EP0182968A2

EP0182968A2 - Fangvorrichtung

Info

Publication number: EP0182968A2
Application number: EP85108652A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Lehmann; Friedrich Prof. Dr.-Ing. Jarchow; Dietrich Dr.-Ing. Haensel
Original assignee: GfA-Antriebstechnik GmbH; GFA ANTRIEBSTECHNIK GmbH
Current assignee: GfA-Antriebstechnik GmbH; GFA ANTRIEBSTECHNIK GmbH
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1986-06-04
Also published as: DE3433561C1; EP0182968A3

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Fangvorrichtung für kraftbetätigte Fenster, Türen, Tore, Aufzüge oder dgl. mit einem mit einer Wickelwelle (13) drehfest verbundenen Schneckenrad (9) und zwei selbsthemmenden Schnecken, die mit einer Antriebswelle (4) in Wirkverbindung stehen, wobei eine Schnecke als Arbeitsschnecke (7) und die andere, leerlaufende Schnecke als Fangschnecke (8) dient, wobei die Fangschnecke (8) begrenzt axial verschiebbar angeordnet ist und über wenigstens einer gehäusefesten Anschlagbolzen (17) verfügt und wobei die Fangschnecke (8) über eine als Sollbruchstelle ausgebildete Verbindung von der Antriebswelle (4) gedreht wird. Um den Bauaufwand der Fangvorrichtung und das Gewicht zu verringern, wird vorgeschlagen, daß die Arbeitsschnecke (7) und die Fangschnecke (8) jeweils als Globoid-Halbschnecken ausgebildet sind, daß das Schneckenrad (9) als zylindrisches Stirnrad ausgeführt ist, daß die Arbeitsschnecke (7) und die Fangschnecke (8) hintereinander auf einer gemeinsamen Antriebswelle (4) angeordnet sind und daß das Schneckenrad (9) aus einsatzgehärtetem Stahl besteht und über geschliffene Zähne verfügt.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Fangvorrichtung für kraftbetätigte Fenster, Türen, Tore, Aufzüge oder dgl. mit einem mit einer Wickelwelle drehfest verbundenen Schneckenrad und zwei selbsthemmenden Schnecken, die mit einer Antriebswelle in wirkverbindung stehen, wobei eine Schnecke als Arbeitsschnecke und die andere, leerlaufende Schnecke als Fangschnecke dient, wobei die Fangschnecke begrenzt axial verschiebbar angeordnet ist und über wenigstens einen gehäusefesten Anschlagbolzen verfügt und wobei die Fangschnecke über eine als Sollbruchstelle ausgebildete Verbindung von der Antriebswelle gedreht wird.
Aus der DE-OS 31 29 648 ist eine Selbsthemmvorrichtung für einen Rolltorantrieb bekannt, bei der die Drehübertragung von einer Antriebsschnecke auf eine Antriebswelle zum Betätigen des Rolltores über ein Schneckengetriebe erfolgt. Zu diesem Zweck ist auf der Antriebswelle drehfest ein Schneckenrad angeordnet, das mit der von einem Motor angetriebenen Antriebsschnecke kämmt. Ein zweites Schneckenrad ist an der einen Seite des ersten Schneckenrades mit diesem drehfest verbunden, wobei dieses keine Kraft übernimmt. Bei Ausfall des ersten Schneckenrades verklemmt das zweite Schneckenrad mit der Antriebsschnecke, so daß der Motor über diese Schnecke nicht mehr angetrieben werden kann und eine Selbsthemmung eintritt. In einer alternativen Ausführungsform steht das zweite Schneckenrad unter axialer Federbelastung, so daß bei Ausfall des ersten Schneckenrades aufgrund einer Neigung der Zahnflanken eine axiale Verschiebung des zweiten Schneckenrades bis zu einem Anschlag erfolgt, der die Selbsthemmung bewirkt.
Aus der DE-PS 22 22 503 ist eine selbsttätig wirkende Sperrvorrichtung zum Verhindern eines ungewollten Abrollens eines Rolltores, Rollgitters, Rolladens oder dgl. der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei der die Fangvorrich-' tung darin besteht, daß zwei auf der Wickelwelle angeordnete Schneckenräder jeweils von einer eigenen Schnecke angetrieben werden. Dabei ist ein Schneckentrieb als Arbeitstrieb ständig unter Last, während der andere Schneckentrieb als Hilfsschneckentrieb unbelastet mitläuft. Die selbsthemmende und begrenzt axial verschiebbar gelagerte Hilfsschnecke steht stets lastfrei mit ihrem Hilfsschneckenrad in Verbindung. Bei einem Versagen des Arbeitsschneckentriebes kommt der Hilfsschneckentrieb unter Last, wobei gleichzeitig an einer vorgesehenen Sollbruchstelle die Weiterleitung des Antriebsmomentes zur Hilfsschnecke unterbrochen wird. Danach bleibt die Last durch die Selbsthemmung des Hilfsschneckentriebes stehen, wobei die Hilfsschnecke an einem gehäusefesten Anschlagbolzen zur Anlage kommt. Bei dieser bekannten Fangvorrichtung sind die Arbeitsschnecke und die Hilfsschnecke auf parallelen, voneinander getrennten Wellen befestigt, deren kinematische Verbindung aus einem Stirnradgetriebe besteht. Wegen der zweiten Schneckenwelle, ihres Antriebes und der notwendigen Lagerungen baut diese bekannte Fangvorrichtung verhältnismäßig aufwendig. Außerdem wird für das Arbeitsschneckenrad der Werkstoff Bronze verwendet, welcher einem verhältnismäßig schnellen Verschleiß unterliegt.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabezugrunde, eine einfach konstruierte und selbsttätig wirkende Fangvorrichtung mit einem Arbeits- und einem Fangschneckentrieb zu schaffen, die nur einen geringen Bauaufwand erfordert. Insbesondere sollen die Baugröße, die Anzahl der Einzelteile und das Gewicht verringert werden. Außerdem soll die für das Schneckenrad übliche Bronze durch einen verschleißfesteren Werkstoff ersetzt werden.
Als technische Lösung wird dafür folgende Merkmalskombination vorgeschlagen:

a) Die Arbeitsschnecke und die Fangschnecke sind jeweils als Globoid-Halbschnecken ausgebildet;
b) das Schneckenrad ist als zylindrisches Stirnrad ausgeführt;
c) die Arbeitsschnecke und die Fangschnecke sind hintereinander auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet;
d) das Schneckenrad besteht aus einsatzgehärtetem Stahl und verfügt über geschliffene Zähne.

Die hintereinander auf der gemeinsamen Antriebswelle angeordnete Arbeitsschnecke und Fangschnecke stehen beide mit dem auf der Wickelwelle drehfest angebrachten, schräg verzahnten Schneckenrad in Eingriff. Die Arbeitsschnecke bildet mit der Antriebswelle eine drehfeste Einheit, während die Fangschnecke erfindungsgemäß über einen Mitnehmer ständig unbelastet mitläuft und zum Ausgleich des Verschleisses an der Arbeitsschnecke zwischen gehäusefesten Anschlägen axial verschiebbar gelagert ist. Bei einem Bruch des Arbeitsschneckentriebes stützt die selbsthemmende Fangschnecke die Last gegen ihre Anschläge ab. Ein als Sollbruchstelle ausgebildeter Mitnehmer koppelt die Fangschnecke von der Antriebswelle ab, so daß der selbsthemmende Fangschneckentrieb stehenbleibt.
Während erfindungsgemäß das schrägverzahnte Schneckenrad als Evolventenrad ausgebildet und aus Einsatzstahl hergestellt ist, wobei die Zahnflanken geschliffen sind, bestehen dagegen die Arbeits- und Fangschnecken in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus Grauguß, wobei zur Erhöhung der Fangsicherheit der Fangschnecke einerseits und mit Rücksicht auf eine gleitgünstige Arbeitsschnecke andererseits für die Fangschnecke Sphäroguß und für die Arbeitsschnecke Grauguß in Frage kommt.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Fangvorrichtung hat den Vorteil eines außerordentlich geringen Bauaufwandes und Gewichtes, weil im Vergleich zum Stand der Technik eine Schneckenwelle und ein Schneckenrad einschließlich ihrer Lagerungen weggefallen sind. Außerdem hat die erfindungsgemäß ausgebildete Fangvorrichtung ein wesentlich besseres Verschleißverhalten, weil der bisher für das Schneckenrad übliche Werkstoff Bronze durch den Werkstoff Einsatzstahl ersetzt worden ist, so daß sogar die Möglichkeit besteht, das Schneckenrad gleichzeitig auch als Schneidrad für die Herstellung der beiden aus Grau- bzw. Sphäroguß bestehenden Arbeits- und Fangschnecken zu verwenden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen eine praktische Ausführungsform einer Fangvorrichtung in Schnitten dargestellt worden ist. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Fangvorrichtung entlang der Linie I-I in Fig. 2 geschnitten in Seitenansicht;
Fig. 2 dieselbe Fangvorrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1 geschnitten in Stirnansicht.

In einem Gehäuse 1 ist mit Wälzlagern 2, 3 eine Antriebswelle 4 gelagert, die von einem - nicht dargestellten - Motor über einen Zahnriemen 5 und ein aufgekeiltes Antriebsritzel 6 angetrieben wird. Auf der Antriebswelle 4 sind eine Arbeitsschnecke 7 drehfest und eine Fangschnecke 8 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet, die beide, als Globoid-Halbschnecken ausgebildet sind. Die Arbeitsschnecke 7 und die Fangschnecke 8 kämmen mit einem Schneckenrad 9, welches mit einer Nabe 10 auf Wälzlagern 11, 12 im Gehäuse 1 gelagert ist. Die Nabe 10 des Schneckenrades 9 ist mit einer Wickelwelle 13 für das - nicht dargestellte - kraftbetätigte Tor verbunden. Das Schneckenrad 9 ist als Schrägstirnrad ausgebildet, damit es mit den beiden Globoid-Halbschnecken kämmen kann.
Die axial verschiebbar auf der Antriebswelle 4 gelagerte Fangschnecke 8 wird von einem Mitnehmer 14 in Antriebsrichtung mitgenommen, dessen Enden in Langlöcher 15 der Fangschnecke 8 hineinragen. Die Langlöcher 15 bestimmen zugleich den maximalen axialen Verschiebeweg der Fangschnecke 8 im Normalbetrieb.
Im Bereich der Langlöcher 15 ist die Fangschnecke 8 mit einer umlaufenden Anschlagnut 16 versehen, in welche gehäusefeste Anschlagbolzen 17 eingreifen, die im Fangfalle verhindern, daß die Fangschnecke 8 außer Eingriff mit dem Schneckenrad 9 gerät.
Die Fangvorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Im Normalbetrieb läuft die Fangschnecke 8 unbelastet mit, weil sie sich im Bereich der Langlöcher 15 in axialer Richtung geringfügig verschieben kann. Die Zähne der Arbeitsschnecke 7 können beispielsweise durch normalen Verschleiß dünner werden und schließlich brechen. In einem solchen Fall kommt die ebenfalls mit dem Schneckenrad 9 kämmende Fangschnecke 8 unter Last und verhindert ein Abstürzen des aufgewickelten Tores. Zunächst wird die Fangschnecke 8 in axialer Richtung gegen die Fangbolzen 17 verschoben, bis das Antriebsmoment des Motors eine bestimmte Größe erreicht. In diesem Moment wird der als Sollbruchstelle dimensionierte Mitnehmer 14 abgeschert und damit die Kraftübertragung vom Motor zur Fangschnecke 8 unterbrochen. Das selbsthemmende, aus der Fangschnecke 8 und dem Schneckenrad 9 bestehende Getriebe hält danach die Wickelwelle 13 fest und verhindert ohne Nachlauf ein Abstürzen der Last, beispielsweise eines Tores.

Über den Arbeits- und Fangschnecken 7, 8 ist in dem Gehäuse 1 ein Revisionsdeckel 18 angeordnet.
Auf der Nabe 10 befindet sich eine Steuerschnecke 19, die mit einem Steuerschneckenrad 20 für den Antrieb einer Steuerwelle zur Betätigung von Endschaltern kämmt.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1 Gehäuse
2 Wälzlager
3 Wälzlager
4 Antriebswelle
5 Zahnriemen
6 Antriebsritzel
7 Arbeitsschnecke
8 Fangschnecke
9 Schneckenrad
10 Nabe
11 Wälzlager
12 Wälzlager
13 Wickelwelle
14 Mitnehmer
15 Langloch
16 Anschlagnut
17 Anschlagbolzen
18 Revisionsdeckel
19 Steuerschnecke
20 Steuerschneckenrad

Claims

1. Fangvorrichtung für kraftbetätigte Fenster, Türen, Tore, Aufzüge oder dgl. mit einem mit einer Wickelwelle (13) drehfest verbundenen Schneckenrad (9) und zwei selbsthemmenden Schnecken, die mit einer Antriebswelle (4) in Wirkverbindung stehen, wobei eine Schnecke als Arbeitsschnecke (7) und die andere, leerlaufende Schnecke als Fangschnecke (8) dient, wobei die Fangschnecke (8) begrenzt axial verschiebbar angeordnet ist und über wenigstens einen gehäusefesten Anschlagbolzen (17) verfügt und wobei die Fangschnecke (8) über eine als Sollbruchstelle ausgebildete Verbindung von der Antriebswelle (4) gedreht wird
dadurch gekennzeichnet ,

a) daß die Arbeitsschnecke (7) und die Fangschnecke (8) jeweils als Globoid-Halbschnecken ausgebildet sind,

b) daß das Schneckenrad (9) als zylindrisches Stirnrad ausgeführt ist,

c) daß die Arbeitsschnecke (7) und die Fangschnecke (8) hintereinander auf einer gemeinsamen Antriebswelle (4) angeordnet sind und

d) daß das Schneckenrad (9) aus einsatzgehärtetem Stahl besteht und über geschliffene Zähne verfügt.

2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Fangschnecke (8) angeordnete, umlaufende Anschlagnut (16) für den Eingriff einer oder mehrerer Anschlagbolzen (17).

3. Fangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zwischen der Antriebswelle (4) und der Fangschnecke (8) angeordneten, als Sollbruchstelle ausgebildeten Mitnehmer (14).

4. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsschnecke (7) und die Fangschnecke (8) aus Grauguß hergestellt sind, wobei der Grauguß der Arbeitsschnecke (7) eine kleinere Zugfestigkeit als der der Fangschnecke (8) aufweist.

5. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangschnecke (8) einen größeren Außendurchmesser als die Arbeitsschnecke (7) hat.

6. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (9) als Schneidrad für die Arbeitsschnecke (7) und die Fangschnecke (8) dient.