DE9411333U1

DE9411333U1 - Zahnriemenschloß

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Publication number: DE9411333U1
Application number: DE9411333U
Authority: DE
Original assignee: ANSONIC ANTRIEBSTECHNIK GmbH
Current assignee: ANSONIC ANTRIEBSTECHNIK GmbH
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2004-07-16

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zahnriemenschloß, insbesondere für einen Garagentorantrieb, mit einem Mitnehmer und mit einem ein Eingreifelement und eine Hülse aufweisenden Verschlußelement, wobei das Eingreifelement ein der Zahnkontur eines Endes eines Zahnriemens entsprechendes Negativprofil aufweist und wobei die Hülse das Eingreifelement mit dem Ende des Zahnriemens in festem Eingriff hält.

Zahnriemen werden in vielfältiger Weise in der Technik verwendet, um die Kraft von einem durch einen Motor angetriebenen Zahnrad auf ein dazu beabstandet angeordnetes Zahnrad zu übertragen. Diese Art der Kraftübertragung liegt auch bei einem Garagentorantrieb der Fall, bei dem das zu bewegende Garagentor an seiner Rückseite mit Hilfe einer mechanischen Verbindung mit einem Schlitten verbunden ist, der unter der Decke der Garage angeordnet ist. Dieser Schlitten bewegt sich beim Öffnen bzw. Schließen horizontal von der Vorderseite der Garage weg bzw. auf die Vorderseite zu. Zu dieser Bewegung wird der Schlitten durch ein endlos zusammengeschlossenes Antriebselement angetrieben, das über zwei Umlenkrollen umläuft, die ebenfalls an der Garagendecke angeordnet sind. Bei diesem Antriebselement kann es sich nun um den zuvor beschriebenen Zahnriemen handeln.

Der Schlitten ist nicht direkt und fest mit dem Antriebselement, also dem Zahnriemen verbunden. Für diese Verbindung weist der Schlitten einen vorstehenden, beweglichen Stift auf, der mit einem speziellen Zwischenstück des Antriebselementes, dem sogenannten Mitnehmer, in Eingriff steht. Dieser Eingriff kann jedoch gelöst werden, um die Kopplung zwischen dem Schlitten und dem Garagentor zu lösen, wenn beispielsweise bei Ausfall des Motors ein Öffnen des Garagentores mit der Hand notwendig ist.

Im Stand der Technik sind nun verschiedene Möglichkeiten bekannt, wie der Mitnehmer in dem Antriebselement angeordnet ist, das zu einem endlosen Ring zusammengeschlossen ist. Bei der Verwendung eines Zahnriemens als Antriebselement muß dafür eine speziell gestaltetes Zahnriemenschloß verwendet werden, um die beiden Enden eines endlichen Stückes Zahnriemen zu einem endlosen Ring zusammenzuschließen.

Aus der DE - U - 89 05 227, von der die Erfindung ausgeht, ist ein Mitnehmer bekannt, der ein Mittelteil und beidseitig davon abstehende Fortsätze aufweist, die als

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Eingreifelemente dienen, der Mitnehmer und die Eingreifelemente sind somit einteilig ausgestaltet. Sowohl das Mittelteil des Mitnehmers als auch die beiden Eingreifelemente weisen eine komplizierte Form auf. Zum einen weist das Mittelteil auf einer Seite eine Aussparung auf, in die der am Schlitten befestigte Stift einrasten kann. Die beiden Eingreifelemente weisen jeweils auf einer Seite ein der Zahnkontur des Zahnriemens entsprechendes Negativprofil auf, während die restliche Querschnittsform keine reine Rechteckform ist, sondern einen längs verlaufenden Vorsprung mit wiederum rechteckigem Querschnitt als Verstärkung aufweist. Da nun der Mitnehmer sowie die beiden Eingreifelemente aus einem Metallteil angefertigt sind, ist die Herstellung eines solchen Metallstückes kompliziert, aufwendig und teuer.

Darüber hinaus ist es bei dem aus der DE - U - 89 05 227 bekannten Zahnrienienschloß beim Schließen des Zahnriemenschlosses, also bei der Montage vor Ort, notwendig, erst ein Ende des Zahnriemens mit dem entsprechenden Eingreifelement in Eingriff zu bringen und danach die zuvor auf das Ende des Zahnriemens aufgeschobene Hülse auf das mit dem Ende des Zahnriemens in Eingriff stehende Eingreifelement zu schieben. Dabei muß eine genaue Orientierung der Hülse gegenüber dem Eingreifelement eingehalten werden, um das Innenprofil der Hülse in Übereinstimmung mit dem Außenprofil des Eingreifelements zu bringen. Berücksichtigt man dabei, daß bei der Montage des Zahnriemens vor Ort, also dann, wenn der Zahnriemen zu einer endlosen Schleife verbunden wird, der Zahnriemen unter einer mechanischen Spannung steht, so ist es recht kompliziert, die verschiedenen Elemente zusammenzufügen und zu einer Einheit zu verbinden.

Aus der DE - U - 87 17 016 ist weiterhin ein Zahnriemenschloß bekannt, bei dem ebenfalls der Mitnehmer und die beiden Eingreifelemente einteilig ausgebildet sind. Weiterhin wird ebenfalls ein Hülse verwendet, um jeweils ein Eingreifelement mit einem Ende eines Zahnriemens in Eingriff zu halten. Zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Zahnriemenschloß wird dabei ein Klemmstück benötigt, das auf der vom Eingreifelement abgewandten Seite des Zahnriemens innerhalb der Hülse angeordnet ist und einer sicheren Befestigung des Verschlußelementes dient. Bei diesem Zahnriemenschloß sind somit bei der Montage vor Ort noch mehr Teile in Übereinstimmung zu bringen, bevor die Hülse, die ebenfalls eine bestimmte Ausrichtung in Bezug auf das Eingreifelement aufweisen muß, auf die zusammengefügten Teile geschoben wird. Des weiteren gilt gleichfalls auch für dieses aus der DE -U-87 17 016 bekannte

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Zahnriemenschloß, daß die Herstellung des Mitnehmers und der Eingreifelemente herstellungstechnisch kompliziert ist, da sie einteilig ausgebildet sind.

Bei beiden zuvor beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Zahnriemenschlösser ist es nachteilig, daß die einzelnen Teile des Zahnriemenschlosses im zusammengebauten Zustand lediglich aufeinander geschoben und durch Reibungsschluß vor einem Auseinanderrutschen geschützt sind. Dieses hat den Nachteil, daß durch unterschiedliche thermische Ausdehnungen und bei während jedes Öffnungsbzw. Schließ Vorganges hervorgerufenen Vibrationen sich die Bestandteile lockern können, so daß es zu einem ungewünschten Lösen des Zahnriemenschlosses kommen kann.

Die vorliegende Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, das bekannte Zahnriemenschloß so auszugestalten und weiterzubilden, daß es einfacher und kostengünstiger herstellbar und gleichzeitig einfacher und sicherer zu montieren ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußelement abnehmbar an dem Mitnehmer befestigt ist. Es ist also als vorteilhaft erkannt worden, daß der Mitnehmer einerseits und die beiden Eingreifelemente andererseits aus separaten Teilen bestehen.

Der Vorteil liegt dabei zum einen darin, daß an die Herstellungsart der verschiedenen Elemente unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Der Mitnehmer ist in der Regel ein Drehteil mit im wesentlichen rotationssymmetrischer Form. Das Eingreifelement sowie die dazu korrespondierende Hülse sind dagegen nicht rotationssymmetrisch, da sie an das Profil des Endes eines Zahnriemens angepaßt sein müssen.

Zum anderen liegt der Vorteil einer separaten Ausführung der Eingreifelemente und des Mitnehmers darin, daß vor einem Schließen des Zahnriemenschlosses die Eingreifelemente zusammen mit den dazugehörigen Hülsen an den zusammenzuschließenden Enden des Zahnriemens befestigt werden können, ohne daß eine mechanische Spannung die Montage erschwert. Die Befestigung der Eingreifelemente zusammen mit den entsprechenden Hülsen an dem Mitnehmer ist dann verglichen mit der Montage des Eingreifelementes an dem Ende des Zahnriemens einfach, da das Verschluße-

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lement entweder mit Hilfe einer weiteren Verschlußvorrichtung, wie beispielsweise eines Kettenschlosses, oder direkt am Mitnehmer befestigt ist.

Nach einer bevorzugten Lehre können dazu das Eingreifelement sowie die Hülse, die das Verschlußelement bilden, an übereinstimmenden Stellen Bohrungen aufweisen. Gleichzeitig sind entsprechende Bohrungen an dem Mitnehmer angeordnet, in denen für die Herstellung einer abnehmbaren, jedoch zugleich zugfesten und beweglichen Verbindung Stifte einführbar und arretierter sind. Diese Befestigungsart weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß im montierten Zustand die relative Position der Hülse gegenüber dem Eingreif element durch die Anordnung des Stiftes in den übereinstimmenden Bohrungen fixiert ist, so daß auch dann, wenn sich die formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse und dem Eingreifelement durch thermische Ausdehnungen lockert, ein sicheres Halten des Verschlußelementes gewährleistet ist.

Als zusätzliche Maßnahme kann die Hülse an der vom Mitnehmer abgewandten Seite Endlaschen aufweisen, die im zusammengebauten Zustand in Richtung des Zahnriemens eingedrückt sind und an dem in gleicher Richtung verlaufenden Ende des Eingreifelements anliegen. Dieses stellt eine zusätzliche Maßnahme dafür dar, daß ein Auseinanderrutschen der Hülse und des Eingreifelementes verhindert wird, wodurch die Sicherheit des Verschlußelementes und somit des gesamten Zahnriemenschlosses erheblich verbessert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Zahnriemenschlosses,

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, teilweise im Querschnitt,

und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zahnriemenschlosses, ebenfalls teilweise im Querschnitt.

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In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zahnriemenschlosses 1 dargestellt. Dieses Zahnriemenschloß 1 weist neben einem Mitnehmer 2 zwei jeweils ein Eingreifelement 3 und eine Hülse 4 aufweisende Verschlußelemente 5 auf. In jedem der Verschlußelemente 5 ist ein Ende 6 eines Zahnriemens 7 aufgenommen. Der Zahnriemen weist eine Zahnkontur auf, die aus alternierenden, teilkreisförmigen Erhebungen und Vertiefungen besteht, die jeweils gleiche Abstände aufweisen.

Wie in Fig. 2 näher dargestellt ist, weist das Eingreifelement 3 auf einer Seite ein Profil auf, das einem Negativprofil 8 der Zahnkontur des Zahnriemens 7 entspricht. Diese Seite des Eingreifelementes 3 steht dann, wenn das Verschlußelement 5 zusammengebaut ist, in festem Eingriff mit dem Ende 6 des Zahnriemens 7. Dieses ist durch die auf das Eingreifelement 3 und das Ende 6 des Zahnriemens 7 aufgeschobene Hülse 4 gewährleistet, da die Größe der Innenkontur der Hülse 4 gerade den äußeren Abmessungen des Eingreifelementes 3 zusammen mit dem Ende 6 des Zahnriemens 7 entspricht. Dadurch hält die Hülse 4 das Eingreifelement 3 mit dem Ende 6 des Zahnriemens 7 in festem formschlüssigen Eingriff.

Erfindungsgemäß bestehen nun der Mitnehmer 2 und das Verschlußelement 5 aus separaten Elementen, der Mitnehmer 2 sowie insbesondere die Eingreifelemente 3 sind nicht einteilig ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß das aus dem Eingreif element 3 und der Hülse 4 bestehende Verschlußelement 5 abnehmbar an dem Mitnehmer 2 befestigt ist. Dieses ist bei der Montage des Zahnriemenschlosses in besonderem Maße von Vorteil, da das Verschlußelement 5 vor einem Schließen des Zahnriemenschlosses 1 zuerst an dem Ende 6 des Zahnriemens 7 befestigt werden kann, indem das Eingreifelement 3 sowie die Hülse 4 zusammen mit dem Ende 6 des Zahnriemens 7 in formschlüssigen Eingriff gebracht werden, wobei wegen der aufeinander abgestimmten Abmessungen der zu verbindenden Elemente Reibungskräfte überwunden werden müssen. Da nun aber nicht gleichzeitig das Zahnriemenschloß geschlossen werden muß, kann daß Verschlußelement 5 am Ende 6 des Zahnriemens 7 befestigt werden, ohne daß der Zahnriemen 7 unter mechanischer Spannung steht.

Wenn beide Verschlußelemente 5 an dem Zahnriemen befestigt sind, wird als letztes der Mitnehmer 2 an den Verschlußelementen 5 befestigt. Dabei ist es möglich, die Verbindung zwischen Mitnehmer 2 und Verschlußelement 5 mit Hilfe einer weiteren Verschlußvorrichtung vorzunehmen. Diese weitere Verschlußvorrichtung kann - wie

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im folgenden beschrieben wird - insbesondere in Form eines Kettenschlosses verwirklicht sein.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Zahnriemenschlosses 1 weisen sowohl das Eingreifelement 3 eine Bohrung 9 als auch die Hülse 4 eine Bohrung 10 auf, die im zusammengebauten Zustand des Verschlußelementes 5 übereinstimmen. Weiterhin weist der Mitnehmer 2 an jedem axialen Ende ein Endteil 11 auf, das ebenfalls mit einer Bohrung 12 versehen ist. Durch die Bohrungen 9 und 10 sowie durch die Bohrung 12 sind Stifte 13 und 14 gesteckt, die Teil eines Kettenschlosses 15 sind. Des weiteren weist in bekannter Weise das Kettenschloß 15 Scheiben 16, 17 und 18 auf, so daß - wie in Fig. 1 und 2 dargestellt eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen dem Mitnehmer 2 und dem Verschlußelement 5 vorhanden ist.

In dem in Fig. 3 dargestellten weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Zahnriemenschlosses sind ein Eingreifelement 19 und eine Hülse 20 derart ausgestaltet, daß ein Endteil 21 des Eingreifelementes 19 und ein Endteil 22 der Hülse 20 im zusammengebauten Zustand des Verschlußelementes 23 beabstandet voneinander angeordnet sind. Weiterhin sind Bohrungen 24 und 25 in den Endteilen 21 und 22 angeordnet, so daß mit Hilfe eines Stiftes 26 das Verschlußelement 23 am Mitnehmer 2 abnehmbar befestigt ist. Im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel werden somit weniger Teile benötigt, jedoch ist die Bewegungsfreiheit des Verschlußelementes 23 relativ zum Mitnehmer 2 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel verringert.

Die Befestigung des Verschlußelementes 5, 23 am Mitnehmer mit Hilfe der Stifte 13, 14 bzw. 26 hat einen weiteren Vorteil, da durch die Stifte 13, 26 das Eingreifelement 3, 19 jeweils gegenüber der Hülse 4, 20 in seiner relativen Position fixiert ist. Ein ungewolltes Auseinanderrutschen der beiden Teile wird somit wirkungsvoll verhindert, die Sicherheit des gesamten Zahnriemenschlosses wird also erheblich gegenüber dem Stand der Technik verbessert.

Für beide Versionen gilt, daß sie im Prinzip auch mit lediglich aufgeschobener Hülse 4, 20 funktionieren, also dann, wenn die Hülse 4, 20 ohne Endteil und Bohrung ausgeführt ist. Dann würde der zuvor genannte Vorteil allerdings nicht erreicht.

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Wie in den Figuren dargestellt ist, ist der Mitnehmer 2 als im wesentlichen rotationssymmetrischer Metallkörper ausgestaltet, so daß er in einfacher Weise durch Drehen herstellbar ist. Vorzugsweise besteht dabei der Mitnehmer aus Aluminium. Wie bereits oben beschrieben worden ist, dient der Mitnehmer zum Antrieb eines nicht in der Zeichnung dargestellten Schlittens, der zum Öffnen und Schließen eines Garagentores vorgesehen ist. Damit nun aus sicherheitstechnischen Gründen keine feste, unlösbare Verbindung zwischen dem Mitnehmer und dem Schlitten besteht, weist der Schlitten einen ebenfalls nicht dargestellten beweglichen Stift auf, der mit dem Mitnehmer 2 in einen lösbaren Eingriff gebracht werden kann. Dazu weist der Mitnehmer 2 eine Umfangnut 27 auf, die breit genug ist, um den zu dem Schlitten gehörenden beweglichen Stift aufzunehmen.

Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, sind sowohl das Eingreifelement 3, 19 als auch die Hülse 4, 20 aus einem Metallblechstreifen geformt, wobei dieser Metallblechstreifen vorzugsweise aus Aluminium besteht. Dieses ist ebenfalls aus herstellungstechnischer Sicht einfach, da sowohl das Eingreif element 3, 19 als auch die Hülse 4, 20 aus einem ebenen Metallblech ausgeschnitten werden können, um anschießend in die gewünschte Form gebogen zu werden. In dieser Weise lassen sich also das Eingreifelement 3, 19 und die Hülse 4, 20 im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem das Eingreifelement aus Vollmaterial herausgearbeitet ist, einfacher herstellen.

Schließlich weist die Hülse 4, 20 an der von dem Mitnehmer 2 abgewandten Seite zwei Endlaschen 28 und 29 auf, die in Richtung des Zahnriemens im zusammengebauten Zustand des Verschlußelementes 5, 23 eingedrückt sind. Dadurch wird erreicht, daß zusätzlich zu der Fixierung der relativen Position des Eingreifelementes 2, 19 relativ zu der Hülse 4, 20 mit den Stiften 13, 26 eine relative Verschiebung dieser Teile verhindert wird. Es wird also eine zusätzliche Sicherheit für das Zahnriemenschloß 1 durch das Eindrücken der Endlaschen 28 und 29 erreicht.

Claims

Gesthuysen & von Rohr ·:·· &iacgr; .:. :&ldquor;* * */: ··;· - 8 - Schutzansprüche:

1. Zahnriemenschloß, insbesondere für einen Garagentorantrieb, mit einem Mitnehmer (2) und

mit einem ein Eingreifelement (3, 19) und eine Hülse (4, 20) aufweisenden Verschlußelement (5,23),

wobei das Eingreifelement (3, 19) ein der Zahnkontur eines Endes (6) eines Zahnriemens (7) entsprechendes Negativprofü (8) aufweist und

wobei die Hülse (4, 20) das Eingreif element (3,19) mit dem Ende (6) des Zahnriemens (7) in festem Eingriff hält,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Verschlußelement (5, 23) abnehmbar an dem Mitnehmer (2) befestigt ist.

2. Zahnriemenschloß nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (5) mit Hilfe einer weiteren Verschluß vorrichtung am Mitnehmer (2) befestigt ist.

3. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß das Eingreifelement (3, 19) eine Bohrung (9, 24) aufweist oder

daß das Eingreifelement (3, 19) und die Hülse (4, 20) Bohrungen (9, 10; 24, 25) aufweisen, die im zusammengebauten Zustand übereinstimmen und

daß der Mitnehmer (2) ein am achsialen Ende angeordnetes Endteil (11) aufweist, das mit einer Bohrung (12) versehen ist.

4. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stifte (13, 14) einer Verschlußvorrichtung jeweils in den übereinstimmenden Bohrungen (9, 10) des Eingreifelementes (3) und ggf. der Hülse (4) und der Bohrung (12) des Endteils (11) angeordnet sind.

5. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung als Kettenschloß ausgeführt ist.

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6. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (23) direkt am Mitnehmer (2) befestigt ist.

7. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (24, 25) im Eingreifelement (19) und ggf. in der Hülse (20) des Verschlußelementes (23) mit der Bohrung (12) im Endteil (11) in Überdeckung bringbar und mit Hilfe eines Stiftes (26) verbindbar ist bzw. sind.

8. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingreifelement (3, 19) aus einem Metallblechstreifen geformt ist und vorzugsweise aus Aluminium besteht.

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9. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4, 20) aus einem Metallblechstreifen geformt ist und vorzugsweise aus Aluminium besteht.

10. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4, 20) an der von dem Mitnehmer (2) abgewandten Seite mindestens eine Endlasche (28, 29) aufweist und daß die Endlasche (28, 29) im zusammengebauten Zustand des Verschlußelementes (5, 23) in Richtung des Zahnriemens (7) eingedrückt ist.

11. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2) im wesentlichen durch Drehen herstellbar ist und vorzugsweise aus Aluminium besteht.

12. Zahnriemenschloß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2), vorzugsweise mittig, mit einer Umfangsnut (27) versehen ist.