DE60311243T2

DE60311243T2 - Aufwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE60311243T2
Application number: DE60311243T
Authority: DE
Inventors: Per Hedlund
Original assignee: Ph Nederman and Co AB
Current assignee: Ph Nederman and Co AB
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: DE60311243D1; WO2003086930A1; EP1494950A1; AU2003235324A1; EP1494950B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Technischen Bereich von Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen, d.h. industrielle Aufwickelvorrichtungen der Art, die einen Abgasschlauch, eine drehbar montierte Trommel zum Verstauen des Abgasschlauches und zumindest eine Feder vorzugsweise eine Schraubenfeder, zum Wickeln des Abgasschlauches auf die Trommel, umfassen.
Stand der Technik
Aufwickelvorrichtungen werden in der Industrie in Arbeitsbereichen verwendet, die von gesundheitsschädlichen Abgasen frei zu halten sind. Die Aufwickelvorrichtung ist üblicherweise in der Decke oder an einer Wand montiert.
Aufwickelvorrichtungen sind zum Beispiel aus US 3,049,317 , EP 0 968 952 , US 3,822,719 und US 1,674,512 bekannt.
US 3,049,317 offenbart eine federbelastete selbst kompensierende Vorrichtung, die ein flexibles Element und Mittel umfasst, um eine entgegenwirkende Kraft auf Herausziehen davon aus seinem Gehäuse auszuüben, um ein Wiederaufwickeln des Elementes zu bewirken.
EP 0 968 952 offenbart eine zurückziehbare Schlauchwindeanordnung, die ein drehbar montierte Rolle in einem Gehäuse und eine Torsionsfeder zum Drehen der Rolle in einer Richtung entsprechend Wicklung des Schlauches auf die Rolle umfasst.
US 3,822,719 offenbart ein Gerät zum Entfernen von Gas und ähnlichen Fluiden aus geschlossenen Bereichen, das einen Rahmen umfasst, in welchen eine Trommel drehbar montiert ist. Ein Auslassstutzen ist axial in einem Ende der Trommel in fester Verbindung zu dem Rahmen gesetzt und ein Schlauch ist auf die Trommel gewickelt und besitzt ein Ende, das innerhalb der Trommel mit dem Auslassstutzen verbunden ist. Eine Spiralfedervorrichtung ist auf einen axial zu dem anderen Ende der Trommel befestigten Schaft zum Drehen der Trommel montiert, um den Schlauch aufzuwickeln. Stoppelemente sind auf dem Schlauch und den Rahmen vorgesehen, um die Wicklung der Trommel zu stoppen und eine lösbare Arretierung ist an dem Rahmen befestigt und wirkt mit Zahnsegmenten auf der Federeinrichtung zusammen, um die Trommel in der gewünschten Position zu halten.
US 1,674,512 offenbart eine Rolle zum Fördern eines Schlauches für Förderluft zu den Reifen eines Kraftfahrzeuges und Mittel zum Liefern der Luft von der Pumpe zur Rolle und Schlauch.
Wenn zur Verwendung benötigt, greift der Benutzer eine Düse auf dem gewendelten Abgasschlauch und zieht einfach die erforderliche Länge von Schlauch vor Verbinden der Düse mit dem Abgasrohr des Fahrzeuges heraus. Als ein Ergebnis der Ausrolltätigkeit werden die Rollfeder, oder Federn, zugbeansprucht. In der gewünschten herausgezogenen Position ist der Schlauch mittels eines Sperrmechanismus vor unbeabsichtigten eingewickelt werden geschützt. Nach Verwendung und nachdem die Düse entkuppelt wurde, zieht der Benutzer den Abgasschlauch, um den Sperrmechanismus zu lösen und dadurch der zugbeanspruchten Feder zu erlauben, die Trommel in der Einwickelrichtung des Schlauches anzutreiben.
Der Stand der Technik umfasst außerdem motorbetriebene Trommeln, insbesondere für schwere und/oder lange Abgasschläuche. In diesem Fall ist die Trommel nicht mittels des Schlauches gesteuert, aber mittels einer separaten tragbaren Steuereinheit, welche mit dem Motorantrieb mittels eines Kabels oder einer Fernsteuerung verbunden ist.
Um die großen Hochleistungsfedern, die zum Einzuwickeln schwerer Abgasschläuche erforderlich sind, zu handhaben, ist es bekannt, separate Federkassetten zum Handhaben und Montieren der Federn zu verwenden. Insbesondere kann jede Federkassette ein Federgehäuse, eine in dem Federgehäuse angeordnete Schraubenfeder, von welcher das äußere Ende mit dem Gehäuse verbunden ist, und eine Antriebs- oder Getriebewelle, welche durch die Feder betrieben und mit verbunden und durch das innere Ende der Feder gedreht wird, umfassen. Die Federkassette ist in so einer Weise montiert, dass die durch die Feder betriebene Antriebswelle mit der Trommel konzentrisch und direkt verbunden ist, um sie in der Aufwickelrichtung des Schlauches zu betreiben.
Um schwere lange Abgasschläuche aufzuwickeln, ist es bekannt eine Vielzahl von solchen Federkassetten parallel zu schalten und auch Federkassetten zu verwenden, welche mehr als eine Feder halten.
Ein Nachteil von Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen gemäß Stand der Technik ist, dass die Feder/Federn direkt in Abhängigkeit von dem Gewicht des aufzuwickelnden Abgasschlauches dimensioniert werden müssen. Bei schweren Einsätzen ist es nicht genug leistungsstarke und, so, dicke Federn zu verwenden, um den zum Aufwickeln des Schlauches erforderlichen Drehmoment zu erreichen, und deshalb ist mehr als eine Feder, die in einer oder mehr Kassetten angeordnet ist, häufig nötig. Bei besonders anspruchsvollen Einsätzen kann Motorantrieb die einzige Alternative sein.
So haben Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen gemäß Stand der Technik den Nachteil vom Erfordern leistungsfähiger Federn und/oder einer Vielzahl von zusammenwirkenden Federn, um schwere Abgasschläuche zu handhaben. Dies führt wiederum zu einer Anzahl von Problemen.

1. Wenn ein großes Drehmoment für das Aufwickelverfahren erforderlich ist, sind Federantrieb umfassende Lösungen kompliziert, oder sogar unmöglich, und manchmal ist Motorantrieb die einzige Alternative.
2. Große Hochleistungsfedern sind sowohl schwierig zu handhaben, als auch teuer, und die Sicherheitsanforderungen sind beträchtlich.
3. Große Hochleistungsfedern sind aus dem Gesichtspunkt von Konstruktion unvorteilhaft, da große Kräfte auf die umliegenden Komponenten ausgeübt werden, und deshalb spezielle Dimensionen und Ausführungslösungen erforderlich sind. Gestelle des Standes der Technik für Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen sind herkömmlich aus Eisenblech hergestellt, um relativ große Belastungen aufzunehmen.
4. Verwendung einer Vielzahl von Federn/Federkassetten führt zu erhöhten allgemeinen Rollendimensionen, welches aus einem praktischen ebenso wie aus einem ästhetischen Gesichtspunkt unerwünscht ist.

Zusammenfassung der Erfindung
Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine verbesserte Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorzusehen.
Insbesondere ist es ein Ziel eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorzusehen, die eine oder mehr der folgenden Verbesserungen umfasst:

– Reduktion/Beseitigung der mit der Verwendung von großen/hochleistungsfähigen Federn verbundenen Probleme.
– Reduktion/Beseitigung der mit der Verwendung einer Vielzahl von parallel geschalteten Federn/Federkassetten verbundenen Probleme.
– Vereinfachte/kostengünstigere Konstruktion und Herstellung.
– Eine Konstruktion von geringerem Gewicht.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorgesehen, welche in der an sich bekannten Art einen Abgasschlauch, eine drehbar montierte Trommel zum Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches und einen Schaft, Federschaft genannt, welcher durch mindestens eine Federeinrichtung angetriebenen ist, die zum Aufwickeln des Abgasschlauches angepasst ist und ein inneres und ein äußeres Ende besitzt, umfasst, wobei die Aufwickelvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Verlangsamung zumindest dann stattfindet, wenn der Abgasschlauch aufgewickelt ist, welche so ausgelegt ist, dass die Geschwindigkeit des Federschaftes hinsichtlich des äußeren Endes der Federeinrichtung höher ist als die Geschwindigkeit der Trommel.
Dieser erste Aspekt ist so auf der Idee von Verwendung einer Verlangsamungsübertragung zwischen der Feder/den Federn und der Trommel in so einer Weise begründet, dass die Geschwindigkeit der Trommel, zumindest wenn der Abgasschlauch aufgewickelt ist, geringer ist als die Geschwindigkeit des Federschaftes hinsichtlich des äußeren Endes der Federeinrichtung.
Ein Vorteil von Verwendung einer Verlangsamungsübertragung ist, dass der durch die Feder auf den Federschaft ausgeübte Drehmoment nicht so groß wie bei herkömmlichen direkten Antriebskonstruktionen sein muss, um die Trommel während des Aufwickelverfahrens anzutreiben.
Dies, wiederum, ergibt zusätzliche Vorteile bezüglich Konstruktion, Funktion und Betrieb.
Ein direkter Vorteil ist, dass die Notwendigkeit großer Federn/einer Vielzahl von Federn im Wesentlichen beseitigt werden kann. Gleichzeitig erlaubt die Verlangsamung völlig neue, vorteilhafte Herstellungslösungen und Benutzerfunktionen, wie es nachstehen beschrieben wird.
Ein Vorteil ist so, dass die Feder bezüglich der Trommel und dem Abgasschlauch so dimensioniert werden kann, dass, in einer imaginären Konstruktion ohne die Verlangsamung und mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 1:1, es nicht dem ganzen Schlauch erlaubt würde, aufgewickelt zu werden.
Demgemäß ist es in einer gegebenen Anwendung gemäß dem ersten Aspekt möglich, schwächere Federn, kleinere Federn und weniger Federn zu verwenden. Die Beanspruchung auf umliegende Komponenten ist vorteilhaft reduziert, welches allgemeine bauliche Anforderungen weniger anspruchsvoll macht und die Herstellungskosten reduziert.
Ein Vorteil von Verwendung kleinerer und schwächerer Federn ist hauptsächlich vereinfachte und sicherere Wartung und Handhabung der Federn.
Ein besonderer Vorteil vom Reduzieren der Beanspruchung auf die umliegenden Komponenten ist, dass die Abgasschlauchaufwickelvorrichtung ohne eine große, schwere und sperrige Federkassette zum Lagern der Feder und zum Absorbieren der erheblichen Federkräfte ausgelegt werden kann. So kann eine Aufwickelvorrichtung gemäß diesem ersten Aspekt unter Verwendung einer erheblich einfacheren Federkassette oder – wie es nachstehend beschrieben werden wird – ohne die Notwendigkeit einer separaten Federkassette angewendet werden.
Um die Geschwindigkeit reduzierende Verlangsamung zu erreichen, kann die Aufwickelvorrichtung verschiedene Typen von Verlangsamungsübertragungseinrichtungen umfassen. Eine Ausführungsform einer Aufwickelvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt umfasst eine Herunterschaltübertragung. So eine Herunterschaltübertragung kann zumindest ein Getrieberad oder Zahnkranz umfassen. In einer Ausführungsform betreibt der Federschaft ein kleines Getrieberad, welches wiederum einen Zahnkranz, wie z.B. einen internen Zahnkranz, betreibt, welcher drehstarr mit der Trommel verbunden ist.
Der Zahnkranz kann auf der Außenseite einer Endwand der Trommel montiert werden, wobei er so gleichmäßiges Antreiben der Trommel gewährleistet. Anordnen des Zahnkranzes auf der Trommelendwand spart auch Platz in der axialen Richtung zwischen der Trommel und dem Gestell.
In einer Ausführungsform kann der Zahnkranz in einem Stück mit der Trommelendwand hergestellt werden. Infolge dieser Ausführungsform ist sogar zuverlässigere Übertragung zwischen dem Zahnkranz und der Trommelendwand erreicht. Zusätzlich ist die Konstruktion vereinfacht und so die Herstellung davon weniger kompliziert und weniger kostspielig gemacht.
Insbesondere kann der Zahnkranz in einem Stück mit der Trommelendwand aus einem Material hergestellt werden, das mindestens eines aus einem Polymermaterial und einem Aluminiummaterial umfasst. Verwendung jeglicher dieser Materialen macht die Aufwickelvorrichtung leichtgewichtig und kostengünstig und verbessert die Ausführungsoptionen hinsichtlich der Gestellteile, zum Beispiel im Fall von Spritzgießen. Die Materialwahl beeinflusst auch die Aufstellung der Aufwickelvorrichtung, deren Gewicht geringer sein wird.
Andere Typen von Zahnradgetriebe können zusätzliche Übertragungsschritte umfassen. Eine Aufwickelvorrichtung, die ein Zahnradgetriebe besitzt, kann sehr kompakt hergestellt werden, sowohl axial als auch radial bezüglich der Rotationsachse der Trommel, während gleichzeitig sicherer und zuverlässiger Betrieb erreicht ist.
Die Verlangsamungsübertragung kann mit einem Mittel zur Einstellung des gewünschten Aufwickeldrehmoments ergänzt werden. Wenn so ein Einstellungsmittel zwischen dem Federschaft und der Verlangsamungsübertragung vorgesehen ist, d.h. auf der Seite der Übertragung, die eine vergleichsweise höhere Geschwindigkeit besitzt, wird die Geschwindigkeitsverlangsamung eine feinere „Einstellungsauflösung" für den Aufwickeldrehmoment erlauben, d.h. es wird einfacher sein die Aufwickelvorrichtung genau auszugleichen.
Eine Federeinrichtung einer Abgasschlauchaufwickelvorrichtung kann aus einer Schraubenfeder bestehen. Schraubenfeder bedeutet hier eine Feder, welche spiralförmig gewunden und im Wesentlichen flach in der axialen Richtung ist. Wenn notwendig können mehr Federn, gewöhnlich parallel geschaltet, verwendet werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Aufwickelvorrichtung außerdem einen Gestellarm, welcher die Trommel stützt, wobei der Gestellarm einen Raum zum Aufnehmen der Feder, Federgehäuse genannt, besitzt. Durch Vorsehen eines Federgehäuses in dem Gestellarm selbst ist eine Aufwickelvorrichtung erreicht, die leicht zu montieren ist. Überdies reduziert das einfache Konstruktionsmittel Kosten von Montage und Herstellung. Das Federgehäuse kann vollständig oder teilweise in dem Gestellarm ausgespart werden, wobei es so der gesamten axialen Abmessung der Aufwickelvorrichtung erlaubt reduziert zu werden.
Der Gestellarm kann aus einem Material hergestellt werden, das mindestens eines von einem Polymermaterial und einem Aluminiummaterial umfasst. Wählen so eines Materials macht den Gestellarm weniger teuer herzustellen und reduziert sein Gewicht.
Die begrenzenden Wände des Federgehäuses können in einem Stück mit dem Gestellarm unter Verwendung eines Materials gebildet werden, dass mindestens eines von einem Polymermaterial und einem Aluminiummaterial umfasst.
Der Federschaft kann exzentrisch bezüglich der Rotationsachse der Trommel angeordnet werden, welches vorteilhaft die axiale Abmessung der Aufwickelvorrichtung reduziert.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorgesehen, die eine Gestellarm, einen Abgasschlauch, eine Trommel, welche drehbar in dem Gestellarm montiert und angepasst ist, um den Abgasschlauch aufzuwickeln und auszuwickeln, und einen Schaft, Federschaft genannt, welcher durch eine Feder zum Aufwickeln des Abgasschlauches betrieben wird, umfasst. Dieser zweite Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gestellarm ein Federgehäuse zum Aufnehmen der Feder umfasst.
Demgemäß ist der zweite Aspekt auf der Idee von Verwendung eines Gestellarmes begründet, der ein integriertes Federgehäuse, anstatt von Verwendung einer oder mehr separater Federkassetten, besitzt. Obwohl so eine Konstruktion besonders vorteilhaft zur Verwendung in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Verlangsamungskonzept ist, kann dieser zweite Aspekt generell auch ohne Verlangsamung verwendet werden. Folglich kann der zweite Aspekt auch bei Direktantrieb-Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen angewendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses zweiten Aspektes ist das Federgehäuse in einem Stück mit dem Gestellarm hergestellt. Dies kann zum Beispiel durch ein Federgehäuse erreicht werden, das eine im Wesentlichen zylindrisch umlaufende Wand und eine im Wesentlichen ringförmige Bodenwand besitzt, wobei die Wände in einem Stück mit dem Rest des Gestellarms hergestellt sind. Das Federgehäuse kann auch mit dem Gestellarm integriert werden, ohne in einem Stück damit hergestellt zu werden.
Vorzugsweise kann der Gestellarm durch Spritzgießen eines Polymermaterials oder Druckgießen eines Aluminiummaterials hergestellt werden.
Die gesamte Konstruktion kann sehr kompakt hergestellt werden, besonders in Axialrichtung bezüglich der Rotationsachse der Trommel. Genauer, kann das Federgehäuse zumindest teilweise in dem Gestellarm ausgespart werden.
Gemäß einem dritten Aspekt ist eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorgesehen, die einen Abgasschlauch, eine drehbar montierte Trommel zum Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches, und einen Schaft, Federschaft genannt, welcher durch eine Feder zum Aufwickeln des Abgasschlauches angetrieben ist, umfasst. Dieser dritte Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Federschaft exzentrisch bezüglich der Rotationsachse der Trommel angeordnet ist. Dieser Aspekt erlaubt auch Konstruieren einer Abgasschlauchaufwickelvorrichtung von kleineren axialen Abmessungen. Sie kann ohne die Verwendung einer Verlangsamungsübertragung angewendet werden.
Gemäß einem vierten Aspekt ist eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorgesehen, die einem Abgasschlauch, eine drehbar montierte Trommel zum Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches, und einen Schaft, Federschaft genannt, welcher durch eine Schraubenfeder zum Aufwickeln des Abgasschlauches angetrieben ist, umfasst. Dieser vierte Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Federschaft bezüglich der Schraubenfeder exzentrisch angeordnet ist.
Exzentrisch angeordnet bezieht sich hier auf die Anordnungsbeziehung zwischen dem Federschaft und einem imaginären Zentrum des im Wesentlichen ringförmigen äußeren Umfangs der Feder.
So eine Konstruktion kann generell zur Montage von Schraubenfedern für Aufwickelvorrichtungen, einschließlich Vorrichtungen ohne Verlangsamung und ohne integrierte Federgehäuse, verwendet werden.
Der Vorteil von so einer Konstruktion ist, dass die Windungen der Feder wirksam voneinander separiert sind, welches die jeweilige Bewegung der Windungen erleichtert und zu weniger Reibung und einer besseren Gesamtleistung der Feder führt. Dieser Aspekt kann verwendet werden, um die Federdimensionen zu reduzieren.
Gemäß einem fünften Aspekt ist eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorgesehen, die einen Gestellarm, einen Abgasschlauch, eine Trommel, welche drehbar in dem Gestellarm zum Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches montiert ist, und eine Feder zum Aufwickeln des Abgasschlauches, umfasst. Dieser fünfte Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gestellarm aus einem Material hergestellt ist, der mindestens eines von einem Polymermaterial und einem Aluminiummaterial umfasst. Demgemäß kann so ein Gestellarm durch Spritzgießen eines Polymermaterials oder durch Druckgießen eines Aluminiummaterials hergestellt werden. Dieser Aspekt kann nicht nur in Kombination mit Verlangsamung und integrierten Federgehäusen verwendet werden, sondern auch bei konventionellen Direktantrieb-Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen mit separaten Federkassetten.
Gemäß einem sechsten Aspekt ist ein Herstellungsverfahren einer Abgasschlauchaufwickelvorrichtung der Art vorgesehen, die eine Gestellarm, einen Abgasschlauch, eine Trommel, welche drehbar in dem Gestellarm zum Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches montiert ist, und eine Schraubenfeder zum Aufwickeln des Abgasschlauches umfasst. Das Verfahren ist durch die Schritte vom Bilden des Gestellarmes in einem Stück mit dem Federgehäuse, Montieren einer kontinuierlichen Getriebewelle in einer Bodenwand des Federgehäuses, und Anbringen der Schraubenfeder in dem Federgehäuse, in Verbindung mit welchem ein inneres Ende der Schraubenfeder mit der Getriebewelle verbunden ist, gekennzeichnet.
Gemäß einem siebten Aspekt ist eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung vorgesehen, die einen Abgasschlauch, eine drehbar montierte Trommel zum Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches, Federeinrichtung zum Antreiben der Trommel in der Aufwickelrichtung, und eine Sperrvorrichtung zum Verhindern, dass der Abgasschlauch unabsichtlich aufgewickelt wird, wenn er in einem herausgezogenen Zustand ist und die Federeinrichtung zugbeansprucht ist, welche Federeinrichtung einen Sperrkranz umfasst, welcher sich mit der Trommel dreht und eine Vielzahl von entlang seines Umfangs verteilten Sperrzähnen besitzt, umfasst. Die Aufwickelvorrichtung gemäß dem siebten Aspekt ist durch einen Zahnkranz gekennzeichnet, welcher durch die Federeinrichtung angetrieben ist und sich mit der Trommel zum Antreiben davon dreht und welcher zumindest teilweise in der gleichen radialen Ebene wie der Sperrkranz gelegen ist.
Ein besonderer Vorteil einer Aufwickeleinrichtung gemäß diesem Aspekt ist, dass infolge der Tatsache, dass der treibende Zahnkranz und die Sperrzähne zumindest teilweise in einer gemeinsamen radialen Ebene angeordnet sind, sie kleine axiale Abmessungen bezüglich der Rotationsachse der Trommel besitzen kann.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Lage des Zahnkranzes und des Sperrkranzes ihnen erlaubt, in einem Stück untereinander und/oder in einem Stück mit einer Endwand der Trommel hergestellt zu werden. Dies wiederum ergibt beachtliche Vorteile bezüglich sowohl Betriebssicherheit als auch Herstellungskosten.
Gemäß diesem Aspekt kann der Zahnkranz vorzugsweise die Form eines integrierten Zahnkranzes mit Zahnradzähnen besitzen, die radial nach innen gedreht sind und sich außerdem radial innerhalb des Sperrkranzes befinden können.
Die gemeinsame radiale Ebene kann vorzugsweise zwischen der Trommel und einem Gestellarm der Aufwickelvorrichtung, welcher die Trommel trägt, gelegen sein.
Gemäß diesem siebten Aspekt können der Zahnkranz und der Sperrkranz in einem Stück miteinander hergestellt werden.
Insbesondere können sie in einem Stück mit einer Endwand der Trommel hergestellt werden. Dies erlaubt effiziente Herstellung und effektiven Schutz dagegen, dass der Schlauch unbeabsichtigt aufgewickelt wird.
Die Endwand, der Sperrkranz und der Zahnkranz können in einem Stück, vorzugsweise durch Spritzgießen eines Polymermaterials, hergestellt werden. Sie können auch in einem Stück, vorzugsweise durch Druckgießen eines Aluminiummaterials, hergestellt werden.
Das Endstück kann in einem Stück mit einem Achszapfen zur drehbaren Montage der Trommel hergestellt werden.
In einer Ausführungsform gemäß diesem Aspekt kann die Aufwickelvorrichtung außerdem eine Vielzahl von axial geöffneten Sperrfächern umfassen, welche entlang des Umfangs verteilt sind, wobei die Sperrfächer radial zwischen dem Sperrkranz und dem Zahnkranz angeordnet sind und angepasst sind, um einen Sperrbolzen für vorübergehendes Sperren der Trommel aufzunehmen, um sie vom Drehen abzuhalten. Solche Sperrfächer können entlang des Umfangs durch im Wesentlichen radial erstreckende Wandelemente, die in einem Stück mit dem Sperrkranz und dem Zahnkranz hergestellt sind, begrenz werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß diesem Aspekt besitzt die Abgasschlauchaufwickelvorrichtung eine Geschwindigkeitsverlangsamungsübertragung.
In einer Ausführungsform des siebten Aspekts kann die Federeinrichtung mindestens eine Schraubenfeder umfassen.
Es ist offensichtlich, dass sie vorstehend beschriebenen Aspekte in etlichen Arten kombiniert werden können und dass die Aspekte unabhängig voneinander verwendet werden können, um die vorstehend erwähnten und andere Vorteile zu erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun detaillierter mittels einer nichteinschränkenden Ausführungsform und mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abgasschlauchaufwickelvorrichtung.
2 ist eine Explosionsdarstellung eines Teils der Aufwickelvorrichtung in 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht von Teilen einer Abförderungsseite der Aufwickelvorrichtung in 1.
4 ist eine perspektivische Frontansicht eines Gestellarms der Aufwickelvorrichtung in 1.
5 ist eine Querschnittsansicht des Gestellarms in 4.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Außenseite des Gestellarms in 4 mit darin montierten Antriebsmittel.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Innenseite des Gestellarms in 4 mit einem darin montierten Zahnradantrieb.
8 ist eine Querschnittsansicht des in 6 und 7 gezeigten Gestellarms.
9 veranschaulicht eine kombinierte Arretierungs- und Auslösevorrichtung.
10 ist eine perspektivische Ansicht einer Trommelendwand der Aufwickelvorrichtung in 1 und zeigt auch, in vergrößerten Maßstab, Teile eines Zahnkranzes und eines Sperrkranzes.
11 ist eine Querschnittsansicht der Tromelendwand in 10.
12 zeigt die Trommelendwand in 8 in Eingriff mit dem durch die Feder angetriebenen Zahnrad.
13-15 veranschaulicht die verschiedenen Betriebspositionen eines Sperrmechanismus.
16 ist ein Grundriss einer Ausführungsform einer Trommelendwand mit einem integrierten Federgehäuse.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
In 1-3, Verweisziffer 1 kennzeichnet allgemein eine Abgasschlauchaufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Abgasschlauches 2, welcher schematisch durch eine gestrichelte Linie in 1 angedeutet ist und welcher zur Absaugung von Abgasen von dem Auspuffendrohr eines Fahrzeuges ausgelegt ist. Für diesen Zweck ist die Aufwickelvorrichtung 1 angepasst, um mit einer Absaugvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden zu werden.
Die Abgasschlauchaufwickelvorrichtung 1 umfasst als ihre Hauptkomponenten – neben dem Abgasschlauch 2 – ein Gestell 3, eine Trommel 5, welche drehbar in dem Gestell 3 montiert ist und ein Antriebsmittel zum Antreiben der Trommel 5 zumindest in einer Aufwickelrichtung B.
Das Gestell 3 ist im Wesentlichen u-förmig und umfasst zwei Montageabschnitte 7 zum Aufhängen des Gestells 3 von der Decke oder zum Montieren an einer Wand, und zwei Gestellarme, welche von den Montageabschnitten 7 auskragen und die Trommel 5 zwischen ihnen tragen. Der Gestellarm auf der Antriebsseite der Aufwickelvorrichtung 1 (1 und 2) umfasst zwei Abschnitte 11 und eine darauf montierte Trageinheit 13. Der Gestellarm auf der Abförderungsseite der Aufwickelvorrichtung 1 (3) umfasst auch zwei Abschnitte 15 und eine darauf montierte Trageinheit 17. In dem gezeigten Beispiel sind die Abschnitte 7, 11 und 15 aus Metall hergestellt und zusammengeschweißt, um ein U zu bilden, wie in der Zeichnung veranschaulicht, während die Trageeinheiten 13 und 17 aus einem Polymermaterial, wie einem spritzgegossenem Polymermaterial, hergestellt sind. Die Trageeinheiten 13 und 17 können, zum Beispiel aus Polyamid, Polypropylen, Polyester oder irgendwelchen anderen geeigneten Baukunststoffen hergestellt werden. Verweisziffer 9 kennzeichnet Beschläge zum Montieren des Gestells 3.
Die Trageeinheiten 13 und 17 sind jeweils mit verlängerten Aussparungen 19 zum Aufnehmen der Abschnitte 11 beziehungsweise 15 und Befestigungslöchern 21 entsprechend den Befestigungslöchern 23 in den Abschnitten 11/15 ausgestattet.
Die Trageeinheit 13 auf der Antriebsseite der Aufwickelvorrichtung wird nun detaillierter mit Bezugnahme auf 4-8 beschrieben werden. Die Hauptfunktionen der Trageeinheit 13 sind, die Trommel zusammen mit der anderen Einheit 17 zu tragen und Teile der Antriebsvorrichtung zu tragen, wie es nachstehend beschrieben werden wird.
Die Einheit 13 besitzt einen Feder aufnehmenden Raum 31, Federgehäuse genannt, welcher auf der Seite geöffnet ist, die zu der Außenseite der Einheit 13 orientiert ist (d.h. die Seite die von der Trommel 5 abgewandt ist), zum Empfangen zumindest einer Schraubenfeder 41. Das Federgehäuse 31 ist durch eine im Wesentlichen zylindrisch umlaufende Wand 33 und eine Bodenwand 35 begrenzt, welche beide in einem Stück mit dem Rest der Einheit 13 hergestellt sind. In der gezeigten Ausführungsform ist das Federgehäuse 31 sowohl mit der Einheit 13 integriert als auch darin ausgespart.
Die Explosionsdarstellung in 2 zeigt die Schraubenfeder 41 vor Montage, während 6 und 8 die Schraubenfeder 41 in dem montierten Zustand in dem Federgehäuse 31 zeigen. Die Konstruktion ist so, dass die Schraubenfeder 41 zugbeansprucht ist, wenn der Abgasschlauch von der Trommel 5 heraus in die Auswickelrichtung A gezogen ist, so dass die Schraubenfeder 41 die Trommel 5 in der Aufwickelrichtung B antreiben kann, wobei es dem Schlauch 2 erlaubt auf die Trommel 5 aufgewickelt zu werden.
Das Federgehäuse 31 ist mit Mitteln ausgestattet, welche das äußere Ende 43 der Feder 41 erfassen, um ein Widerlager zu bilden, wenn die Feder 41 zugbeansprucht ist. In der gezeigten Ausführungsform ist das Eingriffmittel eine speziell ausgelegte Aussparung 45 in der umlaufenden Wand 33 des Federgehäuses 31. Die Aussparung 45 besitzt gegenüberliegende hinterschnittene Kanten 47, und das äußere Ende 43 der Schraubenfeder 41 ist in so einer Art geformt, dass es einer der Kanten 47 erfasst, abhängig von der Orientierung der montierten Feder. So ist diese Konstruktion vorteilhaft, da sie leichte Montage 41 der Feder in einer beliebigen Position je nach der gewünschten Aufwickelrichtung der Trommel 5 erlaubt, während der Eingriff als solches durch Einführen der Feder 41 in das Federgehäuse 31 leicht erreicht ist.
Die Bodenwand 35 des Federgehäuses 31 ist mit einer Durchgangsöffnung 51 (4) ausgestattet, die für einen Schaft 53 gedacht ist, Federschaft genannt, welcher durch die Feder 41 angetrieben ist und welcher ein inneres Ende 54, das in dem Federgehäuse 31 gelegen ist und ein äußeres Ende 56, das auf der Innenseite der Trageeinheit 23 gelegen ist, besitzt, wie in 8 gezeigt. Der Federschaft 53 ist drehbar in der Öffnung 51 mittels eines in der Öffnung 51 eingebauten Kugellagers 62 montiert (2 und 8). Das innere Ende 54 des Federschaftes 53 besitzt eine radiale Eingriffkante 55, wie in 6 gezeigt, zum Erfassen des inneren Endes der Feder 41. Verweisziffer 57 kennzeichnet ein Sechskantbohrung für manuelles Einstellen des Aufwickeldrehmoments, wie es nachstehen detaillierte beschrieben werden wird.
Das äußere Ende 56 des Federschaftes 53 ist antreibbar mit einem Zahnrad 59 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform ist das Zahnrad 59 konzentrisch auf dem Federschaft 53 montiert. Überdies ist in dieser Ausführungsform das Zahnrad 59 wirkend mit dem Federschaft 53 mittels einer speziellen Arretierungs- und Auslösevorrichtung verbunden, allgemein 61 bezeichnet, von welchem die Funktion nachstehend beschrieben werden wird. Die Vorrichtung 61, welche in Detail in 9 gezeigt ist, umfasst einen Sperrbolzen 63, welcher mit einem abgeschrägten äußeren Ende versehen ist und welcher zurück und vorwärts in dem äußeren Ende 56 des Federschaftes 53 radial verstellbar ist. Der Sperrbolzen 63 rastet in eine von drei entsprechenden abgeschrägten Sperrkerben 65 des Zahnrades 59 ein. Ein nachgiebiges Mittel, wie ein Gummielement, übt eine radiale äußere Kraft auf den Sperrbolzen 63 aus. Die Vorrichtung 61 ist durch einen Deckel 60 bedeckt, wie in 7 gezeigt.
Bei normalem Betrieb (Aufwickeln/Auswickeln) rastet der Sperrbolzen 63 in eine von den drei Sperrkerben 65 ein, wie in 9 gezeigt, wobei die Vorrichtung 61 als eine drehsteife oder befestigte Verbindung fungiert, welche jegliche unerwünschte Rotation jeweils zwischen dem Federschaft 53 und dem Zahnrad 59 verhindert. Insbesondere, wenn der Schlauch ausgewickelt ist und das Zahnrad 53 so in Richtung A getrieben ist, ist eine Kraft auf den Sperrbolzen 63 durch die radiale Kante, 67 in 9 bezeichnet, zum Übertragen eines Federspanndrehmoments auf den Federschaft 53 ausgeübt. Andererseits, wenn der Abgasschlauch 3 aufgewickelt werden soll, treibt die Feder 41 den Federschaft 53 in Richtung B in 8, wobei der Sperrbolzen 63 den Antriebsmoment auf das Zahnrad 59 durch die Kante 67 überträgt.
Wie bei E2 in 5 angedeutet, ist die Öffnung 51 für den Federschaft 53 exzentrisch bezüglich des Federgehäuses 31 angeordnet (d.h. bezüglich des im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfangs der Feder 41), wobei die gestrichelte Linie L1 in 5 die Symmetrieachse des zylindrischen Federgehäuses 31 darstellt und die Strichpunktlinie L2 die Rotationsachse des Federschaftes 53 darstellt. Diese Achsversetzung E2 erzeugt „Asymmetrie" in den Windungen der Feder, welche wirksam angrenzende Windungen der Schraubenfeder 41 vor Ineinandergreifen in einer unerwünschten Art infolge Reibung und/oder Haftung abhält. Dies erlaubt effizienteren und ausgewogenen Betrieb der Feder 41. In einer einfacheren Variante können die Achsen L1 und L2 zusammentreffen.
Wie in 6 und auch in der Explosionsdarstellung in 2 gezeigt, ist die Feder 41 in dem Federgehäuse 31 montiert und dann ist eine kreisförmige Platte 66, die ein Mittelloch besitzt, das dem inneren Ende 54 des Federschaftes 53 entspricht, über den innersten Windungen der Feder platziert. Die Feder 41 ist dann an dem Federgehäuse 31 mittels eines Sperrelementes 68 befestigt und eventuell ist ein Deckel 72 auf die Einheit 13 geschraubt, um das Federgehäuse 31 abzudecken. Verweisziffer 74 kennzeichnet vier Kerben, die in der umlaufenden Wand 33 und der Bodenwand 35 des Federgehäuses 31 zum Erleichtern der Entfernung der Feder 41 gebildet sind. Um die Feder 41 zu entfernen, können irgendwelche flexiblen Mittel durch jedes solcher Kerben 74 eingeführt werden und rund um die äußersten Windungen der Feder geführt werden, um der Feder 41 zu erlauben, herausgenommen zu werden.
Die Trommel 5 und das Betreiben davon werden nachstehend detaillierter mit Bezugnahme auf 1-3 und 10-12 beschrieben werden.
Die Trommel 5 umfasst zwei gegenüberliegende Wände 71, 73, welche jeweils in den Trageeinheiten 13 und 17 des Gestells 3 angeordnet sind. Die Trommel 5 umfasst außerdem ein tafelförmiges Mittel 75, welches die Endwände 71, 73 untereinander verbindet. In der gezeigten Ausführungsform ist das tafelförmige Mittel 75 aus einem Metallblech hergestellt, das zu einer zylindrischen Form gebogen ist und durch Verschraubung an der Innenseite der Endwände 71, 73 angeschlossen ist.
Vorzugsweise ist die Trommel 5 zum Aufwickeln des Abgasschlauches 2 auf das tafelförmige Mittel 75 und Abwickeln davon in nur einer Schlauchlage bestimmt, im Gegensatz zu kleineren und leichteren Aufwickelvorrichtungen, zum Beispiel zur Lieferung von Kabeln, wie elektrische Kabel und Druckluftschläuche, welche in etlichen Lagen gewickelt sind.
Ein Ende des Abgasschlauches 2 ist mit einem Rohrstutzen 79 (3) verbunden, welcher mit einer zentralen Öffnung 80 in der Trommelendwand 73 verbunden ist. Die Öffnung 80 ist wiederum drehbar mit einer nichtdrehenden Rohrkupplung 83 verbunden, die in der Tragegestelleinheit 17 gebildet ist und angepasst ist, um mit einer Absaugvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden zu werden.
In der gezeigten Ausführungsform ist das Betreiben der Trommel 5 über die durch die Tragegestelleinheit 13 getragene Trommelendwand 71 bewirkt. Die Trageeinheit 12 besitzt eine Öffnung 81, in welcher ein Kugellager 83 zur drehbaren Beförderung eines Achszapfens 85 der Trommelendwand 71 vorgesehen ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Trommelendwand 71 – ähnlich wie die Trageeinheiten 13 und 17 – in einem Stück aus, zum Beispiel, einem spritzgegossenen Polymermaterial hergestellt, wobei es so dem Achszapfen 85 erlaubt, in einem Stück mit der Trommelendwand 71 hergestellt zu werden. Im Allgemeinen sind die gleichen Materialoptionen für die integriert gebildete Trommelendwände 71 und 73 wie für die integriert gebildeten Gestelleinheiten 13 und 17 verfügbar.
Die Trommelendwand 71 ist in einem Stück mit einem Sperrkranz 91 hergestellt, welcher eine Vielzahl von außen liegenden, schrägen Sperrzähnen, ebenso wie zwei „freie" Abschnitte 92 ohne solche Sperrzähne besitzt. Die Trommelendwand 71 ist außerdem in einem Stück mit einem integrierten Zahnkranz 93 hergestellt, welcher in dieser Ausführungsform radial innerhalb des Sperrkranzes 91 angeordnet ist.
Die Funktion des Sperrkranzes ist, in der an sich bekannten Art, den Schlauch davon abzuhalten, unbeabsichtigt aufgewickelt zu werden (Richtung B), wenn er in Verwendung ist und zu verschiedenen Ausmaßen herausgezogen ist.
In der gesperrten Position gemäß 13 rastet ein Sperrklinke 94 in den Sperrzahn des Sperrkranzes 91 in so einer Weise ein, dass die Trommel 5 vom Drehen in der Wickelrichtung B abgehalten ist, aber sich in der Wickelrichtung A drehen darf, während die Sperrklinke 94 sich über den Sperrzahn bewegt.
Um den Sperrmechanismus zu lösen, zieht der Benutzer den Schlauch 2 weit genug in die Auswickelrichtung A für die Sperrklinke 94, um einen der freien Abschnitte 92 zu erreichen, wie in 14 gezeigt. Der Schlauch 2 ist dann gelöst und die zugbeanspruchte Feder 41 kann die Trommel 5 in der Aufwickelrichtung B gemäß 15 antreiben.
Der integrierte Zahnkranz 93, welcher in einem Stück mit der Trommelendwand 71 hergestellt ist und so drehsteif mit der Trommel 5 verbunden ist, erfasst das Zahnrad 59, wie schematisch in 12 gezeigt. Das mit dem Federschaft 53 verbundene Zahnrad 59 und der integrierte Zahnkranz 93 der Trommelendwand 71 bilden zusammen eine Verlangsamungsübertragung. Im Unterschied zu Direktantriebaufwickelvorrichtungen des Standes der Technik ist die Rotationsachse L2 des Federschaftes 53 exzentrisch bezüglich der Rotationsachse L3 der Trommel 5, wie durch E2 in 5 angedeutet.
Aufgrund der Verlangsamungsübertragung ist die Geschwindigkeit des Federschaftes 53 höher als die Geschwindigkeit der Trommel 5 und der Antriebsmoment des Federschaftes 53 ist beim Aufwickeln entsprechend herauf versetzt. In der gezeigten Ausführungsform ist die Getriebeübersetzung ungefähr 5:1, aber sie kann maßgeblich verändert werden. So sind sich erstreckende Getriebeübersetzungen von, zum Beispiel, 2:1 zu 10:1 vorstellbar.
Wie vorstehend beschrieben, ergibt die Verlangsamungsübertragung etliche Vorteile in Anwendungen, welche herkömmlich Hochleistungsschraubenfedern erfordern würden und, in vielen Fällen, die Verwendung von mehr als einer solchen Feder.
Durch Verwendung einer Geschwindigkeitsverlangsamungsübertragung zwischen dem Federschaft 53 und der Trommel 5 kann der erforderliche Aufwickeldrehmoment unter Verwendung erheblich kleinerer und leichterer Federn erreicht werden, als vorher möglich war, und in den meisten Anwendungen wird eine Schraubenfeder genug sein, sogar für verhältnismäßig schwere/lange Schläuche. Demgemäß kann die Feder 41 in so einer Weise dimensioniert werden, dass, in einer imaginären Konstruktion ohne Verlangsamung und einer Geschwindigkeitsverhältnis von 1:1, es dem ganzen Abgasschlauch nicht erlaubt würde, aufgewickelt zu werden.
Die Verwendung kleinerer und schwächerer Federn ist in verschiedenen Weisen bezüglich Herstellungskosten, Betriebssicherheit und Materialwahl für die umliegenden Strukturen vorteilhaft. Insbesondere die Verwendung von schwächeren Federn erlaubt schwächere, und so weniger kostspielige, Konstruktionen in dem Federgehäuse/Federkassette. So ist die Integration des Federgehäuses in die Trageeinheit 13 erheblich erleichtert, während gleichzeitig die ganze Einheit aus schwächerem Material, wie Polymermaterial, als herkömmliche Blechkonstruktionen, hergestellt werden kann.
Als ein nicht begrenzendes Beispiel, welches die Wirkung der Verlangsamungsübertragung veranschaulicht, kann es beachtet werden, dass der Anmelder hinter der vorliegenden Erfindung verkaufte Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen besitzt, die drei in zwei parallel geschalteten Federkassetten angeordnete Federn haben, wobei jede Schraubenfeder, in dem zugbeanspruchten Zustand, die Fähigkeit besitzt, einen Moment von ungefähr 25 Nm auszuüben, welches einen gesamten Moment von ungefähr 75 Nm ergibt. Tests haben gezeigt, dass ein Geschwindigkeitsverhältnis von ungefähr 1:5 für die Verlangsamungsübertragung den drei Schraubenfedern von 25 Nm erlaubt, zu nur einer kleineren Schraubenfeder von ungefähr 15 Nm reduziert zu werden und der Federdicke von 1,5 mm auf 1,1 mm reduziert zu werden.
Die Möglichkeit von Verwendung schwächerer Federn ist nicht der einzige Vorteil der Verlangsamungsübertragung, Es erlaubt auch eine erheblich verbesserte und genauere Einstellung des Aufwickeldrehmoments als ohne Verlangsamung. In Abgasschlauchaufwickelvorrichtungen des Standes der Technik ist der Aufwickeldrehmoment herkömmlich durch Verändern der Zahl von vollständigen Schlauchwicklungen auf der Trommel verändert.
In dem vorliegenden Beispiel kann der Aufwickeldrehmoment auf der Trommel 5 unter Verwendung der in 9 gezeigten Einstellungsvorrichtung eingestellt werden. Zum Beispiel, um den Aufwickeldrehmoment auf der Trommel 5 für den Zweck des Auswuchtens der Aufwickelvorrichtung 1 leicht zu erhöhen, wird der Federschaft mittels eines Werkzeuges (nicht gezeigt) gedreht, welches in das Sechskantloch 57 in das Schaftende 54 eingeführt wird (6). An diesem Ende ist der Deckel 72 mit einem Zugangsloch 74 gebildet (1).
Wenn die Trommel 5 in der gesperrten Position (siehe nachstehend) gehalten ist, wobei das Zahnrad 59 so auch gesperrt ist, kann der Federschaft 53 in der Richtung des Pfeils A in 9 gedreht werden. Der Sperrbolzen 63 wird dann aus seiner Eingriffsposition gedrückt werden und bewegt sich zu der nächsten Sperrkerbe 65 während die Feder 41 zugbeansprucht wird. Es wird offensichtlich sein, dass mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 5:1 und mit drei Sperrkerben 65, die Einstellungsauflösung für den Drehmoment 5·3 = 15 mal feiner ist, als bei Lösungen des Standes der Technik, d.h. es braucht 15 „Klicks" von der Einstellungsvorrichtung, um den Aufwickeldrehmoment zu erhöhen, so dass es einer vollständigen Schlauchwicklung entspricht.
Es sollte beachtet werden, dass sie in 9 gezeigte Vorrichtung nicht ausschließlich als eine Einstellungsvorrichtung fungiert. Es schützt auch die Feder 41 im Falle, dass jemand manuell die Trommel 5 in der Aufwickelrichtung dreht, wenn der Abgasschlauch vollständig aufgewickelt ist. In dieser Situation wird der Zahnkranz 93 das Zahnrad 59 in der Richtung des Pfeils B in 9 antreiben. Der Sperrbolzen wird dann aus der Sperrkerbe 65 herausgedrückt werden, wobei er dadurch unerwünschtes Zurückdrehen der Feder 41 verhindert. In diesem Zustand fungiert die Vorrichtung 61 so als eine automatische Auslösevorrichtung.
Der Sperrkranz 91 und der Zahnkranz 93 definieren zwischen ihnen eine Vielzahl von entlang des Umfangs verteilten Sperrfächern 95. Insbesondere sind eine Zahl von schrägen Querwänden 96 zwischen dem Sperrkranz 91 und dem Zahnkranz 93 vorgesehen, welche Querwände 96 sowohl als Trennwände zwischen benachbarten Sperrfächern als auch als Stabilisierungselemente für den Sperrkranz 91 und den Zahnkranz 93 dienen. In der gezeigten Ausführungsform sind die Querwände 96 auch in einem Stück mit der Querwand 71 hergestellt.
Die Sperrfächer 95 sind angepasst, um mit einem Sperrbolzen 97 zusammenzuwirken, welcher umgekehrt in einem Loch 99 in der Tragegestelleinheit 13 ist. Wenn der Sperrbolzen 97 in einem Sperrfach 95 eingeführt ist, schützt er wirksam die Trommel 5 vor Drehen in einer unerwünschten Weise. Dies ist von Nutzen, zum Beispiel, in Verbindung mit Wartung und Transport. Die große Zahl von entlang des Umfangs vorgesehenen Sperrfächern 95 erleichtern Sperren der Trommel. Wenn die Endwand 71, wie es hier der Fall ist, mit Sperrfächern 95 entlang ihres ganzen Umfangs ausgestattet ist, kann die Trommel 5 in im Wesentlichen jeder Drehposition manuell gesperrt werden.
Wie es am besten in 11 veranschaulicht ist, besitzt die Trommelendwand in dem gezeigten Beispiel sehr kompakte axiale Abmessungen und der Sperrkranz 91, der Zahnkranz 93 und die Sperrfächer 95 sowie der Achszapfen 85 sind zumindest teilweise in im Wesentlichen der selben radialen Ebene gelegen.
Die in 10 und 11 gezeigte Trommelendwand 71 besitzt etliche Vorteile:

– Die Trommelendwand 71 ist in der axialen Richtung kompakt, weil der Sperrkranz 91, der Zahnkranz 93 und die Sperrfächer 95 zumindest teilweise in derselben radialen Ebene gelegen sind. Dies macht die Aufwickelvorrichtung wie ein vollständig axiales Formteil. Außerdem ist der Abstand zwischen Trommelendwand 71 und Trageeinheit 13 vorteilhaft reduziert.
– Die gezeigte Konstruktion erlaubt dem integrierten Zahnkranz 93 weit außerhalb in der radialen Richtung positioniert zu werden, welches einen größeren Zahnkranz und so die Möglichkeit von Verwendung sogar schwächerer Federn erlaubt.
– Aufgrund der integrierten Bauart sind der Sperrkranz 91 und die Sperrfächer 95, welche beide agieren, um unbeabsichtigte Rotation der Trommel 5 zu verhindern, fest mit der Trommel 5 verbunden, wobei sie so wirksam jegliche unbeabsichtigte Drehbewegung zwischen einerseits dem Sperrkranz/Sperrfach und andererseits der Trommelendwand 71 verhindern. Der Zahnkranz 93 ist auch wirksam vor Drehen bezüglich des Rests der Trommel 5 aufgrund seiner integrierten Bauart geschützt, welche darüber hinaus mittels eines einfachen und kostengünstigen Herstellungsprozesses erreicht ist.

Es wird offensichtlich sein, dass ein Fachmann die vorstehend in verschiedenen Arten beschriebene Abgasschlauchaufwickelvorrichtung modifizieren und immer noch die Vorteile der verschiedenen Teillösungen ausnützen kann.
Das Folgende sind Beispiele von vorstellbaren Modifikationen/Varianten.

– Das Gestell 3 kann ausgelegt werden, um nur einen Gestellarm 13 zu besitzen, wobei die Trommel 5 in einem einzelnen Lager montiert ist.
– Die Tragegestelleinheiten 13 und 15 können Materialien außer einem Polymermaterial umfassen. Sie können, zum Beispiel, in einem Stück von Aluminium geformt oder gegossen werden.
– Mehr als eine Feder kann in dem Federgehäuse 41 vorgesehen werden.
– Das Federgehäuse kann auf der Innenseite des Gestellarms angeordnet werden, d.h. am nächsten zu der Trommel.
– Die Verlangsamungsübertragung kann in Kombination mit herkömmlichen Federkassetten verwendet werden, d.h. ohne ein integriertes Federgehäuse 31.
– Wahlweise kann die Feder 41 in einer separaten Federkassette montiert werden, welche dann in das Federgehäuse/Aussparung 31 des Gestellarms 13 eingeführt wird. So eine Federkassette kann Handhabung der Feder erleichtern. Wenn Verlangsamung verwendet wird, kann die Feder 41 schwächer sein und so kann eine leichtere Konstruktion von so einer Federkassette verwendet werden, als zuvor möglich gewesen ist.
– Die Verlangsamungsübertragung kann in Kombination mit herkömmlichen Metallgestellen verwendet werden, d.h. ohne integriert gebildete Gestelleinheiten 13/15.
– Das integrierte Federgehäuse 31 und/oder die integriert gebildete Trageeinheit 13 kann auch ohne eine Verlangsamungsübertragung verwendet werden.
– Beide Trommelendwände können zum Antreiben beansprucht werden.
– Die Verlangsamungsübertragung kann auf andere Arten erreicht werden. Zum Beispiel kann der integrierte Zahnkranz durch ein Zahnrad ersetzt werden, das eine äußere Zahnreihe besitzt, welche durch ein mit der Feder verbundenes Zahnrad angetrieben wird. Überdies kann der Sperrkranz 91 radial innerhalb des Zahnkranzes 93 angeordnet werden.
– Das Zahnradgetriebe 59/93 kann weitere Zahnradantriebe umfassen.
– In einer einfacheren Konstruktion kann das Zahnrad 59 fest an den Federschaft 53 angefügt werden, welches bedeutet, dass die Einstellungs- und Sicherungsvorrichtung 61 entfallen kann.
– Die Übertragung kann einen Bandantrieb oder einen Kettenantrieb umfassen, obwohl das gezeigte Zahnradgetriebe gegenwärtig bevorzugt ist.
– Die Konstruktion kann modifiziert werden, so dass die Getriebeübersetzung der Verlangsamungsübertragung als eine Funktion der Länge des herausgezogenen Schlauches variiert.
– Jeder von dem Sperrkranz 91, dem Zahnkranz 93 und den Sperrfächern 95 können unabhängig von der Trommelendwand 71 ausgeführt werden. Als ein Beispiel können der Sperrkranz 91, der Zahnkranz 93 und die Querwände 96 mit den dazwischen liegenden Sperrfächern als ein separat kombiniertes Sperr- und Antriebsrad, wahlweise aus einem spritzgegossenen Polymermaterial oder einem druckgegossenen Aluminiummaterial, hergestellt werden. So ein kombiniertes Sperr- oder Antriebsrad kann dann als eine separate Einheit auf der Trommel montiert werden.
– Der Sperrkranz 91 und/oder Sperrfächer 95 können alternativ an der gegenüberliegenden Trommelendwand 73 angeordnet werden.

Schließlich wird Bezug auf 16 genommen, welche eine alternative Ausführungsform veranschaulicht. 16 zeigt eine Trommelendwand 117, welche mit einem Sperrkranz 191 und Sperrfächern 195 entsprechend dem Sperrkranz 91 und den, in der vorstehenden Ausführungsform gezeigten, Sperrfächern 95 ausgestattet ist. Jedoch besitzt die Trommelendwand 117 in 16 keinen internen Zahnkranz. Stattdessen ist die Trommelendwand 117 angepasst, um in einer Direktantrieb-Ausführungsform verwendet zu werden, d.h. ohne eine Geschwindigkeitsverlangsamungsübertragung.
Die Trommelendwand ist vorzugsweise aus einem spritzgegossenen Polymermaterial, alternativ einem druckgegossenen Aluminiummaterial, hergestellt und besitzt ein Federgehäuse 131, das vorzugsweise in einem Stück mit der Trommelendwand 117 zum Aufnehmen mindestens einer Schraubenfeder 141 hergestellt ist. Das äußere Ende der Schraubenfeder 141, greift, in der gleichen Weise wie in der vorstehenden Ausführungsform, in eine Aussparung 145 in der umlaufenden Wand des Federgehäuses 131 ein. Das innere Ende 142 der Schraubenfeder 141 betreibt einen Schaft, der konzentrisch mit der Rotationsachse der Trommel 5 ist.
Diese Ausführungsform besitzt die gleichen Vorteile hinsichtlich Herstellung wie die vorstehend gezeigte Ausführungsform bezüglich der Integration des Federgehäuses 31 in den Gestellarm 13.

Claims

Abgasschlauchaufwickelvorrichtung (1), die einen Abgasschlauch (2), eine drehbar montierte Trommel (5) für das Aufwickeln und Auswickeln des Abgasschlauches (2) und einen durch mindestens eine Federeinrichtung (41) angetriebenen Schaft (53), Federschaft (53) genannt, die zum Aufwickeln des Abgasschlauches (2) angepasst ist und ein inneres Ende und ein äußeres Ende (43) besitzt, wobei das innere Ende der Federeinrichtung (41) mit dem Federschaft (53) verbunden ist, umfasst und wobei die Federeinrichtung (41) mindestens eine Schraubenfeder (41) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwickelvorrichtung so ausgelegt ist, dass eine Verlangsamung wenigstens dann stattfindet, wenn der Abgasschlauch (2) aufgewickelt ist, welche so ausgelegt ist, dass die Geschwindigkeit des Federschaftes (53) hinsichtlich des äußeren Endes (43) der Federeinrichtung (41) höher ist als die Geschwindigkeit der Trommel (5), dass die Aufwickelvorrichtung außerdem eine Verlangsamungsübertragungseinrichtung (59/93) umfasst, die eine Herunterschaltübertragung (59/93) zum Durchführen der Verlangsamung umfasst, wobei die Herunterschaltübertragung (59/93) ein durch den Federschaft (53) angetriebenes Getrieberad (59) und einen durch das Getrieberad (59) angetriebenen inneren Zahnkranz (93) umfasst.
Aufwickelvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Getrieberad (59) auf dem Federschaft (53) montiert ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Zahnkranz (93) mit der Trommel (5) konzentrisch ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei der innere Zahnkranz (93) auf der Außenseite einer Trommelendwand (71) montiert ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der innere Zahnkranz (93) einstückig mit der Trommelendwand (71) hergestellt ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der innere Zahnkranz (93) und die Trommelendwand (71) einstückig aus einem Material hergestellt sind, das mindestens eines aus einem Polymermaterial und einem Aluminiummaterial umfasst.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Federeinrichtung (41) derart dimensioniert ist, dass in einer imaginären direkten Betriebskonstruktion ohne die Verlangsamung, diese ein Aufwickeln des Schlauches nicht erlauben würde.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Federeinrichtung (41) derart dimensioniert ist, dass sie ein Kraftmoment auf den Federschaft (53) ausübt, das 20 Nm vorzugsweise 15 Nm nicht übersteigt.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem einen Gestellarm (13) umfasst, welcher die Trommel (15) trägt und welcher mit einem Raum (31), Federgehäuse genannt, zum Empfangen der Federeinrichtung (41) gebildet ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das Federgehäuse (31) des Gestellarmes (13) durch eine im Wesentlichen zylindrisch umlaufende Wand (33) und eine Bodenwand (35) gebildet ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die umlaufende Wand (33) und die Bodenwand (35) des Federgehäuses (31) einstückig mit dem Gestellarm (13) hergestellt sind.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9-11, wobei der Gestellarm (13) aus einem Material hergestellt ist, das mindestens eines von einem Polymermaterial und einem Aluminiummaterial umfasst.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9-12, wobei sich der Federschaft (53) durch eine Öffnung (51) in der Bodenwand (35) des Federgehäuses (31) erstreckt.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9-13, wobei das Federgehäuse (31) mindestens teilweise in den Gestellarm (13) eingelassen ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federschaft (53) exzentrisch relativ zu der Rotationsachse (L3) der Trommel (5) angeordnet ist.
Aufwickelvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Federeinrichtung (41) mindestens eine Schraubenfeder (41) umfasst und wobei der Federschaft (53) exzentrisch relativ zu der Schraubenfeder (41) angeordnet ist.