DE102006033595A1

DE102006033595A1 - Antrieb für ein Drehtor oder dergleichen, sowie eine Antriebseinheit für einen Antrieb eines Drehtores oder dergleichen

Info

Publication number: DE102006033595A1
Application number: DE200610033595
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl. Ing. Theile
Original assignee: Novoferm Tormatic GmbH
Current assignee: Novoferm Tormatic GmbH
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: DE102006033595B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Drehtor oder dergleichen, bei dem der Antrieb ein bidirektional wirkender Linearantrieb ist, sowie eine Antriebseinheit für einen derartigen Linearantrieb.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Drehtor oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner eine Antriebseinheit für einen Antrieb eines Drehtores oder dergleichen gemäß Patentanspruch 16.
Antriebe für ein Drehtor oder dergleichen werden beispielsweise auch als Schubstangen-Stellantriebe bezeichnet. Ein derartiger Antrieb ist aus der EP 0 632 181 A1 zu entnehmen. Derartige Stellantriebe finden ihre Anwendung insbesondere zum aus- bzw. einklappen oder verstellen von Flügeln. Dabei ist innerhalb eines Gehäuses ein Motor angeordnet, dessen Antriebswellenausgang mit einer Spindel verbunden ist, die eine gegen Verdrehung geschützte Mutter aufweist, an der eine Zug-/Schubhülse angebracht ist, um eine entsprechende Betätigung eines Flügels oder dergleichen zu bewirken.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfachen, handhabbaren und preiswert herzustellenden Antrieb für ein Drehtor oder dergleichen zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie durch die Merkmale des Patentanspruches 16 für eine Antriebseinheit eines derartigen Antriebes für Drehtore oder dergleichen gelöst. Die Unteransprüche geben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.
Als Antrieb wird ein bidirektional wirkender Linearantrieb vorgeschlagen, der im Wesentlichen aus einer Gewindespindel und einem damit zusammenwirkenden Mitnehmer besteht. Der Mitnehmer wird dabei zusätzlich von einem Laufschlitten übergriffen. Der Laufschlitten ist so konstruiert, dass er mit dem Mitnehmer verbindbar bzw. lösbar ist, um so auch eine Handöffnung des Drehtores oder dergleichen, beispielsweise bei einem Spannungsausfall oder einem Defekt, ohne weiteres bewirken zu können. An dem Laufschlitten ist eine bewegliche kraftübertragende Verbindung vorhanden, die andererseits an dem Drehtor oder dergleichen beweglich befestigt ist. Somit ist es auch erklärlich, dass bei einem spannungslosen Zustand von Hand, nach vorhergehender Endriegelung des Laufschlittens mit dem Mitnehmer, das Drehtor oder dergleichen geöffnet werden kann.
Die Gewindespindel und der mit der Gewindespindel zusammen wirkenden Mitnehmer weisen ein Gewinde auf, um eine Bewegung des Drehtores oder dergleichen zu bewirken. Ein derartiges Gewinde kann insbesondere ein Trapezgewinde oder ein Rechteckgewinde oder dergleichen sein. Die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Drehtores werden durch die Umdrehungszahl der Gewindespindel bestimmt.
Um eine Verriegelung zwischen dem Laufschlitten und dem Mitnehmer vornehmen zu können, befindet sich an dem Mitnehmer auf seinem Umfang eine radiale Einrastnut. In diese Nut kann ein Verriegelungsbolzen der sich in dem Laufschlitten befindet, einrasten und somit kann durch die Drehung der Gewindespindel eine Mitnahme des Laufschlittens durch den Mitnehmer erfolgen. Damit die Verriegelung auch selbsttätig geschehen kann, weist der Mitnehmer an seinen Stirnseiten entsprechend Anlaufschrägen auf, die es ermöglichen, bei einem Aufschieben des Laufschlittens auf den Mitnehmer den Verriegelungsbolzen zu verdrängen und erst bei Erreichen der Einrastnut diesen in die Einrastnut einfahren zu lassen. Über einen entsprechenden Endriegelungshebel kann die Verriegelung wieder aufgehoben werden. Der Laufschlitten hat etwa die gleiche Länge wie der Mitnehmer.
Der Mitnehmer sitzt auf der Gewindespindel und wird längsseitig durch ein Schutzprofil überdeckt und gleichzeitig gegen Verdrehung dadurch gesichert.. Bei einem Verdrehen der Spindel wird somit eine Bewegung des Mitnehmers in Längsrichtung auf der Gewindespindel bewirkt. Dazu ist das Schutzprofil mit einem Steg versehen, der in den Innenraum des Schutzprofiles hineinragt. Eine innerhalb des Mitnehmers vorhandene Führungsnut ist es so ausgebildet, dass der vorstehende Steg des Schutzprofiles in die Führungsnut des Mitnehmers eingreift. Somit wird klar, dass durch das ortsfest angebrachte Schutzprofil gleichzeitig der Mitnehmer gegen Verdrehen gesichert wird. Aufgrund des Zusammenspieles des Steges mit der Führungsnut kann sich somit der Mitnehmer auf der Gewindespindel vor und zurück bewegen. Damit der Steg des Schutzprofiles auch in die Führungsnut des Mitnehmers eingreifen kann, befindet sich innerhalb des Laufschlittens, der den Mitnehmer übergreift, ebenfalls ein Spalt, der mit entsprechendem Spiel gegenüber dem Steg ausgerüstet ist. Somit wird durch das Schutzprofil eine Führung für den Laufschlitten neben dem Mitnehmer erzeugt.
Der Laufschlitten weist an einer Seite einen vorstehenden Ansatz auf, der mehrere Aufgaben zu erfüllen hat. Zum einen befindet sich in dem Ansatz der vorgeschrieben Verriegelungsbolzen und auch der Endriegelungshebel. Des weiteren wird an dem Ansatz jedoch auch die Verbindung zwischen dem Drehtor oder dergleichen über eine Kraftübertragende Verbindung zu realisieren. Darüber hinaus unterstützt der Ansatz auch die Führungseigenschaften innerhalb des Schutzprofils dadurch, dass das Schutzprofil längsseits einen offenen Bereich ausweist, der durch entsprechende Abwinkelungen begrenzt wird. Innerhalb dieses offenen Bereiches wird der Ansatz des Laufschlittens auch geführt. Somit ist es sicher, dass der Laufschlitten an jeder Position, auch bei einer Endriegelung von dem Mitnehmer, stets eine sichere Führung aufweist. Das Schutzprofil kann vorzugsweise aus Leichtmetall im Strangpressverfahren hergestellt werden.
Um einen derartigen Linearantrieb, wie er vorgeschrieben worden ist, motorisch antreiben zu können, ist ein Motor vorhanden, der gleichzeitig auch eine Positionsmesseinrichtung aufweist. Durch die Positionsmesseinrichtung ist stets eine genaue Position des Mitnehmers auf der Gewindespindel bestimmbar, auch wenn der Laufschlitten von dem Mitnehmer entkoppelt worden ist. Dadurch, dass der Mitnehmer innerhalb des Schutzprofiles geführt wird, kann auf Grund der Umdrehungen der Gewindespindel durch den Motor eindeutig die Position über die Positionsmesseinrichtung ermittelt werden. Die Positionsmesseinrichtung ist dabei vorzugsweise ein Encoder. Ein solcher Encoder kann beispielsweise aus einem Informationsgeber, der als segmentiertes Rad mit Vorsprüngen und dazwischen liegenden Lücken ausgeführt ist, ausgebildet sein. Dabei sind die Abstände zwischen den einzelnen Lücken gleich ausgeführt, wobei einer dieser Abstände größer oder kleiner im Verhältnis zu den anderen ausgeführt ist. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise in Form einer Gabel-Lichtschranke eine genaue Detektierung der Umdrehungszahlen der Positionsmesseinrichtung bestimmt werden. Die Positionsmesseinrichtung ist vorzugsweise direkt mit dem Motor verbunden. Durch die Verwendung dieses speziellen Informationsgebers kann auf die Verwendung von Endschaltern verzichtet werden. Dadurch wird ein solcher Antrieb wesentlich preiswerter und gleichzeitig auch sicherer.
Zur Betreibung eines derartigen Antriebes ist eine Steuerung notwendig, die neben dem Netzteil auch eine Bedieneinheit und ein HF-Teil enthält. Somit ist es möglich mittels eines Handsenders beispielsweise eine Betätigung des Antriebes durch eine derartige Antriebseinheit und damit ein Verschwenken des Drehtores oder dergleichen zu bewirken. Zur Sicherheit können an dem Drehtor oder dergleichen Lichtschranken, Sicherheitsleisten oder ein Elektroschloss angebracht sein.
Ferner wird in der Steuerung eine Motorstrom- und eine Drehzahlüberwachung permanent durchgeführt. Durch derartige Überwachungen wird die Gefahr einer Verletzung einer Person durch ein solches Drehtor herabgesetzt.
Je nach Ausführung einer Antriebseinheit für einen Antrieb eines Drehtores oder dergleichen kann die entsprechende Steuerung programmiert werden. Auch ist es möglich mittels einer Steuerung gleichzeitig zwei Antriebe zu betreiben.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt:
1: Einen Mitnehmer auf einer Gewindespindel;
2: einen separaten Laufschlitten in einer perspektivischen Darstellung;
3: wie 2 in einer Vorderansicht;
4: ein Schutzprofil in einer Querschnittsdarstellung;
5: eine Zusammenbauzeichnung zwischen dem Schutzprofil, dem Laufschlitten und dem Mitnehmer;
6: eine schematische Darstellung eines Motors mit einer Positionsmesseinrichtung, die an einer Positionsauswertereinheit angeschlossen sind;
7: ein Blockschaltbild einer Steuerung mit angeschlossenen Antrieben.
In der 1 wird ein bidirektional wirkender Linearantrieb in Form einer Gewindespindel 1 mit darauf befindlichen Mitnehmer 2 dargestellt. Der Mitnehmer 2 weist das gleiche Gewinde wie die Gewindespindel 1 auf. In dem Ausführungsbeispiel ist der Mitnehmer 2 als rundes Bauteil dargestellt worden. Es versteht sich, dass der Querschnitt auch jede andere Form, insbesondere oval, viereckig, sechseckig, achteckig oder rechteckig oder dergleichen, annehmen kann. Auf dem Umfang des Mitnehmers 2 ist radial eine Einrastnut 4 vorhanden. In axialer Richtung befindet sich gleichzeitig in dem Mitnehmer 2 eine Führungsnut 4. An seinen Stirnflächen hat der Mitnehmer 2 Anlaufschrägen 10 ausgebildet.
In der 2 wird ein Laufschlitten 5 wiedergegeben, der auf den Mitnehmer 2 aufgeschoben werden kann, wie noch nachfolgend beschrieben wird. Der Laufschlitten 5 weist in seinem Querschnitt die gleiche Form wie der Mitnehmer 2 auf. Auch in dem Laufschlitten 5 befindet sich axial ein Schlitz 6, der jedoch breiter ist als die Führungsnut 4 des Mitnehmers 2.
An seinem äußeren Umfang weist der Laufschlitten 5 einen Ansatz 9 auf. Zum hohlen Innenraum des Laufschlittens 5 weist ein federbelasteten Verriegelungsbolzen, wie in der 3 dargestellt ist. Der Verriegelungsbolzen 7 kann durch einen Endriegelungshebel 8 betätigt werden.
Das Zusammenfügen des Mitnehmers 2 mit dem darüber befindlichen Laufschlitten 5 und einem übergreifenden Schutzprofil 11 gibt die 5 wieder. Das Schutzprofil 11 ist einer separaten Darstellung der 4 zu entnehmen. Dabei weist das Schutzprofil 11 ebenfalls innen den gleichen Querschnitt auf wie der Laufschlitten außen. Zu einem Innenraum, des als Hohlprofil ausgeführten Schutzprofils 11, weist ein Führungssteg 12. Dieser Führungssteg 12 greift in die Führungsnut 4 ein und hindert somit den Mitnehmer 2 an einer Drehbewegung gegenüber der Gewindespindel 1.
Das Schutzprofil 11 hat an seinem äußeren Umfang einen offenen Bereich 14, der durch seitliche Abwinkelungen 13 begrenzt wird. Dieser offene Bereich 14 mit den Abwinklungen 13 ist notwendig, um den Ansatz 9 innerhalb des Schutzprofils 11 zu führen. Dieses kann insbesondere der 5 entnommen werden.
Das Schutzprofil 11 überdeckt in seiner Länge die Gewindespindel 1 und bietet somit neben der Führungseigenschaft für den Mitnehmer 2 und den Laufschlitten 5 gleichzeitig einen Schutz für die Gewindespindel 1. Wird nun durch Betätigung des Endriegelungshebel 8 eine Endriegelung des Laufschlittens von dem Mitnehmer 2 vorgenommen, so zeigt sich, dass durch die geometrische Gestaltung des Schutzprofils 11 der Laufschlitten 5 auch ohne den Mitnehmer 2 innerhalb des Schutzprofils 11 geführt und damit verschoben werden kann. Dadurch ist es möglich, dass ein derartiges angeschlossenes Drehtor oder dergleichen nach Endriegelung des Verriegelungsbolzens 7 auch von Hand geöffnet oder geschlossen werden kann, egal in welcher Stellung sich der Mitnehmer 2 auf der Gewindespindel 1 befindet.
Bei einer Antriebseinheit wird ein Motor 15 verwendet, der stationär innerhalb eines nicht dargestellten Gehäuses angeordnet ist. Mit dem Motor 15 ist eine Positionsmesseinrichtung 16 so verbunden, dass bei einer Drehung der Antriebswelle des Motors gleichzeitig auch eine Drehung der Positionsmesseinrichtung 16 erfolgt. Eine derartige Positionsmesseinrichtung 16 wird vorzugsweise als ein Rad aufgebaut, das an seinem äußeren Umfang Vorsprünge 27 aufweist, die durch Einbuchtungen 29 unterbrochen werden. Dabei sind die Vorsprünge 27 und die Einbuchtungen 29 maßlich gleich ausgeführt, Jedoch einer der Vorsprünge, nämlich der Vorsprung 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel breiter ausgeführt und ermöglicht somit einer Gabellichtschranke 25 genau die Detektierung von einer Umdrehung. Die von der Gabellichtschranke 25 ermittelten Werte werden einer Positionsauswerteinheit 17 zugeleitet. Diese Positionsauswerteeinheit 17 kann direkt dem Motor 15 zugeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Positionsauswertereinheit 17 Bestandteil einer Steuerung 21, wie sie der 7 in einem Blockschaltbild entnommen werden kann, zugeordnet ist.
Die Steuerung 21 besteht im Wesentlichen aus einer Bedieneinheit 18, einem Netzteil 19 und einer HF-Einheit 20, mit dessen Empfänger eine Funkverbindung zwischen einem nicht dargestellten Handsender möglich ist.
Innerhalb der Steuerung 18 wird durch das Netzteil 19 insbesondere die HF-Einheit 20, die Steuerung 21, angeschlossene Lichtschranken oder Sicherheitsleisten oder ein Elektroschloss versorgt. Gleichzeitig wird auch der Motor 15 des Antriebes durch das Netzteil 19 bestromt. Wie die 7 darüber hinaus zeigt, kann von einer Steuerung 21 gleichzeitig auch beispielsweise ein rechter und linker Antrieb 22, 23 eines zweiflügeligen Drehtores oder dergleichen verfahren werden.

1: Gewindespindel
2: Mitnehmer
3: Einrastnut
4: Führungsnut
5: Laufschlitten
6: Schlitz
7: Verriegelungsbolzen
8: Endriegelungshebel
9: Ansatz
10: Anlaufschräge
11: Schutzprofil
12: Führungssteg
13: Abwinkelung
14: Offener Bereich
15: Motor
16: Positionsmesseinrichtung
17: Positionsauswertereinheit
18: Bedieneinheit
19: Netzteil
20: HF-Einheit
21: Steuerung
22: Antrieb
23: Antrieb
24: Informationsgeber
25: Gabellichtschranke
27: Vorsprung
28: Vorsprung
29: Einbuchtungen

Claims

Antrieb für ein Drehtor oder dergleichen, der einseitig an einem ortfesten Pfosten oder dergleichen eines Drehtores über eine in unterschiedlichen Richtungen bewegliche Verbindung und andererseits an dem verschwenkbaren Drehtor oder dergleichen über eine Verbindung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (22, 23) ein bidirektional wirkender Linearantrieb ist, der im Wesentlichen aus einer Gewindespindel (1) und einem damit zusammen wirkenden Mitnehmer (2) besteht, wobei der Mitnehmer (2) von einem Laufschlitten (5) übergriffen wird, und der Laufschlitten (5) durch eine bewegliche kraftübertragende Verbindung an dem Drehtor oder dergleichen verbunden ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen stationär, innerhalb eines Gehäuses angeordneten Motor (15) mit einer Positionsmesseinrichtung (16) aufweist, wobei die Antriebsachse des Motors (15) direkt oder indirekt mit dem Linearantrieb verbunden ist.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (1) und der Mitnehmer (2) ein Gewinde, insbesondere ein Trapezgewinde oder ein Rechteckgewinde oder dergleichen, aufweisen.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (2) in axialer Richtung mindestens eine Führungsnut (4) aufweist und an seinem Umfang eine radiale Einrastnut (3) ausgebildet ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden des Mitnehmers (2) jeweils Anlaufschrägen (10) vorhanden sind.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (2) im Querschnitt rund, oval, viereckig, sechseckig, achteckig oder rechteckig ausgebildet ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufschlitten (5) einen entriegelbaren Verriegelungsbolzen (7) aufweist, der im verriegelten Zustand in der Einrastnut (3) des Mitnehmers (2) eingreift.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufschlitten (5) etwa die gleiche Länge aufweist wie der Mitnehmer (2).
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Linearantrieb von einem Schutzprofil (11) überdeckt wird.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzprofil (11) als Hohlprofil ausgebildet ist, indem der Laufschlitten (5) und der Mitnehmer (2) geführt werden.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzprofil (11) zu seinem Innenraum einen Steg (12) aufweist, der in der Führungsnut (4) und in dem Schlitz (6) jeweils mit Spiel geführt wird.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzprofil (11) längsseitig einen offenen Bereich (14) aufweist, der seitlich durch Abwinkelungen (13) begrenzt wird.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Bereich (13) mit einem Ansatz (9), des Laufschlittens (5) zusammenwirkt.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ansatz (9) eine Endriegelungsvorrichtung (8) für den Verriegelungsbolzen (7) und eine Verbindungsmöglichkeit für die kraftflüssige Verbindung zum Drehtor oder dergleichen vorhanden ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzprofil (11) aus Leichtmetall oder dergleichen besteht.
Antriebseinheit für einen Antrieb eines Drehtores oder dergleichen, ausgebildet als Linearantrieb nach den vorhergehenden Ansprüchen.
Antriebseinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit eine programmierbare Steuerung (21) mit einem Netzteil (19) im Wesentlichen zur Bestromung des Motors (15), der Positionsmesseinrichtung (16) und einer Positionsauswertung (17), einer HF-Einheit (20) und einer Lichtschranke oder Sicherheitsleiste oder dergleichen aufweist.
Antriebseinheit nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmesseinrichtung (16) ein Encoder ist, dessen Informationsgeber (24) vorzugsweise ein segmentiertes Rad aufweist, das gleichmäßige Abstände oder Vorsprünge (27) mit dazwischen liegenden Einbuchtungen (29) aufweist, wobei eine der Einbuchtungen (29) oder ein Abstand (28) größer oder kleiner ausgeführt ist, und der Informationsgeber (24) durch eine Gabellichtschranke (25) abgetastet wird.
Antriebseinheit nach den Ansprüchen 16 bis 17, daurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (21) eine Motorstromüberwachung und eine Drehzahlüberwachung des Motors (15) permanent durchführt.
Antriebseinheit nach den Ansprüchen 16 bis 19, dass für jeden Drehtorflügel oder dergleichen ein separater Antrieb (22, 23) verwendet wird, wobei jedoch für die Antriebe (22, 23) nur eine gemeinsame Steuerung (21) eingesetzt wird.