DE3546282A1 - Elektro-mechanischer garagentor-antrieb - Google Patents
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Description
Stand der Technik bei der Ausführung von elektro-mechanischen,
meist funkgesteuerten Garagentor-Antrieben ist es, daß eine
profilierte Führungsschiene an die Garagendecke montiert und
in dieser ein Schlitten längsbeweglich eingesetzt wird. Dieser
Schlitten, der mit einer Gelenkstange mit dem Garagentor verbunden
ist, wird mit einem Zugmittelelement, z. B. Kette,
Drahtseil, Gewindespindel, usw., zwecks Öffnen und Schließen
des Garagentors hin- und hergezogen. In den meisten Fällen
sitzt der Antriebsmotor an einem Ende der Führungsschiene
und das Zugmittelelement ist umlaufend. Es gibt aber auch
Lösungen, bei denen der Motor an den Schlitten angebaut ist.
Die Nachteile der bekannten Lösungen sind:
- - Komplizierter und störungsanfälliger Aufbau aufgrund notwendiger Bauteile zur Umlenkung von Bewegungen des Zugmittelelements.
- -Für die Endlagenabschaltung werden positionsgenaue, auf unterschiedliche Garagentorabmessungen abgestimmte Endlagenschalter benötigt.
- - Um eine aufwendige Verkabelung von Endschaltern zu vermeiden, wird bei vielen Ausführungsarten die Anzahl der Motorumdrehungen über ein Meßgetriebe, das an einer zweiten Ausgangswelle des Antriebsmotors sitzt, gemessen und damit die Endlagenabschaltungen gekoppelt. Die Abstimmung der Garagentor-Bewegungsstrecken mit den Meßgetriebeumdrehungen bereitet in der Praxis erhebliche Einstellschwierigkeiten und kann in der Regel nur von einem Fachmann durchgeführt werden.
- - Gemäß den Unfallverhütungsvorschriften muß im Falle einer
Blockierung des schließenden Garagentors - z. B. unbeabsichtigt
durch ein hindurchlaufendes Kind - zur Erzielung
eines Sofortstops entweder eine Lichtschranke oder aufgrund
des Blockierungswiderstands und der damit verbundenen Momenterhöhung
am Motor entweder ein Verdrehwinkel des elastisch
aufgehängten Motors oder ein Spannungsabfall erfaßt werden,
um dies als Regelgröße bzw. Regelsignal zu verwenden. Insbesondere
die letztgenannte Lösung hat in der Regel die
Installation einer aufwendigen Elektronik zur Folge.
Beide genannten Verfahren sind jedoch im sicherheitstechnischen Sinne völlig unzureichend, weil das das Meßsignal auslösende Widerstandsmoment sämtliche unregelmäßig und vom Garagentorfabrikant abhängige Kräfte entlang des Schließweges mit beinhaltet, so daß je nach Schließposition erhebliche Blockierkräfte auftreten müssen, damit das Abschaltsystem funktionert. Daher ist eine Verletzungsgefahr nicht auszuschließen. Eine Lösung des Problems mit Hilfe elektronischer Funktionen scheitert ebenfalls, weil die Elektronik in der Funktionsreihe immer hinter den Widerstand erzeugenden Bauteilen wie Schlitten, Gelenken zwischen Schlitten und Garagentor, Garagentorführungsschienen, usw. liegt.
Alle diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn, wie in Fig. 1
schematisch dargestellt ist, die flache, meist aus Metall bestehende
Führungsschiene (1), die mit den Schrauben (2) an die
Garagendecke montiert ist, mit Stützschotten (8) und (9) versehen
werden, durch die axial federnd gelagerte Gewindebolzen
(4) und (5) führen, an deren Enden eine Kette (3) oder ein
anderes linear geführtes Element mit formschlüssigen Wirkflächen
befestigt ist, so daß ein linear gespanntes, jedoch
elastisch in axialer Richtung bewegliches Zugmittelseil vorliegt.
Die gewünschte Zugspannung des Zugmittelseils und der
damit verbundene axiale Bewegungsweg kann mit Hilfe der Federn
(6) und (7) eingestellt werden. Ferner sind zur exakten Festlegung
der Endlagen-Abschaltepositionen die parallel liegenden
Abschaltenocken (17) und die Endschalter in Relation zum
Zugmittelseil verschiebbar und justierbar, was bei den in der
Regel unterschiedlichen Garagentorabmessungen von außerordentlicher
Wichtigkeit ist, um unterschiedliche, schließwegabhängige
Widerstandskräfte zu erfassen. Dieselbe Abschaltfunktion ist
im Falle einer ungewollten Blockierung des Schließ- oder Öffnungsvorgangs
gegeben, wenn die Bewegungshemmung über den Gelenkhebel
(15) an den Schlitten (10) erfolgt und der Winkelgetriebemotor
(12) die Zugbewegung durch Drehen des Antriebs-
bzw. Kettenrads (11) erzeugt.
Demnach liegt beim Erfindungsgegenstand eine Anordnung der
Funktionsreihe vor, bei der jegliche, entlang des Schließ-
oder Öffnungsweges des Garagentors auftretenden Widerstandskräfte
direkt im Kraftfluß zu Schalt- und Steuerungszwecken
erfaßt werden, ohne daß eine aufwendige Elektronik oder etwaige
Umsetzungen über Momenten- oder Drehzahlmessung am
Motor notwendig sind.
Eine weitere wichtige Funktion eines Garagentor-Antriebs ist
die Entriegelungsmöglichkeit zwischen Antriebsritzel bzw.
Kettenrad und der Kette im Falle eines Stromausfalls, um das
Garagentor per Hand betätigen zu können. Diesbezüglich sind
grundsätzlich die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Lösungen
möglich.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Lösung wird über einen einfachen
Hebelmechanismus ein auf der Antriebswelle des Antriebs (25)
sitzendes Kupplungsteil (23), das normalerweise in die Gegenverzahnung
des mit dem Kettenrad (22) fest verbundenen Gegenkupplungsteils
eingreift, entgegen einer Federkraft aus dem
Eingriff gebracht, so daß eine völlige Entriegelung zwischen
Antrieb und Kettenrad stattfindet. Die dabei verwendete Hirth-Verzahnung
oder eine andere Planverzahnung kann mit so stumpfen
Flankenwinkeln ausgeführt sein, daß sogar eine selbsttätige
Entriegelung stattfindet, wenn das elektrische Abschaltsignal
versagen sollte. Es liegt damit eine Prinzipredundanz für die
mittelbare Sicherheitstechnik vor. Ferner ist die bekannte
elektrische Überlastauslösung an der Motorsteuerung vorgesehen.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Lösung wird die Prinzipredundanz
der Entriegelungsfunktion ebenfalls gewahrt. Die in einem Verschiebestück
gegenüber dem Kettenrad geführte Kette (29) wird
mit Hilfe eines Exzenterbolzens und eines Hebelmechanismus
radial (31) verschoben und aus dem formschlüssigen Eingriff
gebracht. Sollte diese Entriegelung versagen, so übernimmt
eine am Kettenrad montierte, federbetätigte Rutschnabe (33)
die selbsttätige Entriegelung.
Nachstehend sind die Zeichnungen in Verbindung mit den verwendeten
Begriffen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1: Prinzipielle Anordnung und Ausführung des elektromechanischen
Garagentor-Antriebs, wobei als formschlüssiges
Element für die Längsbewegung des Schlittens
eine Kette verwendet wird.
- In der Zeichnung bedeuten:
(1) Profilierte Führungsschiene, die an die Garagendecke
fest montiert ist.
(2) Schrauben zum Befestigen der Führungsschiene.
(3) Linear eingespannte Kette mit horizontaler Eingriffsebene der Kettenglieder.
(4) und (5) Gewindebolzen an den beiden Enden der Kette.
(6) und (7) Schraubenfedern oder Tellerfedern über den Gewindebolzen.
(8) und (9) Sützschotten an beiden Enden zur Auflage der Federn.
(10) Schlitten zur Aufnahme des Gelenkbolzens, des Antriebsmotors, des Antriebsritzels, der Entriegelungseinrichtung.
(11) Antriebsritzel, z. B. Kettenrad.
(12) Winkelgetriebemotor.
(13) Entriegelungseinrichtung.
(14) Schlittengehäuse
(15) Gelenkstange.
(16) Garagentor.
(17) Abschaltnocken mit Endschaltern.
(18) Gehäuse für Steuerungselemente.
Fig. 2: Querschnitt durch den Schlitten mit axial verschiebbarem
Kupplungselement zwecks Entriegelung zwischen
Antriebsritzel und Antriebsmotor im Falle eines Stromausfalls
und zum Zwecke der Handbetätigung des Garagentors.
- In der Zeichnung bedeuten:
(19) Führungsschiene.
(20) Schlittenkörper
(21) Kette bzw. Zugmittelseil.
(22) Kettenrad bzw. Antriebsritzel.
(23) Verschiebbares Kupplungsteil mit stirnseitiger Hirth-Verzahnung bzw. Planverzahnung.
(24) Teller-Federn zur Erzeugung der Kupplungskraft.
(25) Winkelgetriebemotor.
(26) Bewegungsrichtung von Teil (23) zum Zwecke der Entriegelung.
Fig. 3: Querschnitt durch den Schlitten mit radial verschiebbarem
Element gegenüber dem Antriebsrad zwecks Beseitigung
des Formeingriffs zwischen Kette und Kettenrad
bzw. zwischen Antriebsritzel und Zugmittelseil
für den Fall einer Entriegelung zwischen Antriebsritzel
und Antriebsmotor, um eine Handbetätigung des
Garagentors durchzuführen.
- In der Zeichnung bedeuten:
(27) Führungsschiene.
(28) Schlittenkörper.
(29) Kette bzw. Zugmittelseil.
(30) Kettenrad bzw. Antriebsritzel.
(31) Bewegungsrichtung von Teil (29) zum Zwecke der Entriegelung.
(32) Winkelgetriebemotor.
(33) Federbetätigte Rutschnabe.
Claims (12)
- Anspruch 1
Elektromechanischer, in der Regel funkgesteuerter Garagentor-Antrieb, der aus einer an die Garagendecke montierten Führungsschiene besteht, in der ein Schlitten durch formschlüssige Elemente, z. B. Kette, Zahnstange, Gewindespindel, motorisch längsbewegt wird, und einer Gelenkstange, die Garagentor und Schlitten gelenkig verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das formschlüssige Element, z. B. eine Kette (3), in die Führungsschiene (1) integriert wird und zwar geradlinig parallel zur Längsachse der Führungsschiene verlaufend, daß das formschlüssige Element (3) an beiden Enden elastisch mit Hilfe von in Reihe angeordneten Federn (6) und (7) aufgehängt ist, so daß die Endlagen des motorgetriebenen Schlittens (10) durch Zugbewegungen an dem formschlüssigen Element (3) als Abschalt-Stellwege in Verbindung mit den Signalschaltern und Abschaltnocken (17) benützt werden, sowie daß diese Zugbewegungen auch als Blockier- und Hindernisabschaltung wirken, wobei sowohl Endlagenabschaltung als auch Blockier- und Hindernisabschaltung von ein und demselben Signalschalter (17) ausgelöst werden. - Anspruch 2
Garagentor-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als formschlüssiges Element eine linear gespannte Kette (3) verwendet wird, deren Glieder im Sinne des Wirkflächeneingriffs horizontal angeordnet sind und daß ein an dem Schlitten (10) angebauter Winkelgetriebemotor (12) mit an der Abtriebsseite befestigtem Kettenrad (11) in diese Kette eingreift. - Anspruch 3
Garagentorantrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlitten (20) die Führungswirkflächen zum Erzwingen des Formschlusses zwischen formschlüssigen Element und treibendem Element, z. B. Kette (21) und Kettenrad (22), integriert sind. - Anspruch 4
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der profilierten Führungsschiene (1) Stützschotten (8) und (9) mit Bohrung angebracht sind, durch die mit dem formschlüssigen Element, z. B. Kette (3), fest verbundene Gewindebolzen (4) und (5) ragen, über die Schrauben- oder Tellerfedern (6) und (7) angebracht sind, so daß eine beidseitige elastische Aufhängung des formschlüssigen Elements entsteht, so daß eine von einer Zugkraft abhängige Längsbewegung des formschlüssigen Elements möglich ist und dabei dieses Element stets geradlinig gespannt bleibt, und daß Schaltnocken auf der Verlängerung des Gewindebolzens (5) verschiebbar befestigt sind, um kraftabhängig die Signalschalter (17) zu betätigen. - Anspruch 5
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die proportional zur eingeleiteten Blockier- bzw. Zugkraft entstehende Relativbewegung des formschlüssigen Elements, z. B. der Kette (3), relativ zu den Signalschaltern (17) mit Hilfe von Federn (6) und (7) einstellbar ist und daß die Endlagenabschaltung sowie die Blockier- bzw. Hindernisabschaltung von ein und demselben Signalschalter (17) ausgelöst werden. - Anspruch 6
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entkopplung zwischen Antriebsritzel und formschlüssigen Elementen eine Querbewegung (31) mit Hilfe eines exzentrisch gelagerten Drehbolzens dergestalt eingeleitet wird, daß der Formschluß außer Eingriff kommt. - Anspruch 7
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entkopplung zwischen Antriebsritzel und formschlüssigen Elementen eine axial bewegte, formschlüssige Kupplung (23), z. B. eine Hirth-Verzahnung, angebracht wird, so daß die Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmotor her verhindert wird, indem die Verzahnung außer Eingriff gebracht wird. - Anspruch 8
Garagentor-Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankenwinkel oder andere Wirkflächen der formschlüssigen Kupplung (23) so ausgebildet sind, daß bei Versagen des elektrischen Abschaltmechanismus die Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmotor her selbsttätig durch mechanisches Ausrasten verhindert wird, so daß im Sinne der mittelbaren Sicherheitstechnik eine Prinzipredundanz gewahrt ist. - Anspruch 9
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an einem Ende der Führungsschiene eine selbsttätige, durch Federn auf Zug wirkende Aufwickelvorrichtung für das Stromzuführungskabel des mit dem Schlitten bewegten Antriebsmotors befindet. - Anspruch 10
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß integriert und parallel zur Führungsschiene verlaufend eine stromführende Schiene zur Stromversorgung des längsbewegten Antriebsmotors (12) angebracht ist, und daß als Null-Leiter die Führungsschiene (1) verwendet wird. - Anspruch 11
Garagentor-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Steuerungsteil des Motors einschließlich der Funk-Fernsteuerung auf dem fahrbaren Schlitten befinden. - Anspruch 12
Garagentor-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerungsteil des Motors einschließlich der Funk-Fernsteuerung an einem Ende der Führungsschiene befestigt ist.
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Family
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