EP0374271B1

EP0374271B1 - Antriebseinheit für waagerecht mittels Rollen entlang einer Führungsschiene verschiebbares Tor

Info

Publication number: EP0374271B1
Application number: EP88121120A
Authority: EP
Inventors: Kurt Berner
Original assignee: KURT BERNER Firma
Current assignee: FIRMA KURT BERNER
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1992-11-04
Anticipated expiration: 2008-12-16
Also published as: EP0374271A1; DE3875738D1; ATE82034T1

Description

Die Erfindung betrifft den Antrieb von sogenannten Rundumtoren, als Toren, die aus einer Vielzahl von schmalen, vertikal nebeneinander angeordneten Lamellen bestehen. Zumindest an der Oberseite derartiger Tore befinden sich Rollen, die auf einer Führungsschiene ablaufen, so daß ein solches Tor mit relativ geringem Kraftaufwand horizontal bewegt werden kann. Die einzelnen Lamellen sind gegenseitig ausreichend flexibel verbunden, um das Tor auch um Kurven herum verschieben zu können.
Für das motorbetriebene Öffnen und Schließen derartiger Tore sind bisher Antriebseinheiten bekannt, die auf der Innenseite der Tore in der Nähe deren Oberkante befestigt wurden, und über einen Elektromotor eine Antriebsrolle antreiben, welche mit einer Umfangsfläche ausgestattet waren, die einen hohen Reibwert, wie etwa Gummi, aufwiesen. Wurde ein solches Reibrad ausreichend fest auf die Führungsschiene aufgepreßt und angetrieben, so wurde hierdurch das gesamte Tor entlang der Führungsschiene verschoben. Die Anpressung des Reibrades an die Führungsschiene wurde meist dadurch erzielt, daß das Reibrad, meist einschließlich der Motor-Getriebe-Einheit oder gar der ganzen Antriebseinheit, um eine Achse ausserhalb des Reibrades verschwenkbar war, so daß das Eigengewicht dieser Teile oder gar zusätzlich angebrachter Gewichte das Reibrad auf die Führungsschiene preßten. Bei nicht ausreichenden Gewichtskräften wurden ersatzweise auch Elektromagnete beaufschlagt, die mittels eines entsprechenden Hebelarms ebenfalls bei Einschalten des Motors das Reibrad gegen die Führungsschiene preßten.
Die auf diese Art angetriebenen Tore wurden in ihren Endpositionen, also der geöffneten und der geschlossenen Stellung, über ortsfest am Gebäude installierte Endschalter zum Stillstand gebracht, welche direkt von dem zu bewegenden Tor betätigt wurden. Die Stromversorgung dieser Antriebseinheiten geschah mittels Kabelschleifen.
Derartige Antriebe für rundum laufende Tore bergen jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen: Zunächst ist der Reibradantreib prinzipiell störanfällig, da die Anpreßkräfte, die das Reibrad gegen die Führungsschiene drücken, meist nur für optimale oder höchstens durchschnittliche Reibungsverhältnisse zwischen Reibrad und Führungsschiene ausgelegt sind.. Mit der Zeit ergeben sich jedoch Verschmutzungen der Führungsschiene, zu denen noch Kondenswasser oder im schlimmsten Fall Öl- oder Rußreste, beispielsweise aus Dieselabgasen, hinzukommen können, wodurch die Reibung zwischen Reibrad und Führungsschiene drastisch herabgesetzt wird, so daß das Reibrad des öfteren durchdrehte und nicht im Stande war, das Tor zu bewegen.
Zusätzlich mußte bei einem solchen Reibradantrieb wegen der relativ hohen aufzubringenden Kräfte bzw. der zur Aufbringung dieser Kräfte erforderlichen Eigengewichte das aus einzelnen Lamellen bestehende Tor stabiler ausgebildet werden, als es für diese Art von Tore prinzipiell notwendig wäre. Oder anders herum wurden nicht ausreichend stabil ausgebildete lamellenartige Tore durch derartige Reibradantriebe des häufigen verzogen oder gar beschädigt.
Des weiteren waren selbstverständlich sämtliche ausserhalb der eigentlichen Antriebseinheit liegenden Elemente wie etwa die Endschalter, die meist an den Gebäudewänden befestigt waren und von dem Tor in seiner vollständig geöffneten bzw. geschlossenen Stellung betätigt wurden und auch die Kabelschleifen, die der Stromzuführung zur Antriebseinheit dienten und deren relativ großen Verfahrweg erlauben mussten, für Beschädigungen prädestiniert.
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, insbesondere den kräfteintensiven Reibradantrieb zu ersetzen und möglichst viele für den motorischen Antrieb des Tores sowie dessen Steuerung notwendige Elemente innerhalb des schützenden Gehäuses der Antriebseinheit unterzubringen wobei selbstverständlich der konstruktive Aufwand und auch die Abmessungen der Anlage möglichst geringgehalten werden sollen.
Die hohen Andruckkräfte des Reibradantriebes werden vermieden, indem anstelle eines Reibrades ein Zahnrad eingesetzt wird, welches in eine entlang der Führungsschiene angebrachte, annähernd vertikal verlaufende Zahnstange eingreift. Ein Durchrutschen wäre hier nur möglich, wenn die Kraft des Zahnradantriebs ausreicht, um das Zahnrad samt Antriebseinheit und daran hängendem Tor über die Zähne der Zahnstange hinaus anzuheben. Dies kann durch ein einfaches Untergreifen der Führungsschiene von der Antriebseinheit aus vermieden werden. Die zum Einsatz kommende Zahnstange besteht meist aus einem einseitig gezahnten, nur wenige Millimeter starkem Bandmaterial, welches ausreichend flexibel ist, um am besten direkt an der Führungsschiene, einstückig oder mehrstückig, angeordnet zu werden. Um zu verhindern, daß das Ritzel quer zur Zahnstange ausser Eingriff gerät, muß das Ritzel wesentlich breiter ausgebildet sein als die Zahnstange, wobei es in der Praxis etwa zehnmal so breit ist, wie die Zahnstange. Auf diese Art und Weise können auch größere Ungenauigkeiten im Prallellauf zwischen Ritzel, also dem Tor insgesamt, und der Führungsschiene, beispielsweise im Bereich der Kurven, verkraftet werden. Natürlich kommt es bei einem solchen Querversatz zu einem Schaben in Querrichtung zwischen Ritzel und Zahnstange.
Dies wird jedoch aufgrund einer geeigneten Materialwahl und Verzahnungsform ohne das Auftreten irgendwelcher Nachteile kompensiert.
Vorteilhafterweise wird das Ritzel aus Kunststoff gefertigt, nämlich aus Polyamid, was nicht nur ein leises Ablaufen des Ritzels auf der Zahnstange gewährleistet, sondern auch jegliche Schmierung zwischen dem Kunststoffritzel und der metallenen Zahnstange überflüssig macht.
Im Hinblick auf das wesentlich härtere Material der Zahnstange im Vergleich zum Ritzel war es wünschenswert, eine Verzahnungsform zu finden, die sowohl diesen unterschiedlichen Materialeigenschaften Rechnung trägt als auch ein Abrollen des Ritzels auf der Zahnstange unter größeren Abweichungen hinsichtlich der optimalen Werte von Achsabstand, Querversatz und Parallelität der Zahnflanken von Ritzel und Zahnstange ohne größere Nachteile ermöglicht. Aus diesem Grund wurde bei der Zahnstange ein Profil mit geraden Zahnflanken gewählt, wobei der Zahngrund kreisbogenförmig, also annähernd halbkreisförmig, ausgebildet ist, aufgrund der geraden Zahnflanken dagegen ein sehr schmaler und beinahe spitzer Zahnkopf entsteht. Dieser schmale Zahnkopf ist aufgrund der Härte des Zahnstangenmaterials durchaus in der Lage, die auftretenden Kräfte aufzunehmen.
Im Gegenzug ermöglicht jedoch diese Zahnform der Zahnstange eine Zahnform beim Ritzel, bei der die Dicke der Zähne insgesamt und besonders im Bereich des Zahnkopfes sehr groß ist. Obwohl die Zahnflanken des Ritzels eine Evolvente darstellen, ergibt sich aufgrund der halbkreisförmigen Gestalt des Zahnkopfes ein vom Zahngrund bis zum Zahnkopf sich nur unwesentlich verjüngender Zahnquerschnitt. Dies entspricht der geringeren Belastbarkeit des Kunststoffes des Ritzels gegenüber dem Metall der Zahnstange und ergibt insgesamt dennoch ein sauberes Abrollen der Flanken des Ritzels auf denen der Zahnstange.
Da somit die beim Reibradantrieb notwendigen großen Anpreßkräfte nicht mehr auf das Tor selbst übertragen werden, kann das Tor insgesamt weniger massiv und damit leichter ausgebildet werden, was wiederum die für den Antrieb des Tores benötigten Kräfte reduziert, und somit eine kleinere und leichtere Ausbildung der Antriebseinheit beim beschriebenen Zahnstangenantrieb ermöglicht. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit hat mit den be kannten Antriebseinheiten gemeinsam, daß sie üblicherweise ein Gehäuse aufweist, welches aus einer Grundplatte einerseits besteht, auf der sämtliche innerhalb des Gehäuses unterzubringenden Komponenten befestigt werden, und einem Deckel, der auf der Grundplatte befestigt wird, und die in diesem Gehäuse untergebrachten Teile vor Verschmutzung schützt. Die Abtriebswelle der auf der Grundplatte innerhalb des Gehäuses montierten Motor-Getriebe-Einheit erstreckt sich durch eine Öffnung in der Grundplatte aus dem Gehäuse nach aussen, wo das auf der Zahnstange ablaufende Ritzel auf der Abtriebswelle befestigt wird.
Da die erfindungsgemäße Antriebseinheit nicht mehr in jeder Torstellung mit dem Stromnetz verbunden sein soll, ist im Gehäuse zusätzlich wenigstens ein Akkumulator untergebracht, welcher den Elektromotor auch ohne Verbindung zum St romnetz mit Energie versorgt. Dieser Akkumulator ist mit Kontaktstellen ausserhalb des Gehäuses, beispielsweise an der Stirnseite des Tores, verbunden, welche über ortsfest am Gebäude angebrachte Gegenkontakte nur dann mit dem Stromnetz zum Nachladen in Verbindung steht, wenn sich das Tor, je nach Anbringung der Gegenkontakte, in der vollständig geöffneten oder geschlossenen Position befindet. Auf diese Art und Weise werden die über weite Bereiche freihängenden Kabelschleifen zum Nachführen der Stromkabel mit der sich bewegenden Antriebseinheit vermieden, die sowohl leicht beschädigt werden können, als auch aufgrund der ständigen Verwindung und zusätzlichen Umweltbelastungen schnell altern.
Da auch die Endschalter zum Abschalten des Torantriebes in der geöffneten bzw. geschlossenen Stellung des Tores im schützenden Gehäuse der Antriebseinheit untergebracht werden sollen, können diese Endschalter, die sich ja aufgrund der Montage des Gehäuses am Tor selbst mit dem Tor mitbewegen, nicht mehr durch die tatsächliche Torbewegung selbst ausgelöst werden. Es ist deshalb notwendig, die vom Bewegen des Tores aus einer definierten Anfangslage aus erfolgenden Umdrehungen der Abtriebswelle der Motorgetriebeeinheit oder des Ritzels abzugreifen und mit diesem Abgriff die Endschalter innerhalb des Gehäuses zu betätigen.
Diese Abgriff kann ausserhalb des Gehäuses, etwa in der Nähe des Ritzels erfolgen, was zur Folge hat, daß eine Rückführung dieses Abgriffes ins Gehäuse zu den Endschaltern hin notwendig ist. Erfolgt der Abgriff hingegen an der Abtriebswelle innerhalb des Gehäuses, so bedeutet dies eine Montage der Motor-Getriebe-Einheit nicht direkt auf der Grundplatte, sondern vermittels von Distanzteilen an der Grundplatte, um noch genügend Platz zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Grundplatte zum Abgriff der Drehbewegung zu den Endschaltern hin zu schaffen.
Der Abgriff von der Abtriebswelle bzw. vom Ritzel soll auf eine Gewindestange erfolgen, auf der Elemente mit einem entsprechenden Innengewinde aufgeschraubt sind, welche bei einer Drehung der Gewindestange am Mitdrehen gehindert werden und dadurch entlang der Gewindestange verschraubt werden, bis sie in einer Position, die der geöffneten bzw. geschlossenen Stellung des Tores entsprechen, jeweils einen der beiden Endschalter erreichen und betätigen. Da die Einstellung dieser Elemente erst nach Montage der Antriebseinheit vor Ort erfolgen kann, muß einerseits eine möglichst einfache Verstellung und andererseits eine möglichst genaue Umsetzung der Torbewegung erreicht werden.
Da die Verwendung genormter Zukaufteile wesentlich preisgünstiger ist, als die Verwendung selbstgefertigter Spezialteile, ist die Verwendung handelsüblicher Muttern als auf der Gewindestange zu verschraubende Elemente besonders vorteilhaft. Diese Muttern werden dadurch am Mitdrehen mit der Gewindestange gehindert, daß ein Winkelprofil mit seinem einen Schenkel so parallel zur Gewindestange auf der Grundplatte befestigt wird, daß die Muttern mit einer ihrer Aussenflächen an dem Schenkel des Profils entlanggleiten, jedoch ein Drehen der Muttern unmöglich ist. Werden im anderen Schenkel des Winkelprofils Langlöcher mit einer Längserstreckung quer zur Längsachse der Gewindestange vorgesehen, durch welche hindurch die Verschraubung dieses Winkels mit der Grundplatte erfolgt, so ist bei Lösen dieser Muttern ein ausreichendes Abrücken des Winkels von der Gewindestange möglich, um die Muttern auf der Gewindestange entsprechend der gewünschten Grundeinstellung verschrauben zu können.
Um das Gehäuse der Antriebseinheit möglichst klein gestalten zu können, wurde der Abgriff von der Ritzeldrehung ausserhalb des Gehäuses verwirklicht, mit der Folge, daß eine Rückführung des Abgriffs in das Gehäuse hinein zu der die Endschalter betätigenden Gewindestange notwendig ist.
Das Ritzel selbst besteht aufgrund der üblichen Befestigung auf der Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit mittels Kegelsitz nicht ganz aus Kunststoff, da dieser der Preßbelastung auf Dauer nicht spielfrei gewachsen wäre. Vielmehr wird eine Metallbuchse auf dem Kegelsitz der Abriebswelle befestigt, mit welcher das aus Kunststoff gefertigte Ritzel an mehreren Stellen verschraubt wird. Der Abgriff vom Ritzel zur Gewindestange für die Endschalter hin erfolgt nun dadurch, daß auf einen durch einen Absatz gebildeten, zur Motor-Getriebe-Einheit hinweisenden Aussenumfang der Metallbuchse eine Buchse aufgeschoben wird, die nach dem Aufschieben mittels eines an ihrem inneren Umfang angeordneten Ringwulstes in eine entsprechende Nut am Aussenumfang der Metallbuchse eingreift. Das Aufschieben der Buchse wird durch das mehrfache axiale Schlitzen der Buchse über den Umfang möglich. Beim Aufschieben weitet sich die Buchse und federt danach elastisch in die Ausgangsform zurück. Zur zusätzlichen Sicherung werden ein oder mehrere Kerbnägel axial durch die Metallbuchse in die Buchse hinein eingebracht. Da das Material der Buchse beim Aufschieben nachgeben und anschließend wieder zurückfedern muß, kann die Buchse aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, gefertigt werden, was Kostenvorteile insbesondere im Hinblick auf die auf der Buchse anzubringende Kegelradverzahnung bringt.
Da der Aussenumfang an der Metallbuchse, auf den die Buchse aufgeschoben wird, zum Gehäuse der Motorgetriebe-Einheit hinweist, wird die axiale Länge der Buchse so gewählt, daß sie sich durch die Grundplatte hindurch gerade bis in das Innere des Gehäuses erstreckt. An diesem Ende ist in die Buchse eine Kegelradverzahnung eingearbeitet, welche mit einem Kegelritzel kämmt, welches sich am Ende der Gewindestange befindet, die parallel zur Grundplatte zwischen Grundplatte und Motor-Getriebe-Einheit, also quer zur Abtriebswelle des Motors angeordnet und gelagert ist. Das Kegelritzel wird dabei vorzugsweise ebenfalls aus Plastikmaterial hergestellt und für den Fall, das die Gewindestange aus Metall besteht, auf das mit einem Vielzahnprofil versehene Ende der Gewindestange direkt aufgespritzt.
Dies bietet eine ganze Reihe von Vorteilen: Bezüglich der Buchse bewirkt bereits der Umstand, daß die Kegelradverzahnung zum Abgriff für die Endschalter und die Metallbuchse nicht einteilig ausgebildet sind, daß als Metallbuchse mit Kegelsitz ein herkömmliches, billiges Zukaufteil verwendet werden kann. Da für den Abtrieb zur Ansteuerung der Endschalter nur sehr geringe Kräfte übertragen werden müssen, ist die Ausbildung dieser Verzahnung aus einem Plastikmaterial völlig ausreichend. Die Herstellung aus einem solchen Material kommt jedoch wesentlich billiger als die Herstellung aus Metall, da abgesehen vom Spritzen des Plastikmaterials keine weiteren Nachbearbeitungen mehr erforderlich sind. Darüber hinaus bietet das Plastikmaterial einen Gewichtsvorteil und es ist keine zusätzliche Lagerung der Buchse in der Grundplatte notwendig, was bedeutet, daß sich die Buchse koaxial zur Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit durch die Grundplatte hindurch in das Gehäuse hinein erstreckt. Die Kegelradverzahnung auf der Buchse ragt dabei gerade über die Grundplatte hinaus, so daß die abgreifende Gewindestange mit aufgesetztem Kegelritzel so niedrig wie möglich über der Grundplatte gelagert werden kann. Die Lagerung der metallenen Gewindestange geschieht dabei konventionell in Lagerböcken, die auf der Grundplatte beispielsweise aufgeschraubt werden.
Durch diese sehr flache Ausbildung des Abgriffs für die Endschalter kann die Motor-Getriebe-Einheit direkt auf die Grundplatte aufgesetzt werden, ohne daß dazwischen Distanzteile angeordnet werden müssen. Dieses Distanzteil würde nicht nur größere Abmessungen des gesamten Gehäuses sondern auch einen Gewichtszuwachs mit sich bringen, da dieses Distanzteil normalerweise aus Metall gefertigt sein muß, um bei Erhitzung des Motors, beispielsweise im Falle der Überlastung, eine ausreichende Wärmeabgabe durch dieses Distanzteil zu erreichen. Wäre dieses Distanzteil dagegen aus Polystyrol, so würde im Falle der Erhitzung des Motors das Distanzteils eventuell wegschmelzen und für den Fall, daß die Antriebseinheit dennoch in Betrieb gesetzt würde, eine starke Beschädigung der gesamten Antriebseinheit nach sich ziehen.
Weiterhin ist in der erfindungsgemäßen Antriebseinheit eine Beleuchtung untergebracht, welche bei jedem Impuls, die die Antriebseinheit enthält, eingeschaltet wird, so daß nicht nur bei abgenommenem Deckel die Funktion der Antriebseinheit in Betrieb auch bei dunkler Umgebung kontrolliert werden kann, sondern zusätzlich aufgrund einer speziellen Ausbildung des Deckels der Antriebseinheit eine Beleuchtung des darunterbefindlichen Bereiches gegeben ist. Zu diesem Zweck ist der Deckel in seinem unteren Bereich nicht waagerecht, sondern schräg ausgebildet, und mit einem wenigstens teilweise lichtdurchlässigen Bereich ausgestattet, um das Licht der innerhalb des Gehäuses angeordneten Lichtquelle hindurchtreten zu lassen.
Ein weiteres Problem bei motorisch angetriebenen Rundumtoren war das Aufschieben von Hand sowie die Verhinderung des Einquetschens von Personen oder Gegenständen bei in Betrieb gesetzter Schließbewegung.
Das Öffnen von Hand war beim Stand der Technik dadurch möglich, daß das Reibrad ausser Eingriff der Führungsleiste gebracht wurde, was aufgrund der wirkenden Gewichtskräfte oft umständlich war.
Im vorliegenden Fall kann ggfs. nach Entriegeln des Torschlosses, das Rundumtor ohne Veränderungen an der Antriebseinheit von Hand aufgeschoben werden, da die Motor-Getriebe-Einheit nicht selbsthemmend ausgebildet ist. Hierzu bietet es sich an, das in der Getriebeeinheit enthaltene Schneckengetriebe mehrgängig auszubilden, d.h., daß die Steigung der Schnecke so groß ist, daß jeweils mehrere Gewindegänge der Schnecke gleichzeitig am Schneckenrad in Eingriff sind.
Die Betätigung des Türschlosses, eines Riegels oder ähnliches, muß deshalb von Hand erfolgen, weil bei motorischem Öffnen des Tores gleichzeitig mit dem Inbetriebsetzen der Motorgetriebe-Einheit auch ein Elektromagnet im Inneren der Antriebseinheit aktiviert wird, welcher eine aus dem Gehäuse nach aussen ragende Befestigungsvorrichtung z.B. einen Seilzug oder eine Befestigungsstange anzieht, welche mit dem Türriegel verbunden ist. Da bei einem Öffnen des Tores von Hand kein elektrischer Impuls erfolgt, muß dieses Öffnen wie bei jedem Handbetrieb selbst durchgeführt werden.
Die Steuerung der Antriebseinheit enthält auch die Sicherung gegen das Einklemmen von Personen oder Gegenständen: Sobald sich dem bewegenden Tor ein Widerstand entgegenstellt, schaltet der Antrieb kurz auf Gegenrichtung zum Lösen von diesem Hindernis und schaltet dann ab.
Eine Ausführungsform ist anhand der Figuren im folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1: eine gesamte Schnittdarstellung der am Tor befestigten Antriebseinheit ,
Fig. 2: eine Draufsicht auf die Grundplatte der Antriebseinheit einschließlich der wesentlichen, darauf aufgebrachten Komponenten,
Fig. 3: Front- und Schnittdarstellungen der die Kegelradverzahnung tragenden Buchse,
Fig. 4: eine Detaildarstellung des in die Zahnstange eingreifenden Ritzels,

Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung den Sturz über einer Toreinfahrt sowie Teile der Decke eines Gebäudes 49, an dem eine Führungsschiene 7 befestigt ist, in dessen offenem Profil die Lamellen des Tores 3 mittels Führungsrollen 48 geführt werden, wobei die eigentlichen, in der Fig. 1 nicht sichtbaren Tragrollen, die Führungsschiene 7 auf der Torinnenseite umgreifen und auf der Oberseite 47 der Führungsschiene 7 abrollen. An der Führungsschiene 7 ist eine Zahnstange 87 parallellaufend befestigt, die aus einem im Profil senkrecht stehenden Bandmaterial besteht, welches an seiner Oberkante eine Verzahnung 77 aufweist. Diese Verzahnung 77 greift in das Ritzel ein, welches auf der Abtriebswelle 50 der Motor-Getriebe-Einheit 2 drehfest angeordnet ist. Die Motor-Getriebe-Einheit 2 ist wie alle anderen Komponenten der Antriebseinheit auf der Grundplatte 5 der Antriebseinheit 1 befestigt, welche ihrer seits über Distanz-Elemente 34 z.B.eine Holzleiste am Tor 3 verschraubt ist. Die Motor-Getriebe-Einheit 2 ist über mehrere Füße 35 auf der Grundplatte 5 verschraubt, wobei sich zwischen der Motor-Getriebe-Einheit 2 und der Grundplatte 5 der Abgriff von der Buchse 12 über deren Kegelradverzahnung 13 auf das Kegelritzel 14 und damit die Gewindestange 9 mit den darauf laufenden Muttern 10 befindet. Die Gewindestange 9 ist dabei in Lagerbücken 15 gelagert, die als Winkelprofil ebenfalls auf der Grundplatte 5 aufgeschraubt sind. Das Ritzel 70 ist mit einer Metallbuchse 18 verschraubt, welche auf den Kegelsitz der Abtriebswelle 50 der Motor-Getriebe-Einheit 2 kraftschlüssig befestigt wird, so daß das Ritzel 70 gegen die Abtriebswelle 50 drehfest angeordnet ist.
Während das Ritzel 70 von der der Motor-Getriebe-Einheit 2 abgewandten Seite auf die Metallbuchse 18 aufgesetzt ist, ist auf einen durch einen Absatz gebildeten Aussendurchmesser 11 der Metallbuchse 18, von der der Motor-Getriebe-Einheit 2 zugewandten Seite eine Buchse 12 aufgeschoben. Die Buchse 12 greift mit einem ringförmigen Vorsprung 23 in eine entsprechende Ringnut 22 der Metallbuchse 18 ein und wird gegenüber der Metallbuchse 18 durch beispielsweise Kerbnägel 26 oder andere Verbindungselemente mit der Metallbuchse 18 drehfest verbunden.
Diese Buchse 12 ist gerade so lang, daß sie von der Metallbuchse 18 aus wieder durch die Öffnung 33 der Grundplatte 5 koaxial zur Abtriebswelle 50 hindurch zurück in das Gehäuse 4 ragt, und zwar gerade so weit, daß die auf der anderen Stirnseite der Buchse 12 angeordnete Kegelradverzahnung 13 gerade über die Grundplatte 5 hinausragt, um ein Eingreifen eines Kegelritzels 14 in die Kegelradverzahnung 13 zu ermöglichen. Dieses Kegelritzel 14 befindet sich auf dem einen Ende der Gewindestange 9, die parallel zur Grundplatte 5 und quer zur Abtriebswelle 50 zwischen der Motor-Getriebe-Einheit 2 und der Grundplatte 5 gelagert ist. Als Lagerbücke 15 können beispielsweise auf die Grundplatte 5 aufgeschraubte Winkelstücke dienen.
In Fig. 1 ist hinter der Gewindestange 9 noch ein Schenkel des Winkels 16 zu erkennen, der besser in Fig. 2 dargestellt ist und die auf der Gewindestange 9 laufenden Muttern 10 am Mitdrehen mit der Gewindestange 9 hindert. In Axialrichtung oberhalb der Motor-Getriebe-Einheit 2 ist an entsprechenden Verstrebungen der Grundplatte 5 eine Platine 31 angeordnet, die die elektrischen Bausteine zur Verwirklichung der Steuerung der gesamten Antriebseinheit trägt, wie in Fig. 1 symbolisch dargestellt.
Im unteren Bereich des Gehäuses 4 befindet sich weiterhin eine Lichtquelle 24, die nicht nur die innerhalb des Gehäuses 4 liegenden Komponenten der Antriebseinheit 1 während des Betriebes der Antriebseinheit beleuchtet, sondern auch durch den Deckel 6 der Antriebseinheit 1 hindurch Licht abgibt, da im unteren Bereich des Deckels 6 in der Nähe der Lichtquelle 24 ein lichtdurchlässiger Bereich 25 angeordnet ist, um den Bereich unterhalb der Antriebseinheit 1 zu erleuchten.
Auf die Grundplatte 5 ist der Deckel 6 aufgesetzt, so daß die darunter befindlichen Gegenstände vor Verschmutzung etc. geschützt sind.
Im Gegensatz zur Schnittdarstellung der Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine Draufsicht auf die Grundplatte 5 der Antriebseinheit 1, wobei die Motor-Getriebe-Einheit 2 entfernt und in ihrer ursprünglichen Lage lediglich gestrichelt dargestellt ist, um die darunterliegenden Gewindestangen 9 sowie deren Abgriff von der Abtriebswelle 50 besser zu zeigen. In Fig. 2 ist zu erkennen, wie sich die Buchse 12, die im übrigen in den Fig. 3a und 3 b detaillierter dargestellt ist, durch die Öffnung 33 der Grundplatte 5 koaxial zur Abtriebswelle 50 durch die Grundplatte hindurch erstreckt.
Wie dargestellt, befindet sich nur wenig Spielraum zwischen den Aussenflächen der Buchse 12 und der Öffnung 33 in der Grundplatte und ebenso zwischen den Innenflächen der Buchse 12 und der Abtriebswelle 50. Dadurch ist sichergestellt, daß die Buchse 12, obwohl sie ausser dem Aufstecken auf die Metallbuchse 18 nirgends gelagert ist, einerseits im Normalbetrieb weder an der Grundplatte 5 im Bereich der Öffnung 33 noch an der Abtriebswelle 50 anliegt und somit sauber mit dem Kegelritzel 14 der Zahnstange 9 kämmt, andererseits führt jedoch ein durch nicht vorhergesehene Kräfte etc. herbeigeführtes Auslenken der Buchse 12 aus seiner Normallage aufgrund des begrenzten Spieles gegenüber der Grundplatte 5 und der Abtriebswelle 50 bestenfalls zu einer zusätzlichen Reibung an diesen Stellen, jedoch nicht zu einem Aussereingriffgeraten des Kegelritzels 14, wodurch ja eine gesamte Neueinstellung der beiden die Endschalter 8 betätigenden Muttern 10 notwendig werden würde. In Fig. 2 sind wiederum die beiden Lagerböcke 15 gezeigt, in denen die Gewindestangen 9 senkrecht zur Richtung der Abtriebswelle 50 und damit der Buchse 12 gelagert ist. Das Kegelritzel 14 am einen Ende der Gewindestange 9 besteht, ebenso wie die Buchse 12, aus einem Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, und wird auf das ein Vielzahnprofil aufweisende Ende der metallenen Gewindestange 9 aufgespritzt. Neben der Gewindestange 9 sind auf der einen Seite die beiden Endschalter 8 befestigt, die in die hierfür vorhandenen Justierungsstege 29 eingedrückt und anschließend auf der Grundplatte verschraubt werden. Diese Endschalter 8 befinden sich in einem solchen Abstand von der Gewindestange 9, daß die auf der Gewindestange 9 axial verschieblichen Muttern 10 bei Passieren der Endschalter 8 diese betätigen. Die Muttern 10 sind durch einen Winkel 16 auf der anderen Seite der Gewindestange am Mitdrehen mit der Gewindestange 9 gehindert, indem der Winkel 16 mit seinem einen Schenkel auf der Grundplatte 5 verschraubt wird und dessen anderer Schenkel parallel neben der Gewindestange 9 in einem solchen Abstand aufragt, daß die Muttern 10 mit einer ihrer Aussenflächen an der Aussenfläche dieses Schenkels des Winkels 16 entlanggleiten, ohne sich mit der Gewindestange mitdrehen zu können. Die beiden Schenkel des Winkels 16 sind durch Verstrebungen 27 gegeneinander versteift. In dem auf der Grundplatte 5 aufliegenden Schenkel des Winkels 16 befinden sich mehrere Langlöcher, deren Längsachse quer zur Längserstreckung des Winkels 16 verläuft, und
durch die hindurch mittels der Befestigungsschrauben 39 ein Festlegen des Winkels 16 bezüglich der Grundplatte 5 möglich ist. Dadurch kann der gewünschte Abstand und die gewünschte Parallelität des Winkels 16 zur Gewindestange 9 eingestellt werden und für den Fall eines Nachjustierens der Endschalterpositionen, d.h., der Lage der Muttern 10 auf der Gewindestange 9, können die Befestigungsschrauben 39 etwas gelöst und daraufhin der Winkel 16 so weit von der Gewindestange 9 zurückgezogen werden, daß ein Verdrehen der Muttern 10 möglich ist. Im montierten Zustand befindet sich über dieser Endschalteransteuerung die Motor-Getriebe-Einheit 2, die in der Fig. 2 nur gestrichelt dargestellt ist, und die über die Füße 35 mit der Grundplatte 5 verschraubt ist. Ebenfalls in Fig. 2 nicht dargestellt, ist die aus Fig. 1 ersichtliche, noch über der Motor-Getriebe-Einheit 2 liegende Platine 31 für die Steuerung der Antriebseinheit 1, jedoch ist in Fig. 2 ein Teil der Verstrebungen 40 zu erkennen, die im kompletten Zustand die Platine 31 tragen.
Am unteren Ende der Motor-Getriebe-Einheit 2 befindet sich ferner eine Lichtquelle 24, die bei Inbetriebnahme der Antriebseinheit 1 leuchtet. Des weiteren sind auf der Grundplatte 5 zwei 12 Volt Akkumulatoren 21 angeordnet, die in Reihe geschaltet sind und zur Energieversorgung der Motor-Getriebe-Einheit 2 sowie der Lichtquelle 24 und des Elektromagneten 37 dient. Dieser Elektromagnet 37 zieht unter Strom den Seilzug 42 an, welche so mit dem Verriegelungsmechanismus, also etwa dem Schloß, des Tores 3 verbunden ist, daß bei angezogenem Elektromagneten 37 dieser Schlittenmechanismus entriegelt ist.
Bei den Fig. 1 und 2 handelt es sich selbstverständlich nur um schematische Zeichnungen, bei denen Einzelheiten, wie die Verkabelung der einzelnen elektrischen Komponenten etc. sowie einige der notwendigen Verschraubungen, wie etwa zwischen Deckel 6 und Grundplatte 5, nur symbolisch oder überhaupt nicht dargestellt sind, um die Übersichtlichkeit zu wahren.
Die Fig. 3a und 3b zeigen die Buchse 12 in einer vergrößerten Detaildarstellung. Da raus ist zu ersehen, daß das Aufschieben der Buchse 12 auf den Aussendurchmesser 11 der Metallbuchse 18 dadurch möglich ist, daß die Buchse 12 von der Seite her, mit der sie auf die Metallbuchse 18 aufgeschoben wird, über den Umfang verteilt, mehrere Schlitze 41 aufweist, so daß sich die dazwischenliegenden Segmente 42 etwas aufbiegen können, um den ringförmig verlaufenden Vorsprung 23 über den Aussendurchmesser 11 der Metallbuchse 18 und in die Ringnut 22 einbringen zu können.
Wie Fig. 1 zeigt, ist durch zusätzliche (wie in Fig. 1 nur angedeutete) Kerbnägel 26, die von der Stirnseite der Metallbuchse 18 her bis in die Stirnseite der Buchse 12 hineinragen, ein Relativverdrehen der Buchse 12 gegenüber der Metallbuchse 18 ausgeschlossen. Anstelle dieser Kerbnägel 26 oder auch in Ergänzung hierzu, könnte auf die Buchse 12 nach Aufschieben auf die Metallbuchse 18 ihrerseits wieder ein beispielsweise aus Federstahl bestehender, annähernd geschlossener Spannring aufgeschoben werden, für dessen sicheren Sitz im Aussenumfang der Buchse 12 im Bereich der Schlitze 24 vorzugsweise eine ringförmige Nut 43 anzuordnen wäre, wie in Fig. 3a, nicht jedoch in Fig. 1 dargestellt.
Wie Fig. 3a weiterhin zeigt, verringert sich der Durchmesser der Buchse 12 von der der Metallbuchse 18 zugewandten Seite aus zum anderen Ende hin, um mit einem möglichst kleinen Durchmesser der Öffnung 33 in der Grundplatte 5 auszukommen.
Fig. 4 zeigt eine Detaildarstellung des mit der Verzahnung 77 der Zahnstange 87 kämmenden Ritzels 70. Es ist zu erkennen, daß die Verzahnung 77 gerade Zahnflanken 80 aufweisen, die winklig zueinander stehen und in einen kreisbogenförmigen Zahngrund 81 übergehen. Die Zahnköpfe der Verzahnung 77 fallen aufgrund dieser Gestaltung sehr schmal aus, da die Zahnstange 87 aus bandförmigem Metall besteht, ist die Steifigkeit der Zähne der Verzahnung 77 jedoch auch im Kopfbereich ausreichend. Die Ritzelzähne 71 des Ritzels 70 bestehen dagegen aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, und können daher bei gleicher Dimensionierung wesentlich weniger Kräfte als eine Verzahnung aus Metall aufnehmen. Aus diesem Grund sind die Ritzelzähne 71 vom Querschnitt her, insbesondere im Bereich der Zahnköpfe 78, wesentlich stärker dimensioniert, was dadurch erreicht wird, daß die etwa halbkreisförmigen Zahnköpfe 78 in Zahnflanken 79 gemäß einer Evolventen-Verzahnung übergehen. Auf diese Art und Weise ist nicht nur ein leises und reibungsarmes Abrollen zwischen Ritzel 70 und Zahnstange 87 gewährleistet, sondern es kommt auch bei einem Querversatz von Ritzel 70 bzw. Zahnstange 87, also quer zur Zeichenebene der Fig. 4, lediglich zu einem Verschleiß des weichen Ritzels 70, welches mittels der in Fig. 4 zu erkennenden vier Verschraubungen sehr einfach von der Metallbuchse 18 entfernt und ausgewechselt werden kann.

Claims

Antriebseinheit für waagerecht mittels Rollen entlang einer Führungsschiene verschiebbares Tor, wobei die Antriebseinheit am Tor befestigt ist und ein Gehäuse, bestehend aus Grundplatte und Deckel, aufweist, innerhalb dem eine Motor-Getriebe-Einheit mittels mehrerer Füße in geringem Abstand zur Grundplatte montiert ist, und sich die Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit durch eine Öffnung der Grundplatte aus dem Gehäuse nach außen erstreckt, um das Tor entlang der Führungsschiene anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, daß
a) sich innerhalb des Gehäuses (4) zwei Endschalter (8) zum Beenden des Öffnungs- bzw. Schließvorganges befinden,

b) wobei die Endschalter (8) durch den Kontakt mit auf einer Gewindestange (9) aufgeschraubten, mit dieser nicht mitdrehenden, aber axial bewegbaren Muttern (10) betätigt werden,

c) wobei die Gewindestange (9) quer zur Abtriebswelle (50) der Motorgetriebeeinheit (2) liegt und von dieser in Drehung versetzt wird,

d) außerhalb des Gehäuses (4) auf dem Ende der Abtriebswelle (50) ein Ritzel (70) drehfest angeordnet ist, um in eine Verzahnung (77) der Führungsschiene (7) einzugreifen,

e) auf einem zur Motorseite hinweisenden Aussendurchmesser (11) des Ritzels (70) eine Buchse (12) koaxial aufgeschoben ist, welche an ihrem anderen Ende eine Kegelrad-Verzahnung (13) aufweist und so lang ist, daß sich diese Kegelrad-Verzahnung (13) innerhalb des Gehäuses (4) befindet,

f) wobei die Buchse (12) mit ihrem Aussendurchmesser die Öffnung (33) der Grundplatte (5) gerade nicht berührt,

g) die Kegelradverzahnung (13) mit einem Kegelritzel (14) am Ende der Gewindestange (9) kämmt, die quer zur Richtung der Abtriebswelle (50) und parallel zur Grundplatte (5) gelagert ist,

h) wobei die auf der Gewindestange (9) laufenden Mutter (10) durch einen parallel zur Gewindestange (9) auf die Grundplatte (5) aufgeschraubten Winkel (16) am Mitdrehen mit der Gewindestange (9) gehindert sind,

i) daß die Motor-Getriebe-Einheit (2) nicht selbsthemmend ausgebildet ist

j) innerhalb des Gehäuses (4) auf der Grundplatte (5) ein Elektromagnet (37) angeordnet ist, der bei Betätigung die Verriegelung des Tores löst

k) daß zur Energie-Versorgung der Motor-Getriebe-Einheit (2) innerhalb des Gehäuses (4) auf der Grundplatte (5) wenigstens ein Akkumulator angeordnet ist, welcher mit Kontakten (20) an der Aussenseite des Gehäuses (4) verbunden ist, die bei geschlossenem Zustand des Tores (3) über ortsfest am Gebäude montierte Kontakte (19) mit dem Stromnetz zum Aufladen Verbindung hat.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Tor (3) um kurvengängige, aus einer Vielzahl von schmalen, beweglich miteinander verbundenen, vertikalen Lamellen bestehende Tore handelt.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe der Motor-Getriebe-Einheit (2) ein Schneckengetriebe aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schneckengetriebe jeweils mehr als ein Gewindegang der Schnecke im Eingriff mit dem Schneckenrad steht.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (70) wenigstens im Bereich der Ritzelzähne (71) aus Kunststoff besteht und breiter als die Verzahnung (77) der Führungsschiene (7) ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnköpfe (78) der Ritzelzähne (71) des Ritzels (70) halbkreisförmig ausgebildet sind und die Verzahnung (77) der Führungsschiene (7) jeweils gerade Zahnflanken (80) aufweist, die in einen annähernd halbkreisförmigen Zahngrund (81) übergehen.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Kegelritzel (14) als auch die Buchse (12) aus Kunststoff hergestellt sind.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelritzel (14), die Buchse (12) und das Ritzel (70) wenigstens teilweise aus Polyamid hergestellt sind.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (70) mittels einer dazwischen angeordneten Metallbuchse (18) drehfest mit der Abtriebswelle (50) der Motor-Getriebe-Einheit (2) verbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (12) auf der zum Ritzel (70) hinweisenden Stirnseite in Axialrichtung an mehreren Stellen des Umfangs etwa soweit, wie sie auf den Aussendurchmesser (11) der Metallbuchse (18) aufgeschoben wird, eingeschnitten ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussenumfang (11) der Metallbuchse (18) auf den die Buchse (12) aufgeschoben wird, eine umlaufende Ringnut (22) aufweist, in die nach dem Aufschieben der Buchse (12) ein entsprechend geformter, ebenfalls ringförmig umlaufender Vorsprung (23), der auf dem Innenumfang der Buchse (12) ausgebildet ist, eingreift.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (12) am Verdrehen gegenüber der Metallbuchse (18) mittels einem oder mehrer Sicherungsstifte wie etwa Kerbnägeln (26), die von der Stirnseite her die Metallbuchse (18) und Buchse (12) miteinander verbunden und/oder einen die Buchse (12) im Bereich der Metallbuchse (18) umgebenden Spannring gehindert ist.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Muttern (10) um genormte, handelsübliche Sechskantmuttern handelt.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Muttern (10) um handelsübliche, genormte Vierkantmuttern handelt.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) in seiner im montierten Zustand unteren Seite (25) schräg und teilweise lichtdurchlässig ausgebildet ist, um das Licht einer innerhalb des Gehäuses (4) angeordneten Lichtquelle (24) durchdringen zu lassen.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment der Motorgetriebeeinheit innerhalb bestimmter Grenzen zur Anpassung an unterschiedliche Torgewichte einstellbar ist.