DE102018104777A1

DE102018104777A1 - Aktuator mit rückensteifer Kette

Info

Publication number: DE102018104777A1
Application number: DE102018104777.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wolf; Florian MADLENER; Joel Tchaweu Tchatchoua
Original assignee: Iwis Antriebssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Antriebssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2019-09-05
Also published as: WO2019166341A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktuator mit einer rückensteifen Kette, einem Antriebsmotor, einem vom Antriebsmotor antreibbaren Eingriffsmittel, wobei die rückensteife Kette mit dem Eingriffsmittel in Eingriff steht, und einem Kettendepot zur Aufnahme eines Endes der rückensteifen Kette, wobei das Kettendepot ein Führungselement aufweist, das die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktuator mit einer rückensteifen Kette, einem Antriebsmotor, ein vom Antriebsmotor antreibbares Eingriffsmittel, wobei die rückensteife Kette mit dem Eingriffsmittel in Eingriff steht, und einem Kettendepot zur Aufnahme eines Endes der rückensteifen Kette, wobei das Kettendepot ein Führungselement aufweist, das die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt.
Stand der Technik
Aus der DE 20221581 U1 ist ein Aktuator bekannt, der mittels einer, von einem Motor angetriebenen Spindel eine rückensteife Kette bewegt. Der Aktuator wird zum Beispiel verwendet, um einen Fensterflügel zu öffnen und zu schließen. Der Elektromotor ist mit einem Getriebe versehen und treibt die Spindel im Wesentlichen in Verlängerung des Motors an. Auch die Unterbringung der Kette erfolgt hauptsächlich in Verlängerung des Elektromotors entlang der Spindel, mit der die Kette in Eingriff steht. Die Hubbewegung dieses Aktuators erfolgt im Wesentlichen senkrecht zur Spindelachse. Hierzu wird die rückensteife Kette vor dem Elektromotor umgelenkt und nach außen geführt, wo sie dann mit dem zu betätigenden Element, z. B. einem Fensterflügel, verbunden ist. Dies führt zu einer sehr schlanken Ausgestaltung des Aktuators, die jedoch eine beträchtliche Länge einnimmt.
Eine handbetriebene Version eines Aktuators mit einer rückensteifen Kette ist aus der DE714768 bekannt. Auch hier erfolgt eine Umlenkung der Kette in der Art, dass eine ungünstige Unterbringung der Kette erfolgt.
Bei den bekannten Aktuatoren mit einer rückensteifen Kette führt die Unterbringung der Kette zu einer platzeinnehmenden Bauweise und je nach Schubkraftrichtung zu einem nicht ganz unerheblichen Verschleiß.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aktuator der eingangs genannten Art bereitzustellen, der erweiterte Möglichkeiten der Kettenunterbringung bietet und wenig Verschleiß aufweist.
Die Aufgabe wird durch einen Aktuator gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Aktuator umfasst eine rückensteife Kette, einen Antriebsmotor, ein vom Antriebsmotor antreibbares Eingriffsmittel und ein Kettendepot zur Aufnahme eines Endes der rückensteifen Kette (3). Die rückensteife Kette steht hierbei mit dem Eingriffsmittel in Eingriff. Das Kettendepot weist ein Führungselement auf, das die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt.
Das Führungselement führt die rückensteife Kette im Kettendepot und ermöglicht so eine individuelle Gestaltung des Kettendepots. Die rückensteife Kette kann z.B. linear oder gekrümmt geführt werden. Das Kettendepot kann somit variabel in seinen Dimensionen sein. Insbesondere ist eine Anpassung an die räumlichen Gegebenheiten möglich, in denen das Kettendepot eingesetzt werden soll. Die Flexibilität der Gestaltung des Kettendepots ermöglicht Unterbringungsmöglichkeiten, wie sie mit den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nicht bzw. nur eingeschränkt möglich sind.
Weiterführende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 17 wiedergegeben.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist das Führungselement eine Fläche und/oder eine Kante auf, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt. Je nach den Dimensionen des Kettendepots führt die Fläche und/oder Kante die rückensteife Kette im Kettendepot. Eine Kante kann kleiner dimensioniert ausgebildet sein als eine Fläche und die rückensteife Kette über die Kettenbolzen führen, die Fläche führt die rückensteife Kette über die Kettenglieder.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen ein oder mehrere Führungselemente mehrere Flächen und/oder Kanten auf, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränken. Mehrere Flächen und/oder Kanten führen die rückensteife Kette an mehreren Seiten der rückensteifen Kette und ermöglichen so eine zuverlässige Führung der rückensteifen Kette.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung schränkt die Fläche und/oder die Kante des Führungselementes die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette abgewandten Seite ein. Rückensteife Ketten sind nur in Richtung der des steifen Rückens der rückensteifen Kette abgewandten Seite biegbar, d.h. die rückensteife Kette weist Beweglichkeit nur in Richtung der Vorderseite der rückensteifen Kette auf und ist daher in ihrer Beweglichkeit bauartbedingt eingeschränkt. Fläche und/oder Kante des Führungselementes schränken daher zweckmäßigerweise die Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette abgewandten Seite ein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand b der Fläche und/oder Kante des Führungselementes zur Rückseite der rückensteifen Kette kleiner als die Länge l eines Kettengliedes der rückensteifen Kette, bevorzugt kleiner als das 0,9-fache der Länge eines Kettengliedes der rückensteifen Kette und besonders bevorzugt kleiner als das 0,8-fache der Länge eines Kettengliedes der rückensteifen Kette. Die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette wird durch diese Wahl der Dimensionen derart eingeschränkt, dass zwei benachbarte Kettenglieder im Abschnitt, in dem die rückensteife Kette linear geführt wird, keinen oder nur einen kleinen Winkel zueinander aufweisen. Die rückensteife Kette kann sich z.B. nicht aufrollen und im Führungselement verhaken.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung sind zumindest ein Teil der Flächen und/oder Kanten von einem oder mehreren Führungselementen, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der Vorderseite der rückensteifen Kette einschränken, parallel zueinander angeordnet. Diese parallele Anordnung der Führungselemente führt die rückensteife Kette linear im Kettendepot und ermöglicht eine schmale Bauweise des Kettendepots.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung schränkt eine Fläche und/oder Kante des Führungselements die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette zugewandten Seite also der Rückseite der rückensteifen Kette ein. Eine Anordnung von parallelen Flächen und/oder Kanten, die die rückensteife Kette von zwei Seiten führen, schränkt zwangsläufig eine Fläche und/oder Kante die Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette ein.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Fläche und/oder Kante des die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette einschränkenden Führungselements eine Teilfläche oder Tangente auf, die zu einer dieser Fläche und/oder Kante benachbarten Fläche und/oder Kante des Führungselements und/oder der Bewegungsrichtung der rückensteifen Kette in einem Winkel α mit 0 < α < 90° steht. Das Führungselement kann die rückensteife Kette also im Kettendepot gekrümmt führen. Diese Ausführung ermöglicht eine besonders platzsparende Bauweise des Kettendepots, weil Abschnitte der rückensteifen Kette in einem Winkel zueinander im Kettendepot geführt werden können.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind insbesondere mehrere der Teilflächen oder Tangenten einer Fläche und/oder Kante des die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette einschränkenden Führungselements auf einem Radius angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bilden die Flächen und/oder Kanten eines die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkenden Führungselements einen Kanal, dessen Wände die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette in Richtung der Vorder- und/oder Rückseite der rückensteifen Kette einschränken. Die Führung der rückensteifen Kette in einem Kanal ermöglicht eine zuverlässige und präzise Führung, ohne dass sich die rückensteife Kette verhaken oder aufrollen kann.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist der Kanal eine Wand an der Unterseite auf. Mittels Schwerkraft wird die rückensteife Kette 3 durch ihr Eigengewicht auf der Wand an der Unterseite des Kanals geführt. Diese Anordnung eignet sich daher für eine im Wesentlichen waagerechte Anordnung des Kettendepots.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der Kanal eine Wand an der Oberseite auf. Durch diese Wand wird die rückensteife Kette in beliebiger Anordnung des Kettendepots zuverlässig geführt und außerdem vor Verschmutzungen geschützt.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung bilden die Flächen und/oder Kanten eines die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkenden Führungselements eine Nut, die eine Führung für eine Gruppe von Kettenbestandteilen bildet. Die rückensteife Kette kann für verschiedene Anwendungen zumindest einseitig Kettenbestandteile aufweisen. Die Nut ist in ihren Dimensionen dieser Gruppe von Kettenbestandteilen angepasst.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet die Nut eine Führung für die Hülsen, Bolzen und/oder Anbauteile der rückensteifen Kette. Die rückensteife Kette kann für verschiedene Anwendungen zumindest einseitig Anbauteile aufweisen. Falls das Eingriffsmittel eine Schnecke ist, weist die rückensteife Kette seitlich überstehende Kettenbolzen auf. Die Nut ist in ihren Dimensionen Hülsen, Bolzen und/oder Anbauteilen angepasst und führt die rückensteife Kette im Kettendepot.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Nut als Kulisse ausgebildet. Die rückensteife Kette wird durch die Kulissenführung der Nut im Kettendepot während der Hubbewegung des Aktuators hin- und hergeführt.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die Nut an einem Ende eine Öffnung auf. Die Öffnung ist notwendig, damit die rückensteife Kette in das Kettendepot ein- und ausfahren kann.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Nut eine Breite b auf, die größer ist als die Dicke des in ihr geführten Bolzen, Hülse und Anbauteils und/oder kleiner als die Höhe einer Lasche der rückensteifen Kette ist. Die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette wird durch diese Wahl der Dimensionen derart eingeschränkt, dass zwei benachbarte Kettenglieder im Abschnitt, in dem die rückensteife Kette linear geführt wird, keinen oder nur einen kleinen Winkel zueinander aufweisen. Die rückensteife Kette kann sich z.B. nicht aufrollen und in der Nut verhaken.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette im Bereich des Kettendepots befestigt. Die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette wird durch diese Ausbildung weiter verringert. Das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette ist so arretiert, und die rückensteife Kette kann sich z.B. nicht aufrollen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung spannt das Führungselement die rückensteife Kette an ihrem betätigungsfernen Ende. Die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette wird durch diese Ausbildung weiter verringert. Das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette ist so arretiert, und die rückensteife Kette kann sich z.B. nicht aufrollen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Führungselement beweglich gelagert. Das Führungselement kann insbesondere dann beweglich gelagert sein, wenn das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette im Bereich des Kettendepots befestigt ist. Bei einer Hubbewegung des Aktuators führt das Führungselement eine Bewegung aus und führt die rückensteife Kette im Kettendepot.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist das Führungselement mit einer Feder beaufschlagt. Das Führungselement kann insbesondere dann beweglich gelagert sein, wenn das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette im Bereich des Kettendepots befestigt ist. Bei einer Hubbewegung des Aktuators führt das Führungselement eine Bewegung aus und führt die rückensteife Kette im Kettendepot. Die Feder führt das Führungselement und spannt so die rückensteife Kette im Kettendepot. Die rückensteife kann sich daher nicht aufrollen und/oder verkanten.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Führungselement ein Kettenrad und/oder eine Gleitschiene auf. Kettenrad bzw. Gleitschiene greifen in die Vorderseite der rückensteifen Kette ein und führen die rückensteife Kette im Kettendepot.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung umfasst das Kettendepot ein Gehäuse, in das die rückensteife Kette verstaubar ist. Das Gehäuse schützt den betätigungsfernen Bereich der Kette vor Verschmutzungen und bildet gleichzeitig einen Sichtschutz.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Gehäuse eine Öffnung auf, durch die die rückensteife Kette einführbar ist. Die Öffnung kann gleichzeitig als Führung der Kette dienen, indem das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette bei maximal ausgefahrenem Hub des Aktuators im Kettendepot positioniert ist. Eine Führung der rückensteifen Kette in das Kettendepot ist bei Ausführung der Öffnung als Führung nicht notwendig.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Gehäuse mehrteilig aufgebaut. Das Gehäuse kann an mehreren Seiten Wände aufweisen, die das Kettendepot und die darin befindliche rückensteife Kette vor Verschmutzungen schützt.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Führungselement geeignet, die rückensteife Kette im unbelasteten Abschnitt der rückensteifen Kette umzulenken. Eine Führung durch das Führungselement der beiden Kettenabschnitte in einem Winkel zueinander ist damit möglich. Aufgrund der unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten des Führungselementes ist eine flexible Anpassung an die räumlichen Gegebenheiten möglich, in denen das Kettendepot eingesetzt wird.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist die rückensteife Kette im Kettendepot umlenkbar in zwei parallel zueinander laufenden Kettenabschnitten lagerbar. Eine Umlenkung der rückensteifen Kette in zwei parallele Kettenabschnitte ist besonders platzsparend.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist im Kettendepot ein Kettenabschnitt der rückensteifen Kette unterbringbar, dessen Länge mindestens das 0,5-fache, bevorzugt das 0,7-fache und besonders bevorzugt das 0,8-fache der maximalen Hublänge des Aktuators entspricht. Zur Reduzierung der Länge des Kettendepots ist vorgesehen, einen möglichst großen Bereich der Länge der rückensteifen Kette im Kettendepot unterzubringen. Die Gesamtlänge im eingefahrenen Zustand der rückensteifen Kette wird bei maximal eingefahrenen Hub des Aktuators beträchtlich vermindert.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette im bei maximal ausgefahrenem Hub des Aktuators noch im Kettendepots positioniert. Aufgrund der Positionierung des betätigungsfernen Endes der rückensteifen Kette im Kettendepot ist eine Führung der rückensteifen Kette in das Kettendepot während der Reduzierung der Hublänge nicht nötig. Der unbelastete Bereich der rückensteifen Kette fährt bedingt durch ihre Eigensteifigkeit in das Kettendepot ein.
Weiterhin wird die Aufgabe wird durch ein Kettendepot gemäß Anspruch 18 gelöst.
Die Aufgabe wird auch durch ein Kettendepot zur Aufnahme eines Endes einer rückensteifen Kette gelöst. Das Kettendepot ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass es ein Führungselement aufweist, das die Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt.
Im folgendem wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kettendepots
2: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kettendepots, als Kanal ausgebildet
3 a: Positionierung der rückensteifen Kette bei minimalem Hub des Aktuators.
3 b: Positionierung der rückensteifen Kette bei maximalem Hub des Aktuators.
4: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kettendepots mit die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkenden Flächen
5: Detailansicht eines erfindungsgemäßen Kettendepots
6 a: Querschnitt entlang der rückensteifen Kette, zwei Führungselemente
6 b: Querschnitt entlang der rückensteifen Kette, zwei Führungselemente und Kanalboden
6 c: Querschnitt entlang der rückensteifen Kette, zwei Führungselemente und Kanaldecke
6 d: Querschnitt entlang der rückensteifen Kette, zwei keilförmige Führungselemente
6 e: Querschnitt entlang der rückensteifen Kette, Führungselement als Nut ausgebildet
7: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kettendepots mit beweglich gelagertem Führungselement

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kettendepots als Teil eines Aktuators 1 zeigt 1. Der Aktuator 1 weist zwei Baueinheiten auf. Die erste Baueinheit weist Antriebsmotor 4 und Eingriffsmittel 7 auf. Zur Erhöhung des Drehmoments und Reduzierung der Drehzahl des Antriebsmotors 4 ist ein Getriebe 6 in der ersten Baueinheit verbaut, das mit dem Antriebsmotor 4 durch eine Antriebswelle 5 verbunden ist. Die erste Baueinheit ist zum Schutz in einem Gehäuse 8 untergebracht. Das Eingriffsmittel 7 greift im Eingriffsbereich 13 in eine rückensteife Kette 3 ein, die hier als Außengliederkette ausgebildet ist. Die rückensteife Kette 3 weist über Außenkettenglieder 10 verbundene Innenkettenglieder 9 auf. Kettenbolzen 12 verbinden ein Außenkettenglied 10 mit einem Innenkettenglied 9. Versteifungslaschen 11 beschränken eine Biegung der rückensteifen Kette 3 nur in einer Richtung. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 weist das Gehäuse 8 Öffnungen 8.1, 8.2 auf gegenüberliegenden Seiten auf.
Die zweite Baueinheit weist das Kettendepot 15 auf. Vorteilhafterweise ist die zweite Baueinheit ebenfalls in einem Gehäuse 16 untergebracht. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 ist eine Öffnung 17 im Gehäuse 16 angeordnet. Das Gehäuse des Kettendepots 15 ist mehrteilig aufgebaut und weist ein Führungselement 18 auf. Dieses Führungselement 18 lenkt den Abschnitt der rückensteifen Kette 3 im Kettendepot 15 derart um, dass die rückensteife Kette 3 in zwei im Wesentlichen parallel zueinander laufenden Kettenabschnitten gelagert wird.
Das Kettendepot 15 weist außerdem zwei Führungselemente 19, 20 auf, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette 3 einschränken. Beide Führungselemente 19, 20 sind im vorderen Bereich des Kettendepots 15 parallel angeordnet. Im hinteren Bereich des Kettendepots 15 weisen die beiden Führungselemente einen Radius derart auf, dass die rückensteife Kette 3 gekrümmt geführt wird. Diese Ausbildung der Führungselemente 19, 20 der rückensteifen Kette 3 ermöglicht eine geringe Baulänge des Kettendepots 15.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kettendepots 15, das als Kanal ausgebildet ist. Der Aktuator 1 weist zwei Baueinheiten auf. Die erste Baueinheit weist Antriebsmotor 4 und Eingriffsmittel 7 auf. Zur Erhöhung des Drehmoments und Reduzierung der Drehzahl des Antriebsmotors 4 ist ein Getriebe 6 in der ersten Baueinheit verbaut, das mit dem Antriebsmotor 4 durch eine Antriebswelle 5 verbunden ist. Die erste Baueinheit ist zum Schutz in einem Gehäuse 8 untergebracht. Das Eingriffsmittel 7 greift im Eingriffsbereich 13 in eine rückensteife Kette 3 ein, die hier als Außengliederkette ausgebildet ist. Die rückensteife Kette 3 weist über Außenkettenglieder 10 verbundene Innenkettenglieder 9 auf. Kettenbolzen 12 verbinden ein Außenkettenglied 10 mit einem Innenkettenglied 9. Versteifungslaschen 11 beschränken eine Biegung der rückensteifen Kette 3 nur in einer Richtung. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 weist das Gehäuse 8 Öffnungen 8.1, 8.2 auf gegenüberliegenden Seiten auf.
Die zweite Baueinheit weist das Kettendepot 15 auf. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 ist eine Öffnung 17 im Gehäuse 16 angeordnet. Die Öffnung 17 ist so ausgebildet, dass sie die rückensteife Kette 3 gekrümmt führt. Dazu weisen sowohl das Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 3 zugewandten Seite 20 sowie das Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 3 abgewandten Seite 19 im Bereich der Öffnung 17 einen Radius auf. Diese Führung bewirkt eine unterschiedliche Ausrichtung der Kettenlängsachse KL1 des Kettenabschnitts der rückensteifen Kette 3 im Bereich des Eingriffs des Eingriffsmittels 7 in Bezug auf die Kettenlängsachse KL2 eines Kettenabschnitts der rückensteifen Kette 3 im Bereich des Kettendepots 15. Im hinteren Bereich des Kettendepots 15 verlaufen beide Führungselemente 19, 20 parallel, die rückensteife Kette 3 wird in diesem Bereich gerade geführt. Ober- und Unterseite des durch die beiden Führungselemente 19, 20 gebildeten Kanals können jeweils eine Wand aufweisen, die den im Kettendepot 15 befindlichen Bereich der rückensteifen Kette vor Verschmutzungen schützt.
3 zeigt die Positionierung der rückensteifen Kette 3 bei minimalem Hub (3 a) und maximalem Hub MH (3 b) des Aktuators 1. Der Aktuator 1 weist zwei Baueinheiten auf. Die erste Baueinheit weist Antriebsmotor 4 und Eingriffsmittel 7 auf. Zur Erhöhung des Drehmoments und Reduzierung der Drehzahl des Antriebsmotors 4 ist ein Getriebe 6 in der ersten Baueinheit verbaut, das mit dem Antriebsmotor 4 durch eine Antriebswelle 5 verbunden ist. Die erste Baueinheit ist zum Schutz in einem Gehäuse 8 untergebracht. Das Eingriffsmittel 7 greift im Eingriffsbereich 13 in eine rückensteife Kette 3 ein, die hier als Außengliederkette ausgebildet ist. Die rückensteife Kette 3 weist über Außenkettenglieder 10 verbundene Innenkettenglieder 9 auf. Kettenbolzen 12 verbinden ein Außenkettenglied 10 mit einem Innenkettenglied 9. Versteifungslaschen 11 beschränken eine Biegung der rückensteifen Kette 3 nur in einer Richtung. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 weist das Gehäuse 8 Öffnungen 8.1, 8.2 auf gegenüberliegenden Seiten auf.
Die zweite Baueinheit weist das Kettendepot 15 auf. Das Kettendepot 15 ist als Kanal ausgebildet und weist ein Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 3 zugewandten Seite 20 sowie ein Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 3 abgewandten Seite 19 auf. Die rückensteife Kette 3 wird gerade im Kettendepot 15 geführt.
Bei minimalem Hub des Aktuators 1 (3 a) befindet sich ein maximaler Abschnitt des unbelasteten Bereichs der rückensteifen Kette 3 im Kettendepot 15. Ist die Hubbewegung des Aktuators 1 maximal (3 b), ist das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette 3 im Kettendepot 15 positioniert. Eine Führung der rückensteifen Kette 3 in das Kettendepot 15 ist nicht notwendig.
Das Kettendepot 15, dargestellt in 4, weist die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette 3 einschränkende Flächen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5 auf, die in einem Winkel zueinander ausgebildet sind. Der Aktuator 1 weist zwei Baueinheiten auf. Die erste Baueinheit weist Antriebsmotor 4 und Eingriffsmittel 7 auf. Zur Erhöhung des Drehmoments und Reduzierung der Drehzahl des Antriebsmotors 4 ist ein Getriebe 6 in der ersten Baueinheit verbaut, das mit dem Antriebsmotor 4 durch eine Antriebswelle 5 verbunden ist. Die erste Baueinheit ist zum Schutz in einem Gehäuse 8 untergebracht. Das Eingriffsmittel 7 greift im Eingriffsbereich 13 in eine rückensteife Kette 3 ein, die hier als Außengliederkette ausgebildet ist. Die rückensteife Kette 3 weist über Außenkettenglieder 10 verbundene Innenkettenglieder 9 auf. Kettenbolzen 12 verbinden ein Außenkettenglied 10 mit einem Innenkettenglied 9. Versteifungslaschen 11 beschränken eine Biegung der rückensteifen Kette 3 nur in einer Richtung. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 weist das Gehäuse 8 Öffnungen 8.1, 8.2 auf gegenüberliegenden Seiten auf.
Die zweite Baueinheit weist das Kettendepot 15 auf. Das Gehäuse des Kettendepots 15 ist mehrteilig aufgebaut und weist ein Führungselement 18 auf. Dieses Führungselement 18 lenkt den Abschnitt der rückensteifen Kette 3 im Kettendepot 15 derart um, dass die rückensteife Kette 3 in zwei im Wesentlichen parallel zueinander laufenden Kettenabschnitten gelagert wird.
Das Kettendepot 15 weist außerdem zwei Führungselemente 19, 20 auf, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette 3 einschränken. Beide Führungselemente 19, 20 sind im vorderen Bereich des Kettendepots 15 parallel angeordnet. Im hinteren Bereich des Kettendepots 15 ist das Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 3 abgewandten Seite 19 so ausgebildet, dass es gerade Teilflächen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5 aufweist. Die benachbarten Teilflächen stehen in einem Winkel α zueinander, der in diesem Ausführungsbeispiel α = 30° entspricht. Diese Teilflächen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5 sind in diesem Ausführungsbeispiel auf einem Radius derart angeordnet, dass sie einen Halbkreis bilden und die rückensteife Kette in parallel zueinander laufenden Kettenabschnitten führt.
5 zeigt eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Kettendepots 15. Das Kettendepot 15 ist in einem Gehäuse 16 untergebracht. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 ist eine Öffnung im Gehäuse 17 angeordnet. Das Gehäuse des Kettendepots 16 ist mehrteilig aufgebaut. Das Kettendepot 15 weist außerdem zwei Führungselemente 19, 20 auf, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette 3 einschränken. Beide Führungselemente 19, 20 sind im vorderen Bereich des Kettendepots 15 parallel angeordnet. Im hinteren Bereich des Kettendepots 15 weisen die beiden Führungselemente einen Radius derart auf, dass die rückensteife Kette 3 gekrümmt geführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Kettenlängsachsen KL1, KL2 der beiden Abschnitte 3.1, 3.2 im Wesentlichen parallel zueinander laufend. Möglich ist aber auch bei entsprechender Gestaltung der Führungselemente 19, 20 eine Führung der beiden Kettenabschnitte 3.1, 3.2 in einem beliebigen Winkel zueinander. Die Führungselemente 19, 20 sind so dimensioniert, dass der Abstand b zwischen Fläche und/oder Kante des Führungselementes 19, 20 zum Rücken der rückensteifen Kette 3 besonders bevorzugt kleiner als das 0,8-fache als die Länge I eines Kettengliedes der rückensteifen Kette 3 beträgt. Die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette wird durch diese Wahl der Dimensionen derart eingeschränkt, dass zwei benachbarte Kettenglieder im Abschnitt, in dem die rückensteife Kette 3 gerade geführt wird, keinen oder nur einen kleinen Winkel zueinander aufweisen. Die rückensteife Kette 3 kann sich z.B. nicht aufrollen und in den Führungselementen 19, 20 verhaken.
6 zeigt in Querschnitten entlang der rückensteifen Kette 3 unterschiedliche Ausführungen des Kettendepots 15. Die rückensteife Kette 3 weist über Außenkettenglieder 10 verbundene Innenkettenglieder 9 auf. Kettenbolzen 12 verbinden ein Außenkettenglied 10 mit einem Innenkettenglied 9. Das Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 2 zugewandten Seite 20 sowie das Führungselement auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette 14 abgewandten Seite 19 sind in 6 a als parallel verlaufende Flächen bzw. Kanten ausgeführt und bilden einen Kanal. Durch geeignete Wahl des Materials der Führungselemente 19, 20 kann die Reibung zwischen rückensteifer Kette 3 und Führungselement 19, 20 herabgesetzt werden. Der Kanal kann einen Kanalboden 25 aufweisen (6 b). Mittels Schwerkraft wird die rückensteife Kette 3 durch ihr Eigengewicht auf dem Kanalboden 25 geführt. Diese Anordnung eignet sich daher für eine im Wesentlichen waagerechte Anordnung des Kettendepots 15. Für eine beliebige Anordnung des Kettendepots 15 kann der Kanal zusätzlich eine Kanaldecke 26 aufweisen (6 c). Kanalboden 25 und Kanaldecke 26 führen zusammen mit den Führungselementen 19, 20 die rückensteife Kette. Die Führungselemente 19, 20 können auch als keilförmige Kanten so ausgebildet sein, dass sie an den Kettenbolzen 12 greifen und über diese die rückensteife Kette 3 führen (6 d). Diese vorteilhafte Ausführung benötigt weniger Material als die Ausbildung der Führungselemente 19, 20 als Flächen, die rückensteife Kette 3 wird trotzdem sicher geführt. Außerdem werden Reibungskräfte zwischen rückensteifer Kette 3 und Führungselementen 19, 20 reduziert. Für bestimmte Anwendungsfälle, z.B. falls das Eingriffsmittel 7 eine Schnecke ist, weist die rückensteife Kette 3 in vorbestimmten Abständen und zumindest einseitig seitlich überstehende Kettenbolzen 12 auf (6 e). In diesen Fällen wird die rückensteife Kette 3 in einer Nut 27 geführt, in der über die überstehenden Kettenbolzen 12 eine Kulissenführung der rückensteifen Kette 3 erfolgt. Seitliche Führungselemente 19, 20 können ebenfalls angebracht sein, sind aber nicht notwendig, um die rückensteife Kette 3 sicher zu führen.
7 zeigt ein erfindungsgemäßes Kettendepot 15, das ein beweglich gelagertes Führungselement 18 aufweist. Das Kettendepot 15 ist in einem Gehäuse 16 untergebracht. Zur Durchführung der rückensteifen Kette 3 ist eine Öffnung 17 im Gehäuse 16 angeordnet. Das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette 3 ist mittels einer Befestigungsvorrichtung 24 an einer Wand des Kettendepots 15 befestigt, z.B. verschraubt. Das Kettendepot 15 weist ein Führungselement 18 auf. Das Führungselement 18 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Kettenrad 21 auf, das in einer Halterung 22 befestigt ist. Die Halterung 22 ist mittels eines Federelementes 23, z.B. einer Spiralfeder, im Kettendepot 15 befestigt. Das Kettenrad 21 greift in die Vorderseite der rückensteifen Kette 14 ein. Bei maximalem Hub des Aktuators 1 weist das Federelement 23 eine maximale Länge auf, bei minimalem Hub des Aktuators 1 eine minimale Länge. Das Führungselement 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel also beweglich und ändert seine Position mit dem Hub des Aktuators 1. Länge des Federelementes 23 und des Kettendepots 15 sind so bemessen, dass der maximale Hub des Aktuators 1 erreicht werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Aktuator
2: Rücken der rückensteifen Kette
3: rückensteife Kette
3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5: Kettenabschnitt
4: Antriebsmotor
5: Antriebswelle
6: Getriebe
7: Eingriffsmittel
8: Gehäuse der ersten Baueinheit
8.1, 8.2: Öffnung im Gehäuse der ersten Baueinheit
9: Innenkettenglied
10: Außenkettenglied
11: Versteifungslaschen
12: Kettenbolzen
13: Eingriffsbereich
14: Vorderseite der rückensteifen Kette
15: Kettendepot
16: Gehäuse der zweiten Baueinheit
17: Öffnung im Gehäuse der zweiten Baueinheit
18: Führungselement
19, 19.1: Führungselement auf der Vorderseite der rückensteifen Kette (dem steifen Rücken der rückensteifen Kette abgewandten Seite)
20, 20.1, 20.2, 20.3,: Führungselement auf der Rückseite der rückensteifen Kette (dem
20.4, 20.5, 20.6: steifen Rücken der rückensteifen Kette zugewandten Seite)
21: Kettenrad
22: Halterung
23: Federelement
24: Befestigungsvorrichtung
25: Kanalboden
26: Kanaldecke
27: Nut
b: Abstand des Führungselements auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette abgewandten Seite zum Rücken der rückensteifen Kette
I: Länge des Kettenelements
α: Winkel zwischen zwei benachbarten Führungselementen auf der dem steifen Rücken der rückensteifen Kette zugewandten Seite
MH: Maximaler Hub des Aktuators
KL, KL1, KL2: Kettenlängsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20221581 U1 [0002]
DE 714768 [0003]

Claims

Aktuator (1) mit einer rückensteifen Kette (3), einem Antriebsmotor (4), einem vom Antriebsmotor (4) antreibbaren Eingriffsmittel (7), wobei die rückensteife Kette (3) mit dem Eingriffsmittel (7) in Eingriff steht, und einem Kettendepot (15) zur Aufnahme eines Endes der rückensteifen Kette (3) dadurch gekennzeichnet, dass das Kettendepot ein Führungselement aufweist, das die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt.
Aktuator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine Fläche und/oder Kante aufweist, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) einschränkt.
Aktuator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Führungselemente mehrere Flächen oder Kanten aufweisen, die die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) einschränken.
Aktuator (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche und/oder Kante des Führungselements die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) in Richtung der Vorderseite der rückensteifen Kette einschränkt.
Aktuator (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand b der Fläche und/oder Kante des Führungselementes zum Rücken der rückensteifen Kette kleiner ist als die Länge I eines Kettengliedes der rückensteifen Kette (3), bevorzugt kleiner als das 0,9-fache der Länge eines Kettengliedes der rückensteifen Kette (3) und besonders bevorzugt kleiner als das 0,8-fache der Länge eines Kettengliedes der rückensteifen Kette (3).
Aktuator (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand b der Fläche und/oder Kante des Führungselementes zum Rücken der rückensteifen Kette kleiner ist als die Länge I eines Kettengliedes der rückensteifen Kette (3), bevorzugt größer als das 0,9-fache der Länge eines Kettengliedes der rückensteifen Kette (3) und besonders bevorzugt kleiner als das 0,8-fache der Länge eines Kettengliedes der rückensteifen Kette (3).
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Flächen und/oder Kanten von einem oder mehreren Führungselementen, die die freie Beweglichkeit der rücksteifen Kette (3) in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette einschränken, parallel zueinander angeordnet sind.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche und/oder Kante des Führungselements die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette einschränkt.
Aktuator (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche und/oder Kante des die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette einschränkenden Führungselements eine Teilfläche oder Tangente aufweist, die zu einer dieser Fläche und/oder Kante benachbarten Fläche und/oder Kante des Führungselements und/oder der Bewegungsrichtung der rückensteifen Kette in einem Winkel α mit 0° < α < 90°, bevorzugt 5° < α < 80° und besonders bevorzugt 10° < α < 70° steht.
Aktuator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Teilflächen oder Tangenten einer Fläche und/oder Kante des die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) in Richtung der Rückseite der rückensteifen Kette einschränkenden Führungselements auf einem Radius angeordnet sind.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen und/oder Kanten eines die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) einschränkenden Führungselements einen Kanal bilden, dessen Wände die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) in Richtung der Vorder- und Rückseite der rückensteifen Kette einschränken.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen und/oder Kanten eines die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette (3) einschränkenden Führungselements eine Nut bilden, die eine Führung für eine Gruppe von Kettenbestandteilen bildet.
Aktuator (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut eine Breite b aufweist, die größer ist als die Dicke des in ihr geführten Bolzens, Hülse und Anbauteils und/oder kleiner als die Höhe einer Lasche der rückensteifen Kette (3) ist.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette (3) im Bereich des Kettendepots (15) befestigt ist.
Aktuator (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement die rückensteife Kette an ihrem betätigungsfernen Ende spannt, wobei das Führungselement beweglich gelagert ist und ein Kettenrad und/oder eine Gleitschiene aufweist.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettendepot (15) ein Gehäuse (16) umfasst, in das die rückensteife Kette (3) verstaubar ist, wobei das Gehäuse (16) eine Öffnung (17) aufweist, durch die die rückensteife Kette (3) in das Gehäuse (16) einführbar ist.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kettendepot (15) ein Kettenabschnitt (3.3) der rückensteifen Kette (3) unterbringbar ist, dessen Länge mindestens das 0,5-fache, bevorzugt das 0,7-fache und besonders bevorzugt das 0,8-fache der maximalen Hublänge (MH) des Aktuators (1) entspricht.
Aktuator (1) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das betätigungsferne Ende der rückensteifen Kette (3) bei maximal ausgefahrenem Hub des Aktuators (1) im Kettendepot (15) positioniert ist.
Kettendepot (1) für die Aufnahme einer rückensteifen Kette, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettendepot ein Führungselement aufweist, das die freie Beweglichkeit der rückensteifen Kette einschränkt.