EP1989389B1

EP1989389B1 - Antriebsbaueinheit für sonnenschutzeinrichtungen, wie rollläden, markisen und dergleichen

Info

Publication number: EP1989389B1
Application number: EP07787053A
Authority: EP
Inventors: Oswald Lott
Original assignee: Provita GmbH
Current assignee: Provita GmbH
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: ES2335552T3; DE502007001853D1; EP1989389A1; ATE447090T1; WO2008006758A1; DE102006032535A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsbaueinheit für Sonnenschutzeinrichtungen, wie Rollläden, Markisen und dergleichen, welche eine Wickelwalze mit polygonalem Querschnitt zum Auf- und Abwickeln eines Schließ- oder Schutzelements aufweist, deren Enden innerhalb eines Rahmens rotierbar gelagert sind, wobei die Antriebsbaueinheit zum Rotieren der Wickelwalze um ihre Längsachse einen an eine Spannungsquelle anschließbaren elektrischen Gleichspannungs-Motor mit einem zur Wickelwalze in Antriebsverbindung stehenden Untersetzungsgetriebe, eine Motorsteuerung sowie eine Bedieneinheit zum Schalten des Motors aufweist, wobei der Motor und das Untersetzungsgetriebe außerhalb der Wickelwalze in einem am Rahmen verdrehsicher befestigten Gehäuse angeordnet sind.
Sonnenschutzeinrichtungen sind beispielsweise Rollläden, Jalousien oder Markisen. Derartige Einrichtungen haben eine Wickelwalze, auf die der Rollladenpanzer, das Markisentuch und dergleichen (hier als "Schließ- oder Schutzelement" bezeichnet) aufgewickelt werden können. Zum Rotieren der Wickelwalze um ihre Längsachse dient eine Antriebsbaueinheit, die einen Motor, ein Getriebe, eine Motorsteuerung sowie eine Bedieneinheit zum Schalten des Motors umfasst.
Es sind unterschiedliche Systeme für derartige Antriebsbaueinheiten im Einsatz. Bei Rollläden und Markisen im Haushaltsbereich werden neben den bekannten Gurtantrieben zunehmend auch Antriebsbaueinheiten mit Rohrmotoren eingesetzt, welche die Wickelwalze direkt antreiben. Beispielsweise ist aus der DE 33 46 242 A1 eine Antriebseinheit dieser Art für einen Rollladen bekannt.
Rohrmotoren werden in der Innenbohrung einer hohlzylindrischen Wickelwalze angeordnet und beanspruchen daher praktisch keinen zusätzlichen Raum. Dabei handelt es sich in der Regel um Gleichstrommotoren, die über einen Transformator oder eine elektronische Gleichrichterschaltung an Netzspannung anschließbar sind. Gleichstrommotoren können mit hoher Drehzahl betrieben werden und sie haben ein großes Drehmoment beim Anlauf, was für den praktischen Einsatz vorteilhaft ist.
Die hohe Drehzahl des Gleichstrommotors erfordert jedoch ein Untersetzungsgebetriebe mit einem großen Untersetzungsverhältnis, so dass im Regelfall mehrere Getriebestufen hintereinander angeordnet werden müssen, was wegen des begrenzten Platzes innerhalb der Wickelwalze aufwändige Konstruktionen erfordert, wie sie beispielsweise in der DE 697 20 144 T2 beschrieben sind. Rohrmotoren sind daher vergleichsweise teuer.
Die Wickelwalze hat im Allgemeinen einen achteckigen Querschnitt, wobei derzeit vier verschiedene Standardgrößen mit Schlüsselweiten zwischen 30 und 70 mm im Handel erhältlich sind. Für jede Standardgröße der Wickelwalze werden Rohrmotoren unterschiedlicher Leistung je nach dem Gewicht des zu bewegenden Schließ- oder Schutzelements angeboten. Dies zwingt den Fachhandel an der Vorhaltung eines breit gefächerten Angebots an Rohrmotoren und einer entsprechend aufwändigen Lagerhaltung.
Moderne Motorsteuerungen beinhalten in der Regel elektronische Speicher für Informationen über die Position der oberen und unteren Endlage des Schließ- oder Schutzelements oder dessen abwickelbare Länge und dergleichen sowie eine Erfassungseinrichtung für die aktuelle Position oder die ab- oder aufgewickelte Länge. Die Bedieneinheit besteht im einfachsten Fall aus einer Vorrichtung zum Stoppen und Starten der Auf- und Abbewegung des Schließ- oder Schutzelements. Die Installation ist in der Regel von einem Fachmann auszuführen, insbesondere dann, wenn ein Anschluss des Antriebs an 230 Volt-Netzspannung erforderlich ist.
Eine alternative Antriebsbauweise zu den üblichen Rohrmotoren mit einem DirektAntrieb der Wickelwalze ist in der WO 2005/088062 A1 beschrieben. Bei dem darin vorgeschlagenen Antrieb sind mindestens zwei Motoren vorgesehen, die über ein gemeinsames Untersetzungsgetriebe einen Wellenadapter für die Wikkelwalze antreiben. Antrieb und Getriebe sind in einem Antriebsgehäuse untergebracht, das an der Stirnseite der Wickelwalze verdrehsicher befestigt ist.
Um ohne bauliche Änderungen die Anordnung des Antriebsgehäuses innerhalb des Rollladenkastens zu ermöglichen, in dem in der Regel nur ein schmaler Spalt zwischen der Wickelwalze und deren Wandlager verbleibt, wird eine kompakte Bauweise des Antriebs angestrebt und damit einhergehend eine geringe Bauhöhe der Motoren verlangt.
Die kompakten Motoren weisen konstruktionsbedingt daher eine relativ geringe Leistung auf. Um die zum Heben des Rollladenpanzers erforderliche Leistung bereitzustellen, sind beim bekannten Antrieb mehrere Motoren notwendig. Diese verfügen über ein gemeinsames Getriebe, was wiederum eine sehr aufwändige Mechanik erfordert. Der alternative Antrieb kann insoweit die Nachteile der bekannten Rohrmotoren hinsichtlich Konstruktionsaufwand und Preis nicht beseitigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Antriebsbaueinheit mit Direktantrieb für die Wickelwalze zur Verfügung zu stellen, die für eine Vielzahl unterschiedlicher Wickelwalzen einsetzbar ist und so den Aufwand für die Lagerhaltung verringert, und die darüber hinaus kostengünstig ist und einfach - auch von Laien - zu installieren ist.
Eine Antriebsbaueinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist durch die ES 1054 941 U offenbart.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs genannten Antriebsbaueinheit erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebsverbindung zur Wickelwalze ein Antriebszahnrad mit größerem Außendurchmesser als die Wickelwalze sowie einen im Gehäuse rotierbar gelagerten Adapter umfasst, an dem mehrere an der Walzen-Mantelfläche anliegende Wickelwalzen-Mitnehmer unterschiedlicher Größe - abgestuft für Wickelwalzen unterschiedlichen Durchmessers - vorgesehen sind oder der zur Aufnahme austauschbarer Wickelwalzen-Mitnehmer unterschiedlicher Größe ausgebildet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsbaueinheit ist an einer Stirnseite der Wickelwalze ein Gehäuse vorgesehen, das einerseits zur Lagerung der Wickelwalze dient, und in dem andererseits der Motor und das Untersetzungsgetriebe aufgenommen sind. Das Gehäuse ist am Rahmen der Sonnenschutzeinrichtung verdrehsicher befestigt. Bei dem Rahmen handelt es sich beispielsweise um einen Rollladenkasten, einen Markisenrahmen oder einfach um eine Mauerausnehmung zur Montage der Sonnenschutzeinrichtung.
Dadurch, dass der Motor zwar innerhalb des Gehäuses, aber nicht - wie bei den üblichen Rohrmotoren - innerhalb der Innenbohrung der Wickelwalze angeordnet ist, entfallen die durch die Größe der Innenbohrung vorgegebenen räumlichen Beschränkungen. Dies erlaubt eine einfachere Konstruktion und damit eine kostengünstige Fertigung der Antriebsbaueinheit.
Da Motor und Untersetzungsgetriebe nicht innerhalb der Wickelwalze angeordnet sind, sondern außerhalb derselben, ergibt sich auch die Möglichkeit, die Rotation der Wickelwalze um ihre Längsachse mit einem günstigeren Hebelverhältnis zu bewerkstelligen. Erfindungsgemäß wird daher für den Antrieb der Wickelwalze ein großes Antriebszahnrad eingesetzt, dessen Außendurchmesser größer als derjenige der Wickelwalze ist. Dadurch ergeben sich ein längerer Hebel und eine effektivere Kraftübertragung, was die Anforderungen an die bereitzustellende Motorleistung verringert. Daher ist beim Antrieb gemäß der Erfindung im Unterschied zum bekannten Antrieb ein einziger Motor ausreichend, was eine konstruktiv einfache Ausbildung der Antriebseinheit ermöglicht.
Davon abgesehen, kann aufgrund der Anordnung von Motor und Untersetzungsgetriebe außerhalb der Wickelwalze die Leistung des Motors grundsätzlich so großzügig ausgelegt sein, dass sie für unterschiedliche Gewichte des Schließ-oder Schutzelements ausreichend ist, so dass der Motor für Wickelwalzen mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern und den entsprechenden Gewichten des Schließ- oder Schutzelements einsetzbar ist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, eine Vielzahl unterschiedlicher Rohrmotoren für unterschiedliche Leistungsanforderungen bereithalten zu müssen.
Die Kraftübertragung vom Motor zur Wickelwalze erfolgt erfindungsgemäß über einen im Gehäuse rotierbar gelagerten Adapter. Der Adapter ist hierzu entweder als einstückiger oder mehrteiliger Wickelwalzen-Mitnehmer ausgebildet, oder er kann mit einem an die aktuelle Größe der Wickelwalze angepassten, austauschbaren Wickelwalzen-Mitnehmer verbunden werden.
Im zuerst genannten Fall sind mehrere Wickelwalzen-Mitnehmer mit den an die Standardgrößen der Wickelwalzen angepassten Größen vorgesehen, wobei beispielsweise im Bereich zwischen 30 und 100 mm drei oder vier Größenabstufungen des Mitnehmers vorgesehen sein können. Im anderen Fall wird auf dem Adapter jeweils der für die gegebene Wickelwalze passende Mitnehmer fixiert, wobei gegebenenfalls die Antriebsbaueinheit einen Satz von Wickelwalzen-Mitnehmern enthält, die an die standardmäßig vorkommenden Durchmesser der handelsüblichen Wickelwalzen angepasst sind.
Die Wickelwalzen-Mitnehmer umgreifen den Außenumfang der Wickelwalze oder - bei hohl ausgebildeten Wickelwalzen - können sie auch an der Innenwandung der Innenbohrung anliegen.
Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, dass die Antriebsbaueinheit für alle standardmäßig vorkommenden Wickelwalzengrößen geeignet ist, so dass die erfindungsgemäße Antriebsbaueinheit das ansonsten notwendige breit gefächerte Angebot an Rohrmotoren ersetzen kann. Dennoch können Motor und Getriebe wegen des günstigeren Hebelverhältnisses zum Antreiben der Wickelwalze sehr kompakt ausgebildet sein. Daher passt das Gehäuse beispielsweise in Aufbau-und Vorbaurollladenkasten, wie sie bei Energiesparhäusern gebräuchlich sind und bei denen der für den Antrieb zur Verfügung stehende Platz in aller Regel weniger als der Breite eines Fensterrahmens entspricht.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Untersetzungsgetriebe einen Riemenantrieb umfasst, bei dem ein Antriebsriemen eine Verbindung zwischen Getriebeteilen bildet.
Die notwendige Untersetzung des Motorantriebs wird hierbei ganz oder teilweise mittels eines Riemenantriebs erreicht. Der Riemenantrieb umfasst einen oder mehrere Antriebsriemen, wie Zahnriemen, Keilriemen, Rippenriemen, Flachriemen, Rundriemen und dergleichen. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtwicklers sind ansonsten übliche, genau aufeinander angepasste, starre Getriebeteile - wie etwa zwei ineinander greifende Zahnräder - durch ein flexibles Zugmittel - den Antriebsriemen - ersetzt. Dadurch wird eine gewisse mechanische Entkopplung von Motor und dem restlichen Untersetzungsgetriebe erreicht, die zu einer Geräuschminderung führt. Darüber hinaus zeigt sich ein Riemenantrieb vergleichsweise tolerant gegenüber Maßabweichungen der Getriebeteile und gegenüber etwaigen Verlagerungen der Motorwelle während des Betriebes. Daher führt der Ersatz von starren Getriebeteilen durch einen flexiblen Riemenantrieb auch zu einem geringeren Fertigungsaufwand und somit zu einer Kostensenkung. Weiterhin erleichtert der Riemenantrieb eine besonders flache Bauweise der Antriebsbaueinheit mit einer so geringen Bauhöhe, die den Einsatz insbesondere für Vorbau- und Aufbaurollläden ermöglicht oder zumindest vereinfacht.
Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform der Antriebsbaueinheit, bei der der Antriebsriemen als Zahnriemen ausgebildet ist und eine Getriebeverbindung zwischen der Motorwelle und einer Antriebsschnecke bildet.
Hierbei ist ein Riemenantrieb zwischen der Motorwelle und der mit einem Schnekkenrad kämmenden Antriebsschnecke vorgesehen. Eine mit einem Schneckenrad zusammenwirkende Antriebsschnecke ermöglicht eine hohe Untersetzung des Motorantriebs, sie ist selbsthemmend und wird deshalb in vielen Gurtwicklern eingesetzt.
Zahnriemenantriebe ermöglichen eine gleichmäßige Kraftübertragung von der treibenden Zahnscheibe auf die getriebene Zahnscheibe. Die Zähne des Riemens verhindern einen Schlupf, ohne dass hierfür eine Vorspannung des Zahnriemens erforderlich ist. Die Lager der Getriebeteile werden dadurch entlastet. Daher sind Zahnriemenantriebe wartungsfrei und sie zeichnen sich durch eine hohe Lebensdauer und durch eine hohe Betriebssicherheit sowie einen gegenüber anderen Getriebearten deutlich höheren Wirkungsgrad aus, der bis zu 98% betragen kann.
Dadurch, dass der Zahnriemen die Motorwelle und die Antriebsschnecke miteinander verbindet, gelingt eine besonders effektive und geräuscharme Kraftübertragung unmittelbar von der Motorwelle auf das Schneckenrad.
Im einfachsten Fall ist der Zahnriemenantrieb als Zwei-Scheibenantrieb ausgebildet, wobei die eine Scheibe eine mit der Motorwelle verbundene Zahnscheibe mit kleinerem Durchmesser und die andere Scheibe eine Zahnscheibe mit größerem Durchmesser auf der Antriebsschnecke ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse einen sich in Richtung der Wickelwalze erstreckenden Lagerzapfen auf, auf dem der Adapter unmittelbar oder mittelbar über ein Wälzlager rotierbar gelagert ist. Der Adapter wird einerseits über den Motor und das Untersetzungsgetriebe angetrieben, wobei er auch selbst Bestandteil des Getriebes sein kann. Andererseits ist er auf dem Lagerzapfen des Gehäuses um die Längsachse der Wickelachse rotierbar gelagert.
Es hat sich besonders bewährt, wenn der Adapter ein Zahnrad umfasst, das Bestandteil des Untersetzungsgetriebes ist.
Der Adapter erfüllt zwei wesentliche Funktionen. Zum einen bildet er einen Teil des Untersetzungsgetriebes, indem er auch als Zahnrad ausgebildet ist, zum anderen bildet er Mitnehmer für die Wickelwalze bzw. stellt er eine Aufnahme für derartige Mitnehmer bereit. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise des Gehäuses.
Ein besonders großes Hebelverhältnis ergibt sich, wenn das betreffende Zahnrad als Antriebszahnrad für die Wickelwalze ausgebildet ist, und einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser der Wickelwalze.
Das Zahnrad überragt dabei den größtmöglichen Wickelwalzendurchmesser, so dass sich ein besonders großer Hebel für die Kraftübertragung vom Motor auf den Adapter ergibt.
Zur verdrehsicheren Befestigung des Gehäuses am Rahmen ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine am Rahmen befestigte Wandhalterung vorgesehen, die eine Aufnahme für das Gehäuse aufweist, in welcher das Gehäuse verdrehfest fixierbar ist.
Die Wandhalterung ist an einer geeigneten Wandung des Rahmens befestigt. Sie umfasst eine Aufnahme - wie etwa einen das Gehäuse seitlich umgebenden Gehäuserahmen - in die das Gehäuse verdrehsicher eingesetzt und darin fixiert werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist das Gehäuse mittels eines auf der Wickelwalze fixierten Klemmteils gegen axiale Verschiebung auf der Wickelwalze gesichert ist.
Das Klemmteil ist auf der Wickelwalze verschiebbar und fixierbar und beispielsweise als Klemmring ausgebildet. Das Klemmteil liegt gegen die Vorderseite des Gehäuses oder eines mit dem Gehäuse verbundenen Bauteils an, wie beispielsweise gegen die in Richtung der Wickelwalze weisende Stirnseite eines Wickelwalzen-Mitnehmers, und verhindert so ein Verrutschen des Gehäuses auf der Wickelwalze, und zwar auch dann, wenn das Ende der Wickelwalze selbst Spiel zum Gehäuse hin hat. Auf diese Weise können Längentoleranzen der Wickelwalze leicht kompensiert werden. Die Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Wickelwalzenlänge sind daher gering, was wiederum die Installation durch einen Laien erleichtert.
Es hat sich auch bewährt, wenn das Gehäuse eine der Wickelwalze zugewandte Vorderseite aufweist, die mit einer Öffnung versehen ist, durch welche der Adapter oder der austauschbare Wickelwalzen-Mitnehmer einsetzbar sind.
Durch die - beispielsweise kreisförmig ausgebildete - Öffnung erstreckt sich die Wickelwalze in das Gehäuse zum Wickelwalzen-Mitnehmer.
Im Gehäuse sind gleichzeitig auch Lager für den Motor und für Getriebeteile des Untersetzungsgetriebes vorgesehen, die starken Belastungen während des Betriebes unterliegen können. Besonders bewährt hat sich daher eine Ausführung des Gehäuses in Form eines Metalldruckgussteils.
Dadurch wird auch nach langem Betrieb der Sonnenschutz- oder Sicherungseinrichtung ein Ausschlagen der Lager vermeiden und eine sichere Funktion gewährleistet. In der Regel handelt es sich um ein Gehäuse aus Aluminium- oder Zinkdruckguss.
Vorzugsweise weist die Bedieneinheit ein Schaltnetzteil für die Erzeugung von 24 V-Gleichstrom auf, über welches der Motor mit der Spannungsquelle verbunden ist.
Der Motor ist hierbei als 24 V-Gleichstrommotor ausgeführt, wobei der Gleichstrom mittels des Schaltnetzteils der Bedieneinheit aus der 230 Volt-Netzspannung erzeugt wird. Die Bedieneinheit ist über einen üblichen Netzstecker mit 230 Volt-Netzspannung verbunden. Daher kann die Antriebseinheit insgesamt und insbesondere der Gleichstrommotor auch von Laien gefahrlos installiert werden.
Durch den Einsatz eines Schaltnetzteils ergibt sich gegenüber einem üblichen Transformator eine deutlich geringere Bauhöhe, so dass das Bedienteil beispielsweise in einer Standard-Unterputzdose Platz findet. Neben den üblichen Bedienelementen zum Aufrollen und Abrollen des Schließ- oder Schutzelements kann das Bedienteil auch zusätzliche Elemente enthalten, wie ein Funk- oder IR-Empfangsmodul, ein Sonnenmodulbewegungssensor und dergleichen.
Die erfindungsgemäße Antriebsbaueinheit ist sowohl für die Nachrüstung vorhandener Sonnenschutzeinrichtungen als auch für die Neuinstallation geeignet. Bei Rollladen-Nachrüstungen besteht häufig der Wunsch, einen bisher vorhandenen Rollladen mit Gurtwickler durch eine gurtfreie Ausführung mit direktem Antrieb zu ersetzen. In diesen Fällen ist in der Regel eine Wandausnehmung mit darin eingesetztem Unterputz- Einbaukasten zur Aufnahme des Gurts bereits vorhanden, so dass dieser zur Aufnahme des Bedienteils anstelle einer Unterputzdose verwendet werden kann. Das Bedienteil ist daher vorzugsweise so ausgelegt, dass es in eine Standard-Unterputzdose oder in einen Standardunterputz-Einbaukasten für Rollladengurtwickler passt.
Zur Erfassung der aktuellen Position des Schließ- oder Schutzelements oder zur Ermittlung seiner Endlagen ist eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, bei der gleichmäßig um den Außenumfang des Zahnrads verteilt eine Vielzahl magnetisierbarer Kerne vorgesehen sind, deren Bewegung mittels eines Sensors erfasst wird.
Bei einer alternativen und gleichermaßen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsbaueinheit ist eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, die mindestens einen Magnetfeldsensor und einen ersten Inkrementalring umfasst, der mit der Motor-Antriebswelle dreht und dem mindestens eine magnetisch Zone zugeordnet ist, die bei der Drehbewegung des ersten Inkrementalrings periodische Signale erzeugt, welche mittels des Magnetfeldsensors erfassbar sind.
Der Inkrementalring kann dabei gleichzeitig als Zahnrad des Untersetzungsgetriebes ausgebildet sein. Dem Inkrementalring ist ein Sensor zugeordnet, der Impulse der Magnetfelder der Magnete erfasst, beispielsweise ein Hall-Sensor, der mit der Erfassungseinrichtung verbunden ist.
Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Gehäuse als spritzwassergeschütztes Gehäuse ausgeführt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. In der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung im Einzelnen

Figur 1: eine Ausführungsform des Antriebsteils der erfindungsgemäßen An- triebsbaueinheit in einer Ansicht in Richtung der Wickelwalze,
Figur 2: das Antriebsteil gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht quer zur Längsachse der Wickelwalze, teilweise im Schnitt auf das Adap- terelement,
Figur 3: das Antriebsteil gemäß Figur 1 in einer weiteren Seitenansicht quer zur Längsachse der Wickelwalze, teilweise im Schnitt auf das Unter- setzungsgetriebe, und
Figur 4: eine weitere Ausführungsform des Antriebsteils der erfindungsgemä- ßen Antriebsbaueinheit mit einem Zahnriemenantrieb.

In Figur 1 ist schematisch eine Ausführungsform für den direkten Antrieb einer Wickelwalze eines Rolladens dargestellt. Hierbei ist ein als Trägerteil ausgebildetes Gehäuse 1 aus Zink-Druckguss vorgesehen. Das Gehäuse 1 ist als gegen Spritzwasser geschütztes Gehäuse gemäß IP 54 der DIN EN 60529 ausgeführt. Innerhalb des Gehäuses 1 sind ein elektrischer Gleichspannungsmotor 2 für 24 Volt sowie ein Untersetzungsgetriebe 3, inklusive eines Antriebszahnrades 5 für die Wickelwalze, sowie eine Leiterplatte 6 für die Steuerungselektronik für den Motor 2 und für die Erfassungselektronik für den Aufwickelzustand des Rollladenpanzers gelagert. Das Untersetzungsgetriebe 3 umfasst eine Anzahl von Getriebeteilen, wie Zahnräder und eine Antriebsschnecke 13, sowie ein Antriebszahnrad 5, das gleichzeitig Teil eines Adapters 4 für die Kraftübertragung auf die Wickelwalze ist und der weiter unten noch näher erläutert wird.
Die der Wickelwalze zugewandte Vorderseite des Gehäuses 1 ist mit einer kreisförmigen Öffnung für das Einführen von Achtkant-Wickelwalzen mit unterschiedlichen Außendurchmessern ausgebildet. Die Oberseite des Gehäuses 1 wird durch einen Deckel 12, der auch die Stromzuführung 11 aufnimmt, verschlossen. Mit seiner Rückseite ist das Gehäuse 1 an einer Wandung 22 einer Maueröffnung verdrehsicher gelagert, wie dies anhand Figur 2 noch näher erläutert wird.
Der Adapter 4 für die Kraftübertragung auf die Wickelwalze verfügt über insgesamt drei Mitnehmer 9a, 9b 9c die in Form von Achteckringen über Stege 10 miteinander und mit einer Adapterhülse 28 (siehe Figur 2) verbunden sind. Der Adapter 4 ist somit insgesamt einstückig und gitterförmig ausgebildet. Die Größen der Mitnehmer 9a, 9b und 9c sind an die Standard-Innendurchmesser bzw. -Außendurchmesser der handelsüblichen Achtkant-Wickelwalzen mit Schlüsselweiten von 40 mm, 60 mm und 70 mm angepasst.
Die Stromversorgung für den Motor 2 erfolgt über den Anschluss 11, der mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Bedienteil verbunden ist, welches ein Schaltnetzteil für die Transformation von 230 Volt Wechselstrom auf 24 Volt Gleichstrom enthält, so dass die Stromzuführung 11 zum Motor 2 nur 24 Volt Gleichspannung führt. Das Bedienteil ist in einer handelsüblichen Unterputzdose untergebracht und es beinhaltet neben Tasten für die manuelle Steuerung des Motors 2 auch einen Funksensor für eine Funk-Fernbedienung.
Zur Erfassung der Position des Rollladens bzw. der Wickelposition ist auf der Leiterplatte 6 eine Erfassungseinrichtung mit einem oberhalb des Antriebszahnrads 5 angeordneten Sensor 7 vorgesehen, der die Bewegung von Eisenkernen 8 erfasst, die über den Umfang gleichmäßig verteilt in das Antriebszahnrad 5 eingelassen sind. Die vom Sensor 7 abgegebenen Zählimpulse werden einer Zähleinrichtung zugeführt, die je nach Bewegungsrichtung aufwärts oder abwärts zählt, so dass der jeweilige Zählerstand ein Maß für die Wickelposition des Rollladens ist. Die Zähleinrichtung ist Teil einer elektronischen Steuereinrichtung, die einen Mikroprozessor mit permanentem Datenspeicher umfasst, in dem auch die obere und die untere Endlage des Rollladenpanzers gespeichert werden.
Die Seitenansicht gemäß Figur 2 zeigt die Wickelwalze 20, teilweise im Schnitt entlang ihrer Längsachse 21, die sich in die Öffnung an der Vorderseite des Gehäuses 1 in einen der Mitnehmer 9a des Adapters 4 erstreckt.
Für eine verdrehsichere Lagerung des Gehäuses 1 an einer Wandung 22 einer Maueröffnung ist ein Wandlager 23 vorgesehen, dass eine quadratische Öffnung aufweist, in die hinein sich ein Vierkant 24 erstreckt, der an der Rückwand 25 des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Gegenüber dem Vierkant 24 erstreckt sich in der Längsachse 21 ein Lagerbolzen 26 von der Rückwand 25 in Richtung der Wickelwalze 20, auf dem die Adapterhülse 28 des Adapters 4 über ein Kugellager 27 rotierbar gelagert ist.
In einer alternativen (in Figur 1 nicht gezeigten) Ausführungsform erfolgt die verdrehsichere Befestigung des Gehäuses mittels eines Gehäuseadapters. Dieser bildet einen Gehäuserahmen, der an der Wandung 22 angeschraubt wird und der das Gehäuse seitlich umfasst. Das Gehäuse wird über eine Öffnung des Rahmens in den Adapter eingeschoben bis es an einem Rastmittel einrastet. Zusätzlich wird es durch Schrauben am Gehäuserahmen fixiert.
Außer der erwähnten Adapterhülse 28 ist der Adapter 4 auch als Antriebszahnrad 5 ausgebildet und er trägt andererseits die Mitnehmer 9a, 9b, 9c, wobei in Figur 2 aus Gründen der deutlicheren Darstellung nur der Mitnehmer 9a dargestellt ist. Der Mitnehmer 9a erstreckt sich über die als Achtkant ausgebildete Wickelwalze 20 und liegt an deren Außenumfang fest an. Für den Ausgleich von Längentoleranzen der Wickelwalze 20 ist der Klemmring 29 wesentlich, der auf die Wickelwalze 20 aufgeschoben wird und der das Gehäuse 1 insgesamt axial auf der Wikkelwalze 20 fixiert.
Die dargestellte Ausführungsform der Antriebsbaueinheit ist für den Antrieb der standardmäßig vorkommenden Wickelwalzengrößen von 40 mm, 60 mm und 70 mm ausgelegt. Es versteht sich, dass ein Adapter auch für andere Standardgrößen (etwa für Schlüsselweiten von 20 mm oder 80 mm) ausgelegt sein kann, indem entsprechende Mitnehmer zusätzlich oder alternativ vorgesehen sind.
Die Schnittdarstellung von Figur 3 zeigt Details des Untersetzungsgetriebes 3 und der Lagerung der einzelnen Getriebeteile innerhalb des Zinkdruckguss-Gehäuses 1. Schematisch ist eine Wickelwalze 30 mit der der größten Standard-Schlüsselweite von 70 mm dargestellt, wobei sich diese über den Außenumfang des Mitnehmers 9c erstreckt. Der Adapter 4 dient gleichzeitig als Antriebszahnrad 5 und ist insoweit Teil des Getriebes 3. Der Durchmesser des Antriebszahnrades 5 beträgt 100 mm und ist daher größer als der Durchmesser der größten in Frage kommenden Wickelwelle 30 so dass sich ein günstiges Hebelverhältnis für die Kraftübertragung vom Motor 2 ergibt.
Bei der ersten Inbetriebnahme des Rollladen-Antriebs wird eine automatische Lernfahrt ausgeführt, ähnlich wie sie in der DE 10 2004 041 293 A1 beschrieben ist. Eine Abwandlung liegt darin, dass die obere Endlage des Rollladens zunächst manuell ermittelt wird, indem der Rollladenpanzers an die Position seiner oberen Endlage verfahren wird, die in der Regel knapp unterhalb der physikalischen oberen Endlage liegen wird, und dass diese Startposition in dem Datenspeicher der Steuereinrichtung abgespeichert wird. Daraufhin startet automatisch die Lernfahrt zur Ermittlung der unteren Endabschaltungsposition des Rollladens. Beim Erreichen der jeweiligen Endabschaltungspositionen wird der Motor 2 im normalen Betriebszustand automatisch abgeschaltet.
Die Erfassungsvorrichtung zur Ermittlung der Position des Rollladens umfasst einen Hall-Sensor und ein Zahnrad des Untersetzungsgetriebes, das mit der Motor-Antriebswelle dreht und das gleichzeitig als Inkrementalring ausgebildet ist. Hierzu sind auf dem Außenumfang des Zahnrades Magnete angeordnet, die bei der Drehbewegung des Zahnrades periodische Signale erzeugen, welche mittels eines Hall-Sensors erfasst und anschließend ausgewertet werden.
Bei einer in den Figuren nicht dargestellten alternativen Ausführungsform des Adapters sind die Mitnehmer 9a, 9b, 9c nicht einstückig mit dem Adapter 4 ausgebildet, sondern sie können je nach Größe der Wickelwalze nach Bedarf auf die Adapterhülse 28 aufgeschoben und darauf fixiert werden. In diesem Fall umfasst die erfindungsgemäße Antriebsbaueinheit einen Bausatz, dem Mitnehmer für die Standard-Wickelwalzendurchmesser beiliegen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Antriebsbaueinheit erfolgt die Kraftübertragung vom Motor 2 auf das Antriebszahnrad 5 über ein mit der Motorwelle verbundenes Schneckenrad 13 und ein Untersetzungsgetriebe 3 mit mehreren Stirnrädern. Bei einer alternativen Ausführungsform ist eines der Stirnräder durch einen Riemenantrieb ersetzt.
Figur 4 zeigt schematisch eine derartige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsbaueinheit, wobei identische Bezugsziffern die gleichen oder äquivalente Bestandteile bezeichnen wie in den Figuren 1 bis 3. Die Ausführungsform gemäß Figur 4 unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass das Untersetzungsgetriebe einen Zahnriemenantrieb umfasst. Dabei ist ein Zahnriemen 41 aus Neopren mit einer Breite von 7 mm vorgesehen, der über einer erste Zahnscheibe 42 mit einem Durchmesser von 7 mm auf der schnell drehenden Motorwelle 43 und über eine zweite Zahnscheibe 44 mit einem Durchmesser von 14 mm an der Antriebsschnecke 45 (in der Figur 4 größtenteils verdeckt) geführt ist. Der Zahnriemen 41 ist so ausgelegt, dass er stets mit mindestens jeweils vier Zähnen der Zahnscheiben 42 und 44 in Eingriff ist.
Der Einsatz des Zahnriemens 41 ermöglicht eine konstruktiv einfache und besonders kompakte Bauform des Untersetzungsgetriebes, indem er ein ansonsten notwendiges Stirnrad zwischen den Zahnscheiben 42 und 44 ersetzt. Die Breite des Gehäuses (ohne Adapter) beträgt 25 mm, so dass diese Ausführungsform der Antriebsbaueinheit auch für Vorbau- und Aufbaurollläden geeignet ist, bei denen üblicherweise besonders wenig Raum für eine seitliche Anbringung eines Rollladenantriebs zur Verfügung steht.
Außerdem gewährleistet der Zahnriemenantrieb aufgrund seiner Flexibilität und Toleranz gegenüber Maßabweichungen eine gewisse Entkopplung von Motor 2 und Untersetzungsgetriebe 3 und damit einhergehend bei geringerem Fertigungsaufwand im Vergleich zu starren Getriebeteilen eine geringere Geräuschentwicklung.

Claims

Antriebsbaueinheit für Sonnenschutzeinrichtungen, wie Rollläden, Markisen und dergleichen, welche eine Wickelwalze (20; 30) mit polygonalem Querschnitt zum Auf- und Abwickeln eines Behangs aufweist, deren Enden innerhalb eines Rahmens (22) rotierbar gelagert sind, wobei die Antriebsbaueinheit zum Rotieren der Wickelwalze (20; 30) um ihre Längsachse (21) einen an eine Spannungsquelle anschließbaren elektrischen Gleichspannungs-Motor (2) mit einem zur Wickelwalze (20; 30) in Antriebsverbindung stehenden Untersetzungsgetriebe (3), eine Motorsteuerung sowie eine Bedieneinheit zum Schalten des Motors (2) umfasst, wobei der Motor (2) und das Untersetzungsgetriebe (3) außerhalb der Wickelwalze (20; 30) in einem am Rahmen (22) verdrehsicher befestigten Gehäuse (1) angeordnet sind, wobei die Antriebsverbindung zur Wickelwalze (20; 30) ein Antriebszahnrad (5) mit größerem Außendurchmesser als die Wickelwalze (20, 30) sowie einen im Gehäuse (1) rotierbar gelagerten Adapter (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Adapter (4) mehrere an der Walzen-Mantelfläche anliegende Wickelwalzen-Mitnehmer (9a, 9b, 9c) unterschiedlicher Größe - abgestuft für Wickelwalzen unterschiedlichen Durchmessers - vorgesehen sind oder der Adapter (4) zur Aufnahme austauschbarer Wickelwalzen-Mitnehmer (9a, 9b, 9c) unterschiedlicher Größe ausgebildet ist.
Antriebsbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (3) einen Riemenantrieb umfasst, bei dem ein Antriebsriemen (41) eine Verbindung zwischen Getriebeteilen (42, 43, 44, 45) bildet.
Antriebsbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsriemen (41) als Zahnriemen ausgebildet ist, und eine Getriebeverbindung zwischen der Motorwelle (43) und einer Antriebsschnecke (45) bildet.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen sich in Richtung der Wickelwalze (20; 30) erstreckenden Lagerzapfen (28) aufweist, auf dem der Adapter (4) unmittelbar oder mittelbar über ein Wälzlager (27) rotierbar gelagert ist.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) ein Zahnrad umfasst, das Bestandteil des Untersetzungsgetriebes (3) ist.
Antriebsbaueinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad als Antriebszahnrad (5) ausgebildet ist.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Rahmen (22) befestigte Wandhalterung vorgesehen ist, die eine Aufnahme für das Gehäuse (1) aufweist, in welcher das Gehäuse (1) verdrehfest fixierbar ist.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mittels eines auf der Wickelwalze (20; 30) fixierten Klemm-Bauteils gegen axiale Verschiebung auf der Wickelwalze (23; 30) gesichert ist.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine der Wickelwalze (20; 30) zugewandte Vorderseite aufweist, die mit einer Öffnung versehen ist, durch welche der Adapter (4) oder der austauschbare Wickelwalzen-Mitnehmer (9a, 9b, 9c) einsetzbar sind.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mitsamt Lager für Motor (2) und Untersetzungsgetriebe (3) als Metalldruckgussteil ausgeführt ist.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit ein Schaltnetzteil für die Erzeugung von 24 Volt Gleichstrom aufweist, über welches der Motor (2) mit der Spannungsquelle verbunden ist.
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit in eine Standard-Unterputzdose oder Standardunterputz-Einbaukästen für Rollladengurtwickler passt.
Antriebsbaueinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungsvorrichtung (7; 8) vorgesehen ist, bei der gleichmäßig um den Außenumfang des Zahnrads verteilt eine Vielzahl magnetisierbarer Kerne (8) vorgesehen sind, deren Bewegung mittels eines Sensors (7) erfasst wird.
Antriebsbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungsvorrichtung (7; 8) vorgesehen ist, die mindestens einen Magnetfeldsensor und einen ersten Inkrementalring umfasst, der mit der Motor-Antriebswelle dreht und dem mindestens eine magnetisch Zone zugeordnet ist, die bei der Drehbewegung des ersten Inkrementalrings periodische Signale erzeugt, welche mittels des Magnetfeldsensors erfassbar sind..
Antriebsbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) als gegen Spritzwasser geschütztes Gehäuse ausgeführt ist.