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Die Erfindung betrifft eine Rolloeinrichtung einer Schließvorrichtung eines Gebäudes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Rolloeinrichtung umfasst eine um eine Rollowellenachse drehbare Rollowelle und eine Antriebsvorrichtung, die eine Abtriebswelle aufweist und ausgebildet ist, über die Abtriebswelle die Rollowelle elektromotorisch zu verstellen.
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Eine Schließvorrichtung, deren Bestandteil die Rolloeinrichtung ist, kann beispielsweise als Fenster oder Tür eines Gebäudes ausgestaltet sein. Eine solche Schließvorrichtung umfasst insbesondere einen Rahmen (im Fall einer Tür auch als „Zarge“ bezeichnet) und einen daran angeordneten Verstellflügel. Die Rolloeinrichtung dient dazu, mit einer Rollobahn (ein Rollobehang oder ein durch Lamellen gebildeter Rolladen) in einem ausgefahrenen Zustand den Verstellflügel zumindest teilweise abzudecken, so dass eine Gebäudeöffnung abgeschattet ist und zudem ggf. ein zusätzlicher Schutz vor Einbruch bereitgestellt wird.
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Bei herkömmlichen Rolloeinrichtungen dieser Art, wird zum Antreiben einer Rollowelle ein sogenannter Rohrmotor eingesetzt, wie er beispielsweise aus der
DE 102 11 736 A1 bekannt ist. Ein solcher Rohrmotor wird in die Rollowelle eingesetzt und weist eine Abtriebswelle auf, die sich kollinear zu der Rollowellenachse erstreckt und zum Antreiben der Rollowelle in die Rollowelle eingreift.
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Es besteht ein Bedürfnis nach Antriebsvorrichtungen für eine Rolloeinrichtung, die günstig herzustellen sind, einen geringen Bauraum erfordern und gleichzeitig zuverlässig in ihrem Betrieb sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rolloeinrichtung einer Schließvorrichtung eines Gebäudes bereitzustellen, die die Verwendung einer günstigen, bauraumeffizienten, zuverlässigen Antriebsvorrichtung ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach weist die Rolloeinrichtung zusätzlich eine Getriebestufe auf, über die die Abtriebswelle mit der Rollowelle wirkverbunden ist und die ein erstes Getrieberad aufweist, das um eine zur Rollowellenachse parallele, von der Rollowellenachse beabstandete, erste Drehachse drehbar gelagert ist.
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Das um die erste Drehachse drehbare, erste Getrieberad kann beispielsweise mit einem zweiten Getrieberad, das um eine zur ersten Drehachse parallele, zweite Drehachse drehbar ist, in Eingriff stehen. Das zweite Getrieberad ist mit einem Ritzel verbunden, das in eine Innenverzahnung der Rollowelle eingreift und somit eine Verstellkraft auf die Rollowelle überträgt.
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Mittels der Getriebestufe und dem exzentrisch zur Rollowellenachse drehbar gelagerten ersten Getrieberad wird ermöglicht, die Lage und Ausrichtung einer Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung von der Rollowellenachse unabhängig zu machen. Die Abtriebswelle überträgt eine Verstellkraft auf das erste Getrieberad, die über das zweite Getrieberad und das Ritzel mit der Rollowelle in Eingriff steht und somit die Rollowelle antreibt. Dadurch, dass das erste Getrieberad mit seiner (ersten) Drehachse parallel, aber (quer zur ersten Drehachse) beabstandet zur Rollowellenachse angeordnet ist, kann die Lage der Abtriebswelle frei gewählt und insbesondere von den verfügbaren Bauraumgegebenheiten abhängig gemacht werden. Die Kopplung der Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung mit der Rollowelle erfolgt dann über die Getriebestufe, die einen Kraftübertragungsstrang zwischen der Antriebsvorrichtung und der Rollowelle bereitstellt.
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Die Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung kann insbesondere um eine dritte Drehachse drehbar sein, wobei die dritte Drehachse unter einem Winkel zur ersten Drehachse erstreckt ist. Insbesondere kann die dritte Drehachse quer zur ersten Drehachse erstreckt sein. Die Abtriebswelle kann beispielsweise eine Schneckenverzahnung tragen, die mit einem mit dem ersten Getrieberad fest verbundenen Stellrad in Eingriff steht und im Betrieb das um die erste Drehachse drehbar gelagerte Stellrad antreibt.
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Die Paarung der Abtriebswelle und des Stellrads stellt insbesondere ein Untersetzungsgetriebe bereit, so dass die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle in untersetzter Weise in eine reduzierte Drehgeschwindigkeit des Stellrads übertragen wird. Die Getriebestufe kann beispielsweise eine Übersetzungsstufe bereitstellen, die die Drehgeschwindigkeit des Stellrads in geeigneter Weise in eine Drehgeschwindigkeit der Rollowelle übersetzt. Mittels der Getriebestufe kann somit in gewünschter Weise eine Anpassung der Bewegung der Abtriebswelle in eine Drehbewegung der Rollowelle erreicht werden.
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Dadurch, dass die Abtriebswelle in anderer Lage und Ausrichtung als die Rollowellenachse angeordnet werden kann, können Antriebsvorrichtungen verwendet werden, die in günstiger Bauart beispielsweise aus der Fahrzeugtechnik verfügbar sind und sich durch eine bauraumeffiziente Bauart bei hoher Zuverlässigkeit im Betrieb auszeichnen.
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Die Rollowelle ist vorzugsweise von einem Rollokasten der Rolloeinrichtung eingefasst. Die Antriebsvorrichtung ist hierbei vorzugsweise an einem axialen Ende der Rollowelle innerhalb des Rollokastens angeordnet und schließt somit axial an die Rollowelle an. Die Rollowelle kann hierbei vorteilhafterweise drehbar an einem Gehäuse der Antriebsvorrichtung gelagert sein, so dass über das Gehäuse der Antriebsvorrichtung die Rollowelle gegenüber dem Rollokasten abgestützt ist. Beispielsweise kann hierzu an dem Gehäuse eine Lagerplatte vorgesehen sein, die eine Lagerbuchse trägt, in der die Rollowelle drehbar gelagert ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung kann die Antriebsvorrichtung eine (integrierte) Steuerelektronik zum Steuern des Betriebs der Antriebsvorrichtung aufweisen. Die Steuerelektronik kann beispielsweise als sogenannte Einschubelektronik, die in das
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Gehäuse der Antriebsvorrichtung eingeschoben ist und beispielsweise auch eine Sensorik zur Erfassung der Drehbewegung der Abtriebswelle aufweist, ausgebildet sein. Solche integrierten Antriebsvorrichtungen, die als Motor-Getriebe-Einheit mit integrierter Steuerelektronik ausgebildet sind, sind aus der Fahrzeugtechnik beispielsweise als Fensterheberantriebe verfügbar und können in vorteilhafter Weise auch zum Antreiben einer Rollowelle bei einer Rolloeinrichtung einer Schließvorrichtung eines Gebäudes, beispielsweise eines Fensters oder einer Tür eines Gebäudes, eingesetzt werden.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine Ansicht einer Schließvorrichtung eines Gebäudes in Form eines Fensters mit daran angeordneter Rolloeinrichtung;
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2 eine Ansicht einer Antriebsvorrichtung der Rolloeinrichtung in einem Rollokasten;
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3 eine andere, perspektivische Ansicht der Antriebsvorrichtung;
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4 eine Seitenansicht auf die Antriebsvorrichtung im Rollokasten;
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5A eine Explosionsansicht der Antriebsvorrichtung;
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5B eine andere Explosionsansicht der Antriebsvorrichtung; und
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6 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung im Rollokasten, darstellend die Wechselwirkung zwischen Getrieberäder der Antriebsvorrichtung und der Rollowelle.
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1 zeigt eine Schließvorrichtung 1 in Form eines Fensters eines Gebäudes, das einen Rahmen 10 und einen daran verschwenkbar angeordneten Schwenkflügel 11 in Form eines Fensterflügels aufweist. Der Fensterflügel 11 kann in an sich bekannter Weise beispielsweise um zwei unterschiedliche Schwenkachsen – nämlich eine horizontale Schwenkachse zum Verkippen des Fensterflügels 11 und um eine vertikale Schwenkachse zum Öffnen des Fensterflügels 11 – zum Rahmen 10 verschwenkbar sein, wobei hierzu eine Verriegelungseinrichtung zwischen dem Rahmen 10 und dem Fensterflügel 11 wirkt, die verstellt werden kann, um abhängig von der Verriegelungsstellung den Fensterflügel 11 mit dem Rahmen 10 zu verriegeln, um seine horizontale Schwenkachse zu verkippen oder um seine vertikale Schwenkachse zu verschwenken.
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Die Schließvorrichtung 1 weist eine Rolloeinrichtung 12 mit einer in einem Rollokasten 120 drehbar gelaberten Rollowelle 121 auf. An der Rollowelle 121 kann in an sich bekannter Weise eine Rollobahn in Form eines Rollobehangs oder eines (aus Lamellen bestehenden) Rollladens angeordnet sein, so dass durch Verdrehen der Rollowelle 121 die Rollobahn entlang von Rolloschienen 122, 123 vor den Fensterflügel 11 bewegt werden kann, um eine durch den Fensterflügel 11 verdeckte Gebäudeöffnung abzuschatten und das Fenster gegebenenfalls zusätzlich von außen z. B. vor Einbruch zu schützen.
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Die Rolloeinrichtung 12 weist eine Antriebsvorrichtung 2 auf, die zum elektromotorischen Verstellen der Rollowelle 121 dient und axial anschließend an einem axialen Ende 125 der Rollowelle 121 innerhalb des Rollokastens 120 angeordnet ist.
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Ein konkretes Ausführungsbeispiel einer solchen Antriebsvorrichtung ist in 2 bis 6 dargestellt. Die Antriebsvorrichtung weist, wie sich aus den Explosionsansichten gemäß 5A und 5B ergibt, eine in einem Gehäuse 22 eingefassten Elektromotor 20 auf, der eine um eine Drehachse D3 drehbare Abtriebswelle 201 (in 5A nur schematisch dargestellt) antreibt. Die Abtriebswelle 201 steht über eine Schneckenverzahnung mit einem Stellrad 202 (in 5A ebenfalls nur schematisch dargestellt) in Eingriff und versetzt dieses im Betrieb in eine Drehbewegung um eine Drehachse D1.
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Das Stellrad 202 ist an einem Lagerbolzen 203 um die Drehachse D1 drehbar gelagert und steht über ein Abtriebsritzel 204 mit einer durch Getrieberäder 205, 206 gebildeten Getriebestufe in Eingriff. Über das Abtriebsritzel 204 ist das Stellrad 202 dabei fest verbunden mit einem ersten Getrieberad 205, das um dieselbe Drehachse D1 wie das Stellrad 202 drehbar ist. Das erste Getrieberad 205 steht über eine Außenverzahnung mit einem zweiten Getrieberad 206 in Eingriff, das wiederum fest mit einem Ritzel 207 verbunden ist und darüber in eine Innenverzahnung 212 eines Ansatzstutzens 21 eingreift. Der Ansatzstutzen 21 ist formschlüssig mit der Rollowelle 121 verbunden und greift in eine entsprechende, axial erstreckte Aussparung oder Bohrung der Rollowelle 121 ein, so dass durch Verdrehen des Ansatzschutzes 21 die Rollowelle 121 in eine Drehbewegung um eine ihr zugeordnete Rollowellenachse D versetzt werden kann.
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Die Abtriebswelle 201 ist, wie gesagt, um die ihr zugeordnete Drehachse D3 drehbar. Die Drehachse D3 der Abtriebswelle 201 erstreckt sich hierbei quer zur Drehachse D1 des Stellrads 202 und des ersten Getrieberads 205. Das zweite Getrieberad 206 ist um eine parallel zur Drehachse D1 des ersten Getrieberads 205 erstreckte Drehachse D2 drehbar gelagert, wobei sowohl die Drehachse D1 des ersten Getrieberads 205 als auch die Drehachse D2 des zweiten Getrieberads 206 parallel zur Rollowellenachse D verlaufen, dabei aber (in Querrichtung quer zur Rollowellenachse D betrachtet) von der Rollowellenachse D beabstandet sind. Sowohl das erste Getrieberad 205 als auch das zweite Getrieberad 206 sind somit exzentrisch zu der Rollowelle 121 gelagert.
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Im Betrieb versetzt die Abtriebswelle 201 das Stellrad 202 und damit das erste Getrieberad 205 beispielsweise, wie in 6 dargestellt, in eine Drehbewegung in eine Drehrichtung V1 um die zugeordnete Drehachse D1. Entsprechend wird das mit dem ersten Getrieberad 205 in Eingriff stehende, zweite Getrieberad 206 in eine entgegengesetzte Drehrichtung V2 um die ihm zugeordnete Drehachse D2 angetrieben. Durch den Eingriff des mit dem zweiten Getrieberad 206 fest verbundenen Ritzels 207 in die Innenverzahnung 212 des Ansatzstutzens 21 wird der Ansatzstutzen 21 und damit auch die fest mit dem Ansatzstutzen 21 verbundene Rollowelle 121 um die Drehachse D in die wiederum entgegengesetzte Drehrichtung V angetrieben, so dass eine Rollobahn 124 in eine Bewegungsrichtung B auf die Rollowelle 121 aufgewickelt wird.
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Der Ansatzstutzen 21 und damit auch die Rollowelle 121 sind über einen Lagerbolzen 210 um die Drehachse D drehbar an einer Lagerbuchse 230 einer Lagerplatte 23 der Antriebsvorrichtung 2 abgestützt. Der Lagerbolzen 210 liegt dabei in einer Gleitbuchse 211 ein, die wiederum in der Lagerbuchse 230 abgestützt ist und eine vorteilhafte Gleitlagerung des Lagerbolzens 210 an der Lagerbuchse 230 bereitstellt.
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Die Lagerplatte 23 ist über Befestigungsstellen 233 fest mit dem Gehäuse 22 verbunden, welches auch die Motor-Getriebe-Einheit mit dem Elektromotor 20 und dem Stellrad 202 trägt. Über das Gehäuse 22 ist die Lagerplatte 23 an dem Rollokasten 120 abgestützt, so dass über das Gehäuse 22 die Rollowelle 121 an dem Rollokasten 120 gelagert ist.
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Die Lagerplatte 23 weist weiterhin Lageröffnungen 231, 232 auf. Die Lageröffnung 231 wird von dem Ritzel 207 durchgriffen, das über eine Gleitbuchse 208 gleitend an der Lageröffnung 231 gelagert und über ein Befestigungsmittel 209 (siehe 5B) fest mit dem zweiten Getrieberad 206 verbunden ist, so dass das Ritzel 207 bei einer Bewegung des zweiten Getrieberads 206 zusammen mit dem zweiten Getrieberad 206 bewegt wird.
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An der anderen Lageröffnung 232 der Lagerplatte 23 ist der Lagerbolzen 203, an dem das Stellrad 202 gelagert ist, abgestützt.
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Das Ritzel 207 durchgreift eine Öffnung 221 des Gehäuses 22. Der Lagerbolzen 204 durchgreift eine Öffnung 222 des Gehäuses 22.
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Wie aus der Seitenansicht gemäß 4 ersichtlich, ist die Antriebsvorrichtung 2 insgesamt in dem Rollokasten 120 eingefasst. Die Antriebsvorrichtung 2 erstreckt sich dabei im Wesentlichen flach in einer Ebene senkrecht zur Rollowellenachse D der Rollowelle 121 und kann auf diese Weise platzsparend und bauraumeffizient am axialen Ende 125 der Rollowelle 121 angeordnet werden, wie dies insbesondere aus 2 ersichtlich ist. Die Lagerung der Rollowelle 121 erfolgt dabei über das Gehäuse 22 der Antriebsvorrichtung 2.
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Die dargestellte Anordnung der Antriebsvorrichtung 2 innerhalb des Rollokastens 120 im Bereich des axialen Endes 125 der Rollowelle 121 ist möglich dadurch, dass die Drehbewegung der Abtriebswelle 201, deren Drehachse D3 sich quer zur Rollowellenachse D der Rollowelle 121 erstreckt, über die durch die Getrieberäder 205, 206 gebildete Getriebestufe auf die Rollowelle 121 übertragen wird. Die Abtriebswelle 201 treibt hierbei das Stellrad 202 an, dessen Drehachse D1 senkrecht zur Drehachse D3 der Abtriebswelle 201 gerichtet ist, dabei aber exzentrisch, also quer beabstandet zur Rollowellenachse D angeordnet ist. Der Querabstand zwischen der Drehachse D1 des Stellrads 202 und der Rollowellenachse D wird überbrückt durch die durch die Getrieberäder 205, 206 gebildete Getriebestufe.
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Durch die Verwendung der Getriebestufe 205, 206 kann somit die Antriebsvorrichtung mit der Drehachse D3 der Abtriebswelle 201 und der Drehachse D1 des Stellrads 102 in der Lage unabhängig und räumlich beabstandet von der Rollowellenachse D der Rollowelle 121 angeordnet werden. Dies ermöglicht, die Antriebsvorrichtung 2 so innerhalb des Rollokastens 120 zu platzieren, dass die Antriebsvorrichtung 2 vollständig in dem Rollokasten 120 eingefasst ist und dabei den Bauraum, der zur Verfügung steht, effizient ausnutzt.
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Die Antriebsvorrichtung 2 kann in günstiger Weise als Motor-Getriebe-Einheit, wie sie aus der Fahrzeugtechnik beispielsweise aus dem Fensterheberbau bekannt ist, verwirklicht werden. Solche günstig herstellbaren Motor-Getriebe-Einheiten sind zuverlässig im Betrieb und können in platzsparender Weise innerhalb des Rollokastens 120 angeordnet werden.
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Die Motor-Getriebe-Einheit mit dem Elektromotor 20 umfasst eine Steuerelektronik 24, die als sogenannte Einschubelektronik ausgestaltet und in ein Motorgehäuse der Motor-Getriebe-Einheit eingeschoben ist. Die Steuerelektronik 24 umfasst einen Stecker 200, über den die Antriebsvorrichtung 2 elektrisch versorgt werden kann.
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Mittels der Steuerelektronik 24 kann beispielsweise auch ein Einklemmschutz bei der Antriebsvorrichtung 2 verwirklicht werden, wie dies analog von einem Fensterheber bei Kraftfahrzeugen bekannt ist. Mittels des Einklemmschutzes kann insbesondere beim Herunterfahren einer Rollobahn 124 erkannt werden, ob sich ein Fremdkörper in der Bewegungsbahn der Rollobahn 124 befindet, so dass gegebenenfalls ein Bewegungsvorgang der Rollobahn 124 gestoppt werden kann. Zudem kann bei einem Hochfahren der Rollobahn 124 erkannt werden, dass die Rollobahn 124 ihre vollständig eingefahrene Stellung (vollständig aufgewickelte Rollobahn 124) erreicht hat, um auf diese Weise eine Endabschaltung der Antriebsvorrichtung 2 zu realisieren.
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Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann die Schließvorrichtung grundsätzlich auch als Tür eines Gebäudes oder als andere Schließvorrichtung, die an einem Gebäude Verwendung findet, verwirklicht sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schließvorrichtung
- 10
- Rahmen
- 11
- Flügel
- 12
- Rolloeinrichtung
- 120
- Rollokasten
- 121
- Rollowelle
- 122, 123
- Rolloschiene
- 124
- Rollobahn
- 125
- Ende
- 2
- Antriebsvorrichtung
- 20
- Elektromotor
- 200
- Stecker
- 201
- Abtriebswelle
- 202
- Stellrad
- 203
- Lagerbolzen
- 204
- Abtriebsritzel
- 205, 206
- Getrieberad
- 207
- Ritzel
- 208
- Gleitbuchse
- 209
- Befestigungsmittel
- 21
- Ansatzstutzen
- 210
- Lagerbolzen
- 211
- Gleitbuchse
- 212
- Innenverzahnung
- 22
- Gehäuse
- 221, 222
- Durchgriffsöffnung
- 23
- Lagerplatte
- 230
- Lagerbuchse
- 231, 232
- Lageröffnung
- 233
- Befestigungsstellen
- 24
- Steuerelektronik
- B
- Bewegungsrichtung
- D
- Rollowellenachse
- D1, D2, D3
- Drehachse
- V, V1, V2
- Verdrehrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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