DE29602538U1

DE29602538U1 - Actuator for remote opening and closing of moving parts such as smoke flaps, ventilation flaps and windows

Info

Publication number: DE29602538U1
Application number: DE29602538U
Authority: DE
Original assignee: STOEHR INGBUERO GmbH
Current assignee: Simon Rwa Systeme De GmbH
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2006-02-15

Description

Ingenieurbüro Heinz Stöhr GmbH, Helfensteingasse 414, D-86899 LandsbergEngineering office Heinz Stöhr GmbH, Helfensteingasse 414, D-86899 Landsberg

Antrieb zum fernbetätigten Öffnen und Schließen
von beweglichen Teilen, wie Rauchabzugsklappen,
Lüftungsklappen und Fenstern.Drive for remote opening and closing
of moving parts such as smoke exhaust flaps,
ventilation flaps and windows.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fernbetätigten Öffnen und Schließen von beweglichen Teilen, wie Rauchabzugsklappen, Lüftungsklappen und Fenstern.The present invention relates to a device for remotely opening and closing moving parts, such as smoke extraction flaps, ventilation flaps and windows.

In modernen Gebäuden ist es sehr wichtig, wegen ihrer Anordnung unzugängliche Rauchabzugsklappen, Lüftungsklappen und Fenster fernbetätigt öffnen und schließen zu können. Hierzu dienten bisher Vorrichtungen, die meist mit einem Elektromotor und einem Zahnstangenantrieb die Klappe bzw. das Fenster öffneten und schlossen. Dies hatte folgende Nachteile: Zum einen stehen die Zahnstangen bei geschlossener Klappe bzw. geschlossenem Fenster weit vor. Dies ist ästhetisch störend und beeinträchtigt auch die Nutzung des Raumes innerhalb der Klappe. Weiterhin handelt es sich bei Rauchabzugsklappen um Noteinrichtungen, die insbesondere auch bei Ausfall der Netzstromversorgung funktionieren müssen. In modern buildings, it is very important to be able to remotely open and close smoke extraction flaps, ventilation flaps and windows that are inaccessible due to their location. To date, this has been done using devices that usually open and close the flap or window using an electric motor and a rack and pinion drive. This had the following disadvantages: Firstly, the racks protrude far when the flap or window is closed. This is aesthetically disturbing and also affects the use of the space inside the flap. Furthermore, smoke extraction flaps are emergency devices that must also function in the event of a power failure.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum fernbetätigten Öffnen und Schließen von beweglichen Teilen, wie Rauchabzugsklappen, Lüftungsklappen und Fenstern, zu schaffen, die unauffällig und mit geringem Raumbedarf angebracht werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a device for remotely opening and closing movable parts, such as smoke extraction flaps, ventilation flaps and windows, which can be installed inconspicuously and with little space requirement.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dieAccording to the invention, this object is achieved in that the

Vorrichtung ein Gehäuse umfaßt, welches fest am Rahmen montiert ist, indem ein Arm um eine Achse schwenkbar gelagert ist, dessen freies Ende in einer an dem beweglichen Teil montierten Führung verschiebbar gelagert ist und der von einer Antriebseinheit angetrieben wird, die im Gehäuse untergebracht ist.Device comprises a housing which is fixedly mounted on the frame by an arm which is pivotally mounted about an axis, the free end of which is slidably mounted in a guide mounted on the movable part and which is driven by a drive unit which is housed in the housing.

Eine solche Vorrichtung kann unauffällig an dem Rahmen des beweglichen Teiles angebracht werden. Weder im geöffneten, noch im geschlossenen Zustand steht sie in den Raum vor der Klappe hervor.Such a device can be attached inconspicuously to the frame of the moving part. It does not protrude into the space in front of the flap, either when it is open or closed.

Es ist dabei besonders bevorzugt, die Achse parallel und beabstandet von derjenigen Achse, um die das bewegliche Teil schwenkbar ist, anzuordnen. Vorteilhafterweise ergibt sich so ein sehr günstiges Verhältnis von maximaler Antriebskraft zu maximaler Hubgeschwindigkeit. Dadurch, daß sich die Vorrichtung außerhalb der Drehachse des beweglichen Teils befindet, ergibt sich bei geschlossenem (waagerechten) Teil die maximale Öffnungskraft, bei offenem (senkrechten) Teil ist dagegen die Öffnungskraft geringer, dafür wird eine wesentlich größere Öffnungsgeschwindigkeit erzielt. Damit kann vorteilhafterweise die Öffnungszeit reduziert werden. Hierbei ist insbesondere an das Öffnen von Rauchabzugsklappen oder Lichtkuppeln gedacht, die im geschlossenen Zustand waagerecht liegen und eine sehr hohe Öffnungskraft erfordern, und in offener (senkrechter) Stellung nur mehr eine sehr geringe Öffnungskraft benötigen.It is particularly preferred to arrange the axis parallel to and at a distance from the axis around which the movable part can be pivoted. This advantageously results in a very favorable ratio of maximum drive force to maximum lifting speed. Because the device is located outside the axis of rotation of the movable part, the maximum opening force is achieved when the part is closed (horizontal), whereas when the part is open (vertical), the opening force is lower, but a much higher opening speed is achieved. This advantageously reduces the opening time. This is particularly intended for opening smoke extraction flaps or skylights, which are horizontal when closed and require a very high opening force, and only require a very low opening force when open (vertical).

Ganz allgemein ist es zur Herabsetzung der erforderlichen Motorleistung bevorzugt, daß die Vorrichtung ein Schneckengetriebe und ein Stirnradgetriebe umfaßt.In general, in order to reduce the required motor power, it is preferred that the device comprises a worm gear and a spur gear.

Da die Bewegung "Schließen" der Klappe durch ein Hindernis oder Anschlag an den eigenen Rahmen abrupt gestoppt werden kann, kann der Antriebsstrang überlastet werden (Bruch). Daher ist es besonders bevorzugt, bei dem Schneckengetriebe eine schwimmend gelagerte Schnecke vorzusehen. Diese weichtSince the "closing" movement of the flap can be stopped abruptly by an obstacle or impact on its own frame, the drive train can be overloaded (breakage). It is therefore particularly preferable to provide a floating worm for the worm gear. This gives way

dann aus, bevor es zu einer Überlastung des Antriebsstranges kommt und nimmt die kinetische Energie des Motorrotors auf (Anschlagsdämpfung). Dies dient auch der Ruckdämpfung bei Wechselbelastung der Klappe (z.B. Wind).then before the drive train is overloaded and absorbs the kinetic energy of the motor rotor (impact damping). This also serves to dampen jolts when the flap is subjected to alternating loads (e.g. wind).

Besonders bevorzugt ist dabei eine schwimmende Lagerung derParticularly preferred is a floating storage of the

Schnecke, bei der jedes Ende der Schnecke in einem Lager gelagert ist, dessen feststehende Lagerbuchsen axial verschiebbar in einer zylindrischen Ausnehmung angeordnet j_0 sind, und durch eine Feder in axialer Richtung auf die Schnecke zu vorgespannt sind. Für die axiale Vorspannung eignen sich dabei insbesondere Schraubenfedern.Worm in which each end of the worm is mounted in a bearing, the fixed bearing bushes of which are arranged in a cylindrical recess so as to be axially displaceable and are preloaded by a spring in the axial direction towards the worm. Coil springs are particularly suitable for the axial preload.

Es ist weiter bevorzugt, am Gehäuse einen Anschlag vorzusehen, an dem der Schwenkarm anstößt, wenn ein vorgegebener Öffnungswinkel erreicht ist. Es kann dann vermieden werden, daß sich die Klappe zu weit öffnet, und dies eventuell zu Beschädigungen führt.It is also preferable to provide a stop on the housing, against which the swivel arm hits when a predetermined opening angle is reached. This can prevent the flap from opening too far, which could potentially lead to damage.

Vorzugsweise kann der Anschlag dabei auf verschiedene Anschlagwinkel eingestellt werden. Es kann dabei jeweils nach den baulichen Gegebenheiten ein geringerer Öffnungswinkel der Klappe vorgesehen werden, damit diese nicht irgendwo anstößt und dadurch Schaden hervorruft.Preferably, the stop can be set to different stop angles. Depending on the structural conditions, a smaller opening angle of the flap can be provided so that it does not hit anything and thereby cause damage.

Um zusätzlich zu oder auch ohne die Verwendung der schwimmend gelagerten Schnecke einen weiteren Schutz gegen mechanische Lastspitzen im Antriebsstrang zur Verfügung zu stellen, ist es besonders bevorzugt, daß der Antrieb über eine Drehfeder erfolgt. Vorzugsweise wird die Drehfeder als Schraubenfeder ausgeführt. Wenn nun der bewegliche Flügel beispielsweise gegen ein Hindernis läuft, erfolgt keine schlagartige Überlastung des Antriebsstranges, sondern die Feder nimmt zuerst Energie auf, wobei die Belastung des Motors und damit seine Stromaufnahme relativ langsam ansteigt. Dadurch besteht Zeit genug, daß ein entsprechender Überlastungsschutz des Motors (beispielsweise Sicherung, Thermoelement oder elektronischer Überlastungsschutz) an-In order to provide additional protection against mechanical load peaks in the drive train in addition to or without the use of the floating worm, it is particularly preferred that the drive is carried out via a torsion spring. The torsion spring is preferably designed as a helical spring. If the movable wing now, for example, runs into an obstacle, there is no sudden overload of the drive train, but the spring absorbs energy first, whereby the load on the motor and thus its power consumption increases relatively slowly. This gives enough time for the appropriate overload protection of the motor (for example a fuse, thermocouple or electronic overload protection) to be activated.

spricht.speaks.

Diese Konstruktion mit der Drehfeder hat auch den entscheidenden Vorteil, daß dadurch Montagetoleranzen ausgeglichen werden können, und eine leichtere Montage möglich ist.This design with the torsion spring also has the decisive advantage that it can compensate for assembly tolerances and makes assembly easier.

Sofern nun entsprechend niedrig dimensionierte Motoren Verwendung finden, kann das Problem entstehen, daß das Anlaufschleppmoment (damit ist das Moment gemeint, welches erforderlieh ist, um den Motor, der nicht an die Stromversorgung angeschlossen und nicht kurzgeschlossen ist, in Bewegung zu setzen) des Motors zu schwach ist, um die Klappe in einer gewünschten Stellung festzuhalten. Üblicherweise wird dies durch entsprechende Wahl der Gewindesteigung und des Wirkungsgrades der Schnecke behoben, wobei dann die Schnecke die entsprechende Selbsthemmung gegen ein Verschieben der Klappe aufbringt. Ein so ausgelegtes Schneckengetriebe weist jedoch einen sehr schlechten Wirkungsgrad von weniger als 50 % auf. Der Minimierung der elektrischen Antriebsleistung sind damit Grenzen gesetzt. Erfindungsgemäß kann ein Schneckengetriebe mit wesentlich besserem Wirkungsgrad und dementsprechend ohne Selbsthemmung gewählt werden, wenn gleichzeitig antriebsseitig vor dem Schneckengetriebe eine Magnetrücklaufbremse angeordnet ist. Die Magnetrücklaufbremse erhöht im Stillstand das Anlaufschleppmoment des Motors. Dadurch wird ein Verschieben der Klappe bei stehendem Motor vermieden. Wenn der Motor läuft, gleichen sich die Abstoßungs- und Anziehungskräfte des Magneten im Mittel wieder aus, sofern nur die Polkräfte unter dem Anlaufmoment des Motors liegen.If motors with a correspondingly low dimension are used, the problem can arise that the starting drag torque (this means the torque required to set the motor in motion when it is not connected to the power supply and not short-circuited) of the motor is too weak to hold the flap in a desired position. This is usually remedied by selecting the appropriate thread pitch and the efficiency of the worm, whereby the worm then provides the appropriate self-locking against displacement of the flap. However, a worm gear designed in this way has a very poor efficiency of less than 50%. There are therefore limits to minimizing the electrical drive power. According to the invention, a worm gear with significantly better efficiency and accordingly without self-locking can be selected if a magnetic return brake is arranged on the drive side in front of the worm gear. The magnetic return brake increases the starting drag torque of the motor when the motor is at a standstill. This prevents the flap from moving when the motor is at a standstill. When the motor is running, the repulsive and attractive forces of the magnet balance each other out on average, provided that the pole forces are below the starting torque of the motor.

Aufgrund der geringen Antriebsleistung, die durch die Erfindung möglich wird, besteht auch die Möglichkeit, in dem Gehäuse zusätzlich zur Antriebseinrichtung auch einen Akkumulator zur Versorgung des Motors mit elektrischer Energie unterzubringen, da nun keine so großen Akkukapazitäten mehr erforderlich sind. Darüber hinaus ist es auch möglich, in dem Gehäuse zusätzlich ein Netzteil (z.B. Transformator undDue to the low drive power made possible by the invention, it is also possible to accommodate an accumulator in the housing in addition to the drive device to supply the motor with electrical energy, since such large battery capacities are no longer required. In addition, it is also possible to accommodate a power supply unit (e.g. transformer and

Gleichrichter) zur Versorgung des Akkumulators mit Ladestrom vorzusehen. Auf diese Weise kann eine zentrale Notstromversorgung entfallen.Rectifier) to supply the battery with charging current. In this way, a central emergency power supply is no longer necessary.

Es ist bei dieser Vorrichtung besonders bevorzugt, mindestens einen Teil der Antriebskraft von einer Feder aufbringen zu lassen. Dabei kann die Feder so eingestellt werden, daß die Federkraft gerade die Gewichtskraft des beweglichen Teils ausgleicht. In einem solchen Fall wird dann nur eine sehr geringe Motorleistung zum Öffnen bzw. Schließen des beweglichen Teils benötigt. Entsprechend kleiner kann der Antriebsmotor, und bei Notsystemen auch die Notstromversorgung ausgelegt werden.It is particularly preferred for this device to have at least part of the drive force applied by a spring. The spring can be adjusted so that the spring force just balances the weight of the moving part. In such a case, only a very small motor power is required to open or close the moving part. The drive motor and, in emergency systems, the emergency power supply can be designed to be correspondingly smaller.

Hinsichtlich der räumlichen Anordnung und der optimalen Platzersparnis ist es besonders bevorzugt, die Feder als Spiralfeder auszuführen.In terms of spatial arrangement and optimal space saving, it is particularly preferred to design the spring as a spiral spring.

Insbesondere ist es bevorzugt, die Feder vorgespannt in einem Federtopf unterzubringen.In particular, it is preferred to accommodate the spring in a pre-tensioned spring cup.

Eine Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the present invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. It shows:

FIGUR 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in geöffnetem Zustand und an einer entsprechenden Klappe montiert mit Blick auf die Schwenkachse; FIGURE 1 shows a representation of a device according to the invention in the open state and mounted on a corresponding flap, looking towards the pivot axis;

FIGUR 2 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Schnitt mit Blick auf die Schwenkachse; FIGURE 2 is a representation of the device according to the invention as shown in FIG. 1 in section with a view of the pivot axis;

FIGUR 3 eine Detaildarstellung der Figur 1, die den Antriebsstrang vom Motor bis einschließlich der Schnecke sowie die schwimmende Lagerung der Schnecke im einzelnen darstellt; FIGURE 3 is a detailed view of Figure 1 showing the drive train from the motor up to and including the worm as well as the floating bearing of the worm in detail;

FIGUR 4 die Ansicht ¹¹Z" der Magnetbremse aus Figur 3; FIGURE 4 shows the view ¹¹ Z" of the magnetic brake from Figure 3;

FIGUR 5 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittdarstellung mit Blick auf die Schwenkachsen, wobei hier zusätzlich ein Federtopf mit Spiralfeder vorgesehen ist; und FIGURE 5 shows a further device according to the invention in a sectional view with a view of the pivot axes, in which case a spring cup with a spiral spring is additionally provided; and

FIGUR 6 ein Kraft-Geschwindigkeitsdiagramm für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. FIGURE 6 shows a force-velocity diagram for a device according to the invention.

Figur 1 zeigt in Schnittdarstellung eine Gesamtansicht einer am Rahmen einer Lichtkuppel montierten erfindungsgemäßen Vorrichtung in Schnittdarstellung bei zum Teil geöffneter Lichtkuppel. Wie dargestellt, ist das Gehäuse 10 an einem Rahmen 122 oder an einer Wand in der Nähe des Rahmens 122 der Lichtkuppel 120 montiert. Der Schwenkarm 7 ist dabei in einer an der Lichtkuppel 120 montierten Führung 121 schwenkbar und seitlich verschiebbar gelagert. Die Pfeile in Figur 1 deuten die seitliche Verschiebbarkeit während des Öffnungsvorganges an.Figure 1 shows a sectional view of an overall view of a device according to the invention mounted on the frame of a skylight with the skylight partially open. As shown, the housing 10 is mounted on a frame 122 or on a wall near the frame 122 of the skylight 120. The swivel arm 7 is mounted so that it can swivel and move laterally in a guide 121 mounted on the skylight 120. The arrows in Figure 1 indicate the lateral movement during the opening process.

Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß die Antriebseinheit nur einen sehr geringen Platzbedarf aufweist, der Antrieb nicht wie bisher übliche Zahnstangenantriebe störend in den Raum ragt, und zusätzlich ein besonders günstiger Kraftverlauf am Austeilarm erzielt wird. Im geschlossenen Zustand des Fenster oder der Lichtkuppel greift der Arm sehr weit außen an, dadurch ist die Hubkraft groß, im offenen Zustand greift der Arm nahe der Lagerung des Fensters oder der Lichtkuppel an und ermöglicht damit eine hohe Öffnungsgeschwindigkeit. Durch die verschiebbare Lagerung des Armes 7 in der Führung 121 wird also ein veränderlicher Hebelarm an dem zu öffnenden Bauteil erzielt und damit die Gesamtöffnungszeit reduziert bzw. minimiert.This design has the particular advantage that the drive unit only requires a very small amount of space, the drive does not protrude into the room in a disruptive manner like the rack and pinion drives used previously, and a particularly favorable force distribution is achieved on the distribution arm. When the window or skylight is closed, the arm engages very far outwards, which means that the lifting force is high, and when it is open, the arm engages close to the bearing of the window or skylight, thus enabling a high opening speed. The movable bearing of the arm 7 in the guide 121 thus achieves a variable lever arm on the component to be opened, and thus reduces or minimizes the overall opening time.

Ein weiterer besonderer Vorteil ist, daß koaxial zu der Schwenkachse 6 eine Profilwelle angebracht werden kann, die die Drehbewegung des Armes 7 um die Schwenkachse 6 auf einen weiteren ähnlichen Ausstellarm auf der anderen SeiteAnother particular advantage is that a profile shaft can be attached coaxially to the pivot axis 6, which transfers the rotary movement of the arm 7 about the pivot axis 6 to another similar extension arm on the other side

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des Fensters oder auf weitere Ausstellarme an weiteren Fenstern übertragen kann. Auf diese Weise kann mit nur einer Antriebsvorrichtung eine sehr gleichmäßige und verwindungsfreie Öffnung eines Fensters oder einer Lichtkuppel erzielt werden, da mittels der Profilwelle und eines weiteren Armes die Klappe an beiden Seiten gleichmäßig angehoben wird und andererseits die Möglichkeit geschaffen wird, mehrere Lichtkuppeln oder Fenster gemeinsam mit nur einer Antriebsvorrichtung zu öffnen und zu schließen.of the window or to other extension arms on other windows. In this way, a very even and torsion-free opening of a window or skylight can be achieved with just one drive device, since the flap is raised evenly on both sides using the profile shaft and another arm and, on the other hand, it is possible to open and close several skylights or windows together with just one drive device.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei treibt ein Elektromotor 11 über eine Drehfeder 20 und eine Schneckenwelle 22 eines Schneckengetriebes ein aus drei DoppeIzahnrädern bestehendes Stirnradgetriebe an. Die Drehfeder 20 und die Schnecke 22 sind in Figur 3 im Detail dargestellt, und werden dort näher beschrieben. Als Antriebsmotor dient vorzugsweise ein Gleichstrommotor (da dann die Drehrichtung einfach durch Umpolen der Versorgungsspannung gewechselt werden kann).Figure 2 shows an embodiment of the present invention. Here, an electric motor 11 drives a spur gear consisting of three double gears via a torsion spring 20 and a worm shaft 22 of a worm gear. The torsion spring 20 and the worm 22 are shown in detail in Figure 3 and are described in more detail there. A direct current motor is preferably used as the drive motor (since the direction of rotation can then be changed simply by reversing the polarity of the supply voltage).

Auf der Welle des Elektromotors 11 ist noch eine Magnetbremse 24 angeordnet. Auch diese ist in Figur 3 detaillierter dargestellt und wird im Zusammenhang mit Figur 3 im einzelnen beschrieben.A magnetic brake 24 is also arranged on the shaft of the electric motor 11. This is also shown in more detail in Figure 3 and is described in detail in connection with Figure 3.

Der Motor 11 und der gesamte Antriebsstrang befinden sich in dem Gehäuse 10.The motor 11 and the entire drive train are located in the housing 10.

Das Stirnradgetriebe umfaßt drei Getriebestufen, die jeweils aus zwei koaxial verbundenen Zahnrädern bestehen, von denen eines einen großen und eines einen kleinen Durchmesser aufweist, wie dies für Untersetzungsgetriebe allgemein bekannt ist. Das erste große Zahnrad wird von der Schnecke 22 angetrieben, das letzte kleine Zahnrad treibt ein großes Zahnrad an, an welchem der Arm 7 drehfest befestigt ist.The spur gear comprises three gear stages, each consisting of two coaxially connected gears, one of which has a large diameter and one of which has a small diameter, as is generally known for reduction gears. The first large gear is driven by the worm 22, the last small gear drives a large gear to which the arm 7 is attached in a rotationally fixed manner.

An dem Gehäuse 10 ist ein Anschlag angebracht, gegen den der Arm 7 stößt, wenn ein Öffnungswinkel von beispielsweiseA stop is attached to the housing 10, against which the arm 7 hits when an opening angle of, for example,

170° erreicht ist. Dieser Anschlag kann jedoch auch verstellbar ausgebildet sein, so daß der maximale Öffnungswinkel beispielsweise auf 50° - 180° eingestellt werden kann.170° is reached. However, this stop can also be adjustable so that the maximum opening angle can be set to 50° - 180°, for example.

Im folgenden wird nun die Detaildarstellung der Figur 3 näher beschrieben:The detailed representation of Figure 3 is described in more detail below:

Auf der Abtriebswelle des Motors 11 sind vier Flügel aus ferromagnetische!! Material, beispielsweise Weicheisen, kreuzförmig dergestalt angeordnet, daß sie an einem Permanentmagneten 32 mit einem bestimmten Abstand vorbeirotieren. Der Mittelpunkt des Kreuzes fällt dabei mit der Rotationsachse der Abtriebswelle zusammen. Selbstverständlich sind dabei auch Anordnungen mit zwei, drei oder auch wesentlich mehr Flügeln denkbar. Ebenso kann statt eines einseitig angeordneten Permanentmagneten auch ein Hufeisenmagnet vorgesehen sein, zwischen dessen Polen dann die Flügel durchlaufen. In Figur 4 ist die Ansicht ¹¹Z" der Figur 3 dargestellt. Diese Ansicht zeigt den Aufbau der Magnetrücklaufbremse von vorne.On the output shaft of the motor 11, four vanes made of ferromagnetic material, for example soft iron, are arranged in a cross shape in such a way that they rotate past a permanent magnet 32 at a certain distance. The center of the cross coincides with the axis of rotation of the output shaft. Of course, arrangements with two, three or even significantly more vanes are also conceivable. Likewise, instead of a permanent magnet arranged on one side, a horseshoe magnet can also be provided, between the poles of which the vanes then run. Figure 4 shows the view ¹¹ Z" of Figure 3. This view shows the structure of the magnetic return brake from the front.

Am Ende der Motorabtriebswelle direkt hinter den Flügeln 30 ist eine Drehfeder 20 drehfest mit der Motorwelle verbunden. An ihrem anderen Ende ist die Drehfeder 20 drehfest mit der Schneckenwelle 22 des Schneckengetriebes verbunden. Erfindungsgemäß ist die Schneckenwelle schwimmend gelagert, d.h., daß eine begrenzte Bewegung der Schneckenwelle 22 in axialer Richtung gegen die Vorspannung der Federn möglich ist. Im einzelnen ist diese schwimmende Lagerung hier dergestalt realisiert, daß Kugellager 34, 36 in zylinderförmigen Ausnehmungen angeordnet sind und in axialer Richtung beweglich sind. Die feststehenden Lagerschalen der Kugellager 34, 36 werden dabei jeweils von einer Schraubenfeder 38, 40 mit einer axialen Vorspannkraft in Richtung auf das Gewinde der Schneckenwelle 22 hin vorgespannt. Die Schraubenfedern 38, 40 stützen sich wiederum am Ende der zylinderförmigen Ausnehmung oder auch an einem speziell dafür vorgesehenen Anschlag 42, 44 ab. Durch die Drehfeder 20 istAt the end of the motor output shaft directly behind the blades 30, a torsion spring 20 is connected to the motor shaft in a rotationally fixed manner. At its other end, the torsion spring 20 is connected to the worm shaft 22 of the worm gear in a rotationally fixed manner. According to the invention, the worm shaft is mounted in a floating manner, i.e. a limited movement of the worm shaft 22 in the axial direction against the preload of the springs is possible. In detail, this floating mounting is implemented here in such a way that ball bearings 34, 36 are arranged in cylindrical recesses and are movable in the axial direction. The fixed bearing shells of the ball bearings 34, 36 are each preloaded by a helical spring 38, 40 with an axial preload force in the direction of the thread of the worm shaft 22. The coil springs 38, 40 are supported on the end of the cylindrical recess or on a specially provided stop 42, 44. The torsion spring 20

es möglich, Winkelfehler bei der Montage des Motors auszugleichen. Die schwimmende Lagerung des Schneckengetriebes bewirkt andererseits einen weiteren Ausgleich möglicher Fertigungstoleranzen beim Untersetzungsgetriebe. Insbesondere erlaubt die Drehfeder 20 und die schwimmend gelagerte Schneckenwelle 22 den Ausgleich schlagartiger Belastungen, wenn der sich öffnende oder sich schließende Flügel gegen ein Hindernis läuft. Eine Überlastung und Beschädigung des gesamten Antriebsstranges kann dadurch vorteilhafterweise &ogr; vermieden werden (Anschlagsdämpfung).it is possible to compensate for angle errors when assembling the motor. The floating bearing of the worm gear also further compensates for possible manufacturing tolerances in the reduction gear. In particular, the torsion spring 20 and the floating bearing worm shaft 22 allow for the compensation of sudden loads when the opening or closing wing runs into an obstacle. Overloading and damage to the entire drive train can thus be advantageously &ogr; avoided (impact damping).

Durch die Magnetrücklauf bremse 24 wird das Anlauf schleppmoment des Motors 11 so erhöht, daß auch ein sehr kleiner Motor mit geringer Leistung und eine Steigung der Schnekkenwelle 22 gewählt werden kann, die den höchsten Wirkungsgrad unter Verzicht auf die Selbsthemmung des Schneckengetriebes bringt.The magnetic return brake 24 increases the starting drag torque of the motor 11 so that even a very small motor with low power and a pitch of the worm shaft 22 can be selected which provides the highest efficiency without the self-locking of the worm gear.

Wenn der Motor läuft, gleichen sich die Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen den Flügeln 30 und dem Permanentmagneten 3 2 im Mittel aus, so daß kein wesentlicher Verlust eintritt. Der Abstand zwischen den Flügeln 3 0 und dem Permanentmagneten 32 ist vorzugsweise so groß zu wählen, daß die Anziehung zwischen Permanentmagneten 32 und Flügeln 30 gerade vom Anlaufdrehmoment des Motors 11 überwunden werden kann.When the motor is running, the forces of attraction and repulsion between the vanes 30 and the permanent magnet 32 balance each other out on average, so that no significant loss occurs. The distance between the vanes 30 and the permanent magnet 32 should preferably be chosen to be large enough that the attraction between the permanent magnet 32 and the vanes 30 can just be overcome by the starting torque of the motor 11.

Figur 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls in Schnittdarstellung von oben gesehen. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 ist der Arm 7 hier nicht an einem Zahnrad, sondern an einem Federtopf befestigt, der eine Spiralfeder 12 enthält. Durch die Kraft der Spiralfeder 12 wird das Öffnen der Klappe wesentlich erleichtert, so daß eine geringere Antriebsleistung des Motors und eine geringere Stromversorgung erforderlich ist. Ebenso braucht die Magnetbremse und der Motor keine so hohe Kraft aufzunehmen, um die Kuppel in einer bestimmten Stellung festzuhalten.Figure 5 shows a modified embodiment of the invention, also in a sectional view from above. In contrast to the embodiment of Figures 1 and 2, the arm 7 is not attached to a gear wheel here, but to a spring cup that contains a spiral spring 12. The force of the spiral spring 12 makes opening the flap much easier, so that less drive power from the motor and less power supply are required. Likewise, the magnetic brake and the motor do not need to absorb such a high force to hold the dome in a certain position.

Figur 6 zeigt ein Diagramm mit dem Kraft- und Geschwindigkeitsverlauf, wie er bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auftritt, wenn eine im geschlossenen Zustand waagerecht liegende Rauchabzugsklappe oder Lichtkuppel geöffnet wird.Figure 6 shows a diagram with the force and speed curve as it occurs in a device according to the invention when a smoke extraction flap or skylight that is horizontal in the closed state is opened.

Hierbei bedeuten F_A die Kraft des Antriebs, die benötigt wird, um das bewegliche Teil zu öffnen; v_F die Geschwindigkeit, mit der das Fenster vom Antrieb geöffnet wird, und OC den Öffnungswinkel des Fensters.Here, FA _is the force of the drive required to open the moving part; _vF is the speed at which the window is opened by the drive and OC is the opening angle of the window.

Aus diesem Diagramm ist gut ersichtlich, daß die erforderliche Antriebskraft beim Winkel Oc = 0 relativ groß ist und langsam gleichmäßig mit zunehmenden Winkel abnimmt.From this diagram it is clearly visible that the required driving force is relatively large at angle Oc = 0 and decreases slowly and evenly with increasing angle.

Gleichzeitig ist anfangs die Öffnungsgeschwindigkeit des Fensters sehr niedrig, diese nimmt mit zunehmendem Winkel OC sehr stark zu.At the same time, the opening speed of the window is initially very low, but increases sharply with increasing angle OC.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.All features and advantages of the invention arising from the description, claims and drawings, including structural details and spatial arrangements, can be essential to the invention both individually and in any combination.

Claims

Patent Attorneys Brase & ßrose

Dipl.-Ing. Karl A. Broset

Dipl.-Ing. D. Karl ßrose 12.02.1996

Dipl.-Ing. Alexander Beck

Postf. 1164 - LeutstettenerSM2> ^Ofc!

D-82301 Starnberg

Tel. 08151/72412-Fax-/72712

Engineering office Heinz Stöhr GmbH, Helfensteingasse 414, D-86899 Landsberg

SCHUTZANSPRÜCHEPROTECTION CLAIMS

1. Device for remotely opening and closing

in a frame about an axis movable parts, such as smoke extraction flaps, ventilation flaps and windows, characterized in that a housing (10) is fixedly mounted on the frame (122), in which an arm (7) is pivotally mounted about an axis (6), the free end of which is displaceably mounted in a guide (121) mounted on the movable part (120) and which is driven by a drive unit which is accommodated in the housing (10).

2. Device according to claim 1, characterized in that the axis (6) is arranged parallel and spaced from the axis (100) about which the movable part (120) is pivotable.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the drive device comprises a worm gear (2 0; 22) and a spur gear (5).

4. Device according to claim 3, characterized in that the worm gear comprises a floating worm (22) (stop damping).

5. Device according to claim 4, characterized in that the floating mounting of the screw is brought about by the fact that each end of the screw (22) is mounted in a bearing (34, 36), the fixed bearing bush of which is arranged axially displaceably in a cylindrical recess and is prestressed by a spring (38, 40) in the axial direction towards the screw (22).

6. Device according to claim 4, characterized in that the springs (38, 40) are helical springs.

7. Device according to one of claims 3 or following, characterized in that a multi-stage spur gear is used as the reduction gear (5).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive is via a torsion spring (20).

9· Device according to claim 8, characterized in that the torsion spring (20) is designed as a helical spring.

10. Device according to claim 9, characterized in that one end of the helical spring (20) is connected in a rotationally fixed manner to a motor shaft, while the other end is connected in a rotationally fixed manner to one end of the worm (22).

11. Device according to claim 3 or claim 3 and one of the following claims, characterized in that a magnetic return brake (24) is arranged on the drive side in front of the worm gear.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the drive device, an accumulator for supplying the motor (11) with electrical energy is also accommodated in the housing (10).

13. Device according to claim 12, characterized in

that a power supply unit for supplying the accumulator with charging current is additionally provided in the housing (10).

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a stop is provided against which the arm (7) abuts when the angle of the arm (7) reaches a predetermined value.

15. Device according to claim 14, characterized in that the stop is adjustable to different stop angles for the arm (7).

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that coaxially to the pivot axis (6) a profile shaft is arranged, by means of which another similar arm on the other side of the movable part or further arms on other movable parts can be driven.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the driving force is applied by a spring (12) arranged between the housing (10) and the arm (7).

18. Device according to claim 17, characterized in that the spring is a spiral spring.

19. Device according to claim 18, characterized in that the spring (12) is pre-tensioned and housed in a spring cup.

20. Device according to one of claims 17, 18 or 19, characterized in that the spring (12) is adjusted so that it can apply the entire force for opening, and a drive device is provided only for applying the closing force.