DE2737666A1 - Drehlageranordnung - Google Patents
DrehlageranordnungInfo
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Description
deren Anwendung bei einem Türschließer eine wesentliche Vereinfachung und Verbesserung nunmehr auch auf diesem
Sektor der Technik eröffnet. Der wesentliche Vorteil dieser Verzahnung besteht darin, daß damit zwangsläufig
der Wellenzapfen zum Verlängerungszapfen koaxial
geführt und zugleich der zur Drehmomentübertragung erforderliche Formschluß hergestellt wird.
Jede Lageveränderung des Verlängerungszapfens gegenüber dem Wellenzapfen führt zufolge der besonderen
Verzahnungsform zu einer axialen Abstandsvergrößerung zwischen den beiden Teilen, so daß nur mittels einer
Axialspannschraube sowohl die Achsfluchtlage gesichert als auch die erforderliche Drehsteifigkeit bewirkt
werden kann. Die Radialzähne reichen bis zum äußersten Wellenrand, da keine zentrierende Ringschulter
erforderlich ist, so daß hohe Drehmomente übertragen werden können. Bei der Drehmomentübertragung entstehen
keine radial wirkenden Kraftkomponenten, die zu einer Lockerung des Formschlusses führen könnten. Die
erfindungsgemäß angewandte Hirth-Verzahnung ermöglicht
daher eine dauerhaft hochbelastbare Formschlußkupplung eines Wellenzapfens mit einem Verlängerungszapfen,
wobei die Belastbarkeitsgrenze im wesentlichen nur durch die Festigkeit der Verankerung der Spannschraube
bestimmt wird.
Herkömmliche Spannschraubverbindungen, wie beispielsweise in der genannten DT-OS 22 18 498 gezeigt, sind jedoch
nur wenig belastbar. Bei dieser Art ist eine Spannschraube vorgesehen, die sich mit ihrem verbreiterten Kopfteil
im Verlängerungszapfen abstützt und mit dem demgegenüber
zwangsläufig im Durchmesser reduzierten Gewindeschaft in einer entsprechenden Gewindebohrung des Wellenzapfens
eingeschraubt ist. Nun ist die zur Ankopplung an eine Tür bestimmte Kopfausbildung des Verlängerungszapfens
weitgehend genormt, so daß der Abstand der hier zur
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Verlängerungszapfens mit unterschiedlicher, Steigung
ausgeführt sind.
6. Drehlageranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Wellenzapfen (3) verschieden lange Verlängerungszapfen (4,40) verbindbar sind,
wobei die Gewindebohrungen (12) in kurzen Verlängerungszapfen (4) mit kleinerem Durchmesser
als dem der Gewindebohrung (11) im Wellenzapfen (3) ausgeführt sind und die Gewindebohrungen (120)
in langen Verlängerungszapfen (40) mit gleichem
Durchmesser wie die Gewindebohrung (11) im Wellenzapfen (3) ausgeführt sind.
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Vereinigte Baubeschlagfabriken Gretsch & Co. GmbH 725 Leonberg, Siemensstraße 21 - 29
G 1099
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Drehlageranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und
speziell auf eine Drehlageranordnung in Verbindung mit einem Türschließer gemäß dem Oberbegriff der
Ansprüche 1 und 3.
Aus der DT-OS 22 18 498 beispielsweise ist eine derartige Anordnung bekannt geworden, bei der der
drehantreibbare Wellenzapfen eines Türschließers drehstarr mit einem Verlängerungszapfen zu verbinden
ist, dessen freies Ende entweder einen Schließerarm oder unmittelbar eine Tür trägt. Mittels einer
solcherart geteilten Schließerwelle läßt sich der Schließer einfach an unterschiedliche Montageverhältnisse
anpassen, indem auf den Wellenzapfen ein Verlängerungsbzw. Adapterzapfen mit passender Länge und passender'
Ausgestaltung des Kupplungsbereiches zur Ankopplung an die Tür aufgesetzt wird.
Bei einer Türschließeranordnung werden die formschlüssig ineinander eingreifenden Bereiche von Wellenzapfen und
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Orehmoinentübertragung dienenden Kupplungsflächen von
der Drehachse festliegt. Da weiters die den Kopfteil der Spannschraube versenkt aufnehmende Bohrung diese
Kupplungsflächen keineswegs aufbrechen darf, ist ihr Durchmesser und damit zwangsläufig der Gewindedurchmesser
der Spannschraube sehr eng begrenzt.
In Ergänzung bzw. konsequenter Weiterverfolgung der zuvor genannten Teilaufgabe besteht daher eine
weitere Teilaufgabe der Erfindung darin, eine Drehlageranordnung der eingangs genannten Art zu
schaffen, welche einen hochbelastbaren Sitz des Verlängerungszapfens am Wellenzapfen durch ausreichende
Axialspannkraft gewährleistet.
Diese Aufgabe findet ihre Lösung in ihrer allgemeinen Anwendbarkeit bei Benutzung der Kennzeichnungsmerkmale
des Anspruchs 2 und im speziellen auf Türschließer bezogen bei Benutzung der Kennzeichnungsmerkmale
des Anspruchs 3.
Grundgedanke hierbei ist, einen in die beiden zu verbindenden Teile jeweils einschraubbaren Gewindebolzen
vorzusehen. Damit entfällt die Notwendigkeit eines Abstützkopfes. Der Schaftdurchmesser des in den
Verlängerungszapfen einschraubbaren Gewindebolzens
kann daher zumindest so groß gewählt werden, wie bisher der Durchmesser des Abstützkopfes. Das
Gewinde ist damit bedeutend tragfähiger und die beiden Teile können mit erheblich vergrößerter
Spannkraft aneinandergepreßt werden.
Diese erfindungsgemäße Ausbildung gemäß Anspruch 3 der axialen Spannverbindung ergibt vorzugsweise in
Verbindung mit der im Anspruch 1 bezeichneten Formschlußausbildung eine besonders hochbelastbare,
exakte und dauerhafte und dabei einfach herzustellende, montagefreundliche Drehlageranordnung.
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Bel passiven Drehlagern kann selbstverständlich die
Anordnung genauso getroffen werden, prinzipiell entfällt aber hierbei das Erfordernis der Drehmomentübertragung.
Es kann dann der diesbezügliche Formschluß auf einen Reibschluß reduziert werden und mit den Merkmalen des
Anspruchs 2 wird diese verallgemeinerte Ausgestaltung der Erfindung ausgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeipiels näher
erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen teilweise dargestellten Türschließer mit der
erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Türschließers teilweise entlang der Linie I-I in
Fig. 1 geschnitten,
Fig. 3 einen Grundriß eines Verlängerungszapfens gemäß der Erfindung,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
In Fig. 1 ist ein im Boden einzulassender Türschließer
mit Sichtabdeckplatte 2 schematisch dargestellt. Durch die Sichtabdeckplatte 2 ragt ein Wellenzapfen 3 nach
außen, der innerhalb des Türschließers in an sich bekannter und hier nicht näher interessierender Weise
mit Antriebselementen, z. B. einer Schließfeder und einer hydraulischen Dämpfeinrichtung, gekoppelt ist.
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In axialer Verlängerung 1st mit dem Wellenzapfen 3
ein Verlängerungezapfen 4 drehstarr verbunden, dessen freies Ende In bekannter Welse Kupplungsflächen 5 und
aufweist, die zur übertragung des Schließerdrehmomentes
auf eine Tür dienen. Dabei kann die Tür mit ihrem unteren Ende vorzugsweise unmittelbar auf den
Verlängerungszapfen 4 aufgesetzt werden; der Türschließer
ist damit selbst zugleich ein Drehlager für die Tür.
Wenn der Türschließer 1 z.B. tiefer im Boden eingebettet wird, weil etwa obenauf ein Teppichbelag darübergelegt
werden soll, muß ein längerer Verlängerungszapfen 40
(Fig. 4) anstelle des kurzen Standard-Verlängerungszapfens aufgesetzt werden.
Die einander zugewandten Stirnseiten des Wellenzapfens und des Verlängerungszapfens 4 bzw. 40 sind übereinstimmend
mit'beispielsweise zwölf über die Stirnseite strahlenförmig verteilten und in Axialrichtung
vorspringenden Zähnen 7 und 8 versehen, deren Seitenflanken 9 (Fig. 3, 4) radial bezüglich eines
Punktes 10 an der Drehachse des Verlängerungszapfens
bzw. 40 beziehungsweise des Wellenzapfens 3 ausgerichtet sind.
Für die Zahnreihe 7 des Wellenzapfens 3 und die Zahnreihe 8 des Verlängerungszapfens 4 bzw. 40 ist der
Punkt 10 im zusammengebauten Zustand ein gemeinsames ZentrierungsZentrum. Aufgrund der radialen Orientierung
aller berührenden Zahnflanken resultieren aus der Drehmoment- und Axialkraftabstützung keine Radialkräfte,
so daß die Stabilität der Verbindung von der Scherfestigkeit der Zähne, dem Neigungswinkel der Zahn
flanken und von der Belastbarkeit der Axialspannschraube abhängt, und damit schon sehr gut optimierbar ist.
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Der Neigungswinkel ist in bekannter Weise maßgebend dafür, in welchem Verhältnis die aus einem zu
übertragenden Drehmoment resultierenden Reaktionskräfte in Scherbeanspruchung der Zähne und Zugbeanspruchung
der Spannschraube aufgeteilt werden. Da nun die Scherbeanspruchung der Zähne 7, 8 einerseits materialabhängig
ist (Preis) und andererseits vom ausnutzbaren Wellenquerschnitt abhängt (Platzbedarf), läßt sich
eine weitere Erhöhung der Stabilität und Belastbarkeitsgrenze letztlich wirtschaftlich nur über eine
Verbesserung der Spannschraube erreichen.
Zu diesem Zweck sind nun erfindungsgemäß in den einander zugewandten Stirnseiten des Wellenzapfens 3
und des Verlängerungszapfens 4 bzw. 40 axial ausgerichtete Gewindebohrungen 11 und 12 bzw. 120 mit zueinander
gegenläufigem Steigungssinn vorgesehen. Ein Gewindebolzen
13 ist beidendig jeweils mit einem korrespondierenden Außengewinde 14 und 15 in eine der Gewindebohrungen 11,
12 eingeschraubt. Zum Ein- bzw. Ausschrauben ist das im Verlängerungszapfen 4 eingeschraubte Bolzenende
mit einem stirnseitigen Sechskantloch 16 und der Verlängerungszapfen 4 bzw. 40 mit einer Axialbohrung
bzw. 170 versehen. Durch die Axialbohrung 17, 170 hindurch kann ein Sechskantstab als Schraubwerkzeug
in das Sechskantloch 16 eingeführt werden.
Im Ausführungsbeispiel sind die Gewindebohrung 11 und das Außengewinde 14 als Rechtsgewinde und die Gewindebohrung
12 und das Außengewinde 15 als Linksgewinde ausgebildet. Zum Lösen der Verbindung muß daher der
Gewindebolzen 13 im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, zum Festspannen im Uhrzeigersinn.
Zu bemerken ist, daß die Axialbohrung 17 für den Durchtritt des Schraubwerkzeuges durch eine unmittelbare
Fortsetzung der Gewindebohrung gebildet bzw. ersetzt
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werden kann, wenn dies aus Fertigungs- und Stabilitätsgründen günstiger ist. Sie kann weiters zur Aufnahme
oder Fixierung eines Stöpsels oder einer Abdeckkappe mit einem normalen Rechtsgewinde versehen werden.
Hinsichtlich Fig. 4 ist noch darauf hinzuweisen, daß hier die Gewindebohrung 120 einen größeren Durchmesser
als die Gewindebohrung 12, insbesondere einen gleich großen Durchmesser wie die Gewindebohrung 11 aufweist.
Die damit erzielbare weitere Steigerung der Stabilität kommt der an sich höheren Belastung aufgrund der
größeren Axiallänge des Verlängerungszapfens 40 zugute.
In der Zeichnung nicht dargestellt ist eine Abwandlung der Erfindung dahingehend, daß beispielsweise die
Gewindebohrung 12 des Verlängerungszapfens 4 mit einer größeren Steigung ausgeführt ist, als
die Gewindebohrung 11 im Wellenzapfen 3. Eine derartige Maßnahme hat vorteilhafterweise zur Folge,
daß der zwar im Durchmesser kleinere Teil des Gewindebolzens 13 dafür tiefer, das heißt mit einem
in Axialrichtung längeren Außengewinde 15, in den Verlangerungszapfen 4 eingeschraubt wird, wodurch
die Gesamtbelastbarkeit der Spannverbindung größer wird.
Wenn an die Fähigkeit zur übertragung von Drehmomenten
geringere Anforderungen gestellt werden, kann in Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispiels der
Formschlußeingriff auf einen Reibschluß reduziert werden. Das heißt, der Verlängerungszapfen kann
beispielsweise mit einer ebenen Stirnfläche an einer ebenso ebenen Stirnfläche des Wellenzapfens anliegen.
Der Vorteil des erfindungsgemäß in die beiden Teile von deren Stirnseite her eingreifenden Gewindebolzens,
nämlich die damit erzielbare hohe Spannkraft, bewirkt auch bei passiven Drehlageranordnungen eine stabile
und dauerhafte und hinsichtlich auftretender Kippmomente
(z. B. aufgrund des Türgewichts) hochbelastbare Verbindung.
Ein weiterer bedeutender Vorteil der erfindungsgemäß
vorzusehenden Formschlußkupplung in Gestalt der Hirth-Verzahnung besteht in der einfachen Demontierbarkeit
des Verlängerungszapfens vom Wellenzapfen. Mach Lösen
der Schraubverbindung kann nämlich der Verlängerungszapfen
ohne Zuhilfenahme eines Abziehapparates abgenommen werden. Sollte also irrtümlich einmal
ein falscher Verlängerungszapfen montiert werden, so ist dies mühelos zu korrigieren.
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Le e rs e i\e
Claims (5)
- Vereinigte Baubeschlagfabriken Gretsch & Co. GmbH 725 Leonberg, Siemensstraße 21 - 29PatentansprücheDrehlageranordnung mit in einem der relativ zueinander verdrehbaren Teile drehbar gelagertem Wellenzapfen/ insbesondere einem drehantreibbaren Wellenzapfen eines Türschließers und/oder Türöffners, und einem in axialer Verlängerung drehstarr mit dem Wellenzapfen verbindbaren Verlängerungszapfen, dessen freies Ende mit dem anderen der relativ zueinander verdrehbaren Teile koppelbar ist, wobei der Wellenzapfen und der Verlängerungszapfen durch formschlüssig ineinander eingreifende Bereiche gegeneinander unverdrehbar geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnseiten des Wellenzapfens (3) und des Verlängerungszapfens (4,40) korrespondierend, vorzugsweise übereinstimmend, mit zumindest drei über die Stirnseite verteilten909808/0606ORlGfNAL INSPECTEDund in Axialrichtung vorspringenden Zähnen (7/8) versehen sind/ deren Seitenflanken (9) radial bezüglich eines Punktes (10) an der Drehachse des Wellenzapfens (3) ausgerichtet sind.
- 2. Drehlageranordnung mit in einem der relativ zueinander verdrehbaren Teile drehbar gelagertem Wellenzapfen und einem in axialer Verlängerung drehstarr damit verbindbaren Verlängerungszapfen, dessen freies Ende mit dem anderen der relativ zueinander verdrehbaren Teile koppelbar ist, insbesondere Drehlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den einander zugewandten Stirnseiten des Wellenzapfens (3) und des Verlängerungszapfens (4,40) axial ausgerichtete Gewindebohrungen (11,12,120) vorgesehen sind und daß ein Gewindebolzen (13) beidendig jeweils mit einem korrespondierenden Außengewinde (14,15) jeweils in eine der Gewindebohrungen (11,12) einschraubbar ist.
- 3. Drehlageranordnung nach Anspruch 2 mit in einem der relativ zueinander verdrehbaren Teile drehbar gelagertem Wellenzapfen, insbesondere einem drehantreibbaren Wellenzapfen eines Türschließers und/oder Türöffners, und einem in axialer Verlängerung drehstarr mit dem Wellenzapfen verbindbaren Verlängerungszapfen, dessen freies909808/0606Ende mit dem anderen der relativ zueinander verdrehbaren Teile koppelbar ist, wobei der Wellenzapfen und der Verlängerungszapfen durch formschlüssig ineinander eingreifende Bereiche gegeneinander unverdrehbar geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den einander zugewandten Stirnseiten des Wellenzapfens (3) und des Verlängerungszapfens (4,40) axial ausgerichtete Gewindebohrungen (11,12,120) mit zueinander gegenläufigem Steigungssinn vorgesehen sind und daß ein Gewindebolzen (13) beidendig jeweils mit einem korrespondierenden Außengewinde (14,15) jeweils in eine der Gewindebohrungen (11,12) einschraubbar ist, wobei das in den Verlängerungszapfen (4) einschraubbare Bolzenende eine Formschlußkupplung (16) für ein Schraubwerkzeug und der Verlängerungszapfen (4) eine ihn axial durchsetzende und in seine Gewindebohrung (12) mündende öffnung (17) aufweist.
- 4. Drehlageranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (11,12) des Wellenzapfens (3) und Verlängerungszapfens (4) mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt sind.
- 5. Drehlageranordnung nach Anspruch 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen des Wellenzapfens und909808/0606Verlängerungszapfen einer großen und ruckartig einsetzenden Drehmomentbelastung ausgesetzt. Der Formschluß muß daher zuverlässig hochbelastbar und auch spielfrei gestaltet sein.Zu diesem Zweck faßt beim Bekannten der Verlängerungszapfen mit einem unrund und pyramidenstumpfartig ausgebildeten Fußteil in eine korrespondierende Ausnehmung des Wellenzapfens. Damit soll das aufgrund der Herstellungstoleranzen unvermeidliche Spiel ausgeglichen werden. Der Pyramidenstumpf drängt sich dabei keilartig in eine korrespondierende Ausnehmung des Wellenzapfens. Nachteilig ist die daraus resultierende radial auswärts auf den Wellenzapfen einwirkende Keilkraft und die je nach Toleranzlage unterschiedliche Eindringtiefe. Die tangential ausgerichteten Formschlußflächen übertragen ebenfalls radial in gleicher Richtung wirkende Kraftkomponenten aus dem Schließerdrehmoment auf die Ringwand des Wellenzapfens/ die somit einer hohen und stoßartigen Belastung in aufweitendem Sinn ausgesetzt ist.Eine Teilaufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Drehlageranordnung der vorgenannten Art zu schaffen, welche einen exakten Sitz und Formschlußeingriff des Verlängerungszapfens am Wellenzapfen sicherstellt und dabei die Belastung des Wellenzapfens reduziert und somit eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung der beiden Teile gewährleistet.Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.Der hier angegebene Formschlußeingriff entspricht der an sich bekannten Verzahnung, die (jedenfalls in der BRD) als Hirth-Verzahnung bekannt ist,909808/0606
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