EP0732476B1

EP0732476B1 - Driving device

Info

Publication number: EP0732476B1
Application number: EP96104169A
Authority: EP
Inventors: Thomas J. Dipl. Ing. Hörmann
Original assignee: Hoermann KG Antriebstecknik
Current assignee: Hoermann KG Antriebstecknik
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1998-12-23
Anticipated expiration: 2016-03-15
Also published as: EP0732476A1; ES2125687T3; DK0732476T3; ATE174996T1

Abstract

The drive arrangement in which an elastic element (16) is inserted into the drive element (9). Any sagging occurring in the drive element in the load and/or idle half of the belt is reduced by the action of the elastic element. The elastic element is fitted between the carrier (14) and one end of the drive element, and is formed as a pulling device positioned in parallel with the drive element. A U-shaped loop is provided in the drive element near the elastic element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem um ein Antriebsrad und um ein Umlenkelement geführten Getriebeelement, vorzugsweise einem endlos zusammenschließbaren gurtförmigen Riemen, an welchem ein Mitnahmeelement angeordnet ist, welches die translatorische Bewegung des Getriebeelementes auf einen Gegenstand, beispielsweise ein Torblatt überträgt.The invention relates to a drive device with a drive wheel and around a deflection element guided gear element, preferably an endless connectable belt-shaped belt, on which a driving element is arranged, which is the translational movement of the gear element transfers to an object, for example a door leaf.

Derartige Antriebseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie bestehen aus einem Getriebeelement, beispielsweise einem Seil, einer Kette, einem Gurt oder einem Riemen, welches über ein Antriebsrad und ein Umlenkelement, vorzugsweise eine Umlenkrolle läuft, die in einer Führungsschiene beabstandet zueinander angeordnet sind. Das Antriebsrad ist über seine Achse mit einem Getriebemotor verbunden, so daß das Getriebeelement durch den Getriebemotor bewegbar ist. Das Getriebeelement weist zumindest in einem Teilbereich eine Strukturierung auf, die mit einer Strukturierung des Antriebsrades formschlüssig zusammenwirkt, so daß das Drehmoment des Getriebemotors annähernd schlupffrei auf das Getriebeelement übertragbar ist. In der Regel ist das Antriebsrad in Form eines Kettenrades, d.h. mit Ausnehmungen versehen, die mit korrespondierenden Elementen des Getriebeelementes, beispielsweise an dem Getriebeelement angespritzte Kunststoffstege zusammenwirken. Es ist aber auch denkbar, daß das Getriebeelement entlang seiner gesamten Erstreckung entsprechende Übertragungselemente aufweist. In diesem Fall ist dann auch das Umlenkelement als entsprechend mit einer Strukturierung versehene Umlenkrolle ausgebildet.Such drive devices are known from the prior art. she consist of a gear element, for example a rope, a chain, a belt or a belt, which via a drive wheel and a deflection element, preferably a deflection roller runs, which is spaced in a guide rail are arranged to each other. The drive wheel is on its axis with connected to a geared motor so that the gear element through the geared motor is movable. The gear element points at least in a partial area a structuring that is form-fitting with a structuring of the drive wheel cooperates so that the torque of the geared motor approximately is slip-free transferable to the gear element. Usually the drive wheel in the form of a sprocket, i.e. provided with recesses which with corresponding elements of the gear element, for example on the Interact with injection molded plastic webs. It is also conceivable that the gear element corresponding along its entire extent Has transmission elements. In this case that is also Deflection element as a correspondingly provided with a structuring deflection roller educated.

An das Getriebeelement ist ein Mitnahmeelement angeschlossen, welches die Verbindung zwischen dem Getriebeelement und einem hin- und herbewegbar geführten Gegenstand, beispielsweise ein Torblatt herstellt. In der Regel ist das Mitnahmeelement als Kupplung ausgebildet, die zwischen die beiden miteinander zu verbindenden Enden des Getriebeelementes geschaltet ist.A driving element is connected to the gear element, which the Connection between the gear element and a reciprocally guided Object, such as a door leaf. Usually it is Driving element designed as a coupling between the two together to be connected ends of the gear element is switched.

Bei diesen vorbekannten Antriebseinrichtungen kann es als nachteilig angesehen werden, daß sich die Zugmitteldehnung des Getriebeelementes im Bereich des Last- und Leertrumes bei großen Achsabständen des Antriebsrades vom Umlenkelement und wechselnden Bewegungsrichtungen des Getriebeelementes durch mehr oder weniger großen Durchhang des Getriebeelementes nachteilig auf das Antriebsverhalten auswirkt. Beispielsweise wird bei horizontal laufenden Torantrieben ein Durchhang des Getriebeelementes, beispielsweise der Kette, des Seiles oder des Riemens vorgegeben. Um den Durchhang zu begrenzen ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Umlenkelement relativ zum Antriebsrad verschiebbar in einer Führungsschiene anzuordnen und über eine Feder eine Vorspannung auf das Getriebeelement zu übertragen. Darüberhinaus ist es bekannt, zusätzliche Spannrollen für wechselnde Last- und Leertrumseiten des Getriebeelementes vorzusehen, die jedoch den Nachteil haben, daß eine derartige Antriebseinrichtung konstruktiv sehr aufwendig ist, so daß ein erheblicher Einbauraum für eine derartige Antriebseinrichtung notwendig ist. With these previously known drive devices, it can be regarded as disadvantageous be that the tensile elongation of the gear element in the area of Load and empty runs with large center distances of the drive wheel from the deflection element and changing directions of movement of the gear element more or less large sag of the gear element disadvantageous on that Drive behavior affects. For example, with gate drives running horizontally a sag of the gear element, for example the chain, the Rope or the belt specified. To limit the sag it is over known in the prior art, the deflection element relative to the drive wheel slidably to be arranged in a guide rail and a prestress via a spring to transfer to the gear element. Furthermore, it is known additional tensioning rollers for changing load and empty strand sides of the gear element to provide, but which have the disadvantage that such a drive device is structurally very complex, so that a significant installation space is necessary for such a drive device.

Es ist desweiteren aus der DE 20 36 561, welche alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offembart, bekannt ein Getriebeelement beidendig über Schraubenzugfedern an das Mitnahmeelement anzuschließen, so daß die in das Getriebeelement eingegebenen eingeleiteten Betriebskräfte jeweils von einer dieser Federn zu Gänze übertragen werden müssen, und Unterschiede zwischen der Haftreibung und der Gleitreibung im Bereich des Mitnahmeelementes und des angeschlossenen Torblattes können zur Überlagerung von schwingender Bewegung auf den anzutreibenden Gegenstand führen. It is also known from DE 20 36 561, which discloses all the features of the preamble of claim 1, a gear element on both ends Screw tension springs to connect to the driving element, so that in the Initiated operating forces input from each of these Feathers need to be transferred in full, and differences between static friction and the sliding friction in the area of the driving element and the connected one Door leaves can be used to superimpose oscillating motion on the drive Lead object.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Antriebseinrichtung zu schaffen, die in konstruktiv einfacher Weise eine konstante Vorspannung des Getriebeelementes mit minimalem Durchhang ermöglicht.Based on this prior art, the invention has for its object to provide a generic drive device that allows a constant preload of the gear element with minimal sag in a structurally simple manner.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht vor, daß in das Getriebeelement zumindest ein elastisches Element eingeschaltet ist, mit dem der Durchhang des vorgespannten Getriebeelementes im Last- und/oder Leertrum dadurch reduzierbar ist, daß das elastische Element als parallel zum Getriebeelement angeordnete Zugeinrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das elastische Element zwischen dem als Kupplung ausgebildeten Mitnehmer und einem Abschnitt des Getriebeelementes angeordnet, welches eine Oberflächenstrukturierung aufweist, die mit einer korrespondierenden Strukturierung des Antriebsrades zusammenwirkt.The solution to this problem provides that at least one elastic element is switched on in the gear element, with which the sag of the prestressed gear element in the load and / or empty strand can be reduced in that the elastic element is designed as a traction device arranged parallel to the gear element. The elastic element is preferably arranged between the driver designed as a coupling and a section of the gear element which has a surface structuring which interacts with a corresponding structuring of the drive wheel.

Schließlich ist vorgesehen, daß das Getriebeelement im Bereich des elastischen Elementes in einer U-förmigen Schleife verläuft. Das elastische Element wirkt somit ausgleichend zu den Dehnungen des Getriebeelementes, wobei das Getriebeelement durch das elastische Element gestrafft wird. Hierdurch wird neben den bereits voranstehend erläuterten Vorteilen auch der Vorteil erzielt, daß das Anfahrmoment des Motors eine günstigere Kennlinie aufweist.Finally, it is provided that the gear element in the area of the elastic Element runs in a U-shaped loop. The elastic element works thus compensating for the expansion of the gear element, the gear element is tightened by the elastic element. As a result, in addition to the Advantages already explained above also achieved the advantage that the starting torque of the engine has a more favorable characteristic.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1: eine erste Ausführungsform einer Antriebseinrichtung;
Figur 2: eine zweite Ausführungsform einer Antriebseinrichtung;

Further advantages and features of the drive device according to the invention result from the following description of the associated drawing, in which preferred embodiments of the invention are shown. The drawing shows:

Figure 1: a first embodiment of a drive device;
Figure 2: a second embodiment of a drive device;

Eine Antriebseinrichtung 1 weist eine Führungsschiene 2 mit im wesentlichen U-förmig ausgebildetem Querschnitt auf. In der Führungsschiene 2 ist ein Antriebsrad 3 drehbar gelagert, welches in Form eines Kettenritzels oder dergleichen ausgebildet ist. Ferner ist in der Führungsschiene 2 eine in Längsrichtung der Führungsschiene 2 verschiebbar angeordnete Halterung 4 vorgesehen, die ein als Umlenkrolle ausgebildetes Umlenkelement 5 aufweist.A drive device 1 has a guide rail 2 with an essentially U-shaped shape trained cross section. In the guide rail 2 is a drive wheel 3 rotatably mounted, which is in the form of a chain sprocket or the like is. Furthermore, in the guide rail 2 is a in the longitudinal direction Guide rail 2 slidably arranged bracket 4 is provided, which as a Deflection roller formed deflection element 5.

Die Halterung 4 ist über einen Bolzen 6 federnd gegenüber dem einen Ende der Führungsschiene 2 abgestützt, wobei hierzu auf das der Halterung 4 gegenüberliegende Ende des Bolzen 6 eine Feder 7 aufgeschoben ist. Die Stellung der Halterung 4 relativ zur Führungsschiene 2 wird über eine Mutter 8 justiert, die auf den Bolzen 6 unter Zwischenlage der Feder 7 aufgeschraubt ist.The bracket 4 is resilient via a bolt 6 opposite one end of the Supported guide rail 2, for this purpose on the opposite of the bracket 4 A spring 7 is pushed onto the end of the bolt 6. The position of the Bracket 4 relative to the guide rail 2 is adjusted via a nut 8 is screwed onto the bolt 6 with the interposition of the spring 7.

Zwischen dem Antriebsrad 3 und dem Umlenkelement 5 verläuft ein endlos zusammengeschlossenes Getriebeelement 9, das als gurtförmiger Riemen ausgebildet ist und zwei Abschnitte 10 und 11 hat.Between the drive wheel 3 and the deflecting element 5 runs an endless interconnected gear element 9, which is designed as a belt-shaped belt and has two sections 10 and 11.

Der Abschnitt 10 des Getriebeelementes 9 ist auf beiden Oberflächen glattflächig ausgebildet, wobei dieser Abschnitt 10 mit der glattflächigen Oberfläche des Umlenkelementes 5 zusammenwirkt. Demgegenüber weist der Abschnitt 11 des Getriebeelementes 9 eine Vielzahl von zylindrischen Elementen 12 auf, die einerseits an den Abschnitt 11 des Getriebeelementes 9 angespritzt und andererseits mit korrespondierenden Ausnehmungen 13 des Antriebsrades 3 formschlüssig zur Übertragung des Antriebsmomentes eines nicht dargestellten Getriebemotors auf das Getriebeelement 9 zusammenwirkend ausgebildet sind. The section 10 of the gear element 9 is smooth on both surfaces formed, this section 10 with the smooth surface of the Deflecting element 5 cooperates. In contrast, section 11 of the Gear element 9 a plurality of cylindrical elements 12, on the one hand molded onto the section 11 of the transmission element 9 and on the other hand with corresponding recesses 13 of the drive wheel 3 in a form-fitting manner Transmission of the drive torque of a gear motor, not shown the gear element 9 are designed to cooperate.

Die Abschnitte 10 und 11 des Getriebeelementes 9 bestehen im wesentlichen aus einem über die gesamte Lange identischen Riemenelement, dessen Enden über ein als Kupplung ausgebildetes Mitnahmeelement 14 miteinander verbunden sind.The sections 10 and 11 of the gear element 9 consist essentially of a belt element identical over the entire length, the ends of which over a driving element 14 designed as a coupling is connected to one another are.

In der Figur 1 wird mit dem Pfeil 15 eine Bewegungsrichtung des Getriebeelementes 9 angezeigt, so daß der in der Figur 1 oberer Abschnitt des Getriebeelementes 9 der Lasttrum und der in Figur 1 dargestellte unterer Abschnitt des Getriebeelementes 9 der Leertrum ist.In FIG. 1, arrow 15 shows a direction of movement of the gear element 9 is displayed, so that the upper section of the gear element in FIG 9 the load strand and the lower section of the Gear element 9 is the empty strand.

Das elastische Element 16 ist zwischen dem Mitnahmeelement 14 und dem Abschnitt 11 des Getriebeelementes 9 angeordnet, wobei ein Abschnitt des Getriebeelementes 9 im Bereich des elastischen Elementes 16 in einer U-förmigen Schleife 17 verläuft. Das elastische Element 16 ist über zwei Kupplungselemente 18 mit den Getriebeelementen 9 verbunden. Beim Betrieb der Antriebseinrichtung 1 gemäß Figur 1 werden Längenänderungen des Getriebeelementes 9 durch das elastische Element 16 ausgeglichen, wobei sich das elastische Element 16 entweder verlängert oder verkürzt. Entsprechend verändert sich dann auch der Verlauf der U-förmigen Schleife des Getriebeelementes 9.The elastic element 16 is between the driving element 14 and the section 11 of the gear element 9 arranged, a section of the gear element 9 in the region of the elastic Element 16 runs in a U-shaped loop 17. The elastic element 16 is connected to the gear elements 9 via two coupling elements 18. When operating the drive device 1 according to FIG of the gear element 9 balanced by the elastic element 16, whereby the elastic element 16 either lengthens or shortens. The course of the U-shaped loop of the then changes accordingly Gear element 9.

Das vorgeschilderte Ausführungsbeispiel mit einem elastischen Element 16 in einem der Trume gemäß Zeichnung Figur 1 dient der Verhinderung des "Durchhängens" dieses Trums des Getriebeelementes 9 für den Fall, daß dieses Trum als Leertrum arbeitet, was in Richtung der Bewegung des Torblattes bzw. Mitnehmers 14 in die Öffnungsstellung der Fall ist. Der Vorspannung des Getriebeelements generell dient eine Feder 7, die zusammen mit einem Schraubbolzen 8 das Umlenkelement 5 eine Zugvorspannung in Längsrichtung beider Trume sicherstellt. Da die Bewegung des Getriebeelementes 9 über den Eingriff mit dem Antriebsrad hin- und hergehend erfolgt, tritt eine Wechselwirkung zugbelastetes Trum und Leertrum in beiden Längstrumen zwischen Antriebsrad 3 und Umlenkelement 5 auf. Wird demnach eine wie auch immer bedingte Bewegungsbehinderung des Torblattes auf den Mitnehmer 14 übertragen, können je nach Bewegungsrichtung des Torblattes im einen wie im anderen Trum Durchhängeprobleme auftreten. Dieser Situation kann man durch Einschalten eines zweiten elastischen Elementes 16' mit bauchig parallel geschaltetern praktisch unelastischem Strangbereich 17' begegnen, wobei 16' auf der in Strangrichtung dem Element 16 gegenüberliegend auf Mitnehmer 14 folgenden eingeschaltet ist. Sieht man demnach zwei elastische Elemente 16 und 16' vor, wie dies Figur 2 erkennen läßt, dann kann auf die generelle Vorspannung durch die Feder 7 verzichtet werden, d.h. diese entfällt, und man kommt mit einem entsprechend verkürzten Bolzen 6 aus.The exemplary embodiment described with an elastic element 16 in one of the dreams according to FIG. 1 serves to prevent "sagging" this strand of the gear element 9 in the event that this strand works as an empty strand, which in the direction of the movement of the door leaf or driver 14 in the open position is the case. The preload of the gear element generally serves a spring 7, which together with a screw 8th the deflecting element 5 has a tension in the longitudinal direction of both strands ensures. Since the movement of the gear element 9 via the engagement with the Drive wheel back and forth occurs, an interaction occurs tensile Run and empty run in both longitudinal runs between drive wheel 3 and deflection element 5 on. Accordingly, it becomes a movement restriction whatever of the door leaf can be transferred to the driver 14, depending on the direction of movement the door leaf sagging problems in one as in the other occur. This situation can be solved by turning on a second one elastic element 16 'with bulbous parallel connected practically inelastic String region 17 'encounter, with 16' on the in the strand direction Element 16 opposite to driver 14 following is turned on. Accordingly, two elastic elements 16 and 16 'are provided, as shown in FIG. 2 can be seen, then the general bias by the spring 7 can be dispensed with become, i.e. this does not apply, and one comes with a correspondingly shortened one Bolt 6 out.

Wie bereits erwähnt, bewirkt ein elastisches Element 16 in Zugspannungsrichtung dem Mitnehmer 14 vorgeschaltet, daß bei Einschalten des Antriebes angesichts der zu beschleunigenden Masse am Mitnehmer 14 schädliche Stoßbelastungen durch das federnde Element abgefangen werden, wodurch die beteiligten Bauelemente geschont werden. Dies ist durch den Einbau zweier elastischer Elemente 16 und 16' in der jeweiligen Zugrichtung vor dem Mitnehmer 14 in beiden Bewegungsrichtungen gewährleistet. Durch die Parallelschaltung eines praktisch unnachgiebigen Strangbereiches 17 bzw. 17' zu den jeweiligen elastischen Elementen 16 bzw. 16' kann man ein entsprechend weiches und damit dem Abfangen der Stoßbelastung entgegenkommendes Verhalten der elastischen Elemente hinsichtlich der durch die Dehnungsstrecke verzögerten Bewegungsübertragung vom Antriebsrad 3 auf den Mitnehmer 14 durch die jeweilige Längenabmessung der Bereiche 17 bzw. 17' beschränken und gegebenenfalls Aufschaukelerscheinungen abfangen. As already mentioned, an elastic element 16 acts in the direction of tension upstream of the driver 14 that when switching on the drive in view the mass to be accelerated on the driver 14 harmful shock loads can be intercepted by the resilient element, causing the components involved be spared. This is due to the installation of two elastic elements 16 and 16 'in the respective direction of pull in front of the driver 14 in both Guaranteed directions of movement. By connecting a practical unyielding strand area 17 or 17 'to the respective elastic Elements 16 and 16 'can be a correspondingly soft and thus interception behavior of the elastic elements that accommodates the impact load with regard to the movement transmission delayed by the stretch from the drive wheel 3 to the driver 14 through the respective length dimension of the areas 17 and 17 'and, if necessary, rocking phenomena intercept.

Im Falle zweier elastischer Elemente wird mit Hilfe der die wirksame Länge des Bolzens 6 bestimmende Mutter 8 eine Vorspannung des Getriebeelementes 9 eingestellt, bei der unter leichter Dehnung der elastischen Elemente 16 und 16' eine straffe Gurtführung in der Betriebsbereitschaftsstellung vorliegt. Im Zuge der Belastung entsprechend des Pfeiles 15 im oberen Trum bei Drehung des Antriebsrades 3 in Gegenuhrzeigerrichtung wird 16' gedehnt, bis der Bereich 17' parallel liegt und die Übertragung der Zugkraft auf den Strang praktisch dehnungsfrei übernimmt; in dann gegebenen Leertrum bewirkt das vorgespannte elastische Element 16 aufgrund seiner Zusammenziehung ein Straffhalten dieses Trums. In umgekehrter Richtung - Drehung von Antriebsrad 3 in Uhrzeigerrichtung - wird der den Mitnehmer 14 beinhaltende Trum zum zugbelasteten Lasttrum, dessen elastische Ausdehnung durch den in Parallellage gelangenden Gurtbereich 17 beschränkt wird, während das dann im (oberen) Leertrum gelegene elastische Element 16' sich zusammenzieht und damit ein Durchhängen des oberen Trums verhindert.In the case of two elastic elements, the effective length of the Bolt 6 determining nut 8 set a bias of the gear element 9, with a slight stretching of the elastic elements 16 and 16 ' the belt is tight in the ready position. In the course of the burden according to arrow 15 in the upper run when the drive wheel rotates 3 in the counterclockwise direction is stretched 16 'until the region 17' is parallel lies and the transmission of the tensile force on the strand practically free of stretch takes over; in the empty span then given, the prestressed elastic Element 16 because of its contraction to keep this strand taut. In reverse direction - rotation of drive wheel 3 clockwise the strand containing the driver 14 to the tensile load strand, the elastic expansion is restricted by the belt region 17 which reaches the parallel position becomes, while the then elastic in the (upper) empty strand Element 16 'contracts and thus sagging of the upper run prevented.

Claims

A drive apparatus with a drive element (9) guided around a drive wheel (3) and pulley element (5), preferably a belt which can be connected to form an endless loop, to which a carrier (14) is attached which transmits the translational movement of the drive element (9) to an object, for example a door leaf, wherein at least an elastic element (16) is included in the drive element (9) via which the sag in the pre-tensioned drive element (9) can be reduced on the loaded or loose side of the belt, characterised in that the elastic element (16) is designed as a tension element arranged parallel to the drive element (9).
A drive apparatus according to claim 1, characterised in that the elastic element (16) is arranged between the carrier element (14) and the one end of the drive element (9).
A drive apparatus according to claim 1, characterised in that the elastic element (16) is arranged between the carrier element (14) designed as a coupling, and a section (11) of the drive element (9), having a surface structuring which works in conjunction with a corresponding structuring of the drive wheel (3).
A drive apparatus according to claims 1 to 3, characterised in that the drive element (9) runs in a U-shaped loop (17) in the area of the elastic element (16).
A drive apparatus according to one of claims 1 to 4, characterised in that a second elastic element (16') is included in the side facing away from the carrier element (14) of the cord course of the drive element (9) as a partial area of the cord.
A drive apparatus according to claim 5, characterised in that the second elastic element (16') is included in respectively the run of the belt opposite the run which features the first elastic element (16) of the drive element (9).
A drive apparatus according to claim 6, characterised in that a practically stretch-free area of the cord (17') is assigned to the second elastic element (16') which takes over the tensile stress applied to the run of the belt in a conveying manner when the second elastic element (16') is stretched, lying in parallel in the area of the length of the cord area (17').
A drive apparatus according to claim 7, characterised in that the practically non-elastic cord area (17') is formed from the cord material of the drive element (9) or by a separate strip element of other consistence.
A drive apparatus according to one of claims 1 to 8, characterised in that the drive element (9) is constructed from a first band-shaped section with successive engagement elements (12) which engage with corresponding recesses in the outer surface of the drive wheel (3) and a second in this respect smooth section, this latter being guided around the reversing element (5), and the elastic element (16), or the first and the second elastic elements (16 and 16') being included in series in the course of the cord.