[0001] Die Erfindung betrifft den Antrieb von sogenannten Rundumtoren, als Toren, die aus
einer Vielzahl von schmalen, vertikal nebeneinander angeordneten Lamellen bestehen.
Zumindest an der Oberseite derartiger Tore befinden sich Rollen, die auf einer Führungsschiene
ablaufen, so daß ein solches Tor mit relativ geringem Kraftaufwand horizontal bewegt
werden kann. Die einzelnen Lamellen sind gegenseitig ausreichend flexibel verbunden,
um das Tor auch um Kurven herum verschieben zu können.
[0002] Für das motorbetriebene Öffnen und Schließen derartiger tore sind bisher Antriebseinheiten
bekannt, die auf der Innenseite der Tore in der Nähe deren Oberkante befestigt wurden,
und über einen Elektromotor eine Antriebsrolle antreiben, welche mit einer Umfangsfläche
ausgestattet waren, die einen hohen Reibwert, wie etwa Gummi, aufwiesen. Wurde ein
solches Reibrad ausreichend fest auf die Führungsschiene aufgepreßt und angetrieben,
so wurde hierdurch das gesamte Tor entlang der Führungsschiene verschoben. Die Anpressung
des Reibrades an die Führungsschiene wurde meist dadurch erzielt, daß das Reibrad,
meist einschließlich der Motor-Getriebe-Einheit oder gar der ganzen Antriebseinheit,
um eine Achse ausserhalb des Reibrades verschwenkbar war, so daß das Eigengewicht
dieser Teile oder gar zusätzlich angebrachter Gewichte das Reibrad auf die Führungsschiene
preßten. Bei nicht ausreichenden Gewichtskräften wurden ersatzweise auch Elektromagnete
beaufschlagt, die mittels eines entsprechenden Hebelarms ebenfalls bei Einschalten
des Motors das Reibrad gegen die Führungsschiene preßten.
[0003] Die auf diese Art angetriebenen Tore wurden in ihren Endpositionen, also der geöffneten
und der geschlossenen Stellung, über ortsfest am Gebäude installierte Endschalter
zum Stillstand gebracht, welche direkt von dem zu bewegenden Tor betätigt wurden.
Die Stromversorgung dieser Antriebseinheiten geschah mittels Kabelschleifen.
[0004] Derartige Antriebe für rundum laufende Tore bergen jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen:
Zunächst ist der Reibradantreib prinzipiell störanfällig, da die Anpreßkräfte, die
das Reibrad gegen die Führungsschiene drücken, meist nur für optimale oder höchstens
durchschnittliche Reibungsverhältnisse zwischen Reibrad und Führungsschiene ausgelegt
sind.. Mit der Zeit ergeben sich jedoch Verschmutzungen der Führungsschiene, zu denen
noch Kondenswasser oder im schlimmsten Fall Öl- oder Rußreste, beispielsweise aus
Dieselabgasen, hinzukommen können, wodurch die Reibung zwischen Reibrad und Führungsschiene
drastisch herabgesetzt wird, so daß das Reibrad des öfteren durchdrehte und nicht
im Stande war, das Tor zu bewegen.
[0005] Zusätzlich mußte bei einem solchen Reibradantrieb wegen der relativ hohen aufzubringenden
Kräfte bzw. der zur Aufbringung dieser Kräfte erforderlichen Eigengewichte das aus
einzelnen Lamellen bestehende Tor stabiler ausgebildet werden, als es für diese Art
von Tore prinzipiell notwendig wäre. Oder anders herum wurden nicht ausreichend stabil
ausgebildete lamellenartige Tore durch derartige Reibradantriebe des häufigen verzogen
oder gar beschädigt.
[0006] Des weiteren waren selbstverständlich sämtliche ausserhalb der eigentlichen Antriebseinheit
liegenden Elemente wie etwa die Endschalter, die meist an den Gebäudewänden befestigt
waren und von dem Tor in seiner vollständig geöffneten bzw. geschlossenen Stellung
betätigt wurden und auch die Kabelschleifen, die der Stromzuführung zur Antriebseinheit
dienten und deren relativ großen Verfahrweg erlauben mussten, für Beschädigungen prädestiniert.
[0007] Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik
zu vermeiden, insbesondere den kräfteintensiven Reibradantrieb zu ersetzen und möglichst
viele für den motorischen Antrieb des Tores sowie dessen Steuerung notwendige Elemente
innerhalb des schützenden Gehäuses der Antriebseinheit unterzubringen wobei selbstverständlich
der konstruktive Aufwand und auch die Abmessungen der Anlage möglichst geringgehalten
werden sollen.
[0008] Die hohen Andruckkräfte des Reibradantriebes werden vermieden, indem anstelle eines
Reibrades ein Zahnrad eingesetzt wird, welches in eine entlang der Führungsschiene
angebrachte, annähernd vertikal verlaufende Zahnstange eingreift. Ein Durchrutschen
wäre hier nur möglich, wenn die Kraft des Zahnradantriebs ausreicht, um das Zahnrad
samt Antriebseinheit und daran hängendem Tor über die Zähne der Zahnstange hinaus
anzuheben. Dies kann durch ein einfaches Untergreifen der Führungsschiene von der
Antriebseinheit aus vermieden werden. Die zum Einsatz kommende Zahnstange besteht
meist aus einem einseitig gezahnten, nur wenige Millimeter starkem Bandmaterial,
welches ausreichend flexibel ist, um am besten direkt an der Führungsschiene, einstückig
oder mehrstückig, angeordnet zu werden. Um zu verhindern, daß das Ritzel quer zur
Zahnstange ausser Eingriff gerät, muß das Ritzel wesentlich breiter ausgebildet sein
als die Zahnstange, wobei es in der Praxis etwa zehnmal so breit ist, wie die Zahnstange.
Auf diese Art und Weise können auch größere Ungenauigkeiten im Prallellauf zwischen
Ritzel, also dem Tor insgesamt, und der Führungsschiene, beispielsweise im Bereich
der Kurven, verkraftet werden. Natürlich kommt es bei einem solchen Querversatz
zu einem Schaben in Querrichtung zwischen Ritzel und Zahnstange.
[0009] Dies wird jedoch aufgrund einer geeigneten Materialwahl und Verzahnungsform ohne
das Auftreten irgendwelcher Nachteile kompensiert.
[0010] Vorteilhafterweise wird das Ritzel aus Kunststoff gefertigt, nämlich aus Polyamid,
was nicht nur ein leises Ablaufen des Ritzels auf der Zahnstange gewährleistet, sondern
auch jegliche Schmierung zwischen dem Kunststoffritzel und der metallenen Zahnstange
überflüssig macht.
[0011] Im Hinblick auf das wesentlich härtere Material der Zahnstange im Vergleich zum Ritzel
war es wünschenswert, eine Verzahnungsform zu finden, die sowohl diesen unterschiedlichen
Materialeigenschaften Rechnung trägt als auch ein Abrollen des Ritzels auf der Zahnstange
unter größeren Abweichungen hinsichtlich der optimalen Werte von Achsabstand, Querversatz
und Parallelität der Zahnflanken von Ritzel und Zahnstange ohne größere Nachteile
ermöglicht. Aus diesem Grund wurde bei der Zahnstange ein Profil mit geraden Zahnflanken
gewählt, wobei der Zahngrund kreisbogenförmig, also annähernd halbkreisförmig, ausgebildet
ist, aufgrund der geraden Zahnflanken dagegen ein sehr schmaler und beinahe spitzer
Zahnkopf entsteht. Dieser schmale Zahnkopf ist aufgrund der Härte des Zahnstangenmaterials
durchaus in der Lage, die auftretenden Kräfte aufzunehmen.
[0012] Im Gegenzug ermöglicht jedoch diese Zahnform der Zahnstange eine Zahnform beim Ritzel,
bei der die Dicke der Zähne insgesamt und besonders im Bereich des Zahnkopfes sehr
groß ist. Obwohl die Zahnflanken des Ritzels eine Evolvente darstellen, ergibt sich
aufgrund der halbkreisförmigen Gestalt des Zahnkopfes ein vom Zahngrund bis zum Zahnkopf
sich nur unwesentlich verjüngender Zahnquerschnitt. Dies entspricht der geringeren
Belastbarkeit des Kunststoffes des Ritzels gegenüber dem Metall der Zahnstange und
ergibt insgesamt dennoch ein sauberes Abrollen der Flanken des Ritzels auf denen der
Zahnstange.
[0013] Da somit die beim Reibradantrieb notwendigen großen Anpreßkräfte nicht mehr auf
das Tor selbst übertragen werden, kann das Tor insgesamt weniger massiv und damit
leichter ausgebildet werden, was wiederum die für den Antrieb des Tores benötigten
Kräfte reduziert, und somit eine kleinere und leichtere Ausbildung der Antriebseinheit
beim beschriebenen Zahnstangenantrieb ermöglicht. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit
hat mit den be kannten Antriebseinheiten gemeinsam, daß sie üblicherweise ein Gehäuse
aufweist, welches aus einer Grundplatte einerseits besteht, auf der sämtliche innerhalb
des Gehäuses unterzubringenden Komponenten befestigt werden, und einem Deckel, der
auf der Grundplatte befestigt wird, und die in diesem Gehäuse untergebrachten Teile
vor Verschmutzung schützt. Die Abtriebswelle der auf der Grundplatte innerhalb des
Gehäuses montierten Motor-Getriebe-Einheit erstreckt sich durch eine Öffnung in der
Grundplatte aus dem Gehäuse nach aussen, wo das auf der Zahnstange ablaufende Ritzel
auf der Abtriebswelle befestigt wird.
[0014] Da die erfindungsgemäße Antriebseinheit nicht mehr in jeder Torstellung mit dem Stromnetz
verbunden sein soll, ist im Gehäuse zusätzlich wenigstens ein Akkumulator untergebracht,
welcher den Elektromotor auch ohne Verbindung zum St romnetz mit Energie versorgt.
Dieser Akkumulator ist mit Kontaktstellen ausserhalb des Gehäuses, beispielsweise
an der Stirnseite des Tores, verbunden, welche über ortsfest am Gebäude angebrachte
Gegenkontakte nur dann mit dem Stromnetz zum Nachladen in Verbindung steht, wenn sich
das Tor, je nach Anbringung der Gegenkontakte, in der vollständig geöffneten oder
geschlossenen Position befindet. Auf diese Art und Weise werden die über weite Bereiche
freihängenden Kabelschleifen zum Nachführen der Stromkabel mit der sich bewegenden
Antriebseinheit vermieden, die sowohl leicht beschädigt werden können, als auch aufgrund
der ständigen Verwindung und zusätzlichen Umweltbelastungen schnell altern.
[0015] Da auch die Endschalter zum Abschalten des Torantriebes in der geöffneten bzw. geschlossenen
Stellung des Tores im schützenden Gehäuse der Antriebseinheit untergebracht werden
sollen, können diese Endschalter, die sich ja aufgrund der Montage des Gehäuses am
Tor selbst mit dem Tor mitbewegen, nicht mehr durch die tatsächliche Torbewegung
selbst ausgelöst werden. Es ist deshalb notwendig, die vom Bewegen des Tores aus einer
definierten Anfangslage aus erfolgenden Umdrehungen der Abtriebswelle der Motorgetriebeeinheit
oder des Ritzels abzugreifen und mit diesem Abgriff die Endschalter innerhalb des
Gehäuses zu betätigen.
[0016] Diese Abgriff kann ausserhalb des Gehäuses, etwa in der Nähe des Ritzels erfolgen,
was zur Folge hat, daß eine Rückführung dieses Abgriffes ins Gehäuse zu den Endschaltern
hin notwendig ist. Erfolgt der Abgriff hingegen an der Abtriebswelle innerhalb des
Gehäuses, so bedeutet dies eine Montage der Motor-Getriebe-Einheit nicht direkt auf
der Grundplatte, sondern vermittels von Distanzteilen an der Grundplatte, um noch
genügend Platz zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Grundplatte zum Abgriff der Drehbewegung
zu den Endschaltern hin zu schaffen.
[0017] Der Abgriff von der Abtriebswelle bzw. vom Ritzel soll auf eine Gewindestange erfolgen,
auf der Elemente mit einem entsprechenden Innengewinde aufgeschraubt sind, welche
bei einer Drehung der Gewindestange am Mitdrehen gehindert werden und dadurch entlang
der Gewindestange verschraubt werden, bis sie in einer Position, die der geöffneten
bzw. geschlossenen Stellung des Tores entsprechen, jeweils einen der beiden Endschalter
erreichen und betätigen. Da die Einstellung dieser Elemente erst nach Montage der
Antriebseinheit vor Ort erfolgen kann, muß einerseits eine möglichst einfache Verstellung
und andererseits eine möglichst genaue Umsetzung der Torbewegung erreicht werden.
[0018] Da die Verwendung genormter Zukaufteile wesentlich preisgünstiger ist, als die Verwendung
selbstgefertigter Spezialteile, ist die Verwendung handelsüblicher Muttern als auf
der Gewindestange zu verschraubende Elemente besonders vorteilhaft. Diese Muttern
werden dadurch am Mitdrehen mit der Gewindestange gehindert, daß ein Winkelprofil
mit seinem einen Schenkel so parallel zur Gewindestange auf der Grundplatte befestigt
wird, daß die Muttern mit einer ihrer Aussenflächen an dem Schenkel des Profils entlanggleiten,
jedoch ein Drehen der Muttern unmöglich ist. Werden im anderen Schenkel des Winkelprofils
Langlöcher mit einer Längserstreckung quer zur Längsachse der Gewindestange vorgesehen,
durch welche hindurch die Verschraubung dieses Winkels mit der Grundplatte erfolgt,
so ist bei Lösen dieser Muttern ein ausreichendes Abrücken des Winkels von der Gewindestange
möglich, um die Muttern auf der Gewindestange entsprechend der gewünschten Grundeinstellung
verschrauben zu können.
[0019] Um das Gehäuse der Antriebseinheit möglichst klein gestalten zu können, wurde der
Abgriff von der Ritzeldrehung ausserhalb des Gehäuses verwirklicht, mit der Folge,
daß eine Rückführung des Abgriffs in das Gehäuse hinein zu der die Endschalter betätigenden
Gewindestange notwendig ist.
[0020] Das Ritzel selbst besteht aufgrund der üblichen Befestigung auf der Abtriebswelle
der Motor-Getriebe-Einheit mittels Kegelsitz nicht ganz aus Kunststoff, da dieser
der Preßbelastung auf Dauer nicht spielfrei gewachsen wäre. Vielmehr wird eine Metallbuchse
auf dem Kegelsitz der Abriebswelle befestigt, mit welcher das aus Kunststoff gefertigte
Ritzel an mehreren Stellen verschraubt wird. Der Abgriff vom Ritzel zur Gewindestange
für die Endschalter hin erfolgt nun dadurch, daß auf einen durch einen Absatz gebildeten,
zur Motor-Getriebe-Einheit hinweisenden Aussenumfang der Metallbuchse eine Buchse
aufgeschoben wird, die nach dem Aufschieben mittels eines an ihrem inneren Umfang
angeordneten Ringwulstes in eine entsprechende Nut am Aussenumfang der Metallbuchse
eingreift. Das Aufschieben der Buchse wird durch das mehrfache axiale Schlitzen der
Buchse über den Umfang möglich. Beim Aufschieben weitet sich die Buchse und feder
danach elastisch in die Ausgangsform zurück. Zur zusätzlichen Sicherung werden ein
oder mehrere Kerbnägel axial durch die Metallbuchse in die Buchse hinein eingebracht.
Da das Material der Buchse beim Aufschieben nachgeben und anschließend wieder zurückfedern
muß, kann die Buchse aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, gefertigt werden,
was Kostenvorteile insbesondere im Hinblick auf die auf der Buchse anzubringende Kegelradverzahnung
bringt.
[0021] Da der Aussenumfang an der Metallbuchse, auf den die Buchse aufgeschoben wird, zum
Gehäuse der Motorgetriebe-Einheit hinweist, wird die axiale Länge der Buchse so gewählt,
daß sie sich durch die Grundplatte hindurch gerade bis in das Innere des Gehäuses
erstreckt. An diesem Ende ist in die Buchse eine Kegelradverzahnung eingearbeitet,
welche mit einem Kegelritzel kämmt, welches sich am Ende der Gewindestange befindet,
die parallel zur Grundplatte zwischen Grundplatte und Motor-Getriebe-Einheit, also
quer zur Abtriebswelle des Motors angeordnet und gelagert ist. Das Kegelritzel wird
dabei vorzugsweise ebenfalls aus Plastikmaterial hergestellt und für den Fall, das
die Gewindestange aus Metall besteht, auf das mit einem Vielzahnprofil versehene
Ende der Gewindestange direkt aufgespritzt.
[0022] Dies bietet eine ganze Reihe von Vorteilen: Bezüglich der Buchse bewirkt bereits
der Umstand, daß die Kegelradverzahnung zum Abgriff für die Endschalter und die Metallbuchse
nicht einteilig ausgebildet sind, daß als Metallbuchse mit Kegelsitz ein herkömmliches,
billiges Zukaufteil verwendet werden kann. Da für den Abtrieb zur Ansteuerung der
Endschalter nur sehr geringe Kräfte übertragen werden müssen, ist die Ausbildung dieser
Verzahnung aus einem Plastikmaterial völlig ausreichend. Die Herstellung aus einem
solchen Material kommt jedoch wesentlich billiger als die Herstellung aus Metall,
da abgesehen vom Spritzen des Plastikmaterials keine weiteren Nachbearbeitungen mehr
erforderlich sind. Darüber hinaus bietet das Plastikmaterial einen Gewichtsvorteil
und es ist keine zusätzliche Lagerung der Buchse in der Grundplatte notwendig, was
bedeutet, daß sich die Buchse koaxial zur Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit
durch die Grundplatte hindurch in das Gehäuse hinein erstreckt. Die Kegelradverzahnung
auf der Buchse ragt dabei gerade über die Grundplatte hinaus, so daß die abgreifende
Gewindestange mit aufgesetztem Kegelritzel so niedrig wie möglich über der Grundplatte
gelagert werden kann. Die Lagerung der metallenen Gewindestange geschieht dabei konventionell
in Lagerböcken, die auf der Grundplatte beispielsweise aufgeschraubt werden.
[0023] Durch diese sehr flache Ausbildung des Abgriffs für die Endschalter kann die Motor-Getriebe-Einheit
direkt auf die Grundplatte aufgesetzt werden, ohne daß dazwischen Distanzteile angeordnet
werden müssen. Dieses Distanzteil würde nicht nur größere Abmessungen des gesamten
Gehäuses sondern auch einen Gewichtszuwachs mit sich bringen, da dieses Distanzteil
normalerweise aus Metall gefertigt sein muß, um bei Erhitzung des Motors, beispielsweise
im Falle der Überlastung, eine ausreichende Wärmeabgabe durch dieses Distanzteil zu
erreichen. Wäre dieses Distanzteil dagegen aus Polystyrol, so würde im Falle der Erhitzung
des Motors das Distanzteils eventuell wegschmelzen und für den Fall, daß die Antriebseinheit
dennoch in Betrieb gesetzt würde, eine starke Beschädigung der gesamten Antriebseinheit
nach sich ziehen.
[0024] Weiterhin ist in der erfindungsgemäßen Antriebseinheit eine Beleuchtung untergebracht,
welche bei jedem Impuls, die die Antriebseinheit enthält, eingeschaltet wird, so daß
nicht nur bei abgenommenem Deckel die Funktion der Antriebseinheit in Betrieb auch
bei dunkler Umgebung kontrolliert werden kann, sondern zusätzlich aufgrund einer speziellen
Ausbildung des Deckels der Antriebseinheit eine Beleuchtung des darunter befindlichen
Bereiches gegeben ist. Zu diesem Zweck ist der Deckel in seinem unteren Bereich nicht
waagerecht, sondern schräg ausgebildet, und mit einem wenigstens teilweise lichtdurchlässigen
Bereich ausgestattet, um das Licht der innerhalb des Gehäuses angeordneten Lichtquelle
hindurchtreten zu lassen.
[0025] Ein weiteres Problem bei motorisch angetriebenen Rundumtoren war das Aufschieben
von Hand sowie die Verhinderung des Einquetschens von Personen oder Gegenständen bei
in Betrieb gesetzter Schließbewegung.
[0026] Das Öffnen von Hand war beim Stand der Technik dadurch möglich, daß das Reibrad ausser
Eingriff der Führungsleiste gebracht wurde, was aufgrund der wirkenden Gewichtskräfte
oft umständlich war.
[0027] Im vorliegenden Fall kann ggfs. nach Entriegeln des Torschlosses, das Rundumtor
ohne Veränderungen an der Antriebseinheit von Hand aufgeschoben werden, da die Motor-Getriebe-Einheit
nicht selbsthemmend ausgebildet ist. Hierzu bietet es sich an, das in der Getriebeeinheit
enthaltene Schneckengetriebe mehrgängig auszubilden, d.h., daß die Steigung der Schnecke
so groß ist, daß jeweils mehrere Gewindegänge der Schnecke gleichzeitig am Schneckenrad
in Eingriff sind.
[0028] Die Betätigung des Türschlosses, eines Riegels oder ähnliches, muß deshalb von Hand
erfolgen, weil bei motorischem Öffnen des Tores gleichzeitig mit dem Inbetriebsetzen
der Motorgetriebe-Einheit auch ein Elektromagnet im Inneren der Antriebseinheit aktiviert
wird, welcher eine aus dem Gehäuse nach aussen ragende Befestigungsvorrichtung z.B.
einen Seilzug oder eine Befestigungsstange anzieht, welche mit dem Türriegel verbunden
ist. Da bei einem Öffnen des Tores von Hand kein elektrischer Impuls erfolgt, muß
dieses Öffnen wie bei jedem Handbetrieb selbst durchgeführt werden.
[0029] Die Steuerung der Antriebseinheit enthält auch die Sicherung gegen das Einklemmen
von Personen oder Gegenständen: Sobald sich dem bewegenden Tor ein Widerstand entgegenstellt,
schaltet der Antrieb kurz auf Gegenrichtung zum Lösen von diesem Hindernis und schaltet
dann ab.
[0030] Eine Ausführungsform ist anhand der Figuren im folgenden beispielhaft näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 eine gesamte Schnittdarstellung der am Tor befestigten Antriebseinheit ,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Grundplatte der Antriebseinheit einschließlich der
wesentlichen, darauf aufgebrachten Komponenten,
Fig. 3 Front- und Schnittdarstellungen der die Kegelradverzahnung tragenden Buchse,
Fig. 4 eine Detaildarstellung des in die Zahnstange eingreifenden Ritzels,
[0031] Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung den Sturz über einer Toreinfahrt sowie Teile
der Decke eines Gebäudes 49, an dem eine Führungsschiene 7 befestigt ist, in dessen
offenem Profil die Lamellen des Tores 3 mittels Führungsrollen 48 geführt werden,
wobei die eigentlichen, in der Fig. 1 nicht sichtbaren Tragrollen, die Führungsschiene
7 auf der Torinnenseite umgreifen und auf der Oberseite 47 der Führungsschiene 7 abrollen.
An der Führungsschiene 7 ist eine Zahnstange 87 parallellaufend befestigt, die aus
einem im Profil senkrecht stehenden Bandmaterial besteht, welches an seiner Oberkante
eine Verzahnung 77 aufweist. Diese Verzahnung 77 greift in das Ritzel ein, welches
auf der Abtriebswelle 50 der Motor-Getriebe-Einheit 2 drehfest angeordnet ist. Die
Motor-Getriebe-Einheit 2 ist wie alle anderen Komponenten der Antriebseinheit auf
der Grundplatte 5 der Antriebseinheit 1 befestigt, welche ihrerseits über Distanz-Elemente
34 z.B. eine Holzleiste am Tor 3 verschraubt ist. Die Motor-Getriebe-Einheit 2 ist
über mehrere Füße 35 auf der Grundplatte 5 verschraubt, wobei sich zwischen der Motor-Getriebe-Einheit
2 und der Grundplatte 5 der Abgriff von der Buchse 12 über deren Kegelradverzahnung
13 auf das Kegelritzel 14 und damit die Gewindestange 9 mit den darauf laufenden Muttern
10 befindet. Die Gewindestange 9 ist dabei in Lagerbrücken 15 gelagert, die als Winkelprofil
ebenfalls auf der Grundplatte 5 aufgeschraubt sind. Das Ritzel 70 ist mit einer Metallbuchse
18 verschraubt, welche auf den Kegelsitz der Abtriebswelle 50 der Motor-Getriebe-Einheit
2 kraftschlüssig befestigt wird, so daß das Ritzel 70 gegen die Abtriebswelle 50 drehfest
angeordnet ist.
[0032] Während das Ritzel 70 von der der Motor-Getriebe-Einheit 2 abgewandten Seite auf
die Metallbuchse 18 aufgesetzt ist, ist auf einen durch einen Absatz gebildeten Aussendurchmesser
11 der Metallbuchse 18, von der der Motor-Getriebe-Einheit 2 zugewandten Seite eine
Buchse 12 aufgeschoben. Die Buchse 12 greift mit einem ringförmigen Vorsprung 23 in
eine entsprechende Ringnut 22 der Metallbuchse 18 ein und wird gegenüber der Metallbuchse
18 durch beispielsweise Kerbnägel 26 oder andere Verbindungselemente mit der Metallbuchse
18 drehfest verbunden.
[0033] Diese Buchse 12 is gerade so lang, daß sie von der Metallbuchse 18 aus wieder durch
die Öffnung 33 der Grundplatte 5 koaxial zur Abtriebswelle 50 hindurch zurück in das
Gehäuse 4 ragt, und zwar gerade so weit, daß die auf der anderen Stirnseite der Buchse
12 angeordnete Kegelradverzahnung 13 gerade über die Grundplatte 5 hinausragt, um
ein Eingreifen eines Kegelritzels 14 in die Kegelradverzahnung 13 zu ermöglichen.
Dieses Kegelritzel 14 befindet sich auf dem einen Ende der Gewindestange 9, die parallel
zur Grundplatte 5 und quer zur Abtriebswelle 50 zwischen der Motor-Getriebe-Einheit
2 und der Grundplatte 5 gelagert ist. Als Lagerböcke 15 können beispielsweise auf
die Grundplatte 5 aufgeschraubte Winkelstücke dienen.
[0034] In Fig. 1 ist hinter der Gewindestange 9 noch ein Schenkel des Winkels 16 zu erkennen,
der besser in Fig. 2 dargestellt ist und die auf der Gewindestange 9 laufenden Muttern
10 am Mitdrehen mit der Gewindestange 9 hindert. In Axialrichtung oberhalb der Motor-Getriebe-Einheit
2 ist an entsprechenden Verstrebungen der Grundplatte 5 eine Platine 31 angeordnet,
die die elektrischen Bausteine zur Verwirklichung der Steuerung der gesamten Antriebseinheit
trägt, wie in Fig. 1 symbolisch dargestellt.
[0035] Im unteren Bereich des Gehäuses 4 befindet sich weiterhin eine Lichtquelle 24, die
nicht nur die innerhalb des Gehäuses 4 liegenden Komponenten der Antriebseinheit 1
während des Betriebes der Antriebseinheit beleuchtet, sondern auch durch den Deckel
6 der Antriebseinheit 1 hindurch Licht abgibt, da im unteren Bereich des Deckels 6
in der Nähe der Lichtquelle 24 ein lichtdurchlässiger Bereich 25 angeordnet ist, um
den Bereich unterhalb der Antriebseinheit 1 zu erleuchten.
[0036] Auf die Grundplatte 5 ist der Deckel 6 aufgesetzt, so daß die darunter befindlichen
Gegenstände vor Verschmutzung etc. geschützt sind.
[0037] Im Gegensatz zur Schnittdarstellung der Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine Draufsicht auf die
Grundplatte 5 der Antriebseinheit 1, wobei die Motor-Getriebe-Einheit 2 entfernt und
in ihrer ursprünglichen Lage lediglich gestrichelt dargestellt ist, um die darunterliegenden
Gewindestangen 9 sowie deren Abgriff von der Abtriebswelle 50 besser zu zeigen. In
Fig. 2 ist zu erkennen, wie sich die Buchse 12, die im übrigen in den Fig. 3a und
3 b detaillierter dargestellt ist, durch die Öffnung 33 der Grundplatte 5 koaxial
zur Abtriebswelle 50 durch die Grundplatte hindurch erstreckt.
[0038] Wie dargestellt, befindet sich nur wenig Spielraum zwischen den Aussenflächen der
Buchse 12 und der Öffnung 33 in der Grundplatte und ebenso zwischen den Innenflächen
der Buchse 12 und der Abtriebswelle 50. Dadurch ist sichergestellt, daß die Buchse
12, obwohl sie ausser dem Aufstecken auf die Metallbuchse 18 nirgends gelagert ist,
einerseits im Normalbetrieb weder an der Grundplatte 5 im Bereich der Öffnung 33 noch
an der Abtriebswelle 50 anliegt und somit sauber mit dem Kegelritzel 14 der Zahnstange
9 kämmt, andererseits führt jedoch ein durch nicht vorhergesehene Kräfte etc. herbeigeführtes
Auslenken der Buchse 12 aus seiner Normallage aufgrund des begrenzten Spieles gegenüber
der Grundplatte 5 und der Abtriebswelle 50 bestenfalls zu einer zusätzlichen Reibung
an diesen Stellen, jedoch nicht zu einem Aussereingriffgeraten des Kegelritzels 14,
wodurch ja eine gesamte Neueinstellung der beiden die Endschalter 8 betätigenden Muttern
10 notwendig werden würde. In Fig. 2 sind wiederum die beiden Lagerböcke 15 gezeigt,
in denen die Gewindestangen 9 senkrecht zur Richtung der Abtriebswelle 50 und damit
der Buchse 12 gelagert ist. Das Kegelritzel 14 am einen Ende der Gewindestange 9 besteht,
ebenso wie die Buchse 12, aus einem Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, und wird auf
das ein Vielzahnprofil aufweisende Ende der metallenen Gewindestange 9 aufgespritzt.
Neben der Gewindestange 9 sind auf der einen Seite die beiden Endschalter 8 befestigt,
die in die hierfür vorhandenen Justierungsstege 29 eingedrückt und anschließend auf
der Grundplatte verschraubt werden. Diese Endschalter 8 befinden sich in einem solchen
Abstand von der Gewindestange 9, daß die auf der Gewindestange 9 axial verschieblichen
Muttern 10 bei Passieren der Endschalter 8 diese betätigen. Die Muttern 10 sind durch
einen Winkel 16 auf der anderen Seite der Gewindestange am Mitdrehen mit der Gewindestange
9 gehindert, indem der Winkel 16 mit seinem einen Schenkel auf der Grundplatte 5 verschraubt
wird und dessen anderer Schenkel parallel neben der Gewindestange 9 in einem solchen
Abstand aufragt, daß die Muttern 10 mit einer ihrer Aussenflächen an der Aussenfläche
dieses Schenkels des Winkels 16 entlanggleiten, ohne sich mit der Gewindestange mitdrehen
zu können. Die beiden Schenkel des Winkels 16 sind durch Verstrebungen 27 gegeneinander
versteift. In dem auf der Grundplatte 5 aufliegenden Schenkel des Winkels 16 befinden
sich mehrere Langlöcher, deren Längsachse quer zur Längserstreckung des Winkels 16
verläuft, und
durch die hindurch mittels der Befestigungsschrauben 39 ein Festlegen des Winkels
16 bezüglich der Grundplatte 5 möglich ist. Dadurch kann der gewünschte Abstand und
die gewünschte Parallelität des Winkels 16 zur Gewindestange 9 eingestellt werden
und für den Fall eines Nachjustierens der Endschalterpositionen, d.h., der Lage der
Muttern 10 auf der Gewindestange 9, können die Befestigungsschrauben 39 etwas gelöst
und daraufhin der Winkel 16 so weit von der Gewindestange 9 zurückgezogen werden,
daß ein Verdrehen der Muttern 10 möglich ist. Im montierten Zustand befindet sich
über dieser Endschalteransteuerung die Motor-Getriebe-Einheit 2, die in der Fig. 2
nur gestrichelt dargestellt ist, und die über die Füße 35 mit der Grundplatte 5 verschraubt
ist. Ebenfalls in Fig. 2 nicht dargestellt, ist die aus Fig. 1 ersichtliche, noch
über der Motor-Getriebe-Einheit 2 liegende Platine 31 für die Steuerung der Antriebseinheit
1, jedoch ist in Fig. 2 ein Teil der Verstrebungen 40 zu erkennen, die im kompletten
Zustand die Platine 31 tragen.
[0039] Am unteren Ende der Motor-Getriebe-Einheit 2 befindet sich ferner eine Lichtquelle
24, die bei Inbetriebnahme der Antriebseinheit 1 leuchtet. Des weiteren sind auf
der Grundplatte 5 zwei 12 Volt Akkumulatoren 21 angeordnet, die in Reihe geschaltet
sind und zur Energieversorgung der Motor-Getriebe-Einheit 2 sowie der Lichtquelle
24 und des Elektromagneten 37 dient. Dieser Elektromagnet 37 zieht unter Strom den
Seilzug 42 an, welche so mit dem Verriegelungsmechanismus, also etwa dem Schloß, des
Tores 3 verbunden ist, daß bei angezogenem Elektromagneten 37 dieser Schlittenmechanismus
entriegelt ist.
[0040] Bei den Fig. 1 und 2 handelt es sich selbstverständlich nur um schematische Zeichnungen,
bei denen Einzelheiten, wie die Verkabelung der einzelnen elektrischen Komponenten
etc. sowie einige der notwendigen Verschraubungen, wie etwa zwischen Deckel 6 und
Grundplatte 5, nur symbolisch oder überhaupt nicht dargestellt sind, um die Übersichtlichkeit
zu wahren.
[0041] Die Fig. 3a und 3b zeigen die Buchse 12 in einer vergrößerten Detaildarstellung.
Da raus ist zu ersehen, daß das Aufschieben der Buchse 12 auf den Aussendurchmesser
11 der Metallbuchse 18 dadurch möglich ist, daß die Buchse 12 von der Seite her, mit
der sie auf die Metallbuchse 18 aufgeschoben wird, über den Umfang verteilt, mehrere
Schlitze 41 aufweist, so daß sich die dazwischenliegenden Segmente 42 etwas aufbiegen
können, um den ringförmig verlaufenden Vorsprung 23 über den Aussendurchmesser 11
der Metallbuchse 18 und in die Ringnut 22 einbringen zu können.
[0042] Wie Fig. 1 zeigt, ist durch zusätzliche (wie in Fig. 1 nur angedeutete) Kerbnägel
26, die von der Stirnseite der Metallbuchse 18 her bis in die Stirnseite der Buchse
12 hineinragen, ein Relativverdrehen der Buchse 12 gegenüber der Metallbuchse 18 ausgeschlossen.
Anstelle dieser Kerbnägel 26 oder auch in Ergänzung hierzu, könnte auf die Buchse
12 nach Aufschieben auf die Metallbuchse 18 ihrerseits wieder ein beispielsweise aus
Federstahl bestehender, annähernd geschlossener Spannring aufgeschoben werden, für
dessen sicheren Sitz im Aussenumfang der Buchse 12 im Bereich der Schlitze 24 vorzugsweise
eine ringförmige Nut 43 anzuordnen wäre, wie in Fig. 3a, nicht jedoch in Fig. 1 dargestellt.
[0043] Wie Fig. 3a weiterhin zeigt, verringert sich der Durchmesser der Buchse 12 von der
der Metallbuchse 18 zugewandten Seite aus zum anderen Ende hin, um mit einem möglichst
kleinen Durchmesser der Öffnung 33 in der Grundplatte 5 auszukommen.
[0044] Fig. 4 zeigt eine Detaildarstellung des mit der Verzahnung 77 der Zahnstange 87 kämmenden
Ritzels 70. Es ist zu erkennen, daß die Verzahnung 77 gerade Zahnflanken 80 aufweisen,
die winklig zueinander stehen und in einen kreisbogenförmigen Zahngrund 81 übergehen.
Die Zahnköpfe der Verzahnung 77 fallen aufgrund dieser Gestaltung sehr schmal aus,
da die Zahnstange 87 aus bandförmigem Metall besteht, ist die Steifigkeit der Zähne
der Verzahnung 77 jedoch auch im Kopfbereich ausreichend. Die Ritzelzähne 71 des Ritzels
70 bestehen dagegen aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, und können daher bei gleicher
Dimensionierung wesentlich weniger Kräfte als eine Verzahnung aus Metall aufnehmen.
Aus diesem Grund sind die Ritzelzähne 71 vom Querschnitt her, insbesondere im Bereich
der Zahnköpfe 78, wesentlich stärker dimensioniert, was dadurch erreicht wird, daß
die etwa halbkreisförmigen Zahnköpfe 78 in Zahnflanken 79 gemäß einer Evolventen-Verzahnung
übergehen. Auf diese Art und Weise ist nicht nur ein leises und reibungsarmes Abrollen
zwischen Ritzel 70 und Zahnstange 87 gewährleistet, sondern es kommt auch bei einem
Querversatz von Ritzel 70 bzw. Zahnstange 87, also quer zur Zeichenebene der Fig.
4, lediglich zu einem Verschleiß des weichen Ritzels 70, welches mittels der in Fig.
4 zu erkennenden vier Verschraubungen sehr einfach von der Metallbuchse 18 entfernt
und ausgewechselt werden kann.
1. Antriebseinheit für waagerecht mittels Rollen entlang einer Führungsschiene verschiebbares
Tor, wobei die Antriebseinheit am Tor befestigt ist und ein Gehäuse, bestehend aus
Grundplatte und Deckel, aufweist, innerhalb dem eine Motor-Getriebe-Einheit mittels
mehrer Füße in geringem Abstand zur Grundplatte montiert ist, und sich die Abtriebswelle
der Motor-Getriebe-Einheit durch eine Öffnung der Grundplatte aus dem Gehäuse nach
außen erstreckt, um das Tor entlang der Führungsschiene anzutreiben,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) sich innerhalb des Gehäuses (4) zwei Endschalter (8) zum Beenden des Öffnungs-
bzw. Schließvorganges befinden,
b) wobei die Endschalter (8) durch den Kontakt mit auf einer Gewindestange (9) aufgeschraubten,
mit dieser nicht mitdrehenden, aber axial bewegbaren Muttern (10) betätigt werden,
c) wobei die Gewindestange (9) quer zur Abtriebswelle (50) der Motorgetriebeeinheit
(2) liegt und von dieser in Drehung versetzt wird,
d) außerhalb des Gehäuses (4) auf dem Ende der Abtriebswelle (50) ein Ritzel (70)
drehfest angeordnet ist, um in eine Verzahnung (77) der Führungsschiene (7) einzugreifen,
e) auf einem zur Motorseite hinweisenden Aussendurchmesser (11) des Ritzels (70) eine
Buchse (12) koaxial aufgeschoben ist, welche an ihrem anderen Ende eine Kegelrad-Verzahnung
(13) aufweist und so lang ist, daß sich diese Kegelrad-Verzahnung (13) innerhalb des
Gehäuses (4) befindet,
f) wobei die Buchse (12) mit ihrem Aussendurchmesser die Öffnung (36) der Grundplatte
(5) gerade nicht berührt,
g) die Kegelradverzahnung (13) mit einem Kegelritzel (14) am Ende der Gewindestange
(9) kämmt, die quer zur Richtung der Abtriebswelle (50) und parallel zur Grundplatte
(5) gelagert ist.
h) wobei die auf der Gewindestange (9) laufenden Mutter (10) durch einen parallel
zur Gewindestange (9) auf die Grundplatte (5) aufgeschraubten Winkel (16) am Mitdrehen
mit der Gewindestange (9) gehindert sind,
i) daß die Motor-Getriebe-Einheit (2) nicht selbsthemmend ausgebildet ist
j) innerhalb des Gehäuses (4) auf der Grundplatte (5) ein Elektromagnet (37) angeordnet
ist, der bei Betätigung die Verriegelung des Tores löst
k) daß zur Energie-Versorgung der Motor-Getriebe-Einheit (2) innerhalb des Gehäuses
(4) auf der Grundplatte (5) wenigstens ein Akkumulator angeordnet ist, welcher mit
Kontakten (20) an der Aussenseite des Gehäuses (4) verbunden ist, die bei geschlossenem
Zustand des Tores (3) über ortsfest am Gebäude montierte Kontakte (19) mit dem Stromnetz
zum Aufladen Verbindung hat.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Tor (3) um kurvengängige, aus einer Vielzahl von schmalen, beweglich
miteinander verbundenen, vertikalen Lamellen bestehende Tore handelt.
3. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe der Motor-Getriebe-Einheit (2) ein Schneckengetriebe aufweist.
4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schneckengetriebe jeweils mehr als ein Gewindegang der Schnecke im
Eingriff mit dem Schneckenrad steht.
5. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (70) wenigstens im Bereich der Ritzelzähne (71) aus Kunststoff besteht
und breiter als die Verzahnung (77) der Führungsschiene (7) ist.
6. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnköpfe (78) der Ritzelzähne (71) des Ritzels (70) halbkreisförmig ausgebildet
sind und die Verzahnung (77) der Führungsschiene (7) jeweils gerade Zahnflanken (80)
aufweist, die in einen annähernd halbkreisförmigen Zahngrund (81) übergehen.
7. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Kegelritzel (14) als auch die Buchse (12) aus Kunststoff hergestellt
sind.
8. Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelritzel (14), die Buchse (12) und das Ritzel (70) wenigstens teilweise
aus Polyamid hergestellt sind.
9. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (70) mittels einer dazwischen angeordneten Metallbuchse (18) drehfest
mit der Abtriebswelle (50) der Motor-Getriebe-Einheit (2) verbunden ist.
10. Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (12) auf der zum Ritzel (70) hinweisenden Stirnseite in Axialrichtung
an mehreren Stellen des Umfangs etwa soweit, wie sie auf den Aussendurchmesser (11)
der Metallbuchse (18) aufgeschoben wird, eingeschnitten ist.
11. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussenumfang (11) der Metallbuchse (18) auf den die Buchse (12) aufgeschoben
wird, eine umlaufende Ringnut (22) aufweist, in die nach dem Aufschieben der Buchse
(12) ein entsprechend geformter, ebenfalls ringförmig umlaufender Vorsprung (23),
der auf dem Innenumfang der Buchse (12) ausgebildet ist, eingreift.
12. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (12) am Verdrehen gegenüber der Metallbuchse (18) mittels einem
oder mehrer Sicherungsstifte wie etwa Kerbnägeln (26), die von der Stirnseite her
die Metallbuchse (18) und Buchse (12) miteinander verbunden und/oder einen die Buchse
(12) im Bereich der Metallbuchse (18) umgebenden Spannring gehindert ist.
13.Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Muttern (10) um genormte, handelsübliche Sechskantmuttern handelt.
14. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Muttern (10) um handelsübliche, genormte Vierkantmuttern handelt.
15. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) in seiner im montierten Zustand unteren Seite (25) schräg und
teilweise lichtdurchlässig ausgebildet ist, um das Licht einer innerhalb des Gehäuses
(4) angeordneten Lichtquelle (24) durchdringen zu lassen.
16. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment der Motorgetriebeeinheit innerhalb bestimmter Grenzen zur Anpassung
an unterschiedliche Torgewichte einstellbar ist.