DE4239963A1

DE4239963A1 - Biegsames Treiborgan für einen Riementrieb

Info

Publication number: DE4239963A1
Application number: DE4239963A
Authority: DE
Inventors: Erich Doering
Original assignee: Individual
Current assignee: Abon Antriebe- und Sicherheitssysteme Thalbac GmbH
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-01
Also published as: DE59303745D1; ATE142756T1; EP0599310A1; US5437580A; EP0599310B1

Description

Die Erfindung betrifft ein biegsames Treiborgan für einen Riementrieb in Form eines wellenförmigen Riemens oder Gurts aus einem Kunststoffstreifen, der über ein gezahntes Antriebsrad geführt werden kann, sowie einen Riemenantrieb mit einem solchen Treiborgan, und einen Torantrieb, insbesondere für Garagentore oder für Werkräume, vor allem solche, die mit einem Flügel-, Paneel-, Roll- oder Schwingtorflügel versehen sind.

Treiborgane der eingangs genannten Art mit formschlüssiger Übertragung der Antriebskraft von einem Antriebszahnrad (formschlüssige Umschlingungsgetriebe) sind ebenso bekannt wie Treiborgane in Form von flachen Riemen, die unter Spannung über zylindrische Antriebsscheiben und Umlenkrollen geleitet werden, so daß die Übertragung des Antriebsmoments der ange triebenen Scheibe auf den Riemen durch Kraft- bzw. Reibschluß erfolgt (kraftschlüssiges Umschlingungsgetriebe). Zur Erhöhung der übertragbaren Kraft ist es bekannt, das Treiborgan als Zahnriemen mit meist einseitig von einem Trägerband vorstehen den Zähnen auszubilden, wobei die Antriebsscheiben eine ent sprechende Zahnung auf ihrer Umfangsfläche aufweisen, bei spielsweise als angepaßte Zahnräder ausgebildet sind. Es sind auch Treiborgane bekannt, die sowohl kraftschlüssig als auch formschlüssig mit dem Antriebsrad (Riemenscheibe) zusammen wirken. Bekannt sind Flachriemen, die im Abstand voneinander Durchbrechungen aufweisen, in die entsprechende vom Umfang mit der Riemenscheibe abstehende Stifte eingreifen. Ebenso ist ein wellenförmig verformtes Treiborgan bekannt, das zwischen den wellenförmigen Verformungen Schlitze hat, um hier Treibkraft ein- oder auszuleiten.

Andere vergleichbare Antriebe sind Kettentriebe mit entsprechen den Kettenrädern, solche mit Stahlseilen, die über genutete Seilscheiben geführt sind, oder Seiltriebe, bei denen die Seile im Abstand voneinander aufgesetzte Kugeln oder dergleichen auf weisen, die in entsprechende Verbreiterungen von Nuten der Antriebsscheiben eingreifen. Alle diese Maßnahmen dienen dazu, eine formschlüssige Antriebskraftübertragung zu erreichen. Die Einsatzgebiete aller dieser Antriebe sind teilweise voneinander unterschiedlich, teilweise überlappen sie einander. Stärken und Schwächen bzw. Vor- und Nachteile dieser Antriebe sind hinrei chend bekannt. Ebenso sind gesicherte Werkstoffkenntnisse für Flach- und Keilriemen erarbeitet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Treiborgan sowie einen Riementrieb mit diesem zu schaffen, mit dem sich eine gute kraftschlüssige Antriebskraftübertragung und Geräuscharmut bei sehr einfacher und damit sehr preiswerter Ausbildung erzielen läßt. Es soll ein guter Kompromiß zwischen weniger anspruchsvoller Ausbildung und Leistung sowie geringen Herstellungskosten sowie Betriebssicherheit unter Verzicht auf die Übertragbarkeit besonders hoher Antriebsleistungen erzielt werden.

Ein dieses technische Problem lösendes biegsames Treiborgan der eingangs genannten Art ist mit seinen Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Das Treiborgan zeichnet sich dadurch aus, daß sein Riemen aus einem durch Prägung bleibend verformten Kunststoff gefertigt ist und daß der Riemen, vorzugsweise etwa mittig zwischen den Wellenköpfen, wenigstens auf einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten, der Wellung einen seitlich abstehenden Rand streifen zur Aufnahme einer Längskraft aufweist.

Aufgrund dieser Ausbildung ist ein sehr einfacher durch Kalt- oder Warmprägung aus einem flachen Kunststoffstreifen herge stelltes Treiborgan geschaffen, das eine mittlere gewellte Zone zum formschlüssigen Eingriff mit einem Antriebs- oder Abtriebs organ hat und das seitlich davon abstehende Randstreifen zur Aufnahme der Längsbelastung aufweist. Auch bei vergleichsweise dünner Ausbildung des Treiborgans besteht daher nicht die Gefahr, daß es sich bei längerem Betrieb längt und somit der Eingriff in das Antriebs- oder Abtriebszahnrad verschlechtert wird. Die geraden, nichtgestreckten Randzonen garantieren eine Standfestigkeit der durch Streckung erfolgten mittigen Prägung. Bei etwa mittiger Anordnung der Seitenstreifen zwischen den Wellenköpfen wird eine vorteilhafte Herstellbarkeit erreicht, weil die Prägung durch gegenläufige Prägezahnräder erfolgen kann, die die Werkstoffverformung aus der Ebene des ursprüng lich flachen Bandes in beide Richtungen etwa gleich weit vornehmen. Außerdem bildet die mittige Anordnung den Vorteil der gleichmäßigen Abstützung in beide Richtungen, so daß das Treiborgan von beiden Seiten verwendbar ist. Schließlich läßt es starken Richtungswechsel über Umlenkräder zu. Schließlich ist so am leichtesten eine für den Antrieb mit Zahnrädern günstige Lage erreichbar, die zu einer Krafteinleitung auf oder nahe dem Teilkreis des Zahnrades führt.

Es ist aber auch eine Ausführungsform des Treiborgans zweckmäßig, bei der die Randstreifen in Höhe der Wellenköpfe vorgesehen sind und die Wellenköpfe in Höhe der Randstreifen eben in der Ebene der Randstreifen ausgebildet sind. Ein solches Treiborgan hat eine besonders hohe Formstabilität in der Ebene der Randstreifen und läßt vergleichsweise hohe Zugkräfte bei sehr dünner Ausbildung zu.

Die Randsteifen des Treiborgans bzw. des Riemens und dement sprechend die zylindrischen Randbereiche der Zahnräder, wenn diese vorgesehen sind, haben zweckmäßigerweise eine Breite von bis zu 50% der Breite der Wellung. Die Breite kann aber auch geringer sein.

Die Kosten des Riemens sind im Vergleich zu Ketten, Keilriemen, Zahnriemen und dergleichen vergleichsweise gering, teilweise betragen sie nur etwa 15%.

Als Werkstoffe für den Riemen kommen hochbelastbare Kunststoffe in Frage, die in verschiedenen Ausführungen bekannt sind. Als geeignet haben sich Polyamid und Polypropylen erwiesen. Diese Kunststoffe können bewehrt sein. Dabei sieht eine besondere Ausbildungsform vor, daß jeder Seitenstreifen des Riemens mit einer Reibauflage aus Gummi oder einem Haftgewebe versehen ist.

Insbesondere dies ermöglicht eine Ausbildung eines Riementriebs unter Einsatz des erfindungsgemäßen Treiborgans, wie sie in den weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet ist, bei der das ange triebene Zahnrad, d. h. das Antriebsrad, gegebenenfalls aber auch das Abtriebsrad, seitlich der Zahnung einen zylindrischen Randbereich vom Durchmesser des Teilkreises des Zahnkranzes hat, auf dem der Randstreifen des Riemens aufliegt. Auf diese Weise kann eine reibschlüssige Antriebskraftübertragung zusätzlich zur formschlüssigen erfolgen, ohne daß die Randstreifen durch hohen Schlupf gegenüber dem Zahnrad schnell verschleißen.

Bei dem in den Patentansprüchen gekennzeichneten Riementrieb mit dem erfindungsgemäßen Treiborgan hat sich eine Ausbildungs form als zweckmäßig erwiesen, bei der ein weiteres gezahntes Rad vorgesehen ist, das mit dem angetriebenen gezahnten Rad, also dem Antriebs- bzw. Abtriebsrad, lose zu kämmen vermag und den Riemen in den Zahnlücken des ersten Zahnrads hält.

Zweckmäßig kann es sein, daß diese beiden Zahnräder unter schiedliche Durchmesser aufweisen, weil dadurch einerseits der Eingriff begünstigt ist, andererseits aber vom Antrieb des einen Zahnrades auf den Antrieb des anderen Zahnrades umschalt bar ist, also ein Schaltgetriebe verwirklicht ist, so daß von einer Laufgeschwindigkeit des Riemens auf eine andere umge schaltet werden kann. Im Betrieb hat sich gezeigt, daß der Antrieb praktisch schlupffrei erfolgt, und zwar auch bei Stoßbelastung.

Das erfindungsgemäße Treiborgan läßt sich mit besonderem Vor teil bei Torantrieben, vor allem Flügel-, Paneel-, Roll- oder Schwingtorantrieben, insbesondere für PKW-Garagen oder für Werkräume einsetzen, wobei vom Umlenkrad oder vom Riemen die Antriebskraft für das Öffnen und Schließen des Torblatts abge nommen wird. Ein solcher Torantrieb ist in weiteren Patentan sprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert, die zeigt:

Fig. 1 einen Riementrieb im Längsschnitt,

Fig. 2 ein Treiborgan im Längsmittenschnitt,

Fig. 3 ein Treiborgan in der Draufsicht,

Fig. 4 ein Teil eines Treiborgans in Schrägperspektive, und

Fig. 5 eine Abwandlung des Treiborgans im Längsmittenschnitt.

Der Riementrieb nach Fig. 1 umfaßt ein angetriebenes Zahnrad 1, ein im erforderlichen Abstand angeordnetes getriebenes Zahnrad 2, ein mit dem ersten Zahnrad lose kämmendes weiteres Zahnrad 3 und ein in Längsrichtung gewelltes Treiborgan 4. Die Räder 1 und 2 können beliebigen Abstand je nach den Erfordernissen des Einzelfalls aufweisen. Das gewellte Treiborgan 4 ist aus Poly amid gefertigt, und zwar durch Warmprägung aus einem ursprüng lich flachen, z. B. 1 mm dicken Kunststoffstreifen. Wellen förmige Verformungen 6 stehen aus der Ebene des ursprünglich flachen Bandes etwa gleich weit nach beiden Seiten vor, sh. Fig. 2 und 4. Zu beiden Seiten der mittigen wellenförmigen Zone bzw. Wellung 8 des Treiborgans 4 sind mittig zwischen den Wellenköpfen 10 jeweils Randstreifen 12 und 14 ausgebildet, deren Breite c geringer als die halbe Breite b der Wellung 8 ist, sh. Fig. 3. Bei der Abwandlung nach Fig. 5 befinden sich die Randstreifen 12, 14 in der Ebene der eben ausgebildeten unteren Wellenköpfe, während die oberen Wellenköpfe eine abgerundete Ausbildung haben.

Am linken Ende des Treiborgans ist in der Fig. 3 eine Reibauf lage 16 auf der Oberseite der Seitenstreifen 12 und 14 angedeutet.

Auf dem Treiborgan kann ein nicht dargestellter Abnehmer vor gesehen sein, wenn ein Garagentor in zwei Richtungen zu bewegen ist. Wenn der Betätigungsweg kleiner ist als der Abstand der beiden Zahnräder 1 und 2 voneinander, muß der Abnehmer auf keines der Zahnräder auflaufen. Dies ist keine notwendige Ein schränkung, insbesondere bezüglich des Treiborgans bzw. zweiten Umlenkrads.

Claims

1. Biegsames Treiborgan für einen Riementrieb in Form eines wellenförmigen Riemens oder Gurts aus einem Kunststoffstreifen, der über ein gezahntes Antriebsrad geführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus einem durch Prägung bleibend verformten Kunststoff gefertigt ist und daß der Riemen, insbesondere etwa mittig zwischen den Wellenköpfen (10), wenigstens auf einer Seite der Wellung (8) einen seitlich abstehenden Randstreifen (12, 14) zur Aufnahme einer Längszugkraft aufweist.

2. Treiborgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Wellung (8) je ein Randstreifen (12, 14) ausgebildet ist.

3. Treiborgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus Polyamid gefertigt ist.

4. Treiborgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus Polypropylen gefertigt ist.

5. Treiborgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenstreifen (12, 14) des Riemens (4) mit einer Reibauflage (16) aus Gummi oder einem Haftgewebe versehen ist.

6. Treiborgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (12, 14) eine Breite (c) von bis zu 50% der Breite (b) der Wellung (8) aufweisen.

7. Riementrieb mit einem über zwei rotierende gezahnte Räder geleiteten wellenförmigen Treiborgan oder Riemen am einen Kunststoffstreifen, bei dem wenigstens das eine gezahnte Rad (Zahnrad) angetrieben wird und den Riemen formschlüssig mit nimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus einem bleibend durch Prägung verformten Kunststoff gefertigt ist und daß der Riemen, insbesondere etwa mittig zwischen den Wellenköpfen (10), wenigstens auf einer Seite der Wellung einen seitlich abstehenden Randstreifen (12, 14) zur Aufnahme einer Längszugkraft aufweist.

8. Riementrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) auf beiden Seiten der Wellung (8) einen seitlich abstehenden Seitenstreifen (12, 14) aufweist.

9. Riementrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (12, 14) eine Breite (c) von bis zu 50% der Breite (b) der Wellung (8) aufweisen.

10. Riementrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres gezahntes Rad (3) vorgesehen ist, das mit dem angetriebenen Rad (1) lose zu kämmen vermag und den Riemen (4) in dessen Zahnlücken hält.

11. Riementrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Rad (1) seitlich der Zahnung einen zylindrischen Randbereich vom Durchmesser des Teilkreises des Zahnkranzes hat, auf dem der Randstreifen (12, 14) des Riemens (4) aufliegt.

12. Riementrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenstreifen (12, 14) des Riemens (4) mit einer Reibauflage (16) aus Gummi oder einem Haftgewebe versehen ist, das auf dem Randbereich des angetriebenen gezahnten Rads auf liegt.

13. Riementrieb nach einen der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus Polyamid gefertigt ist.

14. Riementrieb nach einen der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus Polypropylen gefertigt ist.

15. Riementrieb nach einen der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (1, 3) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

16. Riementrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß vom Antrieb des einen Zahnrads (1) auf den Antrieb des anderen Zahnrads (3) umschaltbar ist (Schaltgetriebe).

17. Riementrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (12, 14) in Höhe der Wellenköpfe vorgesehen sind und die Wellenköpfe in Höhe der Randstreifen eben in der Ebene der Randstreifen ausgebildet sind.

18. Torantrieb, insbesondere Flügel-, Paneel-, Roll- oder Schwingtorantrieb, vor allem für PKW-Garagen oder Werkräume, mit einem motorisch angetriebenen Antriebszahnrad und einem über ein Umlenkzahnrad laufenden gewellten Riemen oder Gurt aus Kunststoff und Mitteln, mit denen vom Umlenkrad oder vom Riemen die Antriebskraft für das Öffnen und Schließen des Torblatts abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (4) aus einem durch Prägung bleibend verformten Kunststoff gefertigt ist und daß der Riemen, insbesondere etwa mittig zwischen den Wellenköpfen (10), wenigstens auf einer Seite der Wellung (8) einen seitlich abstehenden Randstreifen (12, 14) zur Aufnahme einer Längszugkraft aufweist.

19. Torantrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Randstreifen (12, 14) eine Breite (c) von bis zu 50% der Breite (b) der Wellung (8) aufweist.

20. Torantrieb nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (1) seitlicher der Zahnung einen zylindrischen Randbereich vom Durchmesser des Teilkreises des Zahnkranzes hat, auf dem der Randstreifen (12, 14) des Riemens (4) aufliegt.

21. Torantrieb nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenstreifen (12, 14) des Riemens (4) mit einer Reibauflage (16) aus Gummi oder einem Haftgewebe versehen ist.

22. Torantrieb nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (12, 14) in Höhe der Wellenköpfe vorgesehen sind und die Wellenköpfe in Höhe der Randstreifen eben in der Ebene der Randstreifen ausgebildet sind.