WO2020099532A1 - Riementrieb mit spanneinrichtung - Google Patents

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WO2020099532A1
WO2020099532A1 PCT/EP2019/081265 EP2019081265W WO2020099532A1 WO 2020099532 A1 WO2020099532 A1 WO 2020099532A1 EP 2019081265 W EP2019081265 W EP 2019081265W WO 2020099532 A1 WO2020099532 A1 WO 2020099532A1
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WO
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belt
belt drive
tensioning
support
drive according
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PCT/EP2019/081265
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English (en)
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Martin Riedel
Wolfgang Schober
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Kuka Deutschland Gmbh
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Publication date
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
    • B25J9/1045—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons comprising tensioning means
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    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0865—Pulleys
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    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874—Two or more finally actuated members

Definitions

  • the invention relates to a belt drive with a
  • Such a belt drive is known from practice. It has two pulleys, an endless drive belt and a tensioning device for the drive belt.
  • Tensioning device is designed as a spring-loaded swivel arm with a tensioning roller that tensions one of the belt spaces.
  • the belt drive with its tensioning technology i.e. the clamping device and the clamping method has various advantages.
  • the tension effect can be improved and strengthened.
  • the clamping device and the clamping method has various advantages.
  • the tension effect can be improved and strengthened.
  • the recording can take place while the belt drive is stationary and also in operation.
  • the belt drive, its performance and the associated drive technology can be monitored and optimized.
  • the tensioning device has e.g. two tensioning units, with each pulley being assigned one tensioning unit. This allows the belt to be specifically tensioned on the assigned pulley.
  • the number of pulleys and associated tensioning units can also be greater than two.
  • the multiple arrangement of the clamping units has various effects and advantages.
  • the clamping technology provides a very large clamping path. This can largely compensate for tolerances in the belt. Furthermore, a simple insertion of a belt is also possible over several pulleys
  • a belt is understood to mean both flat belts and belts with a round cross section.
  • the respective tensioning unit can act on the two belt strands emanating from the assigned pulley and tighten them while reducing their distance. It can be tightened from the outside against both belt spaces, e.g. freely rotatable
  • Tensioner rollers act excitingly.
  • the design of the clamping device, in particular its clamping unit, has an independent inventive
  • the tensioning unit can also be used individually and only on one belt pulley of a belt drive.
  • the clamping device can be attached to an existing one
  • Belt drive attached e.g. converted or retrofitted.
  • the clamping devices are supported and supported on a common carrier. You can have a defined and
  • the laterally spaced tensioning means and the connecting carrier as well as, if necessary, an additional support between the tensioning means can form a fixed tensioning cage which absorbs and supports the reaction forces. This offers short, closed power guides and enables a lightweight and inexpensive
  • Construction e.g. as a plastic construction.
  • the wrap angle of the drive belt on the pulley can be significant
  • the two belt dreams can be in the area between the
  • Clamping units run side by side with a small distance. This allows space to be created laterally for other components in the installation environment of the belt drive.
  • the tensioning unit is movably arranged and its distance can be adjusted relative to the assigned pulley. In particular, it can be moved along the drive belt. This adjustment can preferably take place along the connecting line between the axes of the two pulleys.
  • the constant or defined lateral distance between the two clamping means is preferably defined such that bearings, supports,
  • Axes of rotation of the two clamping means with respect to the connecting line forming an axis are arranged on an imaginary straight line running perpendicularly thereto and with respect to this straight line at a constant or defined distance, the lateral distance.
  • the clamping means are preferably arranged next to one another with respect to the connecting line or the correspondingly formed axis of the connecting line.
  • the clamping area can be divided into two sections. In a first section with a relatively large distance from the assigned pulley, the adjustment of the tensioning unit from the drive belt is opposed to relatively little resistance. This area can e.g. can be used for assembly.
  • the belt resistance to tension increases significantly. This area can be used to tension the belt. Even short adjustment paths lead to a significantly increasing tension effect.
  • the drive belt can thus be used for a relatively short time Tension and relax adjustment paths.
  • the space requirement and range of motion of the tensioning unit is very small for the achievable adjustment range of the belt tension. It is much lower than that of previously known ones
  • the clamping device can be a positioning device for setting and fixing the position and the
  • the clamping unit can be positioned exactly and the
  • the tensioning unit can be fixed against the restoring forces of the drive belt and for supporting the tensioning force. This can be done at a support.
  • This support can also support the pulleys or their axes. Support can be a
  • the tensioning device can be part of the tensioning device or the belt drive. Alternatively, it can be associated elsewhere and on a device, e.g. a robotic arm.
  • the positioning device can have a guide for the associated clamping unit. This can vary along the direction of movement of the belt space or
  • the clamping unit can
  • the positioning device can be a positioning and
  • the positioning device and its components are the positioning device and its components,
  • Fixing devices can be designed in different ways.
  • the adjusting and fixing device has a positive fit
  • Locking device on.
  • This can have interlocking interlocking locking means which are alternately arranged on the movable clamping unit and on the support.
  • the interlocking interlocking locking means which are alternately arranged on the movable clamping unit and on the support.
  • Locking device spring-cooperating locking means.
  • the latching device can furthermore have a blocking means for releasably blocking the engagement of the latching means. The one found and taken during the adjustment
  • a positive locking device is particularly advantageous for supporting the reaction forces and for fixing the desired actuating and
  • the locking means are formed by a fork with resilient fork arms and an arm holder, each
  • the tooth can be divided by a toothing
  • Adjustment path can be divided into steps of a suitable size. This allows the said distance to
  • Pulley and the tensioning effect can be adjusted sensitively.
  • Locking means can be suitably attached to the
  • Clamping unit and arranged on the support and, if necessary, also interchanged in their assignment.
  • Blocking means can be designed as a wedge piece, which can be inserted into the space between the fork arms and spreads them and ensures the locking engagement.
  • the wedge piece can be detachably attached to the fork with a lock and can also be detached to adjust the clamping unit if necessary.
  • both are
  • a belt drive can, for example, in a robot arm
  • the belt drive can also have one or more additional pulleys.
  • the pulleys can be modified further
  • Figure 1 a belt drive with a
  • Figures 2 and 3 the belt drive of Figure 1 in
  • Figure 4 a broken and enlarged
  • Figure 5 a top view of the clamping unit of
  • Figure 7 a fork with locking elements and a
  • Figure 8 a device with a belt drive
  • Figure 9 to 12 a variant of the belt drive
  • Figure 13 to 14 a carrier of the tensioning device of
  • Figure 18 to 20 a detection device and its
  • Figures 23 and 24 force representations of the resulting and detected supporting forces at the measuring points in the preload position and under load.
  • Figures 25 and 26 a variant of the belt drive and / or the tensioning device in two
  • the invention relates to a belt drive (1) with a tensioning device (2) and a tensioning method.
  • the invention also relates to the tensioning device (2) itself.
  • the invention further relates to a device (36) with such a belt drive (1).
  • Figure 8 shows a device (36) with a belt drive (1) and with a tensioning device (2). The device shown
  • the robot (36) is e.g. designed as a single-axis or multi-axis robot that has one or more robot arms (37).
  • the robot can e.g. be designed as the rehab robot shown, as an industrial robot or as another type of robot.
  • Clamping devices (2) are e.g. in the hollow robot arm
  • the rehab robot is used e.g. to the
  • Limb of a patient e.g. of an arm.
  • Robotic arm (37) is pivotally mounted on a frame at one end and is connected to a pivotable arm at the other end, which moves the limb and e.g. has an armrest with arm fixation.
  • the belt drive (1) is on the frame side
  • the belt drive (1) can e.g. with a
  • Axis drive of the robot arm (37) can be connected directly or indirectly.
  • FIGS 1 to 3 show the belt drive (1)
  • the belt drive (1) has two belt pulleys (8, 9) which can rotate about parallel axes (10).
  • the pulleys (8,9) are characterized by an endless,
  • the drive belt (3) wraps around the pulleys (8,9) and has two belt spaces (4,5) located between the pulleys (8,9), which run parallel to each other and along a connecting line between the axes (10).
  • the drive belt (3) has an inner drive side (6) facing the pulleys (8,9) and an outer back (7).
  • the drive belt (3) is designed as a toothed belt, with gear teeth adapted on its drive side (6) and on the casing of the belt pulleys (8, 9)
  • the back (7) can be flat or
  • the drive belt (3) is e.g. formed as a flat belt, the width of which is greater than the thickness. It can be made of a plastic with an embedded tensile core, e.g. made of metal cords.
  • the belt drive (1) has a tensioning device (2) for the drive belt (3). This includes two
  • Tensioning units (12, 13) each act on the belt strands (4, 5) emanating from the assigned pulley (8, 9) and tension them together while reducing their distance.
  • Figures 4 to 6 show details of a
  • the tensioning device (2) can support (11)
  • clamping units (12, 13) e.g.
  • Support (11) can be any suitable material.
  • a device e.g. of a robotic arm.
  • the support (11) extends along the
  • Pulleys (8.9) In the exemplary embodiment shown, the pulleys (8, 9) are also arranged and supported on the support (11). The storage and support on the support (11) are not shown.
  • the support (11) can be designed in any suitable manner. In the embodiment shown, it is designed as a straight, hollow and thin-walled tube with a preferably circular cross section. At the pipe ends there are lugs on the outside of the pipe jacket
  • the support (11) can also be the
  • the belt drive (1) is shown in the
  • Embodiment designed as a synchronous drive The two pulleys (8,9) have the same one
  • the tensioning device (2) has a positioning device (19) for setting and fixing the position and the distance of the respective tensioning unit (12, 13) relative to the respectively assigned pulley (8, 9).
  • One clamping unit (12) is described below. The features apply accordingly to the other clamping unit (13).
  • the tensioning unit (12) has a carrier (17) with a pair of freely rotatable tensioning rollers (14, 15). Their axes can be parallel to the axes (10) of the
  • the tensioning rollers (14, 15) are arranged on the upper side of the support (17) pointing away from the support (11).
  • the tension rollers (14, 15) are e.g. on both sides and
  • Tension rollers other low-friction tensioning means can be provided.
  • the tensioning rollers (14, 15) are common on the carrier (17) with a mutual lateral distance.
  • the distance or the gap width can be definable. It can be set and predefined. Alternatively, it can be adjustable.
  • the axes of the two tensioning rollers (14, 15) are supported at their free ends by a support (18), e.g. the support bracket shown, connected to each other.
  • the guide gap (16) is thus closed all around on the outside.
  • the support (18) absorbs the tensile forces between the axes of the tensioning rollers (14, 15) and stabilizes the axes and the tensioning roller position.
  • the carrier (17), the tensioning rollers (14, 15) and the support (18) can form a support cage which is closed around the belt space (4, 5).
  • the support (18) can be detachably connected to the roller axles. It can be temporarily removed to insert the belt dreams (4,5).
  • the width of the guide gap (16) shown in Figure 4 is significantly smaller than the diameter of the
  • the tensioning rollers (14, 15) each act from the outside and on the back (7) of the associated belt strand (4, 5).
  • (14, 15) can have a profiled jacket shape for guiding the belt strand (4, 5).
  • the positioning device (19) has a guide (20) and an adjusting and fixing device (21) for the
  • the clamping unit (12) can be adjusted and positioned, for example, along the connecting line between the axes (10).
  • the guide (20) can be in several parts and can have several guide means (22, 23, 24).
  • the guide means (22, 23, 24) can extend along the connecting line of the pulley axes (10) or along the tube axis.
  • a guide means (22) is e.g. formed as a guide bar, which is arranged relatively stationary on the support (11). It interacts with a guide means (23) on the tensioning unit (12). This is e.g. as a slot-shaped guide receptacle on the carrier (17)
  • Another guide means (24) can be designed as a guide base, which is arranged on the underside of the carrier (17) and is adapted to the outer contour of the support (11).
  • the guide base points to the
  • the carrier (17) of the clamping unit (12) can be guided and supported on the guide bar (22) and directly on or on the support (11).
  • the guide means (22, 23, 24) are located below the tension rollers
  • the adjusting and fixing device (21) is used
  • a positive locking device 25
  • Locking means (26, 27) preferably cooperate resiliently. They have interlocking interlocking
  • the locking device (25) can also be a blocking means (32) for releasably blocking the
  • the blocking means (32) prevents resilient evasion of the
  • the clamping unit (12) can be along the said
  • Connection line of the pulley axles (10) can be adjusted.
  • the adjustment is made e.g. by means of a
  • Tensioning unit (12), in particular its tensioning rollers (14, 15), is reduced or enlarged by the associated pulley (8).
  • the drive belt (3) is tensioned and at a
  • the locking device (25) enables an adjustment in steps according to the division of the locking elements (31).
  • the cooperating latching means (26, 27) can move relative to each other in the adjustment direction thanks to the resilient evasiveness.
  • the blocking means (32) is deactivated, for example removed.
  • the blocking means (32) is activated, for example used. It then blocks the springy Evasion movement of the locking means (26,27) and ensures the positive engagement of the locking elements (31).
  • the locking means (26, 27) are supported by a fork (28) with two resilient
  • Fork arms (29) and an arm holder (30) are formed, each of which has locking elements (31), in particular a toothing.
  • the resilient fork arms (29) extend through the e.g. channel-like arm holder (30).
  • Figure 7 shows an example of such a fork (28).
  • the fork (28) is relatively stationary on the support (11), e.g. on the above-mentioned attachment at the end of the tube, the
  • the assignment of fork (28) and arm holder (30) to support (11) and clamping unit (12) can also be reversed.
  • the locking elements (11) are on the outside of the
  • Fork opening inserted and can be detachably fixed in the fork opening by means of a lock (34).
  • the wedge piece (33) presses the fork arms (29) outwards and against the arm holder (30).
  • the lock (34) is e.g. resilient and can be used to remove the wedge piece
  • (33) can be opened on train.
  • FIGS. 9 to 17 show a second embodiment of the tensioning device (2). This can largely correspond to the first embodiment. Changes can relate to the design of the carrier (17) and the guide (20) as well as the adjusting and fixing device (21).
  • the carrier (17) is also designed like a sled in the second embodiment and is mounted on the support (11) to be longitudinally movable, in particular displaceable, by means of the guide (20).
  • the carrier (17) also has a guide means (24) designed as a guide base on the underside of the carrier.
  • the carrier (17) lies with this e.g. bowl-shaped guide means on the
  • Support (11) can be effected.
  • points of engagement of the guide means (22, 23) are arranged at a distance below the pipe apex and the center of the guide means (24).
  • the guide means (22, 23) are arranged on both sides of the support (11).
  • Guide means (22) are each designed as support rails, which at the connection point on
  • carrier-side guide means (23) have a hook-shaped cross section. The one formed by this
  • the hook strip is undercut and laterally spaced from the support (11).
  • the hook opening points towards the support (11) and diagonally downwards.
  • the guide means (23) are arranged on the two lateral end regions of the carrier (17). They are also strip-shaped and have one
  • Hook bars and their longitudinal extension along the support (11) can be used by the wearer (17)
  • the guide (20) and the setting and fixing device (21) are local and
  • the carrier (17) has a yoke-like or saddle-like carrier part which has the shell-shaped guide means (24) on the inside and the guide means (23) in the form of the outside
  • Hook strips carries. At the top are the
  • the adjusting and fixing device (21) has a latching device (25) with positively interlocking latching means (26, 27) on the movable clamping unit (12, 13) and on the support (11).
  • a blocking means (32) can also be present. Alternatively, it can be missing.
  • the locking means (26) is formed by an arm holder (30), the locking elements (31), in particular one
  • the arm holder (30) is arranged centrally on the yoke or saddle-like support part. It is an axial and downwardly open recess designed in which the other locking means (27)
  • the other, support-side latching means (27) can, as in the first embodiment, be designed as a fork (28) with latching elements (31) on the resilient fork arms.
  • the carrier (17) has a bow-like carrier part, which starts from the yoke-like or saddle-like carrier part and is in
  • the longitudinal direction of the support (11) extends.
  • bowl-shaped guide means (24) is also on the
  • the support part (17) has a long and wide support surface on the support (11), which can also form the guide means (24). The tensioning forces and the belt forces that arise during circulation can be effectively and safely supported on the support (11).
  • the tensioning device (1) in particular its one or more tensioning units (12, 13), can have a detection device (38). This is provided and designed for this purpose, the forces and moments acting on the belt drive (1) and the tensions and also expansions in the drive belt (3) or its
  • Clamping units (12, 13) is for the detection device
  • the detection device (38) has a sensor arrangement
  • the measuring points are spatially separated from one another and form a triangle with one another, which is particularly advantageous for the measuring accuracy.
  • One measuring point (PI) is located at the apex of the guide means (24) and the support point there at the apex of the support (11). At least one more
  • Measuring point (P2) is at an engagement point between a guide means (22) on the support (11) and one
  • One of the two measuring points (P2, P3) is sufficient for the said detection of forces and moments etc.
  • the triangular arrangement shown with two measuring points (P2, P3) is advantageous.
  • one or more sensors (40) are arranged at each of the measuring points (P1, P2, P3). For example, this can be force-absorbing
  • the sensors (40) can be arranged on the carrier (17) and / or on the support (11). They are preferably located on the guide elements (23, 24) of the carrier (17). In the case of the hook-shaped guide elements (23), a
  • one or more other sensors (41) can also be present and possibly also arranged at other locations.
  • Figure 19 shows this variant.
  • the sensors (41) are e.g. arranged on the bow-shaped support part and measure forces occurring there, which can also be directed along the support (11).
  • the sensors (41) can e.g. Detect strains and use them to measure forces. You can e.g. as
  • the sensors (41) can be arranged, for example, at transition points between the side bracket arms and the front bracket end.
  • the measuring principle is based on the previously described concept of belt tension, with which the rigidly connected pairs of support means (14, 15) and their displacement along the support (11) and the locking of the
  • Driving belt (3) is tensioned. Thereby act on the
  • the resulting force is calculated from both sides of the belt or belt belt (4,5). Discharge and
  • FIG. 21 illustrates the forces occurring on the belt drive (1) when the drive belt is tensioned but not rotating.
  • a tension force (F_Spann_l) or (F_Spann_2) acts obliquely outwards on the two tensioning rollers. This results in a result
  • Tension force can be recorded and detected with the detection device (38), in particular its sensor arrangement (39).
  • Figures 23 and 24 illustrate how different forces occur at the measuring points (P1, P2 and P3) depending on the load condition. From the
  • Changes in force resulting from the transition from the neutral pretension state to the load state can be used to calculate the tension forces acting on the drive belt (3) and also the moment (M).
  • the longitudinal direction of the belt spaces (4, 5) belt tension in each case can be determined.
  • the resulting belt stretches can also be determined.
  • the plane of symmetry of the carrier (17) measures the belt pretension and the amount of the joint torque on the pulley without being able to provide information about the direction of the torque.
  • the senor (40) measures belt tension (but not as precisely as in case 1) and the displacement of the res. Force.
  • the one-sided detection of the lateral force is sufficient to clearly determine the joint torque in relation to the amount and direction.
  • Rails (strips) on the side of the structural part offer optimal support and high rigidity against twisting of the slide and significantly increase the load capacity of the tensioning device and thus the belt drive.
  • the detection device (38) has an evaluation device which can be integrated in the sensor arrangement (39) or which can be arranged separately.
  • Evaluation device can be controlled by a
  • Belt drive (1) or the device (36) can be connected.
  • the said recordings can be in the state or in
  • Circulating operation of the belt drive (1) can be made.
  • the detection results can be used for different purposes. On the one hand, it can be determined whether the drive belt (3) is still intact or is torn or overstretched. On the other hand, an angular misalignment caused by belt stretching can cause the
  • the measure for this deviation can be used in the control of the belt drive (1) or the device (36) for correction purposes.
  • Each clamping unit (12, 13) can have its own support. This can be mounted and fastened to a suitable substructure. Furthermore, the
  • the support (11) can also have a different shape, in particular
  • Cross-sectional shape It can be solid or hollow.
  • the belt drive (1) can have a different ratio than the 1: 1 ratio shown and is of unequal size
  • the belt drive (1) can also one or more other pulleys
  • Pulleys the number of tensioning units (12, 13) can be correspondingly larger. Furthermore, the The alignment of the pulleys varies and differs from the parallel position.
  • the drive belt (3) can have a different shape and a different material
  • the locking device (25) and its locking means (26, 27) can also be varied.
  • the locking elements (31) can alternatively be on the inside of the fork arms (29)
  • Fork opening engages and can be formed like a strip.
  • the blocking means (32) then engages around the fork arms (29) on the outside and presses them against the outside
  • the locking means (26, 27) and the locking elements (31) can also have any other suitable construction and arrangement.
  • Figures 25 and 26 show a third variant of the
  • Clamping device (2) which is essentially based on the second embodiment or is designed and / or configured accordingly. This can therefore largely with the first and / or second
  • Embodiment match Changes can affect the design of the support (17) and the guides (20, 22, 23).
  • the carrier (17) is also in the third variant
  • the carrier (17) also has a guide means (24) designed as a guide base on the underside of the carrier.
  • the carrier (17) lies with this, for example, bowl-shaped guide means on the
  • Support (11) can be effected.
  • the positioning device (19) also has a guide (20).
  • the guide (20) is now formed in one piece and in one piece with the carrier and has several
  • the guide means (22.1,23.1,24) continue to extend along the connecting line of the pulley axes (10) or
  • the guide (20) and the carrier (17) are designed such that they preferably completely surround the support (11).
  • the toggle lever mechanism (50) clamps the clamping unit (12 or 13) firmly around the support (11) so that it is no longer possible to move it due to frictional forces.
  • the toggle lever mechanism (50) clamps the clamping unit (12 or 13) firmly around the support (11) so that it is no longer possible to move it due to frictional forces.
  • Guide means 22.1 or at least part of the guide means 22.1 with respect to the carrier (17) is preferably one with respect to the toggle mechanism
  • Joint arrangement (52) has. In FIG. 25, this is designed as a solid-state joint (52), in particular a notch (52). However, it would also be possible to use any other configuration that would allow mobility or
  • Guide means (24) in connection with the guide means 22.1 causes a support and longitudinal guidance on the support (11). Furthermore, one is preferred on the side or surface of the carrier (17) facing the tensioning rollers (14, 15)
  • partial reinforcement (53) is provided in order to optimally distribute the forces transmitted by the tensioning rollers (14, 15) to / over the carrier.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Riementrieb (1) mit zwei oder mehr Riemenscheiben (8,9), einem endlosen Treibriemen (3) und einer Spanneinrichtung (2) für den Triebriemen (3). Die Spanneinrichtung (2) weist zwei oder mehr Spanneinheiten (12,13) auf, wobei jeder Riemenscheibe (8,9) jeweils eine Spanneinheit (12,13) zugeordnet ist. Die Spanneinheiten (12,13) sind beweglich angeordnet und können zur Spannung des Treibriemens (3) in ihrem Abstand relativ zu der zugeordneten Riemenscheibe (8,9) verstellt werden.

Description

BESCHREIBUNG
Riementrieb mit Spanneinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Riementrieb mit einer
Spanneinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Ein solcher Riementrieb ist aus der Praxis bekannt. Er weist zwei Riemenscheiben, einen endlosen Treibriemen und eine Spanneinrichtung für den Treibriemen auf. Die
Spanneinrichtung ist als federbelasteter Schwenkarm mit einer Spannrolle ausgebildet, der eines der Riementrume spannt .
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Riementrieb mit einer verbesserten Spanneinrichtung aufzuzeigen . Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch .
Der beanspruchte Riementrieb mit seiner Spanntechnik, d.h. der Spanneinrichtung und dem Spannverfahren, hat verschiedene Vorteile. Die Spannwirkung kann verbessert und verstärkt werden. Außerdem lässt sich die
Spannwirkung besser und zielgerichteter einstellen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Vergrößerung des
Umschlingungswinkels des Treibriemens an einer Riemenscheibe. Die Treibwirkung und Übertragungspräzision des Riementriebs können optimiert werden.
Ferner können mit einer der Spanneinrichtung zugeordneten Erfassungseinrichtung am Riementrieb wirkende Kräfte und Momente sowie Riemenspannungen und auch Riemendehnungen detektiert, ausgewertet und zu Steuerungszwecken
eingesetzt werden. Die Erfassung kann im Stand und auch im Betrieb des Riementriebs erfolgen. Der Riementrieb, seine Performance und die zugehörige Antriebstechnik können überwacht und optimiert werden.
Die Spanneinrichtung weist z.B. zwei Spanneinheiten auf, wobei jeder Riemenscheibe jeweils eine Spanneinheit zugeordnet ist. Hierdurch lässt sich der Riemen gezielt an der zugeordneten Riemenscheibe spannen. Die Zahl der Riemenscheiben und zugeordneten Spanneinheiten kann auch größer als zwei sein.
Die Mehrfachanordnung der Spanneinheiten hat verschiedene Effekte und Vorteile. Die Spanntechnik liefert einen sehr großen Spannweg. Dieser kann in hohem Maß Toleranzen im Riemen ausgleichen. Ferner wird ein einfaches Einlegen eines Riemens auch über mehrere Riemenscheiben
ermöglicht. Durch die besagte Mehrfachanordnung kann die Spannwirkung am Riemen insgesamt vergrößert werden. Dabei können auch große Spannkräfte aufgebracht werden. Die Leistungsfähigkeit und Schlupffreiheit des Riementriebs lassen sich verbessern. Die genannten Vorteile ergeben sich für einen
glattwandigen Riemen und auch für einen profilierten Riemen, insbesondere einen Zahnriemen. Dieser kann einseitig oder beidseitig profiliert, insbesondere verzahnt sein. Unter einem Riemen werden im Sinne der Erfindung sowohl Flachriemen, als auch Riemen mit einem runden Querschnitt verstanden.
Die jeweilige Spanneinheit kann die beiden von der zugeordneten Riemenscheibe ausgehenden Riementrume beaufschlagen und unter Verringerung ihres Abstands zusammenspannen. Sie kann dabei von außen gegen beide Riementrume mit Spannmitteln, z.B. frei drehbaren
Spannrollen, spannend einwirken.
Die Ausbildung der Spanneinrichtung, insbesondere ihrer Spanneinheit, hat eine eigenständige erfinderische
Bedeutung. Die Spanneinheit kann auch einzeln und nur an einer Riemenscheibe eines Riementriebs eingesetzt werden. Die Spanneinrichtung kann an einem vorhandenen
Riementrieb angebaut, z.B. umgerüstet oder nachgerüstet, werden.
Die Spannmittel sind an einem gemeinsamen Träger gelagert und abgestützt. Sie können einen definierten und
bevorzugt konstanten seitlichen Abstand voneinander aufweisen. Die seitlich beabstandeten Spannmittel und der verbindende Träger sowie ggf. eine zusätzliche Stütze zwischen den Spannmitteln können einen festen Spannkäfig bilden, der die Reaktionskräfte aufnimmt und abstützt. Dies bietet kurze, geschlossene Kraftführungen und ermöglicht eine leichtgewichtige und kostengünstige
Konstruktion z.B. als KunstStoffkonstruktion .
Durch die bevorzugt enge Nachbarschaft zu der
zugeordneten Riemenscheibe kann der Umschlingungswinkel des Treibriemens an der Riemenscheibe signifikant
vergrößert werden. Im Bereich der Riemenscheibe besteht auch hinreichend Platz für die Unterbringung der
Spanneinheit und für deren ungestörte Funktion. Durch die beidseitige und bevorzugt zentrische
Spannbeaufschlagung kann ferner der Riementrieb im
Bereich zwischen den zwei Riemenscheiben und den
zugeordneten Spanneinheiten verschlankt werden. Die beiden Riementrume können im Bereich zwischen den
Spanneinheiten mit geringem Abstand nebeneinander laufen. Hierdurch kann seitlich Platz für weitere Komponenten in der Einbauumgebung des Riementriebs geschaffen werden.
Die Spanneinheit ist beweglich angeordnet und kann in ihrem Abstand relativ zu der zugeordneten Riemenscheibe verstellt werden. Sie kann dabei insbesondere entlang des Treibriemens verschoben werden. Diese Verstellung kann vorzugsweise entlang der Verbindungslinie zwischen den Achsen der beiden Riemenscheiben erfolgen. Die
Riementrume können sich parallel zu der besagten
Verbindungslinie erstrecken. Durch eine einfache
Verschiebebewegung und die damit verbundene Abstandsänderung kann der Treibriemen signifikant
gespannt werden.
Der konstante bzw. definierte seitliche Abstand den die beiden Spannmittel voneinander aufweisen ist bevorzugt derart definiert, dass Lagerungen, Abstützungen,
Drehpunkte, Befestigungen, Befestigungspunkte oder
Drehachsen der beiden Spannmittel hinsichtlich der eine Achse bildenden Verbindungslinie auf einer senkrecht hierzu verlaufenden gedachten Geraden und hinsichtlich dieser Gerade in einem konstante bzw. definierte Abstand, dem seitlichen Abstand angeordnet sind. Bevorzugt sind die Spannmittel bezüglich der Verbindungslinie, bzw. der entsprechend gebildeten Achse der Verbindungslinie, nebeneinander angeordnet. Hierbei kann sich der Spannbereich in zwei Abschnitte gliedern. In einem ersten Abschnitt mit einem relativ großen Abstand von der zugeordneten Riemenscheibe wird der Verstellung der Spanneinheit vom Treibriemen relativ wenig Widerstand entgegengesetzt. Dieser Bereich kann z.B. zur Montage genutzt werden.
Ab einer gewissen Nähe zur Riemenscheibe bzw. ab einem gewissen Umschlingungswinkel an der Riemenscheibe steigt der Riemenwiderstand gegen die Verspannung deutlich an. Dieser Bereich kann zum Spannen des Riemens benutzt werden. Hierbei führen bereits kurze Verstellwege zu einer deutlich ansteigenden Verspannungswirkung. Der Treibriemen lässt sich dadurch über relativ kurze Verstellwege spannen und entspannen. Der Platzbedarf und Bewegungsbereich der Spanneinheit ist für den erzielbaren Verstellbereich der Riemenspannung sehr klein. Er ist wesentlich geringer als bei vorbekannten
Spanneinrichtungen.
Die Spanneinrichtung kann eine Positioniereinrichtung für die Einstellung und Fixierung der Position und des
Abstands der Spanneinheit relativ zur zugeordneten
Riemenscheibe aufweisen. Mit der Positioniereinrichtung kann die Spanneinheit exakt positioniert und die
gewünschte Spannkraft genau eingestellt werden. In der eingenommenen Position kann die Spanneinheit gegen die Rückstellkräfte des Treibriemens und für die Abstützung der Spannkraft fixiert werden. Dies kann an einem Support erfolgen. Dieser Support kann auch die Riemenscheiben bzw. deren Achse abstützen. Der Support kann ein
Bestandteil der Spanneinrichtung bzw. des Riementriebs sein. Er kann alternativ anderweitig zugehörig und an einem Gerät, z.B. einem Roboterarm, vorhanden sein. Die Positioniereinrichtung kann eine Führung für die zugehörige Spanneinheit aufweisen. Diese kann sich entlang der Bewegungsrichtung der Riementrume bzw.
entlang der Verbindungslinie zwischen den
Riemenscheibenachsen erstrecken. Die Führung kann
ineinander greifende Führungselemente an der Spanneinheit und am Support aufweisen. Die Spanneinheit kann
zusätzlich direkt am Support abgestützt und ggf. geführt ein . Die Positioniereinrichtung kann eine Stell- und
Fixiereinrichtung für die Spanneinheit aufweisen. Diese erleichtert und vereinfacht die Handhabung der
Spanneinrichtung und die Einstellung des gewünschten Abstands von der zugeordneten Riemenscheibe und der dadurch erzielen Spannwirkung.
Die Positioniereinrichtung und ihre Komponenten,
insbesondere ihre Führung und Stell- und
Fixiereinrichtung können konstruktiv in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein.
In einer besonders günstigen Ausführungsform weist die Stell- und Fixiereinrichtung eine formschlüssige
Rasteinrichtung auf. Diese kann formschlüssig ineinander greifende Rastmittel aufweisen, die wechselweise an der beweglichen Spanneinheit und am Support angeordnet sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die
Rasteinrichtung federnd zusammenwirkende Rastmittel auf.
Die Rasteinrichtung kann ferner ein Blockiermittel zur lösbaren Blockade des Rastmitteleingriffs aufweisen. Der bei der Verstellung gefundene und eingenommene
Rastmitteleingriff kann dadurch gegen die Rückstellkräfte gesichert werden. Eine formschlüssige Rasteinrichtung ist besonders vorteilhaft zur Abstützung der Reaktionskräfte und zur Fixierung der gewünschten Stell- und
Spannposition der Spanneinheit. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Rastmittel von einer Gabel mit federnden Gabelarmen und einer Armaufnahme gebildet werden, die jeweils
Rastelemente, insbesondere eine Verzahnung, aufweisen. Über die Zahnteilung einer Verzahnung kann der
Verstellweg in Schritte von geeigneter Größe unterteilt werden. Hierdurch können der besagte Abstand zur
Riemenscheibe und die Spannwirkung feinfühlig eingestellt werden . Die als z.B. Gabel und Armaufnahme ausgebildeten
Rastmittel können in geeigneter Weise an der
Spanneinheit, insbesondere an einem Träger der
Spanneinheit, und am Support angeordnet und in ihrer Zuordnung bedarfsweise auch vertauscht werden. Bei der Ausbildung eines Rastmittels als Gabel kann das
Blockiermittel als Keilstück ausgebildet sein, das in den Freiraum zwischen die Gabelarme eingeführt werden kann und diese spreizt sowie den Rasteingriff sichert. Das Keilstück kann mit einer Arretierung an der Gabel lösbar befestigt werden und lässt sich bei Bedarf zum Verstellen der Spanneinheit auch wieder lösen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind beide
Spanneinheiten gleichartig ausgebildet. Es ist alternativ möglich, nur eine der Spanneinheiten in der
vorbeschriebenen Weise auszugestalten.
Der Riementrieb ist in einer vorteilhaften
Ausführungsform als Synchrontrieb ausgebildet und besitzt gleich große Riemenscheiben für eine 1 : 1-Übersetzung . Ein solcher Riementrieb kann z.B. in einem Roboterarm
eingebaut sein. Er kann alternativ an anderer Stelle eingesetzt werden. Der Riementrieb kann außerdem eine oder mehrere weitere Riemenscheiben aufweisen. In
weiterer Abwandlung können die Riemenscheiben
unterschiedliche Durchmesser aufweisen und eine von 1:1 abweichende Übersetzung oder Untersetzung aufweisen.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1 : einen Riementrieb mit einer
Spanneinrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2 und 3 : den Riementrieb von Figur 1 in
Draufsicht und in Seitenansicht;
Figur 4 : eine abgebrochene und vergrößerte
perspektivische Ansicht einer
Spanneinheit der Spanneinrichtung;
Figur 5 : eine Draufsicht der Spanneinheit von
Figur 4;
Figur 6 : eine andere und geschnittene
perspektivische Ansicht der Spanneinheit von Figur 4 und 5 ,
Figur 7 : eine Gabel mit Rastelemente und einem
Blockiermittel ,
Figur 8 : ein Gerät mit einem Riementrieb und
einer Spanneinrichtung, Figur 9 bis 12: eine Variante des Riementriebs und der
Spanneinrichtung in verschiedenen perspektivischen Ansichten und einer Draufsicht,
Figur 13 bis 14: einen Träger der Spanneinrichtung von
Figur 9 bis 12 in verschiedenen
Ansichten,
Figur 18 bis 20: eine Erfassungseinrichtung und deren
Messstellen an der Spanneinrichtung,
Figur 21 und 22: Kräftedarstellungen der Riemen- und
Spannkräfte in Vorspannstellung und unter Last und
Figur 23 und 24: Kräftedarstellungen der resultierenden und detektierten Stützkräfte an den Messstellen in Vorspannstellung und unter Last . Figur 25 und 26 eine Variante des Riementriebs und/oder der Spanneinrichtung in zwei
verschiedenen perspektivischen Ansichten
Die Erfindung betrifft einen Riementrieb (1) mit einer Spanneinrichtung (2) und einem Spannverfahren. Die
Erfindung betrifft auch die Spanneinrichtung (2) an sich. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät (36) mit einem solchen Riementrieb (1) . Figur 8 zeigt ein Gerät (36) mit einem Riementrieb (1) und mit einer Spanneinrichtung (2) . Das gezeigte Gerät
(36) ist z.B. als einachsiger oder mehrachsiger Roboter ausgebildet, der einen oder mehrere Roboterarme (37) aufweist. Der Roboter kann z.B. als der gezeigte Reha- Roboter, als Industrieroboter oder als andere Roboterart ausgebildet sein. Der Riementrieb (1) und die
Spanneinrichtung (2) sind z.B. in dem hohlen Roboterarm
(37) angeordnet. Der Reha-Roboter dient z.B. zum
gesteuerten und reproduzierbaren Bewegen eines
Körperglieds eines Patienten, z.B. eines Arms. Der
Roboterarm (37) ist am einen Ende schwenkbar an einem Gestell gelagert und ist am anderen Ende mit einem schwenkbaren Ausleger verbunden, der das Körperglied bewegt und hierfür z.B. eine Armauflage mit Armfixierung aufweist. Der Riementrieb (1) wird gestellseitig
angetrieben und ist abtriebseitig mit dem Ausleger gekoppelt. Der Riementrieb (1) kann z.B. mit einem
Achsantrieb des Roboterarms (37) direkt oder mittelbar verbunden sein.
Figur 1 bis 3 zeigen den Riementrieb (1) und die
Spanneinrichtung (2) in einer ersten Ausführungsform und in verschiedenen Ansichten. Der Riementrieb (1) weist in der gezeigten Ausführungsform zwei Riemenscheiben (8,9) auf, die um parallele Achsen (10) drehen können. Die Riemenscheiben (8,9) sind durch einen endlosen,
umlaufenden und biegeelastischen Treibriemen (3) miteinander verbunden. Der Treibriemen (3) umschlingt die Scheiben (8,9) und weist zwei zwischen den Riemenscheiben (8,9) befindliche Riementrume (4,5) auf, die parallel zueinander und entlang einer Verbindungslinie zwischen den Achsen (10) verlaufen. Der Treibriemen (3) weist eine innenliegende und zu den Riemenscheiben (8,9) weisende Treibseite (6) und einen außenliegenden Rücken (7) auf. In der gezeigten Ausführungsform ist der Treibriemen (3) als Zahnriemen ausgebildet, wobei an seiner Treibseite (6) und am Mantel der Riemenscheiben (8,9) adaptierte Verzahnungen
angeordnet sind. Der Rücken (7) kann eben oder
längsprofiliert ausgebildet sein.
Der Treibriemen (3) ist z.B. als Flachriemen ausgebildet, dessen Breite größer als die Dicke ist. Er kann aus einem Kunststoff mit einer eingebetteten Zugfesten Seele, z.B. aus Metall-Cords, bestehen.
Der Riementrieb (1) weist eine Spanneinrichtung (2) für den Treibriemen (3) auf. Diese beinhaltet zwei
Spanneinheiten (12,13), wobei jeder Riemenscheibe (8,9) jeweils eine Spanneinheit (12,13) zugeordnet ist. Die
Spanneinheiten (12,13) beaufschlagen jeweils die von der zugeordneten Riemenscheibe (8,9) ausgehenden Riementrume (4,5) und spannen sie unter Verringerung ihres Abstands zusammen. Figur 4 bis 6 zeigen Einzelheiten einer
Spanneinheit (12) . Diese sind entsprechend auch bei der anderen Spanneinheit (13) zu finden. Die Spanneinrichtung (2) kann einen Support (11)
aufweisen, an dem die Spanneinheiten (12,13) z.B.
gemeinsam angeordnet sind. Der Support (11) kann
alternativ Bestandteil eines Geräts (36), z.B. eines Roboterarms, sein.
Der Support (11) erstreckt sich entlang der
Verbindungslinie zwischen den Achsen (10) der
Riemenscheiben (8,9) . Am Support (11) sind im gezeigten Ausführungsbeispiel auch die Riemenscheiben (8,9) angeordnet und gelagert. Die Lagerung und Abstützung am Support (11) sind nicht dargestellt.
Der Support (11) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform ist er als gerades, hohles und dünnwandiges Rohr mit einem bevorzugt kreisrunden Querschnitt ausgebildet. An den Rohrenden sind Ansätze außenseitig am Rohrmantel
angeordnet. Der Support (11) kann zugleich auch der
Support des Riementriebs (1) sein.
Der Riementrieb (1) ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel als Synchrontrieb ausgebildet. Die beiden Riemenscheiben (8,9) haben einen gleichen
Durchmesser. Eine der Riemenscheiben (8,9) wird von einem Antrieb beaufschlagt. Die andere Riemenscheibe (8,9) bildet die Abtriebsseite und weist eine Treibwelle auf. Die Spanneinheiten (12,13) sind beweglich angeordnet und können in ihrem Abstand relativ zu der jeweils zugeordneten Riemenscheibe (8,9) verstellt werden. Sie können dabei entlang der Riementrume (4,5) bewegt, insbesondere bevorzugt linear verschoben werden. Die Spanneinrichtung (2) weist eine Positioniereinrichtung (19) für die Einstellung und Fixierung der Position und des Abstandes der jeweiligen Spanneinheit (12,13) relativ zur jeweils zugeordneten Riemenscheibe (8,9) auf.
Nachfolgend wird die eine Spanneinheit (12) beschrieben. Die Merkmale gelten entsprechend auch für die andere Spanneinheit (13) .
Die Spanneinheit (12) weist einen Träger (17) mit einer Paarung von frei drehbaren Spannrollen (14,15) auf. Deren Achsen können parallel zu den Achsen (10) der
Riemenscheiben (10) ausgerichtet sein und in einer nicht dargestellten Achsaufnahme am Träger (17) befestigt sein. Die Spannrollen (14,15) sind an der vom Support (11) wegweisenden Oberseite des Trägers (17) angeordnet. Die Spannrollen (14,15) sind z.B. beidseits und
mittensymmetrisch zur Verbindungslinie zwischen den
Achsen (10) angeordnet. Alternativ können statt
Spannrollen andere reibungsarme Spannmittel vorgesehen sein .
Die Spannrollen (14,15) sind mit einem gegenseitigen seitlichen Abstand gemeinsam auf dem Träger (17)
angeordnet und drehbar gelagert. Sie bilden zwischen sich einen Führungsspalt (16), durch den die Riementrume (4,5) geführt sind. Der Abstand bzw. die Spaltweite kann definierbar sein. Er kann fest eingestellt und vorgegeben sein. Er kann alternativ einstellbar sein.
Die Achsen der beiden Spannrollen (14,15) sind an ihren freien Enden durch eine Stütze (18), z.B. den gezeigten Stützbügel, miteinander verbunden. Der Führungsspalt (16) ist dadurch an der Außenseite rundum geschlossen. Die Stütze (18) nimmt die Zugkräfte zwischen den Achsen der Spannrollen (14,15) auf und stabilisiert die Achsen und die Spannrollenlage. Der Träger (17), die Spannrollen (14,15) und die Stütze (18) können in der Verbindung miteinander einen um die Riementrume (4,5) geschlossenen Stützkäfig bilden. Die Stütze (18) kann lösbar mit den Rollenachsen verbunden sein. Sie kann zum Einlegen der Riementrume (4,5) temporär entfernt werden. Die Weite des in Figur 4 gezeigten Führungsspalts (16) ist wesentlich kleiner als der Durchmesser der
zugeordneten Riemenscheibe (8). Die Spannrollen (14,15) wirken jeweils von außen und auf den Rücken (7) des zugeordneten Riementrums (4,5) ein. Die Spannrollen
(14,15) können eine profilierte Mantelform zur Führung des Riementrums (4,5) aufweisen.
Die Positioniereinrichtung (19) weist eine Führung (20) und eine Stell- und Fixiereinrichtung (21) für die
Spanneinheit (12) auf. Die Spanneinheit (12) kann z.B. längs der besagten Verbindungslinie zwischen den Achsen (10) verstellt und positioniert werden. Die Führung (20) kann mehrteilig sein und kann mehrere Führungsmittel (22,23,24) aufweisen. Die Führungsmittel (22,23,24) können sich entlang der Verbindungslinie der Riemenscheibenachsen (10) bzw. entlang der Rohrachse erstrecken.
Ein Führungsmittel (22) ist z.B. als Führungsleiste ausgebildet, die relativ ortsfest am Support (11) angeordnet ist. Sie wirkt mit einem Führungsmittel (23) an der Spanneinheit (12) zusammen. Dieses ist z.B. als schlitzförmige Führungsaufnahme am Träger (17)
ausgebildet. Figur 6 zeigt diese Ausbildung.
Ein anderes Führungsmittel (24) kann als Führungssockel ausgebildet sein, welcher an der Unterseite des Trägers (17) angeordnet ist und an die Außenkontur des Supports (11) angepasst ist. Der Führungssockel weist an der
Unterseite z.B. eine zylindrisch gebogene Schalenform auf. Der Träger (17) der Spanneinheit (12) kann an der Führungsleiste (22) und direkt an bzw. auf dem Support (11) geführt und abgestützt sein. Die Führungsmittel (22,23,24) befinden sich unterhalb der Spannrollen
(14,15) und sind am Korpus des Trägers (17) angeordnet.
Die Stell- und Fixiereinrichtung (21) dient der
Verstellung und Fixierung der Spanneinheit (12) in der gewünschten Position. Sie weist z.B. eine formschlüssige Rasteinrichtung (25) auf. Diese beinhaltet formschlüssig ineinander greifende Rastmittel (26,27) an der
beweglichen Spanneinheit (12) und am Support (11) . Die Rastmittel (26,27) wirken vorzugsweise federnd zusammen. Sie weisen formschlüssig ineinander greifende
Rastelemente (31) auf, die z.B. als Verzahnung
ausgebildet sind. Die Rasteinrichtung (25) kann ferner ein Blockiermittel (32) zur lösbaren Blockade des
Rastmitteleingriffs aufweisen. Das Blockiermittel (32) verhindert dabei ein federndes Ausweichen der
zusammenwirkenden Rastmittel (26,27).
Die Spanneinheit (12) kann längs der besagten
Verbindungslinie der Riemenscheibenachsen (10) verstellt werden. Die Verstellung erfolgt z.B. mittels einer
Schiebebewegung des z.B. schlittenartig ausgebildeten Trägers (17) am Support (11), wobei der Abstand der
Spanneinheit (12), insbesondere ihrer Spannrollen (14,15) von der zugeordneten Riemenscheibe (8) verkleinert oder vergrößert wird. Bei einer Verkleinerung des Abstands wird der Treibriemen (3) gespannt und bei einer
Abstandsvergrößerung entspannt. Die Rasteinrichtung (25) ermöglicht eine Verstellung in Schritten entsprechend der Teilung der Rastelemente (31) .
Bei der Stell- und Verschiebebewegung können sich die zusammenwirkenden Rastmittel (26,27) dank der federnden Ausweichfähigkeit relativ zueinander in Stellrichtung bewegen. Das Blockiermittel (32) ist dabei deaktiviert, z.B. entfernt. Bei Einnahme der gewünschten Stell- und Spannposition wird das Blockiermittel (32) aktiviert, z.B. eingesetzt. Es blockiert dann die federnde Ausweichbewegung der Rastmittel (26,27) und sichert den formschlüssigen Eingriff der Rastelemente (31).
In der gezeigten Ausführungsform werden die Rastmittel (26,27) von einer Gabel (28) mit zwei federnden
Gabelarmen (29) und einer Armaufnahme (30) gebildet, die jeweils Rastelemente (31), insbesondere eine Verzahnung, aufweisen. Die federnden Gabelarme (29) erstrecken sich durch die z.B. kanalartige Armaufnahme (30) . Die
Gabelarme (29) erstrecken sich entlang der besagten
Verbindungslinie der Riemenscheibenachsen (10). Sie sind seitlich beabstandet und können parallel zueinander verlaufen oder eine leichte V-förmige AufSpreizung haben. Figur 7 zeigt beispielhaft eine solche Gabel (28) .
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gabel (28) relativ ortsfest am Support (11), z.B. an dem erwähnten Aufsatz am Rohrende, angeordnet, wobei sich die
kanalartige Armaufnahme (30) an der Spanneinheit (12) bzw. an ihrem Träger (17) befindet. Die Führungsmittel (22,23) und die Armaufnahme (30) sind unterhalb der
Spannrollen (14,15) und unterhalb des Treibriemens (3) angeordnet. Die Zuordnung von Gabel (28) und Armaufnahme (30) zu Support (11) und Spanneinheit (12) kann auch umgekehrt sein.
Die Rastelemente (11) sind an der Außenseite der
Gabelarme (29) und an den seitlichen Innenwänden der
Armaufnahme (30) angeordnet. Zwischen den Gabelarmen (29) befindet sich ein Freiraum, in den das Blockiermittel (32) eingesetzt werden kann. Dieses besteht z.B. gern. Figur 7 aus einem Keilstück (33), welches in die
Gabelöffnung eingeführt und mittels einer Arretierung (34) in der Gabelöffnung lösbar festgelegt werden kann. Das Keilstück (33) drückt die Gabelarme (29) nach außen und gegen die Armaufnahme (30) . Die Arretierung (34) ist z.B. federelastisch und kann zur Entnahme des Keilstücks
(33) auf Zug geöffnet werden.
Figur 9 bis 17 zeigen eine zweite Ausführungsform der Spanneinrichtung (2) . Diese kann weitgehend mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen. Änderungen können die Ausbildung des Trägers (17) und der Führung (20) sowie der Stell- und Fixiereinrichtung (21) betreffen . Der Träger (17) ist auch bei der zweiten Ausführungsform schlittenartig ausgebildet und ist mittels der Führung (20) auf dem Support (11) längsbeweglich, insbesondere verschiebbar, gelagert. Der Träger (17) weist auch ein als Führungssockel ausgebildetes Führungsmittel (24) an der Trägerunterseite auf. Der Träger (17) liegt mit diesem z.B. schalenförmigen Führungsmittel auf dem
Support (11), insbesondere dem Rohrmantel, in
formschlüssiger Anpassung, auf. Über das Führungsmittel (24) kann eine Abstützung und Längsführung auf dem
Support (11) bewirkt werden.
Die Änderungen betreffen die im jeweiligen
Führungseingriff miteinander stehenden Führungsmittel (22,23) am Support (11) und am Träger (17) . Die
Eingriffstellen der Führungsmittel (22,23) sind bei der zweiten Variante mit Abstand unterhalb des Rohrscheitels und der Mitte des Führungsmittels (24) angeordnet. Die Führungsmittel (22,23) sind beidseits am Support (11) angeordnet .
Die am Support (11) befestigten, leistenförmigen
Führungsmittel (22) sind jeweils als Stützschienen ausgeführt, die an der Verbindungsstelle am
trägerseitigen Führungsmittel (23) einen hakenförmigen Querschnitt aufweisen. Die hierdurch gebildete
Hakenleiste ist hinterschnitten und seitlich vom Support (11) distanziert. Die Hakenöffnung weist in Richtung zum Support (11) und schräg nach unten. Die Führungsmittel (23) sind an den beiden seitlichen Endbereichen des Trägers (17) angeordnet. Sie sind ebenfalls leistenförmig ausgebildet und haben eine
Hakenform, wobei sie mit der jeweiligen Hakenleiste am zugeordneten Supportseitigen Führungsmittel (22) in einen formschlüssigen Eingriff treten. Die hinterschnittene
Hakenleiste am trägerseitigen Führungsmittel (23) weist mit der Hakenöffnung schräg nach oben. Figur 13 bis 17 verdeutlichen diese Ausbildung.
Durch die ineinandergreifenden Hakenformen bzw.
Hakenleisten und deren Längserstreckung entlang des Supports (11) kann der Träger (17) bei seiner
Verschiebebewegung formschlüssig geführt und gegen ein Abheben vom Support (11) durch Formschluss gehalten und gesichert werden. An den im Eingriff stehenden
Führungsmitteln (22,23) können auch die bei der
Riemenverspannung auftretenden Kräfte aufgenommen und am Support (11) abgestützt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform sind die Führung (20) und die Stell- und Fixiereinrichtung (21) örtlich und
funktional voneinander getrennt.
Wie Figur 13 bis 17 verdeutlichen, weist der Träger (17) ein joch- oder sattelartiges Trägerteil auf, welches innenseitig das schalenförmige Führungsmittel (24) und außenseitig die Führungsmittel (23) in Form der
Hakenleisten trägt. An der Oberseite sind die
Achsaufnahmen (35) für die Achsen der Laufrollen (14,15) angeordnet.
Die Stell- und Fixiereinrichtung (21) weist wie in der ersten Ausführungsform eine Rasteinrichtung (25) mit formschlüssig ineinandergreifenden Rastmitteln (26,27) an der beweglichen Spanneinheit (12,13) und am Support (11) auf. Ein Blockiermittel (32) kann ebenfalls vorhanden sein. Es kann alternativ fehlen.
Das Rastmittel (26) wird von einer Armaufnahme (30) gebildet, die Rastelemente (31), insbesondere eine
Verzahnung, aufweist. Die Armaufnahme (30) ist mittig an dem joch- oder sattelartigen Trägerteil angeordnet. Sie ist als axiale und nach unten offene Ausnehmung gestaltet, in welche das andere Rastmittel (27)
formschlüssig eingreifen kann. Das andere, Supportseitige Rastmittel (27) kann wie im ersten Ausführungsbeispiel als Gabel (28) mit Rastelementen (31) an den federnden Gabelarmen ausgebildet sein.
Der Träger (17) weist bei der zweiten Ausführungsform ein bügelartiges Trägerteil auf, welches vom joch- oder sattelartigen Trägerteil ausgeht und sich in
Längsrichtung des Supports (11) erstreckt. Das
schalenförmige Führungsmittel (24) ist auch an der
Unterseite dieses bügelartigen Trägerteils angeordnet. In die Öffnung des bügelartigen Trägerteils kann das supportseitige Rastelement (26), insbesondere die
federnde Gabel (28), eintauchen. Durch diese joch- und bügelartige Ausbildung hat das Trägerteil (17) eine lange und breite Stützfläche am Support (11), welche zugleich das Führungsmittel (24) bilden kann. Die Spannkräfte und die im Umlaufbetrieb entstehenden Riemenkräfte können dadurch wirksam und sicher am Support (11) abgestützt werden.
Die Spanneinrichtung (1), insbesondere ihre ein oder mehreren Spanneinheiten (12,13) kann bzw. können eine Erfassungseinrichtung (38) aufweisen. Diese ist dazu vorgesehen und ausgebildet, die am Riementrieb (1) wirkenden Kräfte und Momente sowie die Spannungen und auch Dehnungen im Treibriemen (3) bzw. seinen
Riementrumen (4,5) zu detektieren. Die
Erfassungseinrichtung (38), deren Anordnung und die Kräfte sind in Figur 18 bis 24 dargestellt. Die zweite Ausführungsform der Spanneinrichtung (2) und der
Spanneinheiten (12,13) ist für die Erfassungseinrichtung
(38) und das Erfassungsverfahren besonders gut geeignet. Die besagte Erfassungstechnik lässt sich auch bei der ersten Ausführungsform oder bei anderen Ausgestaltungen der beanspruchten Spanneinrichtung (1) einsetzen . Die Erfassungseinrichtung (38) weist eine Sensoranordnung
(39) mit mehreren Sensoren (40,41) auf, die an geeigneter Stelle zwischen einer Spanneinheit (12) und dem Support
(11), insbesondere an der Führung (20), angeordnet sind. Hierbei empfiehlt sich die Anordnung von Sensoren (40) an Messstellen (P1,P2,P3), die an Führungselementen
(22,23,24) und deren Eingriffstellen angeordnet sind. Bei der zweiten Ausführungsform der Spanneinrichtung (2) sind die Messstellen räumlich voneinander getrennt und spannen miteinander ein Dreieck auf, was für die Messgenauigkeit besonders vorteilhaft ist.
Die eine Messstelle (PI) befindet sich am Scheitel des Führungsmittels (24) und der dortigen Auflagestelle am Scheitel des Supports (11) . Zumindest eine weitere
Messstelle (P2) ist an einer Eingriffsstelle zwischen einem Führungsmittel (22) am Support (11) und einem
Führungsmittel (23) an der Spanneinheit (12,13),
insbesondere am Träger (17), angeordnet. In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform ist eine weitere
Messstelle (P3) an der gegenüberliegenden Seite des
Supports (11) zwischen den Führungsmitteln (22,23) angeordnet. Eine der beiden Messstellen (P2,P3) genügt für die besagte Detektion der Kräfte und Momente etc. Die gezeigte Dreiecksanordnung mit zwei Messstellen (P2,P3) ist von Vorteil. Wie Figur 19 und 20 verdeutlichen, sind an den besagten Messstellen (P1,P2,P3) jeweils ein oder mehrere Sensoren (40) angeordnet. Dies können z.B. Kraft aufnehmende
Sensoren, insbesondere Druckmesser sein. Die Sensoren (40) können am Träger (17) und/oder am Support (11) angeordnet sein. Vorzugsweise befinden sie sich an den Führungselementen (23,24) des Trägers (17). Bei den hakenförmigen Führungselementen (23) kann eine
Mehrfachanordnung, insbesondere Doppelanordnung, von Sensoren (40) an den gegenüberliegenden Hakenseiten, vorhanden sein.
Zusätzlich oder alternativ können auch ein oder mehrere andere Sensoren (41) vorhanden und ggf. auch an anderen Stellen angeordnet sein. Figur 19 zeigt diese Variante. Die Sensoren (41) sind z.B. am bügelförmigen Trägerteil angeordnet und messen dort auftretende Kräfte, die auch entlang des Supports (11) gerichtet sein können. Die Sensoren (41) können z.B. Dehnungen detektieren und hierüber Kräfte erfassen. Sie können z.B. als
aufgebrachte oder integrierte, z.B. laserstrukturierte, Dehnmessstreifen ausgebildet sein. Die Sensoren (41) können z.B. an Übergangsstellen zwischen den seitlichen Bügelarmen und dem vorderen Bügelende angeordnet sein. Das Messprinzip baut auf dem vorbeschriebenen Konzept der Riemenspannung auf, mit dem über die starr verbundenen Paare von Stützmitteln (14,15) und deren Verschiebung entlang des Supports (11) und der Arretierung der
Treibriemen (3) gespannt wird. Dabei wirken auf die
Spanneinheit (12,13), insbesondere den schlittenartigen Träger (17) diverse Kräfte, die sich aus der
Vorspannkraft des Riemens (F_V) und der Lasttrumkraft (F_Last) und der Leertrumkraft (F_Leer) sowie den daraus resultierenden Abstützkräften an den Abstütz- und
Verbindungsstellen der Führungsmittel (22,23,24) bzw. an den Messstellen (P1,P2,P3) ergeben.
Dabei wird die resultierende Kraft aus beiden Trumseiten bzw. Riementrumen (4,5) berechnet. Entlastung und
Belastung der Riementrume (4,5) werden gemeinsam erfasst. Dies vergrößert die gemessene Größe der Kraft und
verbessert die Genauigkeit.
Figur 21 verdeutlicht die am Riementrieb (1) auftretenden Kräfte bei gespanntem, aber nicht umlaufend bewegten Treibriemen. An den beiden Spannrollen wirkt eine jeweils schräg nach außen gerichtete Spannkraft (F_Spann_l) bzw. (F_Spann_2). Hieraus ergibt sich eine resultierende
Spannkraft (F_Spann_res . ) , die in Längsrichtung der
Riementrume bzw. in Richtung des Supports und der
Verbindungslinie zwischen den Riemenscheibenachsen gerichtet ist. In den Riementrumen wirken gleichgroße Vorspannkräfte (F_V) . Figur 22 verdeutlicht die auftretenden Kräfte unter Einwirkung einer Belastung durch ein Moment (M) an der Riemenscheibe. An dem auf Zug beanspruchten und höher belasteten Riementrum wirkt eine hohe Lasttrumkraft (F_Last) . An dem weniger belasteten Leertrum wirkt eine deutlich geringere Leertrumkraft (F_Leer) . Zudem ergeben sich an den Spannmitteln bzw. Spannrollen unterschiedlich große Spannkräfte (F_Spann + Last) im Bereich des belasteten Riementrums und (F_Spann + Leer) im Bereich des geringer belasteten Riementrums bzw. Leertrums. Durch die unterschiedlichen Kräfte ergibt sich eine
resultierende Spannkraft zwischen den Spannmitteln bzw. Spannrollen (F_res. ) , die schräg zur Längsrichtung der Riementrume und zu dem höher belasteten Riementrum hin gerichtet ist.
Diese Änderungen an den auf die Spanneinrichtung, insbesondere die Spannmittel und den Träger (17)
einwirkenden Spannkräften und der resultierenden
Spannkraft können mit der Erfassungseinrichtung (38), insbesondere deren Sensoranordnung (39) aufgenommen und detektiert werden. Figur 23 und 24 verdeutlichen, wie an den Messstellen (P1,P2 und P3) je nach Belastungszustand unterschiedliche Kräfte auftreten. Aus den
Kraftänderungen, die sich aus dem Übergang des neutralen Vorspannungszustands auf den Belastungszustand ergeben, können die am Treibriemen (3) wirkenden Spannkräfte und auch das Moment (M) berechnet werden. Außerdem können hieraus die in Längsrichtung der Riementrume (4,5) jeweils wirkenden Riemenspannungen ermittelt werden. Auch die hieraus sich ergebenden eventuellen Riemendehnungen lassen sich ermitteln.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind u.a. folgende Konfigurationen beispielhaft möglich:
Fall 1: Kraftsensor (40) an Messstelle PI:
Der einfach zu platzierender Sensor (40) auf
Symmetrieebene des Trägers (17) misst Riemenvorspannung sowie den Betrag des Gelenkmoments an der Riemenscheibe ohne Informationen zur Momentenrichtung geben zu können.
Fall 2: Kraftsensor (40) an Messstelle P2 oder P3 :
Bei einem unsymmetrischen bzw. einseitigen Aufbau misst der Sensor (40) Riemenspannung (allerdings nicht so genau wie bei Fall 1) und die Verschiebung der res. Kraft. Die einseitige Erfassung der Querkraft ist ausreichend um das Gelenkmoment in Bezug auf Betrag und Richtung eindeutig zu bestimmen.
Fall 3: Kraftsensoren (40) in Bereichen P2 und P3 :
Vergleichbar mit Fall 2, aber als symmetrischer Aufbau. Durch die Doppelmessung des Moments kann die Genauigkeit verbessert und/oder ein eine zwei-kanalige Messung aufgebaut werden. Fall 4: Druckkraftsensoren an Messstellen PI, P2 und P3 :
Durch die Kombination aller Varianten wird die
Messgenauigkeit deutlich erhöht. Sowohl das Gelenkmoment als auch die Riemenvorspannung kann präzise über drei einfache Druckkraftsensoren (40) gemessen werden. Die redundanten Informationen können zudem genutzt werden, um ein als sicher zertifiziertes Messsystem aufzubauen
Die kontinuierliche Messung der Riemenspannung kann sowohl der Überwachung des Verschleißes (= Riemenlängung, Nachlassen der Vorspannkraft) dienen, als auch
ermöglichen, dass Zahnüberspringen (Peak im Kraftverlauf) oder Riemenriss (Reduzierung der Kraft auf Null) schnell detektiert wird.
Die Ausführung der kraft- bzw. momentenaufnehmenden
Schienen (Leisten) seitlich des Strukturteils bietet eine optimale Abstützung und eine hohe Steifigkeit gegen ein Verwinden des Schlittens und erhöhen die Belastbarkeit der Spannvorrichtung und damit des Riementriebs deutlich.
Für diese Erfassung und Auswertung von Kräften etc. weist die Erfassungseinrichtung (38) eine Auswerteeinrichtung auf, die in die Sensoranordnung (39) integriert sein kann oder die separat angeordnet sein kann. Die
Auswerteeinrichtung kann mit einer Steuerung des
Riementriebs (1) oder des Geräts (36) verbunden sein. Die besagten Erfassungen können im Stand oder im
Umlaufbetrieb des Riementriebs (1) vorgenommen werden. Die Detektionsergebnisse können zu unterschiedlichen Zwecken benutzt werden. Zum einen kann festgestellt werden, ob der Treibriemen (3) noch intakt ist oder gerissen bzw. überdehnt ist. Andererseits kann ein durch Riemendehnung hervorgerufener Winkelversatz der
Winkelscheiben bei ihrer Drehung und damit eine
eventuelle Synchronabweichung festgestellt werden. Das Maß für diese Abweichung kann bei der Steuerung des Riementriebs (1) bzw. des Geräts (36) zu Korrekturzwecken benutzt werden.
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich.
Jede Spanneinheit (12,13) kann ihren eigenen Support aufweisen. Dieser kann an einem geeigneten Unterbau montiert und befestigt sein. Ferner können die
Riemenscheiben (8,9) getrennt vom Support (11) und an anderer Stelle eigenständig gelagert sein. Der Support (11) kann auch eine andere Formgebung, insbesondere
Querschnittsform, aufweisen. Er kann massiv oder hohl ausgebildet sein.
Der Riementrieb (1) kann eine andere Übersetzung als die gezeigte 1 : 1-Übersetzung und ungleich große
Riemenscheiben (8,9) aufweisen. Der Riementrieb (1) kann ferner eine oder mehrere weitere Riemenscheiben
aufweisen. Bei einer Anordnung von drei oder mehr
Riemenscheiben kann auch die Zahl der Spanneinheiten (12,13) entsprechend größer sein. Ferner kann die Achsausrichtung der Riemenscheiben variieren und von der Parallellage abweichen. Der Treibriemen (3) kann eine andere Form haben und aus einem anderen Material
bestehen. Er kann auch ein Seil sein. Die Ausbildung und Anordnung der Rasteinrichtung (25) und ihrer Rastmittel (26,27) kann ebenfalls variiert werden. Bei einer Gabel (28) können die Rastelemente (31) alternativ an der Innenseite der Gabelarme (29)
angeordnet sein, wobei die Armaufnahme (30) in die
Gabelöffnung greift und leistenartig ausgebildet sein kann. Das Blockiermittel (32) umgreift dann die Gabelarme (29) außenseitig und drückt sie von außen gegen die
Armaufnahme (30) . Darüber hinaus können die Rastmittel (26,27) und die Rastelemente (31) auch eine beliebige andere geeignete konstruktive Ausbildung und Anordnung haben .
Figuren 25 und 26 zeigen eine dritte Variante der
Spanneinrichtung (2), die sich im Wesentlichen an der zweiten Ausführungsform orientiert bzw. entsprechend dieser ausgeführt und/oder ausgestaltet ist. Diese kann somit weitgehend mit dem ersten und/oder zweiten
Ausführungsbeispiel übereinstimmen. Änderungen können die Ausbildung des Trägers (17) und der Führungen (20,22,23) betreffen . Der Träger (17) ist auch bei der dritten Variante
schlittenartig ausgebildet und ist mittels der Führung (20) auf dem Support (11) längsbeweglich, insbesondere verschiebbar, gelagert. Der Träger (17) weist auch ein als Führungssockel ausgebildetes Führungsmittel (24) an der Trägerunterseite auf. Der Träger (17) liegt mit diesem z.B. schalenförmigen Führungsmittel auf dem
Support (11), insbesondere dem Rohrmantel, in
formschlüssiger Anpassung, auf. Über das Führungsmittel (24) kann eine Abstützung und Längsführung auf dem
Support (11) bewirkt werden.
Die Änderungen betreffen die im jeweiligen
Führungseingriff miteinander stehenden Führungsmittel (22,23 bzw. 22.1,23.1) am Support (11) und am bzw. den Träger (17).
Die Positioniereinrichtung (19) weist weiterhin eine Führung (20) auf. Die Führung (20) ist nunmehr einteilig sowie einteilig mit dem Träger ausgebildet und weist mehrere
Führungsmittel (22.1,23.1,24) auf. Die Führungsmittel (22.1,23.1,24) erstrecken sich weiterhin entlang der Verbindungslinie der Riemenscheibenachsen (10) bzw.
entlang der Rohrachse.
Im Vergleich zur zweiten Ausführungsform ist die Führung (20) und der Träger (17) derart ausgestaltet, dass diese den Support (11) bevorzugt vollständig umschließen.
Hierbei sind diese in der Art einer Schelle mit einem Kniehebelmechanismus (50) ausgestaltet. Bei geöffnetem Kniehebel lässt sich die gesamte Spanneinheit (12 bzw. 13) am Support verschieben und bei geschlossenem
Kniehebelmechanismus (50) wird die Spanneinheit (12 bzw. 13) fest um den Support (11) verspannt, sodass durch Reibungskräfte eine Verschiebung nicht mehr möglich ist. Um eine Beweglichkeit bzw. Klappbarkeit der in der dritten Variante verwendeten schellenartigen
Ausgestaltung, also eine Beweglichkeit des
Führungsmittels 22.1 oder zumindest eines Teils des Führungsmittels 22.1 gegenüber dem Träger (17) ist bevorzugt gegenüber des Kniehebelmechanismus eine
Gelenkanordnung (52) aufgewiesen. In der Figur 25 ist diese als Festkörpergelenk (52), insbesondere Einkerbung (52) ausgestaltet. Es wäre jedoch auch jegliche andere Ausgestaltung verwendbar, die eine Bewegbarkeit bzw.
Gelenkigkeit um wenigstens eine, bevorzugt genau eine Drehachse ermöglicht. Demnach wird über das
Führungsmittel (24) in Verbindung mit dem Führungsmittel 22.1 eine Abstützung und Längsführung auf dem Support (11) bewirkt. Weiterhin ist auf der den Spannrollen (14,15) zugewandten Seite bzw. Fläche des Trägers (17) eine bevorzugt
partielle Verstärkung (53) vorgesehen, um die durch die Spannrollen (14,15) übertragenen Kräfte optimal auf/über den Träger zu verteilen. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Riementrieb
2 Spanneinrichtung
3 Treibriemen
4 Riementrum
5 Riementrum
6 Treibseite
7 Rücken
8 Scheibe, Riemenscheibe
9 Scheibe, Riemenscheibe
10 Achse
11 Support
12 Spanneinheit
13 Spanneinheit
1 4 Spannmittel, Spannrolle
15 Spannmittel, Spannrolle
16 Spalt, Führungsspalt
1 7 Träger
1 8 Stütze, Stützbügel
1 9 Positioniereinrichtung
20 Führung
21 Stell- und Fixiereinrichtung 22 Führungsmittel, Führungsleiste 23 Führungsmittel, Führungsaufnahme 2 4 Führungsmittel, Führungssockel
25 Rasteinrichtung
26 Rastmittel, Aufnahme
2 7 Rastmittel, Rastarm 28 Gabel
29 Arm, Gabelarm
30 Armaufnahme
31 Rastelement, Verzahnung
32 Blockiermittel
33 Keilstück
34 Arretierung
35 Achsaufnahme
36 Gerät, Roboter
37 Roboterarm
38 Erfassungseinrichtung
39 Sensoranordnung
40 Sensor, Druckmesser
41 Sensor, Dehnungsmesser
50 Kniehebelmechanismus
51 Hebel
52 Gelenkanordnung, Festkörpergelenk, Einkerbung
53 Verstärkung
22.1 Führungsmittel, Führungsleiste
23.1 Führungsmittel, Führungsaufnahme
PI Messstelle
P2 Messstelle
P3 Messstelle
F Kraft

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . ) Riementrieb mit zwei oder mehr Riemenscheiben (8,9), einem endlosen Treibriemen (3) und einer
Spanneinrichtung (2) für den Triebriemen (3), dadurch gekennzeichnet , dass die
Spanneinrichtung (2) zwei oder mehr Spanneinheiten (12,13) aufweist, wobei jeder Riemenscheibe (8,9) jeweils eine Spanneinheit (12,13) zugeordnet ist.
2. ) Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die jeweilige
Spanneinheit (12,13) die beiden von der zugeordneten Riemenscheibe (8,9) ausgehenden Riementrume (4,5) beaufschlagt und unter Verringerung ihres Abstands zusammenspannt . 3 . ) Riementrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die jeweilige
Spanneinheit (12,13) Spannmittel (14,15),
insbesondere drehbare Spannrollen, aufweist, die mit einem definierten seitlichen Abstand an einem gemeinsamen Träger (17) angeordnet und abgestützt sind und jeweils ein Riementrum (4,5) außenseitig beaufschlagen . Riementrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinheit (en) (12,13) beweglich angeordnet und in ihrem Abstand relativ zu der zugeordneten Riemenscheibe (8,9) verstellbar ist/sind. Riementrieb nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (2) eine Positioniereinrichtung (19) für die Einstellung und Fixierung der Position und des Abstands der Spanneinheit (en) (12,13) relativ zur zugeordneten
Riemenscheibe (8,9) aufweist. Riementrieb nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Positioniereinrichtung (19) eine Führung (20) für die Spanneinheit (en) (12,13) aufweist. Riementrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Positioniereinrichtung (19) eine Stell- und
Fixiereinrichtung (21) für die Spanneinheit (12,13) aufweist . Riementrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Riementrieb (1) einem Support (11) für die drehbare (n)
Riemenscheibe (n) (8,9) und für die Spanneinrichtung (2) zugeordnet ist oder einen Support (11) aufweist.
9.) Riementrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stell- und
Fixiereinrichtung (21) eine formschlüssige
Rasteinrichtung (25) aufweist. 10.) Riementrieb nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (25) formschlüssig ineinander greifende Rastmittel
(26,27) an der beweglichen Spanneinheit (12,13) und am Support (11) aufweist. 11.) Riementrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (25) federnd zusammen wirkende Rastmittel (26,27) und ein Blockiermittel (32) zur lösbaren Bockade des
Rastmitteleingriffs aufweist. 12.) Riementrieb nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rastmittel (26,27) von einer Gabel (28) mit federnden Gabelarmen (29) und einer Armaufnahme (30) gebildet werden, die jeweils Rasteelemente (31), insbesondere eine
Verzahnung, aufweisen.
13.) Riementrieb nach Anspruch 11 und 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das Blockiermittel (32) als zwischen die Gabelarme (29) einführbares
Keilstück (33) mit einer Arretierung (34)
ausgebildet ist.
14.) Riementrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekenn z e i chnet , dass der Träger (17) ein Rastmittel (26,27) und Führungsmittel (23,24) zur beweglichen Führung am Support (11) aufweist. 15.) Riementrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn z e i chnet , dass die jeweilige Spanneinheit (12,13) eine Erfassungseinrichtung (38) aufweist, die zur Detektion der am Riementrieb (1) wirkende Kräfte und Momente sowie Riemenspannungen und ggf. auch Riemendehnungen ausgebildet ist.
16.) Riementrieb nach Anspruch 15, dadurch
gekenn z e i chnet , dass Erfassungseinrichtung (38) eine Sensoranordnung (39) aufweist, die an einer zwischen der jeweiligen Spanneinheit (12,13) und einem Support befindlichen Führung (29)
angeordnet ist.
17.) Riementrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn z e i chnet , dass der Riementrieb (1) als Synchrontrieb ausgebildet und in einem
Roboterarm (37) angeordnet ist.
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