DE4405465C2 - Antriebseinrichtung für einen hin- und hergehend bewegbar geführten Gegenstand, insbesondere Torblatt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für einen über eine vor­ gegebene Strecke hin- und hergehend geführten Gegenstand, zum Beispiel ein ein- oder mehrteiliges Torblatt, der über einen Mitnehmer an einen Längstrum eines Antriebsstranges angeschlossen ist.

Antriebseinrichtungen mit endlos ausgebildeten Antriebssträngen sind in vielfälti­ ger Ausbildung bekannt, insbesondere als formschlüssige Elemente wie Glieder­ ketten und Zahnriemen, die in die Umfangsfläche entsprechend verzahnt ausge­ bildeter Umlenkräder eingreifen, deren eines als Antriebsglied eines Antriebs­ motoraggregates ausgebildet ist, während das andere entweder nur der Umlen­ kung des Stranges dient oder aber selbst Abtriebsglied für ein rotatorisch antreib­ bares Element ist. Solche endlosen Antriebsstränge sind jedoch auch - bspw. in Form von Seilen - als nicht verzahnte flexible Stränge bekannt, die dann kraft­ schlüssig, d. h. durch Reibung, an der Umfangsfläche eines als Antriebsrad eines Antriebsaggregates ausgebildeten Umlenkelementes angreifen und deren anderes Umlenkelement wiederum entweder lediglich der Umlenkung dient oder aber selbst Antriebsrad sein kann. Der Reibschluß für einen zumindest schlupfarmen Antrieb verlangt allerdings hohe Normalkräfte im Anlagebereich zwischen dem Strang und der glatten Umfangsfläche des Antriebsrades und/oder einen mög­ lichst großen Umschlingungswinkel zwischen Strang und Antriebsrad. Die insge­ samt übertragbaren Kräfte sind gegenüber dem formschlüssige Eingriff eines ent­ sprechend gezahnten Stranges mit einem korrespondierend dazu gezahnten An­ triebsrad kleiner und insbesondere nicht schlupffrei zu übertragen.

Eine nicht verzahnte Ausbildung des Stranges ist in der Herstellung regelmäßig billiger zu gestalten als diejenige eines verzahnten Stranges, sei es in Form einer Gliederkette oder Rollenkette oder in Gestalt eines Zahnriemens. Bei sehr vielen Antriebsaufgaben der hier in Rede stehenden Art dient das Antriebsrad nur dieser Aufgabe und nicht etwa als rotatorisches Abtriebselement, so daß eine Dreh­ momentübertragung zwischen dem Strang und der Umlenkrolle oder dem Um­ lenkrad nicht erforderlich ist. Es wird also dabei der Strang selbst als kraftüber­ tragendes Element unmittelbar verwendet, und zwar durch Anschluß an einen Mitnehmer, der über fast die Länge eines der Längstrume des Endlosstranges mit ihm verbunden ist und seinerseits abtriebsseitig an dem zu bewegenden Gegen­ stand, hier als bevorzugtes Beispiel an einem ein- oder mehrteiligen Torblatt, an­ gelenkt ist. Bei dieser Ausgestaltung der Hin- und Herbewegung des Abnehmers und damit des Stranges kommt nur ein entsprechender Teillängsbereich des Stranges in Anlage an das Abtriebsrad, während die Restteillänge - bis auf mehr oder weniger kurze Zwischenabschnitte zwischen diesen Längsabschnitten - nur mit dem Umlenkrad in Berührung tritt.

Wie vorstehend erwähnt, ist es bei einem rein kraftschlüssig arbeitenden Antrieb erforderlich, die über die Reibkraft zwischen Antriebsrad und Strang zu bewir­ kende Drehmomentübertragung durch eine entsprechend hohe Normalkraft zwi­ schen Strang und Umfangsfläche des Antriebsrades im Anlagebereich zu erzeu­ gen, wozu entsprechende Vorspannungen erforderlich sind. Hierzu ist in gerin­ gerem Maße, wenn auch nicht entbehrlich, eine entsprechende Vorspannung bei formschlüssigem Eingriff zwischen Strang und Antriebsrad notwendig. Diese Vorspannung wird dadurch erreicht, daß eines der Umlenkelemente, meist das dem Antriebsrad damit dem Antriebsaggregat gegenüberliegende Umlenkrad, in Stranglängsrichtung verschiebbar ist und in Vorspannrichtung der Längstrume unter Spannung gehalten wird.

Aus dem DE-GM 18 02 502 ist eine Zahnriemenverbindung bekannt, die bei Zahnriemen für synchrone Kraftübertragung in Form eines Flachbandes mit ent­ sprechend ausgebildeten, in Zahnräder eingreifenden Zähnen anwendbar ist. Ein derartiger Zahnriemen besteht aus Gummi oder einem anderen elastischen Mate­ rial und wird mit oder ohne Zugeinlage in Formen hergestellt. Diese vorbekannte Zahnriemenverbindung besteht aus zwei Endzahnriemenabschnitten, die derart angeordnet sind, daß die beiden Abschnittenden der beiden Zahnriemenabschnitte mit ihren Enden einander zugewandt angeordnet sind, wobei die Zähne der Ab­ schnittenden ineinander greifen und eine formschlüssige Verbindung bilden.

Ferner ist aus der US-PS 5,106,345 ein gezahnter Antriebsriemen für einen Drucker bekannt, der über zwei Zahnräder läuft. Hierbei handelt es sich um einen endlichen Riemen, dessen Enden über eine Feder miteinander verbunden sind, die mit entsprechenden Befestigungselementen an die Enden des Riemens angeschlossen ist. Bei derartigen Antriebsriemen handelt sich um solche, die nicht elastisch ausgebildet sind, wobei die Vorspannung des Riemens über die Feder auf die Zahnräder aufgebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung der ein­ gangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einerseits eine schlupffreie Drehmomentübertragung ermöglicht und andererseits konstruktiv einfach aufge­ baut ist.

Ausgehend von einer gattungsgemäßen Antriebseinrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Damit wird erfindungsgemäß bewirkt, daß der Strang nur über den Längenbe­ reich hinweg, mit dem er in Eingriff mit dem Abtriebsrad gelangt, formschlüssig ausgebildet ist, d. h. nach Art einer Gliederkette, eines Zahnriemens oder dgl., während der übrige, nur mit dem Umlenkelement in Berührung gelangende Längsabschnitt des Stranges ungezahnt ausgebildet ist, und zwar nach Art eines in seiner Längsrichtung federelastisch dehnbaren Gurtes. Der formschlüssige Zahneingriff zwischen Abtriebsrad und verzahntem Längenabschnitt des Gurtes gewährleistet eine schlupffreie Übertragung auch hoher Drehmomente bei nor­ malem, nur über einen Teilbereich sogar kleiner als 180° erfolgenden Umfangs­ eingriff, wobei der verzahnte Abschnitt keine Längenänderung erfährt und damit Reibung durch Veränderung der Zahnteilung vermieden wird. Der übrige, gurt­ förmige, insbesondere nach Art eines flachen Bandes ausgebildete Längsabschnitt ist dagegen elastisch dehnbar und bewirkt die für den Zahneingriff, die Führung des Stranges und dgl. erforderliche Vorspannung, wobei diese elastische Längs­ dehnung bei ausschließlicher Umschlingung des Umlenkelementes ohne Abtriebs­ aufgabe keine Bedeutung hat.

Damit wird dort, wo erforderlich, die jeweils richtige Strangausbildung einge­ setzt, und es wird erreicht, daß keine gesonderten Federn und auch keine unter Federkraft erfolgende Lageänderung der oder des Umlenkelementes vorgesehen werden muß. Insbesondere dieser letztere Gesichtspunkt dient einem einfachen, robusten und wartungsarmen Aufbau der Antriebseinrichtung.

Der gezahnte Längsabschnitt und der gurtförmige, ungezahnte Längsabschnitt des Stranges sind an ihren jeweils aufeinanderfolgend miteinander zu verbinden­ den Enden mit Kupplungsstücken zusammengehalten, die mit einem der jeweilig erfaßten Enden dauerhaft in Verbindung stehen, bspw. durch kunststofftechnisch nicht auswechselbare Verbindungen. Die jeweils anderen Enden können im Zuge der Montage erfaßt werden, sie können aber auch in vorerwähnter Weise ein­ stückig mit den Kupplungsstücken verbunden sein, insbesondere dann, wenn eines der Kupplungsstücke längenveränderlich, vor allem nach Art eines Gewinde­ spannschlosses, ausgebildet ist. Dann kann nämlich der mit den Kupplungs­ stücken versehene Strang in seiner Arbeitslage um Abtriebsrad und Umlenkrad aufgelegt und danach über das eine Kupplungsstück verbunden und unter Vor­ spannung gesetzt werden.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungs­ beispieles nachstehend näher erläutert, die eine Seitenansicht auf die durch den Endlosstrang aufgespannte Ebene mit geschnittenem Abtriebsrad und geschnitte­ nem Umlenkrad sowie eine um 90° dazu gedrehte Ansicht senkrecht auf die Breitfläche des Stranges wiedergibt.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Strang umgreift ein gezahntes Antriebsrad 2 und ein mit glatter Umfangsfläche versehenes Umlenkrad 3. Die Räder 2 und 3 sind senkrecht zu ihrem Achsverlauf über eine bestimmte Strecke voneinander beab­ standet gehalten, wobei beide Achslager keine Versetzmöglichkeit in Richtung aufeinander zu aufweisen. Der Endlosstrang 1 ist in zwei Längsabschnitte geteilt, deren einer Abschnitt 4 als Zahnriemen ausgebildet ist und das entsprechend ge­ zahnte Antriebsrad 2 unter formschlüssigem Eingriff umgreift, während der an­ dere Abschnitt 5 als flaches, das heißt glattes Band ausgebildet und um die eben­ falls glatte Umfangsfläche des Umlenkrades 3 geschlungen ist. Die beiden Längs­ abschnitte 4 und 5 bilden dadurch den Endlosstrang 1, daß sie mit ihren aufein­ anderfolgenden Enden über jeweils ein Kupplungsstück 7 bzw. 8 miteinander verbunden sind. Dabei kann das Kupplungsstück 7 die beiden aufgenommenen Enden der Längsabschnitte 4 bzw. 5 des Stranges 1 fest und vorgefertigt mitein­ ander verbinden, während das andere Kupplungsstück 8 längenveränderlich, nämlich als Gewindespannschloß ausgebildet ist, wie die Zeichnung andeutet. Selbstverständlich können die Kupplungen 7 und/oder 8 auch derart ausgeführt sein, daß zumindest eines der aufgenommenen Enden durch kraft- oder form­ schlüssigen Angriff erfaßt wird, bspw. bei entsprechend zweiteiliger Ausführung des bzw. der Kupplungsstücke.

Wie durch die Federsymbole im Bereich des flachbandförmigen Längsabschnittes 5 versinnbildlicht, ist dieser ungezahnte flachbandförmige Gurtabschnitt elastisch längsdehnbar, so daß er bei Spannung eine entsprechende Kraft in Längsrichtung des gesamten Stranges 1 erzeugt. Diese dem Eingriff zwischen verzahntem Längs­ abschnitt 4 und Abtriebsrad dienende Vorspannung kann durch das als Spann­ schloß ausgebildete Kupplungsstück 8 eingestellt werden.

Im übrigen wird der Strang im Bereich beider Räder 2 und 3 durch seitlich der den Strang aufnehmenden Umfangsflächen radial vorstehende Bordscheiben gegen seitliches Abgleiten gestützt.

Der Abstand der Achsen der Räder 2 und 3 bestimmt die ausnutzbare Länge der Längstrume 6, von denen eines an einen nicht dargestellten Mitnehmer ange­ schlossen ist, der damit über die ausnutzbare, hier lineare Schleppstrecke dieses Längstrums 6 bewegt werden kann.

Claims (7)

1. Antriebseinrichtung für einen über eine vorgegebene Strecke hin- und hergehend geführten Gegenstand, zum Beispiel ein ein- oder mehrteiliges Tor­ blatt, der über einen Mitnehmer an einem Längstrum (6) eines aus zwei mitein­ ander verbundenen Abschnitten (4, 5) bestehenden, geschlossenen Antriebs­ stranges (1) befestigt ist, der von einem formschlüssigen Rad eines Motors bezie­ hungsweise Getriebes angetrieben und über ein Umlenkrad (3) zurückgeführt wird, das unter Vorspannung steht, wobei der eine Abschnitt des Antriebs­ stranges (1) als in Längsrichtung dehnungsarmer Zahnriemen oder -kette und der andere Abschnitt als elastisch dehnbarer, glatter Gurt ausgebildet ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere, glatte Abschnitt (5) flachbandförmig ausgebildet ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der glatte Abschnitt (5) als ein Gewebe ausgebildet ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der glatte Abschnitt (5) als ein Gewebe aus Kunststoffäden ausgebildet ist.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander folgenden Abschnittenden durch Kupplungsstücke (7, 8) ver­ bunden sind, die wenigstens an eines der miteinander zu verbindenden Abschnitt­ enden formschlüssig angeschlossen sind.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Kupplungsstücke (8) in Strangrichtung längenveränderlich ausge­ bildet ist, insbesondere nach Art eines Gewindespannschlosses.

7. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer an eines der Kupplungsstücke (7, 8), insbesondere ein nicht längenveränderliches Kupplungsstück (7), angeschlossen ist.