AUMUELLER REINER (DE)
KOHL DANIEL (DE)
AUMUELLER REINER (DE)
| DE2734754A1 | 1979-02-15 | |||
| US3942389A | 1976-03-09 | |||
| DE3206240A1 | 1983-09-01 |
| PATENTANSPRüCHE
1. ) Verfahren zum übertragen von Kräften und/oder
Bewegungen zwischen einem drehenden Antriebsteil (2) und mindestens einem Abtriebsteil (3), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die übertragung mittels mindestens einer biegsamen Zahnwelle (4) und mindestens einem Zahnrad (5) erfolgt.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) drehend angetrieben wird und mit ein oder mehreren Zahnrädern (5) kämmt.
3. ) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die übertragung in der Art eines Schneckentriebs erfolgt.
4. ) übertragungseinrichtung zwischen einem drehenden Antriebsteil (2) und mindestens einem Abtriebsteil
(3) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die übertragungseinrichtung (29) mindestens eine biegsame Zahnwelle (4) und mindestens ein Zahnrad
(5) aufweist.
5. ) übertragungseinrichtung nach Anspruch 4 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) mit dem Antriebsteil (2) verbindbar ist.
6.) übertragungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) um ihre Längsachse drehbar gelagert ist.
7.) übertragungseinrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) einen von einer Geraden abweichenden Verlauf, insbesondere einen gekrümmten Verlauf, aufweist .
8. ) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) einen von der Abtriebsachse (6) abweichenden Verlauf aufweist .
9.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zahnrad (5) drehbar oder drehtest gelagert ist.
10.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zahnrad (5) mit dem Abtriebsteil (3) verbindbar ist.
11.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) und das mindestens eine Zahnrad (5) Verzahnungen (30,31) aufweisen, die miteinander kämmen.
12. ) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) als Schneckenwelle und und das Zahnrad (5) als Schneckenrad ausgebildet sind.
13. ) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die übertragungseinrichtung (29) Bestandteil einer Antriebseinheit (1) ist, welche mindestens ein Antriebsteil ^2^ insbesondere einen Motor ^2^ und mindestens Abtriebsteil (3) aufweist.
14. ) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) axial und zumindest bereichsweise umfangseitig geführt (8) ist.
15. ) übertragungseinrichtung nach einem der 0 vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) schräg zur Antriebsachse (6) am Antriebsteil (2) angeschlossen ist.
S 16.) übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) an einem Anschluss (7) des Antriebsteils (2) einen im wesentlichen geraden und mit der Antriebsachse (6) fluchtenden Abschnitt (11) 0 und eine nachfolgende Krümmung (12) aufweist.
17.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) an der Eingriffsstelle (14) mit dem Zahnrad (5) einen im wesentlichen tangential ausgerichteten Wellenabschnitt (13) aufweist.
18. ) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zahnrad (5) eine Globoidverzahnung (31) aufweist.
19.) übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) an der Eingriffsstelle (14) mit dem Zahnrad (5) einen gekrümmten und an die Zahnradkontur angepassten Wellenabschnitt aufweist.
20.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) eine biegsame Seele (26) aus Draht und einen spiralförmig aufgezogenen Runddraht (28) als Schneckengang (27) aufweist.
21.) übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnwelle (4) eine Seele und einen angeformten Schneckengang aus Kunststoff aufweist.
22.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Antriebseinheit (1) ein Gehäuse (15) mit Aufnahmen für den Motor (2) und das Abtriebsteil (3) sowie mit einer Führung (8) für die Schneckenwelle (4) aufweist .
23.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Führung (8) als rohrförmiger Führungskanal (16) ausgebildet ist, der sich zumindest bereichsweise entlang der Zahnwelle (4) erstreckt.
24.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (15) geteilt ist.
25.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Abtriebsteil (3) als Kettenradanordnung (17) für eine Schubkette (20) ausgebildet ist.
26.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kettenradanordnung (17) ein oder mehrere weitere Getriebestufen (18) aufweist.
27.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Abtriebsteil (3) ein oder mehrere quer oder schräg zur Motorachse (6) ausgerichtete Abtriebsachsen (19) aufweist.
28. ) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Motor (2) als Elektromotor mit Niederspannung ausgebildet ist.
29.) übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Motor (2) als Getriebemotor ausgebildet ist.
30.) Stellantrieb mit einer übertragungseinrichtung (29) sowie mit mindestens einem Motor (2) und einem Abtriebsteil (3), welches auf ein bewegliches Stellelement (20) einwirkt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
übertragungseinrichtung (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 29 ausgebildet ist.
31.) Stellantrieb nach Anspruch 30 dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stellantrieb (22) als Kettenschubantrieb für bewegliche Gebäudeteile (23) , insbesondere Fenster, Lichtkuppeln oder dgl . ausgebildet ist und mindestens eine , ist.
32.) Stellantrieb nach Anspruch 30 oder 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Motor (2) und das Abtriebsteil (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (15) angeordnet sind.
33.) Stellantrieb nach Anspruch 30 oder 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Motor (2) und das Abtriebsteil (3) in getrennten Gehäusen angeordnet sind und die Zahnwelle (4) sich zwischen den Gehäusen erstreckt. |
BESCHREIBUNG
übertragungsverfahren und übertragungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein übertragungsverfahren und eine übertragungseinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
Aus der EP 0 994 231 Al ist ein Kettenschubantrieb für Fenster, Klappen oder andere Gebäudeteile bekannt, der eine Antriebseinheit besitzt, die aus einem Motor und einer davon angetriebenen Kettenradanordnung besteht, welche über eine Schubkette das Gebäudeteil öffnet und schließt. Zwischen dem liegend eingebauten Motor und der quer dazu angeordneten Drehachse des Kettenrads ist als übertragungseinrichtung ein Umlenkgetriebe angeordnet, welches üblicherweise als Zahnradgetriebe ausgebildet ist. Ein solches Zahnradgetriebe bedingt einen gewissen Platz- und Bauaufwand, welcher der Minimierung der Gehäuseabmessungen des Kettenschubantriebs Grenzen setzt.
Aus der DE 203 12 402 Ul ist ein anderer Stellantrieb für schwenkbare Gebäudeteile bekannt, bei dem anstelle der Schubkette eine biegsame und drehfest gehaltene Welle als Stellelement vorgesehen ist, welche parallelachsig zum Motor angeordnet ist und über eine Treibmutter in Wellenlängsrichtung vor und zurück bewegt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere übertragungs- und Antriebstechnik aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch. Bei der beanspruchten übertragungs- und Antriebstechnik wird eine biegsame Zahnwelle, insbesondere Schneckenwelle, mit einem Zahnrad, insbesondere Schneckenrad, als
Antriebsteil, insbesondere einem Motor, und dem Abtriebsteil, z.B. in Form einer Kettenradanordnung, benutzt. Durch die biegsame Zahn- oder Schneckenwelle können eine Achsumlenkung zwischen der Antriebsachse und der Abtriebsachse des Abtriebsteils mit weitgehenden
Positionsfreiheiten von Antriebs- und Abtriebsteil sowie eine übersetzung realisiert werden.
Die biegsame Zahn- oder Schneckenwelle braucht nur wenig Platz, so dass sich die gesamte übertragungseinrichtung und die Antriebseinheit in einem sehr klein bauenden Gehäuse unterbringen lassen. Dies wird den Anforderungen moderner Architektur gerecht, die danach strebt, Kettenschubantriebe oder andere Stellantriebe möglichst verdeckt an Fenstern, Lichtkuppeln oder anderen beweglichen Gebäudeteilen unterzubringen. Auch in anderen Einsatzbereichen, z.B. der Automatisierungs- und Fahrzeugtechnik bringt die kleine Baugröße der übertragungseinrichtung Vorteile .
Andererseits kann die biegsame Zahn- oder Schneckenwelle auch als Transmission Verwendung finden und erlaubt eine örtlich getrennte Unterbringung des Motors und des Abtriebsteils, wobei z.B. der Motor und die Kettenradanordnung eines Kettenschubantriebs örtlich getrennt an einem Fenster oder dergl . untergebracht werden können. über den Motor lassen sich bei mehrseitiger Anzapfung auch mehrere biegsame Zahn- oder Schneckenwellen antreiben und mehrere Schubketten oder andere Stellelemente bewegen. Ferner können mit einer Zahn- oder Schneckenwelle mehrere Zahn- oder Schneckenräder verbunden sein.
Die biegsame Zahn- oder Schneckenwelle und das damit kämmende Zahn- oder Schneckenrad können ein
übertragungsgetriebe zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil bilden. Hierbei kann das Kettenrad direkt mit
einem Zahn- oder Schneckenrad verbunden sein. Alternativ können zwischen Zahn- oder Schneckenrad und Kettenrad noch ein oder mehrere Getriebestufen angeordnet sein. Das Abtriebsteil kann in diesem Fall z.B. als Kettenrad mit einem vorgeschalteten Zahnradgetriebe ausgestaltet sein.
Die Antriebseinheit lässt sich für beliebige Zwecke und in Verbindung mit beliebigen Stellantrieben verwenden. Der Einsatz ist auch nicht auf die vorerwähnten Gebäudeteile beschränkt. Vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten ergeben sich auch im Maschinenbau- und Elektrotechnikbereichen und für die unterschiedlichsten Stellantriebe. Ferner sind beliebige andere technische Einsatzbereiche und Einsatzzwecke, z.B. als Gelenkwellenersatz etc. möglich.
Mit der übertragungseinrichtung können Bewegungen und/oder Kräfte übertragen werden. Hierfür sind verschiedene kinematische Konstellationen möglich. Einerseits können Drehbewegungen und Drehkräfte vom Antriebsteil auf das Abtriebsteil über die drehend angetriebene Zahn- oder Schneckenwelle und das damit kämmende und ebenfalls drehfähige Zahn- oder Schneckenrad übertragen werden. Hierbei kann auch eine Umlenkung zwischen der Antriebsund Abtriebsachse stattfinden. Ferner ist es möglich, das Zahn- oder Schneckenrad drehfest zu halten und über die Wellendrehung eine Vorschubbewegung der biegsamen Zahnoder Schneckenwelle und des damit verbundenen und beweglich gelagerten Antriebsteils zu erhalten. Weiterhin lassen sich über die Zahnwelle und das Zahnrad, insbesondere in der Ausbildung als Schneckenwelle und Schneckenrad, hohe übersetzungen erreichen. Der Verzahnungseingriff kann außerdem im Wesentlichen spielfrei sein. Außerdem ist eine Selbsthemmung in kinematische Gegenrichtung möglich.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
- A -
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1: eine schematische Seitenansicht eines schwenkbaren Fensters mit einem Kettenschubantrieb mit einer ϋbertragungseinrichtung und einer Antriebseinheit ,
Figur 2 und 3 : verschiedene Bauvarianten der ϋbertragungseinrichtung und Antriebseinheit ,
Figur 4 und 5 : ein Schneckenrad in verschiedenen
Ansichten,
Figur 6: eine abgebrochene Darstellung einer biegsamen Schneckenwelle,
Figur 7 bis 9 : eine Variante des Schneckenrads in verschiedenen Ansichten,
Figur 10 bis 15: weitere Bauvarianten der übertragungseinrichtung und
Antriebseinheit .
Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein bewegliches Gebäudeteil (23), z.B. ein schwenkbares Fenster, bei dem sich der Flügel (24) über eine Schwenkachse gegenüber dem Rahmen (25) auf und zu schwenken lässt. Zum öffnen und Schließen des Fensters (23) ist ein Stellantrieb (22) vorhanden, der z.B. als Kettenschubantrieb ausgebildet ist und der eine nachfolgend näher beschriebene Antriebseinheit (1) mit einer Ubertra^jungseinrichtung (29) aufweist. Der oezeicte
Kettenschubantrieb (22) ist über einen Beschlag am Flügel (24) montiert und besitzt eine ein- und ausfahrbare Schubkette (20) , die mit ihrem freien Ende am Rahmen (25) befestigt ist .
Das Gebäudeteil (23) kann alternativ als schwenkbare Türe, Klappe, Lichtkuppel oder dergl . ausgebildet sein. Der gezeigte und nachfolgend beschriebene Stellantrieb (22) kann auch für beliebig andere Zwecke eingesetzt und an anderer Stelle montiert werden. Als Stellelement (20) können statt der gezeigten Schubkette beliebige andere Einheiten, z.B. Zahnstangen, Seile oder dergl. verwendet werden. Der Stellantrieb (22) kann insbesondere im Maschinenbaubereich und in der Elektrotechnik eingesetzt werden, um beliebige mechanische Teile motorisch und steuerbar zu bewegen.
Die Erfindung betrifft die übertragungseinrichtung (29) , die Antriebseinheit (1) und auch einen damit ausgerüsteten Stellantrieb (22) .
Figur 2 und 3 sowie 10 bis 15 verdeutlichen eine übertragungseinrichtung (29) sowie eine Antriebseinheit
(1) in verschiedenen Ausführungsformen und in beispielhafter Verbindung mit einem Kettenschubantrieb
(22) , der ebenfalls unterschiedlich ausgebildet sein kann.
Die Antriebseinheit (1) besteht in den gezeigten Varianten jeweils aus einem Antriebsteil (2), z.B. einem Motor, und einem ggf. rotierenden Abtriebsteil (3), welches z.B. als Kettenradanordnung (17) für die Schubkette (20) ausgebildet ist. Zwischen dem Motor (2) und dem Abtriebsteil (3) ist eine übertragungseinrichtung (29) angeordnet, welche die Motordrehung auf das Abtriebsteil (3) überträgt.
Mit der übertragungseinrichtung können Kräfte und/oder Bewegungen zwischen mindestens einem drehenden Antriebsteil (2) und mindestens einem Abtriebsteil (3) übertragen werden. Die übertragung erfolgt mittels mindestens einer biegsamen Zahnwelle (4) und mindestens einem Zahnrad (5) . Die Zahnwelle (4) wird hierbei drehend um ihre Längsachse angetrieben und kämmt mit ein oder mehreren Zahnrädern (5) . Die Zahnwelle (4) hat außenseitig am Mantel eine Verzahnung (30), die z.B. spiralförmig ausgebildet ist, wobei die Zahnwelle (4) eine Spiralwelle oder Schneckenwelle bilden kann. Das Zahnrad (5) hat an geeigneter Stelle, z.B. am Außenumfang, ebenfalls eine Verzahnung (31) , die auf die Verzahnung (30) der Zahnwelle (4) abgestimmt ist und die z.B. als Globoidverzahnung ausgebildet ist. Ein solches Zahnrad (5) kann ein
Schneckenrad bilden. Die übertragungseinrichtung (29) kann bei einer solchen Ausbildung die Funktion eines Schneckentriebs besitzen. Alternativ sind andere Verzahnungen (30,31) möglich, z.B. eine Triebstockverzahnung.
Mit der übertragungseinrichtung (29) können Drehbewegungen und dabei auch Kräfte vom rotierenden Antriebsteil (2) auf ein ebenfalls rotierendes Abtriebsteil (3) übertragen werden. über den Verzahnungseingriff ist hierbei eine übersetzung möglich, die insbesondere in Form eines Schneckengetriebes sehr groß sein kann. Eine solche Kinematik ist in den nachfolgend beschriebenen und in Figur 2,3 und 10 bis 15 gezeigten Ausführungsformen vorhanden. Alternativ kann das Zahnrad (5) drehfest gehalten sein, wodurch die Abwälzbewegung der drehenden Zahnwelle (4) in eine Vorschubbewegung der Zahnwelle (4) und ggf. des damit verbundenen und ebenfalls beweglich gelagerten Antriebsteils (2) umgesetzt wird.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Zahnwelle (4) als Schneckenweile und das Zahnrad
(5) als Schneckenrad ausgebildet. In Abwandlung hierzu sind andere Ausführungsformen der Zahnwelle (4) und des Zahnrads (5) möglich. Soweit nachfolgend auf eine
Schneckenwelle und ein Schneckenrad Bezug genommen wird, gilt die Offenbarung entsprechend für andere Formen von Zahnwellen und Zahnrädern.
Die quer zu ihrer Längserstreckung biegsame und in Längsrichtung Zug- und druckfeste Zahn- oder Schneckenwelle (4) ist antriebsseitig über einen Anschluss (7) mit dem Motor (2) verbunden, welcher um die Antriebs- oder Motorachse (6) des liegend angeordneten Motors (2) dreht. Abtriebsseitig steht die biegsame Schneckenwelle (4) mit einem Schneckenrad (5) am Abtriebsteil (3) im Eingriff, welches um mindestens eine quer zur Motorachse
(6) ausgerichtete Abtriebsachse (19) rotiert. Die biegsame Schneckenwelle (4) kann zumindest teilweise das bislang bei Kettenschubantrieben (22) übliche Umlenkgetriebe zwischen den beiden quer zueinander ausgerichteten Achsen (6,19) ersetzen.
Die biegsame Schneckenwelle (4) verläuft zumindest bereichsweise außerhalb und ggf. auch in einem abweichenden Winkel zur Motorachse (6) . In der Variante von Figur 2 ist sie schräg zur Motorachse (6) am Anschluss
(7) befestigt. In dieser Variante kann sie einen im wesentlichen geraden Verlauf (9) haben. In der Variante von Figur 3 hat die biegsame Schneckenwelle (4) einen gekrümmten Verlauf (10) und besitzt z.B. einen im wesentlichen geraden und mit der Achse (6) fluchtenden Wellenabschnitt (11), der am Anschluss (7) mit Klemmschluss oder auf andere Weise befestigt ist. Auf dem geraden Wellenabschnitt (11) folgt in Abtriebsrichtung eine Krümmung (12) und anschließend wieder ein gerader Wellenabschnitt (13) , der tan g ential zum Schneckenrad (5)
ausgerichtet ist und dessen Längsachse schräg zur Motorachse (6) verläuft. Auch die schräg angeschlossene Schneckenwelle (4) von Figur 2 hat einen solchen tangentialen Wellenabschnitt (13) , an dem sich in beiden Varianten die Eingriffsstelle (14) mit dem Schneckenrad
(5) befindet. Die Verzahnung am geraden bzw. tangentialen Wellenabschnitt (13) kämmt an der Eingriffsstelle (14) mit der Verzahnung am Umfang des Schneckenrads (5) .
Durch die biegsame Schneckenwelle (4) ist es in beiden Ausführungsformen von Figur 2 und 3 möglich, die Abtriebsachse (19) des Schneckenrads (5) ohne oder nur mit einem geringen seitlichen Versatz zur Motorachse (6) anzuordnen und dadurch eine kleine Baubreite zu erreichen. Die Achsen (6,-19) können sich auch schneiden.
Die biegsame drehende Schneckenwelle (4) ist am Umfang zumindest bereichsweise formschlüssig in einer Führung (8) geführt. Die Führung (8) besteht vorzugsweise entlang des gesamten Umfangs mit Ausnahme der Eingriffsstelle (14). Die biegsame Schneckenwelle (4) ist außerdem in den gezeigten Ausführungsformen axial festgelegt und kann sich nicht oder nur sehr wenig in ihrer Längserstreckung verschieben. Die Führung (8) ist z.B. als rohrförmiger Führungskanal (16) ausgebildet. Durch die Führung (8) behält die biegsame Schneckenwelle (4) bei ihrer vom Motor (2) aufgezwungenen Rotation im Wesentlichen ihre Form und Lage .
Die Antriebseinheit (1) ist in den beiden gezeigten
Ausführungsformen von Figur 2 und 3 in einem Gehäuse (15) angeordnet, welches z.B. entlang der Mittelebene teilbar ausgebildet ist. Der rohrförmige Führungskanal (16) ist in die beiden Gehäusehälften eingeformt und besteht aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Nuten. Der Motor (2) und das Abtriebsteil (3) sind in geeigneten Aufnahmen, z.B. schalenförmigen Einbettungen, im Gehä.use (15) geführt und
gehalten. Im Gehäuse (15) ist außerdem eine kanalförmige Kettenführung (21) zur Aufnahme der Schubkette (20) angeordnet, wobei dieser Führungskanal einen ein- oder mehrfach gekrümmten Verlauf hat. Der Motor (2) und die Schubkette (20) sind dabei platzsparend nebeneinander im Gehäuse (15) untergebracht.
Das Abtriebsteil (3) besteht in Figur 2 aus dem Schneckenrad (5) und einem damit direkt verbundenen Kettenrad (17) , welches mit der Schubkette (20) im
Eingriff steht. Das Untersetzungsgetriebe wird in diesem Fall von der Schneckenwelle (4) und dem Schneckenrad (5) gebildet.
in der Variante von Figur 3 beinhaltet das Abtriebsteil
(3) noch ein oder mehrere weitere Getriebestufen (18) . In diesem Fall ist das Schneckenrad (5) mit einem Stirnrad gleichachsig verbunden, welches als Ritzel mit einem zweiten Rad mit Stirnverzahnung kämmt, welches mit dem Kettenrad (17) oder mit einer weiteren Getriebestufe verbunden ist. Dank der biegsamen Schneckenwelle (4) kann diese abtriebsseitige Getriebeanordnung klein bauen und parallele Abtriebsachsen (19) haben. Im Gehäuse (15) sind entsprechende Halterungen und Führungen für die Zahnräder und die Abtriebsachsen (19) vorgesehen.
Figur 4 und 5 zeigen das vorbeschriebene Schneckenrad (5) in der Variante von Figur 3 mit dem angeschlossenen und z.B. angeformten Ritzel. Das Schneckenrad (5) weist am Umfang bzw. Mantel eine Nut und eine Globoidverzahnung für den Eingriff mit dem Schneckengang (27) der Schneckenwelle
(4) auf. Die Globoidverzahnung kann die in Figur 5 im Querschnitt gezeigte halbkreisartige Zahnform aufweisen. An der Eingriffsstelle (14) kann hierdurch im Querschnitt gesehen eine in etwa halbkreisförmige Zahnüberdeckung bestehen. Alternativ kann die überdeckung kleiner sein und die im Querschnitt gesehene Zahnbogenkontur der
Globoidverzahnung einen Bogenwinkel von weniger als 180° , z.B. 90°, aufweisen.
Die biegsame Schneckenwelle (4) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Figur 6 zeigt eine Variante, in der die Zahn- oder Schneckenwelle (4) eine biegsame Seele (26) aus metallischem Draht und einen außenseitig spiralförmig aufgezogenen Runddraht (28) aufweist, der die
Verzahnung (30) und den Schneckengang (27) bildet. Die Seele (26) kann aus einem einzelnen Draht oder aus mehreren konzentrisch ineinander angeordneten Drähten bestehen. In der gezeigten Ausführungsform ist die
Schneckenwelle (4) mehrteilig ausgebildet.
in Variation dazu kann die Schneckenwelle (4) eine Seele
(26) aus dem genannten Draht oder einem anderen geeigneten Material und einen außenseitig an der Seele angeformten und z.B. aufgespritzen Schneckengang (27) oder eine andere Verzahnung (30) aus Kunststoff aufweisen. Der Schneckengang (27) kann hierbei an eine ebenfalls aus
Kunststoff bestehende rohrförmige Hülle angeformt sein, welche die Seele (26) umschließt. über die Seele (26) werden die Axialkräfte des Antriebs übertragen. In einer weiteren Variante kann die Schneckenwelle (4) einteilig ausgebildet sein und z.B. komplett aus einem entsprechend stabilen Kunststoffmaterial bestehen. In allen Ausgestaltungsvarianten besitzt die Schneckenwelle (4) die geforderte Biegeelastizität und die Dehn- und Stauchfestigkeit bzw. Formstabilität in Längserstreckung.
Der Motor (2) kann in beliebiger Weise ausgestaltet sein. In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um einen Gleichstrom-Elektromotor, der mit Niederspannung von z.B. 12V oder 24V betrieben wird. Dem Motor (2) ist ein entsprechender Transformator, z.B. ein elektronischer
Trafo für den Netzanschluss vorgeschaltet. Der Anschluss (7) kann direkt auf der Abtriebwelle des Motors (2)
angeordnet sein und z.B. als Klemmhülse mit einer geeigneten Aufnahmeöffnung für die Schneckenwelle (4) ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, dass der Motor (2) als Getriebemotor ausgebildet ist und ein integriertes Getriebe, z.B. ein Planetengetriebe, besitzt. Der
Anschluss (7) ist in diesem Fall auf der Abtriebswelle des Getriebes angeordnet. Zum Motor (2) gehören ferner eine geeignete Steuerung und ggf. Endanschläge oder andere Schalter für die Steuerung und Begrenzung der Schubkettenbewegung.
Bei den gezeigten Ausführungsformen tritt die Schubkette (20) am einen Ende des Gehäuses (15) durch eine geeignete öffnung aus. Hier ist eine geeignete Auslassführung vorhanden, wie sie z.B. in der EP 0 994 231 Al beschrieben ist.
In Abwandlung der beschriebenen Ausführungsformen kann die Schneckenwelle (4) an der Eingriffstelle (14) mit dem Schneckenrad (5) einen gekrümmten und an die
Schneckenradkontur angepassten Wellenabschnitt aufweisen. Hierdurch wird eine größere axiale überdeckung erreicht. Der Verzahnungseingriff ähnelt in diesem Fall einer Triebstockverzahnung, wobei zwischen der Schneckenradverzahnung und dem Schneckengang (27) ein passendes axiales Spiel vorhanden ist. Hierfür ist die kreisrunde Querschnittskontur eines als Runddraht ausgebildeten Schneckengangs (27) vorteilhaft. Ansonsten kann der Schneckengang (27) auch eine andere geeignete Querschnittsform und insbesondere einen nach außen in die Seele (26) verlaufenden Fußübergang mit konkaver Form haben. Eine solche Schneckenzahnform lässt sich auch in der gezeigten Variante von Figur 2 und 3 verwenden.
Ferner ist es möglich, dass ein Motor (2) an beiden
Stirnenden eine austretende Motor- oder Getriebewelle nd über zwei biegsame Schneckenwellen (4) zwei
Abtriebsteile (3) antreibt. Hierüber lassen sich zwei Schubketten (20) gleichzeitig und ggf. synchron bewegen. Ferner ist es möglich, den Motor (2) und das Abtriebsteil
(3) in getrennten Gehäusen und mit Distanz zueinander anzuordnen. Die biegsame Schneckenwelle (4) hat in diesem Fall eine dem Gehäuseabstand entsprechende größere Länge und kann auch mehrere Krümmungen (12) aufweisen. Die Führung (8) kann z.B. aus einem entsprechend stabilen Schlauch oder Rohr bestehen und in die biegsame Schneckenwelle (4) knickfest führen.
Die Schneckenverzahnung bzw. der Schneckengang (27) können sich über die gesamte Länge der biegsame Schneckenwelle
(4) erstrecken. Alternativ kann der Schneckengang (27) nur an einem Teilbereich der Schneckenwelle und im Bereich der
Eingriffsstelle (14) mit dem Schneckenrad (5) vorhanden sein. Im restlichen Bereich kann die Schneckenwelle (4) vollwandig ausgebildet sein und z.B. einen kreisrunden Wellenquerschnitt haben. Die Schneckenwelle (4) kann auch bereichsweise rohrförmig ausgebildet sein.
Die Zahn- oder Schneckenwelle (4) kann ferner zumindest bereichsweise einen Welleneinsatz (32) aufweisen, der z.B. als Flockung oder als Bürsteneinsatz ausgebildet ist und der zwischen den vorstehenden Zähnen bzw. Schneckengängen (27) angeordnet ist. Der Welleneinsatz (32) kann radial über die Verzahnung (30) bzw. den Schneckengang (27) vorstehen und aus einem reibungsgünstigen Material z.B. einem reibungsarmen Kunststoff bestehen. über den Welleneinsatz (32) kann die Reibung der biegsamen Zahnoder Schneckenwelle (4) in der umfangsseitigen Führung (8) reduziert werden, was vor allem im Bereich der Krümmungen (12) vorteilhaft ist. Figur 6 verdeutlicht in der linken Bildhälfte abschnittsweise einen solchen Welleneinsatz (32) . Der Welleneinsatz (32) kann ferner im Bereich von der oder den Eingriffsstelle (n) (14) mit einem Zahn- oder Schneckenrad (5) aus rr es rλ art sein bzw. fehlen.
Figur / bis 9 verdeutlichen eine Variante des Zahn- oder Schneckenrads (5) , bei dem die Verzahnung (31) ebenfalls am Radumfang angeordnet ist und als Globoidverzahnung mit einem schrägen Zahnverlauf ausgebildet ist. Der Ratkörper kann in diesem Fall weitgehend scheibenförmig und massiv ausgebildet sein. Auf randseitige Aussparungen wie in der Variante von Figur 4 kann in diesem Fall verzichtet werden. Das Zahn- oder Schneckenrad (5) hat in der Variante von Figur 7 bis 9 in der Draufsicht einen geschlossenen kreisförmigen Umriss.
Figur 10 bis 15 zeigen Abwandlungen der
übertragungseinrichtung (29) , der Antriebseinheit (1) und des Stellantriebs (22) gegenüber den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen von Figur 2 und 3.
In Figur 10 ist eine übertragungseinrichtung (29) und eine Antriebseinheit (1) dargestellt, bei denen das Antriebsteil (2) und das Abtriebsteil (3) räumlich weiter voneinander distanziert sind, wobei die biegsamen Zahnoder Schneckenwelle (4) von der Antriebseinheit (2) ausgehend um ca. 90 Grad bis zum Zahn- oder Schneckenrad (5) und zum Abtriebsteil (3) umgelenkt wird. Hierbei ist die biegsame Zahn- oder Schneckenwelle (4) mit einem zunächst geraden Wellenabschnitt (11) am Anschluss (7) drehschlüssig befestigt und erstreckt sich anschließend in einer doppelten Krümmung durch die Führung (8) bzw. den rohrförmigen Führungskanal (16). Die beiden Krümmungen (12) sind gegenläufig. Vom Ausgang der zweiten Krümmung
(12) aus erstreckt sich die Zahn- oder Schneckenwelle (4) in einem geraden Wellenabschnitt (11) zum Zahn- oder Schneckenrad (5) .
Figur 10 verdeutlicht andeutungsweise die Variante, dass mit einer Zahn- oder Schneckenwelle (4) mehrere in Wellenlänσsrichtuncr hintereinander anσeordnete Zahn- oder
Schneckenräder (5) angetrieben werden können. Die mehreren Zahn- oder Schneckenräder (5) können in gleicher Höhe und am gleichen geraden Wellenabschnitt (11) angeordnet sein. Alternativ ist eine versetzte Anordnung mit ein oder mehreren weiteren Krümmungen (12) der Zahn- oder
Schneckenwelle (4) zwischen den Zahn- oder Schneckenrädern (5) möglich.
Der oder die Zahn- oder Schneckenräder (5) können wie in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen mit ein oder mehreren geeigneten Abtriebsteilen (3), z.B. Kettenradanordnungen (17) direkt oder über ein Zwischengetriebe verbunden sein.
Für die Kraft- und Bewegungsübertragung ist es günstig, die Zahn- oder Schneckenwelle (4) an der Eingriffsstelle (14) gegen seitliches Ausweichen gegenüber dem Zahn- oder Schneckenrad (5) zuverlässig zu halten und zu führen. Hierfür kann gemäß Figur 10 an der Eingriffsstelle gegenüberliegenden Seite der Führung (8) ein einstellbares Führungsteil (33) vorhanden sein, welches z.B. als Führungs- oder Kanaleinsatz ausgebildet und beweglich im Gehäuse (15) angeordnet ist. Mittels geeigneter Stellelemente, z.B. Schrauben oder dergl . , kann das Führungsteil (33) auf den erforderlichen Abstand gegenüber dem Zahn- oder Schneckenrad (5) eingestellt werden und den Eingriff der Verzahnungen (30,31) sichern. Das Führungsteil (33) kann an der Innenseite eine an die Hüllkontur der Zahn- oder Schneckenwelle (4) angepasste Form haben und aus einem reibungs- bzw. gleitgünstigen Material bestehen.
Figur 11 bis 15 zeigen eine weitere Variante eines Kettenschubantriebs (22) . Die Erstreckungs- und Laufrichtung der Schubkette (20) oder eines anderen Stellelements ist hierbei im wesentlichen quer zur Erstreckυngsrichtung der biegsamen Zahn- oder
Schneckenwelle (4) ausgerichtet. Letztere kann im gezeigten Ausführungsbeispiei einen durchgehend geraden Verlauf in ihrer Längserstreckung haben und auch mit der Antriebs- oder Motorachse (6) fluchten. Alternativ kann der Wellenverlauf von der geraden Form abweichen und insbesondere einen ein- oder mehrfach gekrümmten Verlauf aufweisen. Das Zahn- oder Schneckenrad (5) und das Abtriebsteil (3) oder das Kettenrad (17) können auf einer gemeinsamen Achse im Gehäuse (15) angeordnet sein. Die gezeigte Variante eignet sich z.B. für eine horizontale oder liegende Anordnung der Antriebseinheit (1) und eine hierzu quer verlaufende und z.B. senkrechte Führung (21) der Schubkette (20) oder eines anderen Stellelements, welche das Gehäuse (15) in Querrichtung durchsetzt.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft die Ausgestaltung und Anordnung des Stellantriebs (22) , seiner Antriebseinheit (1) und seines Stellelements (20) . Variabel sind ferner Art,
Ausgestaltung und Anordnung des Motors (2) und des Abtriebsteils (3) . Variationsfähig sind außerdem die Ausgestaltung, Form und Anordnung der biegsame Zahn- oder Schneckenwelle (4) .
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Antriebseinheit
2 Antriebsteil, Motor 3 Abtriebsteil
4 Getriebeteil, Zahnwelle, Schneckenwelle
5 Getriebeteil, Zahnrad, Schneckenrad
6 Antriebsachse, Motorachse
7 Anschluss, Schneckenwellenanschluss 8 Führung für Schneckenwelle
9 Verlauf gerade
10 Verlauf gekrümmt
11 gerader Wellenabschnitt
12 Krümmung 13 tangentialer Wellenabschnitt
14 Eingriffstelle
15 Gehäuse
16 rohrförmiger Führungskanal
17 Kettenradanordnung 18 Getriebe, Getriebestufe
19 Abtriebsachse
20 Schubkette, Stellelement
21 Kettenführung
22 Stellantrieb, Kettenschubantrieb 23 Gebäudeteil, Fenster
24 Flügel
25 Rahmen
26 Seele
27 Schneckengang 28 Runddraht
29 ϋbertragungseinrichtung, Transmission
30 Verzahnung Zahnwelle
31 Verzahnung Zahnrad, Globoidverzahnung
32 Welleneinsatz , Flockung 33 Führungsteil, Führungseinsatz