DE19652805A1 - Elektrisch betriebene Verschlußvorrichtung für Gebäude - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrisch betriebene Verschlußvorrichtungen für Gebäude, wie sie beispielsweise in Gebäudeöffnungen angebracht sind, beispielsweise in einem Fenster oder einem Eingang. Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektrisch betriebenes Rolltor oder einen elektrisch betriebenen Rolladen.

Stand der Technik

Im allgemeinen umfassen derartige elektrisch betriebene Verschlußvorrichtungen einen Elektromotor als Antriebsmittel und eine Bremsvorrichtung, die betätigt wird, um zu bremsen, wenn der Elektromotor vom Strom abgetrennt ist, um so ein unerwünschtes Öffnen oder Schließen des Verschlußvorhanges zu verhindern.

Bei einer derartigen Konfiguration ist jedoch im Notfall, wie beispielsweise einem Stromausfall, das Öffnen oder Schließen des Verschlußvorhangs mit einigen problembehafteten Prozeduren verbunden, wie beispielsweise dem Umschalten der Bremseinrichtung in eine nicht bremsende Stellung und dem Öffnen oder Schließen des Verschlußvorhanges per Hand mittels eines zu betätigenden Handgriffs oder dergleichen.

Es sind elektrisch betriebene Verschlußvorrichtungen bekannt, wie sie beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patent­ veröffentlichung Nr. 7-180457 offenbart sind, die mit einer Ausgleichsspannvorrichtung ("balance tension device") bzw. einer Gleichgewichts-Spannvorrichtung versehen sind, welche entsprechend der Drehung einer Aufwickelwalze, von welcher der Verschlußvorhang abgerollt wird, eine Spannung aufbaut, und somit das Gewicht des Verschlußvorhangs selbst ausgleicht. Ebenso sind sie mit einer Unterbrechungskupplung oder einfach einem Unterbrecher in der Energiezuführung vom Elektromotor zur Aufwickelwalze versehen, so daß die Unterbrechungskupplung ausgerückt wird, wenn der Strom zum Elektromotor unterbrochen wird, was die Energieübertragung zum Elektromotor abschaltet. Folglich ist es möglich, den Verschlußvorhang direkt per Hand zu öffnen oder zu schließen, wobei der Verschlußvorhang mittels der Ausgleichsspannvorrichtung ausbalanciert ist.

Eine solche elektrisch betriebene Verschlußvorrichtung benötigt jedoch nicht nur kostenintensive elektromagnetische Kupplungsmittel für die Unterbrechungskupplung, sondern es ist auch eine aufwendige Verkabelung der Unterbrechungs­ kupplung notwendig, was zu einer aufwendigen Konstruktion führt. Hierin liegt das durch die vorliegende Erfindung zu lösende Problem.

Um mit diesem Problem der vorgenannten Konfiguration fertig zu werden, kann anstatt der elektromagnetischen Kupplung eine Drehkupplung (Drehmomentbegrenzer) verwendet werden, die durchrutscht und den Antriebsweg unterbricht, wenn hierauf eine ein bestimmtes Level überschreitende Last aufgebracht wird. Im Fall, daß der Strom unterbrochen wird, wird jedoch beim Öffnen oder Schließen des Verschlußvorhanges in dieser Anordnung durch die zusätzliche Kraft, die zum Drehen des Motors, der vom elektrischen Strom abgetrennt ist, die Last erhöht, so daß der Verschlußvorhang schwerer zu öffnen oder zu schließen ist. Diese Tendenz wird noch ausgeprägter, je größer das Untersetzungsverhältnis der Motorantriebskraft ist. Hierin besteht ein-weiteres Problem, das durch die vorliegende Erfindung zu lösen ist.

Darstellung der Erfindung

Demgemäß besteht das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem darin, die zuvor genannten Probleme, die hinsichtlich des Standes der Technik beschrieben wurden, zu lösen.

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine elektrisch betriebene Verschlußvorrichtung für Gebäude, umfassend: einen Verschlußvorhang, der eine Öffnung verschließt oder freigibt, eine Aufwickelwalze, die den Verschlußvorhang aufwickelt, ein Antriebsmittel zum Drehen der Aufwickelwalze in eine Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, und eine Ausgleichs- Spannvorrichtung, die entsprechend der Abwicklung des Verschlußvorhangs von der Aufwickelwalze eine Spannung aufbaut, wobei das Antriebsmittel einen Elektromotor, der gemäß dem Steuerkommando von einer Steuerung in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung dreht, und eine Einwegdrehkupplung umfaßt, die so festgelegt ist, daß sie durchrutscht, wenn die Drehlast in zumindest der Abwicklungsrichtung des Verschlußvorhanges eine vorbestimmte Last überschreitet, aber keine Bremseinrichtung aufweist.

Somit kann der Verschlußvorhang aufgrund der Ausgleichs­ spannvorrichtung in jedweder gewünschten Position gestoppt werden, benötigt jedoch keine Bremseinrichtung, was zu einer Vereinfachung der Konstruktion führt und die Kosten senkt.

Bei der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, ist in dem Fall, daß die Last, bei der die Einwegdrehkupplung durchrutscht, größer ist als die Last zum zwangsweisen Drehen des vom Stromnetz abgetrennten Elektromotors, die Ausgleichsvorrichtung gegen die Summe des Gewichts des abgewickelten Verschlußvorhanges und der Last zum zwangsweisen Drehen des vom Stromnetz abgetrennten Elektromotors ausbalanciert, so daß die Ausgleichs­ spannvorrichtung Energie bzw. Kraft ("force") speicherte, mit der eine extra Betätigungskraft zum zwangsweise Drehen des Elektromotors geschaffen wird. Folglich kann die Verschlußvorrichtung mit geringer Anstrengung manuell geöffnet oder geschlossen werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur Erläuterung und zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme zu den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer erfindungs­ gemäßen Verschlußvorrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Hauptmechanismus,

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht der Kupplungs­ vorrichtung,

Fig. 4 ein Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 3, die den Zustand darstellt, in welchem die Kupplung mit dem Antrieb in Eingriff steht, und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in Fig. 3, die den Zustand darstellt, in welchem die Kupplung vom Antrieb getrennt ist.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Verschlußvorrichtung für Gebäude, die in einer Öffnung desselben befestigt ist. Diese Verschlußvorrichtung 1 entspricht dem Stand der Technik dahingehend, daß sie einen Verschlußvorhang 2, Führungsschienen 3, die mit beiden Kanten des Verschlußvorhanges 3 in Eingriff stehen und dieselben führen, eine Verschlußverkleidung 5, in der eine nachfolgend beschriebene Aufwickelwalze 4 zum Aufwickeln des Verschluß­ vorhanges 2 untergebracht ist, und dergleichen umfaßt.

Die zuvor erwähnte Aufwickelwalze 4 ist zylindrisch ausgebildet und am Innenumfang mit mehreren Rädern 4a und 4b - integral oder fest verbunden - versehen. Ein Verkleidungsträger 5a der Verschlußverkleidung 5 ist mit einer hieran fest angebrachten Tragachse 6 versehen. Von den zuvor erwähnten tragenden Rädern sind die Räder 4a an jedem außenliegenden Endstück drehbar angebracht, so daß die Aufwickelwalze 4 sowohl in Vorwärts- wie auch in Rückwärtsrichtung frei drehbar getragen ist. Das zuvor erwähnte Antriebsmittel besteht aus einem Elektromotor 7, der sowohl in Vorwärts- wie auch in Rückwärtsrichtung treibt, und aus einer nachfolgend beschriebenen Einwegdrehkupplung 8 zur Abtrennung der Motorantriebskraft vom Elektromotor 7. Eine Abtriebswelle 8a, die an der Kupplung 8 vorgesehen ist, ist mit den mittigen Rädern 4b verbunden, so daß, wenn der Elektromotor 7 läuft, die Aufwickelwalze 4 entsprechend dem Antrieb gedreht wird, wodurch somit die Steuerung mittels des Elektromotors zum Verschließen und Öffnen der Verschlußvorrichtung 1 ermöglicht wird.

Die Kupplung 8 ist nunmehr wie folgt aufgebaut: Ein Gehäuse 8b, das die Kupplungsvorrichtung 8 umfaßt, ist zylindrisch ausgebildet, worin die zuvor erwähnte Abtriebswelle 8a integral mit einem Ende hiervon ausgebildet ist, und eine Antriebswelle 7a, die in zwischengeschalteter Weise mit der Motorwelle verbunden ist, umfaßt, d. h. die Motorabtriebswelle des Elektromotors 7 ist am anderen Ende des zuvor erwähnten Gehäuses 8b drehbar mit dem Wellenende gelagert.

Schwingachsen 8c sind am Innenumfang des Gehäuses 8b fest angebracht, welches zu jeweiligen am Außenumfang der Antriebswelle 7a ausgebildeten Sperrzähnen 7b hin zeigt, wobei die Grundabschnitte von Eingriffselementen 8d durch die zuvor erwähnten Schwingachsen 8c derart gelagert sind, daß die Führungskanten der Eingriffselemente 8d bewegbar sind, um so mit den Sperrzähnen 7b in Eingriff zu gelangen oder hiervon außer Eingriff zu kommen. Ferner sind die Eingriffselemente 8d derart positioniert, daß sie zum Mittelpunkt des Eingriffs mit den Sperrzähnen 7b hin zeigen, was durch eine Kupplungs-Spannvorrichtung 8e bewirkt wird, deren Grundteil am Innenumfang des Gehäuses 8b befestigt ist. Wenn sich die Antriebswelle 7a in Richtung des Pfeils A dreht, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, d. h., wenn der Elektromotor 7 in eine den Verschlußvorhang 2 öffnende Richtung läuft, sind demgemäß die Eingriffselemente 8d ununterbrochen in Anlage gegen die Hauptanlagefläche 7c der Sperrzähne 7b, so daß sich demzufolge das Gehäuse 8b zusammen mit der Antriebswelle 7a ohne Schlupfkraftschlüssig dreht, wodurch die Antriebsdrehkraft der Abtriebswelle 8e aufgeschaltet wird. Wenn die Antriebswelle 7a sich entgegengesetzt zu der durch den Pfeil A angezeigten Richtung dreht, d. h., wenn sich der Elektromotor in eine Richtung dreht, in welcher der Verschlußvorhang 2 geschlossen wird, gelangen andererseits die Eingriffselemente 8d gegen die Sekundäranlageflächen 7d der Sperrzähne 7b, um so die Antriebskraft aufzuschalten, die Vorrichtung ist jedoch derart ausgestaltet, daß im Fall, daß die Antriebslast der Antriebswelle 7a den Schlupfwiderstand der Kupplungs- Spannvorrichtung 8d überschreitet, die Eingriffselemente 8d gegen den Schlupfwiderstand der Kupplungs-Spannvorrichtung 8e nach außen zur Umfangsseite hin gedrückt werden, so weit, daß sie über die Sperrzähne 7b gehen, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist, wodurch die Eingriffselemente 8d und die Sperrzähne 7b voneinander ausgerückt werden, so daß die Antriebskraft abgetrennt wird, d. h. es kommt ein Rutsch- oder Schlupfzustand zustande. Überdies wird, was nachher erklärt wird, der Schlupfwiderstand der Kupplungs-Spannvorrichtung 8e derart festgesetzt, daß er größer ist als die Last, die zum zwangsweisen Drehen des vom elektrischen Strom abgetrennten Elektromotors 7 notwendig ist.

Ferner ist auf der anderen Hälfte der Aufwickelwalze 4 eine Tragwelle 9a geschaffen, wovon ein Wellenende an der festen Tragachse 6 drehbar gelagert ist und das andere Wellenende an einem mittleren Rad 4b fest angebracht ist. Ein Endstück der Ausgleichsspannvorrichtung 9 des Wicklungstyps ist um die zuvor erwähnte Tragwelle 9a herumgewickelt, wobei das Seil mit der festen Tragachse 6 verbunden und daran fixiert ist und das andere Ende hiervon an dem mittleren Rad 4b fest angebracht ist. Wie später noch beschrieben wird, baut sich die gespeicherte Energie der Ausgleichsspannvorrichtung 9 gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend der Drehung der Aufwickelwalze 4 in Schließrichtung des Verschlußvorhanges auf, aber die gespeicherte Energie ist nicht gegen das Gewicht des Verschlußvorhangs 2, der von der Aufwickelwalze 4 abgewickelt wird, ausbalanciert, vielmehr ist die gespeicherte Energie gegen das zuvor erwähnte Gewicht des Verschlußvorhanges zusätzlich zu der Last, die zum zwangsweisen Drehen des Elektromotors 7 benötigt wird, wenn der elektrische Strom hierzu nicht zugeführt wird, ausbalanciert. Diese Anordnung beinhaltet keine Bremseinrichtung.

Es wird nun die Öffnungs- und Schließbetätigung der Verschlußvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Im Fall, daß elektrischer Strom zum Elektromotor 7 zugeführt wird, wird der Öffnungs- und Schließvorgang wie folgt betrieben: Auf das Drücken eines Druckknopfschalters 10 zum Öffnen und Schließen wird Strom zum Elektromotor zugeführt, wodurch sich der Elektromotor 7 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung dreht, was zum Aufwickeln des Verschlußvorhanges 2, d. h. zum Öffnen, bzw. zum Abwickeln, d. h. zum Verschließen des Verschlußvorhanges 2 führt. Wenn der Verschlußvorhang 2 wie oben beschrieben abgewickelt wird, wird Energie in der oben erwähnten Ausgleichsspannvorrichtung 9 gespeichert. Gesetzt den Fall, daß die Unterkante des Verschlußvorhanges gegen ein Hindernis anschlägt, wird hierdurch während des Abwicklungsvorgangs des Verschlußvorhanges 2 dessen Abwärtsbewegung behindert, während der Elektromotor 7 weiterhin läuft. Die vorliegende Ausführungsform ist derart ausgestaltet, daß die Antriebslast des Elektromotors 7 den Lastlevel überschreitet, bei welchem die Kupplungsvorrichtung 8 durchrutscht, so daß die Kupplungsspannvorrichtung 8e in dieser Situation durchrutscht, folglich bewirkt, daß das Abwickeln des durch gegen das Hindernis anstoßenden Verschlußvorhanges 2 vielmehr mit der kleineren Kraft gestoppt wird, die notwendig ist, um zu bewirken, daß die Kupplungsspannvorrichtung 8e durchrutscht, als der größeren Kraft der Antriebslast des Elektromotors 7. Andererseits erlaubt die Anordnung in einem Notfall, wie beispielsweise einem Stromausfall, ein manuelles Öffnen und Schließen des Verschlußvorhanges 2, indem der Verschlußvorhang 2 per Hand aufgeschoben oder heruntergezogen wird.

Gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Öffnungs- und Schließvorgang des Verschlußvorhangs 2 mittels einer elektrischen Betätigung automatisch ausgeführt, wenn Strom zum Elektromotor 7 zugeleitet wird. In dieser Situation rutscht die Kupplungs­ vorrichtung 8 durch, wenn der Verschlußvorhang 2 gegen ein Hindernis anschlägt, so daß die Kraft des Verschlußvorhangs 2, mit der dieser gegen das Hindernis anstößt, vielmehr der Kraft entspricht, die notwendig ist, um zu bewirken, daß die Kupplungsvorrichtung 8 durchrutscht, als der größeren Kraft der Antriebslast des Elektromotors 7.

Andererseits, wenn der Elektromotor 7 nicht mit Strom versorgt wird, kann der Verschlußvorhang 2 manuell aufgeschoben oder heruntergezogen werden, was in einem Notfall, wie beispielsweise einem Stromausfall, ein leichtes manuelles Öffnen und Schließen erlaubt. Obwohl diese Anordnung keine Bremseinrichtung beinhaltet, kann der Verschlußvorhang 2 aufgrund der gespeicherten Energie der Ausgleichsspannvorrichtung 9 an jedweder Position gestoppt werden, und somit kann das Antriebsmittel nur aus einem Elektromotor 7 mit einem Untersetzungsgetriebe und einer Kupplungsvorrichtung 8 ausgebildet werden. Überdies wird somit eine kompakte Gestaltung der einzelnen Teile erzielt und die Kosten der Vorrichtung können reduziert werden. Überdies ist die Kupplungsvorrichtung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung eher mechanisch als elektrisch, was die Notwendigkeit zur Verkabelung eliminiert und ein weiteres Absenken der Kosten möglich macht.

Gemäß dieser Anordnung ist nunmehr überdies die gespeicherte Energie der Ausgleichsspannvorrichtung 9 nicht gegen das Gewicht des Verschlußvorhangs 2, der von der Aufwickelwalze 4 abgewickelt wird, ausbalanciert, sondern gegen das zuvor erwähnte Gewicht des Verschlußvorhanges zusätzlich zu der Last, die zum zwangsweisen Drehen des Elektromotors 7 notwendig ist, wenn kein Strom hierzu zugeführt wird, ausbalanciert. Demgemäß kann der Verschlußvorhang gewichtsmäßig leichter gebaut werden, und überdies wird im Fall eines manuellen Öffnens und Schließens des Verschlußvorhanges 2 die Last zum zwangsweisen Drehen des vom Strom abgetrennten Elektromotors 7, durch die gespeicherte Energie der Ausgleichsspannvorrichtung 9 zugeführt, so daß hier keine Notwendigkeit besteht, beim Öffnen und Schließen eine extra große Kraft auszuüben, wie sie bei bekannten Vorrichtungen notwendig sind, bei denen ein Ausgleich gegen das Gewicht des Verschlußvorhanges 2 stattfindet. Demzufolge kann die erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung mit geringer Anstrengung manuell geöffnet oder geschlossen werden.

Claims (3)

1. Elektrisch betriebene Verschlußvorrichtung zur Anbringung an einem Gebäude, umfassend:

• - einen Verschlußvorhang (2), der eine Öffnung verschließt oder freigibt,
• - eine Aufwickelwalze (4), die den Verschlußvorhang (2) aufwickelt,
• - ein Antriebsmittel (7) zum Drehen der Aufwickelwalze (4) in eine Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, und
• - eine Ausgleichs-Spannvorrichtung (9), die entsprechend der Abwicklung des Verschlußvorhangs (2) von der Aufwickelwalze (4) Energie speichert,

wobei das Antriebsmittel einen Elektromotor (7), der gemäß dem Steuerkommando von einer Steuerung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung dreht, und eine Einwegdrehkupplung (8) umfaßt, die so festgelegt ist, daß sie durchrutscht, wenn die Drehlast in zumindest der Abwicklungsrichtung des Verschlußvorhanges (2) eine vorbestimmte Last überschreitet, aber keine Brems­ einrichtung aufweist.

2. Elektrisch betriebene Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, bei der im Fall, daß die Last, bei der Einwegdreh­ kupplung (8) durchrutscht, größer ist als die Last zum zwangsweisen Drehen des vom Stromnetz abgetrennten Elektromotors (7), wobei die Ausgleichsspannvorrichtung (9) gegen die Summe des Gewichtes des abgewickelten Verschlußvorhanges (2) und der Last zum zwangsweisen Drehen des vom Strom abgetrennten Elektromotors (7) ausbalanciert ist.