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Die
vorliegende Erfindung betrifft Druck-Zug-Ketten zur Verwendung in
Betätigungselementen,
insbesondere Druck-Zug-Ketten, die sich nur in eine Richtung biegen
können.
Die Erfindung betrifft ferner ein Betätigungsmittel, das eine solche Druck-Zug-Kette
aufweist.
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HINTERGRUND DER TECHNIK
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Die
DE 102 06 274 offenbart
eine Druck-Zug-Kette, die durch eine Vielzahl von Paaren von inneren
Verbindungselementen und äußeren Verbindungselementen
gebildet ist, wobei alternierende Paare der inneren Verbindungselemente
durch parallele Antriebsstifte mit Laufrollen aufeinanderfolgend
mit alternierenden Paaren der äußeren Verbindungselementen
gekoppelt sind. Die Enden der Verbindungselemente sind mit Flächen versehen,
die in einer Weise gegeneinander anliegen, um zu verhindern, dass
sich die Kette bei Drehung der Verbindungselemente in eine Richtung
um diese Gelenke biegt, es aber ermöglicht wird, dass sich die
Kette in der anderen Richtung frei biegen kann. Die Flächen haben
eine komplementäre
Form zueinander, so dass dann, wenn die Kette unter Druck steht,
diese direkt gegeneinander anliegen, um eine Biegebewegung zu verhindern.
Die Kette kann in einem Betätigungselement
mit einer Kettenführung
verwendet werden, die zu einem Kettenausgang führt und die Kette über ein
Kettenrad führt,
das mit den Laufrollen eingreift, um die Kette anzutreiben. Die
Laufrollen laufen auf den Führungsoberflächen der
Kettenführung.
Die Kettenführung
hat einen bogenförmigen Abschnitt,
der konzentrisch mit dem Kettenrad ist, um die Kette entlang des
antreibenden Kettenrades zu führen,
wobei die Laufrollen mit der Führungsoberfläche ein greifen.
Durch das Eingreifen zwischen den Laufrollen und dem Kettenrad wird
verhindert, dass sich die Laufrollen drehen, und somit sind die
Laufrollen nicht in der Lage zu rollen, wenn sie sich durch den
bogenförmigen
Abschnitt der Kettenführung
bewegen. Wenn die Kette unter Last steht, dann werden die Laufrollen
mit einer hohen Kraft in Richtung auf die Führungsoberfläche der
Kettenführung
in dem bogenförmigen
Abschnitt gedrückt,
d. h. dort, wo die Laufrollen mit den Zähnen des Kettenrades eingreifen
und sich nicht drehen können.
Die Laufrollen werden somit unter Last über den bogenförmigen Abschnitt
gezogen, und durch die resultierenden Reibungsverluste wird der
mechanische Wirkungsgrad des Betätigungselements
reduziert.
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Das
Dokument
US 3,976,166 offenbart
eine Hebevorrichtung mit einer Druck-Zug-Kette, die mit mittleren
Laufrollen versehen ist, um mit einem Kettenrad einzugreifen, und
mit einer gekrümmten
Führungsoberfläche, die
die Kette um das Kettenrad herumdrückt. Das gleichzeitige Eingreifen
des Kettenrades und der Führungsoberfläche bewirkt
das vorstehend beschriebene Problem, dass die Laufrollen an der
Stelle über
die Führungsoberfläche gezogen werden,
wo die Laufrollen einer hohen Belastung ausgesetzt sind, wodurch
Reibungsverluste entstehen.
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Das
Dokument
US 5,895,880 offenbart
eine Projektil-Rammvorrichtung
mit einer Druck-Zug-Kette, die mit seitlichen Laufrollen versehen
ist, die geführt
sind, um mit zwei Kettenrädern
und einem gekrümmten
Kanal einzugreifen, durch den die Kette um die Kettenräder herumgedrückt wird.
Das gleichzeitige Eingreifen des Kettenrads und der Führungsoberfläche führt zu dem
vorstehend beschriebenen Problem der Reibungsverluste, die durch
das Ziehen der feststehenden Laufrollen bewirkt werden.
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Die
EP 0 829 659 offenbart eine
Hybrid-Übertragungskette,
die eine Struktur aus sowohl Laufrollen als auch einer geräuscharmen
Kette aufweist. Die innere Kette weist Lagerbuchsen auf, die entlang
der Zähne
des Kettenrades laufen, und die äußere Kette
weist eine Verbindungsplatte mit invertierten Zähnen auf, die mit zwei anderen,
unterschiedlich großen
und geformten Kettenrädern
eingreifen. Dieser Typ von Kette ist für die Verwendung in einem Betätigungselement
nicht geeignet, aber er kombiniert die Vorteile der Abnutzungsbeständigkeit einer
Laufrollen-Kette
mit der Geräuscharmut
einer geräuscharmen
Kette. Aufgrund der geringen Geschwindigkeit, mit der die Ketten
des Betätigungselements
betrieben werden, ist jedoch keiner dieser Vorteile auf dem Gebiet
der vorliegenden Erfindung relevant.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Mit
diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Druck-Zug-Kette des Typs zur Verfügung zu stellen, auf den anfänglich Bezug
genommen wurde, der verwendet werden kann, um einen höheren mechanischen
Wirkungsgrad bei Betätigungselementen
mit Druck-Zug-Ketten zu erreichen. Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch
1 durch Vorsehen einer Druck-Zug-Kette zur Verwendung in einem Betätigungselement
gelöst, das
ein Kettenrad aufweist, um die Kette anzutreiben, wobei die Kette
umfasst: eine Vielzahl von Paaren innerer Verbindungselemente und äußerer Verbindungselemente,
wobei alternierende Paare der inneren Verbindungselemente durch
parallele Antriebsstifte mit Laufrollen aufeinanderfolgend mit alternierenden
Paaren der äußeren Verbindungselemente gekoppelt
sind, wobei die Verbindungselemente derart ausgebildet sind, dass
sich die Kette nur in eine Richtung verbiegen kann, und mindestens
zwei Laufrollen, die auf jedem der Antriebsstifte angeordnet sind,
wobei eine der mindestens zwei Laufrollen auf einem gegebenen Antriebsstift
nur mit dem Kettenrad eingreift, während gleichzeitig die andere
der mindestens zwei Laufrollen nur mit einer Führungsoberfläche des
Betätigungselements
eingreift.
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Jeder
Antriebsstift ist somit mit mindestens zwei Laufrollen versehen,
die unabhängig
voneinander rotieren können.
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Beide
der mindestens zwei Laufrollen können
den gleichen Außendurchmesser
haben. Alternativ können
die Antriebsstifte mit einer Laufrolle mit einem großen Durchmesser
und einer Laufrolle mit einem kleinen Durchmesser versehen sein.
Die Laufrollen mit großem
Durchmesser dienen dazu, mit einer Führungsoberfläche einzugreifen,
und die Laufrollen mit kleinem Durchmesser dienen dazu, mit einem
Kettenrad einzugreifen. Daher kann die Laufrolle mit großem Durchmesser
frei auf der Führungsoberfläche rollen,
während
die Laufrollen mit kleinem Durchmesser aufgrund ihres Eingriffs
mit dem Kettenrad festgehalten sind, und die Kette kann über das Kettenrad
bewegt werden, ohne dass blockierte Rollen über eine Führungsoberfläche gezogen
werden.
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Die
maximale Schubkraft des Betätigungselements
ist häufig
durch die maximale Kraft begrenzt, die die Antriebseinheit des Betätigungselements
an die Kette liefern kann. Durch Erhöhen des mechanischen Wirkungsgrads
des Betätigungselements
können
höhere
Schubkräfte
mit der gleichen Antriebseinheit gehandhabt werden.
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Die
Laufrollen mit großem
Durchmesser und die Laufrollen mit kleinem Durchmesser sind vorzugsweise
von Antriebsstift zu Antriebsstift versetzt angeordnet. Dies ermöglicht einen
größeren Durchmesser
der großen
Laufrollen, wodurch der mechanische Wirkungsgrad weiter erhöht wird.
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Die
Laufrollen mit kleinem Durchmesser können höher sein als die Laufrollen
mit großem
Durchmesser, vorzugsweise zwei- bis viermal so hoch, so dass zwischen
den versetzt angeordneten Laufrollen mit großem Durchmesser Platz für das Kettenrad
vorhanden ist.
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Die
inneren Verbindungselemente und/oder die äußeren Verbindungselemente haben
eine zueinander komplementäre
Form, so dass dann, wenn die Kette unter Druck steht, ihre Enden
in Längsrichtung direkt
gegeneinander anliegen, um eine Verbiegungsbewegung der Kette in
einer Richtung zu verhindern.
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Vorzugsweise
sind die Bohrungen für
die Antriebsstifte zu einer Seite in Richtung der Höhe der Verbindungselemente
versetzt, und Vorsprünge
an einem Ende in Längsrichtung
auf der von den Stiften entfernt liegenden Seite sind komplementär zu dem gegenüberliegenden
Ende des benachbarten Verbindungselements.
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Die
Laufrollen mit großem
Durchmesser können
an einer Seite die Höhe
der Verbindungselemente überragen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Betätigungselement mit Druck-Zug-Kette
zur Verfügung
zu stellen, das einen verbesserten mechanischen Wirkungsgrad hat.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch
13 durch Vorsehen eines Betätigungselements
mit einer Kette nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gelöst, mit
einem Kettenrad und einem Gehäuse
für das
Betätigungselement,
das mit einer Kettenführung
versehen ist, die mit einer Kettenausgangsöffnung in Verbindung steht,
wobei die Kettenführung eine
Führungsoberfläche aufweist,
die Kette zumindest teilweise in der Kettenführung aufgenommen ist, das
Kettenrad nur mit einer der mindestens zwei Laufrollen auf einem
vorgegebenen Antriebsstift eingreift, während gleichzeitig die Führungsoberfläche nur
mit der anderen der mindestens zwei Laufrollen auf dem vorgegebenen
Antriebsstift eingreift.
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Bei
diesem Betätigungselement
können
die Laufrollen, die mit der Führungsoberfläche eingreifen,
immer frei rollen, während
die anderen Laufrollen mit dem Kettenrad in Eingriff stehen. Der
mechanische Wirkungsgrad wird dadurch verbessert, dass es keine
Laufrollen gibt, die über
die Führungsoberfläche gezogen
werden.
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Die
Führungsoberflächen sind
durch zwei gegenüberliegend
angeordnete und vorzugsweise als nutenförmige Schienen ausgebildet.
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Die
Kettenführung
kann einen bogenförmigen
Abschnitt aufweisen, der die Kette entlang des Kettenrades führt, wobei
die Laufrollen mit kleinem Durchmesser mit dem Kettenrad eingreifen
und die Laufrollen mit großem
Durchmesser mit einer gebogenen Führungsoberfläche eingreifen.
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Die
Führungsoberfläche in dem
bogenförmigen
Abschnitt kann eine Breite haben, die kleiner oder gleich der Breite
der anderen der mindestens zwei Laufrollen ist, die mit der Führungsoberfläche in dem
bogenförmigen
Abschnitt eingreift.
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Der
bogenförmige
Abschnitt der Kettenführung
kann mit einem vertieften Abschnitt neben der Führungsoberfläche versehen
sein, wobei der vertiefte Abschnitt einen Raum bereitstellt, um
die Zähne des
Kettenrades aufzunehmen.
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Die
Führungsfläche kann
eine Breite haben, die gleich oder etwas kleiner ist als die Breite
von zwei der mindestens zwei Laufrollen zusammen ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Druck-Zug-Kette des
Typs zur Verfügung
zu stellen, auf den anfänglich
Bezug genommen wurde, der verwendet werden kann, um einen höheren mechanischen
Wirkungsgrad bei Druck-Zug-Ketten-Betätigungselementen zu erreichen.
Diese Aufgabe wird nach Anspruch 19 gelöst, indem eine Druck-Zug-Kette zur Verwendung
in einem Betätigungselement
zur Verfügung
gestellt wird, das mit einem Kettenrad versehen ist, um die Kette
anzutreiben, wobei die Kette eine Vielzahl von Paaren innerer Verbindungselemente
und äußerer Verbindungselemente
aufweist, wobei alternierende Paare der inneren Verbindungselemente
durch parallele Antriebsstifte, die mit Laufrollen versehen sind,
um mit einer Führungsoberfläche einzugreifen,
die die Kette um das Kettenrad führt,
aufeinanderfolgend mit alternierenden Paaren der äußeren Verbindungselemente gekoppelt
sind, wobei die Verbindungselemente derart ausgebildet sind, dass
die Kette nur zu einer Seite hin verbiegen kann, und wobei die Kontur
der Verbindungselemente auf der einen Seite derart ausgebildet ist,
dass eine Eingriffsoberfläche
gebildet ist, um mit einem Kettenrad einzugreifen.
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Durch
Verwendung der Verbindungselemente, um mit dem Kettenrad einzugreifen,
können
sich die Laufrollen zu jedem Zeitpunkt frei drehen und sanft über die
Führungsoberfläche des
jeweiligen Betätigungselements
rollen, und zwar auch dort, wo das Kettenrad mit der Kette eingreift.
Die Kette kann sich über
das Kettenrad bewegen, ohne dass blockierte Laufrollen über eine
Führungsoberfläche gezogen werden,
wodurch der mechanische Wirkungsgrad des Betätigungselements verbessert
wird, bei dem die Kette verwendet wird.
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Die
Eingriffsoberfläche
kann eine Vertiefung zwischen den Bohrungen in den Verbindungselementen
bilden, die die Antriebsstifte oder Lagenbuchsen aufnehmen. Die
Eingriffsoberfläche
kann konvexe Vorsprünge
um jede der Bohrungen bilden, die die Antriebsstifte oder Lagenbuchsen
auf nehmen. Die Vertiefung zwischen den Bohrungen ist geeignet, um
einen Zahn von einem Antriebskettenrad aufzunehmen, und die Vorsprünge sind
geeignet, um in den Vertiefungen zwischen den Zähnen eines Antriebskettenrades
aufgenommen zu werden.
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Die
Laufrolle hat vorzugsweise einen Abschnitt mit großem Durchmesser
und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser. Der Abschnitt mit großem Durchmesser
und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser sind vorzugsweise von
Antriebsstift zu Antriebsstift versetzt angeordnet, um so eine Überlappung
der Abschnitte mit großem
Durchmesser von benachbarten Laufrollen in radialer Richtung zu
ermöglichen.
Dies ermöglicht
die Verwendung von noch größeren Durchmessern
für die
Abschnitte mit großem
Durchmesser, wodurch der mechanische Wirkungsgrad weiter erhöht wird.
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Der
Abschnitt mit großem
Durchmesser und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser können durch
separate Laufrollen gebildet sein, was es ermöglicht, die Laufrolle aus vorzugsweise
gesenkgestanzten Ringen herzustellen.
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Die
Enden in Längsrichtung
der inneren Verbindungselemente und/oder der äußeren Verbindungselemente können eine
zueinander komplementäre
Form haben, so dass ihre Enden in Längsrichtung direkt gegeneinander
anliegen, wenn die Kette unter Druck steht, um eine Verbiegungsbewegung
der Kette in einer Richtung zu verhindern.
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Die
Bohrungen für
die Stifte können
zu einer Seite in Richtung der Höhe
der Verbindungselemente versetzt sein, und Vorsprünge an einem
Ende in Längsrichtung
auf der von den Antriebsstiften entfernt liegenden Seite sind komplementär zu dem
gegenüberliegenden
Ende des benachbarten Verbindungselement.
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Die
Kontur der Vorsprünge
kann einen Teil einer Vertiefung in der Eingriffsoberfläche zwischen zwei
benachbarten Verbindungselementen bilden, die geeignet ist, um einen
Zahn von einem Antriebskettenrad aufzunehmen.
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Eine
noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Druck-Zug-Ketten-Betätigungselement
mit einem verbesserten mechanischen Wirkungsgrad zur Verfügung zu
stellen. Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch
36 gelöst,
indem ein Betätigungselement
mit einer Kette nach einem der Ansprüche 19 bis 35 zur Verfügung gestellt
wird, mit einem Gehäuse
für das
Betätigungselement,
das mit einer Kettenführung
versehen ist, die mit einer Kettenausgangsöffnung in Verbindung steht,
wobei die Kette in ihrer zurückgezogenen
Position zumindest teilweise in der Kettenführung aufgenommen ist, wobei
ein Antriebskettenrad mit der Eingriffsoberfläche eines oder mehrerer Verbindungselemente
eingreift.
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Bei
diesem Betätigungselement
kann die Kette eine einzelne Laufrolle mit großem Durchmesser aufweisen,
die immer frei über
die Führungsoberfläche der
Kettenführung
rollt, da sie nie mit dem Kettenrad in Eingriff steht. Der mechanische
Wirkungsgrad wird dadurch verbessert, dass es keine Laufrollen gibt,
die über
die seitliche Oberfläche
gezogen werden, da sie durch den Eingriff eines Kettenrades blockiert
werden.
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Die
Führungsoberfläche kann
durch eine vorzugsweise nutenförmige
Schiene gebildet sein.
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Vorzugsweise
hat die Kettenführung
einen bogenförmigen
Abschnitt, durch den die Kette entlang des Antriebskettenrades geführt wird,
wobei die Verbindungselemente mit dem Kettenrad eingreifen.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Druck-Zug-Ketten
und Betätigungselemente
der Erfindung werden durch die detaillierte Beschreibung verdeutlicht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
dem nachfolgenden detaillierten Teil der vorliegenden Beschreibung
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausgestaltungen
in größerem Detail
erläutert,
die in den Zeichnungen dargestellt sind, in denen:
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1 ist eine perspektivische weggeschnittene
Ansicht von einer Druck-Zug-Kette gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wenn diese gerade ist,
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1b ist
eine detaillierte Seitenansicht von einem äußeren Verbindungselement,
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1c ist
eine detaillierte Seitenansicht von einem inneren Verbindungselement,
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1d ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht der Kette aus 1a,
wenn diese gebogen ist,
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2 ist
eine Querschnittsansicht durch die Kette aus 1a,
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3 ist
eine Draufsicht der Kette aus 1a,
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4 ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht von einem Betätigungselement
mit einer Kette aus 1a,
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5a ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht auf eine Druck-Zug-Kette
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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5b ist
eine detaillierte Seitenansicht von einem äußeren Verbindungselement des
zweiten Ausführungsbeispiels,
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5c ist
eine detaillierte Seitenansicht von einem inneren Verbindungselement
des zweiten Ausführungsbeispiels,
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5d ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht der Kette aus 5a,
wenn diese gebogen ist,
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6 ist
eine Querschnittsansicht durch die Kette aus 5a,
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7 ist
eine Draufsicht der Kette aus 5a,
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8 ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht von einem Betätigungselement
mit einer Kette aus 5a,
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9 ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht von der Kette gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
und
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10 ist
eine perspektivische weggeschnittene Ansicht von einem Betätigungselement mit
einer Kette aus 9.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1a bis 1d, 2 und 3 zeigen eine
Kette gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführung
der Erfindung. Die Kette 1 ist durch ein Paar innere Verbindungselemente 4 und äußere Verbindungselemente 5 gebildet.
Die inneren und äußeren Verbindungselemente
sind durch Metallplatten gebildet, die vorzugsweise in einem Gesenkstanzprozess hergestellt
sind.
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Die
inneren Verbindungselemente 4 sind mit Paaren von Bohrungen 6 ausgebildet,
die Lagerbuchsen 7 aufnehmen, die die Paare innerer Verbindungselemente
verbinden. Die äußeren Verbindungselemente 5 sind
mit Paaren von Bohrungen 8 ausgebildet, die Antriebsstifte 9 aufnehmen,
die die Paare äußerer Verbindungselemente
verbinden. Die Antriebsstifte 9 sind drehbar in den Lagerbuchsen 7 aufgenommen
und dienen somit der gelenkigen Verbindung der Paare innerer Verbindungselemente 5 mit
den Paaren äußerer Verbindungselemente 5.
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Die
Bohrungen 6, 8 sind zu einer Seite in Richtung
der Höhe
der Verbindungselemente 4, 5 versetzt, und Vorsprünge 10 an
einem Ende in Längsrichtung
an der von den Stiften entfernten Seite sind komplementär zu den
Vertiefungen 11 an der gegenüberliegenden Ende des benachbarten
Verbindungselements. Wenn die Kette 1 gerade ist, wie in 1 gezeigt, dann stoßen die Vorsprünge 10 gegen die
Vertiefungen 11 an. Die Verbindungselemente haben somit
eine komplementäre
Form zueinander, so dass dann, wenn die Kette unter Druck steht,
ihre Enden in Längsrichtung
direkt gegeneinander anliegen, um zu verhindern, dass sich die Kette
in eine Richtung biegt, was in 1 konkav
nach oben wäre.
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Zwei
Laufrollen sind auf jeder Lagerbuchse 7 angeordnet, und
zwar eine Laufrolle 12 mit kleinem Durchmesser und eine
kleine Laufrolle 13 mit großem Durchmesser. Wie in 2 und 3 gezeigt, ist
die Rolle 12 mit kleinem Durchmesser höher als die Rolle 13 mit
großem
Durchmesser. Die Rollen 12 mit kleinem Durchmesser und
die Rollen 13 mit großem
Durchmesser sind versetzt zueinander angeordnet, wodurch ein großer Durchmesser
der Laufrollen 13 mit großem Durchmesser ermöglicht wird, ohne
dass die Laufrollen 13 mit großem Durchmesser miteinander
eingreifen, d. h. um ein Überlappen von
benachbarten Laufrollen 13 mit großem Durchmesser in radialer
Richtung zu ermöglichen.
Ohne die versetzte Anordnung können
die Laufrollen mit großem
Durchmesser keinen Durchmesser haben, der größer ist als die Teilung der
Kette. Mit der versetzten Anordnung kann ein Durchmesser der großen Laufrolle
von 5/4 der Kettenteilung und mehr kann erreicht werden. Große Laufrollen
rollen besser und bewirken geringere Reibungsverluste. Große Laufrollen
erleichtern ferner die Herstellung einer Kette, bei der die Laufrollen
zumindest an einer Seite über
die Höhe
der Kette vorstehen.
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Zwischen
den versetzt angeordneten Laufrollen mit großem Durchmesser ist Platz zur
Aufnahme eines Kettenrades vorhanden, und zwar infolge der versetzten
Anordnung und der Tatsache, dass die Laufrollen mit kleinem Durchmesser
höher sind
als die Laufrollen mit großem
Durchmesser.
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Das
in
4 gezeigte Betätigungselement ist
durch ein Gehäuse
21 und
eine Führungsplatte
24 gebildet.
Das Gehäuse
21 kann
aus einem Gussschalenprofil oder aus einem massiven Block hergestellt
sein. Die obere Seite des Betätigungselements kann
oben hin durch eine Abdeckplatte (nicht gezeigt) geschlossen sein,
um ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse zur Verfügung zu
stellen. Das Gehäuse
des Betätigungsmittels
ist, wenn es als ein Fenster- oder Türbetätigungsmittel für ein Fenster oder
eine Tür
mit einer zu öffnenden
Schiebestruktur verwendet wird, normalerweise an oder in einem Schiebe-
oder Rahmenprofil montiert, das senkrecht zur Richtung des Öffnens bzw.
Schließens
ausgerichtet ist, wohingegen das freie Ende des Betätigungsmittel-Bauteils,
das die Kette
1 beinhaltet, die vorstehend im Detail beschrieben
wurde, an dem gegenüberliegenden
Rahmen oder Schiebeprofil montiert ist, was an sich aus dem
Europäischen Patent EP-B-1 165 921 bekannt
ist.
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Das
Gehäuse 21 ist
mit einer Kettenführung 22 versehen,
die sich über
einen bogenförmigen
Abschnitt, der mit einer Biegung von etwa 90 Grad gebogen ist, durch
einen ersten linearen Abschnitt 23 bis zu einem Kettenausgang 26 erstreckt.
Das andere Ende des linearen Abschnitts 23 der Kettenführung kann
in einer herkömmlichen
Weise mit weiteren Biegungen, Rampen und linearen Abschnitten fortgesetzt
sein, um eine lange Kettenführung
in einem kompakten Gehäuse
zu erhalten, das in der Lage ist, die gesamte Kette 1 in
deren zurückgezogenen
Position aufzunehmen. Solche Kettenführungen in einem kompakten
Gehäuse
sind in der Technik bekannt und werden daher hier nicht im Detail
beschrieben.
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Die
Kette 1 ist in der Kettenführung 23 aufgenommen,
und das freie Ende der Kette 1 steht aus dem Kettenausgang 26 hervor.
Das freie Ende der Kette 1 kann an einer Halterung 33 angebracht
sein. Die Halterung 33 ist mit einem Gegenstand verbunden,
der betätigt
werden soll, d. h. im Fall eines Fenster-Betätigungselements ist sie schwenkbar
mit einem Fensterschieber (nicht gezeigt) verbunden. Die Kettenführung 22 ist über ihre
gesamte Länge
durch eine Führungsoberfläche 28 der
Führungsplatte 24 begrenzt.
Die Führungsoberfläche 28 steht
in den Führungsweg
vor und verläuft
zwischen den inneren und äußeren Verbindungselementen,
um mit den Laufrollen 13 mit großem Durchmesser einzugreifen, wodurch
die Führungsplatte
somit als eine Schiene dient.
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Das
Antriebsbauteil, das in dem Gehäuse 21 aufgenommen
ist, beinhaltet in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Kettenrad 29,
das zu dem bogenförmigen Abschnitt
konzentrisch angeordnet ist. Das Kettenrad 29 ist an einer
Welle 30 angeordnet, die über ein Untersetzungsgetriebe,
wie zum Beispiel ein Zahnstangen-, Planeten- und/oder Schneckengetriebe,
mit einem elektrischen Antriebsmotor (nicht gezeigt) mit umkehrbarer
Drehrichtung verbunden ist. Die Zähne des Kettenrades 29 passen
zwischen die Laufrollen 13 mit großem Durchmesser und greifen
mit den Laufrollen 12 mit kleinem Durchmesser ein. Eine
Drehbewegung des Kettenrades 29, bewirkt durch die Betätigung des
Elektromotors, verursacht eine Bewegung der Kette 1, abhängig von
der Richtung der Drehbewegung, entweder in die Kettenführung 22 hinein
oder aus dieser heraus.
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5a bis 5d, 6 und 7 zeigen eine
Kette gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Kette 101 ist aus Paaren innerer Verbindungselemente 104 und äußerer Verbindungselemente 105 zusammengesetzt.
Die inneren und äußeren Verbindungselemente
sind aus Metallplatten gebildet, die vorzugsweise in einem Gesenkstanzprozess
hergestellt sind.
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Die
inneren Verbindungselemente 104 sind mit Paaren von Bohrungen 106 versehen,
die Lagerbuchsen 107 aufnehmen, durch die die Paare innerer Verbindungselemente
verbunden sind. Die äußeren Verbindungselemente 105 sind
mit Paaren von Bohrungen 108 versehen, die Antriebsstifte 109 aufnehmen,
durch die die Paare äußerer Verbindungselemente
verbunden sind. Die Antriebsstifte 109 sind drehbar in
den Lagerbuchsen aufgenommen, wodurch die Paare innerer Verbindungselemente 105 gelenkig
mit den Paaren äußerer Verbindungselemente 105 verbunden
sind.
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Die
Bohrungen 106, 108 sind zu einer Seite in Richtung
der Höhe
der Verbindungselemente 104, 105 versetzt, und
Vorsprünge 110 an
einem Ende in Längsrichtung
an der von den Stiften entfernten Seite sind komplementär zu Vertiefungen 111 an
dem gegenüberliegenden
Ende des benachbarten Verbindungselements. Wenn die Kette 1 gerade
ist, wie in 5 gezeigt, stoßen die
Vorsprünge 110 gegen
die Vertiefungen 111 an. Die Verbindungselemente haben
somit eine komplementäre
Form zueinander, so dass dann, wenn die Kette 101 unter
Druck steht, ihre Enden 110, 111 in Längsrichtung
direkt gegeneinander anliegen, um zu verhindern, dass die Kette
in eine Richtung gebogen wird, was in 5 konkav nach
oben wäre.
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Die
Kontur der Verbindungselemente 104, 105 an der
Seite, in der die Kette gebogen werden kann, sind als eine Eingriffsoberfläche zum
Eingreifen mit einem Antriebskettenrad geformt. Dieses Merkmal muss
nicht an beiden Verbindungselemente von einem Paar vorgesehen sein,
es kann auch an einem der Verbindungselemente von jedem Paar vorgesehen
sein, und zwar unter der Bedingung, dass das eine Verbindungselement
an der gleichen Seite der Kette von allen Verbindungselement-Paaren
angeordnet ist.
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Die
Eingriffsoberfläche
von jedem Verbindungselement 104, 105 weist eine
Vertiefung 117 zwischen den Bohrungen 106, 108 auf.
Die Vertiefung 117 ist geeignet, um einen Zahn von einem
Antriebskettenrad aufzunehmen. Die Eingriffsoberfläche von
jedem Verbindungselement bildet konkave Vorsprünge 118 um jede der
Bohrungen 106, 107, die die Antriebsstifte/Lagerbuchsen
aufnehmen. Die Vorsprünge 118 sind
geeignet, um in den Vertiefungen zwischen den Zähnen eines Antriebskettenrades
aufgenommen zu werden.
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Die
Kontur des Vorsprungs 110 bildet ebenfalls einen Teil der
Eingriffsoberfläche
und ist geformt, um mit einem Teil einer Vertiefung 118 in
der Eingriffsoberfläche
zwischen zwei benachbarten Verbindungselementen zu bilden, um einen
Zahn eines Antriebskettenrades aufzunehmen.
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Eine
Laufrolle 112 ist auf jeder Lagerbuchse 108 angeordnet.
Die Laufrolle 112 ist mit einem Abschnitt 113 mit
großem
Durchmesser versehen. Wie in 6 und 7 gezeigt,
bildet der Abschnitt 113 mit großem Durchmesser lediglich einen
kleinen Bereich der Gesamthöhe
der Laufrolle 112. Der Abschnitt 113 mit großem Durchmesser
ist relativ zur Mitte der Laufrolle 112 versetzt. Die Abschnitte 113 mit
großem
Durchmesser der Laufrollen 112 sind in versetzter Weise
angeordnet, wodurch ein großer Durchmesser
der Abschnitte 113 mit großem Durchmesser ermöglicht wird,
ohne dass die Abschnitte 113 mit großem Durchmesser miteinander
eingreifen, d. h., um eine Überlappung
der Abschnitte mit großem
Durchmesser in radialer Richtung mit benachbarten Laufrollen zu
ermöglichen.
Ohne die versetzte Anordnung können
die Abschnitte 113 mit großem Durchmesser keinen Durchmesser
haben, der größer ist
als die Teilung der Kette. Mit der versetzten Anordnung kann ein
Durchmesser von bis zu 5/4 der Kettenteilung oder mehr erreicht
werden. Laufrollen mit einem Abschnitt mit großem Durchmesser rollen besser
und führen
zu geringeren Reibungsverlusten. Laufrollen mit Abschnitten mit
großem
Durchmesser erleichtern ferner die Herstellung einer Kette, bei
der die Laufrollen zumindest an einer Seite über die Höhe der Kette hervorstehen.
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Der
Abschnitt mit großem
Durchmesser kann durch ein separates Element (nicht gezeigt) gebildet
sein, um zu ermöglichen,
dass die gesamte Laufrolle durch ringförmige Teile gebildet wird,
z. B. gestanzte Teile.
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Das
in
8 gezeigte Betätigungselement ist
durch ein Gehäuse
121 und
eine Führungsplatte
124 gebildet.
Das Gehäuse
121 kann
als ein Gussschalenprofil hergestellt oder aus einem massiven Block
gearbeitet sein. Die obere Seite des Betätigungselements kann oben hin
durch eine Verschlussplatte (nicht gezeigt) geschlossen sein, um ein
im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse zur Verfügung zu
stellen. Das Gehäuse
des Betätigungsmittels
ist, wenn es als ein Fenster- oder Türbetätigungsmittel für ein Fenster
oder eine Tür
mit einer zu öffnenden
Schiebestruktur verwendet wird, normalerweise an oder in einem Schiebe- oder Rahmenprofil montiert,
das senkrecht zur Richtung des Öffnens bzw.
Schließens
ausgerichtet ist, wohingegen das freie Ende des Betätigungsmittel-Bauteils,
das durch die Kettenelemente gebildet ist, die vorstehend im Detail
beschrieben wurden, an dem gegenüberliegenden
Rahmen oder Schiebeprofil montiert ist, was an sich aus dem
Europäischen Patent EP-B-1 165 921 bekannt
ist.
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Das
Gehäuse 121 ist
mit einer Kettenführung 122 versehen,
die sich über
einen bogenförmigen Abschnitt,
der mit einer Biegung von etwa 90° gebogen
ist, durch einen ersten linearen Abschnitt 123 bis zu einem
Kettenausgang 126 erstreckt. Das andere Ende des linearen
Abschnitts 123 der Kettenführung kann in einer herkömmlichen
Weise mit weiteren Biegungen, Rampen und linearen Abschnitten fortgesetzt
sein, um eine lange Kettenführung
in einem kompakten Gehäuse
zu erhalten, das in der Lage ist, die gesamte Kette 101 in
deren zurückgezogenen Position
aufzunehmen. Solche Kettenführungen
in einem kompakten Gehäuse
sind in der Technik bekannt und werden daher hier nicht im Detail
beschrieben.
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Die
Kette 101 ist in der Kettenführung 123 aufgenommen,
und das freie Ende der Kette 101 steht aus dem Kettenausgang 126 hervor.
Das freie Ende der Kette 101 kann an einer Halterung 133 angebracht
sein. Die Halterung 133 ist mit einem Gegenstand verbunden,
der betätigt
werden soll, d. h. im Fall eines Fenster-Betätigungselements ist sie schwenkbar
mit einem Fensterschieber (nicht gezeigt) verbunden. Die Kettenführung 122 ist über ihre gesamte
Länge durch
die Führungsoberfläche 128 der
Führungsplatte 124 begrenzt.
Die Führungsoberfläche 128 steht
in den Führungsweg
vor und verläuft zwischen
den inneren und äußeren Verbindungselementen,
um mit dem Abschnitt 113 mit großem Durchmesser der Laufrollen 112 einzugreifen,
wodurch die Führungsschiene
gebildet wird.
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Das
Antriebsbauteil, das in dem Gehäuse 121 aufgenommen
ist, weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
einen Satz von zwei Kettenrädern 129 auf,
die konzentrisch zu dem bogenförmigen
Abschnitt angeordnet sind.
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Die
Kettenräder 129 sind
an einer Welle 130 angeordnet, die über ein Untersetzungsgetriebe,
wie zum Beispiel ein Zahnstangen-, Planeten- und/oder Schnecken getriebe,
mit einem elektrischen Antriebsmotor (nicht gezeigt) mit umkehrbarer
Drehrichtung verbunden ist. Die Zähne der jeweiligen Kettenräder 129 passen
in die Aussparungen 117 und 118, die durch die
Kontur der inneren und äußeren Verbindungselemente 104, 105 an
jeder Seite der Kette 101 gebildet sind. Es ist natürlich auch
möglich,
die Kette mit nur einem Kettenrad 129 anzutreiben, wobei
in diesem Fall die Verbindungselemente nur an einer Seite der Kette
(nicht gezeigt) eine Kettenrad-Eingriffsoberfläche bilden müssen.
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Eine
Drehbewegung des Kettenrades 129, bewirkt durch die Betätigung des
Elektromotors, verursacht eine Bewegung der Kette 101,
abhängig
von der Richtung der Drehbewegung, entweder in die Kettenführung 122 hinein
oder aus dieser heraus.
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9 und 10 zeigen
eine Kette gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Kette 201 ist aus Paaren innerer Verbindungselemente 204 und äußerer Verbindungselemente 205 zusammengesetzt.
Die inneren und äußeren Verbindungselemente
sind aus Metallplatten gebildet, die vorzugsweise in einem Gesenkstanzprozess
hergestellt sind.
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Die
inneren Verbindungselemente 204 sind mit Paaren von Bohrungen 206 versehen,
die Lagerbuchsen 207 aufnehmen, durch die die Paare innerer Verbindungselemente
verbunden sind. Die äußeren Verbindungselemente 205 sind
mit Paaren von Bohrungen 208 versehen, die Antriebsstifte 209 aufnehmen,
durch die die Paare äußerer Verbindungselemente
verbunden sind. Die Antriebsstifte 209 sind drehbar in
den Lagerbuchsen aufgenommen, wodurch die Paare innerer Verbindungselemente 205 gelenkig
mit den Paaren äußerer Verbindungselemente 205 verbunden
sind.
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Die
Bohrungen 206, 208 sind zu einer Seite in Richtung
der Höhe
der Verbindungselemente 204, 205 versetzt, und
Vorsprünge
an einem Ende in Längsrichtung
an der von den Stiften entfernten Seite sind komplementär zu Vertiefungen
an dem gegenüberliegenden
Ende des benachbarten Verbindungselements. Wenn die Kette 201 gerade
ist, stoßen
die Vorsprünge
gegen die Vertiefungen an. Die Verbindungselemente haben somit eine
komplementäre Form
zueinander, so dass dann, wenn die Kette 201 unter Druck
steht, ihre Enden in Längsrichtung
direkt gegeneinander anliegen, um zu verhindern, dass die Kette
in eine Richtung gebogen wird, was in 9 nach oben
wäre.
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Zwei
Laufrollen 212, 213 sind an jeder Lagerbuchse 208 angeordnet.
Die beiden Laufrollen 212 und 213 können sich
unabhängig
voneinander drehen.
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Zwischen
den Laufrollen mit einem Durchmesser gibt es Platz zur Aufnahme
der Zähne
des Kettenrades.
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Das
in
10 gezeigte Betätigungselement ist durch ein
Gehäuse
221 und
eine Führungsplatte
224 gebildet.
Das Gehäuse
221 kann
als ein Gussschalenprofil hergestellt oder aus einem massiven Block
gearbeitet sein. Die obere Seite des Betätigungselements kann oben hin
durch eine Verschlussplatte (nicht gezeigt) geschlossen sein, um ein
im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse zur Verfügung zu
stellen. Das Gehäuse
des Betätigungsmittels
ist, wenn es als ein Fenster- oder Türbetätigungsmittel für ein Fenster
oder eine Tür
mit einer zu öffnenden
Schiebestruktur verwendet wird, normalerweise an oder in einem Schiebe- oder Rahmenprofil montiert,
das senkrecht zur Richtung des Öffnens bzw.
Schließens
ausgerichtet ist, wohingegen das freie Ende des Betätigungsmittel-Bauteils,
das durch die Kette
1 gebildet ist, die vorstehend im Detail
beschrieben wurde, an dem gegenüberliegenden
Rahmen oder Schiebeprofil montiert ist, was an sich aus dem
Europäischen Patent EP-B-1 165 921 bekannt ist.
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Das
Gehäuse 221 ist
mit einer Kettenführung 222 versehen,
die sich über
einen bogenförmigen Abschnitt,
der mit einer Biegung von etwa 90° gebogen
ist, durch einen ersten linearen Abschnitt 223 bis zu einem
Kettenausgang 226 erstreckt. Das andere Ende des linearen
Abschnitts 223 der Kettenführung kann in einer herkömmlichen
Weise mit weiteren Biegungen, Rampen und linearen Abschnitten fortgesetzt
sein, um eine lange Kettenführung
in einem kompakten Gehäuse
zu erhalten, das in der Lage ist, die gesamte Kette 201 in
deren zurückgezogenen Position
aufzunehmen. Solche Kettenführungen
in einem kompakten Gehäuse
sind in der Technik bekannt und werden daher hier nicht im Detail
beschrieben.
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Die
Kette 201 ist in der Kettenführung 223 aufgenommen,
und das freie Ende der Kette 201 steht aus dem Kettenausgang 226 hervor.
Das freie Ende der Kette 201 kann an einer Halterung 233 angebracht
sein. Die Halterung 233 ist mit einem Gegenstand verbunden,
der betätigt
werden soll, d. h. im Fall eines Fenster-Betätigungselements ist sie schwenkbar
mit einem Fensterschieber (nicht gezeigt) verbunden. Die Kettenführung 222 ist über ihre gesamte
Länge durch
die Führungsoberfläche 228 der
Führungsplatte 224 begrenzt.
Die Führungsoberfläche 228 steht
in den Führungsweg
vor und verläuft zwischen
den inneren und äußeren Verbindungselementen,
um beide Laufrollen 212 und 213 abstützend zu
halten – mit
Ausnahme des gekrümmten
Anschnitts – einzugreifen,
und die Führungsplatte
dient somit als eine Schiene.
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Das
Antriebsbauteil, das in dem Gehäuse 221 aufgenommen
ist, weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Kettenrad 229 auf, das konzentrisch zu dem bogenförmigen Kettenführungsabschnitt
angeordnet ist. Das Kettenrad 229 ist an einer Welle 230 angeordnet,
die über
ein Untersetzungsgetriebe, wie zum Beispiel ein Zahnstangen-, Planeten-
und/oder Schneckengetriebe, mit einem elektrischen Antriebsmotor
(nicht gezeigt) mit umkehrbarer Drehrichtung verbunden ist. Eine
Drehbewegung des Kettenrades 229, die durch Wirkung des
Elektromotors bewirkt wird, bewirkt, dass die Kette 201,
abhängig
von der Richtung der Drehbewegung, sich entweder in oder aus der
Kettenführung 222 bewegt.
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In
dem bogenförmigen
Abschnitt greift das Kettenrad mit den Laufrollen 212 ein,
wohingegen nur die Laufrollen 213 durch den schmaleren
Abschnitt der Führungsfläche 228 abstützend gehalten sind.
Die Führungsoberfläche 228 ist
in dem bogenförmigen
Abschnitt schmaler, wodurch Platz für eine Vertiefung 235 entsteht,
durch die gewährleistet
wird, dass die Laufrollen 212 nicht mit einer abstützenden Oberfläche eingreifen,
während
sie mit dem Kettenrad in Eingriff stehen. Die Laufrollen 212 stehen über zumindest einen
Teil der Distanz, in der sie durch den bogenförmigen Abschnitt laufen, mit
dem Kettenrad in Eingriff, und daher werden sie an einer freien
Drehung um die Lagerbuchse 207 gehindert. Die Laufrollen 213 können sich
jedoch unabhängig
von den Laufrollen 212 drehen und gewährleisten, dass die Kette 201 über den
gesamten Weg durch den gekrümmten
Kettenführungsabschnitt
durch frei rotierende Laufrollen 213 abstützend gehalten
ist.
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Die
Lagerbuchsen 7, 107 und 207 sowie die Laufrollen 12, 13, 112, 113, 212, 213 können beschichtet
oder behandelt sein, um verbesserte Trockenschmierungseigenschaften
zu haben. Solche Beschichtungen können mehrschichtige Diamant-Beschichtungen,
wie zum Beispiel aus Kohlenstoffmaterial, oder andere Beschichtungen
sein, von denen bekannt ist, dass sie die Trockenschmierungseigenschaften
bei Stahloberflächen
verbessern. Die Lagerbuchsen können
aus einem gesinterten, mit Öl imprägnierten
und porösen
Material hergestellt sein, um die Trockenschmierungseigenschaften
der Kette zu verbessern.
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Die
Erfindung kann auch mit Ketten ausgeführt werden, die anstelle der
Lagerbuchsen Stifte mit größerem Durchmesser
zwischen den inneren Verbindungselementen haben.
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Obwohl
bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Vorrichtungen und Verfahren unter Bezugnahme auf das Gebiet beschrieben
wurden, in dem sie entwickelt wurden, dienen sie jedoch lediglich
zur Darstellung der Prinzipien der Erfindung. Andere Ausführungsbeispiele
und Konfigurationen können
abgeleitet werden, ohne vom Schutzbereich der beiliegenden Patentansprüche abzuweichen.