DE10202055A1

DE10202055A1 - Rollladenantriebssystem mit verbesserter Friktionsmitnahme

Info

Publication number: DE10202055A1
Application number: DE2002102055
Authority: DE
Inventors: Hans Arnhold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-31
Also published as: WO2003060278A1; PL369846A1; EP1466065A1; AU2002360919A1

Abstract

Eine nachrüstbare Antriebseinrichtung für einen Rollladengurt weist Friktionsrollen für die Mitnahme des Rollladengurtes auf. Zum Antrieb der Friktionsrollen wird ein mehrstufiges Getriebe verwendet. Durch die Wahl der Größe der Friktionsrolle und des damit gekoppelten Zahnrads kann der Umschlingungswinkel vergrößert werden.

Description

Aus Kostengründen wird bei Neubauten häufig eine manuelle Betätigung des Rollladenpanzers vorgesehen. Der Antrieb der Wickelwelle, auf der der Rollladenpanzer eines Rollladens aufgewickelt wird erfolgt mit einem Gurt, wobei der nicht benötigte Teil des Gurtes auf einer Scheibe aufgewickelt wird. Die Scheibe ist federvorgespannt.
Um den Antrieb des Rollladengurtes nachträglich elektrisch vorzunehmen, ist es beispielsweise aus der DE 84 16 258 U1 bekannt einen Friktionsantrieb einzusetzen, der nachgerüstet werden kann. Der Friktionsantrieb weist insgesamt drei Friktionsrollen auf, die über Stirnzahnräder formschlüssig miteinander gekuppelt sind. Die beiden äußeren Friktionsrollen sind in der wandseitigen Gehäuseschale drehbar gelagert, während die mittige Friktionsrolle im Deckel gelagert ist. Zur Montage wird der Gurt über die beiden Friktionsrollen der wandseitigen Gehäuseschalen gelegt und sodann wird der Deckel aufgesetzt. Dabei dringt die in dem Deckel gelagerte Gehäuseschale zwischen die anderen beiden Friktionsrollen ein und es entsteht die Kupplung zwischen den Zahnrädern.
Aufgrund der Bauform ist der Umschlingungswinkel je Friktionsrolle gering, so dass die übertragbare Kraft entsprechend begrenzt ist. Außerdem entsteht wegen der speziellen Art der Lagerung der Friktionsrollen ständig eine zwischen den beiden Gehäuseschalen wirkenden Sprengkraft, weil der Gurt bestrebt ist, sich zu strecken und dabei die mittlere Friktionsrolle hinauszudrängen.
Schließlich hat die bekannten Anordnung den Nachteil in vertikaler Erstreckung verhältnismäßig viel Platz zu beanspruchen.
Die bei modernen Neubauten vorhandenen Gurtwickler, werden auf dem Fensterrahmen montiert und stehen ohnehin relativ weit in den Fensterausschnitt vor. Damit ist in der Tiefe gesehen hinreichend Platz einen Nachrüstbaren elektrisch betriebenen Friktionsantrieb nachzurüsten.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Rollladenantriebssystem mit einer verbesserten Friktionsmitnahme zu schaffen.
Bei dem neuen Antriebssystem ist ein Getriebe vorhanden, dass zwischen zwei Platinen gelagerte Zahnräder aufweist. Das Ausgangszahnrad treibt eine Friktionsrolle an, die auf der von dem Benutzer abliegenden Seite des Getriebes zwischen den Platinen angeordnet ist.
Zwei Umlenkrollen hingegen befinden sich in Richtung auf die Vorderseite hin versetzt, so dass an der Friktionsrolle ein Umschlingungswinkel auftritt, der deutlich größer als 180° ist, nahezu fast bei 270° liegt. Entsprechend groß ist die Mitnahmewirkung.
Da die Rollen allesamt zwischen den Platinen gelagert sind, ist ein eventuell vorhandener Gehäusedeckel kräftefrei und kann aus weniger haltbarem Material hergestellt werden.
Das Getriebe ist abgesehen evtl. vom Eingangszahnrad vorzugsweise als Stirnzahnrad, mit geraden Zähnen ausgebildet. Auf diese Weise werden Axialkräfte vermieden, die die Platinen auseinander drücken könnten.
Aus Platzgründen wird zum Antrieb ein kleiner permanent erregter Gleichstrommotor bevorzugt. Dieser dreht sich verhältnismäßig schnell, so dass eine sehr hohe Untersetzung bis zur Friktionsrolle erforderlich ist. Mit wenigst möglich Stufen auszukommen, wird es bevorzugt, eingangsseitig ein Schneckengetriebe vorzusehen, dass eine entsprechend große Untersetzung liefert. Außerdem hat das Schneckengetriebe den Vorteil, dass der Motor geschickt zwischen den Platinen platziert werden kann.
Die erste Umlenkrolle wird vorzugsweise dazu verwendet, Taktsignale zu erzeugen, um die Bewegung des Gurtes an eine Elektronik zu übermitteln.
Ein besonders großer Umschlingungswinkel lässt sich erreichen, wenn der Außendurchmesser des Stirnzahnrades, das mit der Friktionsrolle gekuppelt ist, höchstens um 20% größer ist als der Außendurchmesser der Friktionsrolle. Zweckmäßigerweise ist der Durchmesser des Zahnrades so gewählt, dass bei Verwendung von zwei Friktionsrollen und zwei entsprechenden Stirnzahnrädern, der Gurt mit geringem Spiel zwischen den Friktionsrollen hindurch passt.
Die Montage wird insgesamt sehr einfach, wenn die Friktionsrolle oder die Friktionsrollen jeweils auf losen einsteckbaren Achsen sitzen. Der große Umschlingungswinkel erzwingt es, dass der Gurt zwischen den Rollen hindurch geführt werden muss. Die Verwendung von starren einsteckbaren Achsen gestattet die Verwendung von starren Platinen, die mit hoher Genauigkeit die Bohrungen für die Steckachsen enthalten können, so dass der Zahneingriff an den Stirnzahnrädern präzise stimmt. Andernfalls würde die Lebensdauer des Getriebes leiden und/oder starke Geräusche entstehen. Diese sind unbedingt zu vermeiden, wenn die Antriebseinrichtung auf dem Fensterrahmen montiert wird, was zu einer Schallverstärkung der Geräusche führt, die aus der Antriebseinrichtung stammen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Fensterlaibung mit der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung, in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 2 die Antriebseinrichtung nach Fig. 1 mit abgenommen Gehäuseschale, in einer Ansicht von vorne, und
Fig. 3 die Antriebseinrichtung nach Fig. 2 in einer Seitenansicht, geschnitten längs der Linie III-III nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Fensterlaibung 1, in der ein Fensterrahmen 2 befestigt ist. An dem Fensterrahmen 2 ist mit Hilfe von zwei Scharnieren 3 ein Flügelrahmen 4 anscharniert, in den eine Fensterscheibe 5 eingesetzt ist. An der Außenseite des Fensterrahmens 2 befindet sich ein in der Figur nicht erkennbar Rollladenpanzer, der auf eine auf der Außenseite befindliche, nicht gezeigte Wickelwelle aufwickelbar ist. Um den Rollladenpanzer aufzuziehen ist ein Rollladengurt 5 vorgesehen, der durch eine Öffnung 6 in dem Fensterrahmen 2 von der Gurtscheibe der Wickelwelle nach innen führt. Der Rollladengurt 5 läuft durch eine Antriebseinrichtung 7 hindurch und wird auf einem Gurtwickler 8 aufgewickelt. Der Gurtwickler 8 sitzt auf der Innenseite des Fensterrahmens 2 und enthält eine drehbar gelagerte Gurtscheibe, die im Aufwickelsinne des Rollladengurtes 5 durch eine Spiralfeder vorgespannt ist.
Mit Hilfe von Betätigungsknöpfen 9 kann die Antriebseinrichtung 7 programmiert werden. Die Steuerknöpfe 9 sitzen in einer Gehäuseschale 11, die das Innere der Antriebseinrichtung 7 abdeckt. Die Antriebseinrichtung 7 ist mit Hilfe von Winkeln 12, die an der Innenseite des Fensterrahmens 2 festgeschraubt sind, an der Innenseite 2 um eine Vertikalachse schwenkbar befestigt.
Der innere Aufbau der Antriebseinrichtung ergibt sich aus den Fig. 2 und 3.
Innerhalb der Gehäuseschale 2 befinden sich zwei ebene angenähert rechteckige Platinen 13 und 14, die auf der dem Fensterrahmen 2 zugekehrten Seite durch einen Flansch 15 einstückig miteinander verbunden sind. In einem mittleren Bereich ist aus dem Flansch 15 eine Befestigungslasche 16 ausgeklinkt. Die Befestigungslasche 16 ragt zwischen die beiden Platinen 13 und 14 und verläuft im rechten Winkel zu dem ebenen Rückenflansch 15. Am oberen und am unterne Ende geht der Flansch 15 in zwei weitere Aufstecklaschen 17 und 18 über, die zueinander parallel verlaufen. Die Aufstecklaschen 17 und 18 dienen als Führungslaschen zum Halten der Gehäuseschale 11, die hierzu entsprechende Führungsnuten enthält.
Zwischen der Befestigungslasche 16 und der unteren Aufstecklasche 18 ist das Räderwerk eines Getriebes 19 enthalten. Der Antrieb geschieht mit Hilfe eines permanenterregten Elektromotors 21, der mit seiner Stirnseite 22 auf der Befestigungslasche 16 aufstehend befestigt ist und mit seiner Ankerwelle 23 durch eine entsprechende Bohrung in der Lasche 16 nach unten in Richtung auf die Aufstecklasche 18 ragt. Auf der Ankerwelle 23 sitzt drehfest eine Schnecke 24.
Der Abstand zwischen den Platinen 13, 14 ist im übrigen so bemessen, dass zwischen ihnen der Motor 21 gerade eben Platz findet.
Mit Hilfe der Schnecke 23 wird ein Eingangszahnrad 25 angetrieben, das zwischen der Schnecke 24 und dem Flansch 15 angeordnet ist.
Das Eingangszahnrad 25 sitzt drehbar auf einer Achse 26, die durch miteinander fluchtende Bohrungen in den Platinen 13 und 14 hindurchführt und in diesen durch geeignete Mittel axial gesichert ist. Das Eingangszahnrad 25 setzt sich aus einem Schneckenrad 27 und einem Ritzel 28 zusammen, die drehfest miteinander verbunden sind. Das Ritzel 28 befindet sich, wie Fig. 2 erkennen lässt, in unmittelbarer Nachbarschaft der von vorn gesehen linken Platine 14, während die Schnecke 24 sich mittig zwischen den beiden Platinen 13 und 14 unter der Schnecke 24 befindet.
Das Eingangszahnrad 25 treibt ein Zwischenzahnrad 29, das ebenfalls lose drehbar auf einer Achse 31 gelagert ist. Die Achse 31 führt durch entsprechende Bohrungen in den beiden Platinen 13 und 14.
Das Zwischenrad 29 besteht aus einem Stirnzahnrad 32 und einem Ritzel 33. Das Stirnzahnrad 32 dreht sich unmittelbar neben der linken Platine 14 und kämmt mit dem Ritzel 28, während das Ritzel 33 der gegenüberliegenden rechten Platine 13 unmittelbar benachbart ist. Die beiden Zahnräder sind über einen Tubus 34 miteinander drehfest verbunden.
Das Ritzel 33 treibt schließlich ein mit ihm kämmendes Ausgangszahnrad 35, das drehtest, beispielsweise einstückig mit einer Friktionsrolle 36 verbunden ist. Die Friktionsrolle 36 ist zusammen mit dem Ausgangszahnrad 35 auf einer weiteren Achse 37 lose drehbar gelagert, die herausnehmbar in Bohrungen der beiden Platinen 13 und 14 steckt.
Ein weiteres Ausgangszahnrad 38 kämmt mit dem Ausgangszahnrad 35 und dient dem Antrieb einer weiteren Friktionsrolle 39, die in Fig. 3 gestrichelt veranschaulicht ist.
In Fig. 2 ist dies Friktionsrolle 39 herausgenommen um die Sicht von vorne auf die dahinter liegenden Zahnräder nicht zu verdecken. Das Ausgangszahnrad 38 ist ebenfalls auf einer losen einsteckbaren Achse 39 drehbar gelagert. Die beiden Friktionsrollen 39 und 36 sind zusammen mit den beiden Zahnrädern 35 und 38 untereinander baugleich. Da das Ausgangszahnrad 38 mit dem Ausgangszahnrad 35 kämmt, befindet es sich ebenfalls neben der Platine 13. Bei beiden Zahnrädern 35, 38 ist der Kopfkreisdurchmesser um etwa mehr als die Gurtdicke größer als der Durchmesser der Friktionsrollen 36, 39. Das durch können die beiden Friktionsrollen 36, 39 sehr dicht aneinander herangerückt werden, was zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels beiträgt. Die Achsen 37 und 39 liegen in der Gebrauchsstellung etwa in einer horizontalen Ebene.
Um ein seitliches Auswandern des Gurtes 5, der in Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben ist, zu vermeiden, trägt die Friktionsrolle 36 im Abstand von dem Ausgangszahnrad 35 eine Bordscheibe 41, deren Außenseite dem Stirnzahnrad 32 benachbart ist.
Bekanntlich steigt mit der Zunahme der Untersetzung das auftretende Drehmoment, das heißt das größte Drehmoment tritt an dem Ausgangszahnrad 35 auf. Die Breite der Zähne des Stirnzahnrades 35 müssen auf dieses Drehmoment abgestimmt werden. Das Drehmoment im Bereich des Stirnzahnrades 32 des Zwischenrades 29 ist hingegen kleiner, so dass auch die Zahnbreite geringer ausfallen kann. Aufgrund dieser Bemessungsbeschränkung, ergibt es sich, dass die nach links weisende Seite des Stirnzahnrades 35 von der Platine 13 etwa den selben Abstand hat, wie die nach rechtes zeigende Seite der Bordscheibe 41, das heißt die Dicke aus der Bordscheibe 41 zusammen mit der Dicke des Stirnzahnrades 32 entspricht etwa der Dicke des Ausgangszahnrads 35.
Zum Abfühlen der Bewegung des Rollladengurtes ist eine Losrolle 42 vorhanden, die lediglich in Fig. 3 gezeigt ist. Die Losrolle 42 ist aus der Darstellung von Fig. 2 entfernt, um die Sicht auf die dahinter befindliche Schnecke 24 sowie das Zwischenrad 29 nicht zu verdecken.
Die Losrolle 42 ist auf einer zwischen den Platinen 13, 14 gelagerten Achse 43 lose drehbar. Sie dient als Impulsgeber in Verbindung mit nicht weiter gezeigten elektronischen Gebern, wie Feldplatten, Hallsonden, Fotodioden und dergleichen. Diese Impulse werden in eine elektronische Schaltung 43 eingespeist, die sich oberhalb des Antriebsmotors 21 zwischen den beiden Platinen 13 und 14 befindet.
Im Sinne eines möglichst großen Umschlingungswinkels ist die Losrolle 42 möglichst dicht an die Friktionsrolle 36 herangerückt.
Schließlich sind beide Platinen am unteren Ende über zueinander parallele Laschen 44 und 45 verlängert, zwischen denen ein Umlenkrolle 46 auf einer Achse 47 drehbar gelagert ist. Die Rolle 46 befindet sich unter der vorderen Friktionsrolle 39 und somit im Abstand von dem Flansch 15.
Der Verlauf des Rollladengurtes 5 ist wie folgt:
Der von oben kommende Rollladengurt 5 führt an dem freien Ende der Halterungslasche 17 vorbei zu der Losrolle 42. Er liegt auf der dem Benutzer zugekehrten Seite auf der Außenumfangsfläche der Losrolle 42 und führt von dort in Richtung auf den Flansch 15 zu der hinteren Friktionsrolle 36. Dabei läuft der Rollladengurt 5 durch den Spalt zwischen den Tubus 34 und der Friktionsrolle 36 hindurch. Der Rollladengurt 5 läuft von hier aus um den Umfang der Friktionsrolle 36 herum und zwar in dem Spalt zwischen der Friktionsrolle 36 und dem Steg 15 bzw. der Aufstecklasche 18. Etwa auf der Höhe der Achse 37 löst sich der Rollladengurt 5 von der Friktionsrolle 36 und führt auf den Benutzer zu, das heißt von dem Fensterrahmen 2 weg zu der vorderen Friktionsrolle 39. Auf der dem Benutzer zugekehrten Seite der Friktionsrolle 36 führt der Rollladengurt 5 aufliegend weiter in Richtung zu der Umlenkrolle 46 und von dort in einen entsprechenden Schlitz 48 des Gurtwicklers 8. Der Umschlingungswinkel der Friktionsrolle 36 liegt bei ca 210°.
Die Montage der Anordnung geschieht folgendermaßen:
Bei abgenommener Gehäuseschale 11 wird die Antriebseinrichtung 7 mit Hilfe der Montagewinkel 12 an dem Fensterrahmen 2 befestigt. Dabei ist der Flansch 15 dem Fensterrahmen 2 zugekehrt. Die beiden Aufstecklaschen 17 und 18 enthalten hierzu entsprechende Bohrungen, die nicht weiter veranschaulichte Zapfen der Montagewinkel 12 eingreifen, um die schwenkbare Halterung zu ermöglichen. Sodann wird bei abgelassenem Rollladenpanzer auf der dem Benutzer zugekehrten Seite der Rollladengurt 5 auf der Umlenkrolle 46 aufgelegt. Die beiden Friktionsrollen 36 und 39 waren zuvor zwischen den Platinen 13 und 14 herausgenommen worden, indem ihre Achsen 37 und 39 herausgezogen worden sind.
Als erste wird die hintere Friktionsrolle 36 von vorne her zwischen die beiden Platinen 13 und 14 eingeführt, wobei sie den Rollladengurt 5 mitnimmt und in Richtung auf den Flansch 15 bewegt. Nach Erreichen der Sollposition wird die Achse 37 eingesteckt.
Der untere Teil des Rollladengurtes zwischen der Friktionsrolle 36 und der Umlenkrolle 46 wird angehoben und die Friktionsrolle 39 darunter gefädelt. Auch sie wird in eine Lage gebracht, in der ihre Lagerbohrung mit entsprechenden Bohrungen in den beiden Platinen 13 und 14 fluchtet, damit die Achse 39 eingesteckt werden kann. Der Rollladengurt 5 zeigt jetzt jenen Verlauf, wie er in Fig. 3 veranschaulicht ist. Bei dieser Anordnung läuft der Rollladengurt 5 mit einem sehr großen Umschlingungswinkel von mehr als 180°, fast 270° um die Friktionsrolle 36 herum. Auch der Umschlingungswinkel der Friktionsrolle 39 ist verhältnismäßig groß, beispielsweise größer als 90°.
Sobald die Montage bis dahin abgeschlossen ist, wird schließlich die Schale 11 aufgesteckt, wobei ihre Seitenwände die Platinen 13 und 14 von der Außenseite her umfassen. Nach dem Aufstecken der Gehäuseschale 11 sind zwangsläufig die beiden Achsen 37 und 39 axial gesichert.
Beim Aufstecken der Gehäuseschale 11 wird außerdem die elektrische Verbindung zu weiteren elektronischen Schaltungen hergestellt, die sich bei den Steuerknöpfen 9 befindet.
Einen nachrüstbare Antriebseinrichtung für einen Rollladengurt weist Friktionsrollen für die Mitnahme des Rollladengurtes auf. Zum Antrieb der Friktionsrollen wird ein mehrstufiges Getriebe verwendet. Durch die Wahl der Größe der Friktionsrolle und des damit gekoppelten Zahnrads kann der Umschlingungswinkel vergrößert werden.

Claims

1. Antriebseinrichtung (7) zum Antreiben eines Gurts (5) eines Rolladens, wobei der Gurt (5) auf eine drehbar gelagerte Scheibe aufwickelbar ist, die im Aufwickelsinne vorgespannt ist,
mit einem Getriebe (19), das zwei zueinander parallele Platinen (13, 14) und eine Rückseite aufweist, die im montierten Zustand der Antriebseinrichtung von dem Benutzer abliegt,
mit einem Antriebsmotor (21), der das Getriebe antreibt,
mit einer ersten Umlenkrolle (42) die zwischen den Platinen (13, 14) frei drehbar gelagert ist,
mit einer ersten Friktionsrolle (36), die von dem Getriebe angetrieben ist und die sich in der Einbaulage unter der Umlenkrolle (42) und in Richtung auf die Rückseite versetzt angeordnet befindet, und
mit einer weiteren Rolle (38), die auf der dem Benutzer zugekehrten Seite vor der Friktionsrolle (36) zwischen den Platinen (13, 14) in der Nähe der ersten Umlenkrolle (42) gelagert ist, derart, dass der Gurt (5) die erste Friktionsrolle über einen Zentriwinkel von wenigstens 180° bevorzugt um mehr als 200° umschlingt.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (19) im wesentlichen ein Stirnzahnradgetriebe ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (21) auf seiner Ankerwelle (23) drehfest eine Schnecke (24) trägt, die ein als Schneckenrad (27) ausgebildetes Eingangszahnrad (25) des Getriebes (19) antreibt.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Platinen (13, 14) über einen vom Benutzer abliegenden Flansch (15) einstückig miteinander verbunden sind.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen (13, 14) einen im Wesentlichen rechteckigen Zuschnitt aufweisen.

6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkrolle (42), die sich auf der Lasttrumseite des Gurtes (5) befindet, als Impulsgeber ausgebildet ist, um elektrische Signale zu erzeugen, die dem Lauf des Gurtes (5) entsprechen.

7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Friktionsrolle (36) drehfeste ein Stirnzahnrad (35) trägt, das Bestandteil des Getriebe (19) ist.

8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Stirnzahnrads (35) der ersten Friktionsrolle (36) um höchsten 20% größer ist als der Durchmesser der Friktionsrolle (36) selbst.

9. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Friktionsrolle (36) auf einer losen einsteckbaren Achse (37) sitzt, die endseitig in Bohrungen der beiden Platinen (13, 14) aufgenommen ist.

10. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Rolle (39) ebenfalls eine Friktionsrolle ist.

11. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Friktionsrolle (39) aus dem Getriebe (19) angetrieben ist.

12. Antriebseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Friktionsrolle (39) ein Stirnzahnrad (38) trägt, das mit dem Stirnzahnrad (35) der ersten Friktionsrolle (36) kämmt.

13. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Friktionsrolle (39) auf einer losen einsteckbaren Achse (40) sitzt, die endseitig in Bohrungen der Platinen (13, 14) gehaltert ist.