<Desc/Clms Page number 1>
"Evenwichtssysteem en geleiding voor opschuifbare sectionale poort voorzien van tegengewicht"
EMI1.1
---------------------
De huidige uitvinding heeft betrekking tot een opschuifbare sectionale poort, en meer bepaald tot het systeem waarmee men gedurende het op-of neerschuiven ervan, in elke stand van de poort een evenwicht nastreeft tussen het gewicht van het neerhangende gedeelte van de poort en de effektieve hefkracht die door het tegengewicht uitgeoefend wordt op die poort.
De huidige uitvinding heeft verder ook betrekking tot de geleidingsprofielen voor het geleiden van de verschillende panelen van de poort gedurende het op-of neerschuiven ervan.
In de hiernavolgende beschrijving van de stand van de techniek wordt verwezen naar de hierbijgevoegde figuren 1 en 2 waarbij figuur 1 in perspektief een gekende opschuifbare sectionale poort voorstelt, waarbij de variabele hefkracht verkregen wordt door een ketting van deelgewichten die aan een vast punt bevestigd zijn, en waarbij figuur 2 in perspektief een gekende opschuifbare sectionale poort voorstelt, waarbij de variabele hefkracht verkregen wordt door de trekkabel op te rollen op een conische rol.
Opschuifbare sectionale poorten, die voorzien zijn van een tegengewicht (5) (16), zijn algemeen gekend en bestaan uit een aantal (meestal vier of meer) rechthoekige panelen (1) (21) die met hun respectievelijke randen van gelijke lengte tegen elkaar aansluitend, scharnierbaar, aan elkaar bevestigd zijn. Het geheel van de aldus aan elkaar bevestigde panelen vormt de poort. De afmetingen van de poort worden daarbij zodanig bepaald dat ze overeenstemmen met de afmetingen van de door de poort af te sluiten doorgang. Deze doorgang wordt in hetgeen volgt de poortopening genoemd.
<Desc/Clms Page number 2>
Wanneer de poort zich in de gesloten stand bevindt, staan alle panelen (1), (21) boven elkaar in het vertikaal vlak van de poortopening, zodat de poort de poortopening afsluit.
Voor het openen van de poort moet deze omhoog geschoven worden, waarbij de verschillende panelen (1), (21) een na een achteruit kantelen over ongeveer 900, om uiteindelijk in een nagenoeg horizontale stand te komen ter hoogte van de bovenkant van de poortopening. Om de verschillende panelen (1), (21) in elke stand van de poort op hun plaats te houden, en om deze panelen (1), (21) tijdens het op-of neerschuiven te geleiden, is elk paneel voorzien van geleidingsmiddelen-zoals bijvoorbeeld rolletjes (niet zichtbaar op fig. 1 en 2) - die zich zijdelings ten opzichte van elk paneel (1), (21) uitstrekken en ingrijpen in aan weerszijden van de poort opgestelde geleidingsprofielen (9), (10), (19), (20).
Een eerste paar van twee gebogen geleidingsprofielen (9), (19) strekt zich aan weerzijden van de poortopening vanaf de grond vertikaal naar boven toe uit om in de nabijheid van de bovenkant van deze poortopening naar achter toe een bocht van nagenoeg 900 te beschrijven in twee evenwijdige vertikale vlakken. Het nagenoeg horizontaal gedeelte van deze profielen (9), (19) strekt zich naar achter toe uit over een afstand die minstens overeenkomt met de hoogte van de poort.
Een tweede paar van twee evenwijdige en rechte geleidingsprofielen (10), (20) strekt zich nagenoeg horizontaal vanaf het vlak van de poortopening naar achter toe uit boven de horizontale delen van het eerste paar geleidingsprofielen (9), (19), respectievelijk in dezelfde vertikale vlakken als dit eerste paar profielen. Beide profielen (10), (20) van het tweede paar strekken zich minstens even ver naar achter toe uit als de horizontale delen van het eerste paar geleidingsprofielen (9), (19).
<Desc/Clms Page number 3>
Het bovenste paneel (1), (21) van de poort heeft in de omgeving van zijn bovenste rand aan weerszijden zijdelings uitstekende geleidingsmiddelen die ingrijpen in het tweede paar geleidingsprofielen (10), (20). Aan de onderliggende panelen (1), (21) zijn eveneens aan weerszijden zijdelings uitstekende geleidingsmiddelen bevestigd. Deze laatstgenoemde geleidingsmiddelen grijpen echter in in het eerste paar geleidingsprofielen (9), (19).
Het openen van de poort gebeurt door met de hand op een van de panelen (1), (21) - bij voorkeur aan een handvat aan het onderste paneel-een naar boven gerichte kracht uit te oefenen. De diverse panelen (1), (21) schuiven daardoor naar boven, waarbij ze geleid worden door hun geleidingsmiddelen in de respectievelijke geleidingsprofielen (9), (10) en (19), (20).
Het bovenste paneel zal daarbij naar achter toe kantelen door de geleiding in het tweede paar zich naar achter toe uitstrekkende geleidingsprofielen (10), (20), en zal bijgevolg naar achter toe scharnieren ten opzichte van het onderliggend paneel. Bij het verder openschuiven van de poort, wordt elk volgend paneel (1), (21) achtereenvolgens geleid volgens de bocht in het eerste paar profielen (9), (19) en kantelt daarbij naar achter toe, daarbij scharnierend ten opzichte van het eventueel onderliggend paneel. Uiteindelijk komen alle panelen-en dus de ganse poort-in nagenoeg horizontale stand ter hoogte van de bovenkant van de poortopening zich naar achter toe uitstrekkend vanaf het vlak van de poortopening.
In deze stand van de poort is de poortopening vrijgemaakt.
Een nadeel van deze gekende opstelling van geleidingsprofielen (9), (10) en (19), (20) ligt in het feit dat in de opgeschoven stand van de poort, het onderste paneel (1), (21) zich met zijn onderzijde in de bocht van het eerste paar geleidingsprofielen (9), (19) bevindt en dus niet maximaal naar boven gebracht is.
De poortopening
<Desc/Clms Page number 4>
is daardoor in de hoogte niet maximaal benutbaar. omdat het gewicht van een dergelijke poort meestal van die aard is, dat het met de hand opschuiven ervan zeer lastig of onmogelijk zou zijn, wordt een dergelijke poort gewoonlijk voorzien van een systeem dat een zekere hefkracht uitoefent op die poort, zodat enerzijds de gebruiker bij het opschuiven niet het volledige gewicht van de poort moet heffen en zodat anderzijds bij het dichtschuiven van de poort, niet het volledige gewicht ervan moet tegengehouden worden om te vermijden dat de poort met grote snelheid naar beneden komt en beschadigd wordt.
Een dergelijk systeem kan bestaan uit een torsieveer of uit een tegengewicht (5), (16) of uit een kombinatie van beide systemen.
Het systeem met tegengewicht bestaat uit een trekkabel (2), (11), waarvan het ene uiteinde aan de onderkant van het onderste paneel (1), (21) wordt bevestigd, die van daaruit naar boven toe gebracht is, over een of meerdere geleidingsrollen (3), (4) geleid is, en waarvan tenslotte het andere uiteinde een neerhangend gewicht (5), (16) draagt.
Een gekend probleem bij de toepassing van dit systeem bestaat uit het feit dat op die manier een konstante hefkracht wordt uitgeoefend op de poort. Bij het op-of neerschuiven van de poort, is het nodige tegengewicht echter veranderlijk. Bij het openen van de poort moet in het begin het volledige gewicht van de poort opgeheven worden, hetgeen een vrij grote hulp-hefkracht van het tegengewicht vereist. In een meer geopende stand van de poort bevinden zich reeds een aantal panelen in horizontale stand en is het gewicht dat dan moet opgeheven worden-het gewicht van de nog neerhangende panelen-kleiner geworden, zodat een kleinere hulp-hefkracht van het tegengewicht vereist is.
Bij de keuze van een groot tegengewicht zou
<Desc/Clms Page number 5>
het openen van de poort in het begin goed gaan, maar op het einde zou het tegengewicht veel te groot zijn en zou men de poort moeten tegenhouden om te vermijden dat ze onder invloed van een te grote kracht naar boven en naar achter schuift. Om de poort vervolgens neerwaarts te schuiven zou men met de hand een te grote trekkracht moeten uitoefenen.
Bij de keuze van een te klein gewicht zou men bij het openen van de poort in het begin te veel moeten heffen en bij het sluiten op het einde de poort te veel moeten tegenhouden.
De ideale situatie is die waarop er in elke stand van de poort gedurende het op-of neerschuiven een evenwicht is tussen het gewicht van het neerhangend deel van de poort en de hefkracht tengevolge van het tegengewicht.
De oplossing op het hierboven gestelde probleem wordt geleverd door twee gekende systemen (zie Fig. 1 en Fig. 2.).
EMI5.1
Een eerste gekend systeem (zie figuur 1) bestaat uit een aan de onderkant van het onderste paneel (1) bevestigde trekkabel (2) die bovenaan over twee geleidingsrollen (3), (4) geleid wordt, en waaraan aan het vanaf de tweede geleidingsrol (4) neerhangende uiteinde een gewicht (5) is bevestigd dat bestaat uit een aantal deelgewichten (6), die een neerhangende ketting vormen doordat ze een na een vrij beweegbaar ten opzichte van elkaar aan elkaar bevestigd zijn. Het onderste deelgewicht (6) van het gewicht (5) is vrij beweegbaar bevestigd aan een vast bevestigingspunt (7). Wanneer de poort volledig neergeschoven is, wordt de hefkracht die door het tegengewicht (5) op de poort wordt uitgeoefend, bepaald door de som van de gewichten van alle deelgewichten (6).
Dit totale gewicht neemt men bij voorkeur gelijk aan het gewicht van de poort. Naarmate de poort hoger opgeschoven wordt, komen steeds meer deelgewichten (6) lager dan het
<Desc/Clms Page number 6>
bevestigingspunt (7), waardoor de ketting van deelgewichten (6) in een lus (8) gaat neerhangen aan het bevestigingspunt (7). Het gewicht van deze lager hangende deelgewichten (6) kan bijgevolg ontbonden worden in een kracht op het bevestigingspunt (7) en een kracht op de trekkabel (2). De kracht op de trekkabel (2) is bijgevolg kleiner geworden, en dus ook de effektieve hefkracht op de poort. Bijgevolg, hoe hoger de poort wordt opgeschoven, hoe meer deelgewichten (6) in de neerhangende lus (8) hangen, hoe kleiner de effektieve hefkracht die door de ketting van deelgewichten (6) wordt uitgeoefend op de trekkabel (2) en dus op de poort.
Een nadeel van dit systeem ligt in het feit dat het bijzondere tegengewicht (5) de kostprijs van een dergelijke poort sterk gaat verhogen.
Een bijkomend nadeel bestaat eruit dat men over een muur moet kunnen beschikken om het bevestigingspunt (7) te voorzien. Dit is echter niet in alle situaties het geval.
Een tweede gekend systeem (zie figuur 2) bestaat uit een aan het onderste paneel (21) van de poort bevestigde trekkabel (11) die boven de poort op een conisch gedeelte (12) aan een uiteinde van een rol (13) is opgerold. Ter hoogte van het andere uiteinde van deze rol (13) is een cylindrisch gedeelte (14) voorzien. Op dit cylindrisch gedeelte (14) is eveneens een kabel (15) opgerold, die een vrij neerhangend uiteinde heeft waaraan een tegengewicht (16) is bevestigd. Zowel op het conisch gedeelte (12) als op het cylindrisch gedeelte (14), is een volgens een schroeflijn verlopende groef (17), (18) voorzien.
De trekkabel (11) is vanaf het aan de poort bevestigde uiteinde opgerold op de rol (13) vanaf de kant met kleinste diameter van het conisch gedeelte (12), en wordt door de groef (17) gedwongen verder op te rollen naar de kant met grootste diameter toe.
<Desc/Clms Page number 7>
Bij het omhoog schuiven van de poort verdraait de rol (13), onder invloed van het tegengewicht (16) en wordt de kabel (15) op het cylindrisch gedeelte (14) afgerold, en wordt de trekkabel (11) op het conisch gedeelte (12) opgerold, daarbij op een steeds groter wordende diameter van dit gedeelte (12) komend.
Het moment dat door het tegengewicht (16) wordt veroorzaakt is konstant in grootte doordat enerzijds de diameter van de rol (13) op de plaats waar de kabel (15) neerhangt in elke stand van de poort gelijk is en anderzijds het gewicht ook constant is in grootte.
Dit konstante moment heeft een trekkracht in de trekkabel (11) als gevolg, die omgekeerd evenredig is met de diameter van het conisch gedeelte (12) van waar de trekkabel (11) neerhangt. Naargelang de poort dus verder openschuift, wordt een steeds kleiner wordende hefkracht uitgeoefend op de poort.
Een nadeel van dit systeem ligt in het feit dat er boven de poort veel plaats nodig is. Dit verkleint aanzienlijk de hoogte van de doorgang door de geopende poort, ten opzichte van de hoogte van de poortopening in het ruwe metselwerk. Om dit te voorkomen moet het lenteel hoger geplaatst worden, of moet de ganse poort met geleidingsprofielen en erboven opgestelde rol (13) achter het lenteel geplaatst worden, waardoor de nuttige ruimte van de door de poort afgesloten plaats kleiner wordt in de lengte.
Het doel van de uitvinding is enerzijds te voorzien in een evenwichtssysteem voor een opschuifbare sectionale poort met tegengewicht, dat eenvoudiger is en waardoor aan de hierboven aangeduide nadelen wordt verholpen.
Het doel van de uitvinding is anderzijds ook te voorzien in een opstelling van geleidingsprofielen, waardoor bij een geopende poort de poortopening maximaal
<Desc/Clms Page number 8>
benutbaar is.
Een voorwerp van de uitvinding is een opschuifbare sectionale poort met tegengewicht bestaande uit minstens twee rechthoekige panelen en met geleidingsprofielen en geleidingsmiddelen die gelijk zijn of equivalent aan de volgens de hierboven beschreven stand van de techniek gekende opstellingen, maar die gekenmerkt is doordat de bevestigingsplaats van de trekkabel aan het onderste paneel en de opstellingsplaats van de rol waarover deze trekkabel - komend van het onderste paneel-het eerst is geleid, zodanig gekozen zijn dat in de gesloten stand van de poort, tussen deze trekkabel en de vertikale door het bevestigingspunt langs de ene kant van die vertikale een scherpe hoek gevormd is, waarbij de trekkabel zich naar boven toe lopend van het vertikale vlak van de poortopening verwijdert, en dat in de open stand van de poort,
tussen deze trekkabel en de vertikale door het bevestigingspunt langs de andere kant van die vertikale een scherpe hoek gevormd is waarbij de trekkabel naar boven toe lopend het vertikale vlak van de poortopening nadert.
Door een dergelijke uitvoeringsvorm wordt bekomen dat gedurende het opschuiven van de poort, de trekkabel geleidelijk een andere richting aanneemt ten opzichte van het vertikale vlak van de poortopening. De trekkracht in de kabel blijft konstant gedurende de ganse beweging, maar de effektieve hefkracht, die gevormd wordt door de vertikale komponente van deze trekkracht, verandert in funktie van de stand van de poort. Bij het omhoog komen van het onderste paneel vergroot de hoek tussen de vertikale door het bevestigingspunt en de trekkabel, en als gevolg daarvan wordt een effektieve hefkracht bekomen die proportioneel verandert in funktie van het gewicht dat moet opgeheven worden bij het openen van de poort, of tegengehouden worden bij het sluiten van de poort.
Essentieel is ook dat vanaf het ogenblik dat het
<Desc/Clms Page number 9>
onderste paneel in de bocht naar achter toe gekomen is, de hoek tussen de vertikale door het bevestigingspunt en de trekkabel terug kleiner wordt. De vertikale komponente op het onderste paneel wordt terug groter, maar deze vertikale komponente heeft geen noemenswaardige versnelling van de schuifbeweging als gevolg, omdat het onderste paneel in die stand zowel omhoog als achteruit moet schuiven. De vertikale komponente zorgt ervoor dat deze beweging erg soepel en moeiteloos kan gebeuren, door het gewicht van dat onderste paneel te neutraliseren. De horizontale komponente helpt de naar achter gerichte beweging.
In een bepaalde stand van het onderste paneel in de bocht zal de trekkabel zelfs samenvallen met de vertikale door het bevestigingspunt, en dus alleen nog een vertikale kracht-komponente op het onderste paneel uitoefenen en geen naar achter gerichte komponente meer.
Op het einde van de beweging van de poort naar zijn open stand is de hoek tussen de vertikale door het bevestigingspunt en de trekkabel langs de andere kant van die vertikale gevormd en is er naast een grote vertikale komponente zelfs een horizontale komponente die de beweging naar achter toe toegenwerkt. Deze horizontale komponente remt de beweging af op het einde van de beweging maar is uiteraard te klein om de poort terug naar voor te trekken.
Een ander voorwerp van de uitvinding is een opschuifbare sectionale poort met tegengewicht bestaande uit twee rechthoekige panelen en met geleidingsprofielen die gelijk zijn of equivalent aan de hoger beschreven volgens de stand van de techniek gekende opstellingen, waarbij in de omgeving van de bovenste rand van het bovenste paneel twee aan weerszijden zijdelings uitstekend, bevestigde geleidingsmiddelen voorzien zijn, die ingrijpen in het eerste paar geleidingsprofielen en uit een evenwichtssysteem voor het uitoefenen van een variabele naar boven toe gerichte kracht op de poort, die
<Desc/Clms Page number 10>
proportioneel variabel is in funktie van de stand van de poort, met het kenmerk dat het onderste paneel in de omgeving van de bovenste rand aan weerszijden zijdelings uitstekende geleidingsmiddelen heeft die ingrijpen in het eerste paar geleidingsprofielen,
en in de omgeving van de onderste rand aan weerszijden zijdelings uitstekend geleidingsmiddelen heeft die ingrijpen in een derde paar geleidingsprofielen, dat de profielen van dit derde paar zich aan weerszijden van de poortopening respectievelijk in dezelfde vertikale vlakken als het eerste paar profielen, vanaf de grond vertikaal naar boven toe uitstrekken tot in de omgeving van het nagenoeg horizontaal vlak van het tweede paar profielen.
Het voordeel van deze uitvoeringsvorm ligt in het feit dat het onderste paneel tot helemaal tegen de bovenkant van de poortopening kan geschoven worden, (waar tot op heden het probleem bestond dat de onderzijde van dit onderste paneel schuin naar beneden hellend in de bocht bleef hangen) zodat de poortopening in de hoogte maximaal benutbaar is.
Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van de hierna beschreven bijzondere uitvoeringsvormen volgens de uitvinding, hetgeen de uitvinding echter niet beperkt tot deze uitvoeringsvormen alleen. In de hiernavolgende beschrijving zal verwezen worden naar de hierbijgevoegde figuren, waarvan figuren 1 en 2 de hoger beschreven stand van de techniek verduidelijken. figuur 3 in zijaanzicht een opschuifbare sectionale poort volgens de uitvinding voorstelt in gesloten stand. figuur 4 in zijaanzicht een opschuifbare sectionale poort volgens de uitvinding voorstelt in halfopen stand.
<Desc/Clms Page number 11>
figuur 5 in zijaanzicht een opschuifbare sectionale poort volgens de uitvinding voorstelt in open stand. figuur 6 in perspectief een opschuifbare sectionale poort volgens de uitvinding voorstelt, gezien vanaf de achterzijde.
Een bijzondere uitvoeringsvorm (zie figuren 3 t/m 6) van een opschuifbare sectionale poort volgens de uitvinding bestaat uit de bijzondere opstelling volgens conclusie 1 maar waarbij de poort slechts uit twee panelen bestaat.
Het voornaamste voordeel daarvan ligt in het feit dat de kosten voor het vervaardigen van een dergelijke poort lager liggen dan voor het vervaardigen van een poort die uit meer dan 2 panelen bestaat. De arbeidsduur nodig voor het vervaardigen en samenvoegen van de verschillende panelen van een poort is immers evenredig met het aantal panelen.
De bevestigingsplaats (40) van de trekkabel (37) aan het onderste paneel (31) en de opstellingsplaats van de rol (39) waarover deze trekkabel (37) - komend van het onderste paneel (31)-het eerst is geleid, worden in een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm zodanig gekozen dat in de gesloten stand van de poort, tussen de trekkabel (37) en de vertikale door het bevestigingspunt (40) een hoek gevormd wordt tussen 30 en 250, en dat in de open stand van de poort deze langs de andere kant van de vertikale gevormde hoek een waarde heeft tussen 150 en 550.
Een dergelijke opstelling verzekert een zeer soepele en moeiteloze bediening van de poort.
De bevestigingsplaats van de trekkabel (37) aan het onderste paneel (31) van de poort is op zichzelf ook van belang en wordt in een voorkeurdragende uitvoeringsvorm tussen 1/3 en 2/3 van de hoogte van het onderste paneel (31) genomen.
<Desc/Clms Page number 12>
Wanneer het onderste paneel (31) zich in de bocht van de geleidingsprofielen (32) bevindt, is de nodige trekkracht die op het paneel (31) moet uitgeoefend worden om zijn neerhangend gewicht te neutraliseren, afhankelijk van het aangrijpingspunt van deze kracht. Dit onderste paneel (31) scharniert immers ten opzichte van het bovenliggende paneel (31). Indien dit aangrijpingspunt zich in de omgeving van de onderste rand bevindt is deze nodige hefkracht kleiner (tot de helft) dan het gewicht van het paneel (31), door de grootte van de zo verkregen hefboomsarm. Dit heeft als gevolg-bij de gekende poorten - dat op het ogenblik dat het onderste paneel in de bocht komt, een bruuske vermindering optreedt van de nodige hefkracht, zodat op dat ogenblik het evenwicht verstoord wordt doordat de hefkracht die door het tegengewicht uitgeoefend wordt, opeens veel te groot wordt.
Wanneer de kabel (37) in de omgeving van het midden van het onderste paneel (31) bevestigd is (in de omgeving van het zwaartepunt) wordt dit nadeel aanzienlijk verminderd, doordat een groter gedeelte van het gewicht door het tegengewicht moet geneutraliseerd worden, en bijgevolg de plotse vermindering van nodige hefkracht minder bruusk verloopt.
Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm is uiteraard diegene waar het bevestigingspunt (40) van de trekkabel (37) op de halve hoogte van het onderste paneel (31) gelegen is.
Om bij een opschuifbare sectionale poort een maximale benutbare hoogte van de poortopening te bekomen wordt, volgens de uitvinding, gebruik gemaakt van een derde paar geleidingsprofielen (41) die zich aan weerszijden van de poortopening respectievelijk in dezelfde vertikale vlakken als het eerste paar profielen (32), vanaf de grond vertikaal naar boven toe uitstrekken tot in de omgeving van het horizontaal vlak van het tweede paar profielen (33),
<Desc/Clms Page number 13>
terwijl de geleidingsmiddelen (34) die aan weerszijden van het onderste paneel, in de omgeving van de onderste rand zijn bevestigd respectievelijk in dit derde paar profielen (41) ingrijpt.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de geleidingsprofielen (41) van het derde paar in de omgeving van het bovenste uiteinde op dezelfde hoogte een kromming naar achter toe en verlopen ze verder met een recht uiteinde, schuin naar achter toe. Bij voorkeur treed deze kromming op ter hoogte van de bocht in het eerste paar profielen (32).
Deze kromming in de profielen (41) laat toe dat de onderste rand van het onderste paneel (31) in de open stand van de poort verder naar achter kan opschuiven.
Doordat het derde paar geleidingsprofielen (41) zich in het vlak van de poortopening uitstrekt tot op de grond-voor de geleiding van de onderzijde van het onderste paneel door de geleidingsmiddelen (34) - moet het eerste paar geleidingsprofielen (32) zich maar neerwaarts uitstrekken tot op het niveau waarop de hoger gelegen geleidingsmiddelen (35) zieh bevinden in gesloten stand van de poort.
In de meest voordelige uitvoeringsvorm van de sectionale poort volgens de uitvinding wordt de opstelling van het derde paar geleidingsprofielen (41), als hoger beschreven, gebruikt in kombinatie met een evenwichtssysteem, volgens de uitvinding, als hoger beschreven.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de sectionale poort wordt aan weerszijden van de poort een trekkabel met tegengewicht, volgens de uitvinding voorzien (zie figuur 6), en wordt de poort samengesteld uit twee panelen.
Hierdoor wordt voorzien in een bijzonder soepel en moeiteloos te bedienen sectionale poort, die een maximum
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
aan benutbare hoogte van de poortopening biedt, terwijl de opstelling van de poort niet veel plaats vereist boven de poortopening, en de kosten voor vervaardiging gereduceerd worden bij de uitvoering met twee panelen.
<Desc / Clms Page number 1>
"Balance system and guide for sliding sectional door with counterweight"
EMI1.1
---------------------
The present invention relates to a sliding sectional gate, and more particularly to the system with which, during the sliding up or down, a balance is sought in each position of the gate between the weight of the hanging part of the gate and the effective lifting force. which is applied to that gate by the counterweight.
The present invention also further relates to the guiding profiles for guiding the different panels of the gate during their sliding up or down.
In the following description of the prior art, reference is made to the attached figures 1 and 2, in which figure 1 represents in perspective a known sliding sectional gate, wherein the variable lifting force is obtained by a chain of partial weights attached to a fixed point, and wherein figure 2 represents in perspective a known sliding sectional gate, wherein the variable lifting force is obtained by coiling the pull rope on a conical roller.
Sliding sectional doors, fitted with a counterweight (5) (16), are well known and consist of a number of (usually four or more) rectangular panels (1) (21) which are flush with each other with equal length edges are hinged and fastened together. The whole of the panels thus attached to each other forms the gate. The dimensions of the gate are thereby determined such that they correspond to the dimensions of the passage to be closed by the gate. This passage is referred to as the gate opening in what follows.
<Desc / Clms Page number 2>
When the gate is in the closed position, all panels (1), (21) are superimposed in the vertical plane of the gate opening, so that the gate closes the gate opening.
To open the gate, it must be pushed upwards, with the different panels (1), (21) tilting backwards about 900 after a reverse, eventually reaching a nearly horizontal position at the top of the gate opening. In order to keep the different panels (1), (21) in place in each position of the gate, and to guide these panels (1), (21) during sliding up or down, each panel is provided with guide means- such as, for example, rollers (not visible in fig. 1 and 2) - which extend laterally to each panel (1), (21) and intervene in guide profiles (9), (10), (19) arranged on either side of the gate ), (20).
A first pair of two curved guide profiles (9), (19) extends vertically upwards from the ground on either side of the gate opening to describe a bend of approximately 900 in the vicinity of the top of this gate opening to the rear. two parallel vertical planes. The substantially horizontal part of these profiles (9), (19) extends backwards by a distance at least corresponding to the height of the gate.
A second pair of two parallel and straight guide rails (10), (20) extends substantially horizontally from the plane of the gate opening to the rear above the horizontal portions of the first pair of guide rails (9), (19), respectively, in the same vertical planes like this first pair of profiles. Both profiles (10), (20) of the second pair extend at least as far backwards as the horizontal parts of the first pair of guide profiles (9), (19).
<Desc / Clms Page number 3>
The upper panel (1), (21) of the gate has laterally protruding guide means on either side in the vicinity of its upper edge which engage the second pair of guide profiles (10), (20). Laterally projecting guide means are also attached to the underlying panels (1), (21) on both sides. However, the latter guide means engage in the first pair of guide profiles (9), (19).
The gate is opened by applying an upward force by hand on one of the panels (1), (21) - preferably on a handle on the bottom panel. The various panels (1), (21) thereby slide upwards, being guided by their guide means in the respective guide profiles (9), (10) and (19), (20).
The top panel will then tilt backward through the guide in the second pair of rearwardly extending guide profiles (10), (20), and will thus pivot rearwardly from the bottom panel. As the gate slides open further, each subsequent panel (1), (21) is guided successively along the bend in the first pair of profiles (9), (19) and thereby tilts backwards, thereby pivoting relative to any underlying panel. Ultimately, all panels - and thus the entire gate - come to a substantially horizontal position at the level of the top of the gate opening, extending backwards from the plane of the gate opening.
In this position of the gate, the gate opening is cleared.
A drawback of this known arrangement of guide profiles (9), (10) and (19), (20) lies in the fact that in the pushed-up position of the gate, the bottom panel (1), (21) is positioned with its underside is located in the bend of the first pair of guide profiles (9), (19) and is therefore not brought up to the maximum.
The gate opening
<Desc / Clms Page number 4>
is therefore not maximally usable in height. because the weight of such a gate is usually such that it is very difficult or impossible to slide it by hand, such a gate is usually provided with a system which exerts a certain lifting force on that gate, so that on the one hand the user sliding does not have to lift the full weight of the gate and so that when closing the gate, the full weight must not be restrained to prevent the gate from coming down at great speed and being damaged.
Such a system can consist of a torsion spring or a counterweight (5), (16) or a combination of both systems.
The counterweight system consists of a pull cable (2), (11), one end of which is attached to the bottom of the bottom panel (1), (21), which is brought up from there, over one or more guide rollers (3), (4) are guided, the other end of which finally carries a hanging weight (5), (16).
A known problem in the application of this system consists in the fact that in this way a constant lifting force is exerted on the gate. However, when sliding the gate up or down, the necessary counterweight is variable. When opening the gate, the full weight of the gate must initially be lifted, which requires a fairly large auxiliary lifting force from the counterweight. In a more open position of the gate, a number of panels are already in a horizontal position and the weight to be lifted then - the weight of the panels still hanging down - has become smaller, so that a smaller auxiliary lifting force of the counterweight is required.
When choosing a large counterweight would
<Desc / Clms Page number 5>
opening the gate goes well in the beginning, but in the end the counterweight would be much too big and one should stop the gate to prevent it from sliding up and back under the influence of too much force. To slide the gate downwards one would have to exert too much pulling force by hand.
When choosing a weight that is too small, one should lift too much when opening the gate and stop the gate too much when closing the gate.
The ideal situation is where there is a balance in any position of the gate during sliding up or down between the weight of the hanging part of the gate and the lifting force due to the counterweight.
The solution to the above problem is provided by two known systems (see Fig. 1 and Fig. 2.).
EMI5.1
A first known system (see figure 1) consists of a pull cable (2) attached to the bottom of the bottom panel (1) and guided at the top over two guide rollers (3), (4), to which it is attached from the second guide roller (4) hanging end a weight (5) is attached, which consists of a number of part weights (6), which form a hanging chain by being one after the other freely movable relative to each other. The lower part weight (6) of the weight (5) is freely movable attached to a fixed attachment point (7). When the gate is fully retracted, the lifting force applied to the gate by the counterweight (5) is determined by the sum of the weights of all partial weights (6).
This total weight is preferably taken equal to the weight of the gate. As the gate is moved higher, more and more partial weights (6) are lower than it
<Desc / Clms Page number 6>
attachment point (7), causing the chain of part weights (6) to hang in a loop (8) on the attachment point (7). The weight of these lower-hanging partial weights (6) can therefore be decomposed into a force on the attachment point (7) and a force on the pull cable (2). The force on the pull rope (2) has therefore decreased, and so has the effective lifting force on the gate. Consequently, the higher the gate is slid, the more part weights (6) hang in the hanging loop (8), the smaller the effective lifting force exerted by the chain of part weights (6) on the pull rope (2) and thus on the gate.
A drawback of this system lies in the fact that the special counterweight (5) will greatly increase the cost of such a gate.
An additional drawback is that one must have a wall to provide the attachment point (7). However, this is not the case in all situations.
A second known system (see Figure 2) consists of a pull cable (11) attached to the bottom panel (21) of the gate and wound up above the gate on a conical portion (12) at one end of a roller (13). A cylindrical section (14) is provided at the other end of this roller (13). A cable (15) is also rolled up on this cylindrical part (14), which has a freely hanging end to which a counterweight (16) is attached. Both on the conical part (12) and on the cylindrical part (14), a spiral groove (17), (18) is provided.
The pull cable (11) is coiled from the end attached to the gate onto the roller (13) from the smallest diameter side of the conical section (12), and is forced by the groove (17) to further roll up to the side with the largest diameter.
<Desc / Clms Page number 7>
When sliding the gate upwards, the roller (13) rotates under the influence of the counterweight (16) and the cable (15) is unwound on the cylindrical part (14), and the pull cable (11) is wound on the conical part ( 12) rolled up, thereby increasing the diameter of this section (12).
The moment caused by the counterweight (16) is constant in size because, on the one hand, the diameter of the roller (13) at the place where the cable (15) hangs is equal in each position of the gate and, on the other hand, the weight is constant in size.
This constant moment results in a tensile force in the tensile cable (11), which is inversely proportional to the diameter of the conical part (12) from which the tensile cable (11) hangs. As the gate slides further open, an ever-decreasing lifting force is exerted on the gate.
A disadvantage of this system lies in the fact that a lot of space is required above the gate. This significantly reduces the height of the passage through the opened gate, compared to the height of the gate opening in the rough masonry. To prevent this, the spring must be placed higher, or the entire gate with guide profiles and a roller (13) arranged above it must be placed behind the spring, so that the useful space of the place closed by the gate is shorter in length.
The object of the invention is, on the one hand, to provide a balancing system for a sliding sectional door with a counterweight, which is simpler and which obviates the above-mentioned drawbacks.
On the other hand, the object of the invention is also to provide an arrangement of guide profiles, so that the gate opening is maximized when the gate is opened
<Desc / Clms Page number 8>
is usable.
An object of the invention is a sliding counterbalanced sectional gate consisting of at least two rectangular panels and with guide profiles and guide means which are the same or equivalent to the arrangements known according to the prior art described above, but which are characterized in that the fixing point of the pull cable on the lower panel and the location of the roller over which this pull cable - coming from the lower panel - was first guided, is chosen such that in the closed position of the gate, between this pull cable and the vertical through the attachment point along the one side of that vertical is an acute angle, the pull cable extending upwardly from the vertical plane of the gate opening, and in the open position of the gate,
an acute angle is formed between this pull cable and the vertical through the attachment point along the other side of that vertical, the pull cable approaching the vertical plane of the gate opening upwards.
By such an embodiment it is obtained that during the sliding of the gate, the pull cable gradually assumes a different direction with respect to the vertical plane of the gate opening. The tensile force in the cable remains constant throughout the movement, but the effective lifting force, which is formed by the vertical component of this tensile force, changes in function of the position of the gate. Raising the bottom panel increases the angle between the vertical through the attachment point and the pull cable, and as a result, an effective lifting force is obtained which changes proportionally to the function of the weight to be lifted when opening the gate, or be stopped when closing the gate.
It is also essential from the moment it
<Desc / Clms Page number 9>
lower panel has come back in the bend, the angle between the vertical through the attachment point and the pull cable is decreasing again. The vertical component on the bottom panel increases again, but this vertical component does not result in any significant acceleration of the sliding movement, because the bottom panel has to slide up and back in that position. The vertical component ensures that this movement can be done very smoothly and effortlessly, by neutralizing the weight of that bottom panel. The horizontal component aids the rearward movement.
In a certain position of the bottom panel in the bend, the pull cable will even coincide with the vertical through the attachment point, and thus only exert a vertical force component on the bottom panel and no more rearward facing components.
At the end of the movement of the gate to its open position, the angle between the vertical through the attachment point and the pull cable is formed on the other side of that vertical and, in addition to a large vertical component, there is even a horizontal component that moves the rearward movement. works towards. This horizontal component slows down the movement at the end of the movement, but is of course too small to pull the gate back to the front.
Another object of the invention is a sliding counterbalance sectional gate consisting of two rectangular panels and with guiding profiles equal or equivalent to the prior art arrangements described above, wherein in the vicinity of the top edge of the top panel, provided with two laterally projecting, fixed guide means on either side, which engage the first pair of guide profiles and from an equilibrium system for exerting a variable upwardly directed force on the gate, which
<Desc / Clms Page number 10>
is proportionally variable in function of the position of the gate, characterized in that the bottom panel in the vicinity of the top edge has laterally protruding guide means on either side which engage the first pair of guide profiles,
and in the vicinity of the bottom edge on both sides has laterally protruding guide means which engage in a third pair of guide profiles, that the profiles of this third pair extend vertically from the ground on either side of the gate opening respectively in the same planes as the first pair of profiles extend upwards in the vicinity of the substantially horizontal plane of the second pair of profiles.
The advantage of this embodiment lies in the fact that the bottom panel can be pushed all the way to the top of the gate opening (where until now there has been a problem that the bottom of this bottom panel has been left sloping downwards in the bend) so that the gate opening is maximally usable in height.
Further features and advantages of the invention are elucidated on the basis of the special embodiments according to the invention described below, which, however, do not limit the invention to these embodiments alone. In the following description reference will be made to the accompanying figures, of which figures 1 and 2 illustrate the above-described prior art. figure 3 represents in side view a sliding sectional gate according to the invention in closed position. figure 4 represents in side view a sliding sectional gate according to the invention in semi-open position.
<Desc / Clms Page number 11>
figure 5 represents in side view a sliding sectional gate according to the invention in open position. figure 6 is a perspective view of a sliding sectional gate according to the invention, viewed from the rear.
A special embodiment (see figures 3 to 6) of a sliding sectional gate according to the invention consists of the special arrangement according to claim 1, but wherein the gate consists of only two panels.
The main advantage of this is that the costs of manufacturing such a gate are lower than for manufacturing a gate consisting of more than 2 panels. After all, the working time required to manufacture and assemble the various panels of a gate is proportional to the number of panels.
The mounting location (40) of the pull cable (37) on the bottom panel (31) and the location of the coil (39) over which this pull cable (37) - coming from the bottom panel (31) - is first guided, are a particularly advantageous embodiment is chosen such that in the closed position of the gate, between the pull cable (37) and the vertical through the attachment point (40), an angle is formed between 30 and 250, and that in the open position of the gate, this angle is the other side of the vertical angle formed has a value between 150 and 550.
Such an arrangement ensures a very smooth and effortless operation of the gate.
The mounting location of the pull cable (37) to the bottom panel (31) of the gate is also important in itself and is in a preferred embodiment taken between 1/3 and 2/3 of the height of the bottom panel (31).
<Desc / Clms Page number 12>
When the bottom panel (31) is in the bend of the guide profiles (32), the necessary pulling force to be applied to the panel (31) to neutralize its drooping weight depends on the point of application of this force. This lower panel (31) hinges relative to the upper panel (31). If this point of engagement is in the vicinity of the bottom edge, this necessary lifting force is less (half) than the weight of the panel (31), due to the size of the lever arm thus obtained. As a result, with the known gates - when the lower panel enters the bend, there is a sudden reduction in the necessary lifting force, so that at that moment the balance is disturbed by the lifting force exerted by the counterweight, suddenly becomes too big.
When the cable (37) is mounted near the center of the bottom panel (31) (near the center of gravity), this drawback is significantly reduced, since a greater part of the weight has to be neutralized by the counterweight, and consequently, the sudden reduction in necessary lifting force is less abrupt.
A particularly advantageous embodiment is of course the one where the fixing point (40) of the pull cable (37) is located half the height of the lower panel (31).
According to the invention, in order to obtain a maximum usable height of the gate opening with a sliding sectional gate, a third pair of guide profiles (41) are used which are located on either side of the gate opening in the same vertical planes as the first pair of profiles (32). ), extend vertically upwards from the ground in the vicinity of the horizontal plane of the second pair of profiles (33),
<Desc / Clms Page number 13>
while the guide means (34) mounted on either side of the bottom panel in the vicinity of the bottom edge respectively engage this third pair of profiles (41).
In a preferred embodiment, the guide profiles (41) of the third pair have a curvature towards the rear at the same height in the vicinity of the upper end and continue with a straight end, obliquely towards the rear. Preferably, this curvature occurs at the level of the bend in the first pair of profiles (32).
This curvature in the profiles (41) allows the bottom edge of the bottom panel (31) to slide further back in the open position of the gate.
Since the third pair of guide profiles (41) extends in the plane of the gate opening to the ground for the guidance of the bottom side of the bottom panel by the guide means (34) - the first pair of guide profiles (32) must only extend downwards up to the level at which the higher guide means (35) are located in the closed position of the gate.
In the most advantageous embodiment of the sectional gate according to the invention, the arrangement of the third pair of guide profiles (41), as described above, is used in combination with a balancing system, according to the invention, as described above.
In a preferred embodiment of the sectional gate, a counterweight pull cable according to the invention is provided on either side of the gate (see Figure 6), and the gate is composed of two panels.
This provides a particularly smooth and effortless to operate sectional door, which is a maximum
<Desc / Clms Page number 14>
EMI14.1
provides usable height of the gate opening, while the arrangement of the gate does not require much space above the gate opening, and the manufacturing costs are reduced in the two-panel version.