EP3964680A1

EP3964680A1 - Handbetätigte, mechanische antriebsvorrichtung

Info

Publication number: EP3964680A1
Application number: EP21194623.1A
Authority: EP
Inventors: Marc Andre Ruiter
Original assignee: Red Elephant BV
Current assignee: Red Elephant BV
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2022-03-09
Also published as: DE202020105109U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine handbetätigte, mechanische Antriebsvorrichtung (1) zur Ausübung einer richtungswechselnden Rotation eines Antriebsrades (14), wobei das Antriebsrad (14) zwischen zwei eigenständigen Antriebssträngen gelagert ist, wobei das Antriebsrad (14) beidseitig in axialer Ausrichtung mit Übertragungsansätzen (33) versehen ist, wobei die Übertragungsansätze (33) und das Antriebszahnrad (14) von einer Bohrung durchsetzt sind, und dass auf den Übertragungsansätzen (33) Lager (34) angeordnet sind, die seitlich zu dem Antriebszahnrad (14) in Lagerblechen (7, 8) gehalten werden, und dass über Betätigungsorgane (3, 4) wahlweise eine Kraftbeaufschlagung der Antriebsstränge in der Art erfolgt, dass das Antriebsrad (14) in Rotation versetzbar ist, wobei den Antriebssträngen Wickelvorrichtungen (5, 6) zugeordnet sind, die jeweils einseitig auf einer gemeinsamen Achse (28) und andererseits über die Lager (34) auf den Übertragungsansätzen (33) gelagert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine handbetätigte, mechanische Antriebsvorrichtung zum Ausüben einer richtungswechselnden Rotation eines Antriebsrades.
Mit der DE 39 36 912 A1 ist eine handbetätigte Antriebseinrichtung für eine Welle, insbesondere eine Antriebswelle eines über Kopf bewegbaren Torblattes bekannt geworden, die eine mit der Welle drehfest verbundene oder an diese ankuppelbare Rolle mit einer umlaufenden Rille aufweist, in die ein die Rolle um einen überwiegenden Teilbereich ihres Umfanges umgreifenden endlos ausgebildeten flexiblen Strang für den Angriff einer ziehenden Hand vorgesehen ist, wobei der Strang bei kostengünstiger und einfacher Herstellung für eine angenehme und gefahrlose Handbetätigung zumindest in einem Mantelbereich aus einem entsprechend weichen, schmiegsamen Kunststoff besteht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine handbetätigte, mechanische Antriebsvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, mit bestehenden, elektromotorisch angetriebenen Antriebsvorrichtungen gekoppelt zu werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüche haben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens zum Inhalt.
Die handbetätigte, mechanische Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer wechselseitigen Rotation eines Antriebsrades besteht dabei im Wesentlichen aus einem Antriebsrad, das zwischen zwei stationären Lagerungen gelagert ist. Damit das Antriebsrad angetrieben werden kann, verfügt dieses in axialer Ausrichtung beidseitig über Übertragungsansätze. Diese Übertragungsansätze dienen dafür, dass durch eine wahlweise Betätigung von Betätigungsorganen eine Kraft auf Antriebsstränge ausgeübt werden kann. Dieses ist dadurch möglich, weil zwischen den Bauteilen der Antriebsstränge und den Übertragungsansätzen eine freischaltbare Sperrvorrichtung angeordnet werden kann. Diese Sperrvorrichtung kann in beide Drehrichtungen durch die Kraftbeaufschlagung über die Betätigungsorgane gesperrt und geöffnet werden. Durch den jeweilig betätigten Antriebsstrang wird durch Kontakt von Übertragungsrollen mit den Übertragungsansätzen eine drehrichtungsändernde Rotationsbewegung des Antriebsrades möglich. Damit nach Beendigung der Kraftbeaufschlagung auf die Antriebsstränge auch wieder eine automatische Zurückführung der Antriebsstränge erfolgt, ist in einer Bohrung, die sowohl die Übertragungsansätze als auch das Antriebsrad durchsetzt, mindestens eine Torsionsfeder eingebracht. Diese mindestens eine Torsionsfeder ist jeweils endseitig mit Wickelvorrichtungen der Antriebsstränge verbunden. Die Wickelvorrichtungen bilden dabei den Raum, um die aus Seilen oder Bändern bestehenden Betätigungsorgane aufzuwickeln. Damit es zu keiner Fehlfunktion bei der Betätigung der Antriebsvorrichtung kommt, sind die Wickelvorrichtungen im Wesentlichen topfartig mit einem Boden ausgeführt worden. An der Außenseite des Bodens sind Spiralführungen vorhanden, in die ein Führungsorgan eingreift. Das Führungsorgan ist als Mitnehmer ausgebildet und wird in einem äußeren Abschluss, der die Antriebsvorrichtung umgibt, geführt.
Bei der Sperrvorrichtung sind, in einer bevorzugten Ausführungsform, in Trägern drehbare Übertragungsrollen gelagert, die in ihrer Ruhestellung keinen Kraftübertragungskontakt mit den Übertragungsansätzen aufweisen. Die Träger werden antriebsmäßig von den topfartigen Wickelvorrichtungen überkront, wobei innerhalb der Wickelvorrichtungen Verläufe sind, die einen etwa schrägen Verlauf beinhalten. In diese Verläufe greifen die Übertragungsrollen ein und können quasi in Form eines Freilaufes, bei einer Betätigung der Antriebsorgane, nur in einen solchen Kontakt mit den Übertragungsansätzen kommen, der dadurch die Übertragungsansätze in Drehung versetzt. Durch eine derartige Konstruktion ist sichergestellt, dass nur jeweils eines der beiden Betätigungsorgane eine Relativbewegung der Übertragungsansätze ausüben kann.
Das im Wesentlichen mittig in der Antriebsvorrichtung gelagerte Antriebsrad kann als Kegelradgetriebe mit einem Abtriebsrad und einer anschließenden getrieblichen Anordnung ausgebildet werden. Am Ausgang der getrieblichen Anordnung besteht die Möglichkeit, entweder direkt oder indirekt eine Drehbewegung der handbetätigten Antriebsvorrichtung mit externen Anordnungen oder Vorrichtungen jeglicher Art zu verbinden, die geeignet sind eine Verbindung mit der Antriebsvorrichtung einzugehen. Dieses können beispielsweise externe Schneckengetriebe oder eine elektrische Antriebsvorrichtung sein, die stromlos geschaltet worden ist. Durch die Konstruktion der externen Vorrichtung ist eine individuelle Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung möglich, wobei die externe Vorrichtung auch nur die Ausbildung einer mechanischen Bremsvorrichtung erfüllen kann.
Mit der vorgestellten Antriebsvorrichtung ist es möglich, beispielsweise einen Notbetrieb bei automatisierten Toren, die mit einer elektromechanischen Antriebsvorrichtung verbunden sind, durchzuführen. Dabei ist es in einer bevorzugten Ausführungsform auch möglich, dass ein Ende des Ankers des Elektromotors mit der getrieblichen Anordnung der mechanischen Antriebsvorrichtung verbunden wird. Dabei versteht es sich, dass der Elektromotor stromlos geschaltet wird oder ist.
Mit einer solchen Kombination, bestehend aus einer handbetätigten mechanischen Antriebsvorrichtung und einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung, können sowohl bei Reparaturarbeiten, als auch bei Netzausfällen einfach Torblätter oder andere Vorrichtungen bewegt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines möglichen, schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1: zeigt eine perspektivische Darstellung einer handbetätigten, mechanischen Antriebsvorrichtung;
Figur 2: eine perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung nach Figur 1 unter Fortlassung eines äußeren Abschlusses;
Figur 3: wie Figur 2, jedoch in einer Vorderansicht;
Figur 4: eine Teilansicht der Antriebsvorrichtung unter Fortlassung der Betätigungsstränge;
Figur 5: eine Detaildarstellung der Wickelvorrichtung;
Figur 6: eine perspektivische Ansicht der Wickelvorrichtung;
Figur 7: eine perspektivische Darstellung mit Blick auf die Ausführung eines Antriebsstranges;
Figur 8: wie Figur 1, jedoch in Verbindung mit einer externen Vorrichtung.

Die Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführung einer handbetriebenen, mechanischen Antriebsvorrichtung 1. Die Antriebsvorrichtung 1 weist einen äußeren Abschluss 2 auf, in dem die gesamte Antriebsmechanik untergebracht und auch teilweise gelagert wird. Da die Antriebsvorrichtung 1 ohne Fremdenergie auskommt, kann über Betätigungsorgane 3, 4 eine wahlweise Links- oder Rechtsbetätigung eines Abtriebszahnrades 27 bspw. In Verbindung mit einer Bohrung 35 ausgeführt werden. Die Betätigungsorgane 3, 4 sind in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Folien oder Bänder dargestellt worden, wobei diese auf Wickelvorrichtungen 5, 6 aufgewickelt werden können.
Entfernt man den äußeren Abschluss 2, so kann, gemäß der Figur 2, eine mögliche Ausführung der Antriebsvorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung betrachtet werden. Der grundsätzliche Aufbau der Antriebsvorrichtung 1 besteht aus einem Antriebsrad 14, das seitlich in Lagerblechen 7, 8 mittels Lager 34 gelagert wird. Die Lagerbleche 7, 8 werden in Durchbrüchen 12, 13 des äußeren Abschlusses 2 gelagert. Seitlich zu den Lagerblechen 7, 8 sind die Wickelvorrichtungen 5, 6 sichtbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 14 als Kegelrad dargestellt worden, das mit einem weiteren um 90° versetzten Kegelrad 19 in Wirkverbindung steht. Auf einer gemeinsamen Achse des Kegelrades 19 befindet sich ein Zahnrad 18, das mit einem Abtriebsrad 27 zusammenwirkt ist, wobei diese Verzahnungen eine getriebliche Anordnung darstellen, wie diese beispielsweise der Figur 3 zu entnehmen ist.
Die Wickelvorrichtungen 5, 6 sind topfartig mit einem Boden in einer bevorzugten Ausführungsform nach Figur 6 ausgeführt worden, wobei der Boden des Topfes eine Bohrung 30 aufweist, die auf einer Achse 28 mittels einer Lagerung einseitig gelagert ist. Die freie Öffnung der Wickelvorrichtung 5, 6 wird über die Übertragungsrollen 23 der Sperrvorrichtung gelagert, sowie festgesetzt oder freigeschaltet. In den Boden des Topfes der Wickelvorrichtungen 5, 6 ist außenseits jeweils eine Spiralführung 15 eingearbeitet. Mit den Spiralführungen 15 wirken Führungsstücke 10 zusammen, das innerhalb des äußeren Abschlusses 2 in Führungen 9 geführt werden. Durch die Ausbildung der Spiralführung 15 in Verbindung mit dem Führungsstück 10 und der Führung 9 ist es möglich, dass der Hub der Betätigungsorgane 3, 4 wegmäßig begrenzt wird. Zur sicheren Führung der Betätigungsorgane 3, 4 sind auf beiden Seiten Führungsrollen 17, 20 vorhanden. Diese Führungsrollen 17, 20 sind einerends in den Lagerblechen 7, 8 und andererends in dem äußeren Abschluss 2 gelagert. Dieser vorbeschriebene grundsätzliche Aufbau kann auch noch einmal aus der Seitenansicht der Figur 3 entnommen werden.
Um nun wahlweise über die Betätigungsorgane 3, 4 eine Rotationsbewegung auf das Antriebsrad 14 ausüben zu können, ist auf jeder Seite des Antriebsrades 14 ein Träger 22 drehgelagert, der Teil der Sperrvorrichtung 23 ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach Figur 4 an der zum Boden der Wickelvorrichtung 5,6 gerichteten Seite einen Mitnehmer 21 aufweist. Dieser Mitnehmer 21 greift jeweils in einen Durchbruch 31 der Wickelvorrichtungen 5, 6 ein. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einer Ausübung einer Betätigungskraft über die Betätigungsorgane 3, 4 diese in eine Rotationsbewegung des Trägers 22 umgesetzt wird. Innerhalb des Trägers 22 sind die Übertragungsrollen 23 so gelagert, dass diese mit in den darüber befindlichen Wickelvorrichtungen 5, 6 mit Verläufen 32 nach Figur 5 zusammenwirken können. Dieses Zusammenspiel der Übertragungsrollen 23 und der Verläufe 32 ist maßlich so abgestimmt, dass durch die Anzugskraft über eines der Betätigungsorgane 3, 4 die Übertragungsrollen 23 mittels der Schrägen in den Verläufen 32 zwangsweise auf den jeweiligen Übertragungsansatz 33 gedrückt werden. Durch diese zwangsweise Andrückung der Übertragungsrollen 23 auf die Übertragungsansätze 33, die beidseits an dem Antriebsrad 14 befestigt sind, erfolgt eine Drehbewegung des Antriebsrades 14. Zur Unterstützung der Andrucckräfte der Übertragungsrollen 23 auf den Übertragungsansätzen 33 können hier auch zusätzliche Federelemente eingesetzt werden.
Der Betätigungsweg über die Betätigungsorgane 3, 4 wird durch die Spiralführung 15 in Verbindung mit dem Führungsstück 10 begrenzt. Wenn keine weitere Zugkraft auf einem der Betätigungsorgane 3, 4 lastet, erfolgt auch keine weitere Rotation des Antriebsrades 14.
Aufgrund mindestens einer Torsionsfeder 24, 25, 26, die mittels einer Bohrung in den Übertragungsansätzen 33 und dem Antriebsrades 14 eingebracht sind, können Rückstellkräfte erzeugt werden, weil die Enden der Torsionsfedern 24, 25, 26 mit den Wickelvorrichtungen 5, 6 jeweils verbunden sind. Die Anordnung der Torsionsfedern 24, 25, 26 innerhalb der nicht näher bezeichneten Bohrung der Übertragungsansätze 33 kann der Figur 7 entnommen werden. Hierdurch wird auch deutlich, dass die Übertragungsrollen 23 auf den Oberflächen der Übertragungsansätze 33 anliegen können, wie es der Figur 5 mit den Verläufen 32 zu entnehmen ist.
Die schematische Darstellung nach Figur 8 macht deutlich, dass mittels des Abtriebsrades 27 in Verbindung mit einer geeigneten Verbindung 37, eine den gewünschten Anforderungen entsprechende externe Vorrichtung einfach angeschlossen werden kann, die in der Lage ist weitere, nichtdarstellte und nicht abschließend aufgeführte Maschinen oder Maschineneinrichtungen oder Antriebe oder Tore, rein mechanisch über die Aufbringung von Muskelkräften über die Betätigungsorgane 3, 4 in zwei Drehrichtungen anzutreiben.

Bezugszeichen

1: Antriebsvorrichtung
2: Äußerer Abschluss
3: Betätigungsorgan
4: Betätigungsorgan
5: Wickelvorrichtung
6: Wickelvorrichtung
7: Lagerblech
8: Lagerblech
9: Führung
10: Führungsstück
11: Mitnehmer
12: Durchbruch
13: Durchbruch
14: Antriebsrad
15: Spiralführung
16: Lagerung
17: Führungsrolle
18: Zahnrad
19: Kegelrad
20: Führungsrolle
21: Mitnehmer
22: Träger
23: Übertragungsrollen
24: Torsionsfeder
25: Torsionsfeder
26: Torsionsfeder
27: Abtriebsrad
28: Achse

29: Bund
30: Bohrung
31: Durchbruch
32: Verlauf
33: Übertragungsansatz
34: Lager
35: Bohrung
36: Externe Vorrichtung
37: Verbindung

Claims

Handbetätigte, mechanische Antriebsvorrichtung (1) zur Ausübung einer richtungswechselnden Rotation eines Antriebsrades (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (14) zwischen zwei eigenständigen Antriebssträngen gelagert ist, wobei das Antriebsrad (14) beidseitig in axialer Ausrichtung mit Übertragungsansätzen (33) versehen ist, wobei die Übertragungsansätze (33) und das Antriebszahnrad (14) von einer Bohrung durchsetzt sind, und dass auf den Übertragungsansätzen (33) Lager (34) angeordnet sind, die seitlich zu dem Antriebszahnrad (14) in Lagerblechen (7, 8) gehalten werden, und dass über Betätigungsorgane (3, 4) wahlweise eine Kraftbeaufschlagung der Antriebsstränge in der Art erfolgt, dass das Antriebsrad (14) in Rotation versetzbar ist, wobei den Antriebssträngen Wickelvorrichtungen (5, 6) zugeordnet sind, die jeweils einseitig auf einer gemeinsamen Achse (28) und andererseits über die Lager (34) auf den Übertragungsansätzen (33) gelagert sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung in dem Antriebsrad (14) und den Übertragungsansätzen (33) axial von mindestens einer Torsionsfeder (24, 25, 26) durchdrungen wird, wobei die Achse (28) von der mindestens einen Torsionsfeder (24, 25, 26) umhüllt wird, und dass die mindestens eine Torsionsfeder (24, 25, 26) endseits jeweils mit den Antriebssträngen verbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelvorrichtungen (5, 6) etwa topfartig ausgebildet und bodenseitig mit einer äußeren Spiralführung (15) versehen sind, und dass innerhalb der Wickelvorrichtungen (5, 6) jeweils Sperrvorrichtungen angeordnet sind, die mit den Wickelvorrichtungen (5, 6) und den Übertragungsansätzen (33) in Wirkverbindung stehen.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung aus einem Träger (22) und Übertragungsrollen (23) gebildet wird, wobei der Träger (22) mit einem Mitnehmer (21) versehen ist, der in einen Durchbruch (31) der Wickelvorrichtung (5) oder (6) eingreift.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Träger (22) die drehbaren Übertragungsrollen (23) gelagert sind, die bei einer Zugkrafteinwirkung an einem der Betätigungsorgane (3, 4) über in den Wickelvorrichtungen (5, 6) vorhandenen Verläufe (32), die mit einer etwa schrägen Ausbildung versehen sind, in einen Kraftschluss mit dem jeweiligen Übertragungsansatz (33) gebracht werden können.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbleche (7, 8) in Durchbrüche (12, 13) eines äußeren Abschlusses (2) festgesetzt sind.
Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Spiralführungen (15) jeweils ein Mitnehmer (10) eingreift, der in dem äußeren Abschluss (2) in seitlichen Führungen geführt wird.
Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsorgane (3, 4) aus Seilen oder Folien bestehen, die durch Führungsrollen (17, 20) geführt werden, wobei die Führungsrollen (17, 20) in den Lagerblechen (7, 8) und dem äußeren Abschluss (2) geführt und gehalten werden.
Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (14) Teil eines Kegelradgetriebes mit einem Abtriebsrad (27) und einer nachgeschalteten getrieblichen Anordnung besteht.
Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (27) direkt oder mittels der getrieblichen Einrichtung zur Verbindung mit externen Geräten oder Maschinen ausgestattet ist.