DE19735602C1

DE19735602C1 - Antriebsvorrichtung zum Bewegen von Gegenständen

Info

Publication number: DE19735602C1
Application number: DE19735602A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Reisinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-15
Filing date: 1997-08-15
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2017-08-16

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen von Gegenständen, insbesondere von Schiebetüren, Schiebefenstern, Trennwänden oder dergleichen, die in einer Laufschiene verschiebbar gelagert sind, mit einem Elektromotor (1), der über eine an dem einen Ende der Laufschiene angeordnete Antriebsrolle (3) ein Zugmittel (4) antreibt, das über eine an dem anderen Ende der Laufschiene angeordnete Umlenkvorrichtung umläuft und die Gegenstände in zwei entgegengesetzten Richtungen bewegt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle des Elektromotors (1) über ein Getriebe (5) eine Abtriebswelle (6) antreibt, deren Achse (14) im rechten Winkel zu der Achse (13) der Rotorwelle verläuft und über eine Übersetzungsanordnung (9, 10, 11) die Antriebsrolle (3) antreibt, und daß das Getriebe (5) um einen bestimmten Winkel um die Achse (14) der Abtriebswelle (6) elastisch schwenkbar gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen von wenigstens einem Gegenstand, der in einer Laufschiene verschiebbar gelagert ist, insbesondere von einer Schiebetür, einem Schiebefenster oder einer Trennwand, mit einem Elektromotor, der über eine an dem einen Ende der Laufschiene angeordnete Antriebsrolle ein Zugmittel antreibt, das über eine an dem anderen Ende der Laufschiene angeordnete Umlenkvorrichtung umläuft und den Gegenstand bewegt.

Aus der DE 33 40 557 C2 ist eine Vorrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen von Schiebetüren bekannt, bei der zum Erreichen geringer Abmessungen ein auf ein Zugmittel arbeitender Elektromotor als einphasiger Asynchron-Wechselstrommotor mit Ringwicklung ausgebildet ist, dessen Rotorwelle als Abtriebswelle fungiert, die über ein Getriebe auf einen in Öffnungs- und Schließrichtung angetriebenen Keilriemen arbeitet, der über einen oder mehrere Laufwagen die Türelemente der Schiebetür antreibt, wobei an dem Getriebe eine Magnetbremse angeordnet ist.

Diese bekannte Antriebsvorrichtung benötigt sehr viel Platz, da der Motor und das Getriebe so groß ausgelegt sein müssen, daß beide die Beschleunigungskräfte der anzutreibenden Gegenstände ohne Schaden aufnehmen können. Deshalb läßt sich diese Antriebsvorrichtung beispielsweise nicht für einen nachträglichen Einbau in einen bereits vorhandenen Schiebetürrahmen verwenden, ohne eine Ausnehmung in dem Mauerwerk der die Schiebetür aufnehmenden Wand oder eine weit auskragende Blende vorzusehen. Außerdem muß bei dieser Antriebsvorrichtung an dem Getriebe eine Magnetbremse vorhanden sein, um die Schiebetür im Notfall schnell anhalten zu können, da bei dem hier verwendeten Asynchronmotor ein Abbremsen durch einfaches elektrisches Kurzschließen des Motors nicht möglich ist.

Aus der DE 36 02 567 C2 ist ein Schiebetürantrieb bekannt, bei dem zum Aufnehmen der Beschleunigungskräfte der anzutreibenden Türelemente die Antriebsrolle auf einem eigenen Lagerbock getrennt vom Lager der diese Rolle antreibenden Motorabtriebswelle gelagert ist.

Auch dieser bekannte Antrieb benötigt sehr viel Platz, da der Motor und das Getriebe ebenfalls sehr groß ausgelegt sein müssen, um die Beschleunigungskräfte der anzutreibenden Gegenstände, wie hier beispielsweise der Türelemente, ohne Schaden für den Motor und das Getriebe aufnehmen zu können, wobei der benötigte Platz durch den eigenen Lagerbock für die Antriebsrolle außerdem noch vergrößert wird. Deswegen kann auch dieser bekannte Antrieb beispielsweise nicht für einen nachträglichen Einbau in einen bereits vorhandenen Schiebetürrahmen verwendet werden, ohne eine Ausnehmung in dem Mauerwerk der die Schiebetür aufnehmenden Wand oder eine weit auskragende Blende vorsehen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine einfache Konstruktion aufweist, im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen weniger elektrische Energie verbraucht und deren Abmessungen wesentlich kleiner sind, so daß eine Unterbringung in einem schlanken Gehäuse und somit - beispielsweise im Falle des Antriebs von Schiebetüren - ein nachträglicher Einbau in einen bereits vorhandenen Schiebetürrahmen ohne weiteres möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Rotorwelle des Elektromotors über ein Getriebe eine Abtriebswelle antreibt, deren Achse im rechten Winkel zu der Achse der Rotorwelle verläuft und über eine Übersetzungsanordnung die Antriebsrolle antreibt, und daß das Getriebe um einen bestimmten Winkel um die Achse der Abtriebswelle elastisch schwenkbar gelagert ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die großen Beschleunigungskräfte der anzutreibenden Gegenstände, beispielsweise der Türelemente von Schiebetüren, durch die Dämpfungswirkung der elastischen Lagerung nur stark vermindert auf das Getriebe und den Motor einwirken. Dadurch ist es möglich, sowohl das Getriebe als auch den Motor wesentlich schwächer zu dimensionieren, so daß deren Abmessungen so stark verkleinert werden können, daß die ganze Vorrichtung mit geringeren Kosten hergestellt, in einem schmalen Gehäuse untergebracht und als Bausatz für zahlreiche Anwendungsfälle angeboten werden kann, bei denen Gegenstände aller Art über ein Zugmittel in zwei entgegengestzten Richtungen bewegt werden sollen. Außerdem läßt sich durch die verkleinerten Abmessungen der Vorrichtung auch der Energieverbrauch wesentlich herabsetzen.

Dieses schmale Gehäuse der Vorrichtung hat beispielsweise innnerhalb der die Türelemente einer Schiebetür aufnehmenden Laufschiene Platz. Ein nachträglicher Einbau in einen bereits vorhandenen Schiebetürrahmen ist somit ohne weiteres möglich.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Motor so dimensioniert ist, daß selbst bei einem Ausfall der elektronischen Steuerung keine Gefahr von Verletzungen für beispielsweise die Personen besteht, die zufällig zwischen die sich schließenden Türflügel einer von diesem Motor angetriebenen Schiebetür geraten. Das ist besonders in Krankenhäusern wichtig, wo derartige Schiebetüren vermehrt eingebaut werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist zur weiteren Platzersparnis vorgesehen, daß die Abtriebswelle zusammen mit der Übersetzungsanordnung und der Antriebsrolle in dem an den Elektromotor in Richtung zu dem Getriebe sich anschließenden Raum untergebracht ist, dessen Höhe nicht wesentlich über den Durchmesser des Elektromotors hinausgeht.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine bessere Dämpfungswirkung ferner dadurch erreicht werden, daß der Elektromotor und das Getriebe mit seiner Abtriebswelle zusammen mit einem gemeinsamen Gehäuse eine abgeschlossene Antriebseinheit bilden und daß das Gehäuse um einen bestimmten Winkel um die Achse der Abtriebswelle elastisch schwenkbar gelagert ist.

Zur weiteren Verbesserung der Dämpfungseigenschaften ist es zweckmäßig, daß das Gehäuse an wenigstens drei Punkten auf elastischen Puffern gelagert ist, die vorzugsweise aus Elastomer oder Gummi bestehen.

Demgegenüber ist nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Gehäuse durch wenigstens ein Kugel- oder Gleitlager um die Achse der Abtriebswelle schwenkbar gelagert ist und daß wenigstens ein elastisches Element, beispielsweise eine Schrauben-, Spiral- oder Blattfeder, an dem Gehäuse angreift und durch eine entsprechende Dimensionierung den elastischen Schwenkbereich des Gehäuses bestimmt.

Um den Motor zusätzlich zu dämpfen, ist ferner vorgesehen, daß der Elektromotor um einen bestimmten Winkel um die Achse der Rotorwelle elastisch schwenkbar gelagert ist.

Eine weitere Dämpfungserhöhung wird dadurch erzielt, daß die Übersetzungsanordnung eine auf der Abtriebswelle befestigte zweite Rolle aufweist, die über einen Riemen eine mit der Antriebsrolle fest verbundene dritte Rolle antreibt, die zusammen mit der Antriebsrolle um eine parallel zu der Abtriebswelle verlaufende Achse drehbar gelagert ist, wobei die Antriebsrolle und die dritte Rolle eine einstückige Doppelrolle bilden.

Um die Übertragung des Motorgeräusches auf Teile des Gehäuses herabzusetzen, ist nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Lager der Abtriebswelle sowie die Lager der Antriebsrolle und der dritten Rolle bzw. der aus diesen gebildeten Doppelrolle als Gleitlager ausgebildet sind, die insbesondere aus Kunststoff bestehen, der eine gewisse Elastizität aufweist und dadurch im Vergleich zu den sonst üblichen Kugellagern eine bessere Körperschalldämpfung bewirkt.

Eine zusätzliche Dämpfung wird ferner dadurch erreicht, daß das Zugmittel und der Riemen als Zahnriemen und die entsprechenden Rollen als Zahnriemenräder ausgebildet sind.

Um ein schnelles Abbremsen der bewegten Gegenstände zu ermöglichen, ist ferner vorgesehen, daß der Elektromotor ein mit niedriger Spannung, beispielsweise 24 V, betriebener Gleichstrommotor ist. Dieser kann durch elektrisches Kurzschließen oder durch einen eingeprägten Gegenstrom abgebremst werden.

Damit bei Stromausfall die Gegenstände von Hand bewegt werden können, ist ferner vorgesehen, daß das Getriebe als nicht selbsthemmendes Schneckengetriebe oder als Kegelgetriebe ausgebildet ist. Dadurch kann auf den Einbau einer teuren ein- und ausrückbaren Kupplung verzichtet werden.

Um das Abbremsen der bewegten Gegenstände noch wirksamer zu gestalten, ist eine mechanische oder elektromagnetische Stopvorrichtung, insbesondere eine Magnetbremse oder ein Hubmagnet, im Bereich der Übersetzungsanordnung oder des Getriebes integriert.

Um eine Endabschaltung automatisch steuern zu können, ist ferner vorgesehen, daß eine Impulsscheibe für eine Weg- Zeit-Messung im Bereich der Übersetzungsanordnung oder des Getriebes integriert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, teilweise im Schnitt. Diese Antriebsvorrichtung zum Bewegen von (nicht dargestellten) Gegenständen, insbesondere von Schiebetüren, Schiebefenstern, Trennwänden oder dergleichen, die in einer (ebenfalls nicht dargestellten) Laufschiene verschiebbar gelagert sind, enthält einen Elektromotor 1, vorzugsweise einen mit einer Spannung von etwa 24 V betriebenen Gleichstrommotor, der zusammen mit einem von dessen Rotorwelle angetriebenen Getriebe 5 in einem gemeinsamen Gehäuse 7 untergebracht ist.

Die Rotorwelle des Elektromotors 1 treibt über das Getriebe 5 eine Abtriebswelle 6 an, deren Achse 14 im rechten Winkel zu der Achse 13 der Rotorwelle verläuft und über eine Übersetzungsanordnung 9, 10, 11 eine als Zahnriemenrolle ausgebildete Antriebsrolle 3 antreibt. Auf dieser Antriebsrolle 3 läuft ein als Zahnriemen ausgebildetes Zugmittel 4 um, das über eine an dem anderen Ende der Laufschiene angeordnete (nicht dargestellte) Umlenkvorrichtung umläuft und die Gegenstände, beispielsweise die Türelemente einer in zweiflügeliger oder in Teleskopausführung gestalteten Schiebetür in zwei entgegengesetzten Richtungen, beispielsweise in Öffnungs- und Schließrichtung, bewegt.

Um die beim Anfahren und Abbremsen der angetriebenen Gegenstände auf das Getriebe 5 und den Elektromotor 1 wirkenden Beschleunigungskräfte zu dämpfen, ist das gemeinsame Gehäuse 7 des Elektromotors 1 und des Getriebes 5 um die Achse 14 der Abtriebswelle 6 elastisch schwenkbar gelagert, beispielsweise um einen Winkel von 15°. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 7 an wenigstens drei Punkten durch elastische, vorzugsweise aus Elastomer oder aus Gummi bestehende Puffer 8 mit der Grundplatte 2 verbunden, die Teil eines zwei Seitenwände und einen Deckel 17 aufweisenden schmalen Gehäuses darstellt und auf der Laufschiene befestigt ist.

Die Übersetzungsanordnung 9, 10, 11 weist eine auf der Abtriebswelle 6 befestigte zweite Rolle 9 auf, die über einen als Zahnriemen ausgebildeten Riemen 10 eine mit der Antriebsrolle 3 fest verbundene dritte Rolle 11 antreibt, die zusammen mit der Antriebsrolle 3 um eine parallel zu der Achse 14 der Abtriebswelle 6 verlaufende Achse 12 drehbar gelagert ist, wobei die Antriebsrolle 3 und die dritte Rolle 11 eine einstückige Doppelrolle bilden.

Die Abtriebswelle 6 befindet sich zusammen mit der Übersetzungsanordnung 9, 10, 11 und der Antriebsrolle 3 innerhalb des an den Elektromotor 1 in Richtung zu dem Getriebe 5 sich anschließenden Raumes, dessen Höhe kleiner als der Durchmesser des Elektromotors 1 ist.

Die Lager der Abtriebswelle 6 sowie der Antriebsrolle 3 und der dritten Rolle 11 bzw. der aus diesen gebildeten Doppelrolle sind als Gleitlager, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet, wobei der Kunststoff eine gewisse Elastizität aufweist, um die Einwirkung der Beschleunigungskräfte der angetriebenen Gegenstände auf das Getriebe 5 bzw. auf den Elektromotor 1 weiter zu verringern und den auf das Gehäuse 2, 17 übertragenen Körperschall zu dämpfen.

Das Getriebe 5 ist als nicht selbsthemmendes Schneckengetriebe oder als Kegelgetriebe ausgebildet, so daß die Gegenstände, beispielsweise die Schiebetüren, bei einem etwaigen Stromausfall auch von Hand bewegt bzw. geöffnet oder geschlossen werden können.

Außerdem ist damit gewährleistet, daß die Beschleunigungs- und Bremskräfte der angetriebenen bzw. der abgebremsten Gegenstände auf den Elektromotor zurückwirken können. Dadurch kann bei einem Anhalten eines bewegten Gegenstandes, beispielsweise eines Türelementes einer Schiebetür, durch eine im Bewegungsbereich des Türelementes stehende Person, der plötzliche Stromanstieg des Elektromotors zum Auslösen eines Bremsvorganges ausgenutzt werden, indem zum Beispiel der Elektromotor elektrisch kurzgeschlossen oder, um die Bremswirkung zu verstärken, ein Gegenstrom eingespeist wird, der durch einfaches Umpolen der elektrischen Anschlüsse des Elektromotors erzeugt werden kann.

Auf die Weise können auch - beispielsweise bei Schiebetüren - die störanfälligen und teuren elektrischen Endschalter entfallen, da die Türelemente beim Erreichen ihrer jeweiligen Endstellungen (offen oder geschlossen) automatisch den sofortigen Bremsvorgang einleiten.

Claims

1. Antriebsvorrichtung zum Bewegen von wenigstens einem Gegenstand, der in einer Laufschiene verschiebbar gelagert ist, insbesondere von einer Schiebetür, einem Schiebefenster oder einer Trennwand, mit einem Elektromotor (1), der über eine an dem einen Ende der Laufschiene angeordnete Antriebsrolle (3) ein Zugmittel (4) antreibt, das über eine an dem anderen Ende der Laufschiene angeordnete Umlenkvorrichtung umläuft und den Gegenstand bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle des Elektromotors (1) über ein Getriebe (5) eine Abtriebswelle (6) antreibt, deren Achse (14) im rechten Winkel zu der Achse (13) der Rotorwelle verläuft und über eine Übersetzungsanordnung (9, 10, 11) die Antriebsrolle (3) antreibt, und daß das Getriebe (5) um einen bestimmten Winkel um die Achse (14) der Abtriebswelle (6) elastisch schwenkbar gelagert ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (6) zusammen mit der Übersetzungsanordnung (9, 10, 11) und der Antriebsrolle (3) in dem an den Elektromotor (1) in Richtung zu dem Getriebe (5) sich anschließenden Raum untergebracht ist, dessen Höhe kleiner als der Durchmesser des Elektromotors (1) ist.

3. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) und das Getriebe (5) mit seiner Abtriebswelle (6) zusammen mit einem gemeinsamen Gehäuse (7) eine abgeschlossene Antriebseinheit (1, 5, 6, 7) bilden und daß das Gehäuse (7) um einen bestimmten Winkel um die Achse (14) der Abtriebswelle (6) elastisch schwenkbar gelagert ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) an wenigstens drei Punkten auf elastischen Puffern (8) gelagert ist, die vorzugsweise aus Elastomer oder Gummi bestehen.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) durch wenigstens ein Kugel- oder Gleitlager um die Achse der Abtriebswelle (6) schwenkbar gelagert ist und daß wenigstens ein elastisches Element, beispielsweise eine Schrauben-, Spiral- oder Blattfeder, an dem Gehäuse (7) angreift und durch seine Dimensionierung den elastischen Schwenkbereich des Gehäuses (7) bestimmt.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) um einen bestimmten Winkel um die Achse (13) der Rotorwelle elastisch schwenkbar gelagert ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsanordnung (9, 10, 11) eine auf der Abtriebswelle (6) befestigte zweite Rolle (9) aufweist, die über einen Riemen (10) eine mit der Antriebsrolle (3) fest verbundene dritte Rolle (11) antreibt, die zusammen mit der Antriebsrolle (3) um eine parallel zu der Achse (14) der Abtriebswelle (6) verlaufende Achse (12) drehbar gelagert ist.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle (3) und die dritte Rolle (11) eine einstückige Doppelrolle bilden.

9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Antriebsrolle (3) und der dritten Rolle (11) bzw. der aus diesen gebildeten Doppelrolle als Kugellager ausgebildet sind.

10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Antriebsrolle (3) und der dritten Rolle (11) bzw. der aus diesen gebildeten Doppelrolle als Gleitlager (15), insbesondere als Kunststoffgleitlager ausgebildet sind, deren Kunststoff eine gewisse Elastizität aufweist.

11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (10) als Keilriemen und die zweite Rolle (9) und die dritte Rolle (11) als Keilriemenrad ausgebildet sind.

12. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (10) als Zahnriemen und die zweite Rolle (9) und die dritte Rolle (11) als Zahnriemenrad ausgebildet sind.

13. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Abtriebswelle (6) als Kugellager ausgebildet sind.

14. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Abtriebswelle (6) als Gleitlager (16), insbesondere als Kunststoffgleitlager ausgebildet sind, deren Kunststoff eine gewisse Elastizität aufweist.

15. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (4) als Keilriemen und die Antriebsrolle (3) und die Umlenkvorrichtung als Keilriemenrad ausgebildet sind.

16. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (4) als Zahnriemen und die Antriebsrolle (3) und die Umlenkvorrichtung als Zahnriemenrad ausgebildet sind.

17. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (4) als Zugseil und die Antriebsrolle (3) und die Umlenkvorrichtung als Seilrolle ausgebildet sind.

18. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (1) ein mit niedriger Spannung, beispielsweise 24 V, betriebener Gleichstrommotor ist.

19. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (5) als nicht selbsthemmendes Schneckengetriebe ausgebildet ist.

20. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (5) als Kegelgetriebe ausgebildet ist.

21. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine mechanische oder elektromagnetische Stopvorrichtung, insbesondere eine Magnetbremse oder ein Hubmagnet, im Bereich der Übersetzungsanordnung (9, 10, 11) oder des Getriebes (5).

22. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine Impulsscheibe für eine Weg-Zeit-Messung im Bereich der Übersetzungsanordnung (9, 10, 11) oder des Getriebes (5).