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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.
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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.
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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 allgemein aus dem Stand der Technik 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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Aus der
DE 10 2005 057 385 A1 ist ein Sektionaltor oder Rolltor für Nutzfahrzeuge mit einem mehrere aneinanderhängende Sektionen aufweisenden Panzer zum abwechselnden Öffnen und Schließen einer Toröffnung des Nutzfahrzeuges bekannt. 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 des Nutzfahrzeuges aufgezogen. Das Öffnen und Schließen, also zum Aufdrücken bzw. Herablassen des Panzers geschieht manuell. Um das Gewicht des Panzers teilweise auszugleichen und die manuelle Betätigung zu erleichtern ist eine oder mehrere Gasfedern vorgesehen.
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Aus der
DE 38 05 525 C2 ist ein Fahrzeug zum Transport und zur Verteilung von Gütern bekannt, in dessen Toröffnung eine Schiebetür angeordnet ist. Die Schiebetür weist mehrere nicht zusammenhängende, separat verschiebbare Türtafeln auf. Jede verschiebbare Türtafel verfügt über einen eigenen pneumatisch ausgebildeten steuerbaren Antriebszylinder. Zur Steuerung gehört noch ein Schalter und ein damit elektrisch verbundenes Steuerventil.
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Aus der
EP 1 223 345 A2 ist eine Betätigungsanordnung für um eine Drehachse schwenkbare Teile an Fahrzeugen, insbesondere für Türen oder Heckklappen, bekannt. Zur Betätigung des schwenkbaren Teils ist ein doppelt wirkender gleichgängiger Antriebszylinder vorgesehen, der über eine reversierbare Pumpe hydraulisch betätigt wird. Zwischen den beiden über eine Verbindungsleitung verbundenen Arbeitsräumen des Antriebszylinders ist ein die Verbindungsleitung vollständig freigebendes oder sperrendes Schaltventil in Serie mit einem Vorspannventil eingesetzt. Bei manueller Betätigung der Tür wird das Vorspannventil überdrückt. In der Sperrstellung des Schaltventils ist die Tür in ihrer momentanen Stellung hydraulisch gesichert, so dass sie manuell nicht betätigt werden kann.
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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 werde 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 B 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 Druckluftvorrat 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 Signals 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 Lager 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.
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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.
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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.
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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.
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Ist dagegen die Leckage an der Dichtung 12 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 von, 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 möglich. 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.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 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
