WO1988003620A1 - Device for backlash-free transmission and possibly conversion of a rotary movement - Google Patents

Device for backlash-free transmission and possibly conversion of a rotary movement Download PDF

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WO1988003620A1
WO1988003620A1 PCT/DE1987/000488 DE8700488W WO8803620A1 WO 1988003620 A1 WO1988003620 A1 WO 1988003620A1 DE 8700488 W DE8700488 W DE 8700488W WO 8803620 A1 WO8803620 A1 WO 8803620A1
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toothed
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Max Küspert
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Hamül Werkzeugfabrik Th. Kirschbaum Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
    • F16H7/023—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts with belts having a toothed contact surface or regularly spaced bosses or hollows for slipless or nearly slipless meshing with complementary profiled contact surface of a pulley

Definitions

  • the innovation relates to a device for play-free forwarding and, if necessary, converting rotary movements according to the preamble of claim 1.
  • a drive device for backlash-free conversion of a rotary movement into a linear movement by means of a toothed belt and a drive gearwheel engaging with it is known, which is used for a precision drive, in particular for the rapid and repeatable adjustment of tools, tool tables, Handling devices or robots is suitable, wherein at least one rack extending in the direction of adjustment is provided, with which the toothed belt is constantly engaged, and wherein on both sides of the drive gear arc guides are provided which hold the toothed belt in engagement with the rack so that a first Section absorbs the load and only a short, defined second section of the toothed belt is out of engagement with the toothing. If only relatively small forces occur, this drive is very precise.
  • the known arrangements relate exclusively to the conversion of a rotary movement into a linear movement.
  • a motor screw is known, with the aid of which a rotational movement from a toothed disc to an externally toothed drum is to be transmitted reduced.
  • guide rollers are provided which limit the engagement bend of the toothed belt to a certain smaller angle than in the normal case in order to avoid unpleasant disturbances due to slight interference of the tooth pitches of the toothed belt.
  • the innovation is based on the task of creating a device for forwarding and, if necessary, converting a rotary movement, with which tools, tool tables, handling devices or robots can be moved without vibration and slip with a low mass moment of inertia, with high acceleration and deceleration values and with great setting accuracy .
  • Timing belts in particular plastic timing belts, can now be manufactured with great accuracy with regard to tooth shape and tooth pitch, are sufficiently flexible, wear-resistant and low-noise and have a favorable efficiency. They are also manufactured in an endless version and can be provided with a steel wire core or with glass fiber reinforcement.
  • FIG. 1 shows a device for transmitting a rotary movement between two gearwheels that differ greatly in size
  • FIG. 2 shows a device for transmitting a rotary movement between two gearwheels of essentially the same size
  • Fig. 3 shows a device according to Fig. 1 or 2, in which the deflecting rollers have different diameters.
  • the device shown in FIG. 1 essentially consists of a drive pinion 10, an endless transmission element, in particular a toothed belt 11, two deflection rollers 12 and 13 and an output gear 14, which in the present case has a considerably larger pitch circle than the drive gear.
  • the drive pinion 10 is driven by a motor, not shown, or in another manner known per se.
  • the toothed belt 11 is pressed over the deflection rollers 12 and 13 into the toothing of the drive pinion 10 and the driven gear 14. This results in the engagement areas A and B. Outside of these engagement areas A and B of the drive pinion 10 and the output gear 14, the toothed belt 11 rests with its rear side the circumferential surfaces of the deflection rollers 12 and 13 in the area C in a non-positive manner.
  • the area in which the toothed belt 11 is neither positively nor positively guided can - as the drawing shows easily - be made practically zero by appropriate measures, so that free expansion of the toothed belt 11 is excluded.
  • Drive pinion 10 and driven pinion 14 engage from two opposite sides in the toothing of the loop formed by the toothed belt 11 in such a way that they abut the deflection rollers 12 and 13 with the interposition of the toothed belt 11. This has to mean that where the engagement areas A and B of the drive pinion 10 and the output gear 14 end, the toothed belt 11 inevitably rests on the deflection rollers 12 and 13 and thus the frictional support of the toothed belt 11 on the deflection rollers 12 and 13 starts.
  • a single output gear 14 can be driven by a plurality of drive pinions 10 or drive gears 15 via the device described above. This has the advantage that even if one drive fails in an emergency, the other drives can still make an adjustment movement (albeit with reduced force).
  • the toothed belt 11 used is preferably those which have profiles with a small flank angle. As a result, the buoyancy forces which want the toothed belt 11 to rise from the tooth profile are kept very low.
  • a tooth profile with a semicircular tooth cross-section has proven to be very cheap.
  • the device described above is particularly well suited for numerical control, enables high acceleration due to the low masses with shock compensation, allows a component design in which several drive or output devices can be arranged on a single gear and has a high efficiency and long lifetime.
  • Transmission elements toothed on both sides, both toothed belts 11 and toothed chains, can also be used.
  • the deflection rollers 12, 13 then also have a toothing on their circumference, into which the toothed belt 11 (with the toothing of its rear side) or into which a toothed chain engages.
  • deflection rollers 12 'and 13 with different diameters or pitch circle diameters are provided, which then also result in correspondingly different speeds of the deflection rollers 12' and 13, respectively.

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  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
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Abstract

Device for backlash-free transmission and possibly conversion of a rotary movement which allows, together with greatly improved engagement characteristics, a high positioning accuracy, considerable resistance to wear and efficient operation. This is achieved by an endless toothed belt (11) which is fed around two deflection rollers (12, 13). In this way, the region for engagement with the teeth of the meshing gear-wheels (10, 14, 15) is considerably increased.

Description

Vorrichtung zum spielfreien Weiterleiten und ggfs. Umwandeln einer Drehbewegung Device for play-free forwarding and, if necessary, converting a rotary movement
Beschreibung:Description:
Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum spielfreien Weiterleiten und ggfs. Umwandeln von Drehbewegungen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a device for play-free forwarding and, if necessary, converting rotary movements according to the preamble of claim 1.
In der modernen Steuer- und Antriebstechnik kommt einer weitgehend stoßfreien und schnellen Verstellbewegung eine ständig wachsende Bedeutung zu.In modern control and drive technology, a largely shock-free and fast adjustment movement is becoming increasingly important.
Aus der DE-PS 2 910 373 ist eine Antriebsvorrichtung zum spielfreien Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung mit Hilfe eines Zahnriemens und eines mit diesem in Eingriff stehenden Antriebszahnrades bekannt, das für einen Präzisionsantrieb, insbesondere für die schnelle und repetierbare Verstellung von Werkzeugen, Werkzeugtischen, Handhabungsgeräten oder Robotern geeignet ist, wobei mindestens eine in Verstellrichtung verlaufende Zahnstange vorgesehen ist, mit der der Zahnriemen ständig in Eingriff ist, und wobei zu beiden Seiten des Antriebszahnrades Bogenführungen vorgesehen sind, die den Zahnriemen so in Eingriff mit der Zahnstange halten, daß ein erster Abschnitt die Belastung aufnimmt und nur ein kurzer, definierter zweiter Abschnitt des Zahnriemens außer Eingriff mit der Verzahnung ist. Sofern nur relativ geringe Kräfte auftreten, ist dieser Antrieb sehr genau. Bei extrem großen Kräften könnten bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung jedoch gewisse Ungenauigkeiten auftreten. Aus der DE-PS 3 433 365 ist eine weitere Antriebsvorrichtung zum spielfreien Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung bekannt, mit der Werkzeugschlitten und andere zu positionierende Elemente über große bis größte Längen spielfrei mit niedrigem Massenträgheitsmoment bei großer Einstellgenauigkeit linear bewegt werden können, wobei die Antriebsvorrichtung darüber hinaus noch besonders servicefreundlich ist.From DE-PS 2 910 373 a drive device for backlash-free conversion of a rotary movement into a linear movement by means of a toothed belt and a drive gearwheel engaging with it is known, which is used for a precision drive, in particular for the rapid and repeatable adjustment of tools, tool tables, Handling devices or robots is suitable, wherein at least one rack extending in the direction of adjustment is provided, with which the toothed belt is constantly engaged, and wherein on both sides of the drive gear arc guides are provided which hold the toothed belt in engagement with the rack so that a first Section absorbs the load and only a short, defined second section of the toothed belt is out of engagement with the toothing. If only relatively small forces occur, this drive is very precise. With extremely large forces, certain inaccuracies could occur in this known drive device. From DE-PS 3 433 365 a further drive device for backlash-free conversion of a rotary movement into a linear movement is known, with which tool slides and other elements to be positioned can be moved linearly over large to long lengths without backlash with a low mass moment of inertia and high setting accuracy, the drive device is also particularly easy to service.
Die bekannten Anordnungen betreffen ausschließlich die Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung.The known arrangements relate exclusively to the conversion of a rotary movement into a linear movement.
Aus der DE-AS 1 059 756 sind Zahnantriebe bekannt, bei denen die Eingriffstiefe der miteinander kämmenden Zähne durch nockenähnliche Kurvenscheiben gesteuert wird.From DE-AS 1 059 756 tooth drives are known in which the engagement depth of the meshing teeth is controlled by cam-like cams.
Aus der DE-OS 2 619 021 ist schließlich eine Motorschraube bekannt, mit deren Hilfe eine Drehbewegung von einer Zahnscheibe auf eine außen gezahnte Trommel untersetzt übertragen werden soll. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden Führungsrollen vorgesehen, welche den Eingriffsbogerr des Zahnriemens auf einen gewissen kleineren Winkel als im Normalfall begrenzen, um unangenehme Störungen durch geringe Interferenzen der Zahnteilungen des Zahnriemens zu vermeiden.From DE-OS 2 619 021, finally, a motor screw is known, with the aid of which a rotational movement from a toothed disc to an externally toothed drum is to be transmitted reduced. In this known device guide rollers are provided which limit the engagement bend of the toothed belt to a certain smaller angle than in the normal case in order to avoid unpleasant disturbances due to slight interference of the tooth pitches of the toothed belt.
An die Leistungsfähigkeit und Genauigkeit von Meß- und Werkzeugmaschinen sowie Handhabungsgeräten und Robotern werden zunehmend steigende Anforderungen gestellt. Die Bewegungen müssen nicht nur schnell, d. h. mit großen Beschleunigungs- und Verzögerungswerten, sondern auch mit höchster Genauigkeit ausgeführt werden, um die gewünschten Fertigungstoleranzen einhalten zu können. Schließlich soll die Bewegung schlupffrei, spielfrei, schwingungsfrei und bei der Massenfertigung unter reproduzier baren Verhältnissen mit Hilfe von numerischen Steuerungen möglich sein. Hieraus ergeben sich in der Praxis wegen der hohen Beanspruchung der Bauteile unerwünschte Verschleißerscheinungen, die auf Dauer Unqenauigkeiten und Streuungen bei der numerischen Einstellung zur Folge haben. Die bekannten und üblicherweise zur Ausführung verwendeten Antriebssysteme, die sehr unterschiedlich aufgebaut sein können (Gewindespindeln, Kugelspindeln, Zahnstangen, hydraulische oder pneumatische Kolben oder Zahnriemen), finden wegen der ihnen eigenen Eigenschaften alle ihre Anwendung, und zwar verständlicherweise immer dort, wo sich aufgrund der Anforderungen ihre günstigen Eigenschaften besonders vorteilhaft auswirken und die weniger günstigen Eigenschaften kaum stören. Wenn es nun aber darum geht, eine spielfreie, schwingungsfreie und genaue Einstellung zu erzielen, und zwar in ständig repetierbaren Abläufen, so treten die nachteiligen Wirkungen stark in den Vordergrund.Increasing demands are being placed on the performance and accuracy of measuring and machine tools as well as handling devices and robots. The movements not only have to be carried out quickly, ie with large acceleration and deceleration values, but also with the highest precision in order to be able to meet the desired manufacturing tolerances. After all, the movement should be slip-free, play-free, vibration-free and reproducible in mass production conditions with the help of numerical controls. In practice, this results in undesirable signs of wear due to the high stress on the components, which in the long term result in inaccuracies and scattering in the numerical setting. The known and usually used for execution drive systems, which can be constructed very differently (threaded spindles, ball spindles, racks, hydraulic or pneumatic pistons or toothed belts), all find their application because of their inherent properties, understandably wherever due to the Requirements have a particularly advantageous effect on their favorable properties and hardly disturb the less favorable properties. However, if it is a matter of achieving a play-free, vibration-free and precise setting, and that in constantly repetitive processes, the adverse effects come to the fore.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Weiterleiten und ggf. Umwandeln einer Drehbewegung zur schaffen, mit der Werkzeuge, Werkzeugtische, Handhabungsgeräte oder Roboter schwingungs- und schlupffrei bei geringem Massenträgheitsmoment, mit hohen Beschleunigungs- und Verzögerungswerten und bei großer Einstellgenauigkeit bewegt werden können.The innovation is based on the task of creating a device for forwarding and, if necessary, converting a rotary movement, with which tools, tool tables, handling devices or robots can be moved without vibration and slip with a low mass moment of inertia, with high acceleration and deceleration values and with great setting accuracy .
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.This object is achieved according to the innovation by the measures specified in the characterizing part of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Zahnriemen, insbesondere Kunststoffzahnriemen, können zwischenzeitlich hinsichtlich Zahnform und Zahnteilung mit großer Genauigkeit hergestellt werden, sind hinreichend flexibel, verschleißfest und geräuscharm und haben einen günstigen Wirkungsgrad. Sie werden auch in endloser Ausführung hergestellt und können sowohl mit Stahldrahtseele als auch mit Glasfaserarmierung versehen sein.Advantageous further developments result from the subclaims. Timing belts, in particular plastic timing belts, can now be manufactured with great accuracy with regard to tooth shape and tooth pitch, are sufficiently flexible, wear-resistant and low-noise and have a favorable efficiency. They are also manufactured in an endless version and can be provided with a steel wire core or with glass fiber reinforcement.
Die Neuerung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung zwischen zwei in der Größe stark voneinander abweichenden Zahnrädern, Fig. 2 eine Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung zwischen zwei im wesentlichen gleichgroßen Zahnrädern. Fig. 3 eine Vorrichtung nach Fig. 1 oder 2, bei der die Umlenkrollen unterschiedliche Durchmesser aufweisen.The innovation is explained below with reference to the drawing figures, for example. 1 shows a device for transmitting a rotary movement between two gearwheels that differ greatly in size, FIG. 2 shows a device for transmitting a rotary movement between two gearwheels of essentially the same size. Fig. 3 shows a device according to Fig. 1 or 2, in which the deflecting rollers have different diameters.
Die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Antriebs-Ritzel 10, einem endlosen Übertragungselement, insbesondere aus einem Zahnriemen 11, zwei Umlenkrollen 12 und 13 und einem AbtriebsZahnrad 14, das im vorliegend dargestellten Fall einen erheblich größeren Teilkreis als das Antriebs-Ritzel 10 hat. Das Antriebs-Ritzel 10 wird durch einen nicht dargestellten Motor oder auf andere an sich bekannte Weise angetrieben. Der Zahnriemen 11 wird über die Umlenkrollen 12 und 13 in die Verzahnungen von Antriebs-Ritzel 10 und Abtriebs-Zahnrad 14 gepreßt. Es ergeben sich damit die Eingriffsbereiche A bzw. B. Außerhalb dieser Eingriffsbereiche A und B von Antriebs-Ritzel 10 bzw. Abtriebs-Zahnrad 14 liegt der Zahnriemen 11 mit seiner Rückseite auf den Umfangsflächen der Umlenkrollen 12 und 13 im Bereich C kraftschlüssig auf. Der Bereich, in dem der Zahnriemen 11 weder kraft- noch formschlüssig geführt wird, kann - wie die Zeichnung ohne weiteres erkennen läßt - durch entsprechende Maßnahmen praktisch zu Null gemacht werden, so daß freie Dehnungen des Zahnriemens 11 ausgeschlossen sind. Antriebs-Ritzel 10 und Abtriebs-Zannrad 14 greifen von zwei gegenüberliegenden Seiten her derart in die Verzahnung der durch den Zahnriemen 11 gebildeten Schleife ein, daß sie unter Zwischenschaltung des Zahnriemens 11 an den Umlenkrollen 12 und 13 anliegen. Dies hat zu bedeuten, daß dort, wo die Eingriffsbereiche A und B von Antriebs-Ritzel 10 und Abtriebs-Zahnrad 14 enden, zwangsläufig die Auflage des Zahnriemens 11 auf den Umlenkrollen 12 und 13 und damit die kraftschlüssige Auflage des Zahnriemens 11 auf den Umlenkrollen 12 und 13 beginnt.The device shown in FIG. 1 essentially consists of a drive pinion 10, an endless transmission element, in particular a toothed belt 11, two deflection rollers 12 and 13 and an output gear 14, which in the present case has a considerably larger pitch circle than the drive gear. Has pinion 10. The drive pinion 10 is driven by a motor, not shown, or in another manner known per se. The toothed belt 11 is pressed over the deflection rollers 12 and 13 into the toothing of the drive pinion 10 and the driven gear 14. This results in the engagement areas A and B. Outside of these engagement areas A and B of the drive pinion 10 and the output gear 14, the toothed belt 11 rests with its rear side the circumferential surfaces of the deflection rollers 12 and 13 in the area C in a non-positive manner. The area in which the toothed belt 11 is neither positively nor positively guided can - as the drawing shows easily - be made practically zero by appropriate measures, so that free expansion of the toothed belt 11 is excluded. Drive pinion 10 and driven pinion 14 engage from two opposite sides in the toothing of the loop formed by the toothed belt 11 in such a way that they abut the deflection rollers 12 and 13 with the interposition of the toothed belt 11. This has to mean that where the engagement areas A and B of the drive pinion 10 and the output gear 14 end, the toothed belt 11 inevitably rests on the deflection rollers 12 and 13 and thus the frictional support of the toothed belt 11 on the deflection rollers 12 and 13 starts.
In den Bereichen C, in denen der Zahnriemen 11 mit seiner Rückseite kraftschlüssig auf den Umlenkrollen 12 und 13 aufliegt, ist lediglich dann ein Schlupf möglich, wenn die Ruhreibung zwischen dem Rücken des Zahnriemens 11 und den Umlenkrollen 12 bzw. 13 überschritten wird. Durch entsprechende Wahl der Reibungsverhältnisse ist dies im normalen Betrieb jedoch ausgeschlossen. Lediglich bei Auftreten von Stößen erfolgt kurzzeitig ein Schlupf, der zu einem Abbau der Stoßenergie führt. Anschließend sind jedoch die gewünschten Präzisionsverhältnisse sofort wieder gegeben. Auch die kurzzeitig verlorengehende Zuordnung zwischen den Positionen von Antriebs-Ritzel 10 einerseits und Abtriebs-Zahnrad 14 andererseits ist nach Abklingen der Stoßbelastung sofort wieder gegeben. Die in der Figur dargestellte Vorrichtung zur Weiterleitung bzw. Umwandlung von Drehbewegungen ist auch dann vorteilhaft einzusetzen, wenn anders als im in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein geringes Über- oder Untersetzungsverhältnis gegeben ist. Dieser Fall ist in Figur 2 dargestellt, bei dem die dort gezeigte Vorrichtung zwei etwa gleichgroße Zahnräder 14 und 15 miteinander verkoppelt.In areas C, in which the toothed belt 11 rests with its rear on the deflection rollers 12 and 13, slip is only possible if the static friction between the back of the toothed belt 11 and the deflection rollers 12 and 13 is exceeded. By appropriate selection of the friction conditions, this is excluded in normal operation. Slip occurs only briefly when impacts occur, which leads to a reduction in the impact energy. However, the desired precision ratios are then immediately restored. The briefly lost association between the positions of the drive pinion 10 on the one hand and the output gear 14 on the other hand is given again immediately after the impact load has subsided. The device for forwarding or converting rotary movements shown in the figure can also be used advantageously if, in contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, there is only a low step-up or step-down ratio. This case is shown in FIG. 2, in which the device shown there couples two gear wheels 14 and 15 of approximately the same size to one another.
Wegen der günstigen Eingriffsverhältnisse empfiehlt sich die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung in vielen Fällen auch beim Übersetzungsverhältnis 1:1.Because of the favorable engagement conditions, the use of the described device is recommended in many cases even with the transmission ratio 1: 1.
Es können mehrere solcher Antriebsvorrichtungen auf dem Umfang eines einzelnen Zahnrades 14 bzw. 15 angeordnet werden. So können beispielsweise von einem einzigen Antriebs-Zahnrad 15 über die beschriebene Vorrichtung mehrere Abtriebs-Zahnräder 14 angetrieben werden. Dies ist insbesondere bei Handhabungsgeräten und Robotern von erheblichem Vorteil, da dort häufig verschiedene Abtriebsbewegungen zwangsläufig von einer einzigen Antriebsbewegung ableitbar und somit zwangsläufig synchronisierbar sein müssen.Several such drive devices can be arranged on the circumference of a single gear 14 or 15. For example, a plurality of driven gears 14 can be driven by a single drive gear 15 via the device described. This is of considerable advantage in particular in the case of handling devices and robots, since different output movements there must inevitably be derived from a single drive movement and must therefore necessarily be synchronized.
Es kann aber auch umgekehrt ein einziges Abtriebs-Zahnrad 14 von mehreren Antriebs-Ritzeln 10 oder AntriebsZahnrädern 15 über die oben beschriebene Vorrichtung angetrieben werden. Dies hat den Vorteil, daß selbst bei Ausfall eines Antriebs im Notfall durch die weiteren Antriebe noch eine Verstellbewegung (wenn auch mit verminderter Kraft) möglich ist.Conversely, a single output gear 14 can be driven by a plurality of drive pinions 10 or drive gears 15 via the device described above. This has the advantage that even if one drive fails in an emergency, the other drives can still make an adjustment movement (albeit with reduced force).
In vielen Fällen - insbesondere bei Handhabungsgeräten und Robotern - werden nur kleine Verstellbewegungen notwendig sein. In solchen Fällen können anstelle der Zahn räder 14 bzw. 15 Kreissegmente 14a bzw. 15a mit Verzahnung vorgesehen werden. Durch den Fortfall eines Teils der an sich erforderlichen vollen Zahnräder 14 bzw. 15 läßt sich die Baugröße nicht unerheblich verringern.In many cases - especially with handling devices and robots - only small adjustment movements will be necessary. In such cases, instead of the tooth wheels 14 and 15 circular segments 14a and 15a can be provided with teeth. By eliminating part of the full gears 14 and 15, which are required per se, the overall size can be reduced not inconsiderably.
Als Zahnriemen 11 finden vorzugsweise solche Verwendung, die Profile mit geringem Flankenwinkel aufweisen. Dadurch werden die Auftriebskräfte, die den Zahnriemen 11 aus dem Zahnprofil aufsteigen lassen wollen, sehr gering gehalten. Als sehr günstig hat sich ein Zahnprofil mit halbkreisförmigem Zahnquerschnitt erwiesen.The toothed belt 11 used is preferably those which have profiles with a small flank angle. As a result, the buoyancy forces which want the toothed belt 11 to rise from the tooth profile are kept very low. A tooth profile with a semicircular tooth cross-section has proven to be very cheap.
Es bedarf keiner weiteren Erwähnung, daß die Richtung des Antriebs, d.h. der Kraftfluß, selbstverständlich auch umgekehrt werden kann, so daß das in Fig. 1 dargestellte Zahnrad 14 treibende Funktion hat und das Ritzel 10 bzw. das Zahnrad 15 angetrieben werden.No further mention is needed that the direction of the drive, i.e. the power flow, of course, can also be reversed, so that the gear 14 shown in FIG. 1 has a driving function and the pinion 10 or the gear 15 are driven.
Die oben beschriebene Vorrichtung ist insbesondere für numerische Steuerung sehr gut geeignet, ermöglicht wegen der geringen Massen eine hohe Beschleunigung mit Stoßkompensation, erlaubt eine Komponentenbauweise, bei der mehrere Antriebs- bzw. Abtriebsvorrichtungen auf einem einzigen Zahnrad angeordnet werden können und hat einen hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer.The device described above is particularly well suited for numerical control, enables high acceleration due to the low masses with shock compensation, allows a component design in which several drive or output devices can be arranged on a single gear and has a high efficiency and long lifetime.
Es können auch beidseitig verzahnte Übertragungselemente, und zwar sowohl Zahnriemen 11 als auch Zahnketten, zur Anwendung kommen. In einem solchen Fall erhalten die Umlenkrollen 12, 13 dann an ihrem Umfang ebenfalls eine Verzahnung, in die der Zahnriemen 11 (mit der Verzahnung seiner Rückseite) oder in die eine Zahnkette eingreift.Transmission elements toothed on both sides, both toothed belts 11 and toothed chains, can also be used. In such a case, the deflection rollers 12, 13 then also have a toothing on their circumference, into which the toothed belt 11 (with the toothing of its rear side) or into which a toothed chain engages.
Insbesondere in der Handhabungs- bzw. Robotertechnik ergibt sich häufig die Notwendigkeit, unterschiedliche Drehzahlen von einer gemeinsamen Hauptwelle und mit einer zwangsläufig festen Zuordnung (Übersetzungsverhältnis und Synchronität) abzuleiten. Zu diesem Zweck werden Umlenkrollen 12' und 13 mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. Teilkreisduchmessern vorgesehen, wodurch sich dann auch entsprechend unterschiedliche Drehzahlen der Umlenkrollen 12' bzw. 13 ergeben. In handling or robot technology in particular, there is often a need for different Derive speeds from a common main shaft and with an inevitably fixed assignment (gear ratio and synchronicity). For this purpose, deflection rollers 12 'and 13 with different diameters or pitch circle diameters are provided, which then also result in correspondingly different speeds of the deflection rollers 12' and 13, respectively.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung zum spielfreien Weiterleiten und ggfs. Umwandeln einer Drehbewegung mit Hilfe eines al3 Schleife ausgebildeten, endlosen mit einer Verzahnung versehenen Übertragungselements, insbesondere für die schnelle und repetierbare Verstellung von Werkzeugen oder Werkzeugtischen, Handhabungsgeräten oder Robotern, wobei das endlose Übertragungselement mit Antriebs- und Abtriebsseite ständig in Eingriff ist, die Schleife des endlosen Übertragungselements mit ihrer Rückseite zwei Umlenkrollen kraftschlüssig umschlingt und ein zu Null hin tendierender, vernachlässigbar geringer Abschnitt des endlosen Übertragungselements weder eine form- noch eine kraftschlüssige Abstützung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Seiten her jeweils ein mit Verzahnung versehener Kreisbogen (10, 14, 14a, 15, 15a) mit der Verzahnung des endlosen Übertragungselements (11) in Eingriff steht.1.Device for play-free forwarding and, if necessary, converting a rotary movement with the aid of an al3 loop designed, endless, toothed transmission element, in particular for the rapid and repeatable adjustment of tools or tool tables, handling devices or robots, the endless transmission element with drive and Output side is constantly engaged, the loop of the endless transmission element with its back wraps around two deflecting rollers in a force-fitting manner and a negligibly small section of the endless transmission element which tends towards zero has neither a form-fitting nor a force-fitting support, characterized in that from two sides in each case a circular arc (10, 14, 14a, 15, 15a) provided with teeth is in engagement with the teeth of the endless transmission element (11).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den verzahnten Kreisbögen (10, 14, 14a, 15, 15a) um Kreissegmente handelt.2. Device according to claim 1, characterized in that the toothed arcs (10, 14, 14a, 15, 15a) are circular segments.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den verzahnten Kreisbögen (10, 14, 14a, 15, 15a) um Zahnräder hnndelt. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is in the toothed arcs (10, 14, 14a, 15, 15a) around gears.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem endlosen Übertragungselement (11) um einen Zahnriemen mit geringem Flankenwinkel, insbesondere mit einem halbkreisförmigen Zahnquerschnitt, handelt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the endless transmission element (11) is a toothed belt with a small flank angle, in particular with a semicircular tooth cross section.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in die Verzahnung des endlosen Übertragungselements (11) eingreifenden verzahnten Kreisbögen (10, 14, 14a, 15, 15a) etwa gleiche Krümmungsradien aufweisen.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two toothed arcs (10, 14, 14a, 15, 15a) engaging in the toothing of the endless transmission element (11) have approximately the same radii of curvature.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in die Verzahnung des endlosen Übertragungselements (11) eingreifenden verzahnten Kreisbögen (10, 14, 14a, 15, 15a) stark differierende Krümmungsradien aufweisen.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two in the toothing of the endless transmission element (11) engaging toothed arcs (10, 14, 14a, 15, 15a) have widely differing radii of curvature.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (11) beidseitig und die Umlenkrollen (12, 13) an ihrem Umfang eine Verzahnung aufweisen.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission element (11) on both sides and the deflecting rollers (12, 13) have teeth on their circumference.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (12, 13) unterschiedliche Durchmesser bzw. Teilkreisdurchmesser aufweisen. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the deflecting rollers (12, 13) have different diameters or pitch circle diameters.
PCT/DE1987/000488 1986-11-01 1987-10-27 Device for backlash-free transmission and possibly conversion of a rotary movement WO1988003620A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10014978C1 (en) 2000-03-25 2001-09-20 Daimler Chrysler Ag Gear element, to convert movement of linear drive element to further linear movement in different plane, has flexible toothed belt to transfer movement to rotation body having run-off surface

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1059756B (en) * 1955-06-03 1959-06-18 Molins Machine Co Ltd Device for producing a blank, e.g. B. of cardboard, paper, metal foil or the like.
US3083582A (en) * 1961-01-17 1963-04-02 Thomas E Fisher Composite belt drive
DE1750431A1 (en) * 1968-05-02 1971-01-28 Bertrams Dipl Kfm Hans Elastic planetary gear
US3606795A (en) * 1969-09-29 1971-09-21 Leonard B Simons Frictionless mechanical motion devices
DE2619021A1 (en) * 1976-04-30 1977-11-10 Konrad Dr Ing Beyerle Motor driven screw spindle - has tooth belt transmission with two jockey pulleys to regulate belt tension
DE2910373C2 (en) * 1979-03-16 1984-02-23 Hamül Werkzeugfabrik Th. Kirschbaum KG, 8590 Marktredwitz Drive device for backlash-free conversion of a rotary movement into a linear movement
DE3346615A1 (en) * 1983-07-09 1985-07-11 Willi Dipl.-Ing. 6604 Güdingen Steuer Internal-gear mechanism with coupling unit
DE3433363C1 (en) * 1984-09-07 1985-07-18 Hamül Werkzeugfabrik Th. Kirschbaum KG, 8590 Marktredwitz Driving device for the backlash-free conversion of a rotary motion into a linear motion

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1059756B (en) * 1955-06-03 1959-06-18 Molins Machine Co Ltd Device for producing a blank, e.g. B. of cardboard, paper, metal foil or the like.
US3083582A (en) * 1961-01-17 1963-04-02 Thomas E Fisher Composite belt drive
DE1750431A1 (en) * 1968-05-02 1971-01-28 Bertrams Dipl Kfm Hans Elastic planetary gear
US3606795A (en) * 1969-09-29 1971-09-21 Leonard B Simons Frictionless mechanical motion devices
DE2619021A1 (en) * 1976-04-30 1977-11-10 Konrad Dr Ing Beyerle Motor driven screw spindle - has tooth belt transmission with two jockey pulleys to regulate belt tension
DE2910373C2 (en) * 1979-03-16 1984-02-23 Hamül Werkzeugfabrik Th. Kirschbaum KG, 8590 Marktredwitz Drive device for backlash-free conversion of a rotary movement into a linear movement
DE3346615A1 (en) * 1983-07-09 1985-07-11 Willi Dipl.-Ing. 6604 Güdingen Steuer Internal-gear mechanism with coupling unit
DE3433363C1 (en) * 1984-09-07 1985-07-18 Hamül Werkzeugfabrik Th. Kirschbaum KG, 8590 Marktredwitz Driving device for the backlash-free conversion of a rotary motion into a linear motion

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018050909A1 (en) 2016-09-19 2018-03-22 Witec Präzisionstechnik Gmbh Belt drive
DE102016117606A1 (en) 2016-09-19 2018-03-22 Rolf Wissner belt transmission
DE212017000220U1 (en) 2016-09-19 2019-04-24 Witec Präzisionstechnik Gmbh belt transmission

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