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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Drehtor.
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Antriebsvorrichtungen der in Rede stehenden Art umfassen generell eine motorisch getriebene Schubvorrichtung, um den Torflügel eines Drehtors zu betätigen, das heißt zu öffnen oder zu schließen. Die Schubvorrichtung umfasst dabei allgemein eine teleskopartige Einrichtung mit einem Führungsrohr, in welchem ein Schubrohr in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. Das über das Führungsrohr hervorstehende vordere Ende des Schubrohrs ist mit dem Torflügel des Drehtors gelenkig verbunden. Das Führungsrohr sowie ein mit dem Führungsrohr fest verbundenes Antriebsgehäuse sind an einem Torpfosten befestigt. Im Antriebsgehäuse befindet sich ein Antrieb in Form eines Elektromotors, der eine Gewindespindel antreibt. Die Gewindespindel ist über eine Führungshülse an das Schubrohr gekoppelt. Dabei ist die Führungshülse in Form einer Mutter ausgebildet, die ein Innengewinde aufweist, welches die Gewindespindel umschließt. Die Mutter ist fest mit dem hinteren Ende des Schubrohrs verbunden.
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Durch die mittels des Elektromotors angetriebene Gewindespindel wird eine Schubbewegung des Schubrohrs, das heißt eine Verschiebung in dessen Längsrichtung generiert. Zur Führung des Schubrohrs ist an der Vorderseite des Führungsrohrs ein Führungsmittel vorgesehen, in welchem das Schubrohr spielarm geführt ist. Weiterhin dient die Mutter am hinteren Ende des Schubrohrs zur Führung im Führungsrohr. Damit ist das Schubrohr an zwei Stellen punktuell geführt.
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Dabei weist die Mutter eine ringförmige Außenkontur auf, die punktuell an Stegen oder Rippen an der Innenwand des Führungsrohrs anliegt.
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Um eine gute Führung der Mutter im Führungsrohr zu erhalten, muss die Mantelfläche der Mutter spielarm an den Stegen oder Rippen des Führungsrohrs geführt werden. Die Anforderungen an die Genauigkeit der Einzelkomponenten der Antriebsvorrichtung sind daher relativ hoch, was die Herstellkosten dieser Komponenten erhöht.
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Weiterhin kann bei derartigen Antriebsvorrichtungen ein Problem auftreten, wenn bei Betätigen des Torflügels das Schubrohr weit aus dem Führungsrohr ausgefahren wird. Die Führungshülse als erste Führung wird dann gegen das Führungsmittel am vorderen Ende des Führungsrohrs bewegt und weist einen geringen Abstand zu diesem auf. Treten dann durch äußere Kräfte bedingte Lasteinwirkungen auf das Schubrohr mit der Führungshülse auf, so können dort Beschädigungen auftreten, die zu einem Ausfall des Drehtorantriebs führen können. Dies beruht darauf, dass bei ausgefahrenem Schubrohr die Führungshülse dicht hinter dem Führungsmittel am vorderen Ende des Führungsrohrs liegt. Durch Windböen oder andere Störeinflüsse wirkende Kräfte auf dem Torflügel entstehen daher hohe Knickbelastungen im Bereich der Führungshülse, die aufgrund deren Punktlagerung am Führungsrohr nicht mehr aufgefangen werden können.
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Die
DE 203 02 526 A1 betrifft einen Spindelantrieb zur Erzeugung einer Linearbewegung vorzugsweise zum Antrieb eines Tores, insbesondere Drehtores, mit einer in einem Gehäuse angeordneten als Antrieb dienenden Motor-Getriebeeinheit, die mit einer in einer Schiene drehbar gelagerten Spindel gekoppelt ist, wobei über die Spindel ein mit ihr in Eingriff stehender Schlitten mit einem einen Längsschlitz der Schiene durchgreifenden Mitnehmer entlang dieser Schiene hin und her verfahrbar ist.
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Aus der
DE 20 2005 000 559 U1 ist eine Antriebsanordnung zur Betätigung der Klappe eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche einen Antriebsmotor mit nachgeschaltetem Getriebe aufweist. Das Getriebe ist als Spindelgetriebe mit einer Spindel und einer Spindelmutter ausgebildet. Durch diesen Antrieb werden zwei teleskopartig ausgebildete Führungshülsen gegeneinander verschoben. Eine der Führungshülse kann Ausformungen aufweisen, die zur Ausbildung einer Verdrehsicherung in Ausnehmungen der zweiten Führungshülse geführt sind.
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Die
DE 37 43 159 A1 betrifft einen elektrischen Schubstangenantrieb mit rohrförmigem Gehäuse und mit einer durch dessen eine schubstangenseitige Stirnseite herausgeführten aus- und einfahrbarem rohrförmigen Schubstange, dessen mit einer elektronischen Abschaltung und mit einem Untersetzungsgetriebe versehener elektrische Antriebsmotor innerhalb des Gehäuses nahe der anderen antriebsseitigen Stirnseite angeordnet ist, wobei dessen Abtriebswelle mit einem Ende einer in einem Lager geführten, in der Schubstange angeordneten Gewindespindel in Wirkverbindung steht und wobei an dem inneren Ende der Schubstange eine Mutter angeordnet ist, die mit der Gewindespindel zum Ein- und Ausfahren der Schubstange zusammenwirkt.
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Die
DE 42 01 206 C2 betrifft einen Linearantrieb zum Bewegen von schwenkbaren und parallel geführten Elemente, bestehend aus drei Gehäusehauptteilen, einer Unterschale, einer Oberschale und einer Schubrohraufnahme, mit einem Elektromotor, der über einen Schneckenantrieb eine Schraubspindel bewegt, auf welche eine mit einem Schubrohr verbundene Bewegungsmutter eine Längsbewegung in der Schubrohraufnahme ausführt.
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Die
DE 74 32 192 U betrifft einen Hubstempel zum kraftschlüssigen Anheben und Absenken einer Last. Der Hubstempel umfasst mehrere ineinandergreifende Gewindespindeln, die von einer entsprechenden Anzahl von teleskopartig ineinandergreifenden, gegeneinander verdrehsicher geführten Rohren umgeben sind, wobei die obere Spindel fest mit dem inneren Rohr verbunden ist. Die verdrehsichere Führung zweier ineinandergreifender Rohre bildet eine langgestreckte Berührungsfläche zwischen diesen aus.
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Die
US 41 37 784 A betrifft einen elektromechanischen Aktuator bei welchem ein Führungszylinder mittels einer motorisch getriebenen Gewindespindel und einer daran gelagerten Antriebsmutter in eine Translationsbewegung versetzt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels derer eine sichere und störungsunanfällige Betätigung eines Drehtors ermöglicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben
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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Drehtor, dessen Torflügel mittels eines Schubrohrs betätigbar ist, welches in einem Führungsrohr geführt ist. Dabei ist am vorderen Ende des Führungsrohrs ein Führungsmittel vorgesehen. Weiterhin ist das Schubrohr mit einer Führungshülse verbunden, welche in Eingriff mit einer motorisch getriebenen Gewindespindel ist. Durch den Antrieb der Gewindespindel führt das Schubrohr eine Schubbewegung aus. Die Führungshülse weist in Richtung der Schubbewegung verlaufende Führungen auf, welche an Führungselementen des Führungsrohrs geführt sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Führungen an der Führungshülse und daran angepasst der Führungselemente am Führungsrohr wird auf konstruktiv einfache Weise die Stabilität der Führung des Schubrohrs im Führungsrohr verbessert, so dass eine zuverlässige, störungsunanfällige Funktion der Antriebsvorrichtung gewährleistet wird.
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Dabei ist wesentlich, dass die Führungshülse in Schubrichtung des Schubrohrs langgestreckte Führungen aufweist, welche an den die Führungselementen des Führungsrohrs geführt werden. Die so ausgebildeten Führungen weisen große Auflageflächen für die Führungselemente auf, die so geeignet sind, auch große Kräfte aufnehmen zu können. Damit können auch hohe Belastungen, die insbesondere bei weit aus dem Führungsrohr ausgefahrenem Schubrohr auftreten, von der Führungshülse aufgefangen werden, das heißt es treten auch bei hohen Belastungen keine Beschädigungen im Bereich der Führungshülse auf.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die durch die in Schutzrichtung des Schubrohrs entstehenden, große Auflageflächen aufweisenden Führungen Führungsmittel bereitgestellt werden, mittels derer die Führungselemente auch bei auftretenden toleranzbedingter Schwankungen der Geometrien diese Elemente reproduzierbar und sicher geführt werden. Die Führungen einerseits und die Führungselemente andererseits müssen daher konstruktiv nicht exakt aufeinander abgestimmt sein. Vielmehr sind Toleranzen in der Fertigung dieser Komponenten zulässig, so dass diese kostengünstig herstellbar sind.
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Prinzipiell können die Führungselemente im Führungsrohr in Form von Ausnehmungen ausgebildet sein, in welchen als Rippen oder Stege ausgebildete, von der Mantelfläche der Führungshülse hervorstehende Führungen geführt sind.
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Besonders vorteilhaft sind die Führungen rillenförmig ausgebildet, das heißt die Führungen bilden Ausnehmungen an der vorzugsweise kreiszylindrischen Mantelfläche der Führungshülse. In diesem Fall sind die Führungselemente in Form von Stegen, das heißt Rippen ausgebildet, die von der Innenwand des Führungsrohrs hervorstehen. Vorteilhaft sind dabei das Führungsrohr und die Führungselemente einstückig ausgebildet, wobei das Führungsrohr aus einem metallischen Strangpressprofil bestehen kann, welches eine hohe Festigkeit und Steifigkeit aufweist.
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Die Führungshülse kann in diesem Fall zumindest teilweise aus Kunststoff bestehen. Dabei weist die Führungshülse ein Innengewinde auf, welches die Gewindespindel umschließt. Die rillenförmigen Ausnehmungen sind bevorzugt äquidistant in Umfangsrichtung der Mantelfläche angeordnet. Die Anzahl der rillenförmigen Führungen liegt dabei in der Größenordnung von vier bis sechs. Durch die relativ geringe Anzahl der Führungen bleiben zwischen diesen relativ große Abstände. Dadurch sind die rillenförmigen Führungen durch relativ breite Segmente der Führungshülse getrennt, welche den rillenförmigen Führungen eine hohe Stabilität verleihen.
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Im einfachsten Fall kann die Führungshülse von einem Kunststoffspritzteil gebildet sein, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Führungshülse und das Schubrohr werden dann durch Einstecken miteinander befestigt, wobei hierzu am Schubrohr und/oder an der Führungshülse Rastmittel vorgesehen sein können
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Führungshülse aus einem inneren und äußeren Teil, wobei die Teile jeweils aus Kunststoff bestehen können. Das innere Teil der Führungshülse mit dem Innengewinde für die Gewindespindel wird dann bevorzugt in einem Spritzgussverfahren auf das hintere Ende des Schutzrohrs aufgespritzt, wodurch eine besonders rationell herstellbare und stabile Verbindung zwischen Schubrohr und Führungshülse geschaffen wird. Das äußere, ringförmige Teil mit den Führungen wird dann auf das innere Teil aufgesteckt und mit Rastmitteln oder dergleichen lagefixiert.
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Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Seitenansicht einer Antriebsvorrichtung für ein Drehtor.
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2: Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung gemäß 1.
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3: Querschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Führungshülse für die Antriebsvorrichtung gemäß den 1 und 2.
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4: Zweites Ausführungsbeispiel einer Führungshülse für die Antriebsvorrichtung gemäß den 1 und 2
- a) Längsschnittdarstellung
- b) Querschnittdarstellung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Antriebsvorrichtung 1 für ein Drehtor. Wie insbesondere aus der Seitenansicht gemäß 1 ersichtlich, weist die Antriebsvorrichtung 1 ein Führungsrohr 2 auf, an dessen hinterem Ende ein Antriebsgehäuse 3 anschließt. Über das offene, vordere Ende des Führungsrohrs 2 steht das vordere Ende eines Schubrohrs 4 hervor. Das Schubrohr 4 ist im Hohlraum des Führungsrohrs 2 gelagert. Dabei ist das Schubrohr 4 in Längsrichtung des Führungsrohr 2 verschiebbar gelagert. Das Führungsrohr 2 besteht vorzugsweise aus einem aus einem metallischen Strangpressprofil. Das Schubrohr 4 besteht bevorzugt aus Edelstahl.
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Am hinteren Ende des Antriebsgehäuses 3 befindet sich eine Befestigungseinrichtung 5, mittels derer das Antriebsgehäuse 3 an einem stationären; nicht dargestellten Torpfosten befestigt werden kann. Zur Befestigung am Torpfosten beziehungsweise an einem dort vorgesehenen Beschlag weist die Befestigungseinrichtung 5 zwei gabelförmige Arme 5a auf, die jeweils von einer Bohrung 5b durchsetzt sind, in welche als Befestigungsmittel ein Bolzen oder dergleichen eingeführt werden kann.
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Das vordere Ende des Schubrohrs 4, wird an dem nicht dargestellten Torflügel des Drehtors gelenkig befestigt. Hierzu wird auf das vordere Ende des Schubrohrs 4 ein entsprechender nicht dargestellter Adapter aufgesetzt und mittels eines Befestigungsmittels fixiert. Zur Fixierung des Adapters weist das Schubrohr 4 an seinem vorderen Ende eine durchgehende Bohrung 6 und ein Langloch 7 auf.
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2 zeigt die einzelnen Komponenten der Antriebsvorrichtung 1. Das Führungsrohr 2 und das in diesem verschiebbar gelagerte Schubrohr 4 bilden eine Teleskopeinrichtung zur Betätigung, das heißt zum Öffnen und Schließen des Drehtors. Je nachdem, ob das Schubrohr 4 in Schubrichtung, das heißt in Längsrichtung des Führungsrohrs 2 aus diesem herausbewegt oder in dieses eingeführt wird, wird der Torflügel durch dessen gelenkige Ankopplung an das Schubrohr 4 geöffnet oder geschlossen.
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Zur Betätigung des Torflügels erfolgt eine motorische Verstellung des Schubrohrs 4. Hierzu ist als Antrieb im Antriebsgehäuse 3 ein Elektromotor 8 untergebracht, der eine Gewindespindel 9 antreibt. Die Gewindespindel 9 verläuft im Führungsrohr 2 koaxial zu diesem.
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Auf der Gewindespindel 9 sitzt eine Führungshülse 10 auf. Die Führungshülse 10 bildet im wesentlichen eine Mutter, deren Innengewinde 11 auf der Gewindespindel 9 geführt ist. Die Führungshülse 10 ist fest mit dem hinteren Ende des Schubrohrs 4 verbunden. An der äußeren, im wesentlichen kreiszylindrischen Mantelfläche der Führungshülse 10 sind in Schubrichtung, das heißt in Längsrichtung des Schubrohrs 4 verlaufende Führungen 12 vorgesehen. Mit diesen Führungen 12 wird die Führungshülse 10 an Führungselementen des Führungsrohrs 2 geführt, die im vorliegenden Fall von Stegen 13 oder Rippen gebildet sind, die von der Innenwand des Führungsrohrs 2 hervorstehen.
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Weiterhin ist am vorderen Ende des Führungsrohrs 2 ein Führungsmittel 14 zur Führung des Schubrohrs 4 vorgesehen. Das Führungsmittel 14 kann von einer Hülse oder Buchse gebildet sein.
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Durch den Elektromotor 8 wird die Gewindespindel 9, die im Hohlraum des Schubrohrs 4 verläuft, in eine Drehbewegung versetzt. Durch die Verdrehsicherung des Schubrohrs 4 und die Ankopplung des Schubrohrs 4 an die Gewindespindel 9 über die Führungshülse 10 wird durch die Drehbewegung der Gewindespindel 9 das Schubrohr 4 in Schubrichtung verschoben. Je nach Drehrichtung des Elektromotors 8 und der Gewindespindel 9 wird das Schubrohr 4 aus dem Führungsrohr 2 herausgefahren oder in dieses eingefahren.
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Während der Durchführung der Verschiebebewegung bilden die Führungshülse 10 und das Führungsmittel 14 eine Zweipunktführung des Schubrohrs 4. Wenn das Schubrohr 4 weit in das Führungsrohr 2 eingefahren ist, ist der Abstand zwischen der Führungshülse 10 und dem Führungsmittel 14 groß. In diesem Fall ist bei Auftreten von äußeren Kräften, beispielsweise Windböen, die auf den Torflügel einwirken, die Kraftbelastung der Führungshülse 10 relativ gering. Ist jedoch das Schubrohr 4 weit aus dem Führungsrohr 2 ausgefahren, so liegt die Führungshülse 10 direkt hinter dem Führungsmittel 14. Treten nun äußere Kräfte auf so ist die auf die Führungshülse 10 einwirkende Kraftbelastung sehr groß. Diese Belastungen können jedoch von der Führungshülse 10 aufgenommen werden, ohne dass Beschädigung auftreten. Dies beruht darauf, dass sich die Führungen 12 der Führungshülse 10 über deren gesamte Länge erstrecken. Die in Schubrichtung verlaufenden Führungen 12 bilden somit große Auflageflächen für die Führungselemente des Führungsrohrs 2, so dass mit der Führungshülse 10 auch große Kräfte aufgenommen werden können.
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3 zeigt in einer Querschnittsdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Führungshülse 10. Die Führungshülse 10 besteht im vorliegenden Fall aus einem Kunststoff-Spritzgussteil. Die Führungshülse 10 weist im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf. An der Innenwand der Führungshülse 10 befindet sich das Innengewinde 11, mit welchem die Führungshülse 10 auf der Gewindespindel 9 geführt ist. In die äußeren Mantelflächen der Führungshülse 10 sind vier rillenförmige Führungen 12. eingearbeitet. Die Führungen 12 verlaufen jeweils über die gesamte Länge der Führungshülse 10 und münden an der vorderen und hinteren Stirnseite der Führungshülse l0 aus. Die Führungen 12 weisen generell die Form von konkaven Ausnahmen in der Mantelfläche der Führungshülse 10 auf, deren Querschnitte über die gesamte Länge der Führungshülse 10 konstant sind. Die Querschnitte der Führungen 12 sind an die Querschnitte der von den Innenwänden des Führungsrohrs 2 hervorstehenden Stege 13 angepasst. Im einfachsten Fall sind alle Stege 13 des Führungsrohrs 2 identisch ausgebildet, so dass dann auch alle Führungen 12 der Führungshülse 10 identisch ausgebildet sind. Das in 3 dargestellte Führungsrohr 2 weist jedoch verschiedene Stege 13 auf. Die beiden oberen Stege 13 sind identisch ausgebildet und weisen im wesentlichen rechteckige Querschnitte auf Die diese Stege 13 aufnehmenden Führungen 12 der Führungshülse 10 weisen hieran angepasste Querschnitte auf. Die beiden unteren Stege 13 sind identisch ausgebildet und weisen im wesentlichen dreieckige Querschnitte auf. Die diese Stege 13 aufnehmenden Führungen 12 der Führungshülse 10 weisen hieran angepasste Querschnitte auf.
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Die Führungen 12 der Führungshülse 10 sind jeweils um 90° versetzt angeordnet und damit in Umfangsrichtung der Führungshülse 10 äquidistant angeordnet.
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Die Stege 13 an den Innenwänden des Führungsrohrs 2 erstrecken sich über die gesamte Länge des Führungsrohrs 2, wobei die Querschnitte der Stege 13 jeweils über die gesamte Länge des Führungsrohrs 2 konstant sind. Damit kann die Führungshülse 10 mit den in den Stegen 13 geführten Führungen 12 entlang des gesamten Führungsrohrs 2 verschoben werden.
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Die 4a, b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Führungshülse 10 für die Antriebsvorrichtung 1 gemäß den 1 und 2. In diesem Fall ist die Führungshülse 10 zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem inneren und äußeren, jeweils hohlzylindrischen Teil 10a, b.
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Das innere Teil 10a der Führungshülse 10 wird als Kunststoff-Spritzgussteil direkt auf das Schubrohr 4 aufgespritzt. Das innere Teil 10a umschließt die Wand des Schubrohrs 4 beidseitig. Das Schubrohr 4 weist Löcher 4a auf, die von der Spritzgussmasse befüllt werden und so einen lagestabilen Halt des inneren Teils 10a am Schubrohr 4 gewährleisten. Auf die innerhalb des Schutzrohrs 4 liegende Innenwand des inneren Teils 10a ist das Innengewinde 11 aufgebracht, mit welchem die Führungshülse 10 auf der Gewindespindel 9 geführt ist. Die Außenfläche des inneren Teils 10a bildet die Mantelfläche eines Kreiszylinders.
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Auf diese Fläche wird das äußere Teil 10b der Führungshülse 10 aufgesetzt. Zur Lagefixierung beider Teile 10a, b können nicht dargestellte Rastmittel vorgesehen sein. In die äußere Mantelfläche des äußeren Teils 10b sind die rillenförmigen Führungen 12 eingearbeitet, die zur Führung der Stege 13 des Führungsrohrs 2 dienen. Die Führungen 12 sind im vorliegenden Fall identisch ausgebildet. Die Führungen 12 erstrecken sich analog zur Ausführungsform gemäß 3 über die gesamte Länge der Führungshülse 10.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Führungsrohr
- 3
- Antriebsgehäuse
- 4
- Schubrohr
- 4a
- Löcher
- 5
- Befestigungseinrichtung
- 5a
- Arme
- 5b
- Bohrung
- 6
- Bohrung
- 7
- Langloch
- 8
- Elektromotor
- 9
- Gewindespindel
- 10
- Führungshülse
- 10a
- hohlzylindrisches Teil
- 10b
- hohlzylindrisches Teil
- 11
- Innengewinde
- 12
- Führung
- 13
- Steg
- 14
- Führungsmittel
