WO2016004940A1 - Riementrieb - Google Patents

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WO2016004940A1
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pulley
base body
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Markus Holzberger
Kilian Marsing
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a belt drive for driving a rotatably mounted article, comprising a main body and at least two Riemenrader, a tee- tei for generating a biasing force and an endless revolving belt, the belt wheels, wherein the first pulley with a drive and the second pulley with an object is connectable or connected.
  • the invention is therefore based on the object to provide a belt drive, which allows a sufficient Umschlingungswinkei without permanently burdening the belt by a biasing force.
  • the means has at least two rollers which are mounted on opposite sides of a lever pivotally mounted on the body and each touching a run of the belt, wherein the lever by at least one spring element acted upon and is displaceable relative to the base body.
  • the advantage of the belt drive according to the invention is that the means for generating a biasing force mitteis its two rollers biases the belt and determines the Umschlingungswinkei on the two pulleys. Due to the pivotal mounting of the lever on the main body, depending on the direction of rotation of the first pulley, which is connected to a drive, the lever is rotated in the same direction as the first pulley. As a result, each of the two rollers arranged on the lever exerts a force on the outside of the belt, which pretensions the belt and increases the wrap angle on the two belt wheels.
  • the advantage here is that the biasing force acting on the belt is dependent on the direction of rotation, that is, depending on the direction of rotation of the first pulley, the lever is pivoted accordingly and each acts on a role on the load strand or slack side. Unless the belt is driven, the lever assumes a neutral position. so that practically no force is exerted on the belt. Thus, due to the force generated by the means, the belt is only loaded when the belt is actually driven. An unnecessary load on the belt at standstill is thus minimized.
  • the belt drive according to the invention is also characterized by the fact that at least one spring element between the lever and the main body is truncated.
  • the lever is in this case displaced with respect to the base body.
  • the spring element exerts a force on the lever, so that the means for generating the biasing force is displaced relative to the main body in order to increase the wrap angle on the two pulleys.
  • the belt drive according to the invention is constructed in a compact manner by the means integrated in the base body for generating a biasing force as well as the spring element so that no additional installation space is required.
  • the belt drive according to the invention represents an alternative to the belt drives known in the prior art.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention may provide that the base body has a recess in which the rotatable mounted object is receivable or received. This opening of the base body can be penetrated by the object, so that the second pulley is connected to the rotatably mounted object.
  • This can for example be designed as a spindle and the pulley as a ball screw nut or connected thereto.
  • An advantageous washererbitdung of the invention may provide that the lever is formed in two parts, wherein the rollers are accommodated between the two parts. The rollers can be arranged and supported by means of shafts or pins parallel to the axis of rotation of the lever. Between the two parts of the two-part lever thus the shafts or pins of the rollers are accommodated and rotatably supported.
  • the lever ensures a stable arrangement of the rollers. This ensures that, when the belt drive moves, the two rollers are held in a defined position.
  • the lever the two rollers and their shafts or spigots can be made of both plastic and metal. It may be useful to pay attention to avoiding similar material pairings, as this noise can be reduced during the movement of the belt drive can be reduced.
  • the pivotable and displaceable mounting of the lever on the base body can be done by means of a pin arranged on the base body. Through this pin, the lever is rotatably mounted on the base body and displaceable. The pin extends parallel to the worlds or cones of the two rollers and is preferably arranged centrally between them.
  • the position of the pin is thus preferably at the intersection of a line connecting the centers of the two pulleys with another line connecting the centers of the two rollers.
  • This preferred embodiment ensures that the two rollers are arranged symmetrically.
  • neither of the two directions of rotation is preferred, since the preload force generated by the means likewise acts symmetrically for both directions of rotation.
  • a direction of rotation should be preferred, for example, if an increased bias in one direction of rotation relative to the other makes sense, this can be achieved by an asymmetrical positioning of the pin or an asymmetrical arrangement of the rollers on the lever.
  • the pin of the lever is thus between the two rollers, which touch the outside of the belt.
  • an embodiment of the invention can provide that the lever can be displaced parallel to a line connecting the center points of the two beltwheels. A shift along this line can be ensured by a groove in the body.
  • the pin of the lever engages in the groove and is guided in this.
  • the means for generating the biasing force can be moved along this groove.
  • a further development of the belt drive according to the invention may consist in that the at least one spring element is supported between the lever and the base body.
  • the spring element here may consist of metal or of plastic.
  • the spring element may be formed as a ring spring, coil spring, coil spring, as an elastomer or in particular by a plurality of individual spring elements.
  • a particularly preferred embodiment of the invention may provide that the first pulley and the belt a ümschlingungswinkel between 120 ° and 240 °, preferably 160 ° and 200 °. In this area, a sufficient power transmission between pulley and belt is ensured.
  • the main body of the belt drive may be formed as a housing according to a particularly preferred embodiment. Due to the design of the base body as at least partially closed housing can be prevented that penetrating foreign bodies affect the function of the belt drive. This is thus For example, protected against dust or other Fremdpartikei. As a result, contamination of the belt drive and a risk of injury by touching the moving parts can be minimized. In addition, Hann an at least partially closed housing to reduce the noise are used, which inevitably arises during operation of the belt drive. When forming the main body as the housing, it can be provided that the pin of the lever is mounted in a recess in a lid and / or in a bottom.
  • the main body can be made of plastic or metal regardless of the embodiment, accordingly, the pin of the lever can be adapted to the material of the base body or any made of plastic or metal It is also possible, the pin as a fixed part of the body, for example produced by plastic injection molding, whereby a rotatable mounting of the lever ilpfen must be ensured.
  • a cover element in the embodiment of the basic body as a housing a corresponding recess for the journal can be provided in the cover element.
  • the recess for the pin must in this case be formed in accordance with the recess in the bottom of the housing such that a movement of the lever along which through the recess or groove in the lid and bottom of the housing is possible.
  • the invention further relates to a ball screw, comprising a spindle, a ball screw nut and a belt drive according to the invention.
  • the belt drive is used to drive the spindle or the ball screw nut connected to the spindle.
  • the spindle or the ball screw nut is connected to the second pulley or the second pulley is designed as a ball screw nut.
  • the spindle is in turn connected to the body of the motor vehicle or a component attached thereto, so that depending on the direction of rotation of the first pulley and thus the sense of rotation of the ball screw nut, the spindle is moved in an axial direction or in the opposite axial direction, preferably upwards or downwards.
  • the second pulley can also be fixedly connected to the spindle , in turn, with a Nut, which is fixedly attached to the body of the motor vehicle is connected.
  • the belt is biased by the means for generating a biasing force.
  • Figure 1 is a plan view of a belt drive according to the invention.
  • FIG. 2 shows a perspective detailed view of the belt drive according to the invention from FIG. 1 in the region of a spring element
  • FIG. 3 shows the basic body of the belt drive according to the invention from FIG. 2;
  • FIG. 4 shows the lever of the belt drive of FIG. 1
  • Figure 5 is a plan view of a detail of the belt drive of the invention
  • FIG. 6 at a plan view of the belt drive according to the invention of Figure 1 at
  • FIG. 1 shows a top view of a belt drive 1 for driving a rotatably mounted object, comprising a main body 2 and two belt wheels 3, 4, a means 5 for generating a biasing force and an endlessly circulating belt 6 wrapping the belt wheels 3, 4
  • the first belt wheel 3 can be connected or connected to the drive 7 and the second belt wheel 4 can be connected to the object.
  • the article is not shown.
  • the means 5 comprises in this embodiment Betbettei two rollers 8 : 9, the gegeager on opposite sides of a pivotable on the base body 2 and slidably. ten levers 10 are attached and each contact a run 11. 12 of the belt 6 and the lever 10. Between the means 5 and the main body 2, two spring eiemente 13. 14 are arranged. The two spring elements 13, 14 are formed as a ring spring. These support, by generating a spring force, the lever 10 and thus the means 5 for generating the biasing force against the base body 2 from. Thereby, the means 5 in the form of the two rollers 8, 9 along the line 15, which connects the centers of the two Riemenrader 3. 4, moved in the direction of the center of the second pulley 4.
  • the main body 2 is formed as a housing, it consists in this exemplary embodiment of plastic. Coaxial with the center of the second pulley 4 is an opening 16 into which an object can be inserted to connect it to the second pulley 4.
  • the object may be, for example, a threaded rod or a ball screw nut of a spindle drive.
  • the first pulley 3 is formed as a drive pinion. It is connected to the drive 7, which is designed as an electric motor.
  • the centers of the two Riemenrader 3, 4 are on the common line 15.
  • the endless circulating belt 6 is shown, which wraps around the two pulleys 3, 4.
  • the means 5, which comprises the two rollers 8, 9 and the lever 10, also has a pin 17, which is connected to the base body 2 and forms the axis of rotation 18 of the means 5. This is located at the intersection of the line 15 with the line 19, which connects the centers of the rollers 8, 9 with each other in Figure 2.
  • a detail of the belt drive of Figure 1 in the region of the first pulley 3 is shown. It can be seen that the two rollers 8, 9, the belt 6 on the opposite run 11.
  • Figure 4 the means 5 for generating the biasing force is shown.
  • the two-part design of the lever 10 and the arrangement of the two rollers 8, 9 can be seen.
  • the means 5 pivots about the axis of rotation 18, which coincides with the axis of the pin 17.
  • FIGS. 5 and 6 represent the belt drive 1 of FIG. 1 in the region of the middle 5
  • the first belt pulley 3 which is designed as a drive pinion, is driven by the drive 7 in such a way that it carries out a movement in the clockwise direction.
  • the strand 12 becomes a load strand and the strand 11 becomes an empty strand.
  • the means 5 is also caused by its rollers 8, 9 to rotate in a clockwise direction.
  • the strand 12 thus exerts a force Fl on the roller 9 abutting it and thus causes the lever 10 to pivot.
  • the force F1 acts approximately perpendicular to the belt 6.
  • the force F1 is in the form of a force F2 transferred by the opposite role 8 on the strand 11
  • the spring elements 13. 14 generate a spring force F3 along the Line 15 works.
  • F3 causes the means 5 is pressed in the direction of the pulley 4.
  • the wrap angle and the pretensioning of the belt 6 are increased.
  • the means 5 moves to a neutral position or starting position, which is shown in FIG. back. As a result, the belt 6 is not loaded by a biasing force in the load-free state.
  • the spring elements 13, 14 bring about a further increase in the wrap angle due to the applied spring force F3 and increase the force which the rollers 8, 9 exert on the belt 6, which indirectly causes the forces F1 and F2 , which bias the belt 6, are also increased.

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Abstract

Riementrieb (1) zum Antreiben eines drehbar gelagerten Gegenstands, umfassend einen Grundkörper (2) und wenigstens zwei Riemenräder (3, 4), ein Mittel (5) zum Erzeugen einer Vorspannkraft und einen endlos umlaufenden, die Riemenräder (3, 4) umschlingenden Riemen (6), wobei das erste Riemenrad (3) mit einem Antrieb (7) und das zweite Riemenrad (4) mit dem Gegenstand verbindbar oder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass das Mittel (5) wenigstens zwei Rollen (8, 9) aufweist, die an entgegengesetzten Seiten eines am Grundkörper (2) schwenkbar gelagerten Hebels (10) angebracht sind und jeweils ein Trum (11, 12) des Riemens (6) berühren, wobei der Hebel (10) durch wenigstens ein Federelement (13, 14) beaufschlagt und bezüglich des Grundkörpers (2) verschiebbar ist.

Description

Riementrieb
Die Erfindung betrifft einen Riementrieb zum Antreiben eines drehbar gelagerten Gegenstands, umfassend einen Grundkörper und wenigstens zwei Riemenrader, ein Mit- tei zum Erzeugen einer Vorspannkraft und einen endlos umlaufenden, die Riemenräder umschlingenden Riemen, wobei das erste Riemenrad mit einem Antrieb und das zweite Riemenrad mit einem Gegenstand verbindbar oder verbunden ist.
Üblicherweise wird bei Riementrieben eine Vorspannung des Riemens sowie ein be- stimmter Umschlingungswinkei an den Riemenrädem über angefederte Rollenelemente oder durch eine exzentrische Anbindung der Rollenelemente sichergestellt. Dabei handelt es sich um aufwändige Konstruktionen, welche schwierig in einen beengten Sauraum zu integrieren sind. Weiterhin ist durch eine derartige Vorspannung des Riemens nur eine bestimmte Vorspannkraft realisierbar und der Riemen wird im- mer mit der maximalen Vorspannkraft belastet, selbst im Stillstand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Riementrieb anzugeben, der einen ausreichenden Umschlingungswinkei ermöglicht, ohne den Riemen permanent durch eine Vorspannkraft zu belasten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Riementrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Mittel wenigstens zwei Rollen aufweist, die an entgegengesetzten Seiten eines am Grundkörper schwenkbar gelagerten Hebels angebracht sind und jeweils ein Trum des Riemens berühren, wobei der Hebel durch wenigstens ein Federelement beaufschlagt und bezüglich des Grundkörpers verschiebbar ist.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Riementriebs besteht darin, dass das Mittel zum Erzeugen einer Vorspannkraft mitteis seiner beiden Rollen den Riemen vorspannt und den Umschlingungswinkei an den beiden Riemenrädern festlegt. Durch die schwenkbare Lagerung des Hebels am Grundkörper wird, abhängig von der Drehrichtung des ersten Riemenrads, das mit einem Antrieb verbunden ist, der Hebel in dieselbe Richtung wie das erste Riemenrad gedreht. Dadurch übt jede der beiden am Hebel angeordneten Rollen eine Kraft auf die Außenseite des Riemen» aus, die den Riemen vorspannt und den Umschlingungswinkel an den beiden Riemenrädern erhöht. Vorteilhaft ist hierbei, dass die auf den Riemen wirkende Vorspannkraft zum einen abhängig von der Drehrichtung ist, das heißt dass je nach Drehrichtung des ersten Riemenrads der Hebel entsprechend geschwenkt wird und jeweils eine Rolle am Lasttrum bzw. Leertrum angreift. Sofern der Riemen nicht angetrieben wird, nimmt der Hebel eine neutrale Position ein. so dass praktisch keine Kraft auf den Riemen ausgeübt wird. Demnach wird der Riemen durch die Kraft, die durch das Mittel erzeugt wird, nur dann belastet, wenn der Riemen auch tatsächlich angetrieben wird. Eine unnötige Belastung des Riemens im Stillstand wird somit minimiert.
Der erfindungsgemäße Riementrieb zeichnet sich auch dadurch aus« dass wenigstens ein Federelement zwischen dem Hebel und dem Grundkörper abgestutzt ist. Der Hebel ist hierbei bezüglich des Grundkörpers verschiebbar. Das Federelement übt eine Kraft auf den Hebel aus, so dass das Mittel zum Erzeugen der Vorspannkraft relativ zum Grundkörper verschoben wird, um den Umschlingungswinkel an den beiden Riemenrädern zu erhöhen.
Der erfindungsgemäße Riementrieb ist durch das in den Grundkörper integrierte Mittel zum Erzeugen einer Vorspannkraft sowie das Federelement kompakt aufgebaut so dass kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird. Somit stellt der erfindungsgemäße Riementrieb eine Alternative zu den im Stand der Technik bekannten Riementrieben dar.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Grundkörper eine Ausnehmung aufweist, in der der drehbare gelagerte Gegenstand aufnehmbar oder aufgenommen ist. Diese Durchbrechung des Grundkörpers kann von dem Gegenstand durchsetzt sein, so dass das zweite Riemenrad mit dem drehbar gelagerten Gegenstand verbunden ist. Dieser kann beispielsweise als Spindel und das Riemenrad als Kugelgewindemutter ausgebildet oder damit verbunden sein. Eine vorteilhafte Weiterbitdung der Erfindung kann vorsehen, dass der Hebel zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Rollen zwischen den beiden Teilen aufgenommen sind. Die Rollen können mittels Wellen oder Zapfen parallel zur Drehachse des Hebels angeordnet und gelagert sein. Zwischen den beiden Teilen des zweiteiligen Hebels sind somit die Wellen oder Zapfen der Rollen aufgenommen und drehbar gelagert. Durch diese zweiteilige Ausführung des Hebels wird eine stabile Anordnung der Rollen gewährleistet. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer Bewegung des Riementriebs die beiden Rollen in einer definierten Position gehalten werden Der Hebel: die beiden Rollen und deren Wellen oder Zapfen können sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall hergestellt werden. Es kann sinnvoll sein, auf eine Vermeidung von gleichartigen Materialpaarungen zu achten, da dadurch die Geräuschbildung während der Bewegung des Riementriebs reduziert werden kann. Die schwenkbare und verschiebbare Lagerung des Hebels am Grundkörper kann mittels eines am Grundkörper angeordneten Zapfens geschehen. Durch diesen Zapfen ist der Hebel an dem Grundkörper drehbar und verschiebbar gelagert. Der Zapfen verläuft dabei parallel zu den Welten oder Zapfen der beiden Rollen und ist bevorzugt mittig zwischen diesen angeordnet. Die Position des Zapfens befindet sich somit vor- zugsweise im Schnittpunkt einer Linie, die die Mittelpunkte der beiden Riemenräder verbindet mit einer weiteren Linie, die die Mittelpunkte der beiden Rollen verbindet. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung wird erreicht, dass die beiden Rollen symmetrisch angeordnet sind. Dadurch wird keine der beiden Drehrichtungen bevorzugt, da d«e von dem Mittel erzeugte Vorspannkraft ebenfalls für beide Drehrichtungen sym- metrisch wirkt. Falls eine Drehrichtung bevorzugt werden soll, wenn beispielsweise eine erhöhte Vorspannung in einer Drehrichtung gegenüber der anderen sinnvoll ist kann dies durch eine unsymmetrische Positionierung des Zapfens oder eine unsymmetrische Anordnung der Rollen am Hebel erreicht werden. Der Zapfen des Hebels befindet sich somit zwischen den beiden Rollen, die die Außenseite des Riemens be- rühren. Abhängig von einer Drehrichtung des ersten Riemenrads wird der Hebel um den Zapfen geschwenkt. Dabei spannt jeweils eine Rolle das Lasttrum und die andere Rolle das Leertrum. Eine Drehung des ersten Riemenrads in eine Richtung fuhrt somit zu einer gleichsinnigen Drehung des Hebels. Damit das Mittel zum Erzeugen der Vorspannkraft bezüglich des Grundkörpers durch das Federelement verschiebbar ist, kann ein Ausführungsbetspiel der Erfindung vor- sehen, dass der Hebel parallel zu einer Linie, die die Mittelpunkte der beiden Riemen- räder verbindet, verschiebbar ist. Eine Verschiebung entlang dieser Linie kann durch eine Nut im Grundkörper sichergestellt werden. Hierbei greift der Zapfen des Hebels in die Nut ein und wird in dieser geführt. Demnach kann das Mittel zum Erzeugen der Vorspannkraft entlang dieser Nut bewegt werden. Hierbei stellt sich ein Kräftegleichgewicht aus der Federkraft des Federelements und der durch den Riemen auf das Mittel zum Erzeugen der Vorspannkraft aufgebrachten Kraft ein. Abweichend von einer Nut, die parallel zu der Linie ist. die die Mittelpunkte der beiden Riemenräder verbindet, ist eine Nut, die eine andere Bewegungsrichtung des Mitteis zum Erzeugen der Vorspannkraft ermöglicht, ebenso ausführbar, diese kann je nach Anwendungsfali unter einem Winkel zu der Achse ausgebildet sein und so den ümschlingungswinkel und die Vorspannkraft auf ein Trum des Riemens erhöhen.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Riementriebs kann darin bestehen, dass das wenigstens eine Federelement zwischen dem Hebel und dem Grundkörper abgestützt ist Das Federelement kann hierbei aus Metall oder aus Kunststoff bestehen. Das Federelement kann als Ringfeder, Schraubenfeder, Spiralfeder, als Elastomer oder insbesondere durch mehrere einzelne Federelemente ausgebildet sein. Als Federelement ist somit jeder Gegenstand einsetzbar, der das Aufbringen einer Federkraft auf das Mittel zum Erzeugen der Vorspannkraft sicherstellt. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass das erste Riemenrad und der Riemen einen ümschlingungswinkel zwischen 120° und 240°, vorzugsweise 160° und 200°. aufweisen In diesem Bereich ist eine ausreichende Kraftübertragung zwischen Riemenrad und Riemen sichergestellt. Der Grundkörper des Riementriebs kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung als Gehäuse ausgebildet sein. Durch die Ausbildung des Grundkörpers als zumindest teilweise geschlossenes Gehäuse kann verhindert werden, dass eindringende Fremdkörper die Funktion des Riementriebs beeinträchtigen. Dieser ist somit beispielsweise gegen Staub oder andere Fremdpartikei geschützt. Dadurch kann eine Verschmutzung des Riementriebs sowie eine Verletzungsgefahr durch Berühren der beweglichen Teile minimiert werden. Im Weiteren Hann ein zumindest teilweise geschlossenes Gehäuse zur Reduzierung der Geräuschbildung dienen, die bei dem Be- trieb des Riementriebs zwangsläufig entsteht. Bei der Ausbildung des Grundkörpers ais Gehäuse kann es vorgesehen sein, dass der Zapfen des Hebels in einer Ausnehmung in einem Deckel und/oder in einem Boden gelagert ist. Der Grundkörper kann unabhängig von der Ausgestaltung aus Kunststoff oder Metall hergestellt werden, dementsprechend kann der Zapfen des Hebels an das Material des Grundkörpers an- gepasst oder beliebig ebenfalls aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein Es ist ebenfalls möglich, den Zapfen als festen Bestandteil des Grundkörpers beispielsweise durch Kunststoffspritzguss herzustellen, wobei eine drehbare Lagerung des Hebels il ilpfen sichergestellt werden muss. Zum Verschrauben eines Deckelelements in der Ausführung des Grundkörpers als Gehäuse kann im Deckelelement eine entspre- chende Ausnehmung für den Zapfen vorgesehen sein. Die Ausnehmung für den Zapfen muss hierbei entsprechend der Ausnehmung im Boden des Gehäuses derart ausgebildet sein, dass eine Bewegung des Hebels entlang der durch die Ausnehmung bzw. Nut im Deckel und Boden des Gehäuses möglich ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Kugelgewindetrieb, umfassend eine Spindel, eine Kugelgewindemutter und einen erfindungsgemäßen Riementrieb. Der Riementrieb wird zum Antrieb der Spindel oder der mit der Spindel verbundenen Kugelgewindemutter verwendet. Die Spindel bzw. die Kugelgewindemutter ist mit dem zweiten Riemenrad verbunden bzw. das zweite Riemenrad ist als Kugelgewindemutter ausgebildet. Die Spindel ist wiederum mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs oder einem daran befestigten Bauteil verbunden, so dass je nach Umlaufrichtung des ersten Riemenrads und somit dem Drehsinn der Kugelgewindemutter die Spindel in eine Axialrichtung oder in die entgegengesetzte Axialrichtung bewegt wird, vorzugsweise nach oben oder nach unten. Dadurch kann ein Anheben oder Absenken der Karosse- rie bzw. eine Änderung der Fahrwerkseinsteiiung umgesetzt werden Anstatt das zweite Riemenrad ais Kugelgewindemutter auszubilden und mit einer durch den Grundkörper durch die Durchbrechung geführten Spindel zu verbinden, kann das zweite Riemenrad auch fest mit der Spindel verbunden sein, die wiederum mit einer Mutter, welche ortsfest an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht ist, verbunden ist. Um bei Riementrieben eine möglichst hohe Kraftübertragung und einen geringen Energieverlust zwischen den Riemenrädern sicherzustellen, wird der Riemen durch das Mittel zum Erzeugen einer Vorspannkraft vorgespannt.
Wertere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungs- beispieis unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen; Figur 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Riementriebs;
Figur 2 eine perspektivische Detailansicht des erfindungsgemäßen Riementriebs von Figur 1 im Bereich eines Federelements; Figur 3 den Grundkörper des erfindungsgemäßen Riementriebs von Figur 2;
Figur 4 den Hebel des Riementriebs von Figur 1 ;
Figur 5 eine Draufsicht eines Details des erfindungsgemäßen Riementriebs von
Figur 1 bei Antrieb im Uhrzeigersinn; und
Figur 6 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Riementriebs von Figur 1 bei
Antrieb entgegen dem Uhrzeigersinn Figur 1 zeigt eine Draufsicht eines Riementriebs 1 zum Antreiben eines drehbar gelagerten Gegenstands, umfassend einen Grundkörper 2 und zwei Riemenräder 3, 4, ein Mittel 5 zum Erzeugen einer Vorspannkraft und einen endlos umlaufenden, die Riemenräder 3, 4 umschlingenden Riemen 6, wobei das erste Riemenrad 3 mit einem Antrieb 7 und das zweite Riemenrad 4 mit dem Gegenstand verbindbar oder verbun- den ist Der Gegenstand ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht abgebildet.
Das Mittel 5 umfasst in diesem Ausführungsbetsptei zwei Rollen 8: 9, die an entgegengesetzten Seiten eines am Grundkörper 2 schwenkbar und verschiebbar geiager- ten Hebels 10 angebracht sind und jeweils ein Trum 11. 12 des Riemens 6 berühren sowie den Hebel 10. Zwischen dem Mittel 5 und dem Grundkörper 2 sind zwei Feder- eiemente 13. 14 angeordnet. Die beiden Federelemente 13, 14 sind als Ringfedem ausgebildet. Diese stützen, durch Erzeugen einer Federkraft, den Hebel 10 und somit das Mittel 5 zum Erzeugen der Vorspannkraft gegen den Grundkörper 2 ab. Dadurch wird das Mittel 5 in Form der beiden Rollen 8, 9 entlang der Linie 15, die die Mittelpunkte der beiden Riemenrader 3. 4 verbindet, in Richtung des Mittelpunkts des zweiten Riemenrads 4 verschoben. Der Grundkörper 2 ist als Gehäuse ausgebildet, er besteht in diesem Ausführungsbei- spiel aus Kunststoff. Koaxial zum Mittelpunkt des zweiten Riemenrads 4 befindet sich eine Durchbrechung 16, in die ein Gegenstand einsetzbar ist, um diesen mit dem zweiten Riemenrad 4 zu verbinden Der Gegenstand kann z, B. eine Gewindestange oder eine Kugelgewindemutter eines Spindeltriebs sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Riemenrad 3 als Antriebsritzel ausgebildet. Es ist mit dem Antrieb 7 verbunden, der als Elektromotor ausgebildet ist. Die Mittelpunkte der beiden Riemenrader 3, 4 liegen auf der gemeinsamen Linie 15. Zusätzlich ist der endlos umlaufende Riemen 6 abgebildet, der die beiden Riemenräder 3, 4 umschlingt. Das Mittel 5, das die beiden Rollen 8, 9 und den Hebel 10 umfasst, weist außerdem einen Zapfen 17 auf, der mit dem Grundkörper 2 verbunden ist und die Drehachse 18 des Mittels 5 bildet. Diese liegt im Schnittpunkt der Linie 15 mit der Linie 19, die die Mittelpunkte der Rollen 8, 9 miteinander verbindet In Figur 2 ist ein Detail des Riementriebs von Figur 1 im Bereich des ersten Riemenrads 3 dargestellt. Es ist erkennbar, dass die beiden Rollen 8, 9 den Riemen 6 an den einander gegenüberliegenden Trums 11. 12 berühren. Man erkennt die zweiteilige Ausführung des Hebels 10, dessen zwei Hälften durch den Zapfen 17 und die Rollen 8, 9 verbunden sind. Der Zapfen 17 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und dient somit zur drehbaren Lagerung des Hebels 10. Bei angetriebenem ersten Riemenrad 3 erfolgt somit eine Drehung des Hebels 10. Zwischen den beiden Teilen des Hebels 10 sind die Rollen 8, 9 angeordnet, die den das erste Riemenrad 3 umschlingenden Riemen 6 an seiner Außenseite berühren. Zusätzlich sind die Federelemente 13. 14 dargestellt, die näherungsweise koaxial zu dem ersten Riemenrad 3 angeordnet sind. Die beiden Federelemente 13, 14 stützen den Grundkörper 2 gegen die beiden Teile des Hebels 10 ab. Optional kann eine Nut in dem Grundkörper und/oder den beiden Teilen des Hebels vorgesehen sein, so dass die Federelemente darin eingrei- fen können, wodurch die Federelemente 13, 14 gesichert werden
In Figur 3 ist der Grundkörper 2 von Figur 2 separat dargestellt, so dass die Nut 20 sichtbar ist, in die der Zapfen 17 eingreift. Entlang dieser Nut 20 kann der Zapfen 17 durch die auf das Mittel 5 wirkenden Kräfte durch den Riemen 6. die beiden Rollen 8. 9 und die Federelemente 13, 14 bewegt werden. Dadurch wird eine stabile Führung des Zapfens 17 und damit des gesamten Mittels 5 gewährleistet.
In Figur 4 ist das Mittel 5 zur Erzeugung der Vorspannkraft dargestellt. In dieser perspektivischen Ansicht ist die zweiteilige Ausführung des Hebels 10 sowie die Anord- nung der beiden Rollen 8, 9 erkennbar. Entsprechend einer Drehung des ersten Riemenrads 3 schwenkt das Mittel 5 um die Drehachse 18, die mit der Achse des Zapfens 17 zusammenfällt.
Die beiden möglichen Drehrichtungen des ersten Riemenrads 3 sind in den Figuren 5 und 6 dargestellt, die den Riementrieb 1 von Figur 1 im Bereich des Mitteis 5 darstellen
In der in Figur 5 gezeigten Situation wird das erste Riemenrad 3. das als Antriebsritzel ausgebildet ist, vom Antrieb 7 derart angetrieben, dass es eine Bewegung im Uhrzei- gersinn ausführt. Durch diese Bewegung wird das Trum 12 zum Lasttrum und das Trum 11 zum Leertrum. Aufgrund dieser Bewegung wird das Mittel 5 über seine Rollen 8, 9 ebenfalls zu einer Drehung im Uhrzeigersinn veranlasst. Das Trum 12 übt somit eine Kraft Fl auf die an ihm anliegende Rolle 9 aus und bewirkt so ein Schwenken des Hebels 10. Die Kraft F1 wirkt näherungsweise senkrecht zum Riemen 6. Durch diese Drehung des Hebels 10 wird die Kraft F1 in Form einer Kraft F2 durch die gegenüberliegende Rolle 8 auf das Trum 11 übertragen Auf diese Weise wird eine Erhöhung des Umschlingungswinkels sowie eine Vorspannung des Riemens 6 erreicht. Die Federelemente 13. 14 erzeugen dabei eine Federkraft F3, die entlang der Linie 15 wirkt. F3 bewirkt, dass das Mittel 5 in Richtung des Riemenrads 4 gedrückt wird. Dadurch erhöhen sich der Umschlingungswinkel und die Vorspannung des Riemens 6 Durch eine Anpassung der Federelemente 13. 14 durch Auswahl geeigneter Federsterfigkeiten eine passende Federkraft und somit eine gewünschte auf den Rie- men 6 wirkende Vorspannkraft gewahrleistet werden.
Wird das erste Riemenrad 3 nicht werter angetrieben, so bewegt sich das Mittel 5 in eine neutrale Position oder Ausgangsposition, die in Figur 1 dargestellt ist. zurück. Dadurch wird der Riemen 6 im lastfreien Zustand nicht durch eine Vorspannkraft be- lastet.
Wird die in Figur 5 vorliegende Drehrichtung des ersten Riemenrads 3 durch den Antrieb 7 umgekehrt, so stellt sich der in Figur 6 dargestellte Zustand ein. Das erste Riemenrad 3 wird hierbei im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch das Trum 11 zum Lasttrum und das Trum 12 zum Leertrum wird. Demnach greift nun eine Kraft F1 auf die am Trum 11 anliegende Rolle 8 an. Diese Kraft wird über den Hebel 10 auf die gegenüberliegende Rolle 9: die am Trum 12 angreift, übertragen und spannt dieses. Es wird also sichergestellt, dass abhängig von der Drehrichtung des ersten Riemenrads 3 eine Erhöhung des Umschlingungswinkels sowie eine auf den Riemen 6 wir- kende Vorspannkraft erzeugt wird, die bei Stillstand, also im (astfreien Zustand des Riementriebs 1 den Riemen 6 hingegen nicht belastet. Das Mittel 5 ist somit ein selbsttätiger Riemenspanner. Die Federelemente 13,14 bewirken hierbei durch die aufgebrachte Federkraft F3 eine weitere Erhöhung des Umschlingungswinkels und erhöhen die Kraft, die die Rollen 8, 9 auf den Riemen 6 ausüben, wodurch indirekt die Kräfte F1 und F2, die den Riemen 6 vorspannen, ebenfalls erhöht werden. Bezugszeichenliste
1 Riementrieb
2 Grundkörper
3 Riemenrad
4 Riemenrad
5 Mittel
6 Riemen
7 Antrieb
8 Roiie
9 Rolle
10 Hebel
11 Trum
12 Trum
13 Federelement
14 Federelement
15 Linie
16 Durchbrechung
17 Zapfen
18 Drehachse
19 Linie
20 Nut
F1 Kraft
F2 Kraft
F3 Kraft

Claims

Patentansprüche
1 Riementrieb (1) zum Antreiben eines drehbar gelagerten Gegenstands, umfassend einen Grundkörper (2) und wenigstens zwei Riemenräder (3, 4), ein Mittel (S) zum Erzeugen einer Vorspannkraft und einen endlos umlaufenden, die Riemenräder (3, 4) umschlingenden Riemen (6), wobei das erste Riemenrad (3) mit einem Antrieb (7) und das zweite Riemenrad (4) mit dem Gegenstand verbindbar oder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (5) wenigstens zwei Rollen (8, 9) aufweist, die an entgegengesetzten Seiten eines am Grundkörper (2) schwenkbar gelagerten Hebels (10) angebracht sind und jeweils ein Trum (11, 12) des Riemens (6) berühren, wobei der Hebel (10) durch wenigstens ein Federelement (13, 14) beaufschlagt und bezüglich des Grundkörpers (2) verschiebbar ist,
2. Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Grundkörper (2) eine Durchbrechung (16) aufweist, in der der drehbar gelagerte Gegenstand aufnehmbar oder aufgenommen ist.
3. Riementrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (10) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die Rollen (8, 9) zwischen den beiden Teilen aufgenommen sind. 4. Riementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (10) an einem an dem Grundkörper (2) angeordneten Zapfen (17) drehbar gelagert ist.
Riementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
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zeichnet, dass der Hebel (10) parallel zu einer Linie (15). die durch die Mittei- punkte der beiden Riemenräder (3, 4) verläuft, verschiebbar ist.
6. Riementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (13, 14) zwischen dem Hebel (10) und dem Grundkörper (2) abgestützt ist.
7. Riementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Riemenrad (3) und der Riemen (6) einen Umschlin- gungswinkei zwischen 120° und 240° vorzugsweise 160° und 200° aufweisen.
8. Riementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er so ausgebildet ist, dass eine Drehung des ersten Riemenrads (3) in eine Richtung zu einer gleichsinnigen Drehung des Hebels (10) führt
9. Riementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass er so ausgebildet ist, dass ein ein Lasttrum (11, 12} bildender
Riemenabschnitt über die entsprechende Rolle (8, 9) den Hebel (10) bewegt und dadurch die gegenüberliegende Rolle (8, 9) einen ein Leertrum (11, 12) bildenden Riemenabschnitt spannt. 10 Kugelgewindetrieb, umfassend eine Spindel, eine Kugelgewindemutter und einen Riementrieb (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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