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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Sektionaltor für Nutzfahrzeuge, mit einem
mehrere Sektionen aufweisenden Panzer zum abwechselnden Öffnen und Schließen einer
Toröffnung
des Nutzfahrzeugs, einem doppelt wirkenden Antriebszylinder für den Panzer,
und einer eine manuell betätigbare
Schalteinheit und ein erstes Steuerventil für die Be- und Entlüftung des
Kolbenraums bzw. des kolbenstangenseitigen Raums des Antriebszylinders
aufweisenden Steuereinrichtung. Unter einem Nutzfahrzeug werden
Lastkraftwagen und/oder Anhänger,
auch in den verschiedenen Spezialausbildungen, beispielsweise als Sattelanhänger, Durchladezüge oder
dergleichen, verstanden. Der Kofferaufbau eines solchen Nutzfahrzeugs
ist in der Regel mindestens mit einem Sektionaltor versehen, welches
in geschlossener Stellung eine Toröffnung des Koffers verschließt. Die
Toröffnung
und damit das Sektionaltor ist in der Regel heckseitig am Nutzfahrzeug
vorgesehen, kann in Spezialfällen
aber auch frontseitig angeordnet sein. Solche Sektionaltore, oft
auch als Rolltore bezeichnet, besitzen einen Panzer, der mehrere
Sektionen besitzt. Jede einzelne Sektion erstreckt sich etwa über die
Breite der Toröffnung
und ist an einer weiteren Sektion gelenkig angehängt. In der Schließstellung
befindet sich der Panzer mit seinen Sektionen in etwa vertikal ausgerichteter
Stellung, in der er die Toröffnung
absperrt. In der Offenstellung ist der Panzer dagegen in horizontaler
Ausrichtung unter die Decke des Kofferaufbaus aufgezogen. Zum Öffnen und Schließen, also
zum Aufziehen bzw. Herablassen des Panzers dient ein doppeltwirkender
Antriebszylinder, der als normale Kolben/Zylinder-Einheit ausgebildet
ist, also einen Zylinder als Gehäuse
aufweist, in dem ein mit einer Kolbenstange versehener Kolben dichtend
geführt
ist. Es versteht sich, dass die Kolbenstange eine Länge aufweisen
muss, die mindestens dem Verstellhub, also der Höhe des Sektionaltors, entspricht.
Die Sektionen des Panzers werden in entsprechenden Führungsschienen
geführt. Eine
manuell betätigbare
Schalteinheit, die in der Regel zwei Schalter, Druckknöpfe oder
dergleichen in Schalter- oder in Tasterbauart aufweist, befindet
sich in der Regel am Heckrahmen des Kofferaufbaus und ist damit
von außen
bedienbar. Die Steuereinrichtung umfasst ein erstes Steuerventil,
welches den doppeltwirkenden Antriebszylinder entsprechend be- und
entlüftet.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Sektionaltor der eingangs beschriebenen Art ist bekannt. Es weist
die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. Zusätzlich ist in
der vom ersten Steuerventil zum kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders
führenden Steuerleitung
ein entsperrbares Rückschlagventil vorgesehen,
welches über
eine Steuerleitung an die Steuerleitung angeschlossen ist, die zum
Kolbenraum des Antriebszylinders führt. Damit wird das Rückschlagventil
dann entsperrt, wenn der Kolbenraum des Antriebszylinders belüftet wird,
so dass die im kolbenstangenseitigen Raum befindliche Luft entweichen
kann. Das entsperrbare Rückschlagventil dient
dazu, in der entsprechenden Betriebssituation, also im geöffneten
Zustand des Sektionaltors, den im kolbenstangenseitigen Raum befindlichen
Druck abzusperren und einzuschließen, damit sich der Panzer des
Sektionaltors nicht selbsttätig
bewegen und in die Schließstellung
gelangen kann, solange ein entsprechendes Signal zum Schließen des
Sektionaltors nicht abgegeben wird.
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Bei
dem bekannten Sektionaltor besteht trotz der Anordnung des entsperrbaren
Rückschlagventils die
Gefahr, dass sich der Panzer aus der geöffneten Stellung in die Schließstellung
begibt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die kolbenstangenseitige
Dichtung des Antriebszylinders nicht mehr ordnungsgemäß abdichtet
und sich so der im kolbenstangenseitigen Raum eingesperrte Druck über ein Leck
an der Dichtung entspannen kann. Die Gefahr tritt auch bei einer
relativ kleinen Leckage an der kolbenstangenseitigen Dichtung des
Antriebszylinders auf, wenn die Zeit, in der das Sektionaltor in
der Offenstellung verbleibt, entsprechend lang bemessen ist, wie
es z. B. beim Be- oder Entladen eines Nutzfahrzeugs häufig der
Fall ist. Das Herabfallen des Panzers des Sektionaltors in einem
solchen Defektfall geschieht praktisch unter Schwerkrafteinwirkung, also
mit zunehmender Geschwindigkeit und nach Art einer Guillotine. Wenn
sich während
eines solchen Herabfallvorgangs eine Bedienungsperson im Bereich
der Toröffnung
befindet, kann es zu Einquetschungen und damit Verletzungen der
Extremitäten der
Bedienungsperson bis hin zu einem Halswirbelbruch mit entsprechenden
Folgen kommen. Die beim ungebremsten Herabfallen des Panzers des Sektionaltors
in einem solchen Defektfall im kolbenstangenseitigen Raum eintretende
Verdichtung wirkt nur begrenzt und im Übrigen erst kurz vor Erreichen
der Schließstellung.
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Es
ist bereits versucht worden, dem aufgezeigten Problem dadurch entgegenzuwirken,
dass zusätzlich
das Sektionaltor mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung
ausgestattet wurde, die eine Verriegelung des Panzers in der geöffneten
Stellung erlaubt. Die Verriegelung wird manuell betätigt. Sie
wirkt einerseits jedoch nur insoweit, als auch die manuelle Betätigung nicht
vergessen wird. Andererseits muss die Bedienungsperson sich während des Lösens der
mechanischen Verriegelung genau in die Toröffnung des Sektionaltors begeben.
Liegt dann der eingangs beschriebene Defekt einer Leckage an der
kolbenstangenseitigen Dichtung vor, dann ist dabei dafür gesorgt,
dass sich die Bedienungsperson auch gerade an der Stelle befindet,
an der der Panzer des Sektionaltors ungebremst herabstürzt.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sektionaltor der eingangs
beschriebenen Art aufzuzeigen, bei dem ein ungebremstes Herabstürzen des
Panzers in dem beschriebenen Defektfall nicht mehr auftritt und
somit die entsprechende Gefahr für eine
Bedienungsperson beseitigt ist.
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LÖSUNG
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Die
Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
1 gelöst.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung geht davon aus, dem in der Regel pneumatisch betriebenen
doppeltwirkenden Antriebszylinder für den Panzer einen ebenfalls pneumatisch
zu betreibenden Verriegelungszylinder zur mechanischen Verriegelung
des Panzers in der Offenstellung des Sektionaltors zuzuordnen. Sowohl der
Antriebszylinder wie auch der Verriegelungszylinder werden ortsfest
in der Regel unterhalb des Dachs des Kofferaufbaus angeordnet. Sie
können
mit ihren Achsen rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Es ist
neben dem ersten Steuerventil für
die Be- und Entlüftung
des Kolbenraums bzw. des kolbenstangenseitigen Raums des Antriebszylinders
ein zweites Steuerventil vorgesehen, welches zur Steuerung des Verriegelungszylinders
ausgebildet und angeordnet ist. Das zweite Steuerventil ermöglicht es,
den Verriegelungszylinder wahlweise in eine Offenstellung oder eine
Schließstellung
zu überführen, also
die Verriegelung zu lösen
oder einzulegen. Die Verriegelung umfasst darüber hinaus auch mechanische
Teile, die einerseits am Panzer, in der Regel an der obersten Sektion
des Panzers angeordnet ist, sowie andere Teile, die ortsfest an
der Decke des Kofferaufbaus angeordnet sind. Von besonderer Bedeutung
ist ein Drucksensor zum Überwachen
des Drucks in dem kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders. Bei
einem solchen Drucksensor kann es sich in der einfachsten Ausführungsform
um einen Druckschalter handeln, der z. B. die Möglichkeit eröffnet, eine Druckschwelle
einzustellen, so dass der Druckschalter bei einem Druck in dem kolbenstangenseitigen Raum
des Antriebszylinders unterhalb der Druckschwelle kein Signal und
bei einem Druck oberhalb dieser Schwelle ein entsprechendes Signal
aussendet. Der Drucksensor kann aber auch so ausgebildet sein, dass
er den jeweiligen Druck in dem kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders
misst und/oder anzeigt und aus der jeweils gemessenen Druckhöhe unterschiedliche
Signale ableitet bzw. generiert, um einmal ein Schließen des
Sektionaltors zu verhindern, im anderen Falle gezielt zuzulassen
und z. B. über
eine Warneinrichtung eine entsprechende Warnung an die Bedienungsperson
zu übermitteln. Es
besteht auch die Möglichkeit,
z. B. bei einem sehr niedrigen Druck im kolbenstangenseitigen Raum
des Antriebszylinders ein pneumatisches Schließen des Sektionaltors zu verhindern.
In diesem Fall sollte dann durch andere Maßnahmen sichergestellt sein, dass
in einem solchen Defektfall dennoch ein Schließen des Sektionaltors unter
Anwendung entsprechender Vorsichtsmaßnahmen möglich ist, damit z. B. das
Nutzfahrzeug mit geschlossenem Sektionaltor in eine Werkstatt überführbar ist.
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Das
neue Sektionaltor weist somit eine effektive Absturzsicherung auf,
sodass der Panzer des Sektionaltores im Defektfall nicht mehr herabstürzen und
die Bedienungsperson gefährden
kann. Das neue Sektionaltor weist auch eine Steuereinrichtung auf,
die in der Regel eine Steuerelektronik umfasst und insgesamt so
ausgebildet und angeordnet ist, dass sie nur bei Vorliegen eines
hinreichenden Drucks in dem kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders
die mechanische Verriegelung über den
Verriegelungszylinder löst
und ein Steuersignal für
die Schließbewegung
des Panzers an den Antriebszylinder abgibt. Ist der in dem kolbenstangenseitigen
Raum gemessene Druck dagegen vergleichsweise etwas niedriger, kann
ein Signal z. B. an eine Warneinrichtung abgegeben werden und die mechanische
Entriegelung des Verriegelungszylinders dennoch zugelassen und ein
Steuersignal für die Schließbewegung
des Panzers an den Antriebszylinder abgegeben werden. Es besteht
dann zwar die Gefahr, dass der Panzer relativ schnell und nur noch
gegen den Restdruck im kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders
herabgefahren wird. Die Bedienungsperson ist jedoch gewarnt und
damit angehalten, sich während
dieser Maßnahme
nicht im Bewegungsbereich des Panzers aufzuhalten. Schließlich ist
es möglich,
bei sehr niedrigem gemessenen Druck im kolbenstangenseitigen Raum
des Antriebszylinders die mechanische Verriegelung des Verriegelungszylinders
nicht zu lösen,
sondern beizubehalten und ein auftretendes Steuersignal für die Schließbewegung
des Panzers zu unterdrücken.
Damit kann der Panzer des Sektionaltors nicht ungebremst herabfallen
und die eingangs beschriebene Gefahrensituation ist beseitigt.
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In
Verbindung mit einem Drucksensor zum Überwachen des Drucks in dem
kolbenstangenseitigen Raum, der den Druck misst und ein entsprechendes
Signal abgibt, ist es durchaus möglich,
mehrere Druckbereiche zu unterscheiden und das Generieren von entsprechenden
Steuersignalen aufeinander abzustimmen. Dabei kann auch festgelegt
werden, wie die einzelnen Druckbereiche von Atmosphärendruck bis
zu einem üblicherweise
auf einem Fahrzeug vorhandenen Steuerdruck von vielleicht 12 Bar
verteilt werden kann. Die Steuereinrichtung ist so ausgebildet und
angeordnet, dass sie bei Vorliegen eines nicht-hinreichenden Drucks
in dem kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders die mechanische
Verriegelung über
den Verriegelungszylinder beibehält
und zunächst
ein Steuersignal für
eine Belüftung
des kolbenstangenseitigen Raums des Antriebszylinders und erst nachfolgend
das Steuersignal für
die Schließbewegung
des Panzers an den Antriebszylinder abgibt. Diese Ausbildung ist
besonders sinnreich für
das Auftreten vergleichsweise kleinerer Leckagen an der kolbenstangenseitigen
Dichtung des Antriebszylinders. In solchen Fällen tritt zwar bei relativ
langer Zeit der Offenstellung des Sektionaltors ein Druckabbau bis
hin zum Atmosphärendruck
in dem kolbenstangenseitigen Raum ein. Wenn andererseits unmittelbar
vor dem beabsichtigten Schließen
des Sektionaltors der Druck im kolbenstangenseitigen Raum nachgespeichert
bzw. erneut aufgebaut wird, wirkt dieser Druck dem nachfolgend im Kolbenraum
des Antriebszylinders einwirkenden Druck entgegen, so dass sich
eine geordnete, vergleichsweise langsam verlaufende Schließbewegung des
Panzers des Sektionaltors ergibt. Durch Anordnung einer Drossel
in der Leitung zu dem kolbenstangenseitigen Raum kann die erforderliche
Entlüftung des
kolbenstangenseitigen Raums während
einer Schließbewegung
entsprechend verzögert
bzw. gesteuert werden.
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Es
ist auch möglich,
dass in der Leitung zwischen dem ersten Steuerventil und dem kolbenstangenseitigen
Raum des Antriebszylinders zusätzlich ein
entsperrbares Rückschlagventil
vorgesehen ist, welches über
eine mit der Leitung zum Kolbenraum des Antriebszylinders verbundenen
Steuerleitung entsperrt wird. Damit wird eine pneumatische Sicherung
redundant zu der mechanischen Verriegelung des Panzers über den
pneumatisch betriebenen Verriegelungszylinder eingesetzt. Das entsperrbare Rückschlagventil
wirkt als Rohrbruchsicherung und erbringt damit insgesamt eine erhöhte Sicherheit
für die
Betätigung
des Sektionaltors.
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Es
ist möglich,
den Verriegelungszylinder mit einem ersten Lagesensor zum Erfassen
der entriegelten Stellung der Verriegelung auszustatten. Dieser
erste Lagesensor erfasst die Lage des Kolbens im Verriegelungszylinder
in der geöffneten,
also der entriegelten Stellung der Verriegelung. Das Signal dieses
ersten Lagesensors kann ebenso der Steuerelektronik zugeführt werden,
damit der Kolbenraum des Antriebszylinders für eine Schließbewegung
des Panzers erst dann signalmäßig angesteuert
wird, wenn zuvor erfasst worden ist, dass der Verriegelungszylinder
sich auch in der entriegelten Stellung befindet.
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Der
Verriegelungszylinder kann auch einen zweiten Lagesensor, meist
zusätzlich
zu dem ersten Lagesensor, aufweisen. Der zweite Lagesensor dient zum
Erfassen der verriegelten Stellung der Verriegelung. Damit kann über eine
Steuerelektronik z. B. angezeigt werden, dass der Panzer in der
geöffneten Stellung
mechanisch verriegelt ist und so keine Gefahr besteht, dass der
Panzer ungebremst herabfallen kann.
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Für die Ausbildung
und Anordnung des Verriegelungszylinders gibt es mehrere Möglichkeiten. Der
Verriegelungszylinder kann als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet
sein, wobei dann ein entsprechendes Steuerventil mit den erforderlichen
Leitungsverbindungen benutzt werden muss. Es ist aber auch möglich, dass
der Verriegelungszylinder als einfach wirkender Zylinder ausgebildet
ist und von einer Druckfeder in eine seiner beiden Stellungen hinein beaufschlagt
wird. Bevorzugt ist dies die verriegelte Stellung der Verriegelung,
damit beim Ausfall der pneumatischen Versorgung mit Druckluft in
geöffneter
Stellung des Sektionaltors die mechanische Verriegelung aufrechterhalten
bleibt, bis sie durch andere Mittel willkürlich gelöst wird.
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Die
Steuereinrichtung weist in der Regel eine Steuerelektronik auf,
also einen Bestandteil, in welchem einerseits die eingehenden Signale
von entsprechenden Elementen aufgenommen, verarbeitet und zu abzugebenden
Steuersignalen umgeformt und ausgesteuert werden. Auf jeden Fall
werden die von dem Drucksensor abgegebenen Signale der Steuerelektronik
zugeführt.
Auch die Steuersignale weiterer Elemente können zugeführt werden, so beispielsweise
von einem oder mehreren Endschaltern, die die geöffnete Stellung des Panzers
bzw. die geschlossene Stellung des Panzers anzeigen. Über die Steuerelektronik
wird sowohl das erste Steuerventil für die Be- und Entlüftung des
Kolbenraums bzw. des kolbenstangenseitigen Raums des Antriebszylinders angesteuert,
als auch das zweite Steuerventil für die Be- und Entlüftung des
Verriegelungszylinders. Die beiden Steuerventile sind damit über die
Steuerelektronik verbunden.
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Zweckmäßig ist
eine Warneinrichtung vorgesehen, die bei Vorliegen eines nicht-hinreichenden Drucks
in dem kolbenstangenseitigen Raum des Antriebszylinders ein Warnsignal
abgibt. Das Warnsignal kann in Form eines akustischen Signals und/oder als
Blitzlichtanlage ausgebildet sein. Die Warneinrichtung ist in erster
Linie in der Nähe
des Sektionaltors angeordnet, um der Bedienungsperson unverzüglich eine
Warnung abzugeben. Zusätzlich
kann die Warneinrichtung auch in der Fahrerkabine des Zugfahrzeugs
vorgesehen sein, um den Fahrer daran zu erinnern, dass eine Reparatur
des Sektionaltors erforderlich ist.
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Es
kann ein Endschalter zur Feststellung des Erreichens der geöffneten
Stellung des Panzers vorgesehen sein. Damit ergibt sich die Möglichkeit
der Anordnung einer Folgesteuerung. Die Verriegelung über den
Verriegelungszylinder wird erst dann geschlossen, wenn zuvor das
Erreichen der geöffneten Stellung
des Panzers durch den Endschalter angezeigt worden ist. Ebenso ist
es möglich,
auch einen Endschalter zur Feststellung des Erreichens der geschlossenen
Stellung des Panzers vorzusehen. Das von diesem Endschalter ausgesandte
Signal zeigt dem Fahrer dann an, dass das Sektionaltor ordnungsgemäß geschlossen
ist und einer Weiterfahrt des Nutzfahrzeugs nichts mehr im Wege
steht.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der
Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung
genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer
Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ
zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen
erzielt werden müssen.
Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten
Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander
sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen.
Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen
der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls
abweichend von den gewählten
Rückbeziehungen
der Patentansprüche
möglich
und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in
separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung
genannt werden. Diese Merkmale können
auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso
können in
den Patentansprüchen
aufgeführte
Merkmale für weitere
Ausführungsformen
der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter
bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert
und beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung der wesentlichen Elemente des Sektionaltors
mit der Steuereinrichtung.
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2 zeigt
eine schematische Draufsicht auf den Verriegelungszylinder mit einigen
Einzelheiten.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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1 zeigt
die wesentlichen Elemente einer bevorzugten Ausführungsform eines Sektionaltors 1 mit
seiner Steuereinrichtung 2. Das Sektionaltor 1 weist
einen Panzer 3 auf, der aus einer entsprechenden Anzahl
von Sektionen 4 zusammengesetzt ist, die nach Art eines
Gliederzugs gelenkig miteinander verbunden sind. Der Panzer 3 mit
den einzelnen Sektionen 4 wird in nicht dargestellten Führungsschienen beidseitig
geführt.
Die Führungsschienen
erstrecken sich im Bereich der Toröffnung in vertikaler Richtung sowie
unter dem Dach des Kofferaufbaus in horizontaler Richtung. Die Führungsschienen
erstrecken sich auch über
eine Umlenkstelle der Führungsschienen
in bekannter Weise.
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Für das Aufziehen
bzw. Schließen
des Panzers 3 des Sektionaltors 1 ist ein Antriebszylinder 5 vorgesehen.
Der Antriebszylinder 5 ist als doppeltwirkender Zylinder
in der bekannten Bauart einer Kolben/Zylinder-Einheit ausgebildet.
Der Zylinder ist ortsfest unter dem Dach des Kofferaufbaus verankert.
Der Antriebszylinder 5 weist ein ortsfest gelagertes zylindrisches
Gehäuse 6 auf,
in welchem ein Kolben 7 dichtend und gleitend geführt ist.
Der Kolben 7 ist mit einer Kolbenstange 8 versehen.
Sowohl das zylindrische Gehäuse 6 wie
auch die Kolbenstange 8 sind relativ lang ausgebildet,
also mindestens entsprechend der Höhe der Toröffnung, damit der Panzer 3 seinen
gesamten Bewegungsweg ausführen kann.
Das freie Ende der Kolbenstange 8 ist aus dem Gehäuse 6 herausgeführt und
steht dort in gelenkiger Verbindung zu der obersten Sektion 4 des
Panzers 3. Es kann dort ein Gabelauge 9 vorgesehen
sein. Der Kolben 7 trennt im zylindrischen Gehäuse 6 des
Antriebszylinders 5 einen Kolbenraum 10 und einen
kolbenstangenseitigen Raum 11 ab. An dem der Kolbenstange 8 zugekehrten
Ende des zylindrischen Gehäuses 6 befindet
sich eine Dichtung 12, die schematisch angedeutet ist.
Wenn an dieser Dichtung eine Undichtigkeit oder eine Leckage auftritt,
ergibt sich die eingangs beschriebene Gefahrensituation, dass bei
einem Schließvorgang
der Panzer 3 guillotineartig ungebremst herabfallen kann.
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Die
Steuereinrichtung 2 weist eine Steuerelektronik 13 auf.
Die Steuerelektronik 13 ist zur Entgegennahme und Verarbeitung
von elektrischen Signalen ausgebildet. Sie kann über einen Prozessor verfügen, um
die elektrischen Signale zu verarbeiten und in Steuersignale umzuwandeln,
die der Ansteuerung entsprechender Elemente der Steuereinrichtung
dienen. Zu der Steuereinrichtung 2 gehört auch eine Schalteinheit 14.
Die Schalteinheit 14 besitzt beispielsweise einen ersten
Schalter 15, der manuell dann betätigt wird, wenn der Panzer 3 des
Sektionaltors 1 aus der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung überführt werden
soll. Der Schalter 15 kann als Taster ausgebildet sein.
Die Schalteinrichtung 14 weist darüber hinaus einen zweiten Schalter 16 auf,
der ebenfalls knopfartig ausgebildet sein kann und zum Überführen bzw.
Einleiten eines Schließvorgangs
des Sektionaltors 1 dient, um den Panzer 3 aus
der geöffneten
Stellung in die Schließstellung
zu überführen. Der
Schalter 16 ist zweckmäßig als
Taster ausgebildet und muss zur Fortsetzung der Schließbewegung
des Panzers 3 so lange gedrückt gehalten werden, bis der
Panzer 3 die Schließstellung
einnimmt. Der Schalter 15 kann dagegen so ausgebildet sein,
dass ein einmaliges Drücken
die Öffnungsbewegung
des Panzers 3 einleitet und dann in der Folge auch bei
einem Loslassen des Schalters 15 die Öffnungsbewegung weiterführt und
zu Ende bringt. Von der Schalteinheit 14 führt eine
elektrische Leitung 17 zu der Steuerelektronik 13.
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Die
Steuereinrichtung 2 weist weiterhin ein erstes Steuerventil 18 auf.
Das erste Steuerventil 18 kann als 5/3-Wege-Ventil ausgebildet
sein. Es dient der Ansteuerung des Antriebszylinders 5.
Das erste Steuerventil 18 ist in der dargestellten Weise über eine
Leitung 56 an einen Druck luftvorrat angeschlossen, insbesondere
an den Druckluftvorrat eines Kreises der Druckluftbeschaffungsanlage
des Fahrzeugs. Von dem Steuerventil 18 führt einerseits
eine Steuerleitung 19 zu dem Kolbenraum 10 des
Antriebszylinders 5. Eine weitere pneumatische Steuerleitung 20 führt entsprechend
von dem Steuerventil 18 zu dem kolbenstangenseitigen Raum 11 des
Antriebszylinders 5. Das Steuerventil 18 weist
die dargestellte Mittelstellung auf, in der sämtliche Anschlussleitungen
abgesperrt sind. Es ist mit den beiden Magneten 21 und 22 ausgestattet,
die über
elektrische Steuerleitungen 23 bzw. 24 mit der
Steuerelektronik 13 verbunden sind. Auf diese Weise ist
es möglich, über die
Steuerelektronik 13 die eine oder andere der beiden übrigen Stellungen
am Steuerventil 18 einzunehmen und die eine Steuerleitung 19 zu belüften und
die andere Steuerleitung 20 zu entlüften bzw. umgekehrt, je nach
dem, ob ein Öffnungsvorgang
oder ein Schließvorgang
für den
Panzer 3 am Antriebszylinder 5 ausgesteuert werden
soll. Am ersten Steuerventil 18 können auch Drosseln 25 vorgesehen
sein, um eine verzögerte
Entlüftung
der Leitungen 19 bzw. 20 in den einzelnen Schaltstellungen herbeizuführen. Es
versteht sich, dass die Drosseln 25 auch an anderer Stelle
der Leitungen 19 und 20 vorgesehen sein könnten, insbesondere
auch an weiteren Elementen, die dem Antriebszylinder 5 vorgeschaltet
sind. So ist insbesondere in der Leitung 20, die zum kolbenstangenseitigen
Raum 11 des Antriebszylinders 5 führt, ein
entsperrbares Rückschlagventil 26 vorgesehen.
Zur Entsperrung dieses Rückschlagventils 26 ist
eine pneumatische Steuerleitung 57 vorgesehen, die Verbindung
zu der Steuerleitung 19 hat. Zwischen dem entsperrbaren
Rückschlagventil 26 und
dem kolbenstangenseitigen Raum 11 oder auch in gesondertem
Anschluss an den kolbenstangenseitigen Raum 11 ist ein
Drucksensor 27 vorgesehen, der in seiner einfachsten Ausbildung
als Druckschalter ausgebildet sein kann. Vorzugsweise handelt es
sich jedoch um einen Drucksensor, der geeignet ist, den Druck im
kolbenstangenseitigen Raum 11 festzustellen und entsprechende
Signale über
eine elektrische Leitung 28 abzugeben, die zu der Steuerelektronik 13 führt. Der
Drucksensor 27 kann einstellbar ausgebildet sein, dergestalt,
dass einzelne Druckbereiche und die Abgabe entsprechender Signale
getrennt voneinander möglich
ist. Auf jeden Fall muss es dieser Drucksensor 27 ermöglichen,
ein Signal abzugeben, welches den ordnungsgemäßen Zustand mit einem hinreichend hohen
eingesperrten Druck in dem kolbenstangenseitigen Raum 11 repräsentiert.
Andererseits muss es ein Signal abgeben können, welches einen nicht-hinreichenden
Druck im kolbenstangenseitigen Raum 11 repräsentiert,
also das Vorliegen einer Leckage an der Dichtung 12 anzeigt.
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Der
Antriebszylinder 5 ist ortsfest mit Hilfe entsprechender
Lager 29 unterhalb des Dachs des Kofferaufbaus (nicht dargestellt)
angeordnet. Die Achse des Antriebszylinders 5 und damit
die Kolbenstange 8 erstreckt sich in Fahrtrichtung des
Fahrzeugs bzw. entgegen der Fahrtrichtung, wenn das Sektionaltor 1 heckseitig
angeordnet ist.
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Dem
Antriebszylinder 5 ist ein Verriegelungszylinder 30 zugeordnet.
Der Verriegelungszylinder 30 ist mit seiner Achse etwa
rechtwinklig zu der Achse des Antriebszylinders angeordnet. Er ist
ebenfalls ortsfest mit Hilfe von Lagern 31 unter dem Dach
des Kofferaufbaus gelagert. Der Verriegelungszylinder 30 ist
hier als einfachwirkender Zylinder ausgebildet und angeordnet. In
einer nicht dargestellten Ausführungsform
kann aber auch eine Ausbildung als doppeltwirkender Zylinder verwirklicht
sein. Der Verriegelungszylinder 30 weist ein ortsfest angeordnetes
zylindrisches Gehäuse 32 auf,
in dem ein Kolben 33 gleitend und dichtend geführt ist.
Der Kolben 33 ist mit einer Kolbenstange 34 verbunden,
die in einen Verriegelungsbolzen 35 übergeht, wie es im Einzelnen
in 2 dargestellt ist. Der Kolben 33 teilt
im zylindrischen Gehäuse 32 einen
Federraum 36 ab, in dem eine Druckfeder 37 angeordnet
ist. Auf der anderen Seite des Kolbens 33 befindet sich
ein Druckraum 38, der über
eine pneumatische Leitung 39 Verbindung zu einem zweiten
Steuerventil 40 hat. Bei dem Steuerventil 40 handelt
es sich um ein 3/2-Wege-Ventil mit den dargestellten Leitungsverbindungen
und Stellungen. Es wird aus einem Druckluftvorrat über eine
Leitung 41 mit Druckluft versorgt. Es besitzt einen Magneten 42 und
wird von der Steuerelektronik 13 über eine elektrische Steuerleitung 43 angesteuert.
Je nach der eingenommenen Stellung wird damit über die Steuerleitung 39 der
Druckraum 38 des Verriegelungszylinders 30 be-
bzw. entlüftet.
Die entlüftete
Stellung entspricht der verriegelten Stellung des Verriegelungszylinders 30,
in der die geöffnete
Endlage des Panzers 3 mechanisch gesichert ist. Umgekehrt
ist diese Verriegelung dann geöffnet
bzw. gelöst,
wenn der Druckraum 38 mit Druckluft angesteuert ist und
die Druckfeder 37 sich in zusammengedrücktem Zustand befindet. Um
diese beiden möglichen
Stellungen zu überwachen
bzw. festzustellen, ist am zylindrischen Gehäuse 32 des Verriegelungszylinders 30 ein
erster Lagesensor 44 und ein zweiter Lagesensor 45 vorgesehen.
Die Lagesensoren 44 und 45 sind als Wegesensoren
ausgebildet und angeordnet und zeigen jeweils an, ob sich der Kolben 33 des
Verriegelungszylinders 30 und damit der Riegelbolzen 35 der
Verriegelung in der geöffneten
oder in der geschlossenen Stellung befinden. Von den beiden Lagesensoren 44 und 45 führen elektrische
Signalleitungen 46 bzw. 47 zu der Steuerelektronik 13.
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Sinnvollerweise
umfasst die Steuereinrichtung 2 auch eine Warneinrichtung 48,
die über
eine Leitung 49 von der Steuerelektronik 13 im
Defektfall in Tätigkeit
gesetzt wird. Die Warneinrichtung 48 kann akustisch und/oder
optisch ausgebildet sein.
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2 verdeutlicht
Einzelheiten der Verriegelung des Panzers 3 mit seiner
obersten Sektion 4 mit Hilfe des Verriegelungszylinders 30.
Die Kolbenstange 34 ist aus dem Verriegelungszylinder 30 herausgeführt und
geht über
ein schematisch dargestelltes Gelenk 50 in den Verriegelungsbolzen 35 über, der im
Bereich mehrerer ortsfest angeordneter Stehlager 51 bereichsweise
verschiebbar ist, so wie es der Bewegungsweg des Kolbens 33 des
Verriegelungszylinders 30 ermöglicht. Die oberste Sektion 4 ist
mit einem Halter 52 versehen, der in ein durchbrochenes Auge 53 übergeht.
Das Auge 53 ragt in der geöffneten Endstellung des Panzers 3 in
den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Stehlagern 51 ein
und wird dann in der durch die Kraft der Druckfeder 37 bewirkten
Schließstellung
(2) von dem Verriegelungsbolzen 35 durchsetzt,
so dass der Panzer 3 in der geöffneten Stellung mechanisch
verriegelt und damit gesichert ist. Zur Anzeige des Erreichens der geöffneten
Stellung des Panzers 3 kann im Bereich des Dachs des Koffers
ein Endschalter 54 (1), z. B.
als Rollentaster ausgebildet, vorgesehen sein, der über eine
Leitung 55 mit der Steuerelektronik 13 verbunden
ist. Damit ist eine Folgesteuerung realisierbar. Erst wenn der Endschalter 54 das
Erreichen der geöffneten
Endstellung des Panzers 3 anzeigt und ein entsprechendes
Signal über
die Leitung 55 abgibt, wird in der Folge eine Entlüftung des
Druckraums 38 des Verriegelungszylinders 30 ausgesteuert
bzw. zugelassen, so dass die mechanische Verriegelung geschlossen
wird. Ebenso wie ein Endschalter 54 zur Anzeige der geöffneten
Stellung des Sektionaltors 1 vorgesehen ist, kann ein weiterer Endschalter
(nicht dargestellt) vorgesehen sein, um die geschlossene Lage des
Panzers 3 des Sektionaltors anzuzeigen.
-
Die
Handhabung und die eintretende Funktion an dem Sektionaltor 1 läuft wie
folgt ab:
Der Panzer 3 des Sektionaltors 1 möge sich
ausgehend in der Schließstellung
befinden, in der also die Toröffnung
am Kofferaufbau des Fahrzeugs geschlossen ist. Die Schalteinheit 14 befindet
sich außen
am Koffer z. B. am Heckrahmen. Der Fahrer betätigt den Schalter 15 an
der Schalteinheit 14, wodurch der Steuereinrichtung 2 angezeigt
wird, dass ein Öffnungsvorgang
des Sektionaltors 1 gewünscht wird.
Die Steuerelektronik 13 kann sodann oder auch erst zu einem
späteren
Zeitpunkt ein Signal über
die Leitung 39 im Sinne einer Belüftung des Verriegelungszylinders 30 aussenden,
so dass die Verriegelung geöffnet
wird. Hat der Kolben 33 des Verriegelungszylinders 30 seinen
Kolbenhub entgegen der Kraft der Druckfeder 37 ausgeführt, so
gelangt der Kolben 33 in den Bereich des ersten Lagesensors 44, dessen
Signal an die Steuerelektronik 13 abgegeben wird. Die mechanische
Verriegelung ist dann gelöst bzw.
offen. In der Folge generiert die Steuerelektronik 13 ein
Steuersignal für
die Betätigung
des Antriebszylinders 5. Zu diesem Zweck werden entsprechende Signale
an die Magnete 21 und 22 ausgesteuert, dergestalt,
dass die Leitung 20 belüftet
und die Leitung 19 entlüftet
wird. Damit gelangt Druckluft über
die Leitung 56 in die Leitung 20 und damit in
den kolbenstangenseitigen Raum 11 des Antriebszylinders 5. Die
Druckluft gelangt dorthin über
das entsperrbare Rückschlagventil 26.
Der Panzer 3 wird damit in die geöffnete Stellung überführt. Das
Erreichen der Endstellung der Öffnung
des Panzers 3 wird durch ein Signal des Endschalters 54 festgestellt.
Dieses Signal ist wiederum bestimmend dafür, dass die Steuerelektronik
eine Entlüftung
des Verriegelungszylinders 30 einleiten kann, so dass der
Riegelbolzen 35 durch das Auge 53 an der obersten
Sektion 4 des Panzers 3 hindurchgeschoben und
damit verriegelt wird, wie dies 2 zeigt.
Die mechanische Verriegelung des Panzers 3 in der geöffneten
Stellung des Sektionaltors 1 ist damit gesichert und es
kann gefahrlos die Be- und Entladung des Koffers erfolgen. Eine
Gefahr, dass der Panzer 3 auch bei Auftreten oder Vorhandensein
eines Lecks an der Dichtung 12 des Antriebszylinders 5 herabfallen
könnte,
besteht nicht.
-
Ein
Schließvorgang
des Sektionaltors 1 bei intakter Anlage, insbesondere ordnungsgemäßer Dichtung 12,
läuft wie
folgt ab. Vom Fahrer wird der Schalter 16 betätigt, also
niedergedrückt
und so lange niedergedrückt
gehalten, bis letztendlich die komplette Schließlage erreicht ist. Die Bewegung
des Panzers 3 ist jedoch noch von verschiedenen Bedingungen
abhängig.
Zunächst
wird über
den Drucksensor 27 festgestellt, ob bzw. welcher Druck
im kolbenstangenseitigen Raum 11 vorhanden ist. Ist, wie
vorausgesetzt, die Dichtung 12 dicht und es liegt kein Leck
und auch kein Leitungsbruch vor, wird der Verriegelungszylinder 30 bzw.
dessen Druckraum 38 mit Druck beaufschlagt. Dies geschieht
dadurch, dass die Steuerelektronik 13 über die Leitung 43 ein
entsprechendes Signal an das zweite Steuerventil 40 aussendet
und auf diesem Wege der Druckraum 38 belüftet wird.
Damit fährt
der Kolben 33 des Verriegelungszylinders 30 gegen
die Kraft der Druckfeder 37 in seine Offenstellung. Diese
Offenstellung wird mit dem ersten Lagesensor 44 der Steuerelektronik 13 angezeigt.
Damit kann die Steuerelektronik 13 ein entsprechendes Signal
an das erste Steuerventil 18 aussenden und dieses umschalten.
Der Kolbenraum 10 des Antriebszylinders 5 wird
belüftet.
Gleichzeitig wird über
die Steuerleitung 57 das entsperrbare Rückschlagventil 26 entsperrt
und damit der kolbenstangenseitige Raum 11 über eine
Drossel 25 langsam entlüftet.
Der Panzer 3 setzt sich gezielt und langsam aus der Öffnungsstellung
in die Schließstellung
in Bewegung. Das Erreichen der Schließstellung kann durch einen
weiteren Endschalter der Steuerelektronik 13 angezeigt
bzw. mitgeteilt werden.
-
Wenn
jedoch ein Leck an der Dichtung 12 vorliegt, führt eine
Betätigung
des Schalters 16 zur Einleitung eines Schließvorgangs
dazu, dass der Drucksensor 27 einen nicht hinreichenden
Druck im kolbenstangenseitigen Raum 11 bzw. ein entsprechendes
oder kein Signal an die Steuerelektronik 13 aussendet,
was gleichbedeutend mit dem Vorhandensein von keinem oder einem
nicht hinreichend hohen Druck im kolbenstangenseitigen Raum 11 ist.
In diesem Falle generiert die Steuerelektronik 13 zunächst ein
Belüftungssignal
auf das erste Steuerventil, und zwar zur erneuten Belüftung des
kolbenstangenseitigen Raums 11, damit dort letztlich ein
Druck aufgebaut und abgeschlossen wird. Erst wenn dieser Druck erreicht
ist und über
den Drucksensor 27 der Steuerelektronik 13 angezeigt
wird, wird der Verriegelungszylinder 30 im Sinne eines
Lösens
der mechanischen Verriegelung gelöst. Gleichzeitig wird zweckmäßig ein
Signal an die Warneinrichtung 48 abgegeben, um dem Fahrer
anzuzeigen, dass eine Leckage an der Dichtung 12 vorliegt.
Ist die Leckage hinreichend klein, besteht die Möglichkeit, nach dem Aufbau
eines entsprechenden Drucks im kolbenstangenseitigen Raum 11 dennoch
die Absenkbewegung, also das Schließen des Panzers 3 einzuleiten und
auszuführen.
-
Ist
dagegen die Leckage an der Dichtung 15 unverhältnismäßig groß oder liegt
ein Leitungsbruch z. B. an der Leitung zwischen dem Drucksensor 27 oder
auch dem entsperrbaren Rückschlagventil 26 und
dem kolbenstangenseitigen Raum 11 vor, so dass ein Druckaufbau
im kolbenstangenseitigen Raum 11 nicht herbeigeführt werden
kann, so bleibt die Verriegelung über den Verriegelungszylinder 30 angelegt.
Es ist eine manuelle Betätigung
des zweiten Steuerventils 40. Dieses befindet sich außerhalb des
Gefahrenbereichs, z. B. unterhalb des Kofferaufbaus. Über eine
manuelle Betätigung
des zweiten Steuerventils kann die Verriegelung über den Verriegelungszylinder 30 dennoch
gelöst
werden. Der Panzer 3 des Sektionaltors 1 fällt dann
zwar herab, jedoch befindet sich der Fahrer außerhalb des Gefahrenbereichs.
Damit wird der Vorteil eröffnet,
dass das Fahrzeug mit geschlossenem Sektionaltor in die nächste Werkstatt
gefahren werden kann.
-
Es
ist auch möglich,
mit dem Drucksensor 27 den Verlauf des Druckes im kolbenstangenseitigen Raum 11 über den
Verlauf des Schließvorgangs
des Panzers 3 zu überwachen.
Wird beim Schließen
des Panzers 3 ein Druckabfall unter einen Mindestdruck, der
z. B. an der Steuerelektronik 13 einstellbar ausgebildet
sein kann, von der Steuerelektronik 13 festgestellt, so
wird das erste Steuerventil 18 umgesteuert und damit die
Schließbewegung
des Panzers 3 gestoppt. Nachfolgend kann zweckmäßig der
kolbenstangenseitige Raum 11 wieder belüftet werden, wodurch der Panzer 3 in
die geöffnete
Stellung gezogen und über
den Verriegelungszylinder 30 gesichert wird. Auch ein solcher
Defektfall kann über
die Warneinrichtung 48 angezeigt werden.
-
- 1
- Sektionaltor
- 2
- Steuereinrichtung
- 3
- Panzer
- 4
- Sektion
- 5
- Antriebszylinder
- 6
- Gehäuse
- 7
- Kolben
- 8
- Kolbenstange
- 9
- Gabelauge
- 10
- Kolbenraum
- 11
- kolbenstangenseitiger
Raum
- 12
- Dichtung
- 13
- Steuerelektronik
- 14
- Schalteinheit
- 15
- Schalter
- 16
- Schalter
- 17
- Leitung
- 18
- 1.
Steuerventil
- 19
- Steuerleitung
- 20
- Steuerleitung
- 21
- Magnet
- 22
- Magnet
- 23
- el.
Leitung
- 24
- el.
Leitung
- 25
- Drossel
- 26
- entsperrbares
Rückschlagventil
- 27
- Drucksensor
- 28
- Leitung
- 29
- Lager
- 30
- Verriegelungszylinder
- 31
- Lager
- 32
- Gehäuse
- 33
- Kolben
- 34
- Kolbenstange
- 35
- Verriegelungsbolzen
- 36
- Federraum
- 37
- Druckfeder
- 38
- Druckraum
- 39
- Steuerleitung
- 40
- 2.
Steuerventil
- 41
- Leitung
- 42
- Magnet
- 43
- Steuerleitung
- 44
- 1.
Lagesensor
- 45
- 2.
Lagesensor
- 46
- Signalleitung
- 47
- Signalleitung
- 48
- Warneinrichtung
- 49
- Leitung
- 50
- Gelenk
- 51
- Stehlager
- 52
- Halter
- 53
- Auge
- 54
- Endschalter
- 55
- Leitung
- 56
- Leitung
- 57
- Steuerleitung