DE19824115A1 - Getriebe für richtungsumkehrbare Drehantriebe für das Antreiben eines Tores o. dgl. mit unterschiedlicher Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Getriebe für rich­ tungsumkehrbare Drehantriebselemente, insbesondere für Moto­ ren mit fester Drehzahl in beiden Drehrichtungen, für das Antreiben eines Tores mit unterschiedlicher Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit. Ein derartiges Getriebe besteht aus einem Getriebegestell oder -gehäuse zur drehbaren Aufnahme der Getriebeteile, aus einem Antriebsglied zum unmittelbaren oder mittelbaren drehfesten Verbinden des Getriebes mit dem Drehantriebselement, aus einem jeder Richtungsumkehr des Antriebsgliedes folgenden Abtriebsglied, aus einer zwischen Antriebsglied und dem Abtriebsglied wirkenden, aus Ge­ triebegliedern bestehenden Getriebeverbindung und aus minde­ stens zwei Getriebewellen zum Aufnehmen (Tragen) der Getrie­ beglieder.

Für das Antreiben von Toren, aber auch beim Heben und Senken von Lasten ganz allgemein, ist es gelegentlich erwünscht, das Öffnen oder das Heben der Last mit einer anderen, ins­ besondere größeren Geschwindigkeit als das Schließen oder das Senken der Last vorzunehmen, insbesondere um das Toröff­ nen zeitsparend zu gestalten und beim Torschließen größtmög­ liche Sicherheit im Falle von im Schließwege stehenden Hin­ dernissen zu gewährleisten.

Als Drehantriebselemente für das Öffnen und Schließen von Toren werden Asynchron-Drehstrommotoren bevorzugt einge­ setzt. Diese haben aufgrund der üblichen 50 Hz-Frequenz eines Drehstromnetzes eine sehr gleichmäßige feste Drehzahl von z. B. 3000 Umdrehungen pro Minute bei Zweipoligkeit, 1500 Um­ drehungen pro Minute bei Vierpoligkeit und 750 Umdrehungen pro Minute bei Achtpoligkeit. Zwar ist es möglich, bei sol­ chen Motoren unterschiedliche Rechts- und Linkslaufgeschwin­ digkeiten durch Frequenzumrichtersteuerungen sowie durch Einsatz von polumschaltbaren Motoren zu ermöglichen. Der­ artige Zusatzeinrichtungen sind allerdings aufwendig in der Herstellung und beim Anschließen und Einrichten des Antrie­ bes an das anzutreibende Tor - solche Arbeiten können nur von Fachkräften durchgeführt werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei Drehrichtungsumkehr des antreibenden Motors die Last in der einen Drehrichtung mit unterschiedli­ cher Geschwindigkeit zum Betrieb in entgegengesetzter Dreh­ richtung bewegen. Ein derartiges Getriebe sollte möglichst wartungsarm sein und darüber hinaus einen möglichst sicheren Torbetrieb ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein automatisches Getriebe der eingangsgenannten Art vorgeschlagen, bei dem die Getrie­ beverbindung aus einer ersten und einer zweiten Getriebever­ bindung besteht, bei dem die Getriebewellen jeweils sowohl ein Getriebeglied der ersten Getriebeverbindung als auch ein Getriebeglied der zweiten Getriebeverbindung aufnehmen, bei dem ferner zwei Freilaufelemente vorgesehen sind, die zwi­ schen dem Antriebsglied und dem Abtriebsglied wahlweise mit­ nahmewirksam und derart angeordnet sind, daß der eine Frei­ lauf zwischen der ersten Getriebeverbindung und der einen der Getriebewellen und der andere Freilauf zwischen der zweiten Getriebeverbindung und einer der Getriebewellen wirken.

Durch die Erfindung wird unter anderem erreicht, daß das au­ tomatische Getriebe eine sehr kompakte Bauform erhält und im wesentlichen wartungsfrei und langlebig ist, da Schaltvor­ gänge völlig entfallen. Stets werden beide Getriebeverbin­ dungen gleichzeitig von dem antreibenden Motor in Drehbe­ wegung versetzt oder, bei ungebremster Last, von dieser in Drehbewegung gehalten, und zwar sowohl wenn der Motor in dem jeweiligen Augenblick rechts herum als auch wenn er links­ herum läuft. Dabei ist - zumindest nach Erreichen der Soll-Dreh­ zahl - allerdings stets nur ein Freilauf zwischen dem Antriebsglied und dem Abtriebsglied vortriebswirksam, d. h. Sperrichtung wirksam, während der andere Freilauf dann freilaufend, also nicht vortriebswirksam ist. Entsprechendes gilt bei der Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors, wobei nun der jeweils andere Freilauf gesperrt, also drehantriebs­ wirksam und der jeweils eine Freilauf freilaufend, also nicht drehantriebswirksam ist.

Ein erfindungsgemäßes Getriebe kann in unterschiedlicher Weise aufgebaut und verwendbar sein. Insbesondere können das Antriebsglied und das Abtriebsglied koaxial zueinander ange­ ordnet sein, sie können - zweitens - aber auch parallel zu­ einander verlaufende, seitlich voneinander beabstandete Ach­ sen aufweisen und das Antriebsglied und das Abtriebsglied können - drittens - wahlweise auf derselben oder auf ent­ gegengesetzten Seiten des Getriebegestells mit dem Antrieb und mit der Last verbindbar sein. Im ersteren Fall ist vor­ teilhafter Weise möglich, einen Direktantrieb zwischen An­ triebsseite und Abtriebsseite zu verwirklichen, in dem das Antriebsglied und das Abtriebsglied an derselben Getriebe­ welle angreifen und zwischen beiden lediglich der eine der beiden Freiläufe, nämlich im Sperrsinne wirkend, angeordnet ist, so daß beide Drehzahlen gleich sind. Die beiden Getrie­ beverbindungen laufen dann zwar mit, ohne jedoch in dieser einen Drehrichtung antriebswirksam zu sein. Bei Rich­ tungsumkehr des Antriebsmotors sind bei dieser Ausführungs­ form beide Antriebsverbindungen antriebswirksam und gestat­ ten es je nach Unter-/Übersetzungsverhältnissen, eine beson­ ders große Vielzahl von Drehzahlen für das Abtriebsglied fest vorzugeben.

Bei der zweiten Ausführungsform ist jeweils eine der Getrie­ beverbindungen antriebswirksam und die andere Getriebever­ bindung antriebsunwirksam - und umgekehrt. Bei dieser Aus­ führungsform ist zwar ebenfalls ein Antreiben des Abtriebs­ gliedes mit gleicher Drehzahl wie des Antriebsgliedes mög­ lich - allerdings unter Inkaufnahme einer etwas geringeren Flexibilität bei der Auswahl der Drehzahl im entgegengesetz­ ten Sinne. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist es aller­ dings möglich, das Abtriebsglied in dem einen Drehsinn mit größerer und in dem anderen Drehsinn mit kleinerer Drehzahl als den antreibenden Motor laufen zu lassen.

Die Anordnung der Freiläufe kann ebenfalls sehr unterschied­ lich sein, so kann der eine Freilauf am abtriebsseitigen und der andere Freilauf am antriebsseitigen Getriebeglied, aber auch jeweils dem anderen Getriebeglied an der Antriebs- und an der Abtriebsseite zugeordnet sein. Die Freiläufe können sowohl je einer Getriebewelle als auch beide derselben Ge­ triebewelle zugeordnet sein. Außerdem kann jeweils zwischen rechts- oder linkssperrenden Freiläufen ausgewählt werden - je nach Anwendungsfall.

Die Betriebsweise des Getriebes kann den Anwendungserforder­ nissen angepaßt werden: Beim Heben und Senken eines Roll­ tores kann es z. B. vorteilhaft sein, wenn beim Schließen keine Kraftübertragung des sich in Schließrichtung drehenden Antriebsmotors auf die Wickelwelle erfolgt, sondern die Senkbewegung durch das Gewicht des Rolltores nach Lösen einer Bremse in Gang gesetzt und aufrechterhalten wird, wo­ bei das Getriebe nebst dem Motor eine Überschreitung der maximal akzeptierten Drehzahl verhindert, da die Motordreh­ zahl begrenzt, d. h. fest ist. In diesen Fällen kann die sich senkende Last, d. h. das Rolltor, von einem Hindernis im Schließweg in seiner Schließbewegung gestoppt werden, obwohl der Motor weiterläuft. Deshalb kann in diesen Fällen eine Schließkantensicherung zum Stoppen des Antriebsmotors ent­ fallen. Das Hindernis wird dann nur durch das wirksame Tor­ gewicht kraftbelastet. Dieses Torgewicht kann durch eine bekannte Gewichtsausgleichseinrichtung sogar noch vermindert werden. Klemmt bei dergestalt angetriebenen Rolltoren z. B. das Tor in seiner Führung, wird das Hebeseil ebenfalls zum Stillstand kommen, da der Motor es nicht weiter vortreibt. Dadurch wird verhindert, daß das Hebeseil schlaff wird. Ein solches Schlaffwerden birgt nämlich das Risiko, daß das Tor beim Entfallen des Verklemmgrundes ruckartig nach unten sackt und erst von dem sich wieder straffenden Hebeseil aufgefangen wird; ein solches verzögertes Auffangen der Durchsackbewegung könnte nämlich zu spät kommen und Unfälle verursachen.

Ebenso ist es aber möglich, das erfindungsgemäße Getriebe durch entsprechende Auswahl der Drehrichtungen und Überset­ zungs- bzw. Untersetzungsverhältnisse und den Sperrsinn der Freiläufe so zu konfigurieren, daß das Abtriebsglied in bei­ den Drehrichtungen von dem Antriebsglied zwangsangetrieben wird. Diese Anwendung ist bei horizontaler Schließ- und Öff­ nungsrichtung eines Tores erwünscht.

Eine weitere freie Gestaltungsmöglichkeit bei erfindungsge­ mäßen Getrieben besteht darin, daß die Größe der Über- bzw. Untersetzungsverhältnisse der beiden Getriebeverbindungen zur Anpassung an die jeweilige Aufgabe frei gewählt werden können. Insbesondere ist es möglich unter Beibehaltung der übrigen Komponenten lediglich die Getriebeglieder auszutau­ schen, um das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis an den kon­ kreten Anwendungsfall anzupassen.

Bei der Wahl der Getriebeverbindung steht ebenfalls eine große Auswahl von im Stand der Technik bekannten Möglich­ keiten offen, z. B. Riementriebe, Verzahnungsgetriebe mit stirn-, kegel-, innen- und außenverzahnten und anderen Zahn­ rädern.

Auch die Anordnung der beiden Getriebewellen zueinander kann unter Beibehaltung des Lösungsgedankens der Erfindung sowohl koaxial, z. B. durch Hohlwellen, als auch parallel oder im Winkel zueinander, wie bei Kegelverzahnungen möglich, erfol­ gen.

Die Aufnahme der Getriebeglieder durch die Getriebewellen kann unmittelbar, z. B. durch eine drehfeste Verbindung, aber auch mittelbar, also unter Verwendung eines Kopplungs­ elementes, erfolgen. Ein solches Kopplungselement kann auch einer der Freiläufe, z. B. ein sogenannter Hülsenfreilauf, sein.

Selbstverständlich ist es möglich, erfindungsgemäße Getriebe auch mit Drehantriebselementen variabler Drehgeschwindigkeit koppeln.

Weitere vorteilhafte Merkmale des Gegenstandes der Erfin­ dung, die insbesondere einen einfach und funktionssicheren Getriebeaufbau gewährleisten, ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs­ beispielen.

Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in den Aus­ führungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu ver­ wendenden Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem je­ weiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien unein­ geschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - be­ vorzugte Ausführungsformen dargestellt sind. In der Zeich­ nung zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Getriebes im Axi­ alschnitt (Schnitt entlang der Linie I-I gemäß Fig. 2);

Fig. 2 von der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Ansicht links (Ansicht A);

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Getriebes in der Darstellungsart nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Matrix von schematisch dargestelltem Ausfüh­ rungsformen eines Getriebes mit seitlich beabstan­ detem parallel zueinander angeordneten Getriebe­ wellen sowie

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Getriebes in der Darstellung nach Fig. 1.

Bei den in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Getriebe von Gehäusehälf­ ten 12 und 13 eingekapselt. Fig. 2 läßt Bohrungen 23 zur Aufnahme von Verbindungsschrauben erkennen. Bei allen darge­ stellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um die Dar­ stellung von Getrieben gleicher Grundbauart (siehe auch Fig. 4), bei denen eine erste und eine zweite Getriebewelle 16 und 17 parallel zueinander mit seitlichem Abstand vonein­ ander von beiden Gehäusehälften mit Wälzlagern 24, 25, 26, 27 drehbar gelagert und ortsfest gehalten werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Welle 16 ungestuft und ununterbrochen durchgehend, während die Welle 17 dreige­ teilt ist und aus einer das Antriebsglied 14 bildenden An­ triebsaufnahme 17A, einem mit 17A drehfest verbundenen La­ gerzapfen 17B und einer das Abtriebsglied 15 bildenden Ab­ triebsaufnahme 17C besteht.

Jede dieser Getriebewellen 16 und 17 trägt jeweils eines der Getriebeglieder einer ersten Getriebeverbindung 18 und einer zweiten Getriebeverbindung 19.

Die Getriebeverbindungen 18 und 19 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Zahnriemengetriebe ausgeführt. Die Getriebeverbindung 18 besteht aus umfangsgenuteten Zahnrie­ menrädern, welche die Getriebeglieder 18A und 18B bilden und von einem geschlossenen Zahnriemen 18C umlaufen werden. Stirnseitige Bordwandscheiben 18D an den Stirnenden des um­ fangskleineren Getriebegliedes 18A dienen dem Riemenschutz bei einem seitlichen Verlagern desselben. Das Getriebeglied 18A ist drehfest mit der Getriebewelle 16 verbunden. Das Ge­ triebeglied 18B ist drehfest mit der Abtriebsaufnahme 17C der Lagerwelle 17 und damit drehfest mit dem Abtriebsglied 15 verbunden.

Auch die zweite Getriebeverbindung 19 ist als Zahnriemen­ trieb ausgeführt und von gleicher Bauart wie die erste Ge­ triebeverbindung 18. Das das eine Getriebeglied 19B bildende Zahnriemenrad ist drehfest mit der Antriebsaufnahme 17A der Getriebewelle 17 und damit drehfest mit dem Antriebsglied 14 verbunden. Das andere, relativ umfangsgrößere und das Ge­ triebeglied 19A bildende Zahnriemenrad hingegen ist unter Zwischenfügen eines Freilaufelementes 22 mit der Getriebe­ welle 16 verbunden. Das Freilaufelement 22 ist als am Markt erhältlicher, wohlbekannter Hülsenfreilauf ausgebildet, welcher in dem einen Drehsinn einen wälzgelagerten Freilauf der Riemenscheibe 19A um die Getriebewelle 16 gestattet, während die Wälzkörper im entgegengesetzten Drehsinn selbst­ tätig in eine Klemmlage gelangen und die Riemenscheibe von einer Drehung der Getriebewelle 16 im wesentlichen schlupf­ frei mitgenommen wird. Entsprechendes gilt für das andere, ebenfalls als Hülsenfreilauf ausgeführte Freilaufelement 21, welches radial zwischen dem Lagerzapfen 17B und der Ab­ triebsaufnahme 17C eingefügt und derart eingepaßt ist, daß in dem einen Drehsinn des Antriebsgliedes 14 bzw. des Ab­ triebsgliedes 15 eine gegenseitige Mitnahme und in dem ande­ ren Drehsinn ein Freilauf zum jeweils anderen Teil der Ge­ triebewelle 16 möglich ist. Distanzscheiben 28 verhindern stirnseitigen Reibkontakt zwischen den Getriebegliedern der ersten und zweiten Getriebeverbindung.

Das Getriebe nach Fig. 1 arbeitet wie folgt: Wird z. B. ein nicht dargestellter vierpoliger Asynchron-Drehstrommotor 11, der also eine konstante Drehzahl von 1500 U/m im Rechts- und Linkslauf erzeugt, mit dem Antriebsglied 14 drehfest verbunden und - in der Figur von rechts gesehen - im Uhrzei­ gersinn betrieben, so dreht sich das Abtriebsglied 15, das z. B. mit der Wickelwelle eines nicht dargestellten Roll­ tores 20 drehfest verbunden ist, in derselben Drehrichtung und mit derselben Drehzahl, weil der Hülsenfreilauf 21 so eingebaut ist, daß er - von rechts betrachtet - beim Drehen Mitnahmesinne arbeitet, die Wälzkörper also gesperrt sind. Da das Zahnriemenrad 19B mit dem Antriebsglied 14 und das Zahnriemenrad 18B mit der Abtriebsaufnahme 17C jeweils drehfest verbunden sind, werden beide Riemengetriebeverbin­ dungen 18 und 19 bei dieser Rechtsdrehung des Antriebsmotors Drehbewegung versetzt und gehalten. Die Getriebewelle 16 rotiert dabei wegen des gewählten Übersetzungsverhältnisses zwischen den Zahnriemenrädern 18B und 18A (z. B. Zahnzahlen 34 zu 24) schneller als das Antriebs- und Abtriebsglied. Demgegenüber rotiert das Zahnriemenrad 19A wegen des gewähl­ ten Untersetzungsverhältnisses zwischen den Getriebegliedern 19B und 19A (z. B. Zahnzahl 24 zu 34) langsamer als das An­ triebs- und Abtriebsglied und erheblich langsamer als die Getriebe­ welle 16. Alle drehenden Teile drehen sich dann - von rechts betrachtet - im Uhrzeigersinn. Da die Getriebewelle 16 sich schneller dreht als das Zahnriemenrad 19A, muß der Hülsen­ freilauf 22 in dieser Situation in Freilauf arbeiten.

Wenn nun das mit dem Getriebe 10 nach Fig. 1 verbundene und in der Zeichnung nicht dargestellte Rolltor 20 wieder ge­ schlossen werden soll, wird der nicht dargestellte Antriebs­ motor 11 im Gegenuhrzeigersinn betrieben. Gleichzeitig oder zeitlich versetzt wird eine nicht dargestellte Bremse des Rolltores gelöst, so daß dann das Rolltorgewicht ein Drehmo­ ment auf das Abtriebsglied 15 im Gegenuhrzeigersinn (von rechts betrachtet) ausübt. Der Antriebsmotor hingegen übt auf das Antriebsglied 14 ebenfalls ein Drehmoment im Gegen­ uhrzeigersinne aus. Dieses Drehmoment wird allerdings nicht Mitnahmesinne auf das Abtriebsglied 15 und damit auf die Wickelwelle des Rolltores übertragen. Der Grund hierfür liegt zum einen darin, daß der Hülsenfreilauf 21 sich bei dieser Drehung des Lagerzapfens 17B im Freilauf befindet. Folglich wird der Freilauf erst dann gesperrt, wenn die durch das gravitationsbedingte Torsenken erzeugte Umdrehung des Abtriebsgliedes 15 die Drehzahl des Antriebsmotors, nämlich 1500 U/m überschreiten wollte. Jedoch kann es zu einem solchen Fall - außer z. B. bei einem Bruch eines der Zahnriemen 18C und/oder 19C - nicht kommen. Dies wird näm­ lich durch den anderen Hülsenfreilauf (Freilaufelement 22) verhindert: Erreicht nämlich das Abtriebsglied 15C, welches durch gravitationsbedingtes Senken seitens des Rolltores im Gegenuhrzeigersinn (von rechts betrachtet) drehangetrieben wird, eine Drehzahl, die die Getriebewelle 16 in eine höhere Umdrehungsgeschwindigkeit als 1059 U/m, also eine höhere Drehzahl als diejenige, mit der der Zahnriemen 19A im Gegen­ uhrzeigersinn konstant umläuft, so sperrt der Freilauf 22A und verhindert eine weiteres Ansteigen der Drehzahl der Getriebewelle 16. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Riemenscheibe 18B und 18A wird also verhindert, daß die Drehzahl des Abtriebsgliedes 15 eine Drehzahl von etwa 750 U/m überschreitet. Mithin wird das Tor mit der halben Drehzahl des Antriebsmotors gesenkt. Der Antriebs­ motor arbeitet also als Bremse. Gerät das Tor nun auf ein Hindernis, das ein Weitersenken des Tores verhindert, so übt der Antriebsmotor kein Drehmoment im Sinne einer Senkbewe­ gung auf das Antriebsglied 15 aus, weil sich die Getriebe­ welle 16 dann langsamer als 1059 U/m, oder aber gar nicht mehr dreht und der Freilauf 22 dann die Drehantriebsverbin­ dung zwischen dem Zahnriemenrad 19A und der Getriebewelle 16 freigibt.

Ein erfindungsgemäßes Getriebe ist also grundsätzlich für die verschiedensten Antriebsaufgaben einsetzbar. Beim Ein­ satz als Antrieb von eine Wickelwelle aufweisenden Toren, wie Rolltoren, werden jedoch eine Reihe besonders wünschens­ werter Vorteile erreicht, denn bei diesem Anwendungsfall übt das Torgewicht in der Regel ein Drehmoment in ein und der­ selben Richtung auf den Antrieb aus, weil das Torgewicht sich in Richtung eines Senken des Tores auswirkt. Das führt dazu, daß beim Senken des Tores vom Antriebsmotor keine oder nur zur Überwindung von Reibungskräften erforderliche Kräfte abverlangt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besteht zu dem er­ sten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der im wesentlichen einzige Unterschied darin, daß zusätzliche Mittel 29, 30 vorgesehen sind, welche ein aktives Antreiben des Abtriebs­ gliedes 15 durch das Antriebsglied 14 auch im Falle des Linkslaufes ermöglichen. Wenn nämlich das Abtriebsglied 15 nur relativ schwach, z. B. lediglich durch ein relativ leichtes Rolltor belastet ist, kann der Fall eintreten, daß Verluste innerhalb des Getriebes, wie Reibverluste dazu führen, daß das Rolltor auch bei laufendem Antriebsmotor nicht mehr gesenkt werden kann. Deshalb ist bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 5 ein Reibelement 29 in Ringform vorgesehen, welches in den Abstandsspalt zwischen den Ge­ triebegliedern 18B und 19B eingefügt ist und diesen dicken­ mäßig ausfüllt. Bevorzugt liegt dieses ringförmige Reibele­ ment aber nicht nur an den Stirnseiten dieser beiden Getrie­ beglieder an, da sich zumindest das Getriebeglied 18B axial verschieben könnte. Vielmehr ist es bevorzugt, daß das ring­ förmige Reibelement auch zwischen Stirnflächen der Antriebs­ aufnahme 17A und der Abtriebsaufnahme 17C angeordnet ist und unter einer gewissen Flächenpressung zu diesen Stirnflächen steht. Diese Flächenpressung läßt sich durch eine Andruckfe­ der 30 gezielt einstellen. Diese Andruckfeder ist koaxial innerhalb der Antriebsaufnahme 17A angeordnet und bewirkt bei Einstecken der Motorantriebswelle in die Antriebsauf­ nahme 17A eine axiale Federdruckbelastung der Antriebsauf­ nahme 17A, welche sich auf die benachbarte Stirnfläche des ringförmigen Reibelementes 29 überträgt.

Die Wirkungsweise dieser Reibschlußeinrichtung in dem Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 5 ist die folgende: Bei Rechts­ lauf des Antriebsmotors und der Antriebsaufnahme 17A wird das Antriebsmoment - wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - mit Hilfe des bei Rechtslauf des Lagerzapfens 17B gesperrten Freilaufelementes 22 unmittelbar auf die Ab­ triebsaufnahme 17C und das Abtriebsglied 15, d. h. mit iden­ tischer Drehzahl übertragen. Das Vorhandensein des ringför­ migen Reibelementes 29 macht sich also in keiner Weise, insbesondere auch nicht bremsend, bemerkbar. Die beiden Getriebeverbindungen 18 und 19 sind - wie bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1 - in dieser Situation nicht an­ triebswirksam. Insbesondere übertragen die Distanzscheiben 28 zwischen den Getriebegliedern 19A und 18A keine Drehkräf­ te. Auf diese Weise können also z. B. Tore geöffnet oder Lasten gehoben werden. Wird nun der Antriebsmotor und damit die Antriebsaufnahme 17A links, d. h. im Gegenuhrzeigersinn Drehung versetzt, so bewirkt das reibschlüssige Vorhan­ densein des ringförmigen Reibelementes 29, daß in einem gewissen Umfang Drehantriebskräfte unmittelbar auf das Ab­ triebsglied 15, welches sich dann ebenfalls links dreht (bei Betrachtung der Zeichnung in Fig. 5 von rechts). Diese Linksdrehung des Abtriebsgliedes 15 kann allerdings nicht schneller erfolgen, als es dem Untersetzungsverhältnis der ersten und zweiten Getriebeverbindung 18 und 19 entspricht. Das Getriebeglied 19A kann nämlich aufgrund des Freilauf­ elementes 22, welches identisch wirksam ist wie das Frei­ laufelement 22 gemäß Fig. 1, sich nur so schnell drehen, wie es dem Untersetzungsverhältnis der Getriebeverbindung 19 entspricht und kann von der ersten Getriebeverbindung 18 über das ringförmige Reibelement 29 nicht zu schnellerer Drehung veranlaßt werden, weil die Drehzahl des Getriebe­ gliedes 19A durch die Drehzahl des Antriebsmotors und des Untersetzungsverhältnisses festgelegt ist. Deshalb entsteht bei Linkslauf der Antriebsaufnahme 17A ein Schlupf bezüglich des Abtriebsgliedes 15 und das Abtriebsglied 15 dreht sich deshalb bei Linkslauf nur so schnell, wie die Übersetzungs­ verhältnisse der ersten und zweiten Getriebeverbindung 18 und 19 es vorsehen. Da die vorbeschriebene Reibschlußein­ richtung lediglich die Aufgabe hat, im Falle geringer Lasten Reibungswiderstände zu überwinden, ist der Verschleiß des ringförmigen Reibelementes 29 vergleichsweise gering. - Zwar ist es auch möglich, die Reibschlußeinrichtung zwischen den beiden anderen Getriebegliedern, nämlich dem Getriebeglied 18A und 19A vorzusehen. Dann entsteht zwar bei Linkslauf kein Schlupf. Dafür tritt der Schlupf bei Rechtslauf perma­ nent ein, was beim Heben von Lasten zu einer unerwünschten Erhöhung der Antriebslast führt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bestehen folgende Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel: Das An­ triebsglied 14 ist seitlich versetzt zum Abtriebsglied 15 am Stirnende der gestuften aber ungeteilten Getriebewelle 16 angeordnet. Das Abtriebsglied 15 befindet sich am entgegen­ gesetzten Ende der ebenfalls gestuften aber ungeteilten Getriebewelle 17. Die Anordnung und der Sperrsinn der Frei­ laufelemente 21 und 22 ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Auch hier sind also die antriebswirk­ samen Sperrichtungen der beiden Freiläufe entgegengesetzt. Dies ist in Fig. 2 für das erste Ausführungsbeispiel durch die Richtungspfeile B und C kenntlich gemacht. Im Unter­ schied zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das Freilaufelement 21 allerdings zwi­ schen dem Außenumfang, der Getriebewelle 17 und dem Innen­ umfang des Getriebegliedes 18B eingefügt. Ein weiterer Un­ terschied besteht hinsichtlich des Drehsinns und der Dreh­ zahl: Läuft der nicht dargestellte Antriebsmotor im Uhrzei­ gersinn (von rechts betrachtet), so entspricht dies der Schließbewegung, während ein Motorlauf im Gegenuhrzeigersinn der Öffnungsrichtung eines nicht dargestellten Rolltores entspricht. Soll die Drehzahl bei der Öffnungsbewegung die gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel nämlich 1500 U/m betragen und im Schließsinne etwa 750 U/m, so darf die Dreh­ zahl des Antriebsgliedes lediglich etwa 1059 U/m betragen, muß also zwischen beiden liegen. Ein solches Beispiel ist in der Fig. 3 gezeigt. In Abänderung dieses Beispiels ist es allerdings auch möglich, das Antriebsglied mit 1500 U/m (so­ wohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn) anzu­ treiben und gleichwohl Drehzahlen von 1500 U/m für den einen und 750 U/m für den anderen Drehsinn des Abtriebsgliedes 15 verwirklichen. Zu diesem Zweck müßte das Übersetzungsver­ hältnis der zweiten Getriebeverbindung 19 gleich 1:1 und das Übersetzungsverhältnis der ersten Getriebeverbindung 18 gleich 1 : 2 betragen.

In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßes Getriebe mit seitlich beabstandeten, parallel zueinander angeordneten Getriebewel­ len in verschiedenen Grundgestaltungsmöglichkeiten in Ma­ trixform dargestellt. Die Grundelemente jedes Matrixelemen­ tes sind die gleichen und tragen die gleichen Bezugszeichen wie in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3. Die einzelnen Bauteile sind lediglich schematisch dargestellt. Die linke Spalte zeigt zu oberst das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in schematisierter, verallgemeinerte Form. Be­ stimmte Übersetzungsverhältnisse und Bauarten der Getriebe­ verbindungen 18 und 19 bzw. konkrete Sperrichtungen der Freilaufelemente 21 und 22 sind nicht vorgegeben. Diese Verallgemeinerung gilt für alle Matrixelemente.

Die mittlerste Ausführungsform der linken Spalte entspricht insoweit einer verallgemeinerten Ausführungsform des Bei­ spiels nach Fig. 1. Das unterste Matrixelement der linken Spalte in Fig. 4 zeigt ein zum obersten Matrixelement dieser Spalte sehr ähnliches Ausführungsbeispiel. In dem untersten Matrixelement ist nämlich - lediglich - das Abtriebsglied 15 derselben Getriebeseite wie der Motor 11 angeordnet.

Das zweite Matrixelement der obersten Reihe in Fig. 4 zeigt eine dem ersten Matrixelement dieser Reihe vergleichbare Konfiguration, wobei lediglich die Freilaufelemente 21 und 22 an dem jeweils benachbarten Getriebeglied, nämlich dem Getriebegliedern 18A und 19B vorgesehen sind.

Bei dem dritten Matrixelement der ersten Reihe sind beide Freilaufelemente 21 und 22 an derselben Getriebewelle, und zwar der abtriebsseitigen Getriebewelle 17, vorgesehen. Bei dem vierten Matrixelement der ersten Reihe sind beide Frei­ laufelemente 21 und 22 wiederum an ein und derselben Getrie­ bewelle, diesmal aber an der antriebsseitigen Getriebewelle 16 vorgesehen.

Die übrigen sechs Matrixelemente der Matrix nach Fig. 4 sind lediglich durch einander kreuzende, punktierte Linien ange­ deutet, um die Übersichtlichkeit der Figur zu erhöhen. Die Kreuzungspunkte bedeuten, daß bei einer Getriebeanordnung, wie sie an jeweils erster Stelle der Reihe dargestellt ist, die Freilaufelemente in der Weise vertauscht angeordnet sind, wie dies dem jeweiligen Beispiel an oberster Stelle der jeweiligen Spalte entnehmbar ist.

Bezugszeichenliste

10

Getriebe

11

Motor

12

Gehäusehälfte

13

Gehäusehälfte

14

Antriebsglied

15

Abtriebsglied

16

Getriebewelle

17

Getriebewelle

17

A Antriebsaufnahme

17

B Lagerzapfen

17

C Abtriebsaufnahme

18

erste Getriebeverbindung

18

A Getriebeglied

18

B Getriebeglied

18

C Zahnriemen

18

D Bordwandscheiben

19

zweite Getriebeverbindung

19

A Getriebeglied

19

B Getriebeglied

19

C Zahnriemen

19

D Bordwandscheiben

21

Freilaufelement

22

Freilaufelement

23

Verbindungsschrauben

24

Wälzlager

25

Wälzlager

26

Wälzlager

27

Wälzlager

28

Distanzscheiben

29

Reibelement

30

Andruckfeder
A Ansicht
B Richtungspfeil
C Richtungspfeil

Claims (17)

1. Getriebe für richtungsumkehrbare Drehantriebselemente, insbesondere Motoren (11) mit fester Drehzahl in beiden Drehrichtungen, für das Antreiben eines Tores oder dergleichen mit unterschiedlicher Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit,

• - mit einem Getriebegestell oder -gehäuse (12, 13) zur drehbaren Aufnahme der Getriebeteile,
• - mit einem Antriebsglied (14) zum unmittelbaren oder mittelbaren drehfesten Verbinden des Getriebes mit dem Drehantriebselement,
• - mit einem jeder Richtungsumkehr des Antriebsgliedes folgenden Abtriebsglied (15),
• - mit einer zwischen dem Antriebsglied und dem Ab­ triebsglied wirkenden, aus Getriebegliedern bestehenden Getriebeverbindung und
• - mit mindestens zwei Getriebewellen (16, 17) zum Auf­ nehmen (Tragen) der Getriebeglieder, dadurch gekennzeichnet,
  daß die Getriebeverbindung aus einer ersten und einer zweiten Getriebeverbindung (18; 19) besteht,
  daß die Getriebewellen jeweils sowohl ein Getriebeglied (18A oder 18B) der ersten Getriebeverbindung (18) als auch ein Getriebeglied (19A oder 19B) der zweiten Ge­ triebeverbindung aufnehmen und
  daß mindestens zwei Freilaufelemente (21, 22) vorgese­ hen sind, die zwischen dem Antriebsglied und dem Ab­ triebsglied wahlweise mitnahmewirksam und derart an­ geordnet sind,
  daß der eine Freilauf zwischen der ersten Getriebever­ bindung und einer der Getriebewellen und der andere Freilauf zwischen der zweiten Getriebeverbindung und einer der Getriebewellen wirken.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied und das Abtriebsglied koaxial zuein­ ander angeordnet sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied und das Abtriebsglied parallel zuein­ ander verlaufende, seitlich voneinander beabstandete Achsen aufweisen.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Freilaufelemente (21, 22) der­ selben Getriebewelle (16 oder 17) zugeordnet sind.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Freilaufelemente (21, 22) je einer der Getriebewellen (16, 17) zugeordnet sind.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem einen Drehsinn des Antriebs­ gliedes keine Drehmomentübertragung auf das Abtriebs­ glied erfolgt, so daß, insbesondere, ein mit dem An­ triebsglied gekoppelter Motor ein Überschreiten einer maximal akzeptierten Drehzahl verhindert.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Abtriebsglied in beiden Drehrich­ tungen von dem Antriebsglied zwangsangetrieben wird.

8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest eine der Getriebeverbindun­ gen (18; 19) ein Riemengetriebe oder ein Verzahnungs­ getriebe mit stirn-, kegel- oder innen- und außenver­ zahnten Zahnrädern ist.

9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Getriebewellen (16, 17) koaxial zueinander, parallel zueinander oder im Wickel zuein­ ander angeordnet sind.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Getriebeglieder (18A, 18B; 19A, 19B) von den Getriebewellen (16; 17) mittelbar oder un­ mittelbar aufgenommen werden.

11. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Freilaufelement (21, 22) zwischen einer Getriebewelle (16, 17) und einem Getriebeglied (18A, 18B, 19A, 19B) zwischengefügt sind.

12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Freilaufelemen­ te (21, 22) ein Hülsenfreilauf ist.

13. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für den einen Drehsinn des An­ triebsgliedes die Drehzahl des Abtriebsgliedes iden­ tisch mit der Drehzahl des Antriebsgliedes ist.

14. Getriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Getriebeverbindung ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 hat.

15. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reibschlußeinrichtung zwischen der ersten Getrie­ beverbindung (18) und der zweiten Getriebeverbindung (19) derart eingefügt ist, daß trotz des Vorhandenseins eines der Freilaufelemente Drehantriebskräfte von der einen Getriebeverbindung auf die andere Getriebever­ bindung übertragen werden.

16. Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ringförmiges Reibelement (29) in den Abstandsspalt zwischen zwei benachbarte Getriebeglieder eingefügt ist.

17. Getriebe nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine die Reibschlußwirkung des ringförmigen Reibelementes (29) vergrößernde oder einstellende Andruckfeder (30).