DE19736770C2 - Geräuschgedämpfter Mitnehmer für einen Rohrmotor einer Wickelwelle für einen Rolladen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mitnehmer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Mitnehmer ist beispielsweise aus der US 1,780,727 bekannt. In dieser Druckschrift ist eine Kupplung zwischen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors und einer Welle für einen Lüfter offenbart. Der Mitnehmer besitzt eine zentrische Aufnahme für die Antriebswelle und ein dem angetriebenen Teil angepaßtes Außenprofil. Die Aufnahme ist in einem Innenteil mit einem Außenmantel angeordnet, wobei das Innenteil in einer Durchbrechung eines Außenteils mit dem Außenprofil und einem Innenmantel aufgenommen ist. Innenteil und Außenteil bestehen aus unelastischem Material, wobei der zwischen Innenmantel des Außenteils und Außenmantel des Innenteils befindliche Spalt mit elastischem Material ausgefüllt ist. Hierzu sind beispielsweise zwei aus elastischem Material gefertigte, separate Teile vorgesehen, die vor der Montage des Mitnehmers in den Spalt zwischen Innenteil und Außenteil eingelegt werden. An dem Innenteil ist ein radial abstehender Wandabschnitt angeordnet, der die beiden elastischen Einlegeteile voneinander trennt.

Aus der GB 2078340 A ist eine ähnliche Kupplung beziehungsweise ein Mitnehmer für ein Küchengerät bekannt, wobei das elastische Material dem inneren Teil aufvulkanisiert ist. Das Außenteil ist dem Innenteil lösbar aufsteckbar.

Weiterhin ist aus der DE 196 18 635 C1 eine Kupplung zwischen der Welle eines Antriebsmotors und einer Maschinenhauptwelle einer Nähmaschine bekannt. Die Kupplung besteht aus zwei formschlüssig ineinandergreifenden Kupplungsteilen mit radial nach außen beziehungsweise nach innen gerichteten Kupplungselementen und einem auf einem der Kupplungsteile fest angeordneten elastischen Hüllkörper, der den Zwischenraum zwischen den Kupplungselementen ausfüllt. Dieser Hüllkörper soll die Übertragung von Vibrationen vom Motor auf die Maschine und umgekehrt verhindern beziehungsweise dämpfen.

Bekannte Mitnehmer als Kopplungsglied zwischen einem Rohrmotor und einer Wickelwelle für einen Rolladen oder dergleichen Behang sind einstückig aus einem im wesentlichen starren Kunststoff oder sonstigem starren Material hergestellt, so daß das von dem Motor abgegebene Drehmoment auf die Wickelwelle oder dergleichen übertragen werden kann. Die Abtriebswelle des Motors greift in eine im wesentlichen zentrisch angeordnete, zum Beispiel gezahnte Aufnahme ein, während das Außenprofil des Mitnehmers im Inneren der hohlen Wickelwelle angeordnet ist und üblicherweise ein der Wickelwelle anpaßtes Mehrkantprofil besitzt. Es hat sich gezeigt, daß Rolladenantriebe oder dergleichen, die mit diesem herkömmlichen Mitnehmer ausgestattet sind, beim Betätigen der Wickelwelle eine erhebliche Geräuschentwicklung aufweisen. Verstärkt wird diese Geräuschentwicklung noch dadurch, daß die insbesondere hohl ausgebildete Wickelwelle als Resonanzkörper wirkt und für eine Verstärkung der Geräuschentwicklung verantwortlich ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen für einen Rohrmotor und eine Wickelwelle eines Rolladens geeigneten Mitnehmer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Geräuschentwicklung bei der Betätigung des Antriebs reduziert wird, der Mitnehmer konstruktiv äußerst einfach aufgebaut und zur Übertragung radialer und axialer Beanspruchungen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei dem Mitnehmer mit den eingangs genannten Merkmalen nach der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierzu weist das Außenteil ein dem Querschnitt der Wickelwelle angepaßtes Außenprofil auf, wobei die radiale Erstreckung der Wandabschnitte des Innenteils geringer als die radiale Erstreckung der Vorsprünge oder Nocken ist. Dabei sind die Wandabschnitte am Außenteil den Vorsprüngen oder Nocken in Umfangsrichtung seitlich angeformt, und ist das elastische Material mit dem Innenmantel des Außenteils und dem Außenmantel des Innenteils fest und dauerhaft verbunden.

Durch die Maßnahmen ist der Mitnehmer nicht nur zur Übertragung radialer sowie axialer Beanspruchungen geeignet, sondern konstruktiv auch äußerst einfach aufgebaut und sorgt für eine erhebliche Reduzierung der Geräuschentwicklung bei der Betätigung des Rolladenantriebes. Das Innenteil und Außenteil sind durch das elastische Material fest und dauerhaft und untrennbar verbunden, so daß der Mitnehmer äußerst einfach und kostengünstig hergestellt ist. Dadurch, daß das Außenteil ein dem Querschnitt der Wickelwelle angepaßtes Außenprofil aufweist, ist der Mitnehmer ohne weiteres mit der Wickelwelle koppelbar. Dadurch, daß am Innenmantel und Außenmantel radial abstehende Wandabschnitte, Rippen oder dergleichen vorgesehen sind, sind das Innenteil beziehungsweise Außenteil nach Einbringen des elastischen Materials in den Ringspalt auch gegen eine relative axiale Verschiebung gesichert, da diese Wandabschnitte Beanspruchungen des Mitnehmers in axialer Richtung entgegenwirken. Von Vorteil ist die radiale Erstreckung der Wandabschnitte des Innenteils geringer als die radiale Erstreckung der Vorsprünge oder Nocken. Von Vorteil sind die Wandabschnitte am Außenteil den Vorsprüngen oder Nocken seitlich angeformt.

Das Dämpfungsmaterial ist im Vergleich zu dem Material des Außen- beziehungsweise Innenteils relativ weich ausgebildet, so daß das Außenteil und das Innenteil nicht völlig starr miteinander gekoppelt sind. Im Falle, daß ein Drehmoment beziehungsweise eine Drehmomentänderung mittels des Mitnehmers übertragen werden soll, besteht somit die Möglichkeit, daß das Innenteil und das Außenteil sich um ein gewisses Maß relativ zueinander verdrehen können. Nachdem die von dem Mitnehmer zu übertragende Drehmomentänderung zurückgegangen ist, stellt sich aufgrund der Elastizität des Dämpfungsteils die ursprüngliche Orientierung zwischen Außenteil und Innenteil wieder ein. Gerade beim Einschalten des Motors für die Wickelwelle wie auch beim Ausschalten werden somit die auftretenden Geräusche aufgrund der inhärent vorhandenen Elastizität des Mitnehmers stark reduziert. Dennoch ist der Mitnehmer auch zur Übertragung hoher Drehmomente geeignet, da die Aufnahme wie auch das Außenprofil des Mitnehmers aus äußerst widerstandsfähigem beziehungsweise starren Material hergestellt sein kann, ohne daß der Effekt der Geräuschreduzierung wieder aufgehoben werden könnte.

Aufgrund der Anordnung der Nocken im Außenteil und Innenteil ist gewährleistet, daß sich der mit elastischem Material gefüllt Spalt oder dergleichen Beabstandung zwischen dem Innenmantel und dem Außenmantel im wesentlichen mäanderförmig über den Umfang erstreckt, so daß zwischen jeweils zwei benachbarten Nocken des Innenteils und des Außenteils das elastische Material in radialer Richtung angeordnet ist. Bei Übertragung hoher Drehmomente oder Drehmomentänderungen wirken diese radial nach innen gerichteten Bereiche als Dämpfungsglieder, wobei die radial gerichtete, weiche Dämpfungsmaterialschicht zwischen zwei Nocken in Umfangsrichtung auf Druck beansprucht wird. Da die Nocken beziehungsweise Vorsprünge des Außenteils in den Bereich zwischen den benachbarten Nocken des Innenteils eingreifen, ist vermieden, daß die Schicht aus elastischem Material ausschließlich in Umfangsrichtung beansprucht wird. Die Nocken oder Erhebungen des Außenteils greifen wie die Zähne einer Außenzahnung mit Spiel in die Innenzahnung des Außenteils ein, wobei das Spiel derart gewählt ist, daß ein Verdrehen des Innenteils bzgl. des Außenteils auch ohne des Einbringens des elastischen Materials in den Spalt zwischen den beiden Verzahnungen vermieden ist. Es handelt sich bei dieser Anordnung um eine Mischform zwischen Kraft- und Formschluß, wobei trotz hoher Dämpfungseigenschaften des recht weichen elastischen Materials dennoch ein sehr hohes Drehmoment von dem Mitnehmer übertragen werden kann.

Dabei bietet es sich nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung an, daß die Vorsprünge oder Nocken sich wenigstens über einen Teil der axialen Länge, bevorzugt jedoch über die gesamte Länge des Innenteils und/oder Außenteils erstrecken. Da über praktisch die gesamte axiale Erstreckung des Außenteils beziehungsweise Innenteils ein wirksamer Kraft- beziehungsweise Formschluß vorliegt, ist es nicht erforderlich, daß die einzelnen Vorsprünge im Profil besonders kräftig ausgebildet sind. Hierdurch wird die Baugröße des gesamten Mitnehmers klein gehalten, obwohl dennoch ein ausreichender Abstand zwischen dem Innenteil und dem Außenteil vorhanden ist, so daß eine ausreichende Menge von elastischem Material in den Spalt eingebracht werden kann.

Von Vorteil ist das ringartige Innenteil zentrisch in der Durchbrechung des ringartigen Außenteils positioniert, wobei Innenmantel sowie Außenmantel über den gesamten Umfang eine Art Ringspalt bilden. Dadurch, daß der bevorzugt mäanderförmig über den Umfang ausgebildete Ringspalt vollständig mit dem elastischen Material ausgefüllt ist, ist für eine hohe Geräuschdämpfung des Mitnehmers bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit des Mitnehmers in Bezug auf die zu übertragenden Drehmomente gesorgt.

Um Störungen, wie Rißbildungen oder dergleichen in dem elastischen Material zu vermeiden, sind die freien Enden der Vorsprünge oder Nocken nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als Rundprofil, insbesondere eine Art Tropfenprofil oder dergleichen Verrundung ausgebildet.

Dabei bietet es sich an, daß das Profil der Vorsprünge oder Nocken von Innenteil und Außenteil sich ausgehend von dem freien Ende hin zu dem Fußpunkt wieder verjüngt. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, die Breite des Spaltes zwischen benachbarten Nocken oder Vorsprünge zu erhöhen, so daß in diesen Bereichen eine größere Schichtdicke elastischen Materials untergebracht werden kann.

Das Innenteil und/oder das Außenteil des Mitnehmers bestehen von Vorteil aus Kunststoff, wie Polyamid oder ein anderer faserverstärkter Kunststoff. Natürlich können diese Teile auch als metallische Druckgußteile ausgebildet sein.

Als elastisches Material wird bevorzugt ein Elastomer- Kunststoff eingesetzt.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Mitnehmers, bei dem man den Spalt oder die Beabstandung zwischen Innenteil und Außenteil mittels Zwei-Komponenten- Spritzen mit dem elastischen Kunststoff, insbesondere dem Elastomer-Kunststoff ausspritzt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß der zwischen dem Außen- und Innenteil vorgesehene, bevorzugt mäanderförmig ausgebildete Ringspalt zum einen vollvolumig mit elastischem Kunststoff ausgefüllt werden kann, wobei zum anderen der elastische Kunststoff mit dem Innenmantel beziehungsweise Außenmantel eine feste Verbindung eingeht. Aufgrund dieses erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Dämpfungseigenschaften wie auch die Fähigkeit zur Übertragung hoher Drehmomente weiter verbessert.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Mitnehmers mit einem Rohrmotor eines Rolladenantriebes, wobei die Wickelwelle aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Mitnehmers der Fig. 1,

Fig. 3a, b und c ein Ausführungsbeispiel des Innenteils eines erfindungsgemäßen Mitnehmers in Vorderansicht, Schnittdarstellung und Hinteransicht und

Fig. 4a, b und c ein Ausführungsbeispiel eines Außenteils eines erfindungsgemäßen Mitnehmers in geändertem Maßstab in Vorderansicht und zwei senkrecht zueinander liegenden Schnittebenen.

Der in den Figuren dargestellte Mitnehmer 10 dient als Kopplungsglied zwischen einem Rohrmotor 12 und einer Wickelwelle für einen Rolladen o. dgl. Behang. Der Mitnehmer 10 weist eine i. w. zentrische Aufnahme 14 für eine Antriebswelle, bspw. des Rohrmotors 12, und ein insbesondere dem Innenquerschnitt der Wickelwelle i. w. angepaßtes Außenprofil auf. Sobald der Rohrmotor 12 in Betrieb gesetzt wird, wird auch der Mitnehmer über die Antriebswelle des Rohrmotors 12 in Drehung um die Mittel-Längs-Achse versetzt. Diese Rotation wird von dem Außenprofil 16 des Mitnehmers 10 auf die Wickelwelle übertragen, welche den Mitnehmer 10 in ihrem Inneren i. w. bündig aufnimmt. Bevorzugt ist das Außenprofil 16 des Mitnehmers 10 wie auch das Innenprofil der Wickelwelle als Mehrkantprofil ausgebildet.

Die Aufnahme 14 für die Antriebswelle des Rohrmotors 12 ist in einem Innenteil 18 mit einem Außenmantel 20 angeordnet. Das Innenteil 18 ist in einer Durchbrechung 22 eines Außenteils 24 mit dem Außenprofil 16 und einem Innenmantel 26 aufgenommen. Innenteil 18 und Außenteil 24 bestehen i. w. aus unelastischem Material. Zwischen dem Innenmantel 26 und dem Außenmantel 20 befindet sich eine Beabstandung, insbesondere ein umlaufender Spalt 28, der mit einem elastischen Material, insbesondere einem Dämpfungsmaterial 30 ausgefüllt ist.

Wie insbesondere den Fig. 3a, c und 4a zu entnehmen ist, weisen das Innenteil 18 auf dem Außenmantel 20 und das Außenteil 24 auf dem Innenmantel 26 über den Umfang verteilt mehrere Nocken 32 o. dgl. nach radial außen reichende Fortsätze auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs derartige Nocken 32 auf dem Innenmantel 26 bzw. dem Außenmantel 20 angeordnet. Es versteht sich, daß die Anzahl der Nocken den individuellen Gegebenheiten je nach Bedarf angepaßt werden kann. Das Innenteil 18 wird derart in die Durchbrechung 22 des Außenteils 24 i. w. zentrisch eingesetzt, daß ein Fortsatz bzw. ein Nocken 32 des Innenteils 18 in den Raum zwischen zwei Fortsätze oder Nocken 32 des Außenteils 24 eingreift oder eintaucht. Bei einer gleichen Anzahl von Nocken 32 an dem Innenteil 18 und dem Außenteil 24 versteht es sich, daß natürlich auch ein Nocken 32 des Außenteils 24 in den Raum zwischen zwei Nocken 32 des Innenteils 18 eingreift. Außenteil 24 und Innenteil 18 sowie die radiale Erstreckung der Nocken 32 sind derart dimensioniert, daß das zentrisch in der Durchbrechung 22 angeordnete Innenteil 18 bzgl. des Außenteils 24 nur geringfügig verdreht werden kann, soweit dies durch die Beabstandung zweier Nocken 32, in die ein Nocken 32 des jeweils anderen Teils eingreift, zugelassen wird. Die Fortsätze oder Nocken 32 erstrecken sich i. w. entlang der gesamten axialen Länge des Innenteils 18 bzw. Außenteils 24. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, wie bspw. in Fig. 3b dargestellt, daß die Nocken 32 sich nur über einen Teil der axialen Länge des jeweiligen Bauteils erstrecken.

Das insbesondere ringförmige Innenteil 18 ist i. w. zentrisch in der Durchbrechung 22 des ringförmigen Außenteils 24 positioniert, wobei der Innenmantel 26 sowie der Außenmantel 20, auch im Bereich der Nocken 32 einen über den gesamten Umfang verlaufenden Ringspalt 28 o. dgl. bilden. Wie dies insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt der Ringspalt 28 bevorzugt eine Art mäanderförmiges Profil. Dieser Ringspalt 28 ist vollständig mit dem Dämpfungsmaterial 30 ausgefüllt.

Die freien Enden 34 der Fortsätze oder Nocken 32 weisen ein Rundprofil 36, insbesondere eine Art Tropfenprofil o. dgl. Verrundung auf. Das Rundprofil 36 der Fortsätze oder Nocken 32 kann sich zumindest bei einigen der Nocken 32 ausgehend von dem freien Ende 34 hin zu dem Fußpunkt 38 verjüngen. Im Bereich zwischen benachbarten Fortsätze oder Nocken 32 des Innenteils 18 und/oder des Außenteils 24 sind radial abstehende Wandabschnitte 40, Rippen o. dgl. auf dem Außenmantel 20 und/oder Innenmantel 26 angeordnet. Die radiale Erstreckung dieser Wandabschnitte 40 des Innenmantels 18 ist geringer als die radiale Erstreckung der Fortsätze oder Nocken 32. Die Wandabschnitte 40 am Außenteil 24 sind den Fortsätzen oder Nocken 32 seitlich angeformt.

Das Innenteil 18 und/oder das Außenteil 24 bestehen bevorzugt aus Kunststoff, wie einem Polyamid, welches ggf. auch faserverstärkt sein kann. Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, das Innenteil 18 wie auch das Außenteil 24 als metallisches Druckgußbauteil auszubilden. Das in dem Spalt 28 befindliche Dämpfungsmaterial 30 besteht bevorzugt aus einem Elastomer-Kunststoff.

Ein mögliches Verfahren zur Herstellung eines Mitnehmers 10 der beschriebenen Art besteht darin, daß man den Spalt 28 zwischen dem Innenteil 18 und dem Außenteil 24 mittels Zwei-Komponenten-Spritzgießens mit dem elastischen Kunststoff ausspritzt. Hierzu werden das vorgefertigte Innenteil 18 und Außenteil 24 in die Spritzgußform einer Zwei- Komponeten-Spritzgießmaschine eingelegt, wobei dann der Spalt mit dem elastischen Material ausgespritzt wird, welches eine innige Verbindung mit dem Außenmantel 20 und dem Innenmantel 26 bildet.

Insgesamt wird durch den beschriebenen Mitnehmer 12 eine erhebliche Geräuschreduzierung beim Betrieb eines damit ausgestatteten Antriebes erzielt. Die Drehmomentübertragung erfolgt über die korrespondierenden Nocken 32 von Innenteil 18 und Außenteil 24. Der Bereich zwischen dem Innenteil 18 und dem Außenteil 24 ist mit dem elastischen Kunststoff ausgefüllt, so daß sich durch die besondere Anordnung der Nocken 32 in Verbindung mit dem elastischen Material eine Mischform von Kraft- und Formschluß ergibt.

Bezugszeichenliste

10

Mitnehmer

12

Rohrmotor

14

Aufnahme

16

Außenprofil

18

Innenteil

20

Außenmantel

22

Durchbrechung

24

Außenteil

26

Innenmantel

28

Spalt, Ringspalt

30

Dämpfungsmaterial

32

Nocken, Vorsprung

34

freies Ende

36

Rundprofil

38

Fußpunkt

40

Wandabschnitt

42

Dämpfungsteil

Claims (8)

1. Mitnehmer (10) eines Kopplungsgliedes für einen Rohrmotor (12) und eine Wickelwelle eines Rolladens oder dergleichen Behangs, wobei der Mitnehmer (10) eine zentrische Aufnahme (14) für eine Antriebswelle des Rohrmotors (12) aufweist, die Aufnahme (14) in einem Innenteil (18) mit einem Außenmantel (20) angeordnet und das Innenteil (18) in einer Durchbrechung (22) eines Außenteils (24) mit einem Innenmantel (26) aufgenommen ist, wobei Innenteil (18) und Außenteil (24) aus unelastischem Material bestehen und ein zwischen Innenmantel (26) des Außenteils (24) und Außenmantel (20) des Innenteils (18) befindlicher Spalt (28) mit einem elastischen Material (30) ausgefüllt ist, das Innenteil (18) auf dem Außenmantel (20) und das Außenteil (24) auf dem Innenmantel (26) über den Umfang verteilt mehrere Nocken (32) oder dergleichen radiale Vorsprünge aufweisen, wobei ein Vorsprung oder ein Nocken (32) des Innenteils (18) in den Raum zwischen zwei Vorsprünge oder Nocken (32) des Außenteils (24) beziehungsweise umgekehrt eingreift oder eintaucht und im Bereich zwischen benachbarten Vorsprüngen oder Nocken (32) radial abstehende Wandabschnitte (40) oder Rippen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (24) ein dem Querschnitt der Wickelwelle angepaßtes Außenprofil (16) aufweist, die radiale Erstreckung der Wandabschnitte (40) des Innenteils (18) geringer als die radiale Erstreckung der Vorsprünge oder Nocken (32) ist, die Wandabschnitte (40) am Außenteil (24) den Vorsprüngen oder Nocken (32) in Umfangsrichtung seitlich angeformt sind, wobei das elastische Material mit dem Innenmantel (26) des Außenteils (24) und dem Außenmantel (20) des Innenteils (18) fest und dauerhaft verbunden ist.

2. Mitnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge oder Nocken (32) sich wenigstens über einen Teil der axialen Länge des Innenteils (18) und/oder Außenteils (24) erstrecken.

3. Mitnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringartige Innenteil (18) zentrisch in der Durchbrechung (22) des ringartigen Außenteils (24) positioniert ist und Innenmantel (26) sowie Außenmantel (20) über den gesamten Umfang eine Art Ringspalt (28) bilden, wobei der Ringspalt (28) ein mäanderförmiges Profil aufweist.

4. Mitnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (34) der Vorsprünge oder Nocken (32) ein Rundprofil (36), insbesondere eine Art Tropenprofil oder dergleichen Verrundung aufweisen.

5. Mitnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rundprofil (36) der Vorsprünge oder Nocken (32) von Innenteil (18) und Außenteil (24) ausgehend von dem freien Ende (34) sich hin zu dem Fußpunkt (38) verjüngt.

6. Mitnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (18) und/oder das Außenteil (24) aus Kunststoff, wie Polyamid, insbesondere faserverstärkt, bestehen und/oder als metallische Druckgußteile ausgebildet sind.

7. Mitnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material aus Elastomer- Kunststoff besteht.

8. Verfahren zur Herstellung eines Mitnehmers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Spalt (28), die Beabstandung oder dergleichen zwischen. Innenteil (18) und Außenteil (24) mittels Zwei- Komponenten-Spritzen mit dem elastischen Material ausspritzt.