DE19744950A1

DE19744950A1 - Antrieb, vorzugsweise Torantrieb

Info

Publication number: DE19744950A1
Application number: DE19744950A
Authority: DE
Inventors: Michael Hoermann
Original assignee: Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 1999-04-01
Also published as: ZA988927B; DE59804190D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb, vorzugsweise einen Torantrieb, mit einem Rie mengetriebe, der eine Antriebsrolle und eine Abtriebsrolle aufweist.

Derartige Riemengetriebe als Torantriebe sind als Zahnriemengetriebe im Stand der Technik bekannt. Über ein motorisch angetriebenes Zahnritzel wird ein entsprechen der Zahnriemen geführt, der am gegenüberliegenden Ende über eine aus einem Zahnritzel bestehende Umlenkrolle geführt ist. Aufgrund der Dimensionierung der einzelnen Zähne des Zahnriemens und des entsprechenden Zahnritzels ist bei der konstruktiven Gestaltung des Antriebsritzels ein bestimmter Mindestdurchmesser nicht zu unterschreiten, so daß der gesamte Antrieb groß baut. Andererseits sind die zu verwendenden Zahnriemen vergleichsweise teuer.

Eine billigere Ausführungsvariante besteht aus der Verwendung von Rollenketten, die über jeweilige Zahnritzel geführt sind. Rollenketten können zwar hohe Kräfte übertragen, führen aber während des Betriebs zu unakzeptablen Lärmemissionen. Darüber hinaus weisen die hier einzusetzenden Zahnritzel ebenfalls einen bestimm ten Mindestdurchmesser auf, der zu einer vergleichsweise großen Dimensionierung des Aufbaus führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Torantrieb zu schaffen, der einerseits kostengünstig realisierbar ist und der andererseits bei kleiner Baugröße hohe Kräfte übertragen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einem Antrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs I durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist eine Antriebsrolle aus mindestens einem Zylinder gebildet, der an seinen Enden schräg nach innen verlaufende Flansche aufweist. Als Antriebs mittel ist ein Rundriemen, Seil oder dergleichen, Seil oder dergleichen mehrfach um den Zylinder gewickelt. Das Leertrum des Rundriemens, Seil oder dergleichen ist kontinuierlich unter Zugspannung haltbar.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Antriebs wird dasselbe Prinzip verwen det, das bei den insbesondere in der Schiffahrt verwendeten elektrisch angetriebe nen Umlenkrollen genutzt wird. Um diese elektrisch angetriebene Umlenkrolle ist ein entsprechendes Trum mehrfach gewickelt. Das Trum rutscht während des Umlaufs der elektrisch angetriebenen Umlenkrolle so lange durch, bis das Ende des Leer trums mit einer Zugbeanspruchung belastet wird. Durch die Zugbeanspruchung auf der Leertrumseite wird ein Reibschluß zwischen dem Trum und der elektrisch ange triebenen Umlenkrolle erzeugt. Die durch ein derartiges Umschlingungsgetriebe mit dem Lasttrum aufnehmbare Kraft berechnet sich nach Eytelwein durch folgende Gleichung:

F₁ = F₂.e^µα,

wobei F₁ die am Lasttrum angreifende Kraft, F₂ die am Leertrum angreifende Kraft, µ den Reibkoeffizient und α die Umschlingung in Bogenmaß bezeichnet.

Eine einfache Übertragung dieses beispielsweise aus der Schiffahrt bekannten Um schlingungsgetriebes auf einen Garagentorantrieb gab es bislang noch nicht, da bei einem Garagentorantrieb durch die Drehrichtungsumkehr jeweils zwischen Leertrum und Lasttrum gewechselt wurde, wobei das Trum bei Lastumkehr zwangsweise auf der Antriebsrolle durchrutscht. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Antrie bes ist nunmehr sichergestellt, daß der als Antriebsmittel dienende Rundriemen, Seil oder dergleichen, Seil oder dergleichen auch bei Drehrichtungsumkehr kontinuierlich mit der Antriebsrolle im Reibschluß verbleibt.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die Antriebsrolle aus zwei Zylindern mit an ihren jeweiligen Enden schräg nach innen verlaufenden Flan schen, wobei der Rundriemen, Seil oder dergleichen, Seil oder dergleichen jeweils mehrfach um den jeweiligen Zylinder gewickelt ist und wobei das jeweils das Leer trum bildende Ende um eine federbelastete Umlenkrolle geführt ist. Durch diese kon struktive Ausgestaltung wird in einfacher Art und Weise die notwendige Zugspan nung auf das Leertrum ausgeübt. Dabei kann die Umlenkrolle, um die das jeweilige Leertrum geführt ist, zwischen den jeweiligen Enden des Rundriemens, Seils oder dergleichen angeordnet sein, die jeweils das Lasttrum bilden. Alternativ dazu kann die Umlenkrolle, auch außerhalb der das Lasttrum bildenden Enden des Rundrie mens, Seils oder dergleichen angeordnet sein. Die jeweils die Federkraft ausüben den Federn können sowohl als Zugfeder wie auch als Druckfeder realisiert sein.

Eine andere alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebs besteht darin, daß die Antriebsrolle aus nur einem Zylinder mit an seinen Enden schräg nach innen verlaufenden Flanschen besteht. Dort sind die beiden Enden des Rundrie mens, Seils oder dergleichen ebenfalls über feststehende Umlenkelemente geführt, zwischen denen zwei auf einem quer zur Ausrichtung des Rundriemens, Seils oder dergleichen verschieblichen Schlitten angeordnete Umlenkrollen angeordnet sind, um die der Rundriemen, Seil oder dergleichen, Seil oder dergleichen ebenfalls ge führt ist. Der Abstand zwischen den auf dem Schlitten angeordneten Rollen ist dabei kleiner gewählt als derjenige zwischen den sich gegenüberliegenden Umlenkele menten. Bei dieser Ausführungsform wird durch entsprechendes Anziehen des Last trums dieses auf der Lastseite im wesentlichen gerade zwischen den starren Umlen kelementen und der Umlenkrolle hindurchgezogen. Der querverschiebliche Schlitten wird dabei in Querrichtung auf die Seite zum Lasttrum hingezogen. Das Lasttrum, das im wesentlichen gerade an den Umlenkelementen und der Umlenkrolle entlang läuft, weist eine nur geringe Umschlingung an den feststehenden Umlenkelementen auf, so daß hier nur eine vernachlässigbare Reibkraft ausgeübt wird. Das Umlenke lement auf der Leertrumseite des Schlittens wird durch Verschiebung des Schlittens zur Lasttrumseite hin nach innen gezogen und nimmt damit das Leertrum mit, so daß der Umschlingungswinkel des Leertrums um die feststehenden Umlenkelemente auf der Leertrumseite vergrößert wird. Hierdurch wird eine vergleichsweise hohe Reib kraft erzeugt, die ausreicht, um den notwendigen Reibschluß zwischen dem Trum und der Antriebsrolle zu erzeugen.

Ein weiteres Konstruktionsprinzip zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Antriebs besteht darin, daß die Zugspannung auf das Leertrum jeweils durch zwei versetzt zueinander angeordnete Spannelemente erzeugt wird, die entsprechend einem Fahr radkettenspanner aufgebaut sind.

Vorteilhaft ist an dem jeweils das Lasttrum bildenden Ende des Rundriemens, Seils oder dergleichen ein Schlitten mit einem Anlenkpunkt für beispielsweise ein Sektio naltor hin- und herschiebbar befestigt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Lasttrum zusätzlich eine Zugfeder integriert ist. Durch diese Ausführungsform kann eine nach dem Stand der Technik notwendige Torsionsfeder, die auf der üblichen Federwelle zum Aufrollen des Sektionaltors inte griert ist, ersetzt werden. Anstelle der üblichen Aufwickelrolle, auf der hier auch das Trum entsprechend immer aufgewickelt würde, kann hier die Konstruktion mit dem Durchmesser der entsprechend motorisch angetriebenen Rolle beibehalten werden. Durch diese Konstruktion wird die Aufwickelspule mit großem Durchmesser, wie sie beim Stand der Technik notwendig war, ersetzt. Zum anderen kann die noch nach dem Stand der Technik vorzusehende vergleichsweise teure Torsionsfeder durch eine kostengünstige Linearfeder ersetzt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a, 1b eine erste schematische Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Antriebs in Seitenansicht und Draufsicht,

Fig. 2a, 2b eine vergrößerte Detaildarstellung eines Teils der Fig. 1a, 1b,

Fig. 3a, 3b eine Detailansicht entsprechend derjenigen gemäß Fig. 2 in einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 4a, 4b eine der Fig. 2a, 2b entsprechende Ausführungsform einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5a, 5b eine der Fig. 2a, 2b entsprechende Darstellung einer vierten Aus führungsvariante der vorliegenden Erfindung und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform des erfindungs gemäßen Antriebs.

In den Fig. 1a und 1b ist ein Torantrieb 10 gezeigt, der in hier nicht näher dargestell ter Art und Weise in eine Montageschiene integriert ist. Der Antrieb 10 besteht aus einem Riemengetriebe mit einer Antriebsrolle 12 und einer als Umlenkrolle ausgebil deten Abtriebsrolle 14. Um die Antriebsrolle 12 und die Abtriebsrolle 14 ist ein endlo ser Rundriemen, Seil oder dergleichen 16 (Seil) geführt. Über den Rundriemen, Seil oder dergleichen 16 wird ein Schlitten 18 mit einem hier nicht näher dargestellten Anlenkpunkt in Doppelpfeilrichtung a je nach Antriebsrichtung (Doppelpfeil M) der Antriebsrolle 12 hin- und herbewegt. Der Schlitten 18 ist über ein formschlüssig ein greifendes Element 20 mit einem Ende des Rundriemens, Seils oder dergleichen 16 verbunden, wie dies in Fig. 1b dargestellt ist.

Wie im einzelnen den Fig. 2a und 2b zu entnehmen ist, besteht die Antriebsrolle 12 hier aus zwei nebeneinander auf einer Welle angeordneten Zylindern 22, die an ihren jeweiligen Enden schräg nach innen verlaufende Flansche 24 aufweisen. Der Rundriemen, Seil oder dergleichen 16 ist jeweils vierfach um die jeweiligen Zylinder 22 gewickelt und das jeweils das Leertrum bildende Ende 26 wird um eine federbela stete Umlenkrolle 28 geführt. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die fe derbelastete Umlenkrolle 28 zwischen den jeweils das Lasttrum bildenden Ende des Rundriemens, Seils oder dergleichen 16. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Federkraft in Pfeilrichtung b durch eine Zugfeder 30 aufgebracht.

Die über die Umlenkrolle 28 auf das Leertrum 26 aufgebrachte Federkraft reicht aus, um den Reibschluß zwischen dem Rundriemen, Seil oder dergleichen 16 und der Antriebsrolle 12 auch bei Drehrichtungsumkehr in Doppelpfeilrichtung M aufrechtzu erhalten.

In den Fig. 3a und 3b ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Umlenkrolle 28' außerhalb der jeweils das Lasttrum bildenden Enden des Rundriemens, Seils oder dergleichen angeordnet ist. Hierdurch ist eine vergleichsweise längere, dafür aber schmälere Bauausführung realisiert. Die Umlenkrolle 28' ist hier ebenfalls durch eine Zugfeder 32 in Pfeilrichtung c federbelastet. Die übrigen Teile entsprechen denjenigen gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1a bzw. 1b, so daß hier auf die vorherige Beschreibung verwiesen werden kann.

Die Fig. 4a und 4b zeigen eine Ausführungsvariante gemäß derjenigen Konstruktion nach Fig. 2a, 2b, bei der die Umlenkrolle 29 durch eine entsprechend angeordnete Druckfeder 34 in Pfeilrichtung d belastet ist. Die übrigen Teile entsprechen denjeni gen der zuvor beschriebenen Ausführungsform, so daß auf diese Beschreibung ver wiesen werden kann.

In den Fig. 5a und 5b ist eine Ausführungsform gezeigt, die im wesentlichen derjeni gen gemäß den Fig. 3a und 3b entspricht, wobei die Federkraft in dieser Ausfüh rungsform in Pfeilrichtung e durch eine Druckfeder 36 aufgeprägt wird. Die sonstigen Teile entsprechen derjenigen der vorherigen Ausführungsform und sind daher mit identischen Bezugszeichen versehen.

Eine auf einem alternativen Ausführungskonzept beruhende Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Hier ist die in Doppelpfeilrichtung M mo torisch antreibbare Antriebsrolle 112 aus einem Zylinder gebildet, der an seinen En den schräg nach innen verlaufende Flansche aufweist. Um diesen Zylinder ist ein Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 vierfach geschlungen. Gegenüberliegend zur Antriebsrolle 112 ist die ebenfalls aus einer Umlenkrolle gebildete Abtriebsrolle 114 angeordnet. Über den Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 ist ein Schlitten oder Schlittenmitnehmer 118 in Doppelpfeilrichtung a entsprechend der Umdrehungsrich tung der Antriebsrolle 112 hin- und herbewegbar. Der Rundriemen, Seil oder derglei chen 116 ist über jeweils feststehende Umlenkelemente 140 geführt. Dabei sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Umlenkelemente 140 derart ange ordnet, daß die parallel verlaufenden Enden des Rundriemens, Seils oder derglei chen tangential an ihnen anliegen. Zwischen jeweils zwei sich gegenüberliegenden Umlenkelementen 114 sind auf einem in Pfeilrichtung f querverschieblich angeord neten Schlitten 142 drehbar angeordnete Umlenkrollen 144 vorgesehen. Um die Umlenkrolle 144 wird der Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 in der in Fig. 6 dar gestellten Art und Weise geführt. Der Abstand zwischen den auf dem Schlitten 142 gelagerten drehbaren Umlenkrollen 144 ist kleiner als der Abstand I zwischen den feststehenden Umlenkelementen 140.

In der Fig. 6 verläuft der Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 auf der einen Seite im wesentlichen gerade zwischen den Umlenkelementen 140 und der Umlenkrolle 144. Auf dieser Seite bildet der Rundriemen, Seil oder dergleichen gerade das Last trum 128, während auf der gegenüberliegenden Seite der Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 das Leertrum 116 bildet. Durch das Aufprägen der Last wird der das Lasttrum 128 bildende Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 gerade gezogen, so daß er den Schlitten 142 in die hier dargestellte Lage verschiebt und damit das Leer trum 126 entsprechend der Darstellung gemäß der Fig. 6 um die Umlenkelemente 140 und die Umlenkrolle 144 derart umlenkt, daß an den Umlenkelementen 140 ein vergleichsweise größerer Umschlingungswinkel entsteht. Dieser vergrößerte Um schlingungswinkel erzeugt eine hinreichend große Kraft, um den Reibschluß zwi schen dem Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 und der Umlenkrolle 112 sicher zustellen. Bei Drehrichtungsumkehr in Doppelpfeilrichtung M ist aufgrund der unmit telbar erfolgenden Lastumkehr durch entsprechende Querverschiebung des Schlit tens 142 in Pfeilrichtung feine unmittelbare kinematische Umkehr verursacht, so daß Lasttrum und Leertrum gewechselt werden können, ohne daß es beim Übergang zu einem Zeitintervall kommt, in welchem der Reibschluß zwischen dem Rundriemen, Seil oder dergleichen 116 und der Antriebsrolle 112 nicht mehr aufrechterhalten ist.

Claims

1. Antrieb, vorzugsweise Torantrieb mit einem Riemengetriebe, mit einer Antriebs rolle und eine Abtriebsrolle dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle aus mindestens einem Zylinder besteht, der an seinen Enden schräg nach innen verlaufende Flansche aufweist, daß als Antriebsmittel ein Rundriemen, Seil oder dergleichen mehrfach um den Zylinder gewickelt ist und daß das Leertrum des Rundriemens, Seils oder dergleichen kontinuierlich unter Zugspannung haltbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle aus zwei Zylindern mit an ihren jeweiligen Enden schräg nach innen verlaufenden Flanschen besteht, wobei der Rundriemen, Seil oder dergleichen jeweils mehr fach um den jeweiligen Zylinder gewickelt ist und wobei das jeweils das Leer trum bildende Ende um eine federbelastete Umlenkrolle geführt ist.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle, um die das Leertrum geführt ist, zwischen den jeweils das Lasttrum bildenden enden des Rundriemens, Seils oder dergleichen liegt.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle, um die das Leertrum geführt ist, außerhalb des das Lasttrum bildenden Enden des Rundriemens, Seils oder dergleichen liegt.

5. Antrieb nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Zugfeder ausgebildet ist.

6. Antrieb nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Druckfeder ausgebildet ist.

7. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrolle aus einem Zylinder mit an seinen Enden schräg nach innen verlaufenden Flanschen besteht, daß beide Enden des Rundriemens, Seils oder dergleichen über fest stehende Umlenkelemente geführt werden, zwischen denen jeweils auf einem querverschieblichen Schlitten angeordnet Umlenkrollen, um die der Rundrie men, Seil oder dergleichen ebenfalls geführt ist, angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den auf dem Schlitten angeordneten Rollen kleiner ist als der Abstand der sich gegenüberliegenden Umlenkrolle.

8. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Zugspannung auf das Leertrum durch zwei jeweils versetzt zueinander ange ordnete Spannelemente erzeugt wird, die entsprechend einem Fahrradketten spanner aufgebaut sind.

9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Schlitten mit einem Anlenkpunkt für beispielsweise Sektionaltor über das Last trum hin- und herschiebbar ist.

10. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeich net, daß im Lasttrum eine Zugfeder integriert ist.