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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kettenantrieb zum Bewegen eines Verschlusselementes einer Gebäudeöffnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Solche Verschlusselemente von Gebäudeöffnungen, welche Verschlusselemente durch einen solchen Kettenantrieb bewegt, insbesondere verschwenkt werden können, sind insbesondere Fenster, Lichtkuppeln, Türen und Entrauchungs- und/oder Be- bzw. Entlüftungsklappen, ohne dass jedoch diese Auflistung eine abschließende ist.
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Kettenantriebe zum automatischen und fernbetriebenen Bewegen von Verschlusselementen von Gebäudeöffnungen sind seit langem bekannt und werden vielfach eingesetzt. Sie finden insbesondere Verwendung im Bereich von solchen Gebäudeöffnungen, deren Verschlusselemente nicht ohne weiteres zugänglich sind, z. B. in großer Höhe befindliche Fenster in Treppenhäusern, in Dacheinbausituationen oder dgl. Sie werden aber auch dort verwendet, wo eine zentrale Steuerung des Öffnens und Schließens von Gebäudeöffnungen erwünscht und vorgesehen ist, z. B. um darüber ein Innenraumklima zu regulieren. Ferner sind entsprechende Kettenantriebe in Rauch- und Wärmeabzuganlagen (sogenannten RWA-Anlagen) integriert. Im Rahmen derartiger Anlagen sind bestimmte Gebäudeöffnungen dafür vorgesehen, im Brandfalle den entstehenden Rauch sowie durch den Brand gebildete Wärme nach außerhalb des Gebäudes abzuführen. Automatisch arbeitende RWA-Anlagen haben dabei typischerweise Handauslöser und Rauchsensoren oder andere Sensoren, die einen Brandfall detektieren und die ein entsprechendes Signal an eine zentrale Meldestelle geben. Trifft dort ein Signal für einen Brandfall ein, so wird durch eine zentrale Steuerung der RWA-Anlage der entsprechende Kettenantrieb bzw. die Kettenantriebe zum Öffnen von entsprechenden Entrauchungsklappen angesteuert. Hierbei gibt es einschlägige Vorschriften über die geforderte Öffnungsweite wie auch über die Öffnungsgeschwindigkeit, d. h. die Zeit, innerhalb derer die geforderte Öffnungsweite erreicht werden muss.
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Den heute üblichen Kettenantrieben gemein ist, dass diese ein typischerweise langgestrecktes Gehäuse aufweisen, in dem neben einer Kombination aus einem Antriebsmotor mit einem Untersetzungsgetriebe auch eine Kraftübertragungskette in einem Kettenbahnhof untergebracht ist. Die Kraftübertragungskette wird mittels eines ebenfalls in dem Gehäuse angeordneten Kettenrades in ihrer Längsrichtung verschoben, so dass sie aus einer in der Gehäusewand angeordneten Durchtrittsöffnung herausgeführt und ausgestellt werden kann. Bei der Kraftübertragungskette solcher Kettenantriebe handelt es sich um eine solche, die über Bolzen verbundene, unter Belassung eines Zwischenraumes quer zu einer Längserstreckung der Kraftübertragungskette beabstandete Laschen aufweist. Dabei gibt es solche Kettenantriebe mit Kraftübertragungsketten in Form einfacher Ketten, mit feststehenden Bolzen, ggf. über die Bolzen geführten, festen Hülsen, sowie solche mit sogenannten Rollenketten als Kraftübertragungsketten, bei denen auf den Bolzen (bzw. den Hülsen) zusätzliche um die Längsachsen der Bolzen drehbare Rollen aufgebracht sind. Die Kraftübertragungsketten bekannter Kettenantriebe sind typischerweise rückensteif, d. h. sie lassen sich nur in eine Richtung einrollen. Dies wird durch entsprechende Formgebung der Laschen erreicht.
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In den meisten bekannten Kettenantrieben ist der Kettenbahnhof in zwei Abschnitte unterteilt, die übereinander angelegt sind und in eine Längsrichtung des Gehäuses verlaufend parallel zu dieser liegen. Die Kraftübertragungskette wird dabei einmal um 180° umgelenkt und liegt in vollends eingefahrener Position also in den beiden übereinander geordneten Abschnitten. Somit ist der Kettenbahnhof in etwa halb so lang, wie die Gesamtlänge der Kraftübertragungskette. Entsprechend sind die Gehäuse bekannter Kettenantriebe langgestreckt. Ihr Längenmaß bestimmt sich im Wesentlichen auch durch die Länge der in eingefahrenem Zustand im Kettenbahnhof aufzunehmenden Kraftübertragungskette.
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Insbesondere in der Verwendung in RWA-Anlagen, bei denen eine vergleichsweise große Öffnungsweite entsprechender Entrauchungsklappen bzw. entsprechender Zuluftklappen oder eine für den Entrauchungsfall vorgesehene Gebäudeöffnung verschließender Fenster oder Lichtkuppeln besonders groß sein müssen, ergeben sich entsprechend groß zu wählende Längen der Kraftübertragungsketten. Bei einer wie aus dem Stand der Technik bekannten zweifach Umlenkung der Kraftübertragungsketten im Kettenbahnhof des Gehäuses des Kettenantriebes führt dies unweigerlich zu einer besonders langen Erstreckung des Gehäuses. Andererseits ist häufig durch die baulichen Gegebenheiten, z. B. durch die Abstände von Dachbalken, zwischen denen die Entrauchungsklappen bzw. Fenster oder Lichtkuppeln einer für den Rauchabzug in einer RWA-Anlage vorgesehenen Gebäudeöffnung liegen, ein entsprechender Einbauraum bzw. eine mögliche Einbaulänge für einen Kettenantrieb beschränkt. Hier gilt es, durch entsprechende konstruktive Maßnahmen die Baulänge des Gehäuses eines entsprechenden Kettenantriebes kurz zu halten und dennoch eine Kraftübertragungskette der benötigten Länge in dem Kettenbahnhof des Gehäuses unterbringen zu können.
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Hier bietet sich ganz allgemein eine Lösung an, wie sie in der
DE 602 20 477 T2 offenbart ist. Dort ist ein Kettenantrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart. Dieser Kettenantrieb hat abweichend von anderen bekannten Lösungen aus dem Stand der Technik einen Kettenbahnhof, in welchem die Kraftübertragungskette nicht in zwei parallel zueinander verlaufenden Abschnitten eingelagert wird, sondern in drei solchen Abschnitten. Hierzu wird die Kraftübertragungskette im Kettenbahnhof zweimal um je 180° umgelenkt, so dass sie im vollends eingefahrenen Zustand in zwei äußeren Abschnitten, die an einander gegenüberliegenden Gehäusewände der Schmalseiten des Gehäuses angrenzen, und einen mittleren Abschnitt, der zwischen den äußeren Abschnitten gelegen ist, unterteilt ist.
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Um beim Einfahren der Kraftübertragungskette in den Kettenbahnhof eine entsprechende Umlenkung zu erreichen, ist an dem die Durchtrittsöffnung in dem Gehäuse durchragenden, äußeren Kettenende der Kraftübertragungskette in Kettenlängsrichtung gegenüberliegenden, inneren Kettenende derselben ein Führungsstift angeordnet, der seitlich über die Kettenlaschen vorsteht. Dieser Stift läuft in in den an den Laschen der Kraftübertragungsketten angrenzenden Gehäusewänden ausgebildeten Führungsnuten, welche in jeweils einem ersten Abschnitt, der in einem äußeren Abschnitt des Kettenbahnhofs verläuft, langgestreckt und parallel zu der Längsrichtung des Gehäuses verläuft, in einem Bereich nahe einem Gehäuseende dann schräg zu dieser Richtung abknickt und in einem Bereich des mittleren Abschnitt des Kettenbahnhofs endet. Durch diese Form der Führungsnut wird das innere Kettenende beim Einfahren in den Kettenbahnhof am Ende des ersten Abschnittes umgelenkt in eine in dem mittleren Abschnitt des Kettenbahnhofs liegende Endposition. Die nachgeführte Antriebskette wird dann zwangsumgelenkt in eine doppelt um jeweils 180° geführte Umlenkung, so dass sie in der Anordnung von drei übereinander liegenden Abschnitten in dem Kettenbahnhof zu liegen kommt.
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Neben der Führung durch den am inneren Kettenende angeordneten Stift erfährt die Kraftübertragungskette weiterhin seitliche Führung durch an den seitlich an die Kettenlaschen angrenzenden Gehäusewänden ausgebildete, vorstehende Leisten, die an den Kettenlaschen anliegen und an denen die Kettenlaschen entlanglaufen. Diese Leisten sind U-förmig gebildet und führen die Kette in den beiden äußeren Abschnitten des Kettenbahnhofs sowie in einem Endbereich des Gehäuses für die Umlenkung der Kraftübertragungskette aus dem ersten äußeren Abschnitt in den zweiten äußeren Abschnitt. Im mittleren Abschnitt des Kettenbahnhofs läuft die Kette hingegen ungeführt.
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Diese aus dem Stand der Technik bekannte Lösung, die eine in drei Abschnitte unterteilte Gestaltung des Kettenbahnhofs und eine entsprechend durch zweimalige Umlenkung um 180° gefaltete Lagerung der Kraftübertragungskette erlaubt, ermöglicht die Bildung von in ihrer Längserstreckung verkürzten Gehäusen bei gleicher Länge der Kraftübertragungskette. Anders herum erlaubt diese Gestaltungsvariante die Aufnahme deutlich längerer Kraftübertragungsketten bei gleicher Gehäuselänge des Kettenantriebes. Sie gibt damit ein gutes Vorbild an, welches sich für die Verwendung insbesondere bei Kettenantrieben in RWA-Anlagen eignet.
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Allerdings weist die Gestaltung der Kettenführung in der durch diesen Stand der Technik bekannten Bauform Nachteile auf, die insbesondere bei Kettenantrieben mit größer und länger dimensionierten Kraftübertragungsketten spürbar werden, wie sie zum Bewegen größerer und schwerer Verschlusselemente bzw. von solchen Verschlusselementen, für die, z. B. aufgrund einer Anordnung im Dachbereich, zusätzlich mit zu bewegende Lasten (wie insbesondere Schneelasten) einzurechnen sind, und auch für aerodynamisch effizient wirksame Öffnungsweiten von Abdeckklappen für Rauch- und Wärmeabzugsöffnungen verwendet werden. Eine sichere Führung ist bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Kettenantrieb lediglich für das innerste Kettenglied erreicht, welches durch den in der Führungsnut laufenden Stift geführt wird. Die weiteren Kettenglieder werden nur in den äußeren Abschnitten des Kettenbahnhofs geführt, laufen in dem inneren, mittleren Abschnitt des Kettenbahnhofs mehr oder minder ungeführt ein. Die Führung in den äußeren Abschnitten durch seitliche, an die Kettenlaschen angrenzende Leisten führt zu einem nicht unerheblichen Reibungswiderstand, was bei der Auslegung der Kombination aus Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe mit zu berücksichtigen ist. Auch unterliegt diese Führung einem deutlichen Verschleiß, führt zudem zu einem Schleifen an den Laschen der Kraftübertragungskette, was dort unansehnliche Spuren hinterlässt und den optischen Eindruck der Kraftübertragungskette im ausgefahrenen Zustand stört. Die Dimensionierung der Kraftübertragungskettengröße im Verhältnis zur Last und zur Öffnungsweite kann in Bezug auf die Baugröße und die Kosten besonders effektive gewählt werden, wenn die Kraftübertragungskette im ausgefahrenen Zustand unter Last gerade gestreckt ist. Hierzu werden die Kraftübertragungsketten mit einer in die Einrollrichtung wirkenden Vorspannung versehen, so dass sie in einem ausgefahrenen Zustand ohne Belastung nicht plan liegt, sondern in einem Bogen leicht gekrümmt. Durch die Befestigung des Kettenantriebes zwischen den beweglichen und feststehenden Klappenelementen, wie in der
DE 29514179 U1 beschrieben im Zusammenwirken mit der vorgespannten Kraftübertragungskette kann dieser optimale Arbeitspunkt mit gerader Kette unter Belastung weitestgehend erreicht werden. Wird eine solche mit Vorspannung versehene Kraftübertragungskette in einem Kettenbahnhof, wie er durch die oben genannte Druckschrift vorbekannt ist, ohne Führung im mittleren Abschnitt des Kettenbahnhofs eingefahren, so spreizt die Kraftübertragungskette dort und drückt gegen die in den äußeren Abschnitten des Kettenbahnhofes gelagerten Teilabschnitte der Kraftübertragungskette. Dadurch kommt es zu erheblicher Reibung sowie zu Korrosion der Kraftübertragungskette als Folge der Zerstörung ihrer Korrosionsschutzbeschichtung. Es kann ferner zu einem Verklemmen und einem Funktionsausfall kommen. Weiterhin führt das Reiben der Kettenlaschen aneinander zu unansehnlichen Spuren, die den optischen Eindruck der Kraftübertragungskette im ausgefahrenen Zustand stören.
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Diesen Mängeln und erkannten Nachteilen des Standes der Technik abzuhelfen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kettenantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 offenbart.
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Erfindungsgemäß enthält ein Kettenantrieb zum Bewegen eines Verschlusselementes einer Gebäudeöffnung zunächst:
- a. ein in einer Längsrichtung langgestrecktes Gehäuse,
- b. eine Kraftübertragungskette, die über Bolzen verbundene, unter Belassung eines Zwischenraumes quer zu einer Längserstreckung der Kraftübertragungskette beabstandete Laschen aufweist,
- c. eine in dem Gehäuse angeordnete Kombination aus einem Antriebsmotor und einem Untersetzungsgetriebe,
- d. ein von der Kombination aus Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe antreibbares und mit der Kraftübertragungskette zu deren Längsverlagerung zusammenwirkendes Kettenrad,
- e. einen in dem Gehäuse vorgesehenen Kettenbahnhof zum Aufnehmen der Kraftübertragungskette in einem eingefahrenen Zustand in drei quer zu der Längsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander übereinander geschichtet liegenden, jeweils im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung verlaufenden Abschnitten, die sich unterteilen in einen ersten äußeren Abschnitt, einen darüber verlaufenden inneren, mittleren Abschnitt und einen darüber verlaufenden zweiten äußeren Abschnitt,
- f. eine die Gehäusewand durchbrechende Austrittsöffnung für die Kraftübertragungskette, aus der ein erstes, äußeres Kettenende der Kraftübertragungskette vorsteht,
- g. ein im Bereich eines zweiten, inneren, dem äußeren Ende der Kraftübertragungskette in deren Längserstreckung gegenüberliegenden Kettenendes an der Kraftübertragungskette angeordnetes Mitnahmemittel,
- i. eine mit dem Mitnahmemittel zusammenwirkende Umlenkungsführung zum Umlenken des zweiten inneren Endes der Kraftübertragungskette aus dem ersten äußeren Abschnitt des Kettenbahnhofs in eine Endposition des inneren, mittleren Abschnitts des Kettenbahnhofs.
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Ferner ist erfindungsgemäß und für die Erfindung kennzeichnend eine Trennwand im Inneren des Gehäuses vorgesehen, die einen der äußeren Abschnitt des Kettenbahnhofs von dem inneren, mittleren Abschnitt trennt. Zudem weist sich die Erfindung durch an gegenüberliegenden Gehäusewänden und an der Trennwand angeordnete, quer zu der Längsrichtung nach innen in das Gehäuse hineinragende und entlang der Längsrichtung verlaufende Führungsstege aus, die bei in ihrem Bereich laufender Kraftübertragungskette in den zwischen den Laschen gebildeten Zwischenraum ein und an der von den Bolzen getragenen Struktur der Kraftübertragungskette angreifen, um letztere in eine Richtung quer zu der Längsrichtung zu führen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kettenantrieb ist mit anderen Worten wenigstens eine Trennwand vorgesehen, die zwei der Abschnitte des Kettenbahnhofs unterteilt und voneinander trennt. Zudem wird die Führung der Kraftübertragungskette in dem Kettenbahnhof durch die Führungsstege übernommen, die in den Zwischenraum zwischen den Laschen der Kraftübertragungskette eingreifen und so die seitliche Führung quer zur Längsrichtung des Gehäuses besorgen.
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Eine solche Führung hat zunächst den Vorteil, dass sie die bei ausgestellter Kraftübertragungskette von außen sichtbaren Außenseiten der Laschen nicht beeinträchtigt, hier insbesondere kein Zerkratzen oder Verschmutzen hervorruft. Dadurch behält die Kraftübertragungskette auch nach längerem Gebrauch ein gutes optisches Erscheinungsbild. Zudem kann eine solche Führung allein durch eine reduzierte Angriffsfläche mit deutlich weniger Reibung erfolgen, so dass die von der Kombination aus Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe bereitgestellte Antriebskraft nicht in großem Anteil benötigt wird, um interne Reibung in den Kettenantrieb zu überwinden, sondern in höchstem Maß verwendet werden kann, um das Verschlusselement zu bewegen. Die Reibung kann noch einmal deutlich stärker verhindert werden, wenn als Kraftübertragungskette eine Rollenkette mit auf den Bolzen drehbar gelagerten Rollen verwendet wird (vgl. Anspruch 9). Denn dann rollen die Rollen der Rollenkette auf den Führungsstegen reibungsarm ab.
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Zudem kann bei dem erfindungsgemäßen Kettenantrieb eine sichere Führung auch in dem inneren, mittleren Abschnitt des Kettenbahnhofs erfolgen, indem an der Trennwand ein in diesen Bereich hineinragender Führungssteg vorgesehen ist. So kann mit Vorteil eine im gesamten Kettenbahnhof gegebene Führung der Kraftübertragungskette erreicht werden, was bei dem Kettenantrieb gemäß der
DE 602 20 477 T2 , wo die Kraftübertragungskette im mittleren, inneren Abschnitt des Kettenbahnhofes ungeführt verläuft, nicht gegeben ist. Die Führungsstege in dem Kettenbahnhof erstrecken sich dabei vorzugsweise über dessen gesamte Länge, so dass die Kraftübertragungskette im gesamten Kettenbahnhof eine entsprechende Führung erfährt. Die Führungsstege sind mit Vorteil auch in einem an eine der Stirnseiten des Gehäuses angrenzenden Abschnitt des Kettenbahnhofs derart angeordnet, dass sie einen nahtlosen Übergang der Führung von dem ersten in den zweiten äußeren Abschnitt besorgen.
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Durch diese Führungsstege ist es insbesondere nicht erforderlich, das innere Kettenende mit gesonderten Maßnahmen in Gehäuselängsrichtung zu führen, wie dies in der
DE 602 20 477 T2 durch die parallel zur Längserstreckung des Gehäuses verlaufenden Führungsnuten im Zusammenwirken mit dem am inneren Kettenende angeordneten Führungsstift erfolgt. Stattdessen kann eine Umlenkungsführung, die mit einem Mitnahmemittel am anderen Kettenende der Kraftübertragungskette zusammenwirkt, erst in einem Bereich vorgesehen sein, in dem dieses innere Ende der Kraftübertragungskette aus einem geführten Verlauf, in dem diese von dem Führungssteg aus einem ersten äußeren Abschnitt des Kettenbahnhofs in dessen zweiten äußeren Abschnitt umgelenkt wird, von dieser Richtung ausgelenkt wird, hin zu der Endposition des mittleren, inneren Abschnitts des Kettenbahnhofs. Die Umlenkungsführung, die gleichermaßen durch eine entsprechende Kombination aus Nuten oder anderen Führungsflächen in einander gegenüberliegenden Gehäusewänden gebildet sein kann, die mit einem Mitnahmemittel in Form eines Stiftes zusammenwirken, kann daher entsprechend kurz ausgebildet sein und ausschließlich quer zur Längserstreckung des Gehäuses, ggf. in einem Abschnitt tangential dazu verlaufen.
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Die Trennwand kann insbesondere zwischen dem ersten äußeren Abschnitt und dem inneren, mittleren Abschnitt verlaufen. Dabei ist hier der erste äußere Abschnitt des Kettenbahnhofs derjenige, in welchen die Kraftübertragungskette zuerst einläuft.
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Sind an der Trennwand zwei Führungsstege angeordnet, von denen der eine in den inneren, mittleren Abschnitt ragt, der andere in den an die Trennwand angrenzenden äußeren Abschnitt, so kann auch eine in die Einrollrichtung vorgespannte, rückensteife Kraftübertragungskette sicher und ohne Verklemmen und ohne Beschädigung ihrer Korrosionsschutzbeschichtung in dem Kettenbahnhof aufgenommen werden. Denn sie wird durch die in dem von der Trennwand von dem mittleren inneren Abschnitt des Kettenbahnhofs abgetrennten äußeren Abschnitt von zwei Seiten her geführt, so dass sich neben einer seitlichen Führung in einer ersten Richtung quer zur Längsrichtung des Gehäuses eine weitere, in einer zweiten quer zur Längsrichtung des Gehäuses wirkende Führung ergibt, die die Kette in eine gerade Stellung entgegen der Vorspannung zwingt. Auf ähnliche Weise ergibt sich eine Führung und zwangsweise Begradigung der Kettenabschnitte in den beiden verbleibenden Abschnitten des Kettenbahnhofs, wo die Kette jeweils durch einen Führungssteg geführt und damit von der steifen Rückenseite her gestützt wird.
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Der Kettenantrieb ist besonders platzgünstig aufgebaut, wenn die Austrittsöffnung in Längsrichtung gesehen zwischen der Umlenkungsführung und der Kombination aus Antriebsmotor und Untersetzungsgetriebe angeordnet ist. Mit besonderem Vorteil ist die Austrittsöffnung in Längsrichtung gesehen mittig an dem Gehäuse angeordnet, so dass bei einer Anordnung des Kettenantriebes im Bereich einer Gebäudeöffnung die Kette auf einfache Weise mittig an dem Verschlusselement angreifen und so eine besonders günstige Krafteinleitung in das Verschlusselement vornehmen kann. Für die Optik einerseits und auch für eine bessere Flexibilität hinsichtlich des Einbaus des Kettenantriebes (der Einbaulage) ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse symmetrisch zu einer senkrecht zu der Längsrichtung und durch die Austrittsöffnung verlaufenden Symmetrieebene gebildet ist.
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Um schließlich ein mögliches vollständiges Ablaufen der Kraftübertragungskette aus dem Kettenbahnhof und Auslaufen desselben aus dem Gehäuse sicher zu verhindern, kann ein Anschlag vorgesehen sein, der in Zusammenwirkung mit dem Mitnahmemittel das innere Kettenende in dem Gehäuse zurückhält. Ein solcher Anschlag kann zusätzlich zu einer elektrischen oder sonstigen Sensorik und Abschaltung des Antriebsmotors eine weitere, mechanische Sicherheitsstufe bilden.
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Sind besonders schwere Lasten mit dem erfindungsgemäßen Antrieb zu bewegen, so kann dieser in einem Gehäuse vereint zwei, insbesondere über eine Steuerung gemeinsam angesteuerte, Kettenantriebseinheiten aufweisen, wie dies in Anspruch 11 angegeben ist.
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Bevorzugt ist der Kettenantrieb in seinem Gehäuse modular aufgebaut mit einem langgestreckten mittleren Gehäuseabschnitt, zwei Endkappen, die auf den mittleren Gehäuseabschnitt aufsteckbar und mit diesem zum Bilden des Gehäuses verbindbar sind. Insbesondere der mittlere Gehäuseabschnitt (ggf. aber auch das Gehäuse insgesamt) kann dabei aus einem Aluminiumprofil bestehen, so dass das Gehäuse variabel in der Länge gestaltet und so an die Erfordernisse angepasst werden kann. Die Endkappen können aber auch aus einem anderen Material oder aus anderen Materialien bestehen, z. B. in einer Kombination aus einem Stahlträger zur Befestigung der Konsolen und Abdeckkappen, die als Stecker ausgeführt und aus Kunststoff gebildet sind und elektrische Verbindungsmittel enthalten. Durch diesen modularen Aufbau kann eine kostengünstige Anpassung an die jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten vorgenommen werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren.
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Dabei zeigen:
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1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes;
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2 eine ausschnittsvergrößerte Teildarstellung des erfindungsgemäßen Kettenantriebes in einer Schnittansicht;
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3 eine der 1 vergleichbare Darstellung des erfindungsgemäßen Kettenantriebes in einer anderen Schnittebene;
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4 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes in einer schematischen, der 1 vergleichbaren Ansicht mit einer Darstellung der Kettenbolzen;
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5 eine der 2 vergleichbare ausschnittsvergrößerte Darstellung des Kettenantriebes ohne Kette;
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6 in einer in 1 senkrecht zur Längserstreckung des Gehäuses und senkrecht zur Zeichnungsebene genommenen Schnittansicht eine Darstellung des erfindungsgemäßen Kettenantriebes mit Blickrichtung in Richtung des Kettenbahnhofs;
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7 eine der 1 vergleichbare Schnittdarstellung des Kettenantriebes mit teilweise ausgefahrener Kraftübertragungskette;
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8 eine langgestreckte Kraftübertragungskette mit Vorspannung und ohne Last; und
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9 in einer der 2 vergleichbaren vergrößerten Detaildarstellung die Lage bei einer ungeführt in den Kettenbahnhof eingefahrenen Kette mit Vorspannung.
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In den 1 bis 7 ist in einem Ausführungsbeispiel eine mögliche, allerdings nicht beschränkende Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes gezeigt. Die 8 und 9 dienen der Veranschaulichung des Verhaltens einer vorgespannten Kette.
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Nachfolgend wird das in den 1 bis 7 gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes näher beschrieben. Hierzu wird auf die einzelnen Figuren Bezug genommen, wobei in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente darstellen, so dass dort, wo diese Elemente in einer Figur nicht näher beschrieben sind, auf die diesbezügliche Beschreibung anhand der anderen Figuren verwiesen wird.
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In 1 ist zunächst in einer geschnittenen Seitendarstellung ein erfindungsgemäßer Kettenantrieb gezeigt, der allgemein mit 1 bezeichnet ist. Der Kettenantrieb 1 umfasst ein in einer Längsrichtung langgestrecktes Gehäuse 2. In diesem Gehäuse 2 sind auf der in 1 rechts dargestellten Seite ein Antriebsmotor 3 und ein Untersetzungsgetriebe 4, welches mit dem Antriebsmotor 3 zusammenwirkt, angeordnet.
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Auf der gegenüberliegenden, in der Figur links dargestellten Seite des Gehäuses 2 ist in diesem eine Kraftübertragungskette 5 aufgenommen. In 1 ist diese in eingefahrenem Zustand gezeigt.
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Die Kraftübertragungskette 5, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine rückensteife, in einer Einrollrichtung vorgespannte Rollenkette ist, ist in einem in dem in der 1 links gezeigten Gehäuseabschnitt ausgebildeten Kettenbahnhof 6 angeordnet, wobei dieser Kettenbahnhof insgesamt drei in der 1 übereinander angeordnete, parallel zu der Längsrichtung des Gehäuses 2 orientierte Lagerabschnitte für die Kraftübertragungskette 5 aufweist. Durch diese 3-fach-Lagerung der Kraftübertragungskette 5 ist der Kettenbahnhof 6 vergleichsweise kurz ausgebildet, die Gehäuselänge des Gehäuses 2 kann insgesamt kurz gehalten werden bei zugleich großer Gesamtlänge der darin aufgenommenen Kraftübertragungskette 5.
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An einem ersten, äußeren Ende 7 der Kraftübertragungskette 5 ist ein Verbindungsmittel 8 angeordnet, welches zum Verbinden mit einer entsprechenden Verbindungseinrichtung an einem verschwenkbaren Gebäudeelement, z. B. einem Fenster, einer Luke, einer Klappe oder dgl., wenn das Gehäuse 2 an einem feststehenden Gebäudeelement, z. B. einem Fensterrahmen, angeordnet ist (bzw. bei umgekehrter Anordnung des Gehäuses 2 an dem verschwenkbaren Element an einer Verbindungseinrichtung an dem feststehenden Element) eingerichtet ist. Mit dem ersten, äußeren Ende 7 durchragt die Kraftübertragungskette 5 eine in dem Gehäuse 2 vorgesehene Austrittsöffnung 9. Diese Austrittsöffnung 9 liegt im Wesentlichen mittig, auf etwa halber Distanz der Längserstreckung des Gehäuses 2, was für einen günstigen, symmetrischen Krafteintrag der mit der Kraftübertragungskette 5 übertragenen Kraft auf das gegenüberliegende Element sorgt.
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Ein Kettenrad 10, welches in einem mittleren Abschnitt innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist und über das Untersetzungsgetriebe 4 von dem Antriebsmotor 3 angetrieben wird, besorgt in üblicher Weise durch Eingreifen zwischen den Kettenrollen ein Ein- bzw. Ausfahren der Kraftübertragungskette 5.
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Dies ist in der vergrößerten Ausschnittsdarstellung gemäß 2 noch einmal besser zu erkennen. In dieser Darstellung ist weiterhin gut der Aufbau des Kettenbahnhofs 6 dargestellt, und es ist ferner die Konstruktion der rückensteifen Kraftübertragungskette 5 zu erkennen. Die Kraftübertragungskette 5 weist in üblicher Weise Laschen 11 auf, die unter Belastung eines Zwischenraumes über Bolzen 12 verbunden sind. Die Bolzen 12 sind bei dieser Kette genaugenommen eine Kombination aus Verbindungsbolzen, die mit den äußeren Laschen verbunden sind, und darauf sitzenden Hülsen, die mit den inneren Laschen verbunden sind. Diese Kombination wird nachfolgend aber zur vereinfachten Erläuterung allgemein als Bolzen 12 bezeichnet. Auf den Bolzen 12 (genauer auf den die inneren Laschen verbindenden Buchsen) sitzen bei der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Kraftübertragungskette 5 lose drehbare Rollen 13.
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Der Kettenbahnhof 6 ist in erfindungsgemäßer Weise mit einer Trennwand 14 unterteilt, die den in 2 unten dargestellten äußeren Abschnitt des Kettenbahnhofes von dem darüber liegenden mittleren Abschnitt desselben trennt. Ferner sind zur Führung der Kraftübertragungskette 5 im Kettenbahnhof 6 in Längsrichtung verlaufende Führungsstege vorgesehen, die bei in ihrem Bereich laufender Kraftübertragungskette 5 in den zwischen den Laschen 11 gebildeten Zwischenraum ein- und an der von dem Bolzen 12 getragenen Struktur, hier den Rollen 13, der Kraftübertragungskette 5 angreifen, um diese in einer Richtung quer zu der Längsrichtung zu führen. In dem in 2 unten dargestellten Abschnitt des Kettenbahnhofs 6, in dem ein dem ersten äußeren Ende 7 nahegelegenes Ende der Kraftübertragungskette 5 angeordnet ist, ist ein Führungssteg 15 zu erkennen. Dieser stützt die Kraftübertragungskette 5 in der in 2 dargestellten Ausrichtung von unten. Ein weiterer Führungssteg 16 ist an der Trennwand 14 angeordnet und ragt von dort in der 2 dargestellten Ausrichtung nach unten in den ersten Abschnitt des Kettenbahnhofs 6 hinein, zwischen die Laschen 11. Dieser zweite Führungssteg 16 unterstützt bei der Führung der Kraftübertragungskette 5 quer zur Längserstreckung des Gehäuses in diesem Abschnitt.
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In einem Umlenkungsabschnitt 17 des Kettenbahnhofs 6 wird durch einen gekrümmt verlaufenden Abschnitt 18 des weitergeführten Führungssteges die Kraftübertragungskette in Richtung eines zweiten äußeren, in 2 oben gelegenen Abschnittes des Kettenbahnhofs 6 umgelenkt. Dort setzt sich die Führung der Kraftübertragungskette 5 durch einen weiteren in Längsrichtung der Erstreckung des Gehäuses verlaufenden Führungssteg 19 fort, der wiederum zwischen die Laschen 11 der Kraftübertragungskette 5 ein- und an den Rollen 13 angreift.
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Ein mittlerer, zwischen den beiden in der 2 unten und oben dargestellten äußeren Lagerabschnitten des Kettenbahnhofs 6 gelegener Lagerabschnitt liegt in der 2 unmittelbar oberhalb der Trennwand 14. Dort erfährt die Kraftübertragungskette 5 wiederum eine Führung durch einen weiteren, in Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Führungssteg 20, der wiederum zwischen die Laschen 11 der Kraftübertragungskette 5 ein- und an den Kettenrollen 13 angreift.
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Ein zweites, inneres Ende 21 der Kraftübertragungskette 5 liegt nahe dem Umlenkungsabschnitt 17 am Ende dieses mittleren Lagerabschnittes des Kettenbahnhofs 6.
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In 3 ist in einer anderen Schnittansicht mit gegenüber der 1 oberhalb der Zeichenebene dieser Figur gelegener Schnittebene die Situation bei vollständig eingefahrener Kraftübertragungskette 5 dargestellt. Gut zu erkennen ist hier, dass die Führungsstege zwischen die Laschen 11 der Kraftübertragungskette 5 eingreifen und so eine Führung der Kraftübertragungskette quer zur Richtung der Längserstreckung des Gehäuses bewirken.
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In 4 ist ohne die Darstellung der Laschen und weiteren Elemente der Kraftübertragungskette und nur mit Wiedergabe der die Laschen verbindenden Bolzen 12 veranschaulicht, wie diese bei vollständig in dem Kettenbahnhof 6 eingefahrener Kraftübertragungskette liegen. In dieser Darstellung ist auch eine in dem Umlenkabschnitt 17 in der gezeigten Gehäusewandung angeordnete Umlenkungsführungsnut 22 zu erkennen. Eine solche, parallel und im gleichen Verlauf ausgestaltete Umlenkungsführungsnut 22 befindet sich auch auf der in das Gehäuse weisenden Innenseite der hier weg geschnittenen Gehäusewand. Die beiden Umlenkungsführungsnuten 22 bewirken zusammen mit einem stiftförmigen Mitnahmemittel bzw. verlängerten Bolzen 23 am zweiten, inneren Kettenende 21 ein Überführen dieses Kettenendes in Richtung des zwischen den beiden äußeren Abschnitten des Kettenbahnhofs 6 gelegenen mittleren Abschnittes des Kettenbahnhofs 6 beim Einfahren der Kraftübertragungskette. Dabei wird, wenn die Kraftübertragungskette zunächst in den in 4 unten dargestellten ersten äußeren Aufnahmeabschnitt des Kettenbahnhofs 6 eingefahren und in dem Umlenkungsabschnitt 17 in Richtung des zweiten, in der 4 oben dargestellten äußeren Aufnahmeabschnittes des Kettenbahnhofs 6 überführt wird, das zweite innere Kettenende 21, genauer das dort angeordnete Kettenglied durch das Zusammenwirken des stiftförmigen Mitnahmemittels 23 und der dieses im oberen Abschnitt des Umlenkungsabschnitts 17 aufnehmenden Umlenkungsführungsnuten 22 in Richtung eines Endabschnittes des mittleren Aufnahmeabschnittes des Kettenbahnhofs 6 umgelenkt. Beim weiteren Einfahren der Kraftübertragungskette werden die nachfolgenden Kettenglieder in Richtung des in der Figur oben dargestellten äußeren Aufnahmeabschnittes des Kettenbahnhofs 6 umgelenkt, wobei ein Auffüllen des in 4 oben dargestellten zweiten äußeren Aufnahmeabschnittes zugleich mit dem mittleren Aufnahmeabschnitt erfolgt, indem die Kettenglieder dort umgelenkt werden, ein zunächst in den in der 4 oben dargestellten Aufnahmeabschnitt des Kettenbahnhofs 6 eingefahrenes Kettenglied aufgrund des zwangsweise im mittleren Kettenabschnitt durch Zusammenwirken der Führungsnuten 22 mit dem Stiftförmigen Mitnahmemittel 23 gehaltenen inneren Kettenendes in den mittleren Aufnahmeabschnitt überführt wird.
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In der vergrößerten Darstellung der 5 ist die Umlenkungsführungsnut 22 noch einmal gesondert dargestellt und gut zu erkennen, wobei hier auch das in der Endposition der Umlenkungsführungsnut 22 im mittleren Aufnahmeabschnitt des Kettenbahnhofs 6 in einer Endposition gehaltene stiftförmige Mitnahmemittel 23 dargestellt ist.
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In 6 ist in einer in Bezug auf die Darstellung in 1 senkrecht zur Längserstreckung und senkrecht zur Zeichenebene mit Blickrichtung zum Umlenkende 17 des Kettenbahnhofs 6 genommenen Schnittdarstellung ein Blick in den Kettenbahnhof 6 gezeigt. Dabei ist hier abweichend von den realen Verhältnissen und zur Veranschaulichung im in der Figur unten dargestellten Abschnitt ein Kettenglied 24 des zweiten inneren Kettenendes gezeigt, welches das seitlich verlängerte stiftförmige Mitnahmemittel 23 enthält. Wie in dieser Figur besonders gut zu erkennen ist, trägt das stiftförmige Mitnahmemittel 23 in diesem Abschnitt, in welchem der Kettenverlauf sich in einem äußeren, in den Figuren unten dargestellten Aufnahmeabschnitt des Kettenbahnhofs 6 erstreckt, das stiftförmige Mitnahmemittel 23 nicht zur Führung der Kraftübertragungskette 5 bei. Diese Führung wird dort allein besorgt durch den Führungssteg 15, der zwischen die Laschen 11 der Kraftübertragungskette 5 ein- und an den Rollen 13 der Kraftübertragungskette angreift. Zur Veranschaulichung der Lagerung der eingefahrenen Kraftübertragungskette 15 sind weitere Kettenglieder 25 und 26 in dem zweiten, oberen äußeren Aufnahmeabschnitt bzw. im mittleren Aufnahmeabschnitt des Kettenbahnhofs 6 gezeigt. Wie bereits erwähnt ist in natura in dieser Position das stiftförmige Mitnahmemittel 23 selbstverständlich an dem im mittleren Aufnahmeabschnitt am Ende desselben befindlichen zweiten, inneren Ende der Kraftübertragungskette 5 angeordnet. Dieses Element wurde in dieser Darstellung lediglich zur Veranschaulichung und realitätsfremd versetzt dargestellt.
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Gut zu erkennen in dieser Darstellung sind auch die Trennwand 14 sowie die weiteren Führungsstege 16, 19 und 20.
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In 7 ist in einer der 1 vergleichbaren Schnittdarstellung der erfindungsgemäße Kettenantrieb 1 mit teilweise ausgefahrener Kraftübertragungskette 5 zu erkennen. Gut zu erkennen ist hier, wie beim Ausfahren der Kraftübertragungskette der mittlere Aufnahmeabschnitt und der in 7 oben dargestellte Aufnahmeabschnitt des Kettenbahnhofs 6 zugleich von der Kraftübertragungskette 5 geräumt bzw. in umgekehrter Fahrrichtung mit dieser gefüllt werden. Dies liegt, wie eingangs bereits geschildert, daran, dass das zweite, innere Ende der Kette 21 in die Endposition des mittleren Aufnahmeabschnittes des Kettenbahnhofs 6 zwangsgeführt umgelenkt und dort gehalten wird.
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Die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschriebene Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Kettenantriebes hat noch einmal gezeigt, welche Vorteile mit dieser erfindungsgemäßen Gestaltungsform verbunden sind. Durch die in drei übereinander angeordneten Aufnahmeabschnitten gegliederte Aufnahme der Kraftübertragungskette 5 im Kettenbahnhof 6 kann bei lang bemessener Kraftübertragungskette 5 dennoch ein vergleichsweise kurz ausgeführter Kettenbahnhof 6 erzielt werden, was zu einer insgesamt kurzen und kompakten Bauform des Kettenantriebes 1 führt. Dabei erfährt die Kraftübertragungskette 5 beim Ein- und Ausfahren eine sichere, quer zur Längserstreckung des Gehäuses gegebene Führung in allen drei Aufnahmeabschnitten, die durch das Einbeziehen der Trennwand 14 und des daran angeordneten Führungsstegs 20 sowie der Führungsstege 15 und 19 bewerkstelligt wird. Die Kraftübertragungskette 5 ist in allen Abschnitten sicher geführt, die Führung erfolgt von einem Bereich im Inneren der Kette, also zwischen den Laschen her, so dass ein Schleifen und damit eine Beschädigung der Kraftübertragungskette 5 in den Außenbereichen vermieden wird. Ferner wird ein Abrieb einer Korrosionsschutzbeschichtung der Kette verhindert, so dass diese langlebig vor Korrosion geschützt bleibt. Insbesondere ist die in erfindungsgemäßer Weise umgesetzte vollständige Führung der Kraftübertragungskette 5 bei in einer Einrollrichtung vorgespannten Kraftübertragungsketten von Vorteil. Eine solche Kraftübertragungskette ist in ausgelegtem Zustand ohne Last beispielhaft in 8 dargestellt. Dort gut zu erkennen ist, dass die dort gezeigte Kraftübertragungskette 27 gegenüber einem planen Untergrund 28, auf den diese aufliegt, gekrümmt verläuft. Würde eine solche gekrümmte Kraftübertragungskette nun ohne eine Führung, wie sie erfindungsgemäß vorgesehen ist, in einen Kettenbahnhof einfahren, so ergäbe sich eine Situation, wie diese in 9 gezeigt ist. Gut zu erkennen ist dort, dass die Kraftübertragungskette 27 auch in den einzelnen Abschnitten gekrümmt liegt, was zu Reibung und Kettenverschleiß führt. Erst durch die erfindungsgemäße sichere Führung mit Hilfe der Führungsstege wird die Kraftübertragungskette 5, bei der es sich ebenfalls um eine vorgespannte Kette handelt, in den einzelnen Aufnahmeabschnitten „zwangsbegradigt”, so dass sie reibungsarm und verschleißfrei, jedenfalls verschleißarm in den Kettenbahnhof 6 ein- und aus diesem ausfährt.
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Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung nicht auf eine wie in den Figuren gezeigte und vorstehend beschriebene Ausführungsvariante eines Kettenantriebes beschränkt. Im Rahmen der Erfindung liegen auch weitere Ausgestaltungen, z. B. solche mit zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Antriebsmotor-Untersetzungsgetriebe-Kombinationen und zwei jeweils in einem Kettenbahnhof einfahrenden Kraftübertragungsketten für solche Anwendungsfälle, in denen besonders große Kräfte einzuleiten sind.
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Auch kann der erfindungsgemäße Kettenantrieb mit unterschiedlichen Längendimensionierungen des Gehäuses 2 ausgebildet sein. Hierzu ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse modular aufgebaut ist, wozu bevorzugt ein mittlerer Abschnitt aus einem geraden Profil, z. B. einem Aluminiumprofil, besteht, auf welches Endkappen aufgesetzt werden. So kann durch Vorgabe der Länge des mittleren Abschnittes auf einfache und kostengünstige Weise die Gesamtbaulänge und damit auch die Länge der in dem Gehäuse unterzubringenden Kraftübertragungskette variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kettenantrieb
- 2
- Gehäuse
- 3
- Antriebsmotor
- 4
- Untersetzungsgetriebe
- 5
- Kraftübertragungskette
- 6
- Kettenbahnhof
- 7
- erstes, äußeres Ende
- 8
- Verbindungsmittel
- 9
- Austrittsöffnung
- 10
- Kettenrad
- 11
- Lasche
- 12
- Bolzen
- 13
- Rolle
- 14
- Trennwand
- 15
- Führungssteg
- 16
- Führungssteg
- 17
- Umlenkungsabschnitt
- 18
- Führungssteg
- 19
- Führungssteg
- 20
- Führungssteg
- 21
- zweites, inneres Kettenende
- 22
- Umlenkungsführungsnut
- 23
- stiftförmiges Mitnahmemittel
- 24
- Kettenglied
- 25
- Kettenglied
- 26
- Kettenglied
- 27
- Kraftübertragungskette
- 28
- Untergrund
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 60220477 T2 [0007, 0017, 0018]
- DE 29514179 U1 [0011]
