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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tür- oder Fensterantrieb. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Gestänge für einen solchen Tür- oder Fensterantrieb. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Getriebe für einen solchen Tür- oder Fensterantrieb.
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Tür- oder Fensterantriebe dienen dazu einen beweglichen Tür- bzw. Fensterflügel aktiv von seiner geschlossenen Position in seine geöffnete Position und/oder umgekehrt anzutreiben und den Tür- bzw. Fensterflügel ggf. in seiner geöffneten Position zu halten.
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Der erfindungsgemäße Tür- oder Fensterantrieb ist nicht auf den Einsatz in einer speziellen Art von Tür oder Fenster beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich für alle Arten von Türen bzw. Fenster einsetzen.
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Je nach Ausführung und Einsatzzweck lassen sich solche Tür- oder Fensterantriebe in seinem sog. Servobetrieb oder in einem Automatikbetrieb betreiben. Es sind auch Tür- bzw. Fensterantriebe bekannt, die sich zwischen dem Servobetrieb und dem Automatikbetrieb umschalten lassen. Im Servobetrieb wird ein Drehmoment erzeugt, das eine kraftunterstützte Öffnung des Tür- bzw. Fensterflügels ermöglicht, wobei eine manuelle Kraftaufbringung durch eine Person erforderlich bleibt. Im Gegensatz dazu erfolgt im Automatikbetrieb eine selbstständige Öffnung des Tür- bzw. Fensterflügels, wobei keine manuelle Kraftaufbringung durch eine Person notwendig ist.
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Als Antriebsquelle fungiert in derartigen Tür- bzw. Fensterantrieben typischerweise ein Elektromotor, dessen Kraft bzw. Drehmoment über ein Getriebe und ein Hebelgestänge, welches einen oder mehrere miteinander gekoppelte Gestängehebel aufweist, auf den Tür- bzw. Fensterflügel überträgt.
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Ein rein mechanischer Türschließer, der ohne einen Elektromotor rein mechanisch, meist mithilfe einer Feder dafür sorgt, dass eine Tür ordnungsgemäß schließt, ist ebenfalls als "Türantrieb" im erfindungsgemäßen Sinne zu interpretieren. Auch bei solchen Türschlie-ßern wird die über die Feder erzeugte Schließkraft in ein Drehmoment umgewandelt, das an einer Abtriebswelle anliegt und über ein Hebelgestänge auf den Türflügel übertragen wird.
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Das Hebelgestänge wird typischerweise an der Abtriebswelle des Getriebes oder, sofern kein Getriebe zwischengeschaltet ist, an der Abtriebswelle des Antriebsmotors bzw. des Türschließers befestigt. Herkömmlicherweise erfolgt dies über eine formschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebswelle und dem Gestänge, wobei diese formschlüssige Verbindung typischerweise über eine Schraubverbindung gesichert wird. Diese Schraubverbindung dient insbesondere der Axialsicherung der Verbindung zwischen Abtriebswelle und Gestänge. Die Schraubverbindung ist meist in Form eines Konterstücks, das durch eine Schraube gekontert wird, ausgeführt.
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Wird die Schraube zu schwach angezogen, kann sich die Verbindung zwischen Abtriebswelle und Gestänge mit der Zeit lösen. Eine Spann-Dehnschraube muss zudem mit einem definierten Moment angezogen werden, was in der Praxis kaum umsetzbar ist oder zumindest häufig zu einer nicht ordnungsgemäßen Montage führt.
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Je nach Einbausituation kann diese herkömmliche Art der Axialsicherung mangels räumlicher Zugänglichkeit der Schraubverbindung zu weiteren Problemen führen. In verschiedenen Einbausituationen muss das Gestänge teilweise auch etwas versetzt montiert werden, was mit Standard-Befestigungssystemen kaum möglich ist. Zumindest sind Systeme, welche einen axialen Versatz der Abtriebswelle bzw. des Hebelgestänges erlauben, komplex und teuer in der Herstellung.
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Weiterhin müssen bei der Montage eines solchen Tür- oder Fensterantriebs häufig vor Ort mehrere Bauteile auf verschiedenen Montageseiten des Antriebs zusammengesteckt werden, was zeitaufwändig und fehleranfällig ist.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tür- oder Fensterantrieb sowie ein Gestänge und ein Getriebe für einen solchen Tür- oder Fensterantrieb bereitzustellen, durch die die oben genannten Probleme überwunden oder zumindest weitestgehend gelöst werden. Dabei ist es insbesondere eine Aufgabe, die Befestigung zwischen dem Hebelgestänge und der Abtriebswelle des Tür- oder Fensterantriebs derart zu verbessern, dass diese günstiger herstellbar, flexibler einsetzbar und schneller montierbar ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tür- oder Fensterantrieb bereitgestellt, welcher Folgendes aufweist:
- eine Abtriebswelle;
- einen Gestängehebel, der mit der Abtriebswelle koppelbar ist;
- einen ersten Verbindungsabschnitt, der an dem Gestängehebel ausgebildet oder drehfest mit dem Gestängehebel verbindbar ist;
- einen zweiten Verbindungsabschnitt, der an der Abtriebswelle ausgebildet oder drehfest mit der Abtriebswelle verbindbar ist;
- ein aufspreizbares Spreizelement; und
- ein mit dem Spreizelement zusammenwirkendes Spannelement, mithilfe dessen das Spreizelement aufspreizbar ist;
- wobei einer des ersten oder des zweiten Verbindungsabschnitts eine Außenkontur aufweist und der andere des ersten oder des zweiten Verbindungsabschnitts eine mit der Außenkontur korrespondierende Innenkontur aufweist, wobei die Innenkontur und die Außenkontur in montiertem Zustand des Tür- oder Fensterantriebs formschlüssig ineinandergreifen, um ein Drehmoment von der Abtriebswelle auf den Gestängehebel zu übertragen, und
- wobei das Spreizelement dazu eingerichtet ist, in die Innenkontur eingeführt und mithilfe des Spannelements aufgespreizt zu werden, um mit der Innenkontur zu verspannen und den Gestängehebel an der Abtriebswelle zu befestigen.
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Die grundsätzliche Verbindung zur Übertragung des Drehmoments von der Abtriebswelle auf den zumindest einen Gestängehebel ist bei dem erfindungsgemäßen Tür- oder Fensterantrieb in herkömmlicher Weise über die beiden formschlüssig ineinandergreifenden Verbindungsabschnitte realisiert. Diese beiden formschlüssig ineinandergreifenden Verbindungsabschnitte können jeweils als separate Bauteile ausgebildet sein, die mit der Abtriebswelle bzw. dem Gestängehebel lösbar oder stoffschlüssig verbunden sind. Alternativ können die beiden Verbindungsabschnitte auch mit dem Gestängehebel bzw. der Abtriebswelle jeweils einteilig bzw. integral verbunden ausgeführt sein.
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Einer der beiden Verbindungsabschnitte weist eine Außenkontur auf, die mit einer an dem jeweils anderen Verbindungsabschnitt angeordneten Innenkontur korrespondiert und in diese formschlüssig eingreift.
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Die letztendliche Befestigung bzw. Axialsicherung dieser formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Verbindungsabschnitten, also zwischen der Abtriebswelle und dem Gestängehebel, erfolgt erfindungsgemäß mithilfe eines aufspreizbaren Spreizelements. Diese Spreizelement wird in die Innenkontur eingeführt, um mit der Innenkontur in aufgespreiztem Zustand zu verspannen und dadurch den Gestängehebel an der Abtriebswelle zu befestigen.
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Vorteilhafterweise wird dadurch eine sehr einfache Art der Befestigung bzw. Axialsicherung realisiert, die aus wenigen und insbesondere kostengünstig herstellbaren Bauteilen aufgebaut ist.
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Des Weiteren kann dadurch die Montage des Tür- bzw. Fensterantriebs um ein Vielfaches vereinfacht werden, da zum Aufspreizen des Spreizelements und damit zum Befestigen des Gestängehebels an der Abtriebswelle lediglich das mit dem Spreizelement zusammenwirkende Spannelement betätigt werden muss, was sehr einfach von einer Seite des Tür- bzw. Fensterantriebs, bspw. von der Oberseite aus möglich ist.
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Ferner hat die erfindungsgemäße Art der Befestigung mithilfe des aufspreizbaren Spreizelements den Vorteil, dass sich ein axialer Versatz des Gestängehebels sehr einfach realisieren lässt. Je nach Einbausituation lässt sich der Gestängehebel mithilfe des aufspreizbaren Spreizelements nämlich in unterschiedlichen axialen Positionen relativ zu der Abtriebswelle befestigen, da das Spreizelement mit der Innenkontur, in die sie eingeführt wird, grundsätzlich stufenlos in beliebiger axialer Position verspannbar ist.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Spreizelement gemeinsam mit dem Spannelement bereits an dem Verbindungsabschnitt, an dem die Außenkontur angeordnet ist, vormontiert sein kann, so dass bei der Montage vor Ort lediglich zwei Baugruppen, nämlich die Gestänge-Baugruppe und die Getriebe-Baugruppe des Antriebs ineinandergesteckt werden müssen und mithilfe des Spreizelements, das durch das Spannelement aufgespreizt wird, fixiert werden müssen. Insofern ist die Montage für den Monteur denkbar einfach und schnell ausführbar.
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Das Spannelement und das Spreizelement werden vor der Montage des Antriebs vorzugsweise mit der Baugruppe des Antriebs verbunden, an dem die Außenkontur der formschlüssigen Verbindung vorgesehen ist. Hierbei gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist die Außenkontur an dem ersten Verbindungsabschnitt angeordnet, der an dem Gestängehebel ausgebildet oder mit diesem drehfest verbunden ist. Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante ist die Außenkontur an dem zweiten Verbindungsabschnitt angeordnet, der an der Abtriebswelle ausgebildet oder mit dieser drehfest verbunden ist.
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Dementsprechend wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der die zuvor genannte erste Ausführungsvariante betrifft, ein Gestänge bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
- einen Gestängehebel, der mit einer Abtriebswelle des Tür- oder Fensterantriebs koppelbar ist;
- einen ersten Verbindungsabschnitt, der an dem Gestängehebel ausgebildet oder drehfest mit dem Gestängehebel verbindbar ist;
- ein aufspreizbares Spreizelement; und
- ein mit dem Spreizelement zusammenwirkendes Spannelement;
- wobei der erste Verbindungsabschnitt eine Außenkontur aufweist, über die ein Drehmoment von der Abtriebswelle auf den Gestängehebel übertragbar ist, und
- wobei das Spreizelement mithilfe des Spannelements derart aufspreizbar ist, dass das Spreizelement in aufgespreiztem Zustand seitlich über die Außenkontur absteht.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der die zuvor genannte zweite Ausführungsvariante betrifft, wird ein Getriebe für den Tür- oder Fensterantrieb bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
- eine Abtriebswelle, die mit einem Gestängehebel des Tür- oder Fensterantriebs koppelbar ist;
- einen zweiten Verbindungsabschnitt, der an der Abtriebswelle ausgebildet oder drehfest mit der Abtriebswelle verbindbar ist;
- ein aufspreizbares Spreizelement; und
- ein mit dem Spreizelement zusammenwirkendes Spannelement;
- wobei der zweite Verbindungsabschnitt eine Außenkontur aufweist, über die ein Drehmoment von der Abtriebswelle auf den Gestängehebel übertragbar ist, und
- wobei das Spreizelement mithilfe des Spannelements derart aufspreizbar ist, dass das Spreizelement in aufgespreiztem Zustand seitlich über die Außenkontur absteht.
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Mit anderen Worten wird also im Falle der Ausbildung der Außenkontur an dem Gestängehebel das Gestänge bereits zusammen mit dem Spreizelement und dem Spannelement vormontiert geliefert (erste Ausführungsvariante). In diesem Fall ist die Innenkontur an der Abtriebswelle vorgesehen.
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Im Falle der Ausbildung der Außenkontur an der Abtriebswelle wird hingegen das Getriebe zusammen mit dem an der Abtriebswelle angeordneten Spreizelement und Spannelement vormontiert geliefert. In diesem Fall ist die Innenkontur, in die die Außenkontur eingreift, an dem Gestängehebel angeordnet.
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Die Fixierung bzw. Axialsicherung erfolgt in beiden Fällen in der beschriebenen erfindungsgemäßen Art und Weise durch Aufspreizen des Spreizelements und Verspannen dieser mit der als Gegenstück fungierenden Innenkontur.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist derjenige Verbindungsabschnitt, an dem die Außenkontur angeordnet ist, eine Durchgangsöffnung, durch die das Spannelement hindurchführbar ist, sowie eine die Durchgangsöffnung umgebende Stirnseite auf, gegen die das Spreizelement mithilfe des Spannelements gezogen wird, um aufgespreizt zu werden.
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Das Spreizelement wird also vorzugsweise dadurch aufgespreizt, dass es mithilfe des Spannelements gegen die Stirnseite gezogen wird, die an dem Verbindungsabschnitt mit der Außenkontur angeordnet ist. Zum Aufspreizen des Spreizelements sind somit keine weiteren Bauteile notwendig, was den Aufspreiz- bzw. Fixiervorgang denkbar einfach macht.
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Da das Spannelement durch die in dem Verbindungsabschnitt mit der Außenkontur angeordnete Durchgangsöffnung hindurchführbar ist, lässt sich das Spannelement zusammen mit dem Spreizelement auch denkbar einfach an dem entsprechenden Bauteil, an dem dieser Verbindungsabschnitt mit Außenkontur angeordnet ist, vormontieren.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Stirnseite und/oder das Spreizelement mindestens ein Verdrehsicherungselement auf, durch das ein Verdrehen des Spreizelements relativ zu der Stirnseite mittels Kraft-, Form- und/oder Reibschluss verhindert wird.
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Durch diese Verdrehsicherung wird die Notwendigkeit eines Gegenhaltens des Spreizelements beim Betätigen des Spannelements eliminiert. Mit anderen Worten muss lediglich das Spannelement betätigt werden, um das Spreizelement aufzuspreizen und dadurch den Gestängehebel an der Abtriebswelle des Antriebs zu befestigen. Insofern muss der Antrieb bei der Montage lediglich von einer Seite aus zugänglich sein, nämlich von der Seite, von der das Spannelement betätigt wird.
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Das mindestens eine Verdrehsicherungselement kann auf vielfältige Art und Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Verdrehsicherung durch einen Fortsatz oder eine Vertiefung an der Stirnseite bzw. an dem Spreizelement realisiert sein. Ebenso kann die Stirnseite des entsprechenden Verbindungsabschnitts und/oder die mit dieser Stirnseite zusammenwirkende Seite des Spreizelements aufgeraut, verzahnt oder gerändelt sein, um einen Reib- oder Formschluss zu erzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Spannelement eine Spannschraube mit einem ersten Gewinde auf, das in ein an dem Spreizelement ausgebildetes zweites Gewinde eingreift. Besonders bevorzugt ist das Spannelement als Spannschraube ausgebildet.
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Somit kann zumindest das Spannelement als Standardbauteil ausgeführt sein, was nachvollziehbarerweise deutliche Kostenvorteile mit sich bringt. Ebenso ist durch diese Ausführung das Aufspreizen des Spreizelements denkbar einfach realisiert, da die Spannschraube lediglich in das an dem Spreizelement vorgesehene zweite Gewinde eingeschraubt werden muss.
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Das an dem Spreizelement vorgesehene Gewinde kann auf verschiedenste Art und Weise ausgeführt sein. Es kann an einem separaten Teil, bspw. einer Hülse, ausgeführt sein, das in das Spreizelement eingepresst wird oder durch Vernieten oder Verschweißen mit dem Spreizelement verbunden wird. Das zweite Gewinde kann aber auch direkt in das Spreizelement selbst eingeschnitten sein, also einteilig mit dem Spreizelement ausgeführt sein.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Begriff "Spreizelement" erfindungsgemäß breit und funktional auszulegen ist, so dass jedes aufspreizbare Bauteil, das mithilfe eines Spannelements in der erfindungsgemäßen Art und Weise aufspreizbar und mit der Innenkontur des entsprechenden Befestigungsabschnitts verspannbar ist, als Spreizelement im erfindungsgemäßen Sinn auszulegen ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung erstreckt sich das Spreizelement entlang einer Längsachse und ist dazu eingerichtet, sich entlang einer quer zu der Längsachse ausgerichteten Radialrichtung aufzuspreizen.
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Bei der genannten Längsachse handelt es sich vorzugsweise um eine Symmetrieachse des Spreizelements. Die Längsachse fällt ebenso vorzugsweise mit der Achse zusammen, entlang derer sich das an dem Spreizelement vorgesehene zweite Gewinde erstreckt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Außendurchmesser des Spreizelements in unbelastetem Zustand kleiner als ein Innendurchmesser der Innenkontur. Dementsprechend ist der Außendurchmesser des Spreizelements in unbelastetem Zustand vorzugsweise auch kleiner als ein Außendurchmesser der Außenkontur.
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Mit anderen Worten steht das Spreizelement in unbelastetem Zustand nicht über die Außenkontur seitlich nach außen ab. Das Spreizelement lässt sich somit zusammen mit dem Verbindungsabschnitt, an dem die Außenkontur angeordnet ist, problemlos in den anderen Verbindungsabschnitt, an dem die Innenkontur angeordnet ist, einführen. Erst nach dem Aufspreizen des Spreizelements steht dieses seitlich von der Außenkontur ab, kommt in Kontakt mit der Innenkontur und verspannt mit der Innenkontur in genannter Art und Weise.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Spreizelement eine entlang der Längsachse des Spreizelements verlaufende Hülse und mindestens einen von der Hülse in einer quer zu der Längsachse des Spreizelements verlaufenden Querrichtung abstehenden Flügel auf, dessen Orientierung zum Aufspreizen des Spreizelements relativ zu der Längsachse des Spreizelements änderbar ist.
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In der genannten Hülse ist vorzugsweise das bereits erwähnte Gewinde des Spreizelements, welches vorliegend als "zweites Gewinde" bezeichnet wird, angeordnet. Der zumindest eine Flügel, der von dieser Hülse absteht, wird beim Aufspreizen des Spreizelements vorzugsweise umgebogen und ändert dadurch seine Orientierung relativ zu der Längsachse des Spreizelements bzw. relativ zu der Hülse des Spreizelements.
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Vorzugsweise ist der mindestens eine Flügel in unbelastetem Zustand unter einem Winkel kleiner 90°, vorzugsweise kleiner 80°, besonders bevorzugt kleiner 70°, relativ zu der Längsachse des Spreizelements geneigt.
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Dieser Winkel wird beim Aufspreizen des Spreizelements vergrößert, wodurch auch der Durchmesser des Spreizelements vergrößert wird, um, wie erwähnt, in aufgespreiztem Zustand seitlich über die Außenkontur hinaus abzustehen und mit der Innenkontur zu verspannen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der mindestens eine Flügel mehrere separate Flügel auf, die entlang eines Umfangs der Hülse des Spreizelements verteilt angeordnet sind.
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Das Vorsehen mehrerer solcher verteilt angeordneter Flügel hat den Vorteil, dass sich das Spreizelement zum Aufspreizen leichter verformen lässt. Insofern werden hierdurch die Montagekräfte reduziert.
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Die einzelnen Flügel sind vorzugsweise durch Schlitze voneinander separiert. Um eine gleichmäßige Kraftverteilung zu gewährleisten, sind die einzelnen Flügel vorzugsweise gleicher Form und Größe.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung verläuft die Außen- und Innenkontur in montiertem Zustand des Tür- oder Fensterantriebs entlang der Längsachse des Spreizelements und quer zu einer Längsachse des Gestängehebels.
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Die Außenkontur weist vorzugsweise eine Verzahnung oder ein Polygon auf. Als polygonale Form ist insbesondere ein Sechskant bevorzugt. Vorzugsweise ist die Außenkontur des Spreizelements an die Außenkontur des Verbindungsabschnitts angepasst. Insofern weist das Spreizelement vorzugsweise eine oder mehrere umfangsseitige Außenkanten auf, die auf einer kreisförmigen oder polygonalen Umrisslinie liegen.
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Das Spreizelement selbst ist vorzugsweise zumindest teilweise aus Stahl oder Kunststoff gefertigt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Innenkontur einen Absatz auf, an dem sich das Spreizelement in aufgespreiztem Zustand abstützt.
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Durch einen solchen Absatz wird ein mechanisch besonders sicherer Halt bewirkt, der ein unbeabsichtigtes Lösen des Gestängehebels von der Abtriebswelle nahezu unmöglich macht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Innenkontur mehrere parallel zueinander verlaufende, entlang einer Längsachse der Innenkontur voneinander beabstandete Vertiefungen auf, in die das Spreizelement in aufgespreiztem Zustand eingreifen kann.
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Mit anderen Worten weist die Innenkontur in diesem Fall mehrere parallel zueinander angeordnete Absätze auf. Somit lässt sich das Spreizelement und damit auch das Gestänge besonders sicher in verschiedenen axialen Positionen formschlüssig an der Abtriebswelle fixieren. Je nach Einbau- und Montagesituation ist die Axiallage des Gestängehebels relativ zu der Abtriebswelle somit einfach variierbar, wobei dennoch aber eine mechanisch sichere Fixierung in der gewünschten Axialposition garantiert ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der erste Verbindungsabschnitt an einer Achsverlängerungshülse angeordnet, die auf ein fest mit dem Gestängehebel verbundenes Verbindungsstück aufsteckbar ist, wobei die Achsverlängerungshülse und das Verbindungsstück in montiertem Zustand über das Spannelement und das Spreizelement zusammengehalten werden.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zur Variierung der axialen Position Achsverlängerungshülsen unterschiedlicher Länge verwendbar sind. Diese Achsverlängerungshülsen können als Standard-Bauteile ausgeführt sein und dann entsprechend der gewünschten axialen Position entsprechend eingebaut werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen sowie in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Des Weiteren versteht sich, dass die oben genannten Ausgestaltungen sich nicht nur auf den Tür- oder Fensterantrieb gemäß dem ersten Erfindungsaspekt, sondern in gleicher oder äquivalenter Art und Weise auch auf das Gestänge gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt und auf das Getriebe gemäß dem dritten Erfindungsaspekt beziehen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Tür- oder Fensterantriebs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Gestänges und eines Getriebes des in Fig. 1 gezeigten Tür- oder Fensterantriebs in nicht montiertem Zustand;
- Fig. 3
- eine Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten Teils des Gestänges;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht von unten auf einen ersten Verbindungsabschnitt des Gestänges ohne daran montiertem Spreizelement;
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht von unten (Fig. 5a) sowie eine Draufsicht von unten (Fig. 5b) auf den in Fig. 4 gezeigten ersten Verbindungsabschnitt mit daran montiertem Spreizelement;
- Fig. 6
- eine perspektivische Ansicht von unten (Fig. 6a) sowie eine Draufsicht von unten (Fig. 6b) auf einen ersten Verbindungsabschnitt mit daran montiertem Spreizelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 7
- Schnittansichten der ineinander eingeführten Verbindungsabschnitte des Tür- oder Fensterantriebs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit Spreizelement in unbelastetem Zustand (Fig. 7a) und Spreizelement in aufgespreiztem Zustand (Fig. 7b);
- Fig. 8
- einen Schnittansicht-Ausschnitt der ineinandergreifenden Verbindungsabschnitte des Tür- oder Fensterantriebs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Spreizelement in aufgespreiztem Zustand;
- Fig. 9
- einen Schnittansicht-Ausschnitt der ineinandergreifenden Verbindungsabschnitte des Tür- oder Fensterantriebs gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Spreizelement in aufgespreiztem Zustand;
- Fig. 10
- Schnittansichten der ineinandergreifenden Verbindungsabschnitte des Tür- oder Fensterantriebs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer ersten Montagevariante (Fig. 10a) und einer zweiter Montagevariante (Fig. 10b);
- Fig. 11
- eine Schnittansicht der ineinandergreifenden Montageabschnitte des Tür- oder Fensterantriebs gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- Fig. 12
- Schnittansichten des in dem Tür- oder Fensterantrieb eingesetzten Spreizelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 12a), einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 12b) und einem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 12c);
- Fig. 13
- eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Gestänges und eines Getriebes eines weiteren Ausführungsbeispiels des Tür- oder Fensterantriebs in nicht montiertem Zustand; und
- Fig. 14
- eine Schnittansicht des in Fig. 13 gezeigten Tür- oder Fensterantriebs.
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tür- oder Fensterantriebs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Tür- oder Fensterantrieb ist darin in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet.
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Der Tür- oder Fensterantrieb 10 weist einen Elektromotor 12 auf. Der Elektromotor 12 ist über ein Getriebe 14, das in Teilen in Fig. 2 gezeigt ist, mit einem Gestänge 16 gekoppelt, von dem in Fig. 1 insbesondere ein Gestängehebel 18 ersichtlich ist. Das Getriebe 14 ist in einem Getriebegehäuse 20 untergebracht, an dessen einen Ende der Elektromotor 12 angeordnet ist.
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Zu dem Getriebe 14 gehören typischerweise mehrere Zahnräder, von denen vorliegend explizit nur ein Zahnrad 22 in Fig. 2 gezeigt ist, welches auf der als Nockenwelle ausgestalteten Abtriebswelle 24 angeordnet ist und sich synchron mit dieser dreht.
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Die Abtriebswelle 24 ist gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgestaltet. An ihrer Oberseite ist in Fig. 2 eine Lagerung 26 gezeigt, mithilfe derer die Abtriebswelle 24 innerhalb des Getriebegehäuses 20 drehbar gelagert ist.
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Im Inneren weist die Abtriebswelle 24 eine Innenkontur 28 auf, die gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Verzahnung, genauer gesagt als Innenverzahnung, ausgeführt ist.
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Das Gestänge 16 wird über eine formschlüssige Verbindung mit der Abtriebswelle 24 gekoppelt. Hierzu ist am unteren Ende des Gestängehebels 18 ein Verbindungsabschnitt 30 vorgesehen, der eine zu der Innenkontur 28 korrespondierende Außenkontur 32 aufweist, die in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Verzahnung, genauer gesagt als Außenverzahnung, ausgestaltet ist. Dieser am Gestänge 16 angeordnete Verbindungsabschnitt 30 wird vorliegend als erster Verbindungsabschnitt 30 bezeichnet. Der an dem Getriebe 14 vorgesehene, dazu korrespondierende Verbindungsabschnitt 34, an dem die Innenkontur 28 ausgebildet ist, wird vorliegend als zweiter Verbindungsabschnitt 34 bezeichnet.
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Die beiden miteinander korrespondierenden Verbindungsabschnitte 30, 34 greifen in montiertem Zustand des Antriebs 10 formschlüssig ineinander, um das von dem Elektromotor 12 erzeugte Antriebsdrehmoment über das Getriebe 14 auf das Gestänge 16 zu übertragen und dafür zu sorgen, dass sich der Gestängehebel 18 mit der Abtriebswelle 24 mit dreht.
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Die am ersten Verbindungsabschnitt 30 vorgesehene Außenverzahnung, welche die Außenkontur 32 des ersten Verbindungsabschnitts 30 bildet, ist als Steckverzahnung ausgebildet, die bei der Montage in die am zweiten Verbindungsabschnitt 34 vorgesehene Innenverzahnung einsteckbar ist. Der erste Verbindungsabschnitt 30 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als separates Verbindungsbauteil ausgestaltet, das an dem Gestängehebel 18 fest montiert ist. Wie in Fig. 3 angedeutet ist, kann dieses Verbindungsbauteil, welches den ersten Verbindungsabschnitt 30 bildet, mit dem Gestängehebel 18 stoffschlüssig verbunden sein. In Fig. 3 ist bspw. schematisch an der Stelle 36 eine Schweißstelle angedeutet. Grundsätzlich kann der erste Verbindungsabschnitt 30 jedoch auch integral, also einstückig mit dem Gestängehebel 18 ausgestaltet sein. Ebenso ist eine lösbare Verbindung, bspw. eine Schraubverbindung zwischen Gestängehebel 18 und dem ersten Verbindungsabschnitt 30 denkbar.
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An dem Gestänge 16 ist ferner ein Spreizelement 38 angeordnet, welches mithilfe eines Spannelements 40, das hier als herkömmliche Spannschraube ausgestaltet ist, aufspreizbar ist. Das Spannelement bzw. die Spannschraube 40 ist durch eine Durchgangsöffnung 42 im Inneren des ersten Verbindungsabschnitts 30 hindurchgeführt. Genauer gesagt, wird das Spannelement bzw. die Spannschraube 40 von oben durch eine Durchgangsöffnung 44 im Gestängehebel 18, welche mit der Durchgangsöffnung 42 im ersten Verbindungsabschnitt 30 fluchtet, hindurchgeführt.
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Das Spreizelement 38 ist am unteren Ende des Spannelements 40 derart aufgeschraubt, dass es den ersten Verbindungsabschnitt 30 von unten berührt. Genauer gesagt schlägt das Spreizelement 38 an einer unteren Stirnseite 46 des ersten Verbindungsabschnitts 30 an.
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Das als Spannschraube ausgestaltete Spannelement 40 weist hierzu ein erstes Außengewinde 48 auf, das in ein entsprechendes Innengewinde 50, das am Spreizelement 38 angeordnet ist, eingreift. Das Außengewinde 48 wird vorliegend als erstes Gewinde bezeichnet, das Innengewinde 50 wird vorliegend als zweites Gewinde bezeichnet.
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Bei der Montage wird also zunächst, wie bereits erwähnt, das Gestänge 16 in die Abtriebswelle 24 derart eingesteckt, dass die beiden Verbindungsabschnitte 30, 34 formschlüssig ineinandergreifen. Das Spreizelement 38 ist dabei bereits an dem Gestänge 16 vormontiert, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Anschließend wird zur Gewährleistung einer Axialsicherung das Gestänge 16 an der Abtriebswelle 24 fixiert. Diese Axialsicherung bzw. Fixierung des Gestänges 16 an der Abtriebswelle 24 erfolgt mithilfe des Spreizelements 38. Hierzu wird das als Spannschraube ausgestaltete Spannelement 40 gedreht, wodurch das Spreizelement 38 gegen die Stirnseite 46 des ersten Verbindungsabschnitts 30 gezogen wird und sich dabei aufspreizt. Das als Spannschraube ausgebildete Spannelement 40 wird so lange verdreht, bis sich das Spreizelement 38 so weit aufgespreizt hat, dass seine Umfangsseite über die Außenkontur 32 des ersten Verbindungsabschnitts 30 seitlich absteht und sich mit der an der Abtriebswelle 24 vorgesehenen Innenkontur 28 verspannt.
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Dieser Aufspreizvorgang des Spreizelements 38 ist bspw. in Fig. 7 ersichtlich, wobei Fig. 7a den unbelasteten Zustand des Spreizelements 38 zeigt, in dem das Spreizelement 38 seitlich noch nicht über die Außenkontur 32 absteht, und Fig. 7b den bereits verspannten Zustand zeigt, in dem das Spreizelement 38 so weit aufgespreizt ist, dass es umfangsseitig über die Außenkontur 32 absteht und mit der Innenkontur 28 verspannt ist. Das Gestänge 16 ist dann an der Abtriebswelle 24 befestigt und kann sich aus dieser nicht mehr unbeabsichtigt lösen.
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Um zu verhindern, dass sich das Spreizelement 38 während des Verdrehens des Spannelements 40 mit dreht, sind an der Stirnseite 46 des ersten Verbindungsabschnitts 30 zwei Verdrehsicherungselemente 52 angeordnet. Diese Verdrehsicherungselemente 52 sind hier als Fortsätze bzw. Erhöhungen ausgestaltet, die in entsprechende Schlitze 54 eingreifen und dadurch ein Verdrehen des Spreizelements 38 verhindern (siehe Fig. 4, 5a und 5b).
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Alternativ können anstelle dieser Erhöhungen bzw. Fortsätze 52 auch andere Arten von Verdrehsicherungsmitteln vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine aufgeraute, verzahnte oder gerändelte Oberfläche an der Stirnseite 46 oder an der diese Stirnseite berührende Unterseite des Spreizelements 38 als Verdrehsicherungselement fungieren. Des Weiteren ist es möglich, dass das Spreizelement 38 an seinem Außendurchmesser dieselbe Verzahnung wie der erste Verbindungsabschnitt 30 aufweist, welche beim Aufspreizen des Spreizelements 38 in die Innenverzahnung an der Abtriebswelle 24 eingreift und dadurch ein Verdrehen des Spreizelements 38 verhindert wird.
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Vorteilhafterweise weist das Spreizelement 38 mehrere einzelne flügelartige Abschnitte 56 auf, die durch die genannten Schlitze 54 voneinander getrennt sind. Diese flügelartigen Abschnitte 56, welche insbesondere in Fig. 5a und 5b ersichtlich sind, werden vorliegend der Einfachheit halber als Flügel 56 bezeichnet. Die Flügel 56 stehen seitlich in Querrichtung 58 von einer Hülse 60, welche den zentralen Teil des Spreizelements 38 bildet, in dem das zweite Gewinde 50 angeordnet ist, ab.
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Es sei darauf hingewiesen, dass unter "quer" vorliegend nicht zwangsläufig senkrecht bzw. orthogonal, sondern jede nicht-parallele Ausrichtung unter einem Winkel > 0° verstanden wird.
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Vorzugsweise stehen die einzelnen Flügel 56 des Spreizelements 38 in unbelastetem Zustand unter einem Winkel < 80° relativ zu der Längsachse 62 des Spreizelements 38 von der Hülse 60 ab. Dieser Winkel ist in Fig. 3 als Winkel α angedeutet. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel α 50°-80°, besonders bevorzugt 65°. Durch das Anziehen der Spannschraube 40 wird dieser Winkel α vergrößert, da die einzelnen Flügel 56 umgebogen werden. Hierdurch vergrößert sich automatisch der Durchmesser des Spreizelements 38. Die Aufteilung in einzelne separate Flügel 56 erleichtert diese Umformung des Spreizelements 38 bzw. erhöht dessen Biegsamkeit. Hierdurch lassen sich Montagekräfte reduzieren.
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Wie aus Fig. 3 weiterhin hervorgeht, fällt die Längsachse 62 des Spreizelements 38 im montierten Zustand des Antriebs 10 mit der Längsachse der am zweiten Verbindungsabschnitt 34 vorgesehenen Innenkontur 28 und der am ersten Verbindungsabschnitt 30 vorgesehenen Außenkontur 32 zusammen. Die Längsachse 64 des Gestängehebels 18 ist hingegen quer, vorzugsweise senkrecht, zu der Längsachse 62 des Spreizelements 38 ausgerichtet.
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Anstelle der Ausgestaltung der am ersten Verbindungsabschnitt 30 vorgesehenen Außenkontur 32 als Verzahnung, wie dies in Fig. 2-5 gezeigt ist, kann diese Außenkontur 32 am ersten Verbindungsabschnitt 30 auch als polygonale Form, bspw. sechseckige Form ausgestaltet sein, die dann in eine entsprechend als äquivalentes Gegenstück in der Abtriebswelle 24 geformte polygonale bzw. sechseckige Innenkontur 28 eingreift. Dies ist beispielhaft in Fig. 6a und 6b gezeigt. In dem darin gezeigten Ausführungsbeispiel ist es demnach ebenso bevorzugt, dass die Außenkanten der einzelnen Flügel 56 des Spreizelements 38 ebenfalls auf einer polygonalen bzw. sechseckigen Umrisslinie 66 liegen (siehe Fig. 6b).
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Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem sich das Spreizelement 38 in aufgespreiztem Zustand an einem Absatz 68, der an der Innenkontur 28 vorgesehen ist, abstützt. Das als Spannschraube ausgestaltete Spannelement 40 wird demnach so lange angezogen, bis der Außendurchmesser der einzelnen Flügel 56 des Spreizelements 38 über diesen Absatz 68 hinausragt und sich gegen diesen formschlüssig verspannt. Somit entsteht eine formschlüssige Verbindung, welche besonders sicher gegen Herausziehen ist. Ist dieser Absatz 68 winklig ausgeführt, wird beim Verspannen des Spreizelements 38 jegliches Spiel eliminiert, wodurch das Gestänge 16 besonders sicher in der Abtriebswelle 24 sitzt. Löst sich die Spannschraube 40 leicht, erzeugt das Spreizelement 38 immer noch eine ausreichende axiale Vorspannkraft, um das Gestänge 16 in Position zu halten, wodurch eine besonders sichere Verbindung entsteht.
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Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel bei dem die Innenkontur 28 mehrere parallel zueinander verlaufende, ringförmige Vertiefungen 70 aufweist, die entlang der Längsachse 62 der Innenkontur 28 versetzt zueinander angeordnet sind. Das Spreizelement 38 kann in montiertem Zustand in diese Vertiefungen 70 eingreifen. Dies hat den Vorteil, dass das Gestänge 16 besonders sicher in verschiedenen axialen Positionen entlang der Längsachse 62 an der Abtriebswelle 24 fixierbar ist. Der erste Verbindungsabschnitt 30 muss demnach nicht, wie bspw. in Fig. 7a und 7b gezeigt, bis zum Anschlag 72 in die Abtriebswelle 24 eingeführt werden, sondern kann dann in beliebiger axialer Position an der Abtriebswelle 24 fixiert werden. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an die jeweilige Einbausituation des Antriebs 10.
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Solche unterschiedlichen axialen Einbausituationen sind beispielhaft in Fig. 10a und 10b gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass hier keine Vertiefungen 70, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind, vorgesehen sind. Grundsätzlich ist diese flexible axiale Verschiebung auch ohne derartige Vertiefungen dann sogar stufenlos möglich, wobei die Vertiefungen 70 jedoch die mechanische Stabilität vergrößern.
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Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Verbindungsabschnitt 30 an einer Achsverlängerungshülse 74 ausgebildet ist, die als eine Art Zwischenstück fungiert. Die Achsverlängerungshülse 74 ist mithilfe einer entsprechenden Verzahnung 76 drehfest auf ein Verbindungsstück 78 montiert, das an dem Gestängehebel 18, bspw. stoffschlüssig fixiert ist. Je nach gewünschter Einbausituation können dann Achsverlängerungshülsen 74 unterschiedlicher Länge eingesetzt werden.
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Fig. 12a-c zeigen Schnittansichten dreier verschiedener Ausführungsbeispiele des Spreizelements 38. Gemäß dem in Fig. 12a gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist das Spreizelement 38 einteilig ausgestaltet und das Gewinde 50 unmittelbar in die Hülse 60 des Spreizelements 38 eingeschnitten. Das Spreizelement 38 kann bspw. als Stanz- oder Biegeteil aus Federblech ausgestaltet sein.
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Gemäß den beiden in Fig. 12b und 12c gezeigten Ausführungsvarianten ist das Spreizelement 38 hingegen zwei- oder mehrteilig ausgestaltet. Hier ist das Gewinde 50 in eine Extra-Innenhülse integriert, die gemäß dem in Fig. 12b gezeigten Ausführungsbeispiel in die Hülse 60 eingeschweißt ist und gemäß dem in Fig. 12c gezeigten Ausführungsbeispiel in die Hülse 60 eingepresst ist.
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Fig. 13 und 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die beiden Verbindungsabschnitte 30' und 34' quasi invertiert zu dem in Fig. 1-5 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgeführt ist. In diesem Fall ist die Außenkontur 32 nämlich nicht mehr an dem ersten Verbindungsabschnitt, sondern an dem zweiten Verbindungsabschnitt 34' angeordnet, der an der Oberseite der Abtriebswelle 24' angeordnet ist. Entsprechend ist die Innenkontur 28 nicht wie zuvor an dem zweiten Verbindungsabschnitt, sondern an dem ersten Verbindungsabschnitt 30' vorgesehen, der an dem Gestängehebel 18' angeordnet ist bzw. mit diesem verbunden ist.
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Das Spreizelement 38 kann hingegen gleich ausgestaltet sein wie zuvor. Auch dessen Funktion wird auf die gleiche Art und Weise wie oben erwähnt bewirkt. Das Spannelement 40' wird hier jedoch nicht in den Gestängehebel 18 bzw. 18' eingeführt, sondern von unten in eine entsprechende Durchgangsöffnung 42', die sich im Inneren der Abtriebswelle 24' befindet.
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Alle übrigen zuvor erwähnten Abwandlungen und Ausführungsmöglichkeiten können auch bei dem in Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommen.
Bezugszeichenliste
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- 10, 10'
- Tür- oder Fensterantrieb
- 12
- Elektromotor
- 14, 14'
- Getriebe
- 16, 16'
- Gestänge
- 18, 18'
- Gestängehebel
- 20
- Getriebegehäuse
- 22
- Zahnrad
- 24, 24'
- Abtriebswelle
- 26
- Lagerung
- 28
- Innenkontor
- 30, 30'
- erster Verbindungsabschnitt
- 32
- Außenkontur
- 34, 34'
- zweiter Verbindungsabschnitt
- 36
- Schweißstelle
- 38
- Spreizelement
- 40, 40'
- Spannelement
- 42, 42'
- Durchgangsöffnung
- 44
- Durchgangsöffnung
- 46
- Stirnseite
- 48
- erstes Gewinde
- 50
- zweites Gewinde
- 52
- Verdrehsicherungselement
- 54
- Schlitze
- 56
- Flügel
- 58
- Querrichtung
- 60
- Hülse
- 62
- Längsachse
- 64
- Längsachse
- 66
- Umrisslinie
- 68
- Absatz
- 70
- Vertiefungen
- 72
- Anschlag
- 74
- Achsverlängerungshülse