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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraft-Formgesperrebremse und ein zugehöriges Verfahren zur Steuerung der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe, welche im Stillstand ein ausreichendes Haltemoment auf den Antrieb erzeugt, die Jalousie im Stillstand sicher arretiert, im Betrieb geräuscharm ausgeführt und verschleißarm ist.
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Im Prinzip sind bereits eine sehr große Vielzahl von unterschiedlichen technischen Einzellösungen als aktive oder auch als passive Bremssysteme für Jalousieantriebe bekannt. Jalousieantriebe mit aktiven elektromagnetischen oder elektromechanischen Bremsen verbrauchen zusätzliche Energie und erzeugen ein erhebliches Schaltgeräusch beim Betätigen. Zudem erfordern diese auch einen relativ großen Einbauraum, wie z. B. aus der
EP 000 0002 234 245 und der
DE 20 2005 007 921 ersichtlich. Der Vorteil passiv wirkender Bremssysteme liegt darin, dass sie keine Hilfsenergie benötigen und einen kleineren Einbauraum beanspruchen.
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In der
DE 10 2005 047 296 B3 ist eine Fliehkraftbremse mit einer das Rotationselement zumindest teilweise übergreifenden Bremstrommel, sowie mit wenigstens einem zwischen dem Rotationselement und einer Innenwandung der Bremstrommel im Wesentlichen radial beweglichen Fliehbacken, der an dem Rotationselement angeordnet ist, beschrieben. Es ist eine Zusatzbremseinrichtung vorgesehen, die beim Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl durch das Rotationselement auslöst. Dadurch kann das Rotationselement relativ rasch zum Stillstand gebracht werden. Solche Bremsen dienen in der Regel nicht direkt einer starken bzw. auch starren Verriegelung einer Drehzahl, sondern nur zur Begrenzung derselben. Die Fliehbacken beginnen sich ab einer bestimmten Drehzahl durch die auf sie einwirkende Zentrifugalkraft aus der Ruhelage radial nach außen zu bewegen. Beim Erreichen einer bestimmten Einschaltdrehzahl kommen die Fliehbacken mit der Bremstrommel in Berührung, so dass eine Reibung und damit verbunden, eine Bremswirkung entsteht. Bei bestimmten Anwendungsfällen dienen die Bremstrommeln auch zum Anhalten des Rotationselements.
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Aus der
US 4,216,848 ist eine Bremseinrichtung für ein stabartiges Element bekannt, bei der Fliehbacken mit einem sogenannten Bremsschuh in Kontakt gebracht werden kann, so dass sich dieser dreht und axial auf den Stab zu bewegt. Dabei wird ein Bremsrad gegen eine Bremsscheibe gedrückt und dadurch wird das stabartige Element letztlich abgebremst.
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In der
DE 10 2015 106 833 A1 ist eine Fliehkraftbremse für Jalousieantriebe mit zwei Federelementen beschrieben, welche neben einer Bremskraft gleichzeitig auch noch eine Haltekraft aufbringt. Diese Fliehkraftbremse ist mit einer Antriebswelle des Jalousieantriebes gekoppelt und wird durch den Antriebsmotor des Jalousieantriebes betätigt. Sie ist so aufgebaut, dass sie invers wirkt, das bedeutet nicht, wie bekannt abbremsend mit steigender Drehzahl, sondern diese wirkt bremsend mit sinkender Drehzahl. Dabei ist eine Drehscheibe mit der Antriebswelle des Jalousieantriebs über einen Wellenflansch gekoppelt. In der Drehscheibe sind zwei oder mehrere Fliehbacken angeordnet und gleitend geführt. In unbestromten Zustand des Jalousieantriebs greifen die Fliehbacken mittels teilweise übergreifender Bremsbacken auf die Oberfläche eines gestellfest mit dem Motorgehäuse angeordneten Reibringes kraftschlüssig auf oder formschlüssig ein. Beim Anlauf des Antriebsmotors lösen die Bremsbacken, d. h. diese gehen außer Eingriff. Der radiale Abstand der Bremsbacken bleibt solange erhalten, bis der Strom abgeschaltet wird und der Antriebsmotor 11 zum Stillstand kommt. Dann werden die Fliehbacken mit den abgewinkelten Bremsbacken durch die beiden Federelemente radial nach innen gezogen und wirken als zuverlässige Arretierung. Die Federelemente sind so dimensioniert, dass die Bremsbacken ein ausreichendes Haltemoment bewirken. Allerdings kann es hier bei oftmaliger Betätigung schnell zu Verschleißproblemen kommen.
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Des Weiteren ist in der
DE 93 13 666 U1 eine Bremsvorrichtung für einen Elektromotor, insbesondere für einen rohrförmige Elektromotor beschrieben, bei der eine rein mechanische Bremse mit wenigstens einem Bremsbelag, Bremsbacken und aus elastischen Mitteln besteht. Dabei werden im Ruhezustand der Bremse die Bremsbacken mittels Federkraft gegen einen Bremsbelag gedrückt. Hier sind Fliehgewichte angeordnet, welche unter Einfluss der Zentrifugalkraft die elastischen Mittel aus ihrer Bremsstellung bewegen. Im Ruhezustand (unbestromt) ist diese Art Bremse aktiv und wenn der Elektromotor anläuft wird die Bremse fliehkraftbetätigt gelüftet. Dabei sind die Bremsbacken in spezieller Art und Weise in Form von Kronensegmenten ausgebildet, welche an einem Ende auf einem Bremsbackenträger angelenkt sind. Als elastische Mittel sind hier bogenförmige Federn eingesetzt. Diese Bremsvorrichtung als eine Reibgehemmebremse ist in Axialrichtung betrachtet relativ lang bauend besteht aus vielen Einzelteilen, ist konstruktiv aufwändig und bedarf deshalb einen erblichen Einbauraum.
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In der
DE 10 2017 126 807 ist bereits eine naheliegend aufgebaute Fliehkraft-Formgehemmebremse für Jalousieantriebe beschrieben, bei der eine Drehscheibe mit der Antriebswelle eines Antriebsmotors gekoppelt ist, wobei in einer Ausnehmung der Drehscheibe 3 ein Federelement fliegend geführt ist, in dessen Inneren eine Feder angeordnet ist. Mit der Feder ist beidseitig je ein radial bewegliches Rastnasenelement verbunden, welches in der Drehscheibe geführt ist. Am Federelement sind zwei verschiedene radial wirkende Anschläge angeordnet, die gegen Ausnehmungen in der Drehscheibe bewegbar ausgebildet sind. An einem Rastnasenelement ist mindestens eine Rastnase radial nach innen zeigend angeordnet und an jedem Rastnasenelement ist je ein Fliehbacken befestigt. Die Rastnasenelemente mit den angeordneten Fliehbacken 3 greifen in unbestromten Zustand des Antriebsmotors über mindestens eine Rastnase in Rastungen einer gestellfest angeordneten Rastscheibe kraftschlüssig auf und formschlüssig ein. Dabei ist die Anzahl der Rastungen identisch oder ein ganzzahliges Vielfaches der Raststellungen des Antriebsmotors. Bei Anlegen einer Spannung und Anlauf des Antriebsmotors gehen die Rastnasen außer Eingriff. Es liegen die einzelnen Massenschwerpunkte aller radial beweglichen Teile auf einer Symmetrieachse. Der Nachteil dieser technischen Lösung ist, dass das Lösen des Formgehemmens eine gewisse Zeitspanne beansprucht, es verschiedentlich immer noch zu vermeidbaren Geräuschen kommt und manchmal mehrmals angesteuert werden muss um die Fliehbacken aus den kleinen engen Rastungen zu lösen. Zudem ist eine hohe Fertigungsgenauigkeit und aufeinander abgestimmte Passfähigkeit der Rastungen und der Rastnase erforderlich, um dauerhaft ein konstantes Haltemoment mittels des Formgehemmes gewährleisten zu können. Zudem kann es zu einem frühzeitigen oder unterschiedlichen Verschleiß der Rastnase oder auch der Rastungen kommen, wodurch unterschiedliche Haltemomente entstehen können und was letztlich die Lebensdauer verringern kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte konstruktiv mit weniger Aufwand herzustellende Fliehkraft-Formgesperrebremse und ein zugehöriges Verfahren zur Steuerung der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe zu schaffen, welche klein bauend und sehr einfach ausgeführt ist, bei unbestromten Antrieb eine definitiv sichere unverrückbare Arretierung der Jalousie bewirkt, bei bestromten Antrieb das Formgesperre zuverlässig gelöst wird, passiv ohne zusätzlich bereit zu stellende Hilfsenergie funktioniert, wenig bzw. keine störenden Geräusche während des Betriebes erzeugt und zudem sehr verschleißarm ausgebildet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten und achten Patentanspruchs gelöst. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren rückbezüglichen Unteransprüche. Bei der neuartigen Fliehkraft-Formgesperrebremse für einen Jalousieantrieb mit üblichen Fliehbacken, ist mindestens eine Feder 5 innenliegend in einem rohrförmigen Gehäuse 13 angeordnet. Die Jalousie wird, wie bekannt, von einem im rohrförmigen Gehäuse 13 angeordneten Antriebsmotor 6 über eine Antriebswelle 7 angetrieben und ist von der Wirkungsweise so aufgebaut, dass sie invers, das bedeutet beim Anhalten arretierend und bei Anlauf entkoppelnd wirkt. Erfindungsgemäß ist dabei eine übliche Drehscheibe 2 mit der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 gekoppelt und in der Drehscheibe 2 sind eine oder mehrere Führungen (als Führungen können beispielsweise eine oder mehrere nutartige Ausnehmungen angeordnet sein) ausgebildet. In diesen Führungen der Drehscheibe 2 ist bei einer Führung ein Federelement 4 fliegend geführt, bzw. bei mehreren Führungen sind mehrere Federelemente 4 in dessen Inneren fliegend geführt und darin sind jeweils eine bzw. mehrere vorgespannte Federn 5 angeordnet. Mit jeder angeordneten, vorgespannten Feder 5 ist je ein radial bewegliches Sperrelement verbunden, welches in der Drehscheibe 2 geführt ist. An jedem Federelement 4 sind radial wirkende innere Anschläge 14, 15 angeordnet, welche die radiale Beweglichkeit der Federelemente 4 nach innen bzw. nach außen begrenzen. Das bzw. die Federelement(e) 4 sind in den Führungen, beispielsweise bevorzugt aber in nutartigen Ausnehmungen in der Drehscheibe 22 bewegbar ausgebildet. In neuartiger Art und Weise ist als Sperrelement an dem einen bzw. jedem Federelement 4 mindestens eine Sperrklinke 8 angeordnet. An jeder Sperrklinke(n) 8 ist ein Fliehbacken 3 befestigt, welche einteilig oder gegebenenfalls auch als zwei Fliehbackenteile 11 ausgebildet sind. In der Sperrscheibe 1 sind ein, zwei oder mehrere Sperranschläge 9 ausgebildet. In unbestromten Zustand des Antriebsmotors 6 schlägt/schlagen die Sperrklinke(n) 8 gegen mindestens einen Sperranschlag 9 einer gestellfest angeordneten Sperrscheibe 1 formschlüssig an und arretieren die Jalousie. Dabei kann der Durchmesser des/der Sperranschlags/-schläge 9 größer oder kleiner als der Durchmesser der Sperrscheibe 1 ausgebildet sein, so dass beidseitig je eine radial gerichtete Anschlagfläche einer bestimmten Höhe an jedem Sperranschlag 9 entsteht. Bei Anlegen einer Spannung und dem damit verbundenen Schnellanlauf des speziell ausgelegten Antriebsmotors 6 geht(en) die Sperrklinke(n) 8 aus Gründen der wirkenden Zentrifugalkraft trägheitsbedingt durch die entsprechend angeordneten und dimensionierten Fliehbacken bzw. Fliehbackenteile 11 außer Eingriff, denn durch die Fliehkraft entsteht eine schnelle Radialbewegung nach außen und die Sperrklinke(n) 8 werden soweit nach außen bewegt, dass sie außer Eingriff bleiben und den bzw. die Sperranschlag/-anschläge 9 überfahren werden können. Dann kann der Antriebsmotor 6 die Jalousie verfahren. Der radiale Abstand der Sperrklinke(n) 8 gegenüber dem/den Sperranschlag/-anschlägen 9 bleibt solange erhalten, bis der Strom abgeschaltet wird und der Antriebsmotor 6 zum Stillstand kommt. Dann werden die Sperrklinke(n) 8 und die damit verbundenen Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteile 11 durch die jeweils pro Sperrklinke 8 zugeordnete und entsprechend vorgespannte Feder 5 sofort radial nach innen gezogen und die Sperrklinke(n) 8 schlagen gegen den bzw. die Sperranschlag/-schläge 9. Durch diesen Formschluss wird ein Weiterverfahren der Jalousie verhindert und diese punktgenau zuverlässig und dauerhaft bis zum nächsten Betätigen in einer festgelegten Position arretiert. Diese konstruktive Ausbildung der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe wird mit einem besonderen zugehörigen Ansteuerverfahren betrieben. Bei diesem neuartigen Verfahren erfolgt das erfindungsgemäße Entsperren des Formgesperres entweder durch eine extrem beschleunigte Anfahrbewegung der Drehscheibe 2 mittels einer gezielten speziellen Ansteuerung des Antriebsmotors 6. Oder je nach Bedarf in Abhängigkeit von der der Stellung der Sperrklinke(n) 8 erfolgt eine beschleunigte Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 6. Dazu ist jeweils ein bestimmtes Antriebsmotormanagement erforderlich. Dabei werden die Sperrklinke(n) 8 mit den daran angeordneten Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteilen 11 radial nach außen bewegt und außer Eingriff gebracht. Dann kann die Jalousie verfahren werden, solange keine Stromunterbrechung eintritt und bedingt durch die Trägheit kann die Sperrklinke 8, bzw. können die Sperrklinken 8 nicht nach innen in die Anschlagposition sich zurück bewegen und verharren bis zum Stopp der Jalousie in der Entsperrposition. Nach der Stromunterbrechung werden die Sperrklinke(n) 8 durch die vorgespannte(n) Feder(n) 5 nach innen gezogen, so dass diese gegen den Sperranschlag 9 bzw. die Sperranschläge 9 anlaufen und die Jalousie zuverlässig in dieser Stellung arretiert.
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Diese Fliehkraft-Formgesperrebremse ist extrem klein bauend, konstruktiv sehr einfach und geräuscharm und ist von einer langen Lebensdauer gekennzeichnet. Sie gewährleistet bei unbestromten Antriebsmotor eine dauerhafte, positionsgenaue schnelle formschlüssige Arretierung der Jalousie und bewirkt, dass bei bestromten Antrieb sich die Fliehkraft-Formgesperrebremse schnell löst. Sie funktioniert zuverlässig passiv und auch ohne zusätzlich bereit zu stellende Hilfsenergie bei gleichzeitig minimierten Leistungsbedarf des Antriebsmotors 6. Durch das neue Steuerungsverfahren erfolgt eine einfache optimale und dauerhaft sichere Betriebsweise der Fliehkraft-Formgesperrebremse.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn bei der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe zwei oder vier Sperranschläge 9 auf der Sperrscheibe 1 ausgebildet sind. Diese sind in diesen besonderen Ausführungen jeweils auf dem Umfang der Sperrscheibe 1 symmetrisch verteilt angeordnet, d. h. bei zwei Sperranschlägen 9 genau gegenüberliegend und bei vier Sperranschlägen 9 um jeweils 90° versetzt. Das hat Vorteile in der Positioniergenauigkeit. Im Prinzip ist auch eine Ausführung mit nur einer oder drei Sperranschlägen 9 auf der Sperrscheibe 1 möglich.
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Sinnvoll ist es, wenn bei der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe zwei oder vier Sperrklinken 8 in bzw. an der Drehscheibe 2 genau mittig symmetrisch oder gleichmäßig auf dem Radius verteilt in Bezug zu einer oder mehreren fliegenden Federn 4 angeordnet sind. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn diese jeweils mit zwei oder vier auf der Sperrscheibe 1 verteilt angeordneten Sperranschlägen 9 zusammenwirken. Das erhöht die Positioniergenauigkeit der Jalousie. Im Prinzip ist aber auch eine Ausführung mit nur einer Sperrklinke 8 kombiniert mit mehreren Sperranschlägen 9 möglich.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Fliehkraft-Formgesperrebremse für einen Jalousieantrieb mit Fliehbacken, ist in einer Führung. wie beispielsweise in einer nutartigen Ausnehmung der Drehscheibe 2 genau ein zentrales Federelement 4 fliegend geführt. In dessen Inneren ist eine nach zwei Seiten wirkende vorgespannte Feder 5 angeordnet. Das zentrale Federelement 4 besteht aus der Feder 5 und zwei umgreifenden Federgabeln 17, in denen die Feder 5 befestigt und vorgespannt ist. Diese Federgabeln 17 mit der zentrisch angeordneten Feder 5 sind in der nutartigen Führung gelagert und radial beweglich geführt. Radial nach außen sind die Federgabeln 17 bevorzugt keilförmig gestaltet. Diese Keile dienen als Anschlag 14 und wirken als radialer Zentrieranschlag in Zusammenhang mit ebenfalls keilartig angeordneten Flächen, welche nach außen hin in der Drehscheibe 2 ausgebildet sind. Diese Flächen laufen gegeneinander und bewirken eine Selbstzentrierung und Fixierung. Der andere in axialer Richtung ausgebildete Anschlag 15 dient als Endanschlag und begrenzt ebenfalls die radiale Bewegung aller radial beweglichen Teile sowohl nach außen als auch nach innen und zwar während der gesamten Laufdauer des Antriebsmotors 6. Durch die nach außen während des Motorbetriebs wirkenden Fliehkräfte erfolgt sowohl ein Fixieren als auch ein genaues Positionieren, so dass keine Schwingungen der radial beweglichen Teile entstehen können. Dadurch werden unerwünschten Geräusche vermieden. Mit den Federgabeln 17, d. h. mit den Federenden der Feder 5 sind beidseitig je eine radial bewegliche Sperrklinke 8 verbunden, welche in der Drehscheibe 2 geführt sind. An jeder Sperrklinke 8 ist je ein Fliehbacken 3 befestigt. In Kombination mit zwei Sperrklinken 8 ist es sinnvoll, wenn auf der Sperrscheibe 1 zwei symmetrisch gegenüberliegende Sperranschläge 9 angeordnet sind. In unbestromten Zustand des Antriebsmotors 6 schlagen dann die beiden Sperrklinken 8 formschlüssig gegen die zwei Sperranschläge 9 der gestellfest angeordneten Sperrscheibe 1 an, wobei beidseitig je eine Anschlagfläche einer bestimmten Höhe an jedem Sperranschlag 9 entsteht. Bei Anlegen einer Spannung und beschleunigtem, schnellen Anlauf des Antriebsmotors 6 werden die beiden Sperrklinken 9 durch die wirkende Fliehkraft radial nach außen bewegt, so dass beide gleichzeitig außer Eingriff gehen. Dabei sind die einzelnen Massenschwerpunkte aller radial beweglichen Teile 4, 5, 8, 11 symmetrisch zueinander angeordnet und liegen auf einer Symmetrieachse 16. Das führt zu einem insgesamt sehr geräuscharmen Betrieb einer Jalousie und die Lebensdauer erhöht sich, da durch die beiden Sperrklinken 8 und deren gleichzeitigen Anschlag an die Sperranschläge 9 die wirkenden Kräfte sich verringern und der Verschleiß an den Sperrabschlägen 9 und den Sperrklinken 8 abnimmt. Zudem ist dann immer genügend freier Raum für das Anfahren und Abheben der Sperrklinken 8 vorhanden.
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Eine einfache Bau- und Funktionsweise ist realisierbar, wenn bei der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe nach Anspruch 1 der Durchmesser der Sperrklinken 8, d. h. sein Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Sperrscheibe 1.
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Zusätzlich können bei der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe auch die Anschlagflächen des/der Sperranschläge(s) (9) und der Sperrklinke(n) (8) so geneigt ausgebildet sein, dass ein Schwalbenschwanzeingriff ausgebildet ist. Das führt dazu, dass die Sperrklinke(n) 8 beim Anschlag an den/die Sperranschlag(schläge) 9 radial nach innen gezogen werden bis diese auf der Mantelfläche der Sperrscheibe 1 aufliegen und damit dauerhaft fest in dieser Position arretiert bleiben.
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Als eine weitere Maßnahme zur Geräuschsenkung können bei der Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe die Anschlagflächen des/der Sperranschläge(s) 9 und/oder der Sperrklinke(n) 8 schalldämpfend ausgebildet sein. Dies ist in einfacher Art und Weise realisierbar indem eine oder beide der gegeneinander wirkenden und aneinander schlagenden Flächen mit schalldämfenden Materialien beschichtet sind oder schalldämpfende Flächenmaterialien aufgebracht sind.
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In einer speziellen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe wird bei Blockade der Drehscheibe 2 diese durch den Antriebsmotor 6 zunächst entgegen der gewählten Fahrrichtung beschleunigt bis die Sperrklinke(n) 8 abheben, dann erfolgt eine schnelle Drehrichtungsumkehr indem der Antriebsmotor 6 möglichst schnell umgeschalten wird, so dass die Sperrklinke(n) 8 mit den daran angeordneten Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteile 11 durch ihre Trägheit während des Umschaltens und während des Verfahrens geöffnet bleiben, bis die Jalousie gestoppt wird.
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Bei einer anderen Variante des Verfahrens unter Verwendung einer Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe verdreht der Antriebsmotor 6 die Drehscheibe 2 zunächst langsam entgegen der gewählten Fahrrichtung. Dann wird vor oder spätestens bei Erreichen eines anderen Anschlages der Antriebsmotor 6 umgeschalten, und anschließend die Drehscheibe 2 durch eine spezielle Steuerung des Antriebsmotors 6 mit hoher Beschleunigung in Fahrrichtung so beschleunigt, dass die Sperrklinke(n) 8 und die Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteile 11 durch die Fliehkraft sich radial nach außen bewegen, abheben und geöffnet bleiben bis die Jalousie gestoppt wird.
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Es ist auch eine Ausführung denkbar, wo beim Verfahren unter Verwendung einer Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe der Antriebsmotor 6 die Drehscheibe 2 langsam entgegen der gewählten Fahrrichtung so lange verdreht, bis die Drehscheibe 2 durch Anschlag der Sperrklinke(n) an einen anderen Anschlag blockiert ist, anschließend der Antriebsmotor 6 umgeschalten wird und erst dann die Drehscheibe 2 mit hoher Beschleunigung in Fahrrichtung beschleunigt wird. Dabei werden die Sperrklinke(n) 8 und die Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteile 11 durch Fliehkraft radial nach außen bewegt, und bleiben während des Verfahrvorganges geöffnet bis die Jalousie gestoppt wird.
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Ist ein speziell ausgelegter Antriebsmotor 6 in der Jalousie eingebaut und der Rotor des Antriebsmotors 6 kann durch ein aufgeschaltetes Bestromungsmuster in eine bestimmte Position gedreht werden, können die Sperrklinke(n) 8 bei diesem Steuerungsverfahren unter Verwendung einer Fliehkraft-Formgesperrebremse ebenfalls in eine definierte Anfahrposition gedreht werden, wobei es dann direkt möglich wird, sofort ohne ein Umschalten immer in Fahrrichtung mit hoher Beschleunigung die Drehscheibe 2 anzufahren, wobei die Sperrklinke(n) (8) und die Fliehbacken (3) bzw. Fliehbackenteile (11) bedingt durch die wirkende Fliehkraft so weit radial abheben, dass die Sperrklinke(n) 8 nicht gegen einen Sperranschlag 9 anschlagen können und solange während des Verfahrens der Jalousie geöffnet bleiben bis die Jalousie gestoppt wird.
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In einer speziellen Ausgestaltung des Verfahren unter Verwendung einer Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe wird zunächst im Stillstand der Drehscheibe 2 die Position der Sperrklinke(n) 8 vor oder bei Bestromung des Antriebsmotors 6 ermittelt, wobei dieser noch nicht gestartet wird. Dann wird in Abhängigkeit von der ermittelten Position, d. h. wenn der Abstand vom Sperranschlag entsprechend ausreicht und die Sperrklinke(n) 8 bei Verdrehen der Drehscheibe 2 vor Erreichen des Anschlages in Fahrrichtung radial abheben können, durch geeignete Ansteuerung des Antriebsmotos 6 die Drehscheibe 2 direkt in Fahrrichtung mit hoher Beschleunigung beschleunigt, so dass die Jalousie in Fahrrichtung verfahren werden kann ohne das die Sperrklinke(n) 8 in Eingriff gehen. Oder es wird in Abhängigkeit von der Position der ruhenden Sperrklinke(n) 8, d.h. wenn der Abstand vom Sperranschlag nicht ausreicht erst entgegen der Fahrrichtung verdreht, dann bei Erreichen einer bestimmten Position wird der Antriebsmotor 6 umgeschalten, die Drehscheibe 2 in Fahrrichtung mit hoher Beschleunigung beschleunigt, wobei die Sperrklinke(n) 8 und die Fliehbacke(n) 3 bzw. Fliehbackenteile 11 durch die Fliehkraft radial abheben und geöffnet bleiben und der/die Sperranschlag(schläge) 8 während des Verfahrvorganges dauerhaft überfahren werden, bis der Verfahrvorgang der Jalousie gestoppt wird und die Sperrklinke(n) 8 wieder in Eingriff gehen.
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Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der 1 bis 4 näher erläutert werden.
- 1 zeigt eine 3D-Schrägansicht der Fliehraft-Formgesperrebremse
- 2 zeigt eine Schnittdarstellung frontal in offener Stellung der Fliehkraft-Formgesperrebremse als Draufsicht
- 3 zeigt eine Draufsicht frontal in geschlossener Stellung der Fliehkraft-Formgesperrebremse als Draufsicht
- 4 zeigt eine Schnittdarstellung in geschlossener Stellung der Fliehkraft-Formgesperrebremse als Seitenansicht
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In der 1 ist in einer 3D-Schrägansicht der Aufbau einer Fliehraft-Formgesperrebremse gezeigt. In einer nutartigen Führung hier beispielsweise als Ausnehmung in der Drehscheibe 2 ausgebildet, welche mit der Antriebswelle des Antriebsmotors 6 verbunden ist, ist ein zentrales Federelement 4 gelagert und fliegend geführt. Im Inneren des zentralen Federelements 4 ist eine vorgespannte Feder 5 angeordnet. Die radiale Führung der Feder 5 erfolgt mittels zweier gegenüber angeordneter umgreifender und verschieblich geführter Federgabeln 17. Zusammen bilden die Federgabeln 17 mit der innen vorgespannt befestigten Feder 5 das radial bewegliche zentrale Federelement 4. Jede der beiden Federgabeln 17 endet in einem Schaft geringerer Breite als die Breite der Federgabeln 17. Dieser Schaft ist in einer schmaleren Ausnehmung der Drehscheibe 2 geführt und gelagert. Die Breite der Federgabeln 17 verjüngt sich mittels schräger Flächen, so dass eine Art keilförmige Schulter entsteht. Diese keilförmige Schulter stützt sich gegen ebenfalls keilförmige Flächen, d. h. Anschläge in der Drehscheibe 2 ab. Jeweils radial nach außen auf zwei gegenüberliegenden Schäften ist je eine Sperrklinke 8 am Ende des Schaftes ausgebildet. Diese sind in der schmaleren Führung der Drehscheibe 2 radial verschiebbar geführt und gelagert. Mit den zwei symmetrisch gegenüber angeordneten Sperrklinken 8 sind einteilige Fliehbacken 3 verbunden. Sie können wahlweise einteilig oder zweiteilig ausgebildet sein. Die Masse jeder Sperrklinke 8 einschließlich der zugehörigen Fliehbacke 3 bestimmt sich aus den im System wirkenden Fliehkräften, entsprechend ist die vorgespannte Feder 5 ausgelegt und vorgespannt. Bei einer Drehbewegung übersteigen die dann entstehenden Fliehkräfte die Federkräfte und es erfolgt eine Radialbewegung der Sperrklinken 8 einschließlich mit den damit verbundenen Fliehbacken 3. Auf der Sperrscheibe 1 sind zwei symmetrisch gegenüber liegende Sperranschläge 9 ausgebildet, welche über die Sperrscheibe 1 mit dem Gestell 12 gestellfest verbunden sind. Im Gestell 12 ist auch der Ständer des Antriebsmotors 6 befestigt. In der Mitte der Drehscheibe 2 ist ein Antriebswellenfortsatz angeordnet, an den weitere Bauteile wie beispielsweise ein Drehgeber angeordnet sein können. Das rohrförmige Gehäuse 13 der Jalousie, welches das Fliehkraft-Formgesperre schützt und abdeckt ist in 1 nicht ersichtlich. Damit die Sperrklinken 8 vollflächig gegen die radialen Flächen der Sperranschläge 9 anschlagen können, sind an diesen Stellen am Übergang der Mantelfläche der Sperrscheibe 1 zu den radial nach außen ragenden Flächen der Sperranschläge 9 in der Regel zusätzliche Aussparungen 10 angeordnet. Zudem bringen diese Aussparungen 10 Vorteile in der Fertigung der Sperrscheibe 1.
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2 zeigt eine Draufsicht frontal in offener Stellung der Fliehkraft-Formgesperrebremse, einschließlich das umschließende rohrförmige Gehäuse 13 während des Verfahrens einer Jalousie. Die beiden genau symmetrisch (deshalb Einzeichnung der Symmetrieachse 16) gegenüber angeordneten Sperrklinken 8 mit daran befestigten Fliehbacken 3 bzw. den Fliehbackenteilen 11 befindet sich auf Grund der Drehbewegung bei bestromten Antriebsmotor 6 und der dabei wirkenden Fliehkräfte außer Eingriff. D. h. die zentrisch angeordnete vorgespannte Feder 5 des zentralen Federelements 4 ist gedehnt. Die beiden Federgabeln 17 sind so weit nach außen bewegt, dass die beiden keilförmigen Schultern, welche den Anschlag 14 bilden, gegen die schrägen Flächen der Drehscheibe 2 drücken und dabei alle beweglichen Teile zentrisch positionieren, diese halten und die radiale Bewegung der Sperrklinken 8 mit den Fliehbacken 3 begrenzen. Dadurch werden unerwünschte Schwingungen aller radial beweglichen Teile der Fliehkraft-Formgesperrebremse verhindert. Dieser Anschlag dient auch gleichzeitig als Endanschlag für alle Teile. In dieser geöffneten Stellung erfolgt kein Anschlagen der Sperrklinken 8 gegen die Sperranschläge 9 der Sperrscheibe 1, welche mit dem Gestell 12 vorzugsweise materialschlüssig verbunden ist. Eine mehrteilige Ausführung ist denkbar. Der innere Durchmesser der Sperrklinken 8 in Fliehkraftstellung ist größer als der äußere Durchmesser der Sperranschläge 9. Die Anschlagflächen der Sperranschläge 9 und der Sperrklinken 8 sind in dieser Ausführung so geneigt ausgebildet, dass ein Schwalbenschwanzeingriff beim Anschlag entsteht und die Sperrklinken 8 beim Anschlag radial nach innen gezogen werden, so das eine sichere dauerhafte Arretierung der Jalousie erfolgt.
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In der 3 ist eine Darstellung frontal in geschlossener Stellung der Fliehkraft-Formgesperrebremse als Draufsicht abgebildet, d. h. die beiden Sperrklinken 8 schlagen in unbestromten Zustand des Antriebsmotors 6 gegen je eine schräg-radial aufragende Fläche der Sperranschläge 9 an. Die Feder 5 bewirkt auf Grund der Vorspannung, dass alle genau symmetrisch angeordneten, radial beweglichen Teile, wie das zentrale Federelement 4 mit der innen angeordneten Feder 5 und den beiden Federgabeln 17, mit an den Schäften der Federgabeln 17 angeordneten Sperrklinken 8 und den Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteilen 11, radial nach innen gezogen sind. Der keilförmig ausgebildete Anschlag 14 befindet sich nicht in Eingriff und zwischen den keilförmigen Flächen den Ausnehmung der Drehscheibe 2 und den keilförmigen Schultern der Federgabeln 17 besteht jetzt ein definierter Abstand. Alle radial beweglichen Teile sind so untereinander dimensioniert und massenmäßig aufeinander abgestimmt, dass sich die Massenschwerpunkte aller drehbeweglichen Teile genau auf der Symmetrieachse 16 befinden. Die Sperrscheibe 1 mit den gestellfest mit dem Gestell 12 verbundenen Sperranschlägen 9 und die gesamte Fliehkraft-Formgesperrebremse ist vom rohrförmigen Gehäuse 13 umschlossen. Dieses ist beispielsweise als eine aufschiebbare Schutzhülse ausgebildet und schützt zuverlässig gegen Verschmutzung und klimatische Einflüsse.
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Die 4 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Symmetrieachse 16 in geschlossener Stellung der Fliehkraft-Formgesperrebremse als Seitenansicht. Im Gestell 12 ist auf der Innenseite der Ständer des Antriebsmotors 6 und auf der Außenseite die Sperrscheibe 1 materialschlüssig verbunden. Der Rotor des Antriebsmotors 6 sitzt auf der Antriebswelle 7, auf der auch die Drehscheibe 2 aufgepresst ist. Die Sperrscheibe 1 wird durch die Sperrklinken 8, mit denen die Fliehbacken 3 bzw. die Fliehbackenteile 11 fest verbunden sind, übergriffen. Die Sperrklinken 8, welche durch die vorgespannte Feder 5 nach innen gezogen sind, schlagen gegen die radial nach außen aufragenden Flächen der Sperranschläge 9, das bedeutet, diese befinden sich in Eingriff, da keine Fliehkräfte wirken. Ein selbsttätiges Lösen der Jalousie verhindert der Schwalbenschwanzeingriff. Alle radial beweglichen Teile, wie jeweils die zwei Fliehbacken 3 bzw. Fliehbackenteile 11, die Sperrklinken 8, das zentrale Federelement 4, bestehend aus den beiden Federgabeln 17 mit innen angeordneter vorgespannter Feder 5 und die an den Federgabeln angebrachten Anschläge 14 und 15, wobei der Anschlag 14 die radiale Bewegung begrenzt und der Anschlag 15 eine axiale Abstützung bewirkt, sind so untereinander dimensioniert und massenmäßig aufeinander abgestimmt, dass sich die Massenschwerpunkte aller drehbeweglichen Teile genau auf der Symmetrieachse 16 befinden. Die stiftartig ausgebildeten Anschläge 15 greifen in eine weitere kleine nutartige Ausnehmung der Drehscheibe 2 ein und bewirken auch einen weiteren Endanschlag für die Radialbewegung der Teile nach außen sowie auch nach innen. Sie verhindern zudem ein Verkanten der beweglichen Teile während des Motorbetriebes und sorgen für eine Zentrierung aller sich drehenden Teile in der Fliehkraft-Formgesperrebremse. An das rohrförmige Gehäuse 13 wird noch eine Schutzhülse angebracht (nicht gezeichnet).
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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraft-Formgesperrebremse und ein zugehöriges Verfahren zur optimierten Steuerung einer Fliehkraft-Formgesperrebremse für Jalousieantriebe für unterschiedliche Baugrößen und für verschieden Antriebsmotorleistungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sperrscheibe
- 2
- Drehscheibe
- 3
- Fliehbacken
- 4
- zentrales Federelement
- 5
- Feder
- 6
- Antriebsmotor
- 7
- Antriebs-/Abtriebswelle
- 8
- Sperrklinke
- 9
- Sperranschlag
- 10
- Aussparungen
- 11
- Fliehbackenteile
- 12
- Gestell
- 13
- rohrförmiges Gehäuse/Schutzhülse
- 14
- innerer Anschlag, radialer Klemmanschlag
- 15
- innerer Anschlag, Endanschlag
- 16
- Symmetrieachse
- 17
- Federgabeln
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0000002234245 [0002]
- DE 202005007921 [0002]
- DE 102005047296 B3 [0003]
- US 4216848 [0004]
- DE 102015106833 A1 [0005]
- DE 9313666 U1 [0006]
- DE 102017126807 [0007]
