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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für eine Antriebsscheibe, insbesondere für eine Markise, sowie eine damit ausgerüstete Markise selbst.
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Der Hintergrund der Erfindung soll anhand der bei Lageranordnungen für Pergola- oder Wintergartenmarkisen bestehenden Problemstellungen erläutert werden. Derartige Markisen weisen einen Markisenbehang sowie einen Tragrahmen mit in Ausfallrichtung des Markisenbehangs verlaufenden, seitlichen Führungsschienen für den Markisenbehang auf. Quer zu den Führungsschienen verlaufenden Endschienen, die zur stationären Halterung der Markise an einem Gebäude und/oder auf Stützen dienen. Der Markisenbehang ist an seinem ausfallseitigen Ende mit einem Ausfallprofil verbunden, das durch einen in mindestens einer der Führungsschienen in Ausfallrichtung angetriebenen Antriebsriemen in und entgegen der Ausfallrichtung aus- und einfahrbar ist. Der endlose, umlaufende Antriebsriemen ist dabei am ausfallseitigen Ende der Führungsschiene über eine Umlenkrolle und am anderen Ende über eine Antriebsscheibe geführt, die über ein Wälzlager in mindestens einer Lagerwange der Führungsschienen drehbar gelagert und durch einen Motor angetrieben ist.
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Die Lagerung der Antriebsscheibe erfolgt über Wälzlager, die in einer Lagerschale in einer Lagerwange der Führungsschienen aufgenommen sind. Lagerschale könnte als Bohrung ausgeführt sein, bei der die Verbindung zum Außenring des Wälzlagers eine sehr eng tolerierte Übergangspassung ist. Für die Fertigungspraxis bedeutet dies, dass die Bohrung mit einem kleineren Maß durch Laserbearbeitung hergestellt und das engtolerante Passmaß nachgearbeitet werden. Nur eine Laserkontur ohne Nachbearbeitung ist zu grob tolerant, sodass das Wälzlager dann zu viel Spiel hat oder zu stark unter Pressung steht. In letzterem Falle kann der äußere Lagerring so verspannt werden, dass das Wälzlager schwergängig wird.
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Eine Verbesserung ergibt sich durch Verwendung einer Lagerschale, die durch eine an der Lagerwange fixierbare Klemmschelle zur Halterung des Wälzlagers ergänzt wird. Dies hat zwar einerseits den Vorteil, dass durch die entfernbare Klemme im Revisionsfall die Antriebsscheibe schnell aus- und eingebaut werden kann, um beispielsweise den Antriebsriemen zu erneuern, ohne dass die komplette Führungsschienen ausgebaut werden muss. Dies ist besonders relevant, da die Führungsschienen mit verschiebbaren Laufwagen für den Markisenbehang und für das Ausfallprofil sowie dem Antriebsriemen mit Umlenkrolle und Antriebsscheibe komplett werkseitig vormontiert sind und am Aufstellungsort der Markise mit den anderen Komponenten zusammengebaut werden.
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Andererseits besteht bei der vorstehenden Lösung der Nachteil, dass nach der Laserbearbeitung von Lagerschale und Klemmschelle diese Bauteile nach wie vor so passgenau bearbeitet werden müssen, dass die Klemmschelle zuerst einmal problemlos an die Lagerwange geschraubt werden kann. Danach muss dann eine weitere Nachbearbeitung erfolgen, um den Passungssitz des Wälzlagers in der Komponentenkombination Lagerschale/Klemmschelle zu gewährleisten.
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Ausgehend von der geschilderten Problematik des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung für eine Antriebsscheibe insbesondere zur Anwendung in einer Markise anzugeben, die fertigungstechnisch mit weniger engen Toleranzen und Nachbearbeitungsaufwand herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist die Lagerschale und/oder Klemmschelle mit mindestens einem elastischen Beaufschlagungsselement versehen, mittels dessen das Wälzlager in der Lagerschale verspannt gehalten ist.
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Durch dieses elastische Beaufschlagungsselement kann ein funktionierender Sitz des Wälzlagers durch eine Laserbearbeitung des entsprechenden Bauteils ohne filigrane, mechanische Nachbearbeitung und dementsprechend deutlich weniger aufwendig erzielt werden. In der Lageranordnung sind Freiheitsgrade geschaffen, sodass sich der äußere Lagerring des Wälzlagers nicht aufgrund zu enger Passung verspannen kann. Ferner kann durch die Elastizität des Beaufschlagungsselements der vom Antriebsriemen auf die Antriebsscheibe ausgeübt Zug kompensiert werden. Gleichzeitig ist das Wälzlager durch die Beaufschlagungskraft spielfrei und drehblockiert montiert, ohne dass der äußere Lagerring unzulässig hoch verspannt ist.
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In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lageranordnung angegeben. So sind mehrere, vorzugsweise zwei Beaufschlagungselemente an der Klemmschelle vorgesehen, deren vorteilhafte Form jeweils ein flügelartiger Fortsatz ist. Diese flügelartigen Fortsätze drücken elastisch auf den äußeren Lagerring des Wälzlagers, wobei die Dimensionierung der Fortsätze so ausgelegt ist, dass die Funktion durch einen ausgewogenen Kompromiss zwischen ausreichender Beaufschlagungskraft zur stabilen, drehfesten Halterung des Wälzlagers einerseits und dessen leichtgängigen Lauf andererseits optimiert ist. In diesem Sinne wirkt die vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes, bei dem zwei flügelartige Fortsätze mit ihren freien Enden aufeinander zu gerichtet sind und den Umfang des Wälzlagers mit einer radialen Kraftkomponente elastisch beaufschlagen.
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Durch eine einstückige Ausgestaltung des mindestens einen Beaufschlagungsselements mit der Lagerschale bzw. der Klemmschelle ist eine weitere Fertigungsvereinfachung verbunden.
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Weiterhin kann das mindestens eine Beaufschlagungselement durch einen Festanschlag flankiert sein. Damit werden die oben erwähnten Freiheitsgrade begrenzt, was einer definierten Lagerung des Wälzlagers zugute kommt. Dies wirkt sich besonders positiv bei der Anordnung des Festanschlages zwischen den freien Enden von zwei gegenüberliegend angeordneten flügelartigen Fortsätzen als Beaufschlagungsselement aus.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf die Anwendung der erfindungsgemäßen Lageranordnung in einer Markise. Bevorzugterweise sind dann an der erwähnten seitlichen Führungsschiene der Markise zwei Lagerwangen mit jeweils einer der Lageranordnungen vorgesehen, zwischen den Axialfluchten Wälzlager eine Antriebsscheibe über eine Antriebswelle mit den Wälzlagern verbunden sitzt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 und 2 eine perspektivische Darstellung einer Faltmarkise in aus- und eingefahrenem Zustand des Markisentuches,
- 3 einen ausschnittsweise Längsschnitt der Faltmarkise parallel zur Ausfallrichtung in eingefahrenem Zustand des Markisentuches,
- 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Lageranordnung für eine Antriebsscheibe,
- 5 eine Seitenansicht der Lageranordnung,
- 6 ein vergrößerter Ausschnitt der Seitenansicht der Lageranordnung gemäß 5, sowie
- 7 eine perspektivische Ansicht der Führungsschiene mit Lageranordnung schräg von unten.
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Anhand von 1 und 2 ist der grundsätzliche Aufbau der gezeigten Faltmarkise zu erläutern. Diese weist einen in Draufsicht rechteckigen Tragrahmen 1 auf, der aus in Ausfallrichtung A eines Markisenbehangs 2 verlaufenden, seitlichen Führungsschienen 3, 4 und deren Enden verbindenden Endschienen 5, 6 zusammengesetzt ist.
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Mit der einen Endschiene, die in der Regel als Markisengehäuse 5 bezeichnet wird und den elektrischen Antrieb für den Markisenbehang 2 beherbergt, ist die Markise über entsprechende Konsolen (nicht gezeigt) an einer Gebäudewand 7 montiert, die gegenüberliegende Endschiene 6 ruht auf Stützen 8, 9, die beispielsweise auf einer zu überdachenden Terrasse 10 stehen.
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Bei dem Markisenbehang 2 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Markisentuch 12, das mit seinem in Ausfallrichtung A weisenden Ende in einem quer zur Ausfallrichtung A verlaufenden, in dieser Richtung verschiebbar angetrieben in den Führungsschienen 3, 4 geführten Ausfallprofil 11 befestigt ist. Das Markisentuch 12 ist ferner baldachinartig in einzelne Streifenzonen 13 eingeteilt und mit dem Rand jeder seiner Zonen 13 an einem Tuchstützprofil 14 befestigt. Letztere sind mit ihren Enden frei in den Führungsschienen 3, 4 in Ausfallrichtung A verschiebbar geführt und verschieben sich unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Zugwirkung des Ausfallprofils 11 aus einer eingefahrenen Stellung der Markise mit nach unten hängenden Falten der einzelnen Streifenzonen 13 - 2 und 3 - in die in 1 und 4 gezeigte, ausgefahrene Stellung, in der das Markisentuch 12 mit den Tuchstützprofilen 14 durch das angetriebene Ausfallprofil 11 in Ausfallrichtung A gezogen und bei Erreichen der ausfallseitigen Endschiene 4 eben gespannt ist.
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Die Verschiebbarkeit der Tuchstützprofile 14 in den Führungsschienen 3, 4 wird durch eine Laufschienenanordnung erzielt, wie sie in 3 im Detail dargestellt ist. Die Führungsschienen 3, 4 weisen dazu jeweils eine durch innere Profilstege 15 realisierte Laufbahn 16 - siehe 3 - auf, in der jeweils die Tuchstützprofile 14 tragende Laufwagen 17 auf entsprechenden Paaren von Rollen 18 entlang laufen. Die vier Rollen 18 der jeweils zwei Rollenpaare pro Laufwagen 17 sind dabei an einem Lagerkörper 19 des Laufwagens 17 drehgelagert.
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Wie ferner aus 3 deutlich wird, sind das Ausfallprofil 11 und die Tuchstützprofile 14 an ihren Enden 20 über eine Lagerachse 21 am jeweiligen Laufwagen 17 gelagert. Das Ausfallprofil 11 ist zu seinem Antrieb in und entgegen der Ausfallrichtung A in der jeweiligen Führungsschiene 3, 4 über seinen Laufwagen 17 mit einem als endloser Zahnriemen ausgelegter Antriebsriemen 22 verbunden, der über Umlenkrollen an den beiden Enden der Führungsschienen 3, 4 umläuft. Die seitens des Markisengehäuses 5 liegende Umlenkrolle ist durch eine Antriebsscheibe 23 realisiert und insbesondere in 4 mit ihrer Vierkant-Öffnung 24 erkennbar. In diese greift eine mit einem elektromotorischen Antrieb der Markise im Markisengehäuse 5 verbundene Antriebswelle 25 - siehe 5 und weggebrochen dargestellt 7 - drehfest ein. Damit kann die oben beschriebene Ein- und Ausfahrbewegung des Markisenbehangs 2 über eine entsprechende reversierende Betätigung der Antriebsscheibe 23 bewerkstelligt werden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lageranordung LA der Antriebsscheibe 23 wird nun insbesondere anhand der 4 bis 7 näher beschrieben. So sind an der Führungsschiene 3 zwei kongruent ausgestaltete und miteinander horizontal fluchtende Lagerwangen 26 in Form eines durch Laserschneiden vergleichsweise grob konturierten Flacheisens angebracht, die jeweils eine halbkreisförmige Lagerschale 27 aufweisen. In jede dieser Lagerschalen 27 ist ein die Antriebsscheibe 23 jeweils an den einander abgewandten Seiten flankierendes Wälzlager 28 eingesetzt und durch eine an der jeweiligen Lagerwange 26 durch Schrauben 29, 30 fixierbare Klemmschelle 31 gehalten. Auf der dem Außenring 32 der Wälzlager 28 zugewandten Seite der Klemmschelle 31 ist diese mit zwei einstückig aus dem Schellenmaterial gearbeiteten, elastischen Beaufschlagungselementen 33, 34 versehen, die jeweils als flügelartige, etwa tangential zum Außenring 32 verlaufenden Fortsätze 35 ausgeführt sind. Diese stehen mit ihren freien Enden 36 aufeinander zu gerichtet und sind im nicht montierten Ausgangszustand so positioniert, dass sie bei der Montage der Klemmschelle 31 in den Konturraum des Wälzlagers eingreifen. Auf Höhe der Lücke zwischen den beiden freien Enden 36 der Fortsätze 35 ist an der Klemmschelle 31 ferner ein Festanschlag 37 einstückig angeformt, durch den die Auslenkung der Fortsätze 35 radial nach außen bezogen auf den Außenring 32 des Wälzlagers 28 begrenzt wird.
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Zur Montage der Lageranordnungen LA in den beiden Lagerwangen 26 wird die Antriebswelle 25 mit Antriebsscheibe 23 und den beiden Wälzlagern 28 in die Lagerschalen 27 eingesetzt. Anschließend wird die Klemmschelle 31 mithilfe der Schrauben 29, 30 fixiert, wobei die Verschraubung durch die gegenseitigen Anschlagschultern 38, 40 an Lagerschale 27 und Klemmschelle 31 ungeachtet der Toleranzverhältnisse einfach „auf Block“ erfolgen kann. Beim Verschrauben beaufschlagen die elastischen Beaufschlagungsselemente 33, 34 zunehmend den Außenring 32 des jeweiligen Wälzlagers 28, die Fortsätze 35 werden also entsprechend elastisch ausgelenkt und beaufschlagen den Außenring 32 mit einer radial nach innen gerichteten, hinreichenden Kraftkomponente K. Die Lagerung ist somit toleranzkompensiert, gleichzeitig ist das Wälzlager 28 ausreichend definiert positioniert und drehgesichert, ohne dass die Haltekräfte auf den Außenring 32 so hoch werden würden, dass ein Verspannen des Wälzlagers mit entsprechender Schwergängigkeit auftreten würde. Beim Betrieb der Markise werden außerdem die durch den Pfeil Z repräsentierten Zugkräfte des Antriebsriemens 22 mithilfe der Beaufschlagungselemente 33, 34 ebenfalls kompensiert.
