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Die
Erfindung betrifft einen Antriebs- und Lagerungsmechanismus für ein flexibles
Rollomaterial, mit dem Öffnungen
in einem Aufbau abgedeckt werden, so dass diese Öffnungen vor dem Druck von Winden
hoher Geschwindigkeit (d. h. von Hurrikanen und Tornados) und dem
Einschlagen von im Wind mitgerissenen Trümmern geschützt sind. Anstelle eines flexiblen
Rollos kann auch jede beliebige Art von Abdeckung, einschließlich einer
Garagentür
oder eines anderen, aus Leisten bestehenden Aufbaus, der auf den
Prinzipien der vorliegenden Erfindung basiert, verwendet werden.
Der Mechanismus der Erfindung beinhaltet ein System, bei dem das
Rollomaterial während
des Abrollvorgangs von der Lagerungsrolle zum Schließen einer Öffnung in
einem Aufbau sowie während
des Aufrollvorgangs zurück
in seinen vollkommen gelagerten Zustand im Wesentlichen konstant
gespannt gehalten wird.
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Dabei
soll beim Herunterfahren des Rollos aus seiner vollkommen gelagerten
Stellung in seine vollkommen abgerollte Stellung das Rollo in ungefähr gleichem
Maße gespannt
gehalten bleiben. Weiterhin soll dabei zwischen der Lagerungsrolle
und der Antriebsrolle in etwa dieselbe Spannung am Rollo beibehalten
werden. Ist das Rollo zwischen der Lagerungs- und der Antriebsrolle
konstant gespannt, kann es auf kleiner Fläche glatt gelagert werden.
Ein weiterer und wichtiger Aspekt dabei ist, dass bei einem zwischen
der Lagerungs- und der Antriebsrolle konstant gespanntem Rollo ein
kleinerer Elektromotor mit geringerer Leistung verwendet werden
kann. Durch Verwendung eines variablen Bezugspunkts für die Feder
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das flexible Rollo bei
seinem Verlauf aus der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung
und aus der ausgefahrenen in die eingefahrene Stellung in etwa konstant
gespannt zu halten. Dabei hat „ausgefahren" die Bedeutung, dass
das Rollo die Öffnung
im Gebäude
abdeckt, und „eingefahren", dass das Rollo die Öffnung im
Gebäude
nicht abdeckt. In der ausgefahrenen Stellung ist das Rollo vollkommen
von der Lagerungsrolle abgerollt oder heruntergefahren und in der
eingefahrenen Stellung ist das Rollo vollkommen auf der Lagerungsrolle
gelagert oder aufgerollt. Ohne variablen Bezugspunkt muss der Antriebsmotor
beim Übergang
des Rollos aus der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung mehr
Energie aufwenden. Während
des Aufrollens des Rollos aus seiner ausgefahrenen Stellung in die
eingefahrene Stellung ermöglicht
eine konstante Spannung bezüglich
der Antriebsrolle ein glattes Aufrollen des flexiblen Rollos auf
die Lagerungsrolle.
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Im
US-Patent Nr. 5,355,927 (McKeon)
ist ein Mechanismus zum Steuern des Öffnens und Schließens einer
Tür offenbart,
der ein Untersetzungsmittel zum Verringern einer Drehzahl umfasst.
Dabei ist eine Hochgeschwindigkeitswelle mit dem Untersetzungsmittel
verbunden und kann an ein Mittel zum Drehen der Antriebswelle angeschlossen werden, und
eine Abtriebswelle mit geringer Drehzahl ist mit dem Untersetzungsmittel
verbunden. Dabei ist an der Antriebswelle ein Drehzahlregler angebracht,
um deren Drehzahl zu begrenzen, um somit auch die Drehzahl der Abtriebswelle
zu regeln. Es ist eine Bremse vorgesehen, um eine Drehung der Abtriebswelle
zu verhindern, und ein selbst sperrender Mechanismus ist betriebsfähig mit
der Tür
verbunden. Der selbst sperrende Mechanismus ist dazu ausgelegt,
beim Bewegen der Tür
in eine geöffnete
Stellung Energie zu speichern, und ein Verbindungsmittel verbindet betriebsfähig die
Abtriebswelle mit dem selbst sperrenden Mechanismus. Es ist auch
ein Lösemittel
zum Lösen
der Bremse vorgesehen, um eine Drehung der Abtriebswelle unter dem
Druck des selbst sperrenden Mechanismus zu ermöglichen, wobei der selbst sperrende
Mechanismus die in ihm gespeicherte Energie freisetzt, um die Tür in eine
geschlossene Stellung zu bringen, wenn die Bremse durch das Lösemittel
gelöst
wird.
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Im
Einzelnen umfasst dieser bekannte Mechanismus eine Feder, die an
einem Ende mit einer Welle verbunden ist, welche am Rahmen befestigt ist.
Ein erstes längliches
Teil und ein zweites längliches
Teil drehen sich dabei in derselben Richtung. Eine weitere Feder
wird unter Verwendung einer Sperrklinke bzw. Ratsche bezüglich des
ersten länglichen
Teils um mehrere Windungen vorgespannt, und dann wird diese Vorspannung
mittels Kettenzahnrad, Kette und Regelmechanismus (Motor etc.) beibehalten.
Dabei muss ein großer
leistungsstarker Motor, der zu einem erheblichen Drehmoment fähig ist,
wegen der Feder verwendet werden, die am anderen Ende auch an eine
Rolle bzw. ein Rohr angeschlossen ist und beim Öffnen der Tür mehr und mehr gespannt wird.
Aufgrund einer Kettenverbindung zwischen einem an der Rolle befestigten
Zahnrad und einem an der Welle befestigten Zahnrad und weiterhin
aufgrund der Verbindung zwischen der Tür und Kammrädern bleibt die weitere Feder
bezüglich der
Rolle konstant gespannt. Es versteht sich, dass die Welle einen
Drehbezugspunkt für
die weitere Feder darstellt.
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Im
US-Patent Nr. 958,605 (Doring)
ist eine feste Hülse „c" und eine Mutter „1" mit Ansätzen oder Ausläufern „k" offenbart. Dabei
bewegt sich die Mutter „1" bei ihrem Antrieb
durch die Gewindewelle „g" nach links und nach
rechts. Ein Rollo ist an einer Rolle „a" angebracht und die Rolle ist wiederum
an einem Zahnrad bzw. einer Nabe „b" angebracht. Das Zahnrad bzw. die Nabe „b" ist bezüglich der
festen Hülse „c" drehbar. Das Zahnrad „b" treibt die Zahnräder „d" und „e" an, die wiederum
das Zahnrad „f" in dieselbe Richtung
wie das Zahnrad „b" antreiben. Das Zahnrad „f" ist an der Welle „g" befestigt, die mit einem
Gewinde versehen ist. Eine Drehung der Rolle „a" bewirkt eine Drehung der mit Gewinde
versehenen Welle „g" durch die Mutter „1", wodurch die Mutter „1" nach links bewegt
wird und dadurch beim nach unten Ziehen des Rollos Energie in der
Feder gespeichert wird. Dabei ist die Feder jedoch an einem Ende befestigt
und es wird kein variabler Bezugspunkt verwendet. In der Feder gespeicherte
Energie wird freigesetzt, wenn das Rollo von einer Rückhaltevorrichtung
freigegeben wird, und diese Energie wird dann dazu verwendet, das
Rollo wieder in seine Lagerungsstellung zu bringen.
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Im
US-Patent Nr. 2,842,198 (Prieto)
ist ein Spaltring-Torsionsregler
offenbar, der eine Dehnung – und
somit Spannung in einer Feder – begrenzt.
Dabei ist zwar der Spaltring einstellbar, es wird jedoch kein variabler
Bezugspunkt verwendet.
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Im
US-Patent Nr. 667,302 (Edwards)
ist eine Vorrichtung offenbart, durch die die Spannung der Feder
in einer Rolle verändert
oder eingestellt werden kann, ohne zu diesem Zweck die Rolle aus
ihrer Halterung oder Befestigung zu entfernen. Insbesondere ist
eine Feder mit einer Rolle und einem drehbaren Teil verbunden, oder
eine Feder ist mit einer Trommel und einer drehbaren Spindel verbunden. Das
drehbare Teil oder die drehbare Spindel lässt sich nach Wunsch einstellen.
Dabei ist die Einstellung jedoch dauerhaft und stellt in keinem
der beiden Fälle
einen variablen Bezugspunkt für
die Feder dar.
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Im
US-Patent Nr. 1,828,623 (G.M.
Sacerdote) ist eine über
eine Riemenscheibe angetriebene Welle und eine mit der Welle sowie
mit einer Rolle verbundene Feder offenbart. Dabei werden beim Abwickeln
der Abdeckung von der Rolle die Riemen um die Riemenscheiben gewickelt,
und umgekehrt. Beim derartigen Wickeln der Abdeckung und der Riemen verändert sich
der Durchmesser der Rolle und der Riemenscheiben und die Abdeckung
ist derart gespannt, dass das Rollo straff gehalten wird, wobei
die Spannung zwischen zwei Grenzen schwankt, die nicht weit auseinander
liegen.
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Im
US-Patent Nr. 3,955,611 (Coles
et al.) ist eine Markisenkonstruktion offenbart, die besonders geeignet
zur Anbringung an einem Wohnwagen ist. Die Markise umfasst eine
Markisenplane, die mit einem Ende an einer Außenwand des Wohnwagens befestigt
ist und mit dem anderen Ende an einer Markisenrolle angebracht ist,
welche drehbar an derselben Außenwand
angebracht ist. Die Planenrolle weist einen länglichen Drehstab auf, der
nicht drehbar mit einem Paar Trägerarmen
verbunden ist. Die Trägerarme
sind drehbar mit der Außenwand
verbunden. Ein Rohr ist drehbar am Drehstab angebracht und ist am
anderen Ende der Markisenplane befestigt. Eine Torsionsfeder verbindet
den Drehstab mit dem Rohr, um das Rohr bezüglich des Drehstabs zu drehen,
und hält
in ihrem normalen Zustand das Rohr oben an der Wand des Wohnwagens.
Mit einem Schloss
126 wird das Rohr bezüglich des Drehstabs lösbar verriegelt,
damit das Rohr selektiv in einer ausgefahrenen Stellung von der
Seitenwand weg bleiben kann. Siehe
6.
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Im
US-Patent Nr. 4,013,113 (Frei)
ist ein Rollladen offenbart, der ein Rollo beinhaltet, das aus länglichen
Stäben
gebildet ist, welche an Längskanten
schwenkbar miteinander verbunden sind und an ihren Enden in seitlich
beabstandeten Führungsnuten
geführt
werden, die an gegenüberliegenden
Seiten einer Öffnung
entlang verlaufen, die vom Rollladen kontrolliert werden soll. Ein
drehbares Element ist an einer oberen Aufnahmezone, beispielsweise einem
Obersturz oberhalb der Öffnung,
angebracht und der Rollladen wird zur Richtungsumkehr während des
Hochfahrens und Herunterfahrens um dieses Element herum geführt. Die
seitlich beabstandeten Führungsnuten
verlaufen am Umfangsabschnitt dieses Drehelements entlang und verzweigen
sich dann, um Führungsnutverzweigungen
zu bilden, die vom drehbaren Element nach unten in eine im Sturz oder
dergleichen ausgebildete Ausnehmung hinein verlaufen. Führungselemente
wie Stifte oder Rollen an den Enden jedes Stabs wirken mit den Führungsverzweigungsmitteln
zusammen, um miteinander die Stäbe
zu führen,
so dass zumindest ein senkrechter Stapel von Stäben entsteht, die in horizontaler
Ausrichtung in der Ausnehmung übereinander
liegen und auf das Hochfahren des Rollos reagieren. Das drehbare
Element kann kreisförmig
oder auch polygonal sein, und im Fall einer polygonalen Form entsprechen
die Seiten jeweils der Breite eines Stabs des Rollos. Bei dieser
Erfindung werden die komplexen Zusammenhänge der Führung und Bedienung eines Rollos
aufgezeigt, das in gewissem Grad flexibel ist und aus steifen Abschnitten
besteht.
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Im
US-Patent Nr. 4,478,268 (Palmer)
ist eine Tür
zum Schließen
eines Durchgangs für
Fahrzeugverkehr offenbart. Bei der Tür handelt es sich um ein Rollo
aus hartem flexiblem Material. Das Rollo verläuft in gegenüberliegenden
Rillen, ist an einer ausbalancierten Aufwickeltrommel befestigt
und verändert
unter Beaufschlagung sein Gewicht und bewegt sich aus den Rillen
heraus und wird aufgewickelt, um den Durchgang für Fahrzeugverkehr zu öffnen.
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Im
US-Patent Nr. 4,601,320 (Taylor)
ist eine Druckdifferenzausgleichstür offenbart, die ein Rollo zum
Verschließen
eines Türeingangs
aufweist, welches ein erstes oberes Ende, ein zweites unteres Ende
und Seitenränder
sowie einen ausbalancierten Rollowickelmechanismus umfasst, an dem
das erste Ende des Rollos zum Hoch- und Herunterfahren dieses befestigt
ist.
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Bei
keinem verwandten Stand der Technik wird jedoch das Problem des
Beibehaltens einer relativ konstanten Spannung zwischen Lagerungsrolle und
Antriebsrolle während
des gesamten Verlaufs des Rollos aus einer vollständig gelagerten
Position in eine vollständige
ausgefahrene Position und zurück
gelöst.
Ferner wird bei keinem verwandten Stand der Technik das Problem
des relativen Konstanthaltens einer Spannung zwischen Antriebsrolle und
Lagerungsrolle gelöst,
um die Verwendung eines Motors mit geringer Leistung zu ermöglichen.
Bei aktuellen Bauarten ist die Verwendung eines großen Motors
zur Überwindung
des Widerstands einer Feder erforderlich, welche an einem Ende mit
einer Lagerungsrolle und am anderen Ende mit einer festen Struktur
(Boden) verbunden ist. Bei aktuellen Bauarten ist ein großer Motor
erforderlich, da der Widerstand der Feder linear zunimmt, wenn sich
das Rollo in die voll ausgefahrene Stellung begibt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beibehalten
einer in etwa konstanten Spannung eines Rollos zwischen einer Antriebsrolle und
einer Lagerungsrolle. Die konstante Spannung wird durch Vorspannen
des Rollos zwischen der Antriebsrolle und der Lagerungsrolle und
dann Halten des in etwa selben Grads an Spannung durch Drehen des
Bezugspunkts, an dem ein Ende einer Feder befestigt ist, erzielt.
Der sich drehende Bezugspunkt ist eine Welle, die an einem Wellenzahnrad
befestigt ist und sich mit diesem dreht. Das andere Ende der Feder
ist an einem zylindrischen Rohrelement befestigt, d. h. der Lagerungsrolle,
auf der das flexible Rollo gelagert ist. Ein motorbetriebenes Zahnrad
treibt ein an der Antriebsrolle befestigtes Zahnrad. Das an der
Antriebsrolle befestigte Zahnrad treibt wiederum Lauf- oder Zwischenräder an,
die dann ihrerseits das Wellenzahnrad antreiben.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung
einer in etwa konstanten Spannung an einem flexiblen Rollo zwischen
einer Lagerungsrolle und einer Antriebsrolle bereitzustellen. Zähne oder
gezahnte Ausläufer
an der Antriebsrolle gehen mit Öffnungen
im flexiblen Rollo in Eingriff, wodurch das Rollo zwischen einer geöffneten
und einer geschlossenen Stellung angetrieben werden kann.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Lagern
and Antreiben eines flexiblen Rollos bereitzustellen, für die ein
Motor mit geringer Leistung erforderlich ist. Ein Motor mit geringer Leistung
kann verwendet werden, wenn die Spannung zwischen der Antriebsrolle
und der Lagerungsrolle zwischen einem Anfangszustand (Rollo vollkommen
aufgerollt) und einem Endzustand (Rollo vollkommen ausgefahren)
in etwa konstant ist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Öffnen und
Schließen
eines flexiblen Rollos bei in etwa konstanter Spannung zwischen einer
Lagerungsrolle und einer Antriebsrolle bereitzustellen. Es zeigen:
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1 eine
Aufsicht von vorne auf den Antriebs- und Lagermechanismus der vorliegenden
Erfindung, in dem das Rollomaterial dargestellt ist, welches eine
(durchsichtig dargestellte) Öffnung
in einem Gebäudeaufbau
abdeckt;
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1A ein
Längsschnitt
durch den Mechanismus von 1 entlang
der Linie 1A-1A von 2;
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2 eine
fragmentarische Schnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie
2-2 von 1A;
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3 eine
Hinteransicht des Antriebs- und Lagermechanismus von 1;
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4 eine
Ansicht ähnlich
derjenigen von 1, wobei jedoch die in 1 durchsichtig
dargestellten Öffnungen
im Gebäudeaufbau
weggelassen wurden;
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4A eine
Diagrammansicht im Allgemeinen entlang der Linie 4A-4A von 4,
in der die Anordnung gezeigt ist;
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4B eine
Ansicht aus allgemein derselben Richtung wie 4A, die
jedoch nur das Rohrelement (Lagerungsrolle), das zum Lagern des
flexiblen Rollomaterials verwendet wird, und das Rolloangriffselement
(Antriebsrolle), das zum Angriff und zum Antrieb des Rollomaterials
bei dessen Bewegung nach oben bzw. nach unten verwendet wird, zeigt;
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4C eine
Ausschnittsvergrößerung von 4A;
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4D eine
vergrößerte Teilschnittansicht, die
allgemein entlang der Linie 4D-4D von 4A verläuft und
das zylindrische Rohrelement (Lagerungsrolle) zeigt, um das das
flexible Rollomaterial im Lagerungszustand herum gewickelt ist;
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4E ein
gekreuztes Riemengetriebe 97, bei dem der Riemen zwischen
einer auf der Antriebswelle gelagerten Riemenscheibe und einer auf
einer Welle innerhalb der Lagerungsrolle gelagerten Riemenscheibe
läuft;
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4F eine
Ausschnittsvergrößerung von 4B,
die den Eingriff von Zähnen
bzw. Stiften der Antriebsrolle in Öffnungen im flexiblen Rollo
zeigt;
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5 eine
isometrische Darstellung einer Abwandlung des Mittels zum Antrieb
des Lagermechanismus, wie es in den vorherigen Zeichnungsfiguren
dargestellt wurde;
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6 eine
Aufrissdarstellung des Elektromotors und seiner Anschlüsse und
wie in 5 gezeigt; und
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7 eine
fragmentarische isometrische Ansicht aus einem anderen Winkel, in
der die auch in 5 und 6 gezeigten
Teile zu sehen sind.
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Zum
besseren Verständnis
der Zeichnungen wird auf die nachstehende Beschreibung der Erfindung
sowie auf die nachstehenden Ansprüche verwiesen.
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Wie 4D zeigt,
hat ein zylindrisches Rohrelement 40 (welches bisweilen
auch als Lagerungsrolle 40 bezeichnet wird) eine äußere zylindrische
Oberfläche 41 zur
Aufnahme einer Länge
an Rollomaterial 22 in aufgerollter Konfiguration. Die
Lagerungsrolle 40 ist im Rahmenaufbau einer Fensteröffnung angebracht.
Siehe auch 1A. Dieser Rahmenaufbau weist
Holzelemente 29 einer Größe von 2 × 6 Inch sowie – wie 1A zeigt – eine Verkleidung 31,
die das Äußere des
Gebäudes
abdeckt, und eine Gipskartonwand oder eine andere innere Wandkonstruktion 32 auf.
Senkrechte Lagerelemente 35 und 36 sind in der
Gebäudekonstruktion 28 vorgesehen
und dienen zum Positionieren und Befestigen der Lagerungsrolle 40 und
anderer Konstruktionen, die nachstehend beschrieben sind. Ein Ende 42 der Lagerungsrolle 40 ist
zur Drehung im Lageraufbau 35 gelagert, und das andere
Ende ist zur Drehung im Lagerelement 36 gelagert. Dies
wird von einer ersten Welle 44 bewirkt, die am deutlichsten
in der vergrößerten Ansicht
von 4D zu erkennen ist, die einen ersten 45 und
einen zweiten Endabschnitt 46 aufweist, wobei der erste
Endabschnitt 45 koaxial in das Rohrelement 40 hinein
verläuft
und der zweite Endabschnitt 46 der ersten Welle 44 außerhalb
des Rohrelements verläuft.
Wie zu sehen ist, verläuft
dieser zweite Endabschnitt 46 in das vertikale Lagerelement 36 von 1A.
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Weiterhin
Bezug nehmend auf 4D ist ein erstes Zahnrad 50 mit
dem zweiten Endabschnitt 46 der ersten Welle 44 zur
Drehung in Einheit mit dieser verbunden. Eine in 4D gezeigte
Torsionsfeder 52 umgibt den ersten Endabschnitt 45 der
ersten Welle 44. Das erste Ende 53 der Feder 52 ist
mit dem ersten Endabschnitt 45 der ersten Welle 44 verbunden.
Der zweite Endabschnitt 54 der Feder 52 ist mit der
Hülse 51 verbunden,
welche durch an der Lagerrolle 40 und der Hülse 51 befestigte
Stifte 56 an der Lagerrolle 40 befestigt ist.
Wie es für
den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich ist, lassen sich mit
dieser Konstruktion ein zylindrisches Rohr- oder Lagerelement 40 und
die Welle 44 durch Drehung in eine Vielzahl von Stellungen
zueinander bringen, welche von der Federkonstante und der gewünschten
Spannung zwischen den Lagerelementen und der Antriebsrolle 70 abhängig sind.
Dies wird im vorliegenden Text als Vorspannen der Lagerungsrolle 40 bezüglich der
Antriebsrolle bezeichnet.
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Wie
es in den 4, 4A und 4C gezeigt
ist, ist ein erstes Lauf- oder Zwischenrad 58 zur Drehung
um eine erste Leerlaufwelle 59 auf dieser gelagert und
befindet sich in Eingriff mit dem ersten Zahnrad 50. Die
erste Leerlaufwelle 59 ist im senkrechten Lagerelement 36 gelagert.
Ein zweites Lauf- oder Zwischenrad 62 ist zur Drehung um
eine zweite Leerlaufwelle 63 auf dieser gelagert und dieses Zahnrad 62 befindet
sich in Eingriff mit dem ersten Zwischenrad 58.
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Die
Leerlaufwellen sind in einem senkrechten Lagerelement 36 gelagert.
Ein Rolloantriebszahnrad 66 ist zur Drehung um eine zweite
Welle 67 herum angeordnet und befindet sich in Eingriff
mit dem zweiten Zwischenrad 62. Die zweite Welle 67 ist ebenfalls
im senkrechten Lagerelement 36 angeordnet und wird durch
dieses gehalten. Siehe 1A.
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Ein
Rolloangriffselement 70, das hierin bisweilen auch als
Rollenantrieb 70 bezeichnet wird, ist ebenfalls auf der
zweiten Welle 67 zur Drehung mit dieser sowie gemeinsam
mit dem Rolloantriebsrad 66 angeordnet. Das Rolloangriffselement 70 ist
an jedem seiner beiden Endabschnitte mit Stiften 72 versehen,
die abwechselnd oder über
den Umfang hinweg voneinander beabstandet und derart ausgelegt sind,
dass sie in Öffnungen 74 im
flexiblen Rollomaterial passen, so dass bei Drehantrieb der Antriebsrolle 70 diese
das Rollomaterial in Abhängigkeit
von der Drehrichtung entweder auf oder ab bewegt.
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Wie
es in den 1, 3 und 4 gezeigt
ist, ist der Antriebsmotor 76 im Mechanismus gelagert und
hat eine Antriebswelle 77, die wiederum drehend mit einem
Antriebszahnrad 78 verbunden ist, das mit dem Rolloantriebszahnrad 66 in
Eingriff geht. Somit bewirkt eine Drehung des Antriebsmotors in
die eine Richtung ein Abrollen des Rollomaterials vom Rohrelement,
um – wie
in 1 gezeigt – eine Öffnung 25 abzudecken,
und eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung bewirkt ein Aufrollen des
Rollomaterials 22 auf die Lagerungsrolle 40, um die Öffnung wieder
aufzumachen.
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Führungen 79 auf
gegenüberliegenden
Seiten des Aufbaus (siehe 1) sind
dafür vorgesehen,
die Außenränder des
flexiblen Rollomaterials aufzunehmen, um es bei seiner Bewegung
von seiner untersten in seine oberste Stellung in Position zu halten.
Eine Einschnappklinke 81 (2) ist zur
Arretierung des Rollos in seiner untersten Stellung vorgesehen.
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Die 5, 6 und 7 zeigen
einfach verschiedene Ansichten dessen, wie der Antriebs- und Lagermechanismus
für den
Antrieb zwischen seiner obersten und seiner untersten Stellung motorisiert
werden kann. In diesen Figuren, bei denen der Aufbau im Wesentlichen
derselbe ist wie in den 1–4, wurden
jeweils um 100 erhöhte
Bezugsziffern zur Bezeichnung der Teile verwendet. Die Antriebsrolle 170 wird
von Antriebszahnrad 166 angetrieben, welches wiederum vom
Schneckenradantrieb 86 angetrieben wird. Das Antriebszahnrad 166 treibt
das Zwischenrad 162, welches wiederum das Zwischenrad 158 antreibt.
Das Zwischenrad 158 treibt das Zahnrad 150 an,
welches wiederum die (nicht dargestellte) Welle antreibt.
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Der
Mechanismus der 5–7 stellt hauptsächlich eine
Alternative zu dem in der vorherigen Zeichnung dargestellten Antriebsmotor 76 und dessen
Antriebswelle 77 mit Zahnrad 78 dar. In dieser
Darstellung ist ein Schneckenradantrieb dargestellt, der allgemein
mit der Bezugsziffer 86 bezeichnet ist, und dieser Schneckenradantrieb
weist ein Schneckengehäuse 88 und
ein Schneckenuntersetzungsgehäuse 90 auf.
Siehe 5. Die (nicht dargestellten) zugehörigen Zahnräder innerhalb
dieser Gehäuse
werden vom Motor 93 angetrieben. Der Motor ist umkehrbar,
wodurch der Mechanismus das Rollo entweder in eine Richtung nach
oben oder nach unten antreiben kann. Der Antriebsmechanismus in
den 5-7 stellt
Abwandlungen bei Antriebsmechanismen dar, die zum Koppeln der Antriebsrolle 170 mit
der Lagerungsrolle 140 verwendet werden können.
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4E zeigt
ein gekreuztes Riemengetriebe 97, bei dem der Riemen zwischen
einer auf der Welle 67 gelagerten Riemenscheibe 95 und
einer auf der Welle 44 gelagerten Riemenscheibe 96 läuft. Wie 4C zeigt,
bewirkt eine Drehung der Antriebswelle 67 im Uhrzeigersinn
eine Drehung der Welle 44 gegen den Uhrzeigersinn. Entsprechend
bewirkt eine Drehung der Antriebswelle 67 gegen den Uhrzeigersinn
eine Drehung der Welle 44 im Uhrzeigersinn. Bei dem gekreuzten
Riemengetriebe wird dieses Verhältnis
aufgrund des gekreuzten Riemens beibehalten. Es kann immer noch
ein Motor zum Antrieb eines auf der Welle 67 gelagerten
Zahnrads eingesetzt werden, durch Verwendung des Riemens entfiele
jedoch die Notwendigkeit für
die Zwischenräder
und das Zahnrad 50. Der Riemen müsste einigermaßen straff sein,
um während
des Vorspannens Schlupf zu verhindern. Ebenso wie bei der in 4A dargestellten Zahnradanordnung
ist es notwendig, dass die Rolloöffnungen 74 mit
mindestens zwei der Radzähne 72 in
Eingriff gehen, um ein Spannen des Rollos und ein positives Antreiben
des Rollos zu gewährleisten. 4F zeigt
eine Ausschnittvergrößerung von 4B,
in der der Eingriff von Zähnen
bzw. Stiften 72 der Antriebsrolle in Öffnungen 74 im flexiblen
Rollo dargestellt ist. 4A zeigt die Lagerrolle 40 rechts von
oder hinter der Antriebsrolle 70 angeordnet. Dadurch wird
sichergestellt, dass sich das Rollo 22 in ausreichendem
Maß um
die Rolle 70 herumwickelt und konstant mit mindestens zwei
Zähnen
bzw. Stiften 72 in Eingriff steht.
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Unter
Bezugnahme auf insbesondere die ausführliche Darstellung von 4D versteht
der Fachmann auf dem Gebiet, dass ein Vorspannen des Mechanismus
durch Verdrehen des zylindrischen Rohrelements 40 gegenüber der
Welle 44 bewirkt wird. Das Rollo 22 ist dabei
mit Flachrundkopfstiften 56 an der Lagerrolle 40 befestigt.
Die Lagerrolle wird, wie in 4A oder 4C zu
sehen ist, im Uhrzeigersinn gedreht. Die Rolle 40 dreht
sich im Uhrzeigersinn und erzeugt eine Spannung in der Feder 52, da
sich die Welle 44 nicht dreht, weil das Zahnradgetriebe 78, 66, 62, 58 und 50 durch
Widerstand der Zahnräder,
der Antriebsrolle 70 und der Trägheit des Antriebsmotors blockiert
ist. Die Hülse 51 dreht
sich mit der Rolle 40, wenn das Rollo von Hand nach unten
gezogen wird, so dass die Öffnungen 74 im
Rollomaterial 22 über
die Stifte 72 in der Antriebsrolle 70 passen.
Die relative Bewegung zwischen der Lagerrolle 40 und der
Welle 44 führt
zu einem vorbestimmten Grad einer Spannung in der Torsionsfeder 52 und die
Spannung wird dann dadurch gehalten, dass die Öffnungen 74 über den
Stiften 72 platziert werden.
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Wie 4B zeigt,
verläuft
das Rollo 22 von der Rückseite
der Lagerrolle 40 weg und geht mit Zähnen bzw. Stiften 72 in
Eingriff, um das Rollo 22 an den Zähnen bzw. Stiften 72 festzuhalten.
Die Zähne bzw.
Stifte 72 befinden sich auf beiden Seiten der Antriebsrolle 70. Öffnungen 74 sind
im Rollo 72 ausgebildet, wo das Rollo auf sich zurückgeschlagen
ist. Siehe 4D. Dabei stellt die Bezugsziffer 23 den gefalteten
Abschnitt dar und durch eine Naht 24 wird der gefaltete
Abschnitt am Hauptteil des Rollos gehalten.
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Das
Rollo 22 wird durch Drehung der Antriebsrolle 70 positioniert. Üblicherweise
handelt es sich bei dem Rollo 22 um ein aus drei Schichten
bestehendes Rollo, bei dem eine verstärkte Polyesterschicht zwischen
zwei Polymerlagen einlaminiert ist. An sich ist das Rollo normalerweise
von leichter Bauart.
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Wie 4C zeigt,
wird bei Drehung des Rolloantriebsrads 66 entgegen den
Uhrzeigersinn, um das Rollo 22 nach unten zu bewegen, das
Zwischenrad 62 im Uhrzeigersinn gedreht, das Zwischenrad 58 entgegen
den Uhrzeigersinn gedreht und das mit der Welle 44 verbundene
erste Zahnrad 50 im Uhrzeigersinn gedreht. Wie 4C zeigt,
haben alle Zahnräder
die gleiche Größe, so dass
eine Drehung des Rolloantriebsrads 66 zu einer Drehung
des ersten Zahnrads 50 in entgegengesetzter Richtung führt. Es
können
Zahnräder
in beliebiger Größe verwendet
werden, und die relative Positionierung der Zahnräder kann
verändert
werden. Dabei muss jedoch das Verhältnis des Antriebsrads 66 zum
ersten Zahnrad 50 in einem Verhältnis von ca. 1:1 beibehalten
werden, um ein in etwa gleichmäßiges Spannen zwischen
der Antriebsrolle 70 und der Lagerrolle 40 sicherzustellen.
Die Größe des Motorantriebsrads kann
verändert
werden, ohne dass sich dies auf das Verhältnis von 1:1 auswirkt.
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Ausgehend
vom Ausgangszustand, bei dem das Rollomaterial 22 vollständig auf
der Lagerrolle 40 gelagert ist und somit der Durchmesser
des gelagerten Rollos größer als
der Durchmesser der Antriebsrolle 70 ist, führt eine
Drehung des Antriebsrads 66 gegen den Uhrzeigersinn zu
einer Drehung des ersten Zahnrads 50 und der Welle 44 im
Uhrzeigersinn, wobei jedoch die Rolle 40 (unter Bezug auf 4C) weniger
als eine volle Umdrehung im Uhrzeigersinn ausführt, wodurch die Vorspannung
im Rollo zwischen der Lagerrolle 40 und der Antriebsrolle 70 geringfügig verändert wird.
Für den
Fachmann auf dem Gebiet ist ohne Weiteres erkennbar, dass der Durchmesser
der Lagerrolle 40, der Durchmesser des gelagerten Rollomaterials,
die Federkonstante der Feder 52, die Größe der Zahnräder 50 und 66,
die Größe der Antriebsrolle 70 und
ihrer Zähne
bzw. Stifte 72, und das Gewicht des Rollomaterials 22 sich
allesamt auf die geringfügige Änderung
der Vorspannung auswirken.
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Bei
Drehung der Welle 44 und des zylindrischen Rohrelements 40,
um entweder das Rollomaterial herunter zu lassen, um die Öffnung 25 abzudecken,
oder es in umgekehrter Richtung zu bewegen, um das Rollomaterial
auf der Lagerrolle 40 zu lagern, wird durch diese vorbestimmte
Spannung das Rollomaterial zwischen den Zähnen bzw. Stiften 72 an
der Antriebsrolle 70 und der Lagerrolle 40 straff
gehalten. Dadurch wird das flexible Rollomaterial in ordentlichem
und ordnungsgemäß aufgewickeltem
Zustand ohne Falten oder Verknittern gehalten. Die zwischen der
Lagerrolle 40 und der Welle 44 vorhandene Spannung
bleibt beim Abwickeln und Aufwickeln des Rollomaterials im Wesentlichen
konstant. Wie bereits zuvor erörtert,
wirkt sich der Durchmesser des Rollomaterials 22 auf der
Lagerrolle geringfügig
auf die Spannung zwischen der Lagerrolle 40 und der Antriebsrolle 70 aus.
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Obwohl
diese Erfindung spezifisch zur Verwendung in Verbindung mit einem
flexiblen Material beschrieben wurde, ist es für den Fachmann auf dem Gebiet
ohne wei teres klar, dass die Prinzipien auch auf andere Abdeckungen
wie Garagentüren
oder aus Latten bestehende Türabdeckungen
anwendbar sind.
-
Der
Fachmann auf dem Gebiet versteht, dass die Erfindung lediglich in
Form eines Beispiels beschrieben wurde und dass Änderungen an der Erfindung
möglich
sind, ohne dabei vom Umfang der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.
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- 22
- Rollomaterial
- 23
- gefalteter
Abschnitt
- 24
- Naht
- 25
- Öffnung
- 28
- Gebäudeaufbau
- 29
- Holzteile
(2 × 6
Inch)
- 31
- Verkleidung
- 32
- innere
Wandkonstruktion
- 35
- senkrechtes
Lagerelement
- 36
- senkrechtes
Lagerelement
- 40
- zylindrisches
Rohrelement
- 41
- äußere zylindrische
Oberfläche
- 42
- Lagerungsrolle
- 44
- erste
Welle
- 45
- erster
Endabschnitt
- 46
- zweiter
Endabschnitt
- 50
- erstes
Zahnrad, Zahnradgetriebe
- 51
- Hülse
- 52
- Torsionsfeder
- 53
- erstes
Ende der Feder
- 58
- erstes
Zwischenrad
- 59
- erste
Leerlaufwelle
- 62
- zweites
Zwischenrad, Zahnradgetriebe
- 63
- zweite
Leerlaufwelle
- 66
- Rolloantriebsrad,
Zahnradgetriebe
- 67
- zweite
Welle
- 70
- Rolloangriffselement,
Antriebsrolle
- 72
- Stifte,
Zähne/Stifte,
Rollo
- 74
- Öffnungen/Rolloöffnungen
- 76
- Antriebsmotor
- 77
- Antriebswelle
- 78
- Antriebsrad,
Zahnradgetriebe
- 79
- Führungen
- 81
- Einschnappklinke
- 86
- Schneckengetriebe
- 88
- Schneckengehäuse
- 90
- Schneckenuntersetzungsgehäuse
- 93
- Motor
- 95
- Riemenscheibe
- 96
- Riemenscheibe
- 97
- Riemengetriebe,
gekreuztes Riemengetriebe
- 100
- Teile
des Antriebs- und Lagermechanismus
- 140
- Lagerungsrolle
- 150
- Zahnrad
- 158
- Zwischenrad
- 162
- Zwischenrad
- 166
- Antriebsrad
- 170
- Antriebsrolle