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Die
Erfindung betrifft eine Gewichtsausgleichseinrichtung für ein Hubtor,
insbesondere für ein
schnellaufendes Industrietor, mit einem Federelement, einem Zugelement
und einer Wickeleinrichtung, wobei ein Ende des Federelements bodenseitig festlegbar
ist, wobei das Zugelement mit einem Ende am Federelement und mit
dem anderen Ende an der Wickeleinrichtung befestigt ist, wobei die
Wickeleinrichtung mit einem Antrieb des Hubtores koppelbar ist,
und wobei das Zugelement an der Wickeleinrichtung derart auf- bzw.
abwickelbar ist, daß das
Federelement seine größte Vorspannung
hat, wenn ein Torblatt des Hubtores in der Schließstellung
ist, und im wesentlichen entlastet ist, wenn das Torblatt in der Offenstellung
ist.
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Zur
Ausbalancierung des Torblattgewichts eines Hubtores ist es bekannt,
Gewichtsausgleichseinrichtungen vorzusehen.
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Ein
Beispiel für
eine frühe
Entwicklung einer Gewichtsausgleichseinrichtung geht aus der
DE 255 647 A hervor.
In dieser Schrift ist eine Aufzugvorrichtung für Rolladen gezeigt, welche
ein Aufzugsseil enthält,
dessen Querschnitt derart veränderlich
ist, daß ein
Gegengewicht beim Aufwickeln jeweils an einem solchen Hebelarm wirkt,
daß zwischen
dem Gegengewicht und dem freien Teil des Rolladens Gleichgewicht
besteht. Hierzu ist der Seilstrang an dem gegen das Gewicht gerichteten
Seilende derart verdickt, daß das
Produkt aus dem am Seilende wirkenden Gewicht und seinem veränderlichem
Hebelarm jeweils gleich dem Moment ist, daß der abgewickelte Teil des
Rolladens auf die Aufrollwalze ausübt.
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Andere
Gewichtsausgleichseinrichtungen weisen typischerweise Federelemente
auf, welche bei geschlossenem Tor unter maximaler Vorspannung stehen
und daher die Öffnungsbewegung
des Torblatts unterstützen.
Damit wird jedoch nicht nur eine Reduzierung der erforderlichen
Antriebsdrehmomente bei der Betätigung
eines solchen Hubtores erreicht, sondern bei richtiger Einjustierung
der Anordnung ein unvermittelter Absturz des Torblatts im Störungsfalle
verhindert.
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Hierzu
wird die Vorspannkraft des Federelements so gewählt, daß sie das jeweilige Gewicht
der freien Torblattlänge,
also des noch nicht aus der Toröffnung
herausbewegten Torblattabschnitts, bis zu einem gewünschten
Ausgleichspunkt in jedem Falle übersteigt.
Bei modernen Industrietoren liegt dieser Ausgleichspunkt typischerweise
bei einer Toröffnungshöhe von 2,5
m. Mit anderen Worten bewegt sich das Torblatt selbsttätig bis
zu einer Öffnungsstellung
mit einer Durchgangshöhe
von 2,5 m, wenn aufgrund eines Defekts im Antriebsmechanismus oder durch
eine manuelle Entriegelung bei spielsweise im Falle eines Stromausfalls
keine Sperrwirkung durch den Antrieb mehr gegeben ist.
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Bei
Hubtoren mit relativ geringen Leistungsanforderungen ist es hierbei
zum Beispiel bekannt, Torsionsfedern für den Gewichtsausgleich einzusetzen.
Diese sind koaxial zu einer Antriebswelle angeordnet und in der
Schließstellung
des Torblatts vollständig
gespannt sowie bei geöffnetem
Torblatt entsprechend entspannt. Allerdings unterliegen derartige
Torsionsfedern einem erhöhten
Verschleiß,
weshalb ihre Lebensdauer begrenzt ist. Insbesondere bei einer häufigen und
plötzlichen
Richtungsumkehr des Bewegungsablaufes des Hubtores erleiden solche Torsionsfedern
aufgrund der ruckartigen Bewegungen erhebliche dynamischen Spannungsspitzen.
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Für derartige
Einsatzzwecke und insbesondere bei schnellaufenden Industrietoren
haben sich daher Gewichtsausgleichseinrichtungen von einer Bauart
durchgesetzt, wie sie beispielsweise in der WO 91/18178 erläutert ist.
Diese weisen ein Federelement, typischerweise eine Schraubenfeder,
sowie ein daran befestigtes Zugelement in der Regel in der Gestalt
eines Bandes auf. Das untere Ende des Federelements ist dabei fest
mit dem Boden verbunden, während
dessen oberes Ende durch das Zugelement mit einer sturzseitig am
Hubtor angeordneten Wickelwelle gekoppelt ist. Das Zugelement wird
dabei im Zuge des Schließvorgangs
des Hubtores auf diese Wickelwelle mit direkt aufeinander vorliegenden
Lagen aufgewickelt, so daß sich
das Federelement zunehmend spannt. Andererseits ist die Öffnungsbewegung
des Torblatts mit einem Abwickelvorgang des Zugelements von der
Wickelwelle verbunden, so daß sich
hierbei eine Entspannung des Federelements ergibt. Die Wickelwelle
ist dabei mit dem Antrieb des Hubtores gekoppelt.
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Diese
Art eines Gewichtsausgleichs hat sich auch deswegen durchaus bewährt, weil
damit in durchaus befriedigendem Maße eine Einstellung der Charakteristik
des Gewichtsausgleichsvorgangs erreicht wird. Während sich die Gewichtskraft
des im Zuge einer Öffnungs-
oder Schließbewegung
in der Torebene befindenden Torblattabschnitts im wesentlichen linear
in Abhängigkeit
von dem Bewegungsfortschritt än dert,
zeigt das Federelement für
diese bekannte Gewichtsausgleichseinrichtung typischerweise jedoch
keinen linearen Kennlinienverlauf. Um hier einerseits die erforderlichen
Motordrehmomente gering zu halten und andererseits dennoch den gewünschten
Ausgleichspunkt beispielsweise in 2,5 m Höhe herzustellen, ist je nach
Art des Torblatts und der vorgegebenen Torhöhe eine konstruktive Anpassung
verschiedener Parameter wie die Wahl des Kerndurchmessers der Wickelwelle,
der Dicke des Zugelements sowie der Ruhelänge und Federstärke des
Federelements möglich.
Angesichts der Vielzahl an unterschiedlichen Dimensionen von in
der Praxis angewandten Hubtoren sowie der hierfür zur Verfügung stehenden Arten von Torblättern wie
flexible Behänge,
Lamellenpanzer etc., ist daher ein nicht unerheblicher Aufwand erforderlich,
um für
jedes Torsystem einen geeignet dimensionierten Gewichtsausgleich
bereitzustellen.
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Hinzu
kommt, daß bei
modernen schnellaufenden Industrierolltoren, wie sie beispielsweise
in der
DE 40 15 215
A1 , der
DE
199 15 376 A1 und der
DE 102 36 648 A1 beschrieben sind, Torblätter so
in seitlichen Führungsschienen
geführt
sind, daß sie
bei geöffnetem
Hubtor berührungsfrei
im Sturzbereich der Toröffnung
aufgenommen sind. Eine solche Konfiguration erfordert in der Regel
vergleichsweise wenige Drehungen der Antriebswelle, so daß auch für die herkömmlich verwendete
Wickelwelle für
das Zugelement der Gewichtsausgleichseinrichtung nur relativ wenige
Umdrehungen verfügbar
sind. Um die gewünschte
Vorspannkraft des Federelements zu erzielen, muß herkömmlich daher häufig der
Aufwand für
konstruktive Anpassungen wie z.B. ein zusätzlich angeordnetes Übersetzungsgetriebe
hingenommen werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Gewichtsausgleichseinrichtung
derart weiterzubilden, daß mit
geringem konstruktiven Aufwand die für einen wirksamen Gewichtsausgleich
erforderlichen Drehmomente bereitgestellt werden können und
zudem eine erhöhte
Lebensdauer erzielt wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Gewichtsausgleichseinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
Diese zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß das Zugelement an dem der
Wickeleinrichtung zugewandten Ende eine geringere Breite auf weist
als an dem dem Federelement zugewandten Ende, und daß die Wickeleinrichtung
eine Welle und eine hierauf gelagerte Führungseinrichtung aufweist,
mittels der das Zugelement derart aufwickelbar ist, daß die Wickellagen
berührungslos
zueinander vorliegen, wobei die Führungseinrichtung hierzu umfangsseitig
Führungsflächen mit
in Wickelrichtung stetig anwachsendem Radius aufweist.
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Hierbei
wurde erfindungsgemäß erstmals
erkannt, daß es
vorteilhaft ist, das Zugelement berührungslos aufzuwickeln.
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So
ergeben sich automatisch durch die berührungsfreie Wicklung vergrößerte Radien
im Wickel, weshalb bereits eine geringe Anzahl von Umdrehungen der
Wickeleinrichtung ausreichend ist, um die gewünschte Vorspannung des Federelements herzustellen.
Dies ist insbesondere bei berührungslos
im Wickel geführten
Torblättern
von Vorteil, da hier ebenfalls nur eine im Vergleich zu herkömmlichen
berührend
gewickelten Torblättern
reduzierte Anzahl an Drehbewegungen der Antriebswelle gegeben ist.
Somit ist es erfindungsgemäß in der
Regel möglich,
auf zusätzliche Übersetzungsgetriebe
etc. zu verzichten, und die Gewichtsausgleichseinrichtung direkt
durch die Antriebswelle für
das Torblatt mit anzutreiben. Der Aufbau eines mit der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
ausgestatteten Hubtores läßt sich
somit in konstruktiver Hinsicht einfach gestalten. Dies ist wiederum
vorteilhaft im Hinblick auf einen reduzierten Verschleiß sowie
die verbesserte Lebensdauer eines solchen Hubtores.
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Ferner
ergeben sich durch die damit im Wickel vorliegenden größeren Radien
größere Hebellängen, woraus
wiederum größere Drehmomente
als bei einer herkömmlichen
berührenden
Aufwicklung des Zugelements resultieren. Die erfindungsgemäße Gewichtsausgleichseinrichtung
läßt sich
somit auch bei sehr großen
und schweren Toren vorteilhaft einsetzen.
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Zudem
hat die erfindungsgemäße Konfiguration
den Vorteil, daß die
Wahl des wirksamen Radius, bzw. der wirksamen Hebellänge an der
Führungseinrichtung
unab hängig
von der Dicke des Zugelements ausgestaltbar ist, da hierzu lediglich
entsprechend gestaltete Führungsflächen an
der Führungseinrichtung
ausgebildet sein müssen.
Damit kann ein Fachmann alleine durch gezielte Formgebung der Führungseinrichtung
eine individuelle Anpassung des Gewichtsausgleichs an die jeweilige
Dimension des Hubtorblatts sowie dessen Gewicht vornehmen, ohne
daß er
hierzu beispielsweise auf die Dicke des Zugelements, den Kerndurchmesser
einer Wickelwelle etc. Rücksicht
nehmen müßte.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
liegt darin, daß das Zugelement
aufgrund seiner speziellen Gestaltung frei von axialen Verschiebungen
aufwickelbar ist. Damit lassen sich einseitige Belastungen am Zugelement
vermeiden und der Verschleiß dieses
im Einsatz durchaus beanspruchten Elements kann somit gering gehalten
werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
aus.
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Hierbei
ist es zwar bereits aus der WO 2004/076795 A1 bekannt geworden,
das Torblatt eines Hubtores so auszugestalten, daß es am
sturzseitigen Ende eine geringere Breite aufweist als am bodenseitigen
Ende. Ferner ist es aus dieser Schrift bekannt, zwei axial beabstandete
Module vorzusehen, auf welchen das Torblatt berührungslos aufwickelbar ist,
wobei die beiden Module umfangseitig Führungsflächen mit in Wickelrichtung
stetig anwachsendem Radius aufweisen. Diese Konfiguration bezieht
sich jedoch ausschließlich
auf eine Möglichkeit,
ein Torblatt berührungslos
aufzuwickeln und somit ein Verkratzen oder eine Beschädigung desselben
zu vermeiden. Im Hinblick auf einen Gewichtsausgleich verweist diese
Schrift auf die oben erläuterte
herkömmliche
Konfiguration mit Schraubenfeder und Zugband, bei der das Zugband
berührend
auf einer Wickelwelle aufgewickelt wird. Eine Anregung, anstelle
oder ergänzend
zum Torblatt eine berührungslose
Aufwicklung des Zugbandes des Gewichtsausgleichs vorzusehen, geht
aus diesem Dokument nicht hervor. Zudem beschäftigt sich die WO 2004/076795
A1 auch nicht im geringsten mit der Problematik einer Einstellung
einer geeigneten Gewichtsausgleichscharakteristik an einem solchen Hubtor.
Offenbar wurde bei der Entwicklung dieses bekannten Hubtores nicht
die der Erfindung zugrunde lie gende Problematik erkannt, weshalb
sich hieraus auch keine Anregungen zur Lösung der erfindungsgemäß gestellten
Aufgabe entnehmen lassen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche
2 bis 6.
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So
kann sich die Breite des Zugelements stufenweise von dem der Wickeleinrichtung
zugewandten Ende zu dem dem Federelement zugewandten Ende vergrößern, wobei
die Führungseinrichtung
wenigstens zwei Führungsabschnitte
aufweist, welche jeweils derart spiralförmig ausgebildet und axial
versetzt zueinander sind, daß sich
an einen inneren Führungsabschnitt
ein äußeres Führungsabschnittspaar
anschließt,
dessen minimaler Führungsflächenradius
dem maximalen Führungsflächenradius
des inneren Führungsabschnitts
entspricht. Damit läßt sich
mit vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand eine erfindungsgemäße Anordnung
realisieren, da die Führungsflächen an
jedem Führungsabschnitt nur
in einer Ebene bereitzustellen sind. An der Stelle, an der der innere
Führungsabschnitt
die entsprechende spiralförmige
Führungsfläche nicht
weiter anbieten kann, also nach einer vollständigen Umdrehung, übernimmt
erfindungsgemäß ein axial äußeres Führungsabschnittspaar
mit angepaßtem
Radius im Zusammenwirken mit einem entsprechend angepaßten breiteren
Abschnitt des Zugelements die weitere Führungsfunktion. Mit dieser
Konfiguration lassen sich bereits zwei vollständige Umdrehungen der Führungseinrichtung
mit in Wickelrichtung stetig anwachsendem Radius realisieren, was
für vielen
Anwendungen hinreichend ist. Sollten mehr als zwei Umdrehungen der
Führungseinrichtung
erforderlich sein, können
sich weitere äußere Führungsabschnittspaare
anschließen,
welche entsprechend ausgebildet sind und wiederum mit einem nochmals
breiteren Abschnitt des Zugelements zusammenwirken.
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Alternativ
hierzu ist es auch möglich,
daß sich
die Breite des Zugelements stetig von dem der Wickeleinrichtung
zugewandten Ende zu dem dem Federelement zugewandten Ende vergrößert, und daß die Führungseinrichtung
zwei Führungswendeln aufweist,
welche sich von einem Mittelabschnitt aus mit zunehmenden Radius
axial weiter voneinander weg nach außen erstrecken. Auch hierdurch
ist ein berührungsfreier Wickel
des Zugelements möglich, wobei
jedoch eine dreidimensionale Konfiguration der Führungsflächen erforderlich ist. Auch
diese Konfiguration erlaubt es jedoch, die erfindungsgemäß vorgesehenen
Führungsflächen mit
in Wickelrichtung stetig anwachsendem Radius bereitzustellen.
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Wenn
das Zugelement eine Kette ist, läßt sich
eine stabile und dennoch in Wickelrichtung sehr flexible Konfiguration
dieses Bestandteils der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
bereitstellen. Insbesondere weist eine solche Kette eine sehr hohen
Zugfestigkeit auf, weshalb sie sich besonders vorteilhaft an Hubtoren
mit großen
Dimensionen von beispielsweise 8 m Breite und 6 m Höhe anwenden
läßt.
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Alternativ
ist es auch möglich,
daß das
Zugelement als ein Band ausgebildet ist. Diese Konfiguration ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn sich die Breite des Zugelements
stetig von dem der Wickeleinrichtung zugewandten Ende zu dem dem
Federelement zugewandten Ende vergrößert, da eine solche Ausgestaltungsweise
mit einem Band fertigungstechnisch leichter zu realisieren ist als
mit einer Kette. Als Material für
ein solches Band kommen beispielsweise Metall oder Kunststoff und
hier insbesondere faserverstärkte
Kunststoffe in Betracht.
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Von
weiterem Vorteil ist es, wenn das Federelement wenigstens eine Schraubenfeder
aufweist. Im Vergleich zu anderen federelastischen Elementen, die
an sich durchaus auch einsetzbar sind, haben sich Schraubenfedern
in der Praxis bereits bei bekannten Gewichtsausgleichseinrichtungen
vielfach bewährt
aufgrund ihrer Robustheit und Zuverlässigkeit. Zudem lassen sich
mit derartigen Schraubenfedern problemlos die gewünschten
Federeigenschaften bereitstellen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird nach Anspruch 7 ein Hubtor bereitgestellt, welches
ein die Toröffnung
abdeckendes Torblatt aufweist, das durch einen Antrieb von einer
Offenstellung in eine Schließstellung
und umgekehrt bewegbar ist, wobei dieses Hubtor mit einer erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
ausgestattet ist. Dieses Hubtor zieht somit vorteilhaft seinen Nutzen
aus den vorteilhaf ten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung,
so daß es
eine relativ geringe Anzahl an Bestandteilen aufweist und besonders
robust, verschleißarm
und langlebig ist. Insbesondere lassen sich hiermit in besonders
vorteilhafter Weise schnellaufende Industrietore bereitstellen,
welche zuverlässig
bei Geschwindigkeiten über
1 m/s und vorzugsweise über
3 m/s betreibbar sind.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren der Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Hubtores, welches mit der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung
ausgestattet ist, wobei das Torblatt sowie weitere Bestandteile
des Hubtores zur Verdeutlichung weggelassen sind;
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2 eine
Seitenansicht des Hubtores gemäß 1,
wobei ebenfalls das Torblatt weggelassen ist;
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3 eine
Vorderansicht des Hubtores gemäß 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Führungseinrichtung
der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung;
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5 eine
Seitenansicht der Führungseinrichtung
gemäß 4 mit
schematischer Darstellung der Bewegungsbahn des Zugelements;
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6 eine
Draufsicht dieser Führungseinrichtung;
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7 eine
Draufsicht auf das Zugelement; und
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8 die
Charakteristik der erfindungsgemäßen Gewichtsausgleichseinrichtung.
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Gemäß der Darstellungen
in den 1 bis 3 weist ein als Rolltor ausgestaltetes
Hubtor 1 ein Torblatt 2 auf welches gelenkig aneinander
gekoppelte Lamellen 21 aufweist, die mittels Rollen 22 in
seitlichen Führungen 3 und 4 geführt sind.
Die Rollen 22 sind dabei an seitlichen Scharnierbändern 23 gelagert,
welche die Zug- und Schublasten am Torblatt 2 aufnehmen
und die Lamellen 21 halten.
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Die
Führungen 3 und 4 weisen
jeweils einen Vertikalabschnitt 31 bzw. 41 auf,
dessen oberes Ende insbesondere aus 3 erkennbar
ist, und welcher sich von dem gezeigten sturzseitigen Ende bis zum bodenseitigen
Ende des Hubtores 1 in herkömmlicher Weise erstreckt, jedoch
ebenso wie die Zargen nicht näher
in den Figuren gezeigt ist. Sturzseitig münden die Vertikalabschnitte 31 und 41 jeweils
in einen in Gestalt einer Rundspirale vorliegenden Spiralabschnitt 32 bzw. 42,
in welchem das Torblatt 2 in der Offenstellung des Hubtores 1 derart
aufgenommen ist, daß die
einzelnen Lamellen 21 berührungsfrei zueinander in einem
spiralförmigen
Wickel vorliegen.
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Die
Bewegung des Torblatts
2 zwischen seinen Endstellungen
wird durch einen Antrieb
5 bewirkt. Dieser weist einen
Motor
51, hier einen Winkelmotor, auf der im Bereich einer
seitlichen Zarge im Torsturzbereich aufgenommen und dort direkt
an eine Antriebswelle
52 angekoppelt ist. Die Antriebswelle
52 durchgreift
den Spiralabschnitt
32 bzw.
42 der Führungen
3 bzw.
4 in
einem Zentralbereich. An der Antriebswelle sind beidseits der Toröffnung jeweils
benachbart zum Spiralabschnitt
32 bzw.
42 Auslegerarme
53 und
54 angeordnet,
welche in den Figuren nur angedeutet sind. Diese durchgreifen die Antriebswelle
52 jeweils
zentral und stehen radial von dieser über. Der Abstand zwischen Ankopplungsstellen
der Auslegerarme
53 und
54 am Torblatt
2 und der
mit der Antriebswelle
52 zusammenfallenden Schwenkachse
der Auslegerarme
53 und
54 ist dabei veränderbar.
Ein derart angetriebenes Hubtor ist in näherem Detail in der parallelen
deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 10 2005 049 584.2 und dem
gleichen Anmeldetag erläutert.
Im Hinblick auf Details dieser Antriebsweise und deren Funktion
wird vollinhaltlich Bezug auf den Inhalt dieser parallelen Patentanmeldung
genommen.
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Wie
aus den 1 bis 3 ferner
erkennbar ist, weist das Hubtor 1 eine Gewichtsausgleichseinrichtung 6 auf.
Diese enthält
ein Federelement 61, ein Zugelement 62 sowie eine
Wickeleinrichtung, welche eine Führungseinrichtung 63 und
eine Welle 64 aufweist. Die Führungseinrichtung 63 ist
dabei auf der Welle 64 gelagert. Wie aus den Figuren ferner
erkennbar ist, ist die Welle 64 direkt an die Antriebswelle 52 angekoppelt
und dreht sich mit dieser bei einer Betätigung des Motors 51 mit.
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Das
Federelement 61 weist in der vorliegenden Ausführungsform
vier Schraubenfedern 611 auf, welche bodenseitig festgelegt
sind. Mit ihrem anderen Ende sind die Schraubenfedern 611 über einen Bügel 612 fest
mit dem Zugelement 62 verbunden, welches hier als Kette
ausgebildet ist. Das sturzseitige Ende des Zugelements 62 wird
im Bereich des Torsturzes um eine Umlenkrolle 65 umgelenkt
und ist an der Führungseinrichtung 63 befestigt.
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In
den 4 bis 7 ist die Führungseinrichtung 63 zusammen
mit dem Zugelement 62 in näherem Detail gezeigt. Wie insbesondere
aus den 5 und 6 erkennbar
ist, wird das Zugelement 62 mittels der Führungseinrichtung 63 berührungsfrei im
Zuge der Schließbewegung
des Torblatts 2 aufgewickelt. Das Zugelement 62 ist
dabei an einem Befestigungspunkt 66 an der Führungseinrichtung 63 festgelegt
und verläuft
im aufgewickelten Zustand entsprechend der strich-zwei-punktierten
Linie 67 gemäß 5,
welche das Kettenlaufzentrum beschreibt.
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Wie
aus den 4 bis 7 erkennbar
ist, weist die Führungseinrichtung 63 einen
inneren Führungsabschnitt 631,
einen ersten äußeren Führungsabschnitt 632 und
einen zweiten äußeren Führungsabschnitt 633 auf.
Die Führungsabschnitte
sind dabei so ausgebildet, daß sie
umfangsseitig Führungsflächen mit
in Wickelrichtung stetig anwachsendem Radius aufweisen. Ferner sind
die beiden äußeren Führungsabschnitte 632 und 633 als
Scheibenpaar 632a und 632b sowie 633a und 633b ausgestaltet,
welche jeweils axial den inneren Führungsabschnitt 631 einschließen. Der
zweite äußere Führungsabschnitt 633 schließt ferner
den ersten äußeren Führungsabschnitt 632 axial
ein.
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Darüber hinaus
entspricht der maximale Führungsflächenradius
des inneren Führungsabschnitts 631 dem
minimalen Führungsflächenradius des
ersten äußeren Führungsabschnitts 632,
so daß sich
hier ein stetiger Übergang
ergibt. Gleichermaßen
ist der maximale Führungsflächenradius
des ersten äußeren Führungsabschnitts 632 entsprechend zum
minimalen Führungsflächenradius
des zweiten äußeren Führungsabschnitts 633 ausgestaltet.
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Wie
insbesondere aus 7 erkennbar ist, ist das Zugelement 62 dabei
so ausgebildet, daß es von
seinem sturzseitigen Ende her eine zunehmende Breite in Richtung
zum bodenseitigen Ende aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist das Zugelement 62 dabei entsprechend der Anzahl der
Führungsabschnitte
drei unterschiedliche Breiten auf. In 6 ist die
Kette zur Verdeutlichung in geschnittenen Zustand gezeigt, wie sie
an den Führungsabschnitten
der Führungseinrichtung 63 zu
liegen kommt. Hieraus ist erkennbar, daß das Zugelement 62 somit
berührungsfrei
sowie ohne eine axiale Verschiebung bezüglich der Welle 64 in
der Führungseinrichtung 63 aufgewickelt
ist.
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Hierzu
ist die Breite des Zugelements 62 am sturzseitigen Ende
so gewählt,
daß dieser
Abschnitt 62a direkt auf den inneren Führungsabschnitt 631 aufgewickelt
werden kann. Ein zweiter Abschnitt 62b des Zugelements 62 mit
mittlerer Breite entspricht der Breite des ersten äußeren Führungsabschnitts 632,
so daß dieser
Abschnitt 62b des Zugelements 62 an dessen Führungsflächen aufgewickelt
wird. Entsprechend ist die Breite eines nachfolgenden verbreiteten
Abschnitts 62c des Zugelements 62 auf die Breite
des zweiten äußeren Führungsabschnitts 633 angepaßt, so daß er an
dessen Führungsflächen zu liegen
kommt. Durch die oben erläuterten
Anpassungen der Radien der einzelnen Führungsabschnitte 631 bis 633 ergibt
sich dabei ein stetiger Übergang im
Zuge des Wickelvorgangs, d h. ein gleichmäßiges Aufwickeln des Zugelements 62 während der Schließbewegung
des Torblatts 2.
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In 8 ist
anhand von Kennlinien die Charakteristik der Gewichtsausgleichseinrichtung 6 schematisch
veranschaulicht. Dabei ist eine beispielhafte Torhöhe von 6
m gezeigt, wobei nach rechts die jeweils lichte Höhe der verbleibenden
Toröffnung
aufgetragen ist. Der Wert „0,00" steht somit für das vollständig geschlossene
Hubtor 1, während
der Wert „6,00" für das vollständig geöffnete Hubtor 1 steht. Nach
oben ist das auf die Antriebswelle 52 wirkende Moment basierend
auf dem Gewicht des freien Torblattabschnitts mit einer Kennlinie 81 durch
die Rauten angegeben, während
das durch die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 auf die Antriebswelle 52 wirkende
Moment durch eine Kennlinie 82 angegeben ist, welche durch
die Quadrate verläuft.
Sie gibt das durch das Federelement 61 bewirkte Moment
an.
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Wie
man der 8 entnimmt, ist die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 so
eingestellt, daß bei geschlossenem
Tor das Federelement 61 soweit gedehnt ist, daß ein über das
durch die Gewichtskraft des Torblatts hergestellte Moment hinaus überschüssiges Moment
von ca. 200 Nm vorhanden ist. Hierdurch wird erreicht, daß beim Betätigen des
geschlossenen Hubtores 1 das Torblatt 2 auch ohne
zusätzlichen
Antrieb nach oben bis in etwa zu derjenigen Höhe hochfährt, bei der die Gewichtskraft
des freien Torblattabschnitts im Gleichgewicht ist mit der anliegenden
Federkraft des Federelements 61. Gemäß 8 ist dies
eine Stelle, an der sich die beiden Linien schneiden, d.h. bei einer
Höhe von
ca. 2,5 m.
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Beim
weiteren Öffnen
des Torblatts befindet sich das jeweils erforderliche Antriebsmoment
nahezu im Gleichgewicht mit dem durch die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 bereitgestellten
Moment, so daß der
Antrieb 5 im wesentlichen lediglich gegen die vorhandenen
Reibungskräfte
wirken muß.
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Bei
vollständig
geöffnetem
Tor übersteigt
das durch die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 bereitgestellte
Moment gemäß der Darstellung
im Diagramm in 8 wiederum das durch die Gewichtskraft
des Torblatts 2 hergestellte Moment an der Antriebswelle 52,
so daß ein
Absturz des Torblatts selbst bei einem Defekt des Antriebs 5 zuverlässig verhindert
ist.
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Neben
den erläuterten
Ausführungsformen läßt die Erfindung
noch weitere Gestaltungsansätze zu.
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Die
Gewichtsausgleichseinrichtung 6 muß nicht auf einer Welle gelagert
sein, welche direkt mit der Antriebswelle 52 gekoppelt
ist, sondern kann auch auf einer separaten Lagerwelle gelagert sein. Insbesondere
ist es auch möglich,
daß der
Motor 51 die Antriebswelle 52 oder die Antriebswellenabschnitte
und/oder die Gewichtsausgleichseinrichtung 6 nicht direkt
antreibt, sondern mittelbar über
Zahnriemen, Ketten, Getriebe etc.. Hinsichtlich einer möglichst
kompakten Anordnung ist jedoch ein direkter Antrieb dieser Komponenten
vorzuziehen.
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Überdies
ist es für
das Hubtor
1 im wesentlichen unerheblich, welche Art von
Torblatt
2 vorliegt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Krafteinleitung am
sturzseitigen Ende des Torblatts
2 läßt sich gleichermaßen für Lamellenpanzer,
in Rahmen aufgespannte flexible Behänge, Torblätter wie in der
DE 102 36 648 A1 beschrieben,
etc. anwenden. Je nach Art des Torblatts
2 und/oder des
Einsatzgebiets des Hubtores
1 kann es dabei auch möglich sein,
auf die seitlichen Führungsrollen
22 am
Torblatt
2 verzichten zu können und dieses einfach gleitend
zu führen. Dies
ist insbesondere bei Anwendungen des Hubtores
1 für Reinräume, in
der Pharmaindustrie etc. vorteilhaft, da es sich dann besser rein
halten läßt.
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Ferner
kann der Antrieb des Torblatts 2 auch in anderer Weise
als in der gezeigten konfiguriert sein. Insbesondere ist es z. B.
möglich,
in der z. B. in der WO 91/18178 gezeigten Weise eine Krafteinleitung
am bodenseitigen Ende des Torblatts 2 vorzunehmen. Die
erfindungsgemäße Gewichtsausgleichseinrichtung 6 läßt sich
auch an weiteren Antriebsweisen einsetzen.
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Ferner
ist es auch möglich,
eine derartige Gewichtsausgleichseinrichtung in beiden seitlichen Zargen
vorzusehen. Insbesondere bei Torblättern mit größeren Breiten
kann diese von Vorteil sein, um einseitige Belastungen der Anordnung
zu reduzieren.
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Die
Anzahl der Schraubenfedern 611 des Federelements 61 bestimmt
sich nach den gegebenen Lasten, d. h. insbesondere nach der Art
des Torblatts, dessen Gewicht und dessen Dimensionen. Darüber hinaus
ist es auch möglich,
anstelle von Schraubenfedern andere federelastische Elemente vorzusehen wie
z. B. dehnbare Bänder
etc.
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Das
Zugelement 62 muß nicht
als Kette ausgestaltet sein, sondern kann auch bandförmig vorliegen.
Hierfür
ist ein formstabiles Material wie insbesondere ein Metall vorzuziehen.
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Die
Anzahl der Führungsabschnitte
an der Führungseinrichtung 63 hängt von
der Länge
des Zugelements 62 und somit indirekt von der Torhöhe ab. Dementsprechend
können
auch mehr oder weniger als die beschriebenen drei Führungsabschnitte
gegeben sein.
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Ferner
ist es auch möglich,
eine Führungseinrichtung
einzusetzen, welche zwei Führungswendeln
aufweist, die sich von einem Mittelabschnitt aus mit zunehmenden
Radius axial weiter voneinander weg nach außen erstrecken. Diese Ausführungsform eignet
sich insbesondere im Zusammenhang mit einem sich stetig oder wenigstens
quasi stetig von dem der Wickeleinrichtung zugewandten Ende zu dem dem
Federelement zugewandten Ende in der Breite vergrößernden
Zugelement, welches sich unmittelbar berührungslos und frei von axialem
Versatz hierauf aufwickeln läßt. In dieser
Ausführungsform
ist das Zugelement bevorzugt als Band ausgebildet.