DE3238334A1 - Gear for converting a low torque into a high torque - Google Patents
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Abstract
Description
Getriebe für die Umwandlung eines kleinen Gear for converting a small one
Drehmomentes in ein großes Drehmoment Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für die Umwandlung einer verhältnismässig hohen Drehzahl mit kleinem Drehmoment in eine niedrige Drehzahl mit großem Drehmoment, z.B. für einen elektromotorischen Torantrieb. Torque into a large torque The invention relates on a gearbox for converting a relatively high speed with small Torque into a low speed with high torque, e.g. for an electromotive Gate operator.
Insbesondere bei Torantrieben, die einen elektrischen Antrieb aufweisen, wurde - wenn Pendeltore zu öffnen und zu schließen waren - mittels eines Kettentriebes die Schließbewegung durchgeführt. Bei derartigen Kettentrieben, die auch für die Bewegung von Kipptoren verwandt werden, treibt der Elektromotor über ein Getriebe ein Zahnrad, und die Kette ist als endlose Kette ausgeführt, und dient dann der Bewegung des Kipptores bzw. des Drehtores.In particular for door drives that have an electric drive, was - when swing gates could be opened and closed - by means of a chain drive the closing movement carried out. In such chain drives, which are also for the Movement of overhead doors are used, the electric motor drives via a gearbox a gear, and the chain is designed as an endless chain, and then serves the Movement of the up-and-over gate or the revolving gate.
Diese Ausführungen setzen voraus, daß es sich bei Drehtoren um sogenannte moderne Tore handelt, bei denen die Befestigung des Torantriebes in annähernd der gleichen Ebene des geschlossenen Torflügels sich befindet. Insbesondere bei älteren Bauarten, bei denen Pfeiler nach der Strasse hin bündig oder annähernd bündig mit der Torfläche abschliessen, ragen nach der entgegengesetzten Seite die Pfeiler weit hinaus.These explanations assume that the swing gates are so-called modern gates, in which the attachment of the door operator in approximately the the same level of the closed gate wing is. Especially with older people Types of construction in which the pillars are flush or almost flush with the street close to the goal area, the pillars protrude far on the opposite side out.
Hier lassen sich elektromotorische Torantriebe dann nur noch sehr schwierig anbringen.Here, electromotive door drives can only be used very much difficult to attach.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromotorischen Torantrieb so auszubilden, daß er bei kompakter Bauweise auch im Abstand von der Torinnenfläche am Pfeiler angebracht werden kann, im übrigen eine sehr große Drehmomentenübersetzung bei kompakter Bauweise besitzt.The object of the invention is to provide an electromotive door drive to be trained in such a way that it is also at a distance from the inner surface of the goal with a compact design can be attached to the pillar, in addition, a very large torque transmission at has a compact design.
insbesondere aber betriebssicher arbeitet, d.h. auch bei den rauhen Wetterbedingungen für Aussentore, bei denen diese Torantriebe Schnee, Reizen und Eis ausgesetzt sind.in particular, however, works reliably, i.e. even with the rough ones Weather conditions for outside gates, where these gate openers snow, irritation and Exposed to ice.
Die Lösung der Aufgabe nach de Erfindung besteht darin, daß eine Spindelmutter einer Gewindespindel mit verhältnismässig kleiner Gewindesteigung Mitnahmearme aufweist, die gleichzeitig den geraden Schlitz eines Antriebszylinders, z.B. für den Torantrieb und den mit sehr hoher Steigung versehenen, schraubenförmigen Schlitz eines feststehenden Führungszylinders durchgreifen.The solution to the problem according to the invention is that a spindle nut a threaded spindle with a relatively small thread pitch has driving arms, at the same time the straight slot of a drive cylinder, e.g. for the door drive and the very steep, helical slot of a stationary one Reach through the guide cylinder.
Durch diese Maßnahme wird ein vollkommen neuer Weg der Drehmomenten-Übertragung beschritten, die besonders geeignet ist für die Betätigung von Drehtoren.This measure creates a completely new way of torque transmission stepped, which is particularly suitable for the operation of swing gates.
Die ganze Anordnung arbeitet mit sehr gutem Wirkungsgrad auf sehr engen Raum. Die Gewindespindei, r die mit hoher Drehzahl , z.B. von einem Elektromotor, angetrieben wird, und eine kleine Steigung aufweist, bewegt die Spindelmutter auf- und abwärts. Die mit der Spindelmutter fest verbundenen Mitnahmearme greifen aussen in den schraubenförmigen Schlitz eines feststehenden Führungszylinders. Diese grosse Steiqung des aussenstehenden Führungszylinders zwingt die Spindelmutter zu einer Schwenk- bzw. Drehbewegung. Diese Schwenk- oder Drehbewegung wird auf einen Antriebszylinder mit geradem Schlitz übertragen, weil die Mitnahmearme gleichzeitig diesen geraden Schlitz und den schraubenförmigen Schlitz durchdringen. Durch die kleine Steigung der Gewindespindel und deren große Drehzahl wird dem -zufolge ein großes Drehmoment der Spindelmutter zugeordnet, die entsprechend der Steigung des schraubenförmigen Schlitzes je nach Auf- oder Abwärts-Bewegung in der einen oder anderen Richtung schwenkt.The whole arrangement works with very good efficiency tight space. The threaded spindle, which runs at high speed, e.g. from an electric motor, is driven, and has a small pitch, the spindle nut moves up and down. The driving arms, which are firmly connected to the spindle nut, grip on the outside into the helical slot of a fixed guide cylinder. This size Incline of the external guide cylinder forces the spindle nut to one Pivoting or rotating movement. This pivoting or rotating movement is transmitted to a drive cylinder Transferred with a straight slot, because the driving arms at the same time this straight Penetrate the slot and the helical slot. Because of the small incline the threaded spindle and its high speed is therefore a large torque assigned to the spindle nut, which corresponds to the pitch of the helical Slit depending on the up or down movement in one direction or the other pivots.
Der Antriebszylinder ist dann über eine Welle nach aussen geführt und überträgt dann die hohe Drehzahl des Elektromotors mit kleinem Drehmoment mit sehr großem Drehmoment und einer verhältnismässig geringen Schwenkbewegung auf den Torflügel.The drive cylinder is then guided to the outside via a shaft and then transmits the high speed of the Electric motor with small Torque with a very high torque and a relatively small pivoting movement on the gate wing.
Eine Ausführung besteht darin, daß der Antriebszylinder innerhalb des Führungszylinders angeordnet ist.One embodiment is that the drive cylinder within of the guide cylinder is arranged.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich keine bewegten Teile aussen befinden; man kann also die ganze Anordnung mit einem wetterfesten Gehäuse versehen.This arrangement has the advantage that there are no moving parts outside are located; So you can provide the whole arrangement with a weatherproof housing.
In bezug auf die Ausbildung der Mitnahmearme ist eine bevorzugte Ausführung darin zu sehen, daß die Spindelmutter zwei gegenüberliegende Mitnahmearme aufweist.With regard to the design of the driving arms is a preferred embodiment it can be seen that the spindle nut has two opposite driving arms.
Es ist selbstverständlich möglich, auch drei, vier oder fünf Mitnahmearme zu verwenden, wenn es sich z.B. darum handelt, sehr hohe Drehmomente zu übertragen , bzw.It is of course possible to have three, four or five transport arms to be used if, for example, it is a matter of transmitting very high torques , respectively.
abzustützen, wenn die ganze Anordnung z.B. als Hubelement verwandt wird. In diesem Fall würde dann z.B. die drehende Bewegung des Antriebs zylinders nicht in eine Schwenkbewegung umgewandelt werden, sondern z.B. über eine weitere Spindelmutter, die von einer mit dem Antriebszylinder verbundenen Gewindespindel auf- und abbewegt würde in eine Hubbewegung.when the whole arrangement is used as a lifting element, for example will. In this case, for example, the rotating movement of the drive cylinder would then cannot be converted into a swivel movement, but e.g. via another Spindle nut driven by a threaded spindle connected to the drive cylinder up and down would result in a lifting movement.
Wesentlich ist auch, daß die Mitnahmearme in dem schraubförmigen Schlitz des Führungszylinders Lager, z.B.It is also essential that the driving arms are in the screw-shaped slot of the guide cylinder bearings, e.g.
Kugellager , aufweisen; in diesem Fall ist es auch wichtig, daß die Mitnahmearme im geraden Schlitz des Antriebszylinders Lager, z.B. Kugellager, aufweisen.Ball bearings, have; in this case it is also important that the Carrying arms have bearings, e.g. ball bearings, in the straight slot of the drive cylinder.
Diese Anordnung gewährleistet eine spielfreie Lastübertragung mit bestem Wirkungsgrad. Konstruktiv vereinfachend ist es, wenn die Lager der Mitnahmearme in den Schlitzen des Führungs- bzw. Antriebs zylinders gleiche Außendurchmesser besitzen.This arrangement ensures a backlash-free load transfer best efficiency. It is structurally simpler if the bearing of the driving arms the same outer diameter in the slots of the guide or drive cylinder own.
Hinsichtlich der Wartung besteht ein weiteres Erfindungsmerkmal darin, daß das obere Ende der Gewindespindel im Führungszylinder und das untere Ende im Antriebs zylinder gelagert ist, wobei ein ölbad im Bereich des unteren Lagers der Gewindespindel im Antriebs zylinder vorhanden ist, in welches die Spindelmutter in ihrer unteren Lage taucht. Bei dieser Ausführung kann man auch an der Spindelmutter Bürsten mit anbringen, die in das ölbad tauchen und jetzt immer automatisch dafür sorgen, daß bei jedem Auf- und Abgang die Gewindespindel geschmiert bzw. entsprechend gereinigt wird.With regard to maintenance, another feature of the invention is that the upper end of the threaded spindle in the guide cylinder and the lower end in the Drive cylinder is stored, with an oil bath in the area of the lower Bearing of the threaded spindle in the drive cylinder is present, in which the spindle nut dives in its lower position. With this version you can also use the spindle nut Attach brushes that dip into the oil bath and now always automatically for them ensure that the threaded spindle is lubricated or appropriately with every up and down movement is cleaned.
Zweckmäßig ist auch, daß der Antriebs zylinder in eine Abtriebswelle übergeht, welche den Führungszylinder durchragt. Diese Abtriebswelle dient dann der Betätigung eines Tores oder wenn sie mit Gewinde versehen ist, der Auf- und Abbewegung einer Spindelmutter bei Hubwerkzeugen.It is also useful that the drive cylinder in an output shaft passes, which protrudes through the guide cylinder. This output shaft is then used the operation of a gate or if it is provided with a thread, the open and Movement of a spindle nut in lifting tools.
Eine kinematische Umkehrung lässt sich dadurch erreichen, daß der Führungszylinder innerhalb des Antriebs zylinders angeordnet ist.A kinematic reversal can be achieved in that the Guide cylinder is arranged within the drive cylinder.
Eine ganz wesentliche Möglichkeit gemäss der Erfindung besteht noch darin, daß der Führungszylinder und oder die Gewindespindel verschieden große Steigungen aufweisen, z,B. in der Nähe der Schließstellung des Tores sich die Steigung verringert.A very important possibility according to the invention still exists in that the guide cylinder and / or the threaded spindle differently large pitches have, e.g. the slope is reduced in the vicinity of the closed position of the gate.
Durch diese Ausführung kann man in konstruktiv einfacher Weise erreichen, daß nach einem Schnellgang z.B. während der Drehbewegung des Türflügels, kurz vor Erreichen der Schließstellung die Bewegung entsprechend verlangsamt wird, damit das Tor nicht überschwingt; dort aber dann auch mit großer Kraft in Schließstellung gebracht bzw.This design makes it possible to achieve in a structurally simple manner that after an overdrive e.g. during the turning movement of the door leaf, shortly before When the closed position is reached, the movement is slowed down accordingly does not overshoot the gate; but there then also with great force in the closed position brought or
gehalten wird.is held.
Eine einfache Befestigung ergibt sich dadurch, daß der Führungszylinder Befestigungsflansche besitzt. Die Konstruktion nach der Erfindung lässt es zu, daß zwischen Antriebs zylinder und Führungszylinder ein Zwischenraum vorhanden ist, d.h. man kann bei der ganzen Anordnung mit großen Toleranzen arbeiten; das wäre z.B.A simple attachment results from the fact that the guide cylinder Has mounting flanges. The construction according to the invention allows that between the drive cylinder and the guide cylinder Space is available, i.e. one can work with large tolerances in the whole arrangement; that would be e.g.
bei Witterungseinflüssen wichtig.important when exposed to the weather.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.Dabei gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung weitere Erfindungsmerkmale hervor.An embodiment of the invention is shown in the drawing further features of the invention emerge from the drawing and the description.
Es zeigen: Figur 1 zeigt schaubildlich den erfindungsgemässen Antrieb mit Motor; Figur 2 zeigt vergrößert das neue Getriebe perspektivisch; Figur 3 zeigt entsprechend der Figur 2 die Gewindespindel durch Abheben des oberen Deckels; Figur 4 zeigt auseinandergezogen die den Antrieb bildenden Teile; Figur 5 entspricht der Figur 4 ; dabei sind die Teile noch weiter auseinandergezogen.The figures show: FIG. 1 shows a diagram of the drive according to the invention with motor; FIG. 2 shows the new transmission in an enlarged perspective; Figure 3 shows corresponding to FIG. 2, the threaded spindle by lifting off the upper cover; figure Fig. 4 shows, exploded, the parts forming the drive; Figure 5 corresponds to Figure 4; the parts are pulled apart even further.
In der Figur 1 ist das Getriebe 1 mit dem Pfeil bezeichnet, ein schematisch dargestellter Torantrieb 2 wird vom Gestänge 17 gebildet; dabei ist die Führungsstange 23 fest an dem zu schwenkenden Türflügel angebracht, der Schwenkarm 24 ist drehfest mit der Abtriebswelle 16 verbunden, die ihrerseits drehfest mit ihrem Antriebszylinder 9 verbunden ist, der - wie später beschrieben - angetrieben wird.In the figure 1, the transmission 1 is indicated by the arrow, a schematic illustrated door drive 2 is formed by linkage 17; here is the guide rod 23 firmly attached to the door leaf to be pivoted, the pivot arm 24 is non-rotatable connected to the output shaft 16, which in turn rotatably with its drive cylinder 9 is connected, which - as described later - is driven.
Der Figur 5 ist insbesondere zu entnehmen, daß die Gewindespindel 4 mit verhältnismässig kleiner Gewindesteigung 5 eine Spindelmutter 3 in der einen oder anderen Richtung 25 auf- und abbewegt, wenn durch den Elektromotor bzw. Antriebsmotor 19,der z.B. funkgesteuert sein kann, über die Motorwelle 20 die Spindel 4 gedreht wird.It can be seen in particular from FIG. 5 that the threaded spindle 4 with a relatively small thread pitch 5 a spindle nut 3 in one or other Direction 25 moved up and down when by the electric motor or drive motor 19, which can for example be radio-controlled, via the motor shaft 20 the Spindle 4 is rotated.
Entsprechend dieser kleinen Gewindesteigung 5 wird dann die Spindelmutter 3 längs der Leitspindel 4 in Pfeilrichtung 26 auf- oder abbewegt. Während dieser Auf- und Abbewegung wird der Spindelmutter 26 eine Schwenk- bzw. Drehbewegung zugeordnet, die dadurch entsteht, daß z.B. im Ausführungsbeispiel zwei Mitnahmearme 7 vorhanden sind, die an ihren äusseren Enden Kugellager 13 aufweisen.The spindle nut is then corresponding to this small thread pitch 5 3 moved up or down along the lead screw 4 in the direction of arrow 26. During this Up and down movement, the spindle nut 26 is assigned a pivoting or rotary movement, which arises from the fact that, for example, there are two driving arms 7 in the exemplary embodiment which have ball bearings 13 at their outer ends.
Diese Kugellager 13 werden im schraubenförmigen Schlitz 10 eines feststehenden Führungszylinders 11 geführt.These ball bearings 13 are in the helical slot 10 of a fixed Guide cylinder 11 out.
Im Verhältnis zu dieser großen Steigung 6 im Führungszylinder 11 zu der kleinen Steigung 5 der Gewindespindel 4 findet eine Ubersetzung des Drehmomentes statt, welches der Motor 19 abgibt. Es ergibt sich hieraus auch, daß man diese Schwenk- bzw. Drehbewegung der Spindelmutter 3 abhängig von verschiedenen Steigungen 5 des Führungszylinders 11 machen kann.In relation to this large slope 6 in the guide cylinder 11 to the small pitch 5 of the threaded spindle 4 is a translation of the torque instead, which the motor 19 outputs. It also follows from this that this pivoting or rotary movement of the spindle nut 3 depending on different slopes 5 des Guide cylinder 11 can make.
Die Schwenkbewegung bzw. geringe Drehzahl der Spindelmutter 3 aufgrund der Steigung 6 wird auf einen Antriebszylinder 9 übertragen. Die Ubertragung erfolgt über die gleichen Mitnahmearme 7 und im Ausführungsbeispiel weitere Kugellager 12, die im geraden Schlitz 8 des Antriebszylinders 9 geführt werden. Der Antriebszylinder 9 durchragt mit seiner Abtriebswelle 16 , welche den Torantrieb bildet, den gehäusefesten Boden des Führungszylinders 11 . Im Boden des Antriebszylinders 9 ist beim Ausführungsbeispiel das untere Ende 15 der Gewindespindel gelagert; diese Lagerung kann sich in einem blbad befinden, so daß die eintauchende Spindelmutter 3 in ihrer unteren Lage , z.B. über eine nicht-dargestellte Bürste, öl mitnimmt und immer die Gewindespindel 4 schmiert.The pivoting movement or low speed of the spindle nut 3 due to the slope 6 is transmitted to a drive cylinder 9. The transfer takes place via the same drive arms 7 and, in the exemplary embodiment, further ball bearings 12, which are guided in the straight slot 8 of the drive cylinder 9. The drive cylinder 9 protrudes with its output shaft 16, which forms the door drive, fixed to the housing Bottom of the guide cylinder 11. In the bottom of the drive cylinder 9 is in the embodiment the lower end 15 of the threaded spindle is supported; this storage can turn into one are blbad, so that the immersed spindle nut 3 in its lower position, E.g. via a brush (not shown) that takes oil and always the threaded spindle 4 lubricates.
Das obere Ende der Gewindespindel 14 ist im Lagerflansch 22 gelagert, der gleichzeitig den Lagerflansch 21 für die Lagerung des Antriebs zylinders 9 bildet.The upper end of the threaded spindle 14 is mounted in the bearing flange 22, which forms the bearing flange 21 for the storage of the drive cylinder 9 at the same time.
Ein weiterer Lagerflansch 27 schliesst oben den Führungszylinder 11 ab. Man erkennt, daß die ganze Anordnung kompakt ausgebildet ist, eine nicht-dargestellte, witterungsbeständige Ummantelung die ganze Anordnung umschließen kann, und entsprechend über Befestigungsflansche 18 jetzt das Getriebe an einem Pfeiler angeflanscht werden kann, wobei eben der Figur 1 zu entnehmen ist, daß hier ein gewisser Abstand zwischen der Torfläche und der Befestigungsfläche des Getriebes möglich ist.Another bearing flange 27 closes the guide cylinder 11 at the top away. It can be seen that the entire arrangement is compact, a not-shown, weatherproof sheathing can enclose the whole arrangement, and accordingly The gear unit can now be flanged to a pillar via fastening flanges 18 can, it can be seen from Figure 1 that there is a certain distance between the door surface and the mounting surface of the gearbox is possible.
Selbstverständlich kann bei Drehtorantrieben das Getriebe, gemäß der Erfindung, in der Mittellinie der Achse um welche das Tor schwenkt, angeordnet sein.Of course, the gearbox according to the Invention, be arranged in the center line of the axis about which the gate pivots.
Das Gehäuse des Antriebs ist dann gleichzeitig als Torband-Beschlag ausgebildet.The drive housing then doubles as a hinge fitting educated.
Gegenüber den bekannten Torantrieben hat man jetzt hier den Vorteil, daß die Mittellinie für die Abtriebswelle (16) mit der Drehachse des Tores zusammenfällt. Es ergibt sich dadurch eine vollkommen neue mögliche Bauart.Compared to the well-known gate drives, you now have the advantage here: that the center line for the output shaft (16) coincides with the axis of rotation of the gate. This results in a completely new possible design.
Man kann gewissermassen jetzt die Säule, um welche das Tor schwenkt, so ausbilden, daß die Lage des Tores in der Mittellinie dieser Säule liegen, aus der Säule heraus der Schwenkarm (24) ragt, der unmittelbar mit dem Tor verbunden ist undUSFchtbar der Antriebsmotor mit seiner ganzen Steuerung innerhalb dieser hohlen Torsäule jetzt untergebracht ist. Von aussen ist dann der ganze Antrieb mit der Funksteuerung überhaupt nicht mehr erkennbar, weil alles in dieser hohlen Torsäule untergebracht ist. Das ergibt einen sehr formschönen Torantrieb, der ausserdem auch gegen Witterungsunwillen weitgehend geschützt ist. Es ist also von außen überhaupt nicht mehr erkennbar, daß dieses Tor einen Antrieb besitzt, im Gegensatz zu allen bekannten Ausführungen, die immer mit einem gewissen Abstand von der Drehachse des Tores mit ihrem Schwenkarm angreifen müssen. Der Durchmesser der Torsäule entspricht dann dem Außendurchmesser des Führungszylinders, vergrößert um den geringen Betrag, den die wetterfeste Ummantelung bedingt. LeerseiteTo a certain extent, you can now see the column around which the gate swings, train in such a way that the position of the gate is in the center line of this column The pivot arm (24) protrudes from the column and is directly connected to the gate The drive motor with its entire control system is dreadable within it hollow gate pillar is now housed. From the outside, the entire drive is then with the radio control no longer recognizable, because everything in this hollow gate pillar is housed. This results in a very elegant door operator, and that too against bad weather is largely protected. So it is from the outside no longer recognizable that this door has a drive, In contrast to all known designs, they always leave a certain distance have to attack from the axis of rotation of the gate with their swivel arm. The diameter the gate pillar then corresponds to the outer diameter of the guide cylinder, enlarged by the small amount that the weatherproof coating requires. Blank page
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