
21. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
linear bewegbare Schlitten (10) zwischen den äußeren
Zahnrädern oder Riemenscheiben (2, 3) angeordnet sind, bei
denen die Differenzen der Zähnezahlen oder Durchmesser der
Zahnräder oder Riemenscheiben (6) unterschiedliches
Vorzeichen aufweisen aber betragsmäßig gleich sind, so daß
die vom gleichen Zugmittel (4) bewegten Schlitten (10)
sich gleichzeitig in unterschiedliche Richtungen
bewegen.
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