EP3235994B1

EP3235994B1 - Drive device for a drivable element

Info

Publication number: EP3235994B1
Application number: EP17165238.1A
Authority: EP
Inventors: Lars Linnenkohl
Original assignee: Gebrueder Bode GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Bode GmbH and Co KG
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: PL3235994T3; DE202016102152U1; EP3235994A1; ES2757600T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines Elements mit einem Zahnriemen, einer Zahnscheibe und einer zumindest abschnittsweise nichtlinearen Führungsbahn, in der das Element über ein Führungsmittel geführt ist.The present invention relates to a drive device for driving an element with a toothed belt, a toothed disc and an at least partially non-linear guideway, in which the element is guided via a guide means.

Zahnriemen weisen meist eine glatte Seite und eine Seite mit Zähnen auf. Üblicherweise befindet sich die glatte Seite außen, während die Innenseite des Zahnriemens mit den Zähnen versehen ist. Der Zahnriemen umschließt dabei die Zahnscheibe, wobei die Zähne des Zahnriemens in Zahnaussparungen der Zahnscheibe eingreifen, so dass die Zahnscheibe den Zahnriemen über die Zahnaussparungen und Zähne antreibt.Timing belts usually have a smooth side and a side with teeth. Usually, the smooth side is outside, while the inside of the belt is provided with the teeth. The toothed belt encloses the toothed disc, wherein the teeth of the toothed belt engage in tooth recesses of the toothed disc, so that the toothed disc drives the toothed belt over the tooth recesses and teeth.

Zahnriemenantriebe werden oftmals für den Transport von horizontal zu transportierenden oder zu bewegenden Gegenständen verwendet. Insbesondere dienen Zahnriemenantriebe auch als Türantriebe zum Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren, insbesondere für Türen von Fahrzeugen des öffentlichen Nah- und Fernverkehrs.Timing belt drives are often used for the transport of horizontally transported or moving objects. In particular, toothed belt drives also serve as door drives for opening and closing vehicle doors, in particular for doors of vehicles of public local and long-distance traffic.

Oftmals ist bei einem umlaufenden Zahnriemenantrieb nur eine der Zahnscheiben angetrieben, während die andere oder auch mehrere Zahnscheiben lediglich mitlaufen und den Zahnriemen umlenken.Often, only one of the toothed pulleys is driven in a rotating toothed belt drive, while the other or more toothed pulleys only run along and deflect the toothed belt.

Die Anbindung der zu fördernden bzw. zu transportierenden Elemente an den Zahnriemen erfolgt beispielsweise über Mitnehmer. Oftmals ergeben sich Probleme dadurch, dass die Befestigung der Mitnehmer am Zahnriemen nicht ausreicht, um hohe Antriebskräfte zu übertragen. Die Mitnehmer lösen sich aufgrund von Belastungsspitzen oder im Laufe des Betriebs, was Reparaturaufwand und Kosten verursacht.The connection of the elements to be conveyed or transported to the toothed belt takes place, for example, via drivers. Often problems arise in that the attachment of the driver on the timing belt is not sufficient to transmit high driving forces. The drivers solve due to peak loads or during operation, which causes repair costs and costs.

Zahnriemen bestehen üblicherweise aus Kunststoffmaterial, das durch längs verlaufende Seile oder Drähte verstärkt ist. Die zur Aufnahme der Zugkräfte wesentlichen Seile oder Drähte dürfen durch das Anbringen der Mitnehmer nicht beschädigt werden, da ansonsten die Stabilität und Reißfestigkeit des Zahnriemens beeinträchtigt wird. Auch hierdurch ist die Kraftübertragung auf anzutreibende oder mitzunehmende Elemente über Mitnehmer begrenzt.Timing belts are usually made of plastic material that is reinforced by longitudinal cables or wires. The essential for absorbing the tensile forces ropes or wires must not by attaching the driver damaged, otherwise the stability and tear resistance of the toothed belt is impaired. This also limits the power transmission to be driven or entrained elements via drivers.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass eine Kraftübertragung nur entlang der Längserstreckung des Zahnriemens, also in x-Richtung erfolgt. Eine Umlenkung des über Mitnehmer angetriebenen Elements beispielsweise über Führungsschienen ist zwar möglich, verursacht aber einen hohen Verlust an Antriebsenergie durch die Aufteilung der Krafteinleitung in eine x-Komponente, (parallel zur Bewegungsrichtung des Zahnriemens) und eine y-Komponente (quer zur Bewegungsrichtung des Zahnriemens).Another problem is that a force transmission takes place only along the longitudinal extension of the toothed belt, ie in the x direction. Although a deflection of the element driven by the driver, for example via guide rails is possible, but causes a high loss of drive energy by dividing the introduction of force into an x-component, (parallel to the direction of movement of the toothed belt) and a y-component (transverse to the direction of movement of the toothed belt ).

Dieses Problem ergibt sich z.B. bei Schwenkschiebetüren, die parallel und abschnittsweise schräg zur Fahrzeugaußenwand verschoben werden und in einer gekrümmt verlaufenden Führungsbahn geführt sind. Der Antrieb erfolgt über einen Zahnriemenantrieb, wobei die Tür über einen Mitnehmer mit dem Zahnriemen verbunden ist. Aufgrund des geraden Verlaufs des Zahnriemens wird die Antriebskraft nur in eine Richtung (x-Richtung) eingeleitet, aber im Bewegungsverlauf aufgrund der gekrümmt verlaufenden Führungsschiene in eine x-Komponente und eine y-Komponente (quer zur x-Richtung) aufgeteilt. Durch diese Aufteilung ergeben sich erhebliche Verluste der Antriebsenergie. Ein solcher Antrieb mit den genannten Nachteilen ist in der US 2007/0108798 A1 gezeigt.This problem arises for example in sliding doors, which are moved parallel and sections obliquely to the vehicle outer wall and are guided in a curved guide track. The drive is provided by a toothed belt drive, the door being connected to the toothed belt via a driver. Due to the straight course of the toothed belt, the driving force is introduced only in one direction (x-direction), but divided in the course of movement due to the curved guide rail in an x-component and a y-component (transverse to the x-direction). This division results in significant losses of the drive energy. Such a drive with the mentioned disadvantages is in the US 2007/0108798 A1 shown.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile des Standes der Technik durch eine verbesserte Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines Elements, die einen Zahnriemenantrieb aufweist, zu vermeiden. Insbesondere soll die Antriebsvorrichtung die Nutzung der Antriebsenergie verbessern und einen dauerhaften und wartungsarmen Betrieb des Zahnriemenantriebs gewährleisten.The object of the present invention is to avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art by an improved drive device for driving an element which has a toothed belt drive. In particular, the drive device should improve the use of drive energy and ensure a durable and low-maintenance operation of the belt drive.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Antriebsvorrichtung gelöst, aufweisend die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.According to the invention the object is achieved by a drive device, comprising the features of the independent claim.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung eignet sich insbesondere für einen Antrieb von Schwenkschiebetüren oder ähnlichen Elementen, wie Fenstern oder Klappen. Die vom Zahnriemenantrieb stammende Kraft wird dabei auch dann optimal auf das anzutreibende Element übertragen, wenn dieses über die mindestens eine Zahnscheibe des erfindungsgemäßen Antriebs aus der geraden Führungsbahn heraus in eine andere Richtung umgelenkt wird.The drive device according to the invention is particularly suitable for driving sliding sliding doors or similar elements, such as windows or flaps. The force originating from the toothed belt drive is optimally transferred to the element to be driven even if it is deflected out of the straight guide track in another direction via the at least one toothed disk of the drive according to the invention.

Die Antriebsvorrichtung weist demnach mindestens eine Zahnscheibe mit Zahnaussparungen zur Mitnahme von Zähnen des Zahnriemens und Kraftmitnehmeraussparungen zur Mitnahme des mindestens einen Kraftmitnehmers auf, die üblicherweise nicht antreibt, sondern den Zahnriemen lediglich um lenkt. Im Rahmen der Erfindung kann aber auch diese Zahnscheibe als antreibende Zahnscheibe ausgelegt sein. Dann wird die Antriebskraft von der Zahnscheibe auf den Zahnriemen bzw. das anzutreibende Element nicht nur auf die Zähne des Zahnriemens, sondern auch auf den mindestens einen Kraftmitnehmer übertragen, der in entsprechenden Kraftmitnehmeraussparungen der Zahnscheibe ist. Hierdurch können dann ggfs. sogar größere Kräfte übertragen werden.The drive device therefore has at least one toothed disc with tooth recesses for entrainment of teeth of the toothed belt and Kraftmitnehmeraussparungen for entrainment of the at least one Kraftmitnehmers, which usually does not drive, but only deflects the timing belt. Within the scope of the invention, however, this toothed disk can also be designed as a driving toothed disk. Then, the driving force is transmitted from the toothed pulley to the toothed belt or the driven element not only on the teeth of the toothed belt, but also on the at least one Kraftmitnehmer, which is in corresponding Kraftmitnehmeraussparungen the toothed wheel. As a result, if necessary. Even larger forces can be transmitted.

Insbesondere können mehrere Kraftmitnehmer gemeinsam das anzutreibende Element bewegen. Befinden sich mehrere Kraftmitnehmer gleichzeitig in Kraftaufnehmeraussparungen der Zahnscheibe, wird der Zahnriemen erheblich entlastet, da sich die Kräfte auf die mehreren Kraftmitnehmer verteilen. Dies ist auch deswegen vorteilhaft, weil durch die Führung der Kraftaufnehmer über die Zahnscheibe ein Richtungswechsel aus der zuvor ausschließlich vorherrschenden Richtungskomponente in x-Richtung erfolgen kann. Richtungswechsel sind oft mit dynamischen Belastungsspitzen verbunden, die durch die unmittelbare Verbindung der Kraftaufnehmer mit der Zahnscheibe aufgenommen und kompensiert werden können. Die Umlenkung der Richtung über die Zahnscheibe kann dabei entsprechend üblichen Zahnriemenantrieben um wenige Grad bis hin zu einem vollständigen Richtungswechsel von 180° erfolgen.In particular, several Kraftmitnehmer can move the driven element together. If several power take-offs are simultaneously located in load cell recesses of the toothed pulley, the toothed belt is considerably relieved, since the forces are distributed among the several power take-offs. This is also advantageous because by the leadership of the force transducer on the toothed wheel a change of direction from the previously exclusively prevailing directional component in the x-direction can be done. Change of direction is often associated with dynamic load peaks, which can be absorbed and compensated by the direct connection of the force transducer with the toothed wheel. The deflection of the direction of the toothed wheel can be done in accordance with conventional timing belt drives by a few degrees up to a complete change of direction of 180 °.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Kraftaufnehmer ausschließlich durch Klemmung an dem Zahnriemen befestigt. Die Klemmverbindung hat den wesentlichen Vorteil, dass die Struktur des Zahnriemens durch die Befestigung nicht verändert wird. Insbesondere bleiben die für die Zugfestigkeit wesentlichen Seile oder Drähte im Inneren des Zahnriemens intakt.In a particularly advantageous embodiment variant, the force transducer is fastened exclusively by clamping on the toothed belt. The clamping connection has the significant advantage that the structure of the toothed belt is not changed by the attachment. In particular, the ropes or wires which are essential for the tensile strength remain intact inside the toothed belt.

Um eine Klemmverbindung gewährleisten zu können, ist der Kraftmitnehmer vorzugsweise in eine Oberseite und eine Unterseite unterteilt, zwischen denen im befestigten Zustand der Zahnriemen angeordnet ist. Die Unterseite ist dabei auf der verzahnten Seite des Zahnriemens angeordnet und kann zur verbesserten Kraftübertragung in x-Richtung eine dem Zahnriemen zugewandte Innenseite aufweisen, die mit den Zähnen des Zahnriemens korrespondiert. Beispielsweise kann das Unterteil eine gezackte Kontur aufweisen, in der Zähne des Zahnriemens zur Anlage kommen. Dies führt zu einer kraftformschlüssigen Verbindung des Kraftmitnehmers mit dem Zahnriemen.In order to ensure a clamping connection, the power cam is preferably divided into an upper side and a lower side, between which the toothed belt is arranged in the attached state. The underside is arranged on the toothed side of the toothed belt and may have an inner side facing the toothed belt for improved force transmission in the x-direction, which corresponds to the teeth of the toothed belt. For example, the lower part may have a serrated contour in which teeth of the toothed belt come to rest. This leads to a form-locking connection of Kraftmitnehmers with the timing belt.

Die Verbindung des Oberteils und des Unterteils kann durch beliebige geeignete Mittel erfolgen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kraftmitnehmer eine Länge aufweist, die eine Breite des Zahnriemens (quer zur Längserstreckung) übersteigt. Die Länge des Kraftmitnehmers ist in am Zahnriemen befestigten Zustand quer zur Laufrichtung bzw. Längserstreckung des Zahnriemens angeordnet. Verbindungselemente, beispielsweise Schrauben verbinden das Oberteil mit dem Unterteil, wobei die Schrauben seitlich des Zahnriemens angeordnet sind und diesen nicht durchdringen.The connection of the top and the bottom can be made by any suitable means. It has proved to be advantageous if the power cam has a length which exceeds a width of the toothed belt (transverse to the longitudinal extent). The length of the Kraftmitnehmers is arranged in a state attached to the toothed belt transversely to the direction or longitudinal extension of the toothed belt. Connecting elements, such as screws connect the upper part with the lower part, wherein the screws are arranged laterally of the toothed belt and not penetrate.

Der Kraftmitnehmer bildet auch ein Verbindungselement aus, das mit dem anzutreibenden Element verbindbar ist. Vorzugsweise ist ein Überstand vorgesehen, der mit dem antreibenden Element oder einem zusätzlichen Verbindungszwischenelement verbindbar ist. Ein solcher Überstand kann beispielsweise durch einen zylindrischen Achsstummel gebildet sein. Ein Achsstummel ist deshalb besonders geeignet, weil dieser eine schwenk- oder drehbare Verbindung mit dem anzutreibenden Element oder dem dazwischen angeordneten Verbindungszwischenelement erlaubt. Die Schwenk- oder Drehbarkeit zwischen dem Verbindungselement und dem anzutreibenden Element ist notwendig, um das anzutreibende Element entlang des Umfangs der Zahnscheibe führen zu können, wenn diese den Kraftmitnehmer umlenkt. Die Schwenk- oder Drehbarkeit muss aber nicht zwangsläufig durch den Kraftmitnehmer bzw. das Verbindungselement selbst gewährleistet sein, möglich ist auch eine starre Verbindung an dieser Stelle, wenn die Schwenk- oder Drehbarkeit an anderer Stelle zwischen dem Kraftmitnehmer und dem anzutreibenden Element realisiert wird.The power cam also forms a connecting element, which is connectable to the driven element. Preferably, a projection is provided, which is connectable to the driving element or an additional intermediate connecting element. Such a supernatant may be formed for example by a cylindrical stub axle. A stub axle is particularly suitable because it allows a pivotal or rotatable connection with the element to be driven or the interposed intermediate connecting element. The pivoting or rotation between the connecting element and the element to be driven is necessary in order to be able to guide the driven element along the circumference of the toothed disk when it deflects the power take-off. The swivel or rotation must but not necessarily be ensured by the power cam or the connecting element itself, is also possible a rigid connection at this point, if the swivel or rotation is realized elsewhere between the power driver and the element to be driven.

In einer besonders einfachen bevorzugten Ausführungsvariante ist der Kraftmitnehmer als im Wesentlichen zylindrisches Element ausgebildet, wobei ein seitlicher Überstand über die Breite des Zahnriemens, also ein endseitiger Achsstummel als Verbindungselement dient. Dabei kann der Kraftmitnehmer nur ein einziges Verbindungselement an einer Seite des Zahnriemens oder auch zwei Verbindungselemente beidseitig des Zahnriemens aufweisen.In a particularly simple preferred embodiment of the power cam is designed as a substantially cylindrical element, wherein a lateral projection over the width of the toothed belt, so an end-side stub axle serves as a connecting element. In this case, the power cam may have only a single connecting element on one side of the toothed belt or two connecting elements on both sides of the toothed belt.

Erfindungsgemäß kann die Kraftübertragung auf das anzutreibende Element dadurch weiter verbessert werden, dass mehrere Kraftmitnehmer nebeneinander am Zahnriemen angeordnet sind, die mit einem einzigen anzutreibenden Element verbunden sind. Eine zusätzliche Verbindungsplatte verbindet dabei die mindestens zwei Kraftmitnehmer derart, dass Zugkräfte von einem Kraftmitnehmer auf den benachbarten Kraftmitnehmer über die Verbindungsplatte übertragen werden können. Die Verbindungsplatte muss zu diesem Zweck schwenk- oder drehbar an einem der beiden Kraftnehmer befestigt sein und weist vorzugsweise ein gekrümmtes Langloch auf, in das sich ein Kraftübertragungsabschnitt des benachbarten Kraftmitnehmers hinein erstreckt. Der Kraftübertragungsabschnitt kann durch das Verbindungselement gebildet sein, also beispielsweise durch einen Achsstummel, der sich durch das gekrümmte Langloch hindurch erstreckt. Das gekrümmte Langloch ist deshalb notwendig, weil ansonsten eine Umlenkung des Zahnriemens über die Zahnscheibe nicht möglich wäre.According to the invention, the power transmission to the driven element can be further improved by arranging a plurality of force drivers side by side on the toothed belt, which are connected to a single element to be driven. An additional connecting plate connects the at least two Kraftmitnehmer such that tensile forces can be transmitted from a Kraftmitnehmer on the adjacent Kraftmitnehmer via the connecting plate. The connecting plate must be pivotally or rotatably attached to one of the two power users for this purpose and preferably has a curved slot into which a power transmission section of the adjacent Kraftmitnehmers extends. The power transmission section may be formed by the connecting element, that is, for example, by a stub axle, which extends through the curved slot. The curved slot is necessary because otherwise a deflection of the belt over the toothed pulley would not be possible.

Um die Kraftübertragung auf das anzutreibende Element weiter zu verbessern, kann vorzugsweise eine ungerade Anzahl an Kraftmitnehmern vorgesehen sein, die über die Verbindungsplatte miteinander verbunden sind. Die Verbindungsplatte ist schwenk- oder drehbar am mittleren Kraftmitnehmer befestigt, wobei sich Kraftübertragungsabschnitte der benachbarten Kraftmitnehmer in entsprechende gekrümmte Langlöcher erstrecken. Lediglich der mittlere Kraftmitnehmer ist dabei über sein Verbindungselement mit dem anzutreibenden Element verbunden, so dass sich auftretende Kräfte über die Verbindungsplatte auf sämtliche verbundenen Kraftmitnehmer verteilen. Es haben sich beispielsweise Gruppierungen von drei oder fünf Kraftmitnehmern, die über eine Verbindungsplatte miteinander verbunden sind, als besonders geeignet erwiesen. Vorteilhafterweise erhöht sich die Spannung innerhalb des Zahnriemens durch die Verbindung der Kraftmitnehmer untereinander bei Kontakt mit der Zahnscheibe nicht.In order to further improve the power transmission to the element to be driven, an odd number of Kraftmitnehmern may be provided, which are interconnected via the connecting plate. The connecting plate is pivotally or rotatably mounted on the middle Kraftmitnehmer, wherein force transmission sections of the adjacent Kraftmitnehmer extend into corresponding curved slots. Only the middle power cam is connected via its connecting element with the element to be driven, so that occurring forces are distributed over the connecting plate on all connected Kraftmitnehmer. For example, there are groupings of three or five Kraftmitnehmern, which are interconnected via a connecting plate, proved to be particularly suitable. Advantageously, the tension within the toothed belt does not increase as a result of the connection of the force drivers with one another when in contact with the toothed disk.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Führungsbahn einen bogenförmigen Streckenabschnitt auf, so dass der Kraftmitnehmer derart um die Zahnscheibe bewegt wird, dass sich eine Übertotpunktstellung ergibt. Somit lässt sich eine geschlossene Position des angetriebenen Elements, beispielsweise einer Tür, erreichen, die nicht ohne ein Zurückbewegen des Zahnriemens in die entgegengesetzte Richtung gelöst werden kann. Die Tür ist somit beispielsweise für Fahrgäste sicher verriegelt.In a particularly advantageous embodiment variant, the guide track has an arcuate track section, so that the power cam is moved around the toothed disc in such a way that an over-center position results. Thus, it is possible to achieve a closed position of the driven element, for example a door, which can not be released in the opposite direction without moving the toothed belt backwards. The door is thus securely locked for passengers, for example.

Um die Bewegung einer Schwenkschiebetür mit abschließender Verriegelung auszuführen, weist die Führungsbahn einen ersten geraden Streckenabschnitt, einen zweiten geraden Streckenabschnitt und einen bogenförmigen endseitigen Streckenabschnitt auf, wobei die beiden geraden Streckenabschnitte winklig zueinander angeordnet sind. Somit kann die Tür aus dem Türportal heraus und anschließend parallel zur Fahrzeugaußenwand verschoben werden. Befindet sich die Tür im Türportal, ist sie in der Endlage durch die Übertotpunktverriegelung sicher verriegelt.In order to carry out the movement of a sliding sliding door with final locking, the guide track has a first straight track section, a second straight track section and an arcuate end track section, wherein the two straight track sections are arranged at an angle to each other. Thus, the door can be moved out of the door portal and then parallel to the vehicle outer wall. If the door is located in the door portal, it is securely locked in the end position by the over-center interlock.

Vorzugsweise ist ein angetriebenes Ritzel an einem freien Ende des ersten geraden Streckenabschnitt, eine erste Zahnscheibe im Bereich des Übergangs vom ersten geraden Streckenabschnitt zum zweiten geraden Streckenabschnitt und eine zweite Zahnscheibe im Bereich des bogenförmigen endseitigen Streckenabschnitt angeordnet.Preferably, a driven pinion is arranged at a free end of the first straight section, a first toothed disc in the region of the transition from the first straight section to the second straight section and a second toothed disc in the region of the arcuate end-side section.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen nur bevorzugte Ausführungsmerkmale und sollen die Erfindung nicht auf diese beschränken.The invention will be explained in more detail with reference to the following figures. The figures show only preferred embodiments and are not intended to limit the invention to them.

Es zeigen:

Fig. 1:: einen Zahnriemenabschnitt mit einem erfindungsgemäßen Kraftmitnehmer,
Fig. 2:: eine Schnittdarstellung eines Zahnriemenabschnitts mit befestigtem Kraftmitneh mer,
Fig. 3:: eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Zahnscheibe mit einem Zahnriemenabschnitt und drei Kraftmitnehmern,
Fig. 4:: die seitliche Ansicht gemäß Fig. 3, zusätzlich mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsplatte,
Fig. 5:: eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit Führungsbahn und Tür in offener Position,
Fig. 6:: die Antriebsvorrichtung aus Fig. 5 mit Tür in geschlossener Position,
Fig. 7:: eine vergrößerte Darstellung einer zweiten Variante eines Kraftmitnehmerelementes,
Fig. 8:: ein Rahmenelement aus Fig. 7,
Fig. 9:: eine Explosivdarstellung eines Kraftmitnehmerelements.

Show it:

Fig. 1:: a toothed belt section with a power driver according to the invention,
Fig. 2:: a sectional view of a toothed belt section with attached Kraftmitneh mer,
3:: a side view of a toothed pulley according to the invention with a toothed belt section and three Kraftmitnehmer,
4:: the lateral view according to Fig. 3 in addition to a connecting plate according to the invention,
Fig. 5:: a drive device according to the invention with guideway and door in the open position,
Fig. 6:: the drive device Fig. 5 with door in closed position,
Fig. 7:: an enlarged view of a second variant of a Kraftmitnehmerelementes,
Fig. 8:: a frame element Fig. 7 .
Fig. 9:: an exploded view of a Kraftmitnehmerelements.

Figur 1 zeigt einen Abschnitt eines Zahnriemens 20, an dem ein erfindungsgemäßer Kraftmitnehmer 22 befestigt ist. Der Zahnriemen weist eine Außenseite 24 und eine einer Zahnscheibe 26 (vergl. Figur 3 und 4) zugewandte Innenseite 28 auf. Die Innenseite 28 weist üblicherweise Zähne auf, die in den Figuren nicht gezeigt sind. FIG. 1 shows a portion of a toothed belt 20 to which a power take-off 22 according to the invention is attached. The toothed belt has an outer side 24 and a toothed disc 26 (see FIG. FIGS. 3 and 4 ) facing inside 28. The inside 28 usually has teeth which are not shown in the figures.

Der Kraftmitnehmer 22 ist durch einen im Wesentlichen zylindrisch ausgeformten Körper gebildet, der zweigeteilt ist und ein Oberteil 30 und ein Unterteil 32 aufweist. Das Oberteil 30 und das Unterteil 32 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel über Verbindungsmittel 34, vorzugsweise Klemmschrauben, miteinander derart verbunden, dass der Zahnriemen 20 zwischen ihnen angeordnet ist. Dabei ist das Unterteil 32 auf der Innenseite 28 und das Oberteil 30 auf der Außenseite 24 des Zahnriemens angeordnet. Nicht gezeigt ist eine gezackte Innenfläche des Unterteils 32, das den Zähnen des Zahnriemens 20 zugewandt ist und mit diesen korrespondiert. Die Zähne kommen in entsprechend geformten Vertiefungen der Innenseite des Unterteils 32 zur Anlage, so dass es zu einer kraftormschlüssigen Verbindung des Kraftmitnehmers 22 mit dem Zahnriemen 20 kommt.The Kraftmitnehmer 22 is formed by a substantially cylindrically shaped body which is divided into two and an upper part 30 and a lower part 32 has. The upper part 30 and the lower part 32 are in the illustrated embodiment via connecting means 34, preferably clamping screws, connected to each other such that the toothed belt 20 is arranged between them. In this case, the lower part 32 is arranged on the inner side 28 and the upper part 30 on the outer side 24 of the toothed belt. Not shown is a serrated inner surface of the Lower part 32, which faces the teeth of the toothed belt 20 and corresponds with these. The teeth come into correspondingly shaped depressions of the inside of the lower part 32 to the plant, so that it comes to a kraftormschlüssigen connection of Kraftmitnehmers 22 with the timing belt 20.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Unterteil 32 Öffnungen 36 auf, in die die Verbindungsmittel 34 einführbar, vorzugweise einschraubbar sind. Die Verbindungsmittel 34, dargestellt als Klemmschrauben, verlaufen seitlich des Zahnriemens 20 und durchdringen diesen nicht. Der Kraftmitnehmer 22 weist eine Länge auf, die die Breite B des Zahnriemens 20 entsprechend übersteigt.In the embodiment shown, the lower part 32 has openings 36 into which the connecting means 34 can be inserted, preferably screwed. The connecting means 34, shown as clamping screws, extend laterally of the toothed belt 20 and do not penetrate it. The Kraftmitnehmer 22 has a length which exceeds the width B of the toothed belt 20 accordingly.

Weiterhin erkennbar sind zwei Verbindungselemente 38, die als Achsstummel ausgebildet sind und bezogen auf eine Breite B des Zahnriemens seitlich gegenüber diesem vorstehen. Anstelle der beiden jeweils seitlich vorstehenden Verbindungselemente 38 kann auch nur ein einziges Verbindungselement 38 vorgesehen sein. Die Verbindungselemente 38 stellen sozusagen eine Verlängerung des Kraftmitnehmers 22 in seiner Längsrichtung dar, die im befestigten Zustand parallel zur Breite des Zahnriemens B bzw. quer zu einer Längserstreckung X-X des Zahnriemens verläuft.Further recognizable are two connecting elements 38, which are designed as stub axle and protrude laterally relative to a width B of the toothed belt. Instead of the two laterally projecting connecting elements 38, only a single connecting element 38 can be provided. The connecting elements 38 represent, so to speak, an extension of the Kraftmitnehmers 22 in its longitudinal direction, which is parallel to the width of the toothed belt B and transverse to a longitudinal extent X-X of the toothed belt in the attached state.

Figur 2 verdeutlicht die Anordnung des Kraftmitnehmers 22 in einer Schnittdarstellung auf dem Zahnriemen 20. FIG. 2 illustrates the arrangement of Kraftmitnehmers 22 in a sectional view on the toothed belt 20th

Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsvariante, bei der drei benachbarte Kraftmitnehmer 22 an dem Zahnriemen 20 angeordnet sind. Weiterhin ist erkennbar, dass die Zahnscheibe 26 zum einen Zahnaussparungen 40 zur Auf- und Mitnahme der Zähne des Zahnriemens 20, als auch Kraftmitnehmeraussparungen 42 zur Auf- und Mitnahme der Kraftmitnehmer 22 aufweist. Treibt die Zahnscheibe 26 den Zahnriemen an und befinden sich die Kraftmitnehmer 22 in den Kraftmitnehmeraussparung 42, wird die Antriebskraft der Zahnscheibe 26 unmittelbar auf diese übertragen. FIG. 3 shows a preferred embodiment in which three adjacent Kraftmitnehmer 22 are arranged on the toothed belt 20. Furthermore, it can be seen that the toothed disc 26 has a tooth recesses 40 for mounting and entrainment of the teeth of the toothed belt 20, as well as Kraftmitnehmeraussparungen 42 for mounting and entrainment of Kraftmitnehmer 22. If the toothed disk 26 drives the toothed belt and the force drivers 22 are in the power driver recess 42, the driving force of the toothed disk 26 is transmitted directly to the latter.

Aus Figur 4 wird eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung deutlich. Gezeigt ist eine Verbindungsplatte 44, die die drei Kraftmitnehmer 22 in Zugrichtung des Zahnriemens 20 miteinander verbindet. Dabei ist die Verbindungsplatte 44 schwenk- bzw. drehbar an dem mittleren Kraftmitnehmer 22 gelagert. Das als Achsstummel ausgebildete Verbindungselement 38 erstreckt sich durch eine kreisförmige Öffnung 46 in der Verbindungsplatte.Out FIG. 4 a further advantageous development of the invention will become apparent. Shown is a connecting plate 44 which connects the three Kraftmitnehmer 22 in the pulling direction of the toothed belt 20 with each other. Here is the connection plate 44 pivotally mounted or rotatably mounted on the middle Kraftmitnehmer 22. The formed as a stub axle connecting element 38 extends through a circular opening 46 in the connecting plate.

Die Verbindungsplatte 44 weist weiterhin zwei gekrümmte Langlöcher 48 auf, in die sich jeweils ein Verbindungselement 38 des benachbarten Kraftmitnehmers 22 hinein erstreckt. Die gekrümmten Langlöcher 48 ermöglichen ein Verschwenken der Verbindungsplatte 44 während der Richtungsänderung durch die Zahnscheibe 26. Gleichzeitig bewirkt die Verbindungsplatte 44, dass Kräfte auf die drei Kraftmitnehmer 22 verteilt werden und gleichzeitig die Spannung des Zahnriemens 20 unverändert bleibt. Das Verbindungselement 38 des mittleren Kraftmitnehmers 22 dient als einziger Kraftangriffspunkt zur Anbindung eines anzutreibenden, nicht gezeigten Elements.The connecting plate 44 also has two curved elongated holes 48, in each of which a connecting element 38 of the adjacent Kraftmitnehmers 22 extends into it. The curved slots 48 allow pivoting of the connecting plate 44 during the change of direction by the toothed disc 26. At the same time causes the connecting plate 44 that forces are distributed to the three Kraftmitnehmer 22 and at the same time the tension of the toothed belt 20 remains unchanged. The connecting element 38 of the middle Kraftmitnehmers 22 serves as a single force application point for connecting a driven, not shown element.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 18 in prinzipieller vereinfachter Darstellung. Erkennbar ist eine Tür 50, die über einen Türmitnehmer 52 und eine gegenüber dem Türmitnehmer 52 verschwenkbare Verbindungsbrücke 54 mit einem Kraftmitnehmerelement 56 an den Zahnriemen 20 angebunden und über eine Führungsrolle 58 in einer Führungsbahn 60 geführt ist. Die Führungsbahn 60 weist einen ersten geraden Streckenabschnitt 62, einen zweiten geraden Streckenabschnitt 64 und einen bogenförmigen einseitigen Streckenabschnitt 66 auf. Ein vorzugsweise elektrischer Antriebsmotor 68 treibt den Zahnriemen 20 über ein Ritzel 70 an. Eine erste Zahnscheibe 26-1 ist im Bereich des Übergangs vom ersten Streckenabschnitt 62 zum zweiten Streckenabschnitt 64 und eine zweite Zahnscheiben 26-2 im Bereich des bogenförmigen endseitigen Streckenabschnitt 66 angeordnet. Bei dieser Ausführungsvariante wird das Kraftmitnehmerelement 56 vom ersten Streckenabschnitt 62 bis zum bogenförmigen endseitigen Streckenabschnitt 66 bewegt, passiert aber das Ritzel 70 nicht. Insofern weist dieses auch keine Kraftmitnehmeraussparungen 42, sondern lediglich Zahnaussparungen 40 auf.The FIGS. 5 and 6 show a preferred embodiment of a drive device 18 according to the invention in a simplified schematic representation. Visible is a door 50 which is connected via a Türmitnehmer 52 and a relative to the Türmitnehmer 52 pivotable connecting bridge 54 with a Kraftmitnehmerelement 56 to the toothed belt 20 and guided over a guide roller 58 in a guide track 60. The guideway 60 has a first straight section 62, a second straight section 64 and an arcuate unilateral section 66. A preferably electric drive motor 68 drives the toothed belt 20 via a pinion 70. A first toothed disc 26-1 is arranged in the region of the transition from the first track section 62 to the second track section 64 and a second toothed disc 26-2 in the region of the arcuate end-side track section 66. In this embodiment, the Kraftmitnehmerelement 56 is moved from the first stretch section 62 to the arcuate end-side stretch section 66, but does not happen the pinion 70. In this respect, this also has no Kraftmitnehmeraussparungen 42, but only tooth recesses 40.

Figur 5 verdeutlicht die Stellung der Tür 50 in geöffneter Position, während Figur 6 die geschlossene Position zeigt. In dieser geschlossenen Position ist eine Übertotpunktstellung erreicht. Dies wird durch die eingezeichnete Linie L verdeutlicht. FIG. 5 illustrates the position of the door 50 in the open position while FIG. 6 shows the closed position. In this closed position an over-center position is reached. This is illustrated by the drawn line L.

Die Figuren 7, 8 und 9 verdeutlichen eine zweite vorteilhafte Ausführungsvari ante des Kraftmitnehmerelements 56. In einem Rahmenelement 72 ist ein mittlerer Kraftmitnehmer 22- 1 angeordnet, der nicht schwenk- oder drehbar ist. Daneben sind ein zweiter Kraftmitnehmer 22-2 und ein dritter Kraftmitnehmer 22-3 angeordnet, die aufgrund der Langlöcher 48 schwenkbar sind, damit sich das Kraftmitnehmerelement 56 um die Zahnscheiben 26 bewegen kann. Das Rahmenelement 72 bildet prinzipiell zwei einander gegenüberliegende Verbindungsplatten 44 und eine Verbindungswand 76 aus, die die beiden Verbindungsplatten miteinander verbindet.The FIGS. 7, 8 and 9 illustrate a second advantageous Ausführungsvari ante the Kraftmitnehmerelements 56. In a frame member 72, a middle Kraftmitnehmer 22- 1 is arranged, which is not pivotable or rotatable. In addition, a second Kraftmitnehmer 22-2 and a third Kraftmitnehmer 22-3 are arranged, which are pivotable due to the slots 48 so that the Kraftmitnehmerelement 56 can move around the toothed discs 26. The frame member 72 forms in principle two mutually opposite connecting plates 44 and a connecting wall 76, which connects the two connecting plates together.

An den ersten Kraftmitnehmer 22-1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Tür 50 über den Türmitnehmer 52 und die Verbindungsbrücke 54 angebunden. Auf der gegenüberliegenden Seite der Verbindungsbrücke 54 ist als Führungsmittel die Führungsrolle 58 an dem Kraftmitnehmer 22-1 drehbar gelagert. Erkennbar ist weiterhin ein Verlängerungselement 74, das der Anbindung der Verbindungsbrücke 54 dient und in Verlängerung der Längsachse des ersten Kraftmitnehmers 22-1 angeordnet ist. Das Verlängerungselement 74 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als zusätzliches aufgeschraubtes Element ausgeführt, weist also keine unmittelbare Verbindung mit dem ersten Kraftmitnehmer 22-1 auf.In the embodiment shown, the door 50 is connected to the first power driver 22-1 via the door driver 52 and the connecting bridge 54. On the opposite side of the connecting bridge 54, the guide roller 58 is rotatably mounted as a guide means on the Kraftmitnehmer 22-1. An extension element 74, which serves to connect the connection bridge 54 and is arranged in extension of the longitudinal axis of the first force driver 22-1, can furthermore be seen. The extension element 74 is executed in the embodiment shown as an additional screwed-on element, thus has no direct connection to the first power cam 22-1.

Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Anbindung des angetriebenen Elements an den Zahnriemen20 bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Antriebsvorrichtung 18 auch über die Kraftmitnehmer 22 gemäß der Figuren 1 bis 4 erfolgen kann.It is explicitly pointed out that the connection of the driven element to the toothed belt 20 at the in the FIGS. 5 and 6 shown drive device 18 via the power cam 22 according to the FIGS. 1 to 4 can be done.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch weitere Ausführungsvarianten, die durch die Patentansprüche gedeckt sind. Insbesondere können anstelle von drei Kraftmitnehmern 22 auch mehr Kraftmitnehmer 22 vorgesehen sein. Denkbar ist auch eine beidseitige Anordnung von Verbindungsplatten 44 an den Kraftmitnehmern 22.The invention is not limited to the described embodiments, but also includes further embodiments, which are covered by the claims. In particular, 22 may be provided 22 more Kraftmitnehmer instead of three Kraftmitnehmer. It is also conceivable a two-sided arrangement of connecting plates 44 to the Kraftmitnehmer 22nd

Claims

A drive device (18) for driving an element, comprising
- a toothed-belt drive with a toothed belt (20),

- at least one toothed disk (26, 26-1, 26-2) with tooth recesses (40) for taking along teeth of the toothed belt (20),

- a guide track (60) which is nonlinear in at least some sections and in which the element is guided by means of a guiding means (58),
characterized in that
- at least one driving member (22) attached to the toothed belt (20) is provided,

- the at least one toothed disk (26, 26-1, 26-2) has driving member recesses (42) for taking along the at least one driving member (22),
wherein
- the driving member (22) forms a connecting member (38) that can be connected to the element to be driven,

- the at least one toothed disk (26, 26-1, 26-2) redirects the toothed belt (20) and thus the driving member (22) in a manner corresponding to the guide track (60) which is nonlinear in some sections.
The drive device (18) according to claim 1, characterized in that the guide track (60) has an arcuate section (66), so that the driving member (22) can be moved about the at least one toothed disk (26, 26-1, 26-2) in such a way that an over-dead-center position is the result.
The drive device (18) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the at least one toothed disk (26, 26-1, 26-2) is configured as a driven sprocket.
The drive device (18) according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that a driven sprocket with only tooth recesses (40) for taking along teeth of the toothed belt (20) is provided.
The drive device (18) according to any one of the claims 1 to 4, characterized in that the guide track (60) has a first straight section (62), a second straight section (64) and an arcuate section (66) at the end, wherein the two straight sections (62, 64) are disposed at an angle to each other.
The drive device (18) according to claim 5, characterized in that a driven sprocket is disposed at a free end of the first straight section (62), a first toothed disk (26-1) is disposed in the region of the transition from the first straight section (62) to the second straight section (64), and a second toothed disk (26-2) is disposed in the region of the arcuate section (66) at the end, and the driving member (22) can be moved around the second toothed disk (26-2) in such a way that the result is an over-dead-center position with respect to a backward movement of the element to be driven.
The drive device (18) according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that the driven element is a door (50).
The drive device (18) according to any one of the claims 1 to 7, characterized in that the driving member (22) is connected to the toothed belt (20) via a clamping connection.
The drive device (18) according to claim 8, characterized in that the driving member (22) has a two-part configuration and has a lower part (32) disposed on an inner face (28) of the toothed belt (20) in the attached state, and a top part (30) disposed on an outer face (24) of the toothed belt (20), which can be connected to each other in such a way that they clamp the toothed belt (20) between them.
The drive device (18) according to claim 9, characterized in that the top part (30) and the lower part (32) are screwed together in the attached state.
The drive device (18) according to any one of the claims 8 to 10, characterized in that the driving member (22) has a length L which extends parallel to a width B of the toothed belt (20) in the attached state, and which exceeds the width B of the toothed belt (20), wherein the lower part (32) and the top part (30) are connected to each other via connecting means (34) extending laterally next to the toothed belt (20).
The drive device (18) according to any one of the claims 1 to 11, characterized in that the driving member (22) has, as a connecting member (38), a cylindrical projecting portion configured as an axle stub.
The drive device (18) according to claim 12, characterized in that the cylindrical projecting portion forms a free end of the driving member (22) protruding transversely to a longitudinal extent X-X of the toothed belt (20).
The drive device (18) according to claim 13, characterized in that the driving member (22) has two connecting members (38) that respectively protrude laterally at the ends over the width B of the toothed belt (20).
The drive device (18) according to any one of the claims 1 to 14, characterized in that at least two driving members (22) are provided that are connected to each other via a connecting plate (44).
The drive device (18) according to claim 15, characterized in that the connecting plate (44) is pivotably mounted on a first driving member (22) and has a curved elongated hole (48) into which a force transmitting portion of the second driving member (22) extends.
The drive device (18) according to claim 15 or 16, characterized in that an odd number of driving members (22) are connected to one another via the connecting plate (44), wherein the middle driving member (22) is pivotably connected to the connecting plate (44), and force transmitting portions of the adjacent driving members (22) respectively extend into curved elongated holes (48) of the connecting plate (44).
The drive device (18) according to claim 16 or 17, characterized in that connecting members (38) of the driving members (22) form the force transmitting portions.