DE4307168A1 - Einrichtung zum axialen Zusammenbau von zwei Spindelhälften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum koaxialen Zusammen­ bau von zwei Spindelhälften für die lineare Bewegung eines Schlittens auf einer verlängerten Antriebsspindel.

Durch die EP 0 035 879 B1 ist ein Garagentorantrieb mittels einer motorisch angetriebenen Antriebsspindel bekannt, die aus Transportgründen in zwei Gewindehälften geteilt ist. Die beiden miteinander zu verbindenden Stirnenden der Spindelhälften be­ sitzen miteinander korrespondierende Mitnahmeflächen. Über die beiden miteinander gekuppelten Stirnenden der Spindelhälften ist eine Kupplungshülse geschoben, um so eine synchrone Drehbe­ wegung der beiden Spindelhälften zu erlauben. Diese Technik ist insgesamt technisch aufwendig, weil die Herstellung der Mit­ nahmeflächen präzise erfolgen muß, um eine spielfreie Mitnahme der Drehbewegung der beiden miteinander gekuppelten Spindel­ hälften zu gestatten. Ferner ist eine Paßhülse erforderlich, um die beiden Spindelhälften in der gekuppelten Position zu hal­ ten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum koaxialen Zusammenbau von zwei Spindelhälften der eingangs genannten Art zu schaffen, die technisch einfach ist, mit geringen techni­ schen Mitteln auskommt und eine sichere und synchrone Über­ tragung der Drehbewegung der beiden Spindelhälften gestattet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Er­ findung sind den Ansprüchen 2 bis 6 zu entnehmen, wobei An­ spruch 6 sich insbesondere auf den Einsatz der Spindelhälften als Getriebeelemente zwischen einem Antriebsmotor und einem Garagentor bezieht.

Die denkbar einfache Kupplung der beiden Spindelhälften mitein­ ander erfolgt über eine Bolzen-Bohrung-Verbindung, wobei die Übertragung der Drehbewegung in beiden Drehrichtungen über eine Spannhülse gewährleistet ist, die senkrecht zur Längsachse der Antriebsspindel in korrespondierende Bohrungen des Spindel­ zapfens und der Spindelhülse eingefügt ist. Da die Spannhülse im Preßsitz in den korrespondierenden Bohrungen eingebaut ist, erfolgt die Übertragung der Drehbewegung völlig spielfrei. Die Stirnenden der Spindelhülse schließen bündig mit dem Außen­ durchmesser der Spindelhülse ab, so daß ein Schlitten problem­ los und ohne Funktionsbeeinträchtigung linear über die Kuppel­ stelle der beiden Spindelhälften bewegbar ist.

Um eine Beschädigung der Spindelhülsen bei der Einführung der Spannhülse zu vermeiden, erfolgt das Einsetzen der Spannhülse mit einem Eintreibdorn, dessen Aufnahmezapfen die Spannhülse aufnimmt. Der Aufnahmezapfen ragt stirnseitig aus der Spann­ hülse vor, die ihrerseits an der Schulter des Aufnahmezapfens axial anliegt. Dadurch ist der Aufnahmezapfen in die Querboh­ rung der Spindelhälften zumindest mit einem Teilstück einführ­ bar und die Spannhülse kann durch Eindrücken des Eintreibdornes vollständig in die korrespondierenden Bohrungen in Preßsitz eingebracht werden.

Die erfindungsgemäße Art der Kupplung mit einer senkrecht in die Spindelhälften eingebrachten Spannhülse erlaubt es, eine Spindelhülse zu schaffen, deren Außenmantel nahezu vollständig, das heißt mit nur kleiner axialer Unterbrechung mit dem Gewin­ deprofil versehen ist. Theoretisch kann die Unterbrechung des Gewindeprofils axial so groß sein, wie der Durchmesser der Spannhülse ist. Dadurch kann der Schlitten auf der Antriebs­ spindel auch unter Last axial ruckfrei über die Kupplungsstelle bewegt werden. Diese sehr kleine Lücke im Gewindeprofil ist möglich, weil die Spannhülse durch den Eintreibdorn ohne Be­ schädigung des Gewindeprofils auf kleinstem Raum in die Bohrun­ gen der beiden Spindelhälften eintreibbar ist.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß mit dieser Spannhülsen- Kupplung Drehmomente von < 16 Nm übertragen werden können, was gegenüber den herkömmlichen Verbindungsarten deutlich höher liegt. Hinzu kommt als Nachteil beim Stand der Technik, daß zwischen den beiden axial verbundenen Spindelhälften eine Unterbrechung des Gewindeprofils von mehr als 15 mm in Kauf genommen werden muß, während die Unterbrechung des Gewinde­ profils nach der vorliegenden Erfindung im Übergang der beiden Spindelhälften nur etwa 2 mm beträgt.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 zwei miteinander zu verbindende Spindelhälften einer Antriebsspindel in perspektivischer An­ sicht,

Fig. 2 die Spindelhälften nach Fig. 1 im zusammenge­ bauten Zustand mit Darstellung des Kupplungs­ werkzeuges,

Fig. 3 die miteinander verbundenen Spindelhälften in einer Führungsschiene,

Fig. 4 die Spindelhälften in Anwendung als Getriebe­ elemente für das Öffnen und Schließen von Garagentoren.

In Fig. 1 sind die Spindelhälften 1 und 2 in jeweils zugeord­ neten Führungsschienen 3 und 4 dargestellt. Dabei besitzt die eine Spindelhälfte 1 einen axial vorstehenden Spindelzapfen 5 und die andere Spindelhälfte 2 eine durch axiale Bohrung er­ zeugte Spindelhülse 6. Senkrecht zu der Längsachse 7 der Spin­ delhälften 1 und 2 sind in dem Spindelzapfen 5 und in der Spindelhülse 6 jeweils eine Durchgangsbohrung 8 und 9 einge­ bracht. Die beiden Durchgangsbohrungen 8 und 9 besitzen einen vorzugsweise identischen Durchmesser.

Um die beiden Spindelhälften 1 und 2 zu einer durchgehenden Antriebsspindel 10 zusammenzusetzen, wird der Spindelzapfen 5 axial in die Innenbohrung der Spindelhülse 6 eingeführt, bis die Durchgangsbohrungen 8 und 9 miteinander korrespondieren. In dieser Position wird eine Spannhülse 11 in die korrespondieren­ den Durchgangsbohrungen 8 und 9 der Spindelhälften 1 und 2 im Preßsitz eingetrieben, um dadurch eine einwandfreie Übertragung der Drehbewegung zu gewährleisten.

Damit eine Beschädigung der Spindelhälften 1 und 2 und insbe­ sondere des Gewindeprofils 12 vermieden wird, wird die Spann­ hülse auf einen Aufnahmezapfen 13 eines Eintreibdornes 14 auf­ geschoben. Der Durchmesser des Aufnahmezapfens 13 entspricht dem Innendurchmesser der Spannhülse 11 oder ist geringfügig kleiner. Die Spannhülse 11 liegt axial gegen die Schulter 15 des Aufnahmezapfens 13 an, der in dieser Position stirnseitig leicht aus der Spannhülse 11 vorsteht. Durch Einführen des freien Stirnendes 16 des Aufnahmezapfens in die korrespondie­ renden Bohrungen 8 und 9 und anschließendes Eindrücken des Eintreibdornes in diese Durchgangsbohrungen wird schließlich die Spannhülse in die Durchgangsbohrungen 8 und 9 im Preßsitz eingetrieben, wodurch eine spielfreie Übertragung der Drehbewe­ gung in beiden Drehrichtungen möglich ist. Das Eintreiben des Eintreibdorns erfolgt in der einfachsten Ausführung durch leichte Hammerschläge. Nach dem Eintreiben der Spannhülse 11 in die Durchgangsbohrungen 8 und 9 wird der Eintreibdorn aus der Spannhülse und damit aus den miteinander gekuppelten Spindel­ hälften herausgezogen. Da in der Endlage des Eintreibens die Schulter 15 bis auf die Mantelfläche um die Bohrung 9 der Spindelhülse aufliegt, ist gleichzeitig gewährleistet, daß die Spannhülse 11 bündig auf beiden Seiten mit dem Außendurchmesser der Spindelhülse 6 abschließt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine relativ lange axiale Mantel­ fläche der Spindelhülse 6 in der Spindelhälfte 2. Die zeichne­ rische Darstellung ist deshalb so gewählt, um ein deutlicheres Erkennen der Bauarten der Spindelhälften 1 und 2 zu ermögli­ chen. In der Praxis ist die Unterbrechung des Gewindeprofils in axialer Länge nahezu nahtlos, vorzugsweise etwa 2 mm.

In Fig. 3 ist die zusammengesetzte Antriebsspindel 10 mit den gleichfalls zusammengefügten Führungsschienen 3 und 4 ersicht­ lich. Diese Kupplungsart erlaubt einem Schlitten die lineare Bewegung über die miteinander gekuppelten Spindelhälften ohne Funktionsbeeinträchtigung. Die Spindelhälften 1 und 2 der Antriebsspindel 10 sind in einer bevorzugten Ausführung aus Metall, wie beispielsweise Stahl oder auch Aluminium, herge­ stellt. Die Spindelhälften können jedoch auch aus einem ge­ eigneten Kunststoff gefertigt sein.

Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Einbaubeispiel für die mitein­ ander gekuppelten Spindelhälften 1 und 2. Dabei wird die Spin­ delhälfte 1 von einem Elektromotor 17 über eine Getriebestufe 18 angetrieben. Durch die in den Fig. 1 bis 3 geschilderte Kupplung wird die Drehbewegung der Spindelhälfte 1 auf die Spindelhälfte 2 synchron und ruckfrei übertragen. Auf der Spindelhälfte 2 befindet sich ein Schlitten 19, der durch die Führung 20 bei Drehung der Antriebsspindel linear bewegbar ist.

Bei seiner linearen Bewegung über der Antriebsspindel zieht der Schlitten in der Öffnungsbewegung über eine Gelenkverbindung 21 ein Garagentor 22 in die Öffnungsstellung. Bei Umkehrung der Drehbewegung wandert der Schlitten entlang der Führung 20 auf der Antriebsspindel in die entgegengesetzte Richtung, wodurch eine Schub- oder Druckbewegung auf die Gelenkverbindung 21 erfolgt und das Garagentor 22 die Schließbewegung ausführt.

Durch diese einfache Kupplungsart der beiden Spindelhälften 1 und 2 ist ein einfacher Transport und eine raumsparende Lage­ rung möglich, da die Spindelhälften in nur begrenzter Länge transportiert und gelagert werden müssen. Das gleiche findet in dem Anwendungsbeispiel nach Fig. 4 auch mit der Führungsschie­ ne 20 statt, die in diesem Fall ebenfalls geteilt ist, um ihren Transport und die Lagerung zu vereinfachen.

Claims (6)

1. Einrichtung zum koaxialen Zusammenbau von zwei Spindel­ hälften für die lineare Bewegung eines Schlittens auf einer verlängerten Antriebsspindel, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbindbaren Enden der Spindelhälften (1, 2) einen Spindelzapfen (5) einerseits und eine Spindelhülse (6) andererseits aufweisen, welche jeweils eine quer zur Spindel­ längsachse (7) verlaufende Durchgangsbohrung (8, 9) besitzen, die im axial zusammengefügten Zustand der Spindelhälften (1, 2) miteinander korrespondieren und eine gemeinsame, durch ein Werkzeug (14) im Preßsitz einführbare Spannhülse (11) aufnehmen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeprofil (12) auf der Mantelfläche der Spindelhül­ se (6) nur im Bereich der Durchgangsbohrung (9) bzw. der Spann­ hülse (11) unterbrochen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (14) als Eintreibdorn mit einem Aufnahmezapfen (13) für die Spannhülse (11) ausgebildet ist, dessen Durchmes­ ser dem Innendurchmesser der Spannhülse (11) entspricht und dessen Länge größer als die Länge der Spannhülse (11) ist, die gegen eine Schulter (15) des Aufnahmezapfens (13) axial auf­ liegt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (11) eine axiale Länge aufweist, die dem Außendurchmesser der Spindelhülse (6) entspricht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindeprofil (12) der einen Spindelhälfte (2) sich über die Spindelhülse (6) etwa bis zu deren freiem Stirnende fortsetzt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Spindelhälften (1, 2) der Antriebsspindel (10) als Getriebeelemente zwischen einem Antriebsmotor (7) und einem Tor, Fenster, einer Tür oder dergleichen, insbesondere einem Garagentor (22), für dessen Öffnungs- und Schließbewegung durch einen linear auf der Antriebsspindel (10) in einer Führung bewegbaren Schlitten (19) eingesetzt sind.