DE19805157A1 - Kette für einen Schubkettenantrieb und deren Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kette nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 sowie deren Verwendung.

Solche Ketten werden für die verschiedensten An­ triebsformen und dabei auch in Kettengetrieben einge­ setzt.

Hierfür sind verschiedene Rollenketten bekannt, die in Verbindung mit entsprechend ausgebildeten Ketten­ rädern, die wiederum für den An- und Abtrieb benutzt werden können, eingesetzt werden.

Probleme gibt es jedoch, wenn Ketten direkt als Schubantriebselemente verwendet werden sollen und dabei insbesondere Schub- bzw. Druckkräfte axial und dabei zumindest teilweise ohne eine entsprechende Längsführung übertragen oder ausgeübt werden sollen, da es im ungeführten Bereich der Kette zum Abknicken kommen kann. Bei relativ geringen zu übertragenden Schubkräften, kann dieses Problem bei Rückgriff auf bekannte Prinzipien solcher Ketten beherrscht werden. Werden die erforderlichen Kräfte jedoch größer, z. B. in Bereichen oberhalb 500 N und ungefährer Länge < 100 mm, stoßen die herkömmlichen Ketten, die verwen­ det werden sollen, an ihre Grenzen und ein sicherer Langzeitbetrieb ist nicht gegeben.

Dies trifft insbesondere auf Ketten kleiner Baugröße zu, die üblicherweise nur zur Übertragung relativ kleiner Druckkräfte verwendet werden können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kette vor­ zuschlagen, mit der es möglich ist, Schubkräfte axi­ al, teilweise ungeführt, bei Vermeidung eines Ab­ knickens der Kette zu übertragen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungs­ formen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich bei Nutzung der in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmale.

Die erfindungsgemäße Kette, die in Schubkettenantrie­ ben verwendet werden kann, ist aus im wesentlichen drei verschiedenen Einzelteilen aufgebaut und greift dabei auch auf bekannte Elemente zurück.

So werden die einzelnen Kettenglieder mit Bolzen ver­ bunden und die Drehantriebsbewegung eines entspre­ chend ausgebildeten Kettenrades kann über die Bolzen auf die Kette übertragen werden, so daß das Drehmo­ ment, das am Kettenrad für den Antrieb zur Verfügung steht, auch als Kraft auf die Kette übertragen werden kann.

Für die Verwendung in zumindest teilweise ungeführten Schubkettenantrieben sind zwei verschiedene Ketten­ glieder erforderlich, die mittels der bereits genann­ ten Bolzen miteinander verbunden werden. Die ver­ schiedenen Kettenglieder werden dabei in bekannter Form alternierend angeordnet verbunden.

Ein solches Kettenglied ist dabei als U-förmig gebo­ gener Bügel ausgebildet und das jeweils andere Ket­ tenglied als ebene Innenlasche hergestellt.

In den Bügeln und den Innenlaschen sind wieder Loch­ paare vorhanden, durch die die Bolzen geführt und gehalten werden können.

Die U-förmig gebogenen Bügel weisen beidseitig stirn­ seitige Stützflächen auf, die in gestreckter Stellung der Kette von jeweils nebeneinander angeordneten Bü­ geln miteinander in Berührung stehen, wobei die stirnseitigen Stützflächen insbesondere im Scheitel­ bereich des U-förmigen Bügels benutzt werden. Die beim Antrieb auftretenden Druckkräfte können sich so an diesen Stützflächen abstützen und die Kette wird durch geeignete Dimensionierung der U-förmigen Bügel in gestreckter Stellung rückensteif, wobei insbeson­ dere die Ausbildung der stirnseitigen Stützfläche zum Tragen kommt.

Außerdem ist es erforderlich, daß die Bügel im unte­ ren Kantenbereich abgerundet sind, um die Bewegungs­ möglichkeit während der Drehung des Kettenantriebs­ rades und gegebenenfalls für ein Aufrollen einer sol­ chen Kette zu sichern.

Günstig ist es außerdem, den Radius oder die Formkur­ ve der abgerundeten Kantenbereiche so auszubilden, daß jeweils benachbarte Kantenbereiche benachbarter U-förmiger Bügel in abgewinkelter Stellung der Kette in direkter Berührung miteinander stehen, so daß eine weitere Stützmöglichkeit, die insbesondere ein seit­ liches Abknicken verhindert, erreicht wird. Dabei sollten Radius bzw. Formkurve sichern, daß z. B. bei der Drehantriebsbewegung eine Abrollbewegung solcher benachbarter abgerundeter Kantenbereiche erreicht werden kann. Diese Abstützung gleicht zusätzlich Fer­ tigungstoleranzen der einzelnen Kettenelemente aus, wobei dies besonders ausgenutzt wird, wenn die Ketten in die gestreckte Stellung aus der aufgerollten bzw. abgeknickten Stellung (Abrollbewegung) durch die An­ triebsbewegung in die Hubbewegung übergeht.

Im einfachsten Fall können die Innenlaschen lediglich so ausgebildet sein, daß mit ihrer Hilfe jeweils zwei benachbarte Bügel verbunden werden und von ihnen kei­ ne Stützkraftkomponenten aufgenommen werden. Bei der erfindungsgemäßen Kette ist es ebenfalls wichtig, daß die Bolzen so angebracht und dimensioniert sind, daß sie zumindest einseitig die Kettenbreite überragen und der überstehende Teil der Bolzen in eine Führung eingreifen kann. Dabei sollte eine solche Führung, insbesondere und dort zumindest in einem Teil vorhan­ den sein, in dem die Kette mit einem Kettenrad ange­ trieben wird. In diesem Bereich wir die Kette infolge der Drehbewegung geknickt und es kann dazu kommen, daß Kette und Kettenrad außer Eingriff geraten, so daß keine Kräfte bzw. Momente übertragen werden kön­ nen. Greifen jedoch die überstehenden Teile der Bol­ zen in eine seitliche Führung ein, deren Radius mit dem Radius der Drehbewegung, der die Kette am Ketten­ rad folgt übereinstimmt, kann dem sinnvoll und auf einfache Weise entgegengewirkt werden, wobei die da­ bei zwangsläufig auftretenden Reibverluste, wegen der sehr kleinen Berührungsflächen entsprechend klein gehalten werden können.

Dabei kann die erfindungsgemäße Kette vorteilhaft auch so ausgebildet sein, daß die Bolzen mit den Ket­ tengliedern so verbunden werden, daß sie alternierend an beiden Seiten der Kette überstehen und in jeweils eine beidseitig des Kettenrades angeordnete teil­ kreisförmige Führung während der Drehbewegung ein­ greifen können.

Die erfindungsgemäße Kette kann außerdem weiter ge­ bildet werden, indem die Bügel durch beispielsweise Stanzen und Biegen so hergestellt werden, daß in den seitlichen Biegebereichen der Bügel an deren Stirn­ seiten sich paarweise gegenüberliegende Aussparungen ausgebildet sind, in die nasenförmige Stege der In­ nenlaschen im zusammengebauten Zustand eingreifen können. Dabei sollten die Aussparungen und die nasen­ förmigen Stege so dimensioniert sein, daß die beiden Seitenflächen der Stege mit den Stirnseiten der Aus­ sparungen, die parallel zu den Stützflächen ausge­ richtet sind, in gestreckter Stellung der Kette in direkter Berührung miteinander stehen, so daß auch über diese Flächen Stützkräfte übertragen werden kön­ nen.

Die Innenlaschen können weiter verbessert werden, wenn an ihnen Ansätze ausgebildet sind, die in den schmaleren nasenförmigen Steg nachfolgend auslaufen. Diese Ansätze sind parallel zur Längsrichtung der gestreckten Kette ausgerichtet und liegen in ge­ streckter Stellung der Kette an der inneren Scheitel­ fläche der Bügel an, so daß auch Querkräfte aufgenom­ men werden können und ein Abknicken weiter vermieden werden kann.

Die Bügel können neben ebenen Scheitelbereichen, die einfacher hergestellt werden können, auch erhaben gebogen ausgebildet werden und so eine günstigere Anpassung an den Durchmesser, der bei der Antriebs­ bewegung während des Drehens des Kettenrades erfor­ derlich ist, möglich wird. Eine so gebogene Scheitel­ fläche kann dann gegebenenfalls auch für eine eigene bzw. zusätzliche Führung benutzt werden, wobei hier­ für bevorzugt eine geringe, z. B. sehr schmale Füh­ rungsfläche zur Verringerung der Reibverluste verwen­ det werden soll. Für eine solche Führung können aber auch entsprechend angeordnete sich drehende Elemente, die in nahezu punktförmiger Berührung mit den geboge­ nen Scheitelflächen der Bügel stehen, Verwendung fin­ den. Solche Elemente können z. B. kleine fluchtend hintereinander angeordnete Rädchen sein.

Ganz besonders vorteilhaft kann eine solche erfin­ dungsgemäße Kette in einem Schubantrieb verwendet werden, mit dem Luken, Türen oder Fenster von Gebäu­ den geöffnet und geschlossen werden sollen. Ein sol­ cher Schubantrieb verwendet neben der erfindungsgemä­ ßen Kette, dem bereits genannten Kettenrad auch einen elektromotorischen bzw. anderen geeigneten Antrieb, bei Bedarf ein Getriebe (z. B. ein Räderumlaufgetrie­ be) und besonders günstig ist ein solcher Antrieb so ausgebildet, daß die nicht ausgefahrene Kette direkt im Inneren des Schubantriebsgehäuses aufgenommen wer­ den kann. Hierfür können im Gehäuse entsprechende Räume mit Führungen vorhanden sein, in die die über­ stehenden Bolzenteile eingreifen und es so möglich wird, die Kette platzsparend zumindest teilweise auf­ gerollt bzw. abgeknickt aufzunehmen.

Mit einer solchen erfindungsgemäßen Kette können Schubkräfte oberhalb 500 N über eine längere Weg­ strecke ungeführt übertragen werden, ohne daß es zum Abknicken der Kette kommt und es ist demzufolge mög­ lich, mit der Erfindung auch relativ schwere Teile, wie z. B. geneigt angebrachte Dachfenster, zu öffnen und in geöffneter Stellung zu halten. Mit der Erfin­ dung können also solche Verschließeinrichtungen von Gebäuden vollautomatisch betätigt werden.

Die erfindungsgemäße Kette kann aber auch im Zusam­ menwirken mit axial wirkenden Antriebselementen, wie z. B. Hydraulikzylindern, Getrieben oder Gasdruckfe­ dern eingesetzt werden. Dadurch können die mit sol­ chen Antrieben aufgebrachten rein axialen Kräfte ebenfalls zumindest teilweise ungeführt in andere Richtungen umgelenkt werden, die sich auch stark vom 180° Winkel der gestreckten Kette unterscheiden kön­ nen.

So kann z. B. eine erfindungsgemäße Kette mit einer Gasdruckfeder und ggf. anderen Antriebselementen für eine Notbetätigung von z. B. Entlüftungen bei Gefah­ rensituationen eingesetzt werden.

Dabei ist es vorteilhaft, daß z. B. die Gasdruckfeder günstig angeordnet werden kann und der zur Verfügung stehende Raum für den Einbau besser nutzbar ist, da die Gasdruckfeder auch orthogonal zur eigentlichen Öffnungsrichtung, in der die Kette wirkt, angeordnet werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Kette können Druckkräfte sogar in die entgegengesetzte Richtung solcher axial wirkenden Antriebe ohne weiteres umgelenkt werden.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel näher beschrieben werden.

Dabei zeigen:

Fig. 1 bis 3 einen U-förmig gebogenen Bügel in drei Ansichten, wie er als Ket­ tenglied einer erfindungsgemäßen Kette verwendet werden kann und

Fig. 4 eine Ansicht eines Beispieles einer Innenlasche als Ketten­ glied.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel für einen Bü­ gel, der durch Stanzen und Biegen aus einer flächigen Metallplatte hergestellt werden kann und eines der beiden verschiedenen Kettenglieder für eine erfin­ dungsgemäße Kette darstellt.

Im einfachsten Fall ist ein solcher Bügel 3 aus einem Stück gefertigt und er weist Bohrungen 11 für die Durchführung der Bolzen 1 auf.

Außerdem sind im Kantenbereich 4 Abrundungen, die das Abknicken der Kette während der Drehbewegung um das nicht dargestellte Kettenrad zu ermöglichen, vorhan­ den.

Neben den Stützflächen 5 an den beiden Stirnseiten des Scheitelbereiches 9 stehen die seitlichen Stütz­ flächen 12 an den Schenkeln des Bügels 3 zur Aufnahme der Druckkräfte beim Übertragen der Schubbewegung zur Verfügung.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Beispiel ei­ nes erfindungsgemäß zu verwendenden Bügels 3 ist wei­ ter verbessert, indem an beiden Seiten und an beiden Stirnseiten Aussparungen 6 ausgebildet sind. Die Aus­ sparungen 6 schließen jeweils eine Stützfläche 5 ein und sind so dimensioniert, daß ein nasenförmiger Steg 7, der an den Innenlaschen 2 der zweiten Form der Kettenglieder ausgebildet ist, in die sich gegenüber­ liegenden Aussparungen 6 zweier benachbarter Bügel 2 eingreifen kann und die Stirnflächen der Aussparungen 6 und die Seitenflächen der nasenförmigen Stege 7 in gestreckter Stellung der Kette in direkter Berührung miteinander stehen und demzufolge auch diese Flächen zur Aufnahme von Stützkräften ausgenutzt werden kön­ nen.

In der Fig. 4 ist weiter erkennbar, daß die Innenla­ schen 2 ebenfalls über zwei Bohrungen 10 zur Aufnahme der Bolzen 1 verfügen und außerdem Ansätze 8 vorhan­ den sind, aus denen der schmalere nasenförmige Steg 7 ausläuft. Dabei verfügen die Ansätze 8 über parallel zur Längsachse der Kette ausgerichtete Flächen, die so ausgebildet sind, daß sie in gestreckter Stellung der Kette unmittelbar an der inneren Scheitelfläche der Bügel anliegen und so ebenfalls zur Führung und Stützung der Kette beitragen können. Selbstverständ­ lich ist zu beachten, daß es sich bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform einer für eine erfindungs­ gemäßen Kette zu verwendenden Innenlasche 2, wie auch bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Bügel 3 um relativ aufwendige Ausführungsformen der Erfindung handelt.

Die Bügel 3 werden über die Bolzen 1 und paarweise von Innenlaschen 2 miteinander verbunden und so eine Kette durch Aneinanderreihung beliebiger Länge gebil­ det.

Claims (8)

1. Kette für einen Schubkettenantrieb, mit durch Bolzen verbundenen Kettengliedern, die als Innenlasche und U-förmig gebogene Bügel ausge­ bildet und alternierend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmig gebogenen Bügel (3) im Kanten­ bereich (4) abgerundet sind und im Scheitelbe­ reich (9) stirnseitige Stützflächen (5) aufwei­ sen, die in gestreckter Stellung der Kette, bei benachbarten Bügeln (3) in direkter Berührung miteinander stehen und die Bolzen (1) zumindest einseitig, für den Eingriff in mindestens eine Führung, einen seitlichen Überstand bilden.

2. Kette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (1) al­ ternierend an gegenüberliegenden Seiten der Ket­ te überstehen.

3. Kette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den seitlichen Biegebereichen der Bügel (3) sich paarweise sich gegenüberliegende Aussparungen (6) ausgebildet sind, in die in gestreckter Stellung der Kette an den Innenlaschen (2) ausgebildete nasenförmi­ ge Stege (7) eingreifen.

4. Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nasenförmigen Stege (7) und die stirnseitigen Aussparungen (6) in gestreckter Stellung der Kette in direkter Berührung zueinander stehen.

5. Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenlaschen (2) Ansätze (8) ausgebildet sind, die in die schmaleren nasenförmigen Stege (7) auslaufen und an Bereichen der Ansätze (8) an der inneren Scheitelfläche der Bügel (3) in gestreckter Stellung der Kette anliegen.

6. Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius oder die Formkurve der abgerundeten Kantenbereiche (4) so ausgebildet ist, daß die Kantenbereiche (4) be­ nachbarter U-förmig gebogener Bügel (3) in abge­ winkelter Stellung, in ständiger direkter Berüh­ rung miteinander stehen.

7. Verwendung einer Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Umlenkung einer geradlinigen An­ triebsbewegung in Druck- und/oder Zugrichtung eines axial wirkenden Antriebes.

8. Verwendung einer Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Schubantrieb zum Öffnen und Schließen von Luken, Türen oder Fenstern von Gebäuden.