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Technisches
Gebiet
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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.
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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.
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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.
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Es
sind elektrisch betriebene Verschlußvorrichtungen bekannt, wie
sie beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
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.
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Eine
solche elektrisch betriebene Verschlußvorrichtung benötigt jedoch
nicht nur kostenintensive elektromagnetische Kupplungsmittel für die Unterbrechungskupplung,
sondern es ist auch eine aufwendige Verkabelung der Unterbrechungskupplung notwendig,
was zu einer aufwendigen Konstruktion führt. Hierin liegt das durch
die vorliegende Erfindung zu lösende
Problem.
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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.
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Darstellung
der Erfindung
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Demgemäß besteht
das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem darin, die
zuvor genannten Probleme, die hinsichtlich des Standes der Technik
beschrieben wurden, zu lösen.
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Die
vorliegende Erfindung umfaßt
eine elektrisch betriebene und an einem Gebäude anbringbare Verschlußvorrichtung,
umfassend: einen Verschlußvorhang,
der eine Gebäudeöffnung verschließt oder
freigibt, eine Wickelwalze, auf die der Verschlußvorhang aufwickelbar und von
der er abwickelbar ist, einen Elektromotor zum Antreiben der Wickelwalze
in eine Auf- und
Abwickelrichtung, eine Einweg-Rutschkupplung, die oberhalb eines
vorgegebenen, auf die Wickelwalze einwirkenden Auslösedrehmoments
durchrutscht und eine Ausgleichs-Spannvorrichtung
zum Speichern der dem Gewicht der abgewickelten Länge des
Verschlussvorhangs entsprechenden Energie.
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Somit
kann der Verschlußvorhang
aufgrund der Ausgleichsspannvorrichtung in jedweder gewünschten
Position gestoppt werden, benötigt
jedoch keine Bremseinrichtung, was zu einer Vereinfachung der Konstruktion
führt und
die Kosten senkt.
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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 Ausgleichsspannvorrichtung
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.
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Kurze Beschreibung der
Zeichungen
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Zur
Erläuterung
und zum besseren Verständnis
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme zu den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung;
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2 eine
Vorderansicht des Hauptmechanismus,
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3 eine
Teilquerschnittsansicht der Kupplungsvorrichtung,
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4 einen
Querschnitt entlang der Linie X-X in 3, die den
Zustand darstellt, in welchem die Kupplung mit dem Antrieb in Eingriff
steht, und
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5 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in 3, die den
Zustand darstellt, in welchem die Kupplung vom Antrieb getrennt
ist.
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Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 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 Verschlußvorhanges 2 untergebracht
ist, und dergleichen umfaßt.
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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.
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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.
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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 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 Schlupf kraftschlüssig 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 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.
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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.
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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.
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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 Kupplungsvorrichtung 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.
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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.
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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.