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AUTOMATISCHER TORANTRIEB
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Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Torantrieb gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein in dieser Weise gelagertes Torblatt hat den gattungsspezifischen
Vorteil, dass der untere Torblattrand beim Bewegen des Torblattes nicht über die
Ebene hinausschwingt, die das Torblatt in der Schliesslage einnimmt. Dies hat insbesondere
dann Vorteile wenn vor dem Tor unmittelbar ein Gehweg vorbeiführt. Auch wenn man
das Tor von innen aus manuell öffnet, besteht nämlich bei nach vorne ausschwenkenden
Torblättern die Gefahr, dass vorübergehende Passanten verletzt werden, weil die
bedienende Person von innen den Platz vor dem Tor nicht einsehen kann. In erhöhtem
Masse besteht die Verletzungsgefahr bei motorisch angetriebenen Toren. Diese Gefahr
besteht bei einem gattungsgemäss gelagerten Torblatt nicht.
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Ein in dieser Art gelagertes Torblatt, welches für Handbedienung eingerichtet
ist, lässt sich problemlos bedienen. Weitaus schwieriger lässt sich jedoch ein motorischer
bzw. automatischer Torantrieb bei solchermassen gelagerten Torblättern realisieren.
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Zufolge der senkrecht aufeinanderstehenden vertikalen und horizontalen
Führungsbahnen ergibt sich nämlich die Situation, dass in den Bewegungs-Endstellungen
des Torblatts jeweils einesder Führungsbahn-Paare senkrecht zur Bewegungs-Richtung
des Torblatts ausgerichtet ist und dann natürlich eine weitere Bewegung blockiert.
Diese Blockierung ist an sich nicht der kritische Punkt, weil dann das Torblatt
ohnehin die jeweilige Endstellung eingenommen hat. Kritisch ist jedoch der Übergangs-Bereich,
weil nämlich mit zunehmend steiler werdendem Winkel zwischen Kraft-Richtung und
Bewegungs-Richtung ein zunehmend kleiner werdender Kraft-Anteil nutzbringend für
die Be wegung des Torblatts zur Verfügung steht. Wegen dieses Führungs-Systems war
es daher nicht möglich1 einen Linear-Ketten-Antrieb wie er bei ausschwenkenden Torblättern
gebräuchlich ist, vorzusehen. Hierbei erstreckt sich nämlich die Antriebskette etwa
parallel zu einer oberen horizontalen Führungsbahn und eine darin eingekuppelte
Koppellasd-e ist anderenendes am oberen Torblattrand angelenkt. Diese Krafteinleitung
ist aber wegen der geschilderten Verhältnisse bei gattungsgemäss ausgebildeten Torblattführungen
nicht möglich. Man hat vielmehr den Motor oberhalb der horizontalen Führungsbahnen
angeordnet und beispielsweise ein Zugseil so an den Seiten des Torblatts befestigt,
dass dieses etwa im unteren Drittel der Torblatthöhe ansetzte und schräg nach oben
zog. Auf diese Art konnte das Torblatt von der Schliesslage in die Öffnungslage
hochgezogen werden, wobei durch den gewählten Kraft-Angriffspunkt und die Kraftrichtung
eine angepasste Zerlegung der Zugkraft in die beiden senkrecht zueinanderstehenden
Komponenten möglich war. Zum Schliessen des Torblatts war es jedoch notwendig, das
Gewicht des unteren Torblattrandes dazu heranzuziehen, um aus der oberen Totpunktlage
herauszufallen, so baid das Seil abgewickelt wurde. Dies bedeutet, dass die Gegengewichts-Anordnung
so ausgelegt werden muss, dass das Torblatt-Gewicht
nicht vollständig
ausgeglichen wird. Dies wiederum bedeutet, dass der Motor zum Heben des Torblattes
eine der nicht ausgeglichenen Gewichts-Komponente entsprechend höhere Kraft aufbringen
muss. Dieses nicht voll ausgeglichene Torblattgewicht macht weiterhin eine Handbedienung
sehr schwierig und unfallträchtig, so dass bei einer Störung der Automatik oder
bei einem Defekt des Motors die Neigung besteht das Torblatt in der Offenstellung
zu belassen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen automatischen Torantrieb der gattungsgemässen
Art anzugebenj der die Nachteile des bekannten vermeidet; insbesondere mit geringerer
Motorleistung auskommt, einen geringeren Platz-Bedarf oberhalb des in der Öffnungsybefindlichen
Torblatts lager aufweist und damit die zur Verfügung stehende Garagenraum-Höhe möglichst
wenig beschränkt und bei dem auch eine Handbedienung unproblematisch ist.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Durch das Abknicken bzw. Krümmen des oberen Endbereichs der vertikalen
Führungsbahnen werden die Totpunkt-Probleme der bisherigen Führungen beseitigt und
der Antrieb im Bereich des oberen Torblattrands in der bei ausschwingenden Torblättern
an sich bekannten Art schafft den Vorteil, dass nunmehr unabhängig von der Art der
Torblatt-Lagerung der selbe standardisierte und platzsparende Antrieb eingesetzt
werden kann. Dieser Antrieb erfordert nur etwa 4 cm an Platz oberhalb des in der
Öffnungslage befindlichen Torblatts. Weiterhin ist es möglich, das Torblattgewicht
zumindest in einer halbgeöffneten Zwischenstellung voll auszubalancieren, wodurch
eine gelegentlich erforderliche manuelle Bedienung sehr einfach vorgenommen werden
kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass beim Öffnen des Torblatts
der untere Torblattrand nach innen zurückgezogen wird, so dass das Torblatt auch
dann
in eine deckennahe Position hochgestellt werden kanns wenn der Torrahmen oben als
Rundbogen oder Stich- bzw. Korbbogen ausgebildet ist. Die Erfindung eröffnet also
auch bei solchen zunehmend gewünschten Torformen die Möglichkeit der Anbringung
eines nach oben hochschwenkenden Torblattes.
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Dieses Zurücksetzen des unteren Torblattrandes hat auch den weiteren
Vorteil, dass zwischen ihmund dem Mauersturz oberhalb der Toröffnung stets ein sehr
breiter Abstand vorliegt, so dass hier keine Verletzungs-Gefahr besteht.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele
dargestellt sind; näher erläutert.
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Es zeigt: Fig 1 einen Seitenschnitt durch eine Tor-Anordnung gemäss
einer ersten Ausführungsform der Erfindung, mit dem Torblatt in der Schliess-Position
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, mit dem Torblatt in der Öffnungs-Position,
Fig. 3 einen Teilschnitt in der Ebene 3 - 3 gemäss Fig. 1, auf die wesentlichsten
Einzelheiten beschränkt, Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung gemäss
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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In Fig. 1 ist mit 11 der Boden und mit 12 die Decke einer Garage bezeichnet.
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Mit der Bezugszahl 13 ist die Vorderfront der Garage markiert. Ein
Torblatt 14 trägt im Bereich der beiden unteren Torblattecken zwei untere Führungsrollen
16,
wovon in der Zeichnung nur eine zu sehen ist. Im Bereich der
oberen Torblattecken sind entsprechend obere Führungsrollen 17 angebracht. Die unteren
Führungsrollen 16 sind in jeweils einer vertikalen Führungsbahn 18 geführt, während
die oberen Führungsrollen 17 jeweils in einer horizontalen Führungsbahn 19 laufen.
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Die Fig. 3 veranschaulicht schematisch die Anordnung an der unteren
Torblattecke gemäss Fig. 1. So ist am Torblatt 14 ein Lager-Winkel 21 befestigtj
der in seinem Hülsenteil 22 einen Lagerzapfen 23 festhält. Dieser erstreckt sich
zur Seite über den Rand des Torblatts 14 hinaus und trägt zunächst die Führungsrolle
16, die in an sich bekannter Weise beispielsweise mittels Kugellager 24 gelagert
ist. Da die Führungsbahn 18 (ebenso wie die Führungsbahn 19) aus zwei im Abstand
parallel nebeneinander verlaufenden Rohren 26 und 27 gebildet wird, hat die Führungsrolle
16 eine korrespondierend zum Rohr-Querschnitt ausgeformte Umfangsnut 28. Die beiden
Rohre 26, 27 werden durch mehrere in Fig. 1 nicht besonders dargestellte Verbindungsbügel
29 auf Distanz gehalten.
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Im Endbereich des Lagerzapfens 23 ist eine Lasche 31 schwenkbar gehalten,
an der ein Seil 32 fixiert ist. Dieses Seil 32 führt gemäss Fig. 1 schräg nach oben
zu einer oben im Deckenbereich befestigten Umlenkrolle 33 und von dort zu einer
nicht besonders dargestellten Gegengewichts-Anordnung. Diese kann durch Gewichte
oder durch Feder-Mechanismen realisiert werden. Deren Aufbau ist an sich bekannt.
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Aus Gründen der besseren Übersicht ist auch die Befestigung der Führungsbahnen
im Raum sowie der Torrahmen nicht gezeichnet. Ebenfalls ist die Anbringung und genaue
Ausbildung des Antriebs nicht besonders dargestellt, weil es sich hierbei um an
sich bekannte Konstruktionen handelt.
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Der Antrieb umfasst einen Motor 34, der eine sich parallel zwischen
den horizontalen Führungsbahnen 19 darüberliegend erstreckende Antriebskette 36
antreibt. Diese Antriebskette 36 ist in bekannter Weise eine Endlos-Kette, die an
beiden Endbereichen an nicht besonders dargestellten Zahnrädern oder dergleichen
umgelenkt wird. An einer Stelle der Antriebs-Kette 36 ist eine Koppellasche 37 gelenkig
eingekuppelt; die anderendendes im Bereich des oberen Torblattrandes, beispielsweise
an einem Koppelwinkel 38 angelenkt ist.
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Wenn nun der Motor 34 aktiviert wird, so dass dasjenige Kettentrum
der Antriebskette 36,- welches die Koppellasche 37 trägt; nach einwärts bewegt wird,
wird auch der obere Torblattrand gemäss Fig. 1 nach rechts gezogen, womit die Kraft
im wesentlichen in Richtung der horizontalen Führungsbahn 19 eingeleitet wird und
daher keine Blockierung auftreten kann. Zufolge des Gewichtsausgleichs kann die
Motorkraft relativ gering sein.
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Es ist ersichtlich; dass das Torblatt 14 aus der vertikalen Schliess-Position
gemäss Fig. 1 in die annähernd horizontale Öffnungs-Position gemäss Fig. 2 gelangt,
indem es eine zunehmend schrägere Lage einnimmt. Die Zugkraft im Torblatt 14 in
der Wirkungslinie zwischen den oberen Führungsrollen 17 und den unteren Führungsrollen
16 ist lediglich in der Schliesslage gemäss Fig. 1 in der gleichen Richtung ausgerichtet;
wie die Führungsbahn 18. Bei fortschreitender Öffnung weicht jedoch die Kraft-Richtung
zunehmend von der Richtung der Führungsbahn 18 ab, so dass eine ständig grösser
werdende Kraft-Komponente die Führungsrolle 16 gegen das innere Rohr 27 der Führungsbahn
18 drückt. Würde die Führungsbahn 18 unmittelbar bis zur Führungsbahn 19 hin senkrecht
verlaufen, so würde dies bedeuten, dass im
letzten Bewegungs-Bereich,
wenn also das Torblatt etwa weniger als 150 gegenüber der Horizontalen geneigt ist,
ein derart grosser Kraft-Anteil senkrecht auf die Führungsbahn 18 wirkt, dass ein
weiteres Hochbewegen des Torblatts 14 bei dieser Antriebs-Anordnung nicht mehr möglich
wäre. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, setzt jedoch an dieser kritischen Grenze die
Krümmung der Führungsbahn 18 ein. Dies bedeutet, dass hier die Richtung der Führungsbahn
wieder etwas mehr der Kraft-Richtung angenähert wird, bzw. damit in Übereinstimmung
gebracht wird. Je nach Tor-Höhe kann der Radius des gekrümmten End-Bereiches der
Führungsbahn 18 30 cm bis 70 cm aufweisen. Da die Führungsbahn 18 unmittelbar unter
der horizontalen Führungsbahn 19 endet, befinden sich die unteren Führungsrollen
16 bei voll geöffnetem Torblatt etwa über dem Krümmungs-Mittelpunkt. Wie insbesondere
die Fig. 2 veranschaulicht, befindet sich die Umlenkrolle 33 in einer solchen Position,
dass das vom unteren Torblatt-Rand (Lagerzapfen 23) ausgehende Seiltrum etwa senkrecht
nach oben zieht. Dieses Seiltrum hat hierbei seine kürzeste Länge und soll daher
möglichst gerade in die Umlenkrolle 33 eingreifen, wodurch man verhindert, dass
das Seil 32 aus der Umlenkrolle 33 springt.
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Diese Position der Umlenkrolle 33 hat zudem den Vorteil, dass die
Gegengewichts-Anordnung den Motor beim Öffnen unterstützt.
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Wie die Fig. 2 veranschaulicht, befindet sich der untere Torblatt-Rand
in der Öffnungslage sehr weit gegenüber der Vorderfront 13 zurückgesetzt; wobei
dieses Zurückfahren im gezeigten Beispiel bereits bei etwa 60% der Gesamt-Höhe beginnt.
Man kann also ohne weiteres die Garagen-Einfahrt in der Form eines Korb-Bogens oder
Rund-Bogens ausbilden, weil die Verengung der lichten Weite im oberen Bereich der
Toröffnung zu keiner Behinderung führt.
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Beim Schliessen des Torblatts 14 wird der Motor 34 in umgekehrter
Richtung angetriebenj
wobei hier darauf hinzuweisen ist, dass
die jetzt wirkende Schubkraft sowohl in Richtung der horizontalen Führungsbahn 19
als auch in Richtung der "vertikalen" Führungsbahn 18 erfolgt. Da insbesondere die
unteren Führungsrollen 16 in der Führungsbahn 18 zwangsgeführt sind, wird der untere
Torblattrand gleichermassen zwangsgeführt dem gekrümmten Verlauf der Führungsbahn
18 entsprechend nach unten bewegt.
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Der kreisbogenförmige Verlauf des oberen Bereichs der Führungsbahn
18 hat, wie gesagtj den Effekts dass die nachgeschleppte untere Führungsrolle 16
im wesentlichen in der Verlaufsrichtung der Führungsbahn 18 gezogen wird, so dass
also ein nur geringer Teil der Kraft nutzlos quer zur Führungsbahn verschwendet
wird. Nun sind aber die Kraftübertragungs-Bedingungen in einem Zwischen-Öffnungsbereich,
bei dem das Torblatt etwa 450 schräg steht, einiges ungünstiger. Für diesen ungünstigsten
Belastungsfall muss aber der Motor 34 ausgelegt sein. Wenn aber der Kraft-Bedarf
in den Endstellungen sowohl beim Schliessen als auch beim Öffnen kleiner ist, als
in einer Zwischenstellungj so bedeutet dies, dass ein knapp dimensionierter Motor
in den entlasteten End-Stellungen schneller läuft, als in der Zwischen-Stellung.
Da der obere Torblatt-Rand unmittelbar mit der Antriebskette 36 verbunden ist, erhält
der untere Torblatt-Rand aufgrund der Führungs-Geometrie eine zunehmend grössere
Geschwindigkeit, je mehr sich das Torblatt 14 der horizontalen Lage nähert. Dies
in Verbindung mit der Entlastung des Antriebs in den Endlagen hat zur Folge, dass
das Torblatt 14 beim Öffnen unerwünscht heftig gegen den Öffnungs-Anschlag anstösst,
wenn der Motor 34 wie üblich knapp dimensioniert ist. Hier schafft die besonders
bevorzugte Ausführung gemäss Fig. 4 Abhilfe. Die Anordnung der Fig. 4 ist prinzipiell
die selbe wie vorhin beschrieben, so dass auch für die unverändert gebliebenen Teile
dieselben Bezugszeichen verwendet werden und insoweit auf die voranstehende Beschreibung
verwiesen
wird. Geändert hat sich lediglich die Ausbildung des oberen Endbereichs der vertikalen
Führungsbahnenj die nunmehr mit dem Bezugszeichen 39 bezeichnet sind. Wie die Fig.
4 zeigt; ist demgemäss der obere Endbereich als Gerad-Führung ausgebildetj die über
einen Knick 41 in den vertikalen Teil der Führungsbahn 39 übergeht; Diese schrägverlaufende
Gerad-Führung kann gegenüber der lotrechten um etwa 100 bis 450 geneigt seinj vorzugsweise
etwa 200. Sie endet unmittelbar unter der zugehörigen horizontalen Führungsbahn
19. Diese Gerad-Führung hat den Effekt; dass im letzten Teil der Öffnungs-Bewegung
wieder zunehmend ein grösserer Teil der Antriebs-Kraft senkrecht in die Führungsbahn
39 eingeleitet wird, so dass nur ein kleinerer Teil der Antriebs-Kraft zum Hochbewegen
des unteren Torblatt-Randes zur Verfügung steht. Dies bewirkt eine Linearisierung
der Motorbelastung und damit eine Dämpfung der Öffnungs-Geschwindigkeit im letzten
Bewegungs-Abschnitt.
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Dennoch ermöglicht es die Neigung der Gerad-Führung im Gegensatz zu
einer in herkömmlicherweise vollständig vertikalen Führungsbahn, dass die für die
ordnungsgemässe Bewegung des Torblatts erforderlichen Kraft-Komponenten in der Richtung
der jeweiligen Führungsbahnen in ausreichendem Mass zur Verfügung stehen.
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Die Länge des geneigten Endbereiches kann je nach Höhe des Tores 30
cm bis 70 cm betragen.
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Die Fig. 4 veranschaulichtj dass bei dieser Ausführungs-Form der untere
Torblatt-Rand in der voll geöffneten Stellung weniger weit in das Rauminnere zurückgezogen
ist; als dies beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Fall ist. Man kommt also
hier mit einer geringeren Raum-Tiefe aus. Der weiter vorn liegenden Position der
unteren Torblatt-Kante entsprechend ist auch bei diesem Ausführungs-Beispiel gemäss
Fig. 4 die Umlenkrolle 33 etwas weiter vorne positioniert, so dass auch hier das
vom Torblatt-Rand ausgehende Seiltrum senkrecht nach oben zieht. Da hier die Winkel-
Abweichung
des ziehenden Seiltrums zwischen dieser und der Schliess-Stellung kleiner ist als
im vorhergehenden Ausführungsbeispiel, kann die Umlenkrolle 33 so positioniert werden,
dass ihre Drehachse parallel zu den horizontalen Führungsbahnen 19 ausgerichtet
ist. Diese Ausrichtung kann zwar im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ebenfalls gewählt
werden, doch ist dort die dargestellte Schräglage wegen der grösseren Seilneigung
zweckmässiger.
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Am Beispiel der Fig. 3 wurde gezeigt, in welcher Weise eine Führungsrolle
in der jeweiligen Führungsbahn zwangsgeführt werden kann. Bei der dargestellten
Ausbildung ist es selbstverständlich so, dass die Führungsrolle 16 jeweils nur an
einem der Rohre 26 bzw. 27 abrollen darf. Dies bedeutet, dass die Führungsrolle
16 6 in der Führungsbahn ein gewisses Spiel haben muss. Wenn dies als störend empfunden
wird, kann man jedoch ohne weiteres auch spielfreie Führungs-Mechanismen verwenden,
beispielsweise mit in Dreiecks-Konfiguration angeordneten kleineren Führungsrollen.
Man kann auch die ganze Anordnung insoweit umkehren, als beispielsweise an einem
einzigen Führungsrohr diametral gegenüberliegende Rollen laufen. Auch kann die Führungsbahn
als solche abgewandelt sein etwa indem sie als C-Profil ausgeführt wird.