DE3546282A1

DE3546282A1 - Elektro-mechanischer garagentor-antrieb

Info

Publication number: DE3546282A1
Application number: DE19853546282
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Sommer GmbH and Co KG
Current assignee: Sommer Antriebs und Funktechnik GmbH
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1987-07-02
Also published as: DE3546282C2

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

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.