DE4437280C2 - Low inertia power transmission element - Google Patents

Low inertia power transmission element

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein trägheitsarmes Kraft­ übertragungselement gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The present invention relates to a low inertia force Transmission element according to the preamble of the main claim.

Ein solches Kraftübertragungselement ist bekannt (FR-PS 13 07 724). Bei diesem Kraftübertragungselement ist die zur Kraft­ übertragung dienende Schraubenfeder in auseinandergezogenem Zustand an einem inneren flexiblen Element befestigt. Die Elastizität eines solchen Antriebs ist abhängig von der Zahl der Befestigungspunkte der Schraubenfederwindungen am innen gelegenen flexiblen Element. Schraubenfederantriebe mit eng aneinander anliegenden Federwindungen sind in dieser Druck­ schrift nicht beschrieben.Such a power transmission element is known (FR-PS 13 07 724). In this power transmission element is the force transmission serving coil spring in pulled apart Condition attached to an inner flexible element. The The elasticity of such a drive depends on the number the fastening points of the coil spring turns on the inside located flexible element. Coil spring drives with tight spring coils lying against each other are in this pressure Scripture not described.

Schraubenfederantriebe mit eng aneinander anliegenden Feder­ windungen sind aus der FR-OS 24 73 138 bekannt. Sie werden aber nicht durch ein inneres flexibles Element geführt, sondern durch ein äußeres Führungsrohr.Coil spring drives with close-fitting springs Windings are known from FR-OS 24 73 138. you will be but not guided by an inner flexible element, but through an outer guide tube.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Schraubenfederantriebs, der eine hohe Elastizität bei gleich­ zeitiger Vermeidung von Schlupf ermöglicht, und zwar auch unter erschwerten Bedingungen, beispielsweise bei den bei Plottern auftretenden starken Antriebsstößen.The object of the present invention is to create a Coil spring drive, which has a high elasticity at the same time enables early avoidance of slip, and indeed under difficult conditions, for example in the case of Plotter strong drive shocks.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem gattungsgemäßen Kraftübertragungselement mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruchs. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.According to the invention, this object is achieved with a Generic power transmission element with the features the label of the main claim. The subclaims represent preferred embodiments of the invention.

Die eng aneinander anliegenden Windungen der Schraubenfeder ergeben in Kombination mit dem innen liegenden frei bewegli­ chen Zugseil eine hohe Elastizität des Antriebs bei Unem­ pfindlichkeit gegenüber Antriebsstößen. The close-fitting turns of the coil spring result in combination with the inside freely movable Chen pull rope a high elasticity of the drive at Unem Sensitivity to drive shocks.  

Die zur Übertragung der Bewegungen verwendete Schrauben­ feder enthält im Inneren der Windungen, die von der Schrau­ benfeder gebildet werden, das Zugseil, das beispielsweise aus einem üblichen Drahtseil gebildet werden kann. Dieses Zugseil ist im allgemeinen an zwei Anlenkpunkten an den inneren Umfangsflächen der Windungen der Schraubenfeder befestigt. Nach Bedarf können auch mehr als zwei Anlenk­ punkte vorgesehen sein.The screws used to transmit the movements spring contains inside the turns by the screw benfeder are formed, the pull rope, for example can be formed from a conventional wire rope. This Traction rope is generally at two articulation points on the inner peripheral surfaces of the turns of the coil spring attached. If necessary, more than two linkages can be used points should be provided.

Die Schraubenfeder kann als endlose Schleife ausgebildet sein, wenn eine Drehbewegung übertragen werden soll. Sie kann aber auch endlich ausgestaltet sein, wenn lediglich eine Hin- und Herbewegung übertragen werden soll. Beim Einsatz einer endlichen Schraubenfeder ist es in Abhängig­ keit vom Anwendungszweck nicht immer erforderlich, daß die Schraubenfeder über den gesamten Weg, den die Bewegung übertragen werden soll, sich erstreckt. In vielen Anwen­ dungsfällen genügt es, wenn die Länge der Schraubenfeder der Längenerstreckung des Bewegungsablaufes entspricht und darüber hinaus gehende Übertragungswege lediglich von dem Zugseil überbrückt werden.The coil spring can be designed as an endless loop if a rotary motion is to be transmitted. she can also finally be designed, if only a reciprocating motion is to be transmitted. At the Use of a finite coil spring depends on it speed of the application does not always require that the Coil spring all the way through the movement to be transferred extends. In many applications In cases of application, it is sufficient if the length of the coil spring corresponds to the length of the movement and beyond that only transmission paths from the pull rope are bridged.

Sowohl als Antriebselement als auch als Abtriebselement können die bei Schraubenfedern üblichen Elemente eingesetzt werden, wie beispielsweise Zahnräder, Zahnstangen, Gewinde­ schrauben, Schnecken, Rollen oder Keil(riemen)scheiben.Both as a drive element and as an output element can use the usual elements for coil springs such as gears, racks, threads screws, screws, rollers or wedge (belt) pulleys.

Durch die Kombination von Schraubenfeder und darin ange­ lenktem Zugseil ergibt sich ein Antriebselement mit vielen Vorteilen: Der Kontakt zwischen dem Antriebselement und der Schraubenfeder bedingt die Elastizität des Antriebs gegen­ über Antriebsstößen. Dadurch wird der Verschleiß und damit verbundenes Spiel verringert. Andererseits wird durch das an den Anlenkpunkten befestigte Zugseil diese Elastizität bei der Übertragung der Antriebsbewegung wieder kompensiert, so daß eine elastische und dabei doch präzise Kraftüber­ tragung ermöglicht wird. Durch die Kombination von Schrau­ benfeder und Zugseil, die sich hinsichtlich ihrer Belastungs­ fähigkeit ergänzen, ist auch mit einer kleinen Dimensio­ nierung dieser beiden Elemente eine hohe Belastung möglich. Infolgedessen kann das Kraftübertragungselement mit kleinen Massen trägheitsarm ausgebildet werden, was insbesondere für die schnelle exakte Übertragung elektronisch ange­ steuerter Bewegungen vorteilhaft ist.By the combination of coil spring and in it steered pull rope results in a drive element with many  Advantages: The contact between the drive element and the Coil spring determines the elasticity of the drive against about drive shocks. This causes wear and tear connected game decreased. On the other hand, the the elastic rope attached to the articulation points the transmission of the drive movement is compensated again, so that an elastic and yet precise force transfer is made possible. By the combination of screw benfeder and traction rope, which differ in terms of their load ability to complement is also with a small dimension Nation of these two elements a high load possible. As a result, the power transmission element can be small Masses are formed with low inertia, which in particular electronically for fast, exact transmission controlled movements is advantageous.

Die Befestigung des Zugseils an den Anlenkpunkten der Schraubenfeder kann über nachstellbare Befestigungsele­ mente erfolgen, wodurch eine Dehnung von Zugseil und Schraubenfeder kompensiert werden kann. Die Befestigungs­ elemente sind dabei vorzugsweise selbstspannend nach­ stellbar.The attachment of the pull rope at the articulation points of the Coil spring can be adjusted using adjustable fastening elements elements take place, causing an expansion of the pull rope and Coil spring can be compensated. The attachment elements are preferably self-tightening adjustable.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figurenbeschrei­ bung beispielhaft näher erläutert. Die Figurenbeschreibung nimmt dabei auf folgende Figuren bezug:The invention is described below with reference to the figures exercise explained in more detail by way of example. The figure description takes referring to the following figures:

Fig. 1 zeigt ein Kraftübertragungselement für einen end­ lichen Bewegungsablauf mit einer endlichen Schrau­ benfeder und einem endlosen Zugseil; Fig. 1 shows a power transmission element for an end union movement with a finite screw benfeder and an endless traction rope;

Fig. 2 zeigt ein selbstspannend nachstellbares Befesti­ gungselement für die Schraubenfeder. Fig. 2 shows a self-tightening adjustable fastening supply element for the coil spring.

Eine Schraubenfeder 10 läuft U-förmig abgewinkelt über eine Führungsrolle 24 und wird durch ein Antriebselement 20 in Form einer Schnecke angetrieben. Zusätzliche Andruckrol­ len 26 sichern eine präzise Führung der Schraubenfeder 10 auf der Führungsrolle 24. Das Antriebselement 20 wird durch einen Motor 28 angetrieben. Die aus Motor 28 und Antriebs­ element 20 bestehende Antriebseinheit kann durch einen Elektromagneten 30 mit der Schraubenfeder 10 in Eingriff gebracht oder von dieser weg bewegt werden.A helical spring 10 runs in a U-shaped angle over a guide roller 24 and is driven by a drive element 20 in the form of a worm. Additional pressure rollers 26 ensure precise guidance of the coil spring 10 on the guide roller 24 . The drive element 20 is driven by a motor 28 . The drive unit 20 consisting of motor 28 and drive element 20 can be brought into engagement with the coil spring 10 by an electromagnet 30 or moved away from it.

Innerhalb der Windungen 12 der Schraubenfeder 10 ist ein Zugseil 14 straff gespannt gelagert. Das endlose Zugseil 14 ist an den beiden Enden der endlichen Schraubenfeder 10 an zwei Anlenkpunkten 16 vermittels Befestigungselemen­ ten 18 befestigt. Das Zugseil 14 verläuft von der Schrau­ benfeder 10 ausgehend über ein angetriebenes Element 22 in Form einer Keilscheibe. Das angetriebene Element 22 überträgt die Bewegungsenergie in Form einer Drehbewegung auf ihre Welle 32.Within the turns 12 of the coil spring 10 , a pull cable 14 is mounted taut. The endless traction cable 14 is secured at the two ends of the finite coil spring 10 at two articulation points 16 by means of fastening elements 18 . The pull cable 14 extends from the screw benfeder 10 starting from a driven element 22 in the form of a wedge disc. The driven element 22 transmits the kinetic energy to its shaft 32 in the form of a rotational movement.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Schraubenfeder 10 auch endlos über die Führungsrolle 24 und das angetrie­ bene Element 22 verlaufen.In a further embodiment, the coil spring 10 can also extend endlessly over the guide roller 24 and the driven element 22 .

Anstelle der Schnecke als Antriebselement 20 kann auch ein Zahnrad vorgesehen sein.Instead of the worm as the drive element 20 , a gearwheel can also be provided.

Ein selbstspannend nachstellbares Befestigungselement 18, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, enthält eine Gewin­ destange 40, auf der eine Federhaltemutter 42 und eine Federfeststellmutter 44 angeordnet sind. Die Federfeststell­ mutter 44 ist mit einer Feststellschraube auf der Gewinde­ stange 40 arretierbar. Zwischen der Federhaltemutter 42 und der Federfeststellmutter 44 ist eine Torsionsfeder 48 auf der Gewindestange 40 angeordnet.A self-tightening adjustable fastening element 18 , as shown in FIG. 2, contains a threaded rod 40 on which a spring retaining nut 42 and a spring locking nut 44 are arranged. The spring lock nut 44 can be locked with a locking screw on the threaded rod 40 . A torsion spring 48 is arranged on the threaded rod 40 between the spring holding nut 42 and the spring locking nut 44 .

Die Schraubenfeder 10 wird so auf der Gewindestange 40 geführt, daß sie die Federhaltemutter 42 beaufschlagt. In der Gewindestange 40 ist eine Führungsnut 50 angeordnet, in der das Zugseil 14 geführt wird. Durch Vorspannen der Federhaltemutter 42 gegen die Federfeststellmutter 44 wird das Zugseil 14 auf Spannung gehalten.The coil spring 10 is guided on the threaded rod 40 so that it acts on the spring retaining nut 42 . A guide groove 50 is arranged in the threaded rod 40 , in which the pull cable 14 is guided. By tensioning the spring retaining nut 42 against the spring locking nut 44 , the pull cable 14 is held in tension.

Eine Einstellmutter 52 dient zum Einstellen der Position des Befestigungselements 18.An adjusting nut 52 is used to adjust the position of the fastener 18 .

Claims (6)

1. Trägheitsarmes Kraftübertragungselement zur Übertragung einer von einem Antriebselement ausgehenden Antriebsbewe­ gung auf ein angetriebendes Element vermittels einer Schrau­ benfeder, wobei im Inneren der Windungen (12) der Schrauben­ feder (10) ein Zugseil (14) angeordnet ist, das an mindestens zwei Anlenkpunkten (16) an der Schraubenfeder (10) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
benachbarte Windungen (12) der Schraubenfeder (10) sich bei gerader Führung des Zugseils (14) unmittelbar seitlich berühren,
das Zugseil (14) innerhalb der Windungen (12) der Schrauben­ feder (10) in radialer Richtung der Windungsdurchmesser, bis auf die Anlenkpunkte, frei beweglich ist, und
das Antriebselement (20) gegenüber einer Führungsrolle (24) in die Windungen (12) eingreift.1. Low-inertia force transmission element for transmitting an outgoing drive movement from a drive element to a driving element by means of a helical spring, wherein in the interior of the windings ( 12 ) of the helical spring ( 10 ) a pull cable ( 14 ) is arranged, which is attached to at least two articulation points ( 16 ) is attached to the coil spring ( 10 ), characterized in that
Adjacent turns ( 12 ) of the helical spring ( 10 ) touch each other directly to the side when the pull cable ( 14 ) is guided straight,
the pull rope ( 14 ) within the turns ( 12 ) of the helical spring ( 10 ) in the radial direction of the turn diameter, except for the articulation points, is freely movable, and
the drive element ( 20 ) engages in the windings ( 12 ) with respect to a guide roller ( 24 ). 2. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebselement (20) und/oder das angetriebene Ele­ ment (22) ein Zahnrad, eine Zahnstange, Schraube, Schnecke, Rolle oder Keilscheibe ist.2. Power transmission element according to claim 1, characterized in that the drive element ( 20 ) and / or the driven ele ment ( 22 ) is a gear, a rack, screw, screw, roller or wedge washer. 3. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zugseil (14) an den Anlenkpunkten (16) durch nachstell­ bare Befestigungselemente (18) befestigbar ist. 3. Power transmission element according to claim 1, characterized in that the pull cable ( 14 ) at the articulation points ( 16 ) by adjustable bare fasteners ( 18 ) can be fastened. 4. Kraftübertragungselement nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (18) selbstspannend nachstellbar sind.4. Power transmission element according to claims 1 and 3, characterized in that the fastening elements ( 18 ) are self-tensioning adjustable. 5. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (10) und das Zugseil (14) als endlose Schleife ausgebildet sind.5. Power transmission element according to claim 1, characterized in that the coil spring ( 10 ) and the pull rope ( 14 ) are designed as an endless loop. 6. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (10) endlich und das Zugseil (14) als endlose Schleife ausgebildet.6. Power transmission element according to claim 1, characterized in that the helical spring ( 10 ) finally and the pull rope ( 14 ) formed as an endless loop.
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