DE8415934U1 - Getriebe zur Überführung einer rotatorischen in eine translatorische Bewegung - Google Patents

Description

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I I I I I I > I I ItIII Dipl.-lng. Olto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, Patcntanwiillc, C->simastr. 81, D-8 München 81

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Antriebs- und Steuerungstechnik Fl/st

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4834 Harsewinkel 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bekannte Getriebe dieser Art sind zum Beispiel Kurbeltriebe, die jedoch in ihrem translatorischen Arbeitsbereich auf den Durchmesser des Kurbelrades beschränkt sind und entsprechenden Platzbedarf aufweisen. Weiterhin sind Schleppkettenantriebe bekannt, die jedoch aufgrund der endlos ausgebildeten Kette zwei Umlenkräder erfordern und eine verhältnismäßig große Masse aufweisen, abgesehen davon, daß die Kettenführung im Bereich der Längstrume Probleme bereiten kann. Bei schließlich noch bekannten Zahnrad-Zahnstangen-Trieben benötigt die Zahnstange den doppelten Raum in Richtung der Translationsbewegung ihres Abtriebspunktes. Grundsätzlich kann der Eingriff zwischen dem Rotationsglied und dem translatorisch versetzbaren Bauteil reibschlüssig erfolgen, doch bedeutet dies die Gefahr eines Schlupfes bzw. den Aufwand hoher Anpresskräfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei Beanspruchung auf Zug und Druck einfach ausgestaltet, reibungs- und massearm ausgebildet ist.

Ausgehend von einem Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen Kennzeichen gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Getriebes zeichnet sich dadurch aus, daß die Übertragung einer rotatorischen in eine translatorische Bewegung besonders reibungsarm

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erfolgt und die Möglichkeit bietet, eine hin- und hergehende translatorische Bewegung ohne Endlosglieder, wie zum Beispiel Ketten, zur Verfugung zu stellen, obwohl auch eine derartige Ausbildung mit dem erfindungsgemäßen Getriebe möglich ist. Wichtig ist, daß das translatorisch bewegte Bewegungslibertragungsglied sowohl auf Druck als auch auf Zug beanspruchbar ist. Die insgesamt formschlUssige Ausbildung der Ubertragungsstrecke zwischen dem rotatorischen Antrieb und dem Bewegungslibertragungsglied und auch dessen formschlUssige Kupplung ergeben ein schlupffreies und damit exakt bestimmbares Bewegungsverhalten.

Erfindungswesentlich ist, daß das Bewegungslibertragungsglied zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist und erst im Rahmen der Führung zu dem eigentlichen KraftUbertragungsglied zusammengeführt wird. Die einzelnen Teile lassen sich aufgrund der Querbeweglichkeit zur Längsrichtung der FUhrung raumsparend speichern, sei es in Form einer Trommel, oder auch in Form einer RUckfUhrung parallel zur FUhrungsrichtung.

Von besonderem Vorteil ist die getriebliche Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und dem Bewegungsübertragungsglied in Form eines Schneckentriebes. Dadurch kann ein Untersetzungsgetriebe eingespart werden. Die Schnecke wird unmittelbar von der Hotorachse getrieben, die Übersetzung zwischen der Schnecke und dem "Schneckenradgewinde" in den Teilen der Bewegungsübertragungseinrichtung - bei zwei Teilen jeweils hälftig - schafft die für Schneckentriebe typische besonders hohe Untersetzung.

Der verzahnte Eingriff zwischen den beiden oder mehreren Teilen des BewegungsUbertragungsgliedes führt dazu, daß

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nach deren Zusammenführung eine in Bewegungsrichtung formschlüssige Verbindung geschaffen wird, die dazu führt, daß die Kraftübertragung über die Zahnflanken erfolgt und tfamit die Halterung der Abschnitte, beispielsweise aufgeklebt auf ein verformbares Band, nicht belastet. Dabei kann die Verzahnung derart ausgeführt werden, daß praktisch Keine Kraftkomponenten quer zur Bewegungsrichtung auftreten, so daß die Reibungsbelastung innerhalb der Führung vernachlässigbar gering wird.

Diese und weitere bevorzugte AusführungsTormen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausfuhrungsbeispielen, auf die besonders Bezug genommen wird und deren nachfolgende Beschreibung die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen: Figur 1 Figur 2 Figur 3

Figur 4 Figur 5

eine Prinzlp-Querschnitts-Darstellung des Getriebes;

eine Querschnittsdarstellung im Bereich der FUhrung;

eine erste Art der Verbindung der Abschnitte eines Teiles der BewegungsUbertragungsei.irichtung;

ein zweites AusfUhrungsbeispiel der Anordnung der Abschnitte eines Teile der BewegungsUbertragungseinrichtung auf einem Band;

eine andere Art der Gelenkverbindung zwischen zwei Abschnitten eines Teils der Bewegungs-

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übertragungseinrichtung;

Figur 6 die Ausformung der Abschnitte eines Teils

der Bewegungsübertragungseinrichtung im Rahmen eines einstückigen Bandstreifens.

In Figur 1 ist ein Antriebsmotor 1 dargestellt, dessen Abtriebswelle 11 über eine Kupplung 2, die bei 3 schematisch angedeutet gelagert ist, in einer Schnecke 4 mündet. Diese Schnecke greift in ein entsprechendes Schraubengewinde ein, das jeweils zur Hälfte in Abschnitten 4 von zwei Teilen 7 und 8 eines insgesamt mit 5 bezeichneten Bewegungsübertragungsgliedes eingreift. Dieses Bewegungsübertragungsglied 5 wird geradlinig in einer abgebrochen dargestellten Führung 6 geführt. Die Teile 7 und 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 werden vor dem Eingriffsbereich mit der Schnecke durch Leitflächen zwangsläufig zusammengeführt. Der Teil 7 wird andeutungsweise bei 18 in einer Trommel gespeichert, der Teil 8 wird - hier zur Demonstration in einem Speicher parallel zur Führung 6 aufgenommen.

Die Abschnitte 14 eines jeden Teiles 7 bzw. 8 des Bewegungs· Ubertragungsgliedes 5 sind an den einander zugewandten Flächen mit einer Verzahnung 9 versehen, die im Ausführungsbeispiel trapezförmig wiedergegeben ist. Diese Verzahnung 9 wird jedoch vorzugsweise so gewählt, daß der formschlUssige Eingriff hinsichtlich der Kraftübertragung in Richtung der Führung 6 praktisch keine quer zur FUhrungslängsrichtung verlaufende Kraftkomponente erzeugt. Dies läßt sich mühelos mit einer evolventen Verzahnung oder dergleichen erreichen .

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Die Führung 6 weist einen Längsschlitz 12 auf, durch welchen ein Schleppglied oder dergleichen hindurchgeführt ist, das die Verbindung zwischen dem dem Antriebsmotor abgewandten Ende des Bewegungsübertragungsgliedes und einem in Richtung der Führung 6 mitzunehmenden Gegenstand herstellt.

Im Bereich der Schnecke bzw. deren der Motorwelle 11 zugewandten Ende werden die Teile 7 und 8 des Bewegungsgliedes 5 voneinander entfernt geführt und gespeichert. Auf diese Weise wird eine platzsparende Anordnung der gesamten Antriebseinrichtung erreicht.

Aufgrund des h~hen Untersetzungsverhältnisses zwischen der Schnecke 4 und Aem der Schnecke angepaßten Schraubengewinde 10, das jeweils zur Hälfte in den Abschnitten 14 des Teiles 7 und demjenigen des Teiles 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 ist ein weiteres Untersetzungsgetriebe nicht erforderlich. Diese Antriebseinrichtung ist damit besonders preiswert herzustellen.

Es ist ohne weiteres verständlich, daß aufgrund der Verzahnung 9, über die die Abschnitte 14 der Teile 7 und 8 der Bewegungsübertragungseinrichtung 5 ineinandergreifen, eine Zug- und Druckbelastung übertragen werden kann. Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind die Abschnitte 14 der Teile 7 und 8 derart gegeneinander versetzt angeordnet, daß jeweils Abschnitt 14 beispielsweise des Teiles 7 zwei benachbarte Abschnitte 14 des Teiles β überbrückend verbindet. Damit wird erreicht, daß Zug- und Druckkräfte ausschließlich über die Verzahnung der Abschnitte 14 übertragen werden.

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Die Abschnitte 14 der Teile 7 und 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 können auf verschiedene Weise miteinander verbunden werden, wobei die Verbindung lediglich der korrekten, hinsichtlich der Verzahnung 9 erforderlichen Beabstandung der Abschnitte 14 dient und im übrigen ermöglicht, daß die Teile 7 und 8 senkrecht zur Richtung der Führung 6 versetzbar sind.

Figur 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen den Abschnitten 14 eines Teiles 7 bzw. 8 des Bewegungsübertragungsgliedes 5 mit Hilfe von konkreten Gelenken mit Achsen 15.

Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Abschnitte 14 auf ein Band 13 aufgeklebt sind, das sich quer zu seiner dargestellten Längsrichtung verformen läßt.

Figur 5 zeigt die Verbindung zwischen zwei Abschnitten 14, insbesondere bei deren Ausführung in Kunststoff, in Form eines Gelenkeingriffes 16.

Figur 6 zeigt die Gewinnung von Abschnitten 14 aus einem einstückig durchgehenden Band 17, insoweit also ein Zahnriemen, bei dessen Herstellung die exakte Ausführung der Verzahnung 9 besonders einfach ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dieses Antriebes läßt feien ein raumsparender, geräuscharmer und hinsichtlich der Untersetzung zwischen dem Antriebsmotor und dem Bewegungsübertragungsglied besonders wirtschaftlicher Bewegungswandler zur Verfügung stellen, dessen Einsatzbereich weit gespannt ist. Insbesondere läßt sich damit auch ein Torantrieb, beispielsweise für Uberkopf-Garagentore, besonder» preisgünstig zur Verfügung stellen.

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·«· »· »ΛΠ ft·« >-' I UM · · I · · MH Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosiroastr. 81, D-8 München 81 Hörmann KG 12.478 Antriebs- und Steuerungstechnik Fl/st Remser Brook Il Harsewinkel 2 Getriebe zur Überführung einer rotatorischen in eine translatorische Bewegung ANSPRÜCHE

1. Getriebe zur Überführung einer rotatorischen in eine translat'/rische Bewegung mit einem Rotationsantrieb, vorzugsweise mit Antriebsmotor, und einem entlang einer - insbesondere geradlinig verlaufenden - Führung bewegbar gehaltenen BewegungsUbertragungsglied, das mit einem Antrieb getrieblich in Verbindung stehb, dadurch gekennzeichnet, daß das BewegungsUbertragungsglied (5) in Richtung der Führung (6) gesehen in wenigstens zwei Teile (7, 8) längsgeteilt ausgebildet ist, daß die derart gebildeten Teile (7, 8) mit einer Verzahnung (9) versehen in der FUhrung (6) ineinandergreifen,

daß diese Teile (7, 8) außerhalb der FUhrung (6) quer zur Führungsrichtung verformbar jeweils für sich getrennt geführt sind und

daß die Teile (7, 8) - insbesondere im zusammengeführten Zustand - über eine Gewindeverbindung (10) getrieblich an den Antrieb (1) angeschlossen sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gewindeverbindung

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als Schneckentrieb (10) ausgebildet ist.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schnecke (4) direkt an die Antriebsmotorachse (11) angeschlossen ist.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (6) einen Längsschlitz (12) für den Durchgang eines Anschlußgliedes aufweist, das einen Endes an dem Bewegungsübertragungsglied (5) und anderen Endes an einen mittels des Bewegungsübertragungsgliedes (5) zu bewegenden Gegenstandes anschließbar ist.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dos BewegungsUbertragungsglled (5) bzw. dessen Teile (7, 8) einen offenen Strang bilden.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antrieb (1) abgewandte Ende des BewegungsübertrJgungsgliedes (5) in jeder Bewegungslage innerhalb der Führung (6) verbleibt und an das Anschlußglied angekoppelt ist.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (7, 8) des BewegungsUbsrtragungsgliedes (5) aus einer aufeinanderfolgenden Reihe auf ein quer rtur FUhrungsrichtung verformbares Band (13) aufgebrachter, insbesondere aufgeklebter Abschnitte (14) bestehen.

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8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Abschnitte (14) aneinander angelenkt (15) sind.

9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (14) als Kunststoffteile ausgebildet sind, die ohne eigenständige Achsen gelenkig ineinandergreifend (16) ausgebildet sind.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (14) einstückig als Bestandteile eines Bandes (17) ausgebildet sind.

11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (14) durch von der Verzahnung (9) hergesehen geführte Aussparungen ( )innerhalb des Bandes (17) gebildet sind.

12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (9) ein steilflankiges Trapezgewinde ist.

13. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung evolventenförmige oder dergleichen Flanken aufweist, derart, daß die Kraftübertragung innerhalb der Führung praktisch nur in Führungsrichtung und ohne nennenswerte Querkomponente stattfindet.

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14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (7, 8) cwangsgefUhrt ineinandergreifend gehalten sind.

15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte 614) der Teile (7, 8) in der Führung (6) einander überlappend angeordnet sind.

16. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb der Führung (6) befindlichen Teile (7, 8) in einem Trommelspeicher (18) gehalten Rind.

17. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (7, 8) außerhalb der Führung (6) etwa parallel zu dieser verlaufend gehalten sind.