OPEN- EN SLUITMECHANISME VOOR EEN OPWAARTS KANTELEND
AFSLUITELEMENT
De onderhavige uitvinding betreft mechanismes voor het openen en/of sluiten van opwaarts kantelende afsluitelementen. De uitvinding betreft meer in het bijzonder opwaarts kantelende afsluitelementen waarvan het openen en/of het sluiten automatisch kan verlopen, evenals werkwijzen voor het automatisch openen en sluiten van opwaarts kantelende afsluitelementen.
Dergelijke afsluitelementen vinden ondermeer toepassing als garage- en andere poorten en als afschermhekken.
Onder de opwaarts kantelende afsluitelementen onderscheidt men drie hoofdtypes: de sectionaalpoort, de vertikaal geleide kantelpoort, de horizontaal geleide kantelpoort en de vertikaal+horizontaal geleide kantelpoort.
Bij elk van deze types geschiedt de kantelbeweging via één of meerdere rotatie-assen waarvan de beweging gecontroleerd wordt door minstens één paar zijdelingse geleiders.
In wat volgt wordt door 'binnen' die zijde voor of achter het opstaande opwaarts kantelend afsluitelement aangeduid in de richting waarvan het bovenuiteinde van de kantelpoort bij het openen wordt bewogen, terwijl de andere zijde door 'buiten' wordt aangeduid.
De sectionaalpoort bestaat uit een scharnierende aaneenschakeling van rechthoekige segmenten van beperkte hoogte. Bij het openen van de sectionaalpoort worden deze segmenten één per één naar boven en naar binnen getrokken tot in horizontale positie. Bij het sluiten van de sectionaalpoort ondergaan de segmenten dezelfde bewegingen maar in omgekeerde zin. De beweging van de sectionaalpoort wordt gecontroleerd door een paar vertikale en een paar horizontale geleiders die op vloeiende wijze in elkaar overgaan.
De overige types opwaarts kantelende afsluitelementen bestaan uit één enkel segment dat bij het openen naar binnen en naar boven wordt getrokken.
Bij het openen en sluiten van een horizontaal geleide kantelpoort, wentelt het afsluitelement zich om één horizontale rotatie-as waarvan de beweging door een stel parallelle horizontale geleiders gecontroleerd wordt. Analoog wentelt, bij het openen en sluiten van een vertikaal geleide kantelpoort, het afsluitelement zich om één horizontale rotatie-as waarvan de beweging door twee parallelle, vertikale geleiders beheerst wordt.
Bij het openen en sluiten van vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten, wentelt het afsluitelement zich om twee horizontale rotatie-assen, waarbij de beweging van de hoogst gesitueerde rotatie-as door een stel horizontale geleiders en de beweging van de lager gesitueerde rotatie-as door een stel vertikale geleiders wordt gecontroleerd.
Verder wordt onderscheid gemaakt tussen buiten- en binnendraaiende afsluitelementen.
Bij het openen en sluiten van buitendraaiende afsluitelementen bevindt, per definitie, op zeker ogenblik een deel onderaan de kantelpoort zich aan de buitenzijde van het vlak bepaald door afsluitelement in gesloten toestand. Bij het openen en sluiten van binnendraaiende afsluitelementen daarentegen blijft het afsluitelement steeds geheel aan de binnenzijde.
Sectionaalpoorten en vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten waarvan de onderste rotatie-as zich aan het onderuiteinde van de kantelpoort bevindt, zijn binnendraaiende kantelpoorten.
Horizontaal geleide kantelpoorten zijn buitendraaiend.
Een voorbeeld van dergelijke buitendraaiende horizontaal geleide kantelpoorten zijn de zogenaamde BERRYpoorten welke door het bedrijf Hörmann op de markt worden gebracht. In de praktijk zijn ook vertikaal kantelpoorten buitendraaiend, daar de rotatie-as zongeveer op halve hoogte van het afsluitelement bevindt.
Dat een afsluitelement zich niet naar buiten toe beweegt is vaak een belangrijk voordeel of zelfs een wettelijke vereiste, bijvoorbeeld in het geval van garagepoorten die zich pal aan de openbare weg bevinden.
Voor de meeste opwaarts kantelende afsluitelementen werden en worden geautomatiseerde open- en sluitmechanismes ontwikkeld.
Bij het geautomatiseerd openen en sluiten van sectionaalpoorten en horizontaal geleide opwaarts kantelende afsluitelementen wordt vaak gebruik gemaakt van een lineaire deuropener. Hierbij wordt een aandrijfriem, die zich ongeveer ter hoogte van de horizontale geleiders bevindt en die heenen-weer beweegbaar is parallel aan deze horizontale geleiders, aangedreven door een veelal afstandbediende motor. Door deze aandrijfriem wordt een slede voortbewogen die op soepele of rigide wijze met het boveneind van het afsluitelement is verbonden. Door de slede van het vlak bepaald door het opstaand afsluitelement weg te bewegen wordt het afsluitelement geopend. Wanneer de slede naar het vlak bepaald door het opstaand afsluitelement toe beweegt, wordt het afsluitelement gesloten. De slede kan een motorslede zijn, waarbij de motor die de aandrijfriem aandrijft in de slede vervat is.
Voorbeelden van dergelijke lineaire deuropeners worden door de firma Crawford verkocht onder de benamingen A100SE en A300SE. Bij andere lineaire aandrijfsystemen is de motor die de aandrijfriem aandrijft stationair en van de bewegende slede gescheiden. Dergelijke lineaire deuropeners worden gecommercialiseerd door de firma Hörmann onder de benamingen SupraMatic S, GTS 100, en door de firma Promax onder de benaming GPS Stealth�. Om het afsluitelement de gewenste stabiliteit te verlenen en om de bij het openen vereiste kracht te beperken, wordt vaak gebruik gemaakt van tegengewichten, (torsie)veren of zuigers.
Als belangrijke voordelen van lineaire deuropeners gelden: brede toepasbaarheid , gering plaatsverbruik, eenvoud van installatie en onderhoudsvriendelijkheid.
Ook voor horizontaal en vertikaal geleide poorten bestaan geautomatiseerde open- en sluitmechanismes. Volgens een bekend mechanisme wordt op ongeveer halve hoogte van de kantelpoort een horizontale as aangebracht die door middel van twee zijdelingse armen op scharnierende wijze bovenaan met het beslag van de kantelpoort verbonden zijn. Op deze as worden één of meerdere motoren aangebracht die de horizontale as doen roteren om de kantelpoort te openen of te sluiten. Dergelijke automatische open- en sluitmechanismes voor vertikaal geleide kantelpoorten zijn in de handel te bekomen bij Modular Automation Corporation onder de benaming BOX en bij de firma Fadini onder de benaming APROLI 480.
Door aan de binnenzijde van een vertikaal geleide kantelpoort een curve-arm aan te brengen, kunnen deze poorten ook door middel van een lineaire deuropener automatisch geopend en gesloten worden. De toepasbaarheid van de combinatie van een lineaire deuropener en een curve-arm is echter beperkt tot lichte, zeer vlot draaiende vertikaal geleide kantelpoorten.
Als belangrijke voordelen van vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten kunnen de eenvoud, de hoge stabiliteit en het optioneel binnendraaiend zijn vermeld worden. Een belangrijk nadeel van vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten is dat het openen en sluiten ervan moeilijk automatiseerbaar is.
Zo worden onder de merknaam ROB@ onder nummers
370.310, 370.330 en 375.310 uitrustingen voor het automatiseren van vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten aangeboden, waarbij door middel van zijdelingse scharnierarmen, een aandrijfeenheid aangebracht bovenaan de horizontale geleiders en kettingen de kantelpoort automatisch geopend en gesloten kan worden. Voor de goede werking van een dergelijk open- en sluitmechanisme is een nauwgezette afregeling vereist. Verder hangen bij open stand van de kantelpoort de aandrijfkettingen vrij naar beneden en vormen de geleiders van deze kettingen zowel in open als in gesloten stand van de kantelpoort een zijdelingse hindernis aan de binnenzijde van de poort.
Een doel van de onderhavige uitvinding is het uitbreiden van de toepassingsmogelijkheden van lineaire deuropeners. Een verder doel van de uitvinding is het op punt stellen van een verbeterd automatisch open- en sluitmechanisme voor vertikaal+horizontaal en analoge geleide kantelpoorten.
Voor alle duidelijkheid wordt in wat volgt de uitvinding beschreven met betrekking tot een opwaarts kantelend opstaand afsluitelement waarbij de opstaande stand van het afsluitelement met de gesloten toestand geassocieerd is en waarbij het afsluitelement er dus op gericht is de doorgang in horizontale richting te hinderen of te verhinderen. Dit is bijvoorbeeld het geval bij garagepoorten. De uitvinding betreft echter evenzeer opwaarts kantelende opstaande afsluitelementen waarvan de opstaande stand van het afsluitelement met de open toestand overeenstemt.
De uitvinding betreft een automatiseerbare werkwijze voor het opwaarts openen van een opwaarts kantelend afsluitelement.
Het afsluitelement bevat een voor- en achterkant, twee zijkanten en een boven- en onderkant. Het afsluitelement is tevens voorzien van twee parallelle, horizontale geleid beweegbare assen, waarbij de eerste as geleid op-en-neer beweegbaar is in hoofdzaak volgens een eerste richting A welke loodrecht staat op de twee assen en waarbij de tweede as geleid beweegbaar is in hoofdzaak volgens een tweede richting B die eveneens loodrecht staat op de twee assen. In opstaande stand van het afsluitelement is de tweede as hoger gelegen dan de de eerste as.
<EMI ID=1.1>
is hierbij kleiner dan 180[deg.] en groter dan of in hoofdzaak gelijk aan 90[deg.].
Het afsluitelement is verder voorzien van een tractiesysteem dat een tractiekracht kan uitoefenen volgens een derde richting C en dat voorzien is van een volgens richting C beweegbaar aangrijpingselement voor deze tractiekracht.
Bij het openen van het afsluitelement is het aangrijpingselement in een eerste fase op niet-elastische wijze rechtstreeks of onrechtstreeks verbonden met de tweede as. Daarbij wordt door het tractiesysteem op de tweede as een kracht uitgeoefend volgens richting B gericht weg van het vlak bepaald door de eerste as en richting A zodat de tweede as zich geleid in de richting en zin van deze netto kracht beweegt.
In een tweede fase, welke chronologisch op de eerste fase volgt, is het aangrijpingselement op nietelastische wijze rechtstreeks of onrechtstreeks verbonden met de eerste as. Op de eerste as wordt dan door het tractiesysteem een opwaartse kracht uitgeoefend volgens richting A , zodat de eerste as zich geleid in de richting en zin van deze kracht beweegt.
De overgang van de eerste naar de tweede fase gebeurt automatisch.
De uitvinding betreft eveneens een analoge werkwijze voor het neerwaarts sluiten van het hogerbeschreven opwaarts kantelend afsluitelement.
Bij het sluiten van het afsluitelement is het aangrijpingselement in een eerste fase rechtstreeks of onrechtstreeks op niet-elastische wijze verbonden met de eerste as. Gedurende die eerste fase wordt door het tractiesysteem op de eerste as een kracht uitgeoefend volgens richting A , zodat de eerste as zich, onder invloed van de op het afsluitelement inwerkende zwaartekracht en de door het tractiesysteem uitgeoefende kracht geleid neerwaarts beweegt in hoofdzaak volgens richting A
In een tweede fase, welke chronologisch op de eerste fase volgt, is het aangrijpingselement op nietelastische wijze rechtstreeks of onrechtstreeks verbonden met de tweede as, waarbij door het tractiesysteem op de tweede as een kracht uitgeoefend wordt volgens richting B zodat de tweede as onder invloed van de op het afsluitelement inwerkende zwaartekracht en de door het tractiesysteem uitgeoefende kracht de tweede as geleid beweegt volgens richting B en naar het vlak bepaald door de eerste as en richting A toe.
Bij het sluiten van het afsluitelement gebeurt de overgang tussen de eerste fase en de tweede fase automatisch.
Bij voorkeur wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding de hogerbeschreven werkwijze voor het opwaarts openen van het afsluitelement gecombineerd met de beschreven werkwijze voor het neerwaarts sluiten van het afsluitelement.
Zowel bij de werkwijze voor het opwaarts openen van het afsluitelement als bij de werkwijze voor het neerwaarts sluiten ervan grijpt de overgang van de eerste naar de tweede fase bij voorkeur in hoofdzaak daar plaats waar met een verplaatsing van het aangrijpingselement volgens
<EMI ID=2.1>
volgens richting B van de tweede as overeenstemmen, ongeacht of het aangrijpingselement verbonden is met de eerste dan wel met de tweede as.
Richting A kan de vertikale richting zijn.
Richting B kan horizontaal zijn.
<EMI ID=3.1>
B kan in hoofdzaak 90[deg.] bedragen.
Bij voorkeur valt richting C samen met richting B .
De uitvinding betreft tevens open- en sluitmechanisme voor een opwaarts kantelend afsluitelement dat een voor- en een achterkant bevat, een boven- en een onderkant en twee zijkanten. Het afsluitelement is voorzien van twee parallelle, horizontale, geleid beweegbare assen.
De eerste as is geleid op-en-neer beweegbaar in hoofdzaak volgens een eerste richting A . De tweede as
<EMI ID=4.1>
eerste as. Deze tweede as is geleid heen-en-weer beweegbaar in hoofdzaak volgens een tweede richting B . Zowel richting A als richting B staan loodrecht op de twee assen.
<EMI ID=5.1>
kleiner dan 180[deg.] en groter dan of in hoofdzaak gelijk aan
90[deg.].
Het afsluitelement is verder uitgerust met een tractiesysteem dat een tractiekracht kan uitoefenen volgens een derde richting C . Dit tractiesysteem is voorzien van een aangrijpingselement voor de tractiekracht.
Het afsluitelement is voorzien van twee verbindingsmiddelen.
Een eerste verbindingsmiddel laat toe het aangrijpingselement op niet-elastische wijze rechtstreeks of onrechtstreeks losmakelijk te verbinden met de eerste as, zodat door het tractiesysteem op de eerste as een op- of neerwaartse kracht uitgeoefend kan worden volgens richting
<EMI ID=6.1>
afsluitelement inwerkende zwaartekracht en van de door het tractiesysteem geleverde kracht, geleid op-en-neer kan bewegen volgens richting A
Analoog laat het tweede verbindingsmiddel toe het aangrijpingselement op niet-elastische wijze rechtstreeks of onrechtstreeks losmakelijk met de tweede as te verbinden zodat door het tractiesysteem op de tweede as een kracht uitgeoefend kan worden volgens richting B gericht van het
<EMI ID=7.1>
naar dit vlak toe, waardoor de eerste as onder invloed van de op het afsluitelement inwerkende zwaartekracht en de door het tractiesysteem geleverde kracht geleid volgens richting B van het vlak bepaald door de eerste as en richting A weg, dan wel naar dit vlak toe kan bewegen.
In gesloten toestand van het afsluitelement is het aangrijpingselement door middel van het tweede verbindingsmiddel verbonden met de tweede as. In open toestand van het afsluitelement is het aangrijpingselement door middel van het eerste verbindingsmiddel verbonden met de eerste as.
Het afsluitelement is verder voorzien een koppelmechanisme waardoor bij het openen en sluiten het aangrijpingselement automatisch en simultaan het aangrijpingselement van het ene verbindingselement losgekoppeld en aan het andere verbindingselement vastgekoppeld wordt.
Bij voorkeur is het koppelmechanisme zo ingesteld dat het loskoppelen van het aangrijpingselement van het ene verbindingsmiddel en het vastkoppelen van het aangrijpingselement aan het tweede verbindingsmiddel in hoofdzaak daar plaatsgrijpt waar met een verplaatsing van het aangrijpingselement volgens richting C over een
<EMI ID=8.1>
tweede as overeenstemt, ongeacht of het aangrijpingselement via het eerste verbindingselement verbonden is met de eerste as dan wel via het tweede verbindingselement met de tweede as verbonden is.
Richting A kan de vertikale zijn.
Richting B kan horizontaal zijn.
<EMI ID=9.1>
richting B kan in hoofdzaak 90[deg.] bedragen.
Bij voorkeur valt richting C samen met richting B .
De eerste as kan zich nabij de onderkant van het afsluitelement bevinden.
De tweede as kan zich nabij de bovenkant van het afsluitelement bevinden.
Bij voorkeur is het tractiesysteem voorzien van een door een motor aangedreven aandrijfelement, waarbij het aandrijfelement het aangrijpingselement in beide zinnen volgens richting C kan bewegen.
Het aandrijfelement kan een aandrijfriem, een aandrijfketting of een wormdraad (spindel) zijn.
Het aangrijpingselement kan een door het aandrijfelement voortbewogen slede zijn.
Bij voorkeur omvat het eerste verbindingselement minstens één niet-elastische soepele kabel. Deze één of meerdere kabels kunnen kunststof of metalen kabels zijn, bijvoorbeeld stalen kabels.
Bij voorkeur omvat het tweede verbindingselement een beugel. Deze beugel kan een scharnierende beugel zijn.
Het koppelmechanisme kan op voordelige wijze een mechanisch koppelmechanisme zijn.
Bij voorkeur omvat het eerste verbindingselement een eerste eindblok dat beweegbaar is langsheen het aandrijfelement en omvat het tweede verbindingselement een tweede eindblok dat eveneens langsheen het aandrijfelement beweegbaar is en waarbij het loskoppelen van het aangrijpingselement van het ene verbindingselement en het vastkoppelen van het aangrijpingselement aan het andere verbindingselement gebeurt via deze twee eindblokken.
De voor-en de achterkant van het afsluitelement kunnen een aaneengesloten wand vormen die zich uitstrekt van de onder- tot de bovenkant en van de ene tot de andere zijkant zodat het afsluitelement in gesloten toestand elke doorgang van binnen naar buiten of omgekeerd verhindert. Dit is meestal gewenst wanneer het afsluitelement een garagepoort is.
De voor- en achterkant van het afsluitelement kunnen ook onderbroken wanden zijn. Dit is ondermeer het geval wanneer het afsluitelement een opwaarts kantelend hek of rooster is. In gesloten toestand verhindert het afsluitelement in dat geval slechts gedeeltelijk de doorgang van binnen naar buiten en omgekeerd.
De zijkanten van het afsluitelement kunnen maar hoeven niet noodzakelijk materiële zijkanten zijn. Dit is bijvoorbeeld het geval wanneer het afsluitelement een hek is met vertikale spijlen, waarbij de twee uiterste spijlen zich niet aan de zijkanten bevinden, maar meer naar het midden van het hek toe.
Naar analogie met bekende vertika.al+horizontaal geleide kantelpoorten, kan de beweging van de eerste as volgens richting A beheerst worden door een paar parallelle zijdelingse geleiders in hoofdzaak gericht volgens richting A . De beweging van de tweede as volgens richting B kan evenzeer beheerst worden door een paar parallelle zijdelingse geleiders in hoofdzaak gericht volgens richting B .
Bij voorkeur zijn de zijdelingse geleiders profielen een in hoofdzaak C-vormige dwarsdoorsnede en zijn de assen aan hun uiteinden voorzien van soepel draaiende rollen, waarbij bij het openen en sluiten van het afsluitelement de rollen binnen de overeenkomstige profielen lopen.
Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm zijn de zijdelingse geleiders T-profielen en zijn de assen aan elk uiteinde voorzien van twee soepel draaiende schijven die zich elk aan één zijde van het T-profiel bevinden en die bij het openen en sluiten van het afsluitelement langsheen de overeenkomstige profielen lopen.
Dergelijke geleidingssystemen zijn algemeen bekend.
Eén van de of beide assen van het afsluitelement volgens de uitvinding kunnen speciaal daartoe voorziene materiële assen zijn die zich over de volledige breedte van het afsluitelement uitstrekken.
Het is evenzeer mogelijk dat één van de of beide assen zich niet materieel over de volledige breedte van het afsluitelement uitstrekken. In dit laatste geval wordt bijvoorbeeld de as gerealiseerd door aan beide zijkanten van het afsluitelement op dezelfde hoogte een bevestigingsmiddel te voorzien voor de binnen of langsheen de geleidprofielen beweegbare rollen respectievelijk schijven.
In de huidige context wordt het aangrijpingselement rechtstreeks of onrechtstreeks verbonden genoemd met de ene dan wel de andere as indien via het aangrijpingselement de door het tractiesysteem geleverde tractiekracht in wezenlijke mate overgedragen wordt op het afsluitelement daar waar de as in kwestie gesitueerd is, en dit ongeacht of de as materieel is of niet.
Het afsluitelement volgens de uitvinding kan zonder problemen voorzien worden van de bekende accessoires voor dergelijke afsluitelementen zoals afstandbediening, detectiemechanismes voor hindernissen, verlichting en veiligheidsystemen.
De onderhavige uitvinding voldoet op verrassend eenvoudige wijze aan de reeds lang bestaande nood aan een betrouwbaar en bij voorkeur kompakt automatiseringsysteem voor opwaarts kantelende afsluitelementen die zich bij het openen en sluiten om twee horizontale assen wentelen.
De uitvinding is zonder meer toepasbaar op vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten, en in het bijzonder op dergelijke binnendraaiende kantelpoorten. Een bijkomend voordeel van de uitvinding is dat ook reeds geplaatste afsluitelementen van dit type uitgerust kunnen worden volgens de huidige uitvinding en dit voor een bij komende kost die amper deze van een lineaire deuropener overschrijdt. Verder zijn de vereiste deuropeneronderdelen volledig of grotendeels in de handel verkrijgbaar.
Bij vertikaal+horizontaal geleide kantelpoorten is het bekend de onderste rotatie-as te verbinden met zwaartekrachtcompenserende middelen zoals tegengewichten, zuigers of (torsie) veren. Hierdoor verhoogt niet enkel de ondermeer om veiligheidsredenen belangrijke stabiliteit van het afsluitelement, maar wordt ook de kracht beperkt die voor het opwaarts kantelen van het afsluitelement moet geleverd worden tegen de op het afsluitelement inwerkende zwaartekracht in.
Ook bij de huidige uitvinding kan op voordelige wijze van tegengewichten, zuiger en (torsie)veren gebruik gemaakt worden.
Volgens een te verkiezen uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het zwaartekrachtcompenserende middel met het eerste verbindingsmiddel verbonden op zodanige wijze dat wanneer het aangrijpingselement via het eerste verbindingsmiddel met de eerste as verbonden is, er door het zwaartekrachtcompenserende middel op het aangrijpingselement een kracht uitgeoefend wordt volgens richting C in tegengestelde zin van de kracht die het aangrijpingselement via het eerste verbindingselement vanwege de op het afsluitelement inwerkende zwaartekracht ondervindt. Praktische uitvoeringsvormen worden in wat volgt nader belicht.
In wat volgt wordt de uitvinding meer in detail beschreven aan de hand van enkele praktische uitvoeringsvormen, onder verwijzing naar de figuren.
Figuur 1 toont in zijaanzicht een open- en sluitmechanisme volgens de uitvinding waarbij het een opwaarts kantelend afsluitelement zich in volledig gesloten toestand bevindt. Figuur 2 geeft een zijaanzicht weer van een alternatief open- en sluitmechanisme volgens de uitvinding waarbij het opwaarts kantelend afsluitelement zich in halfopen toestand bevindt. Figuren 3A, 3B en 3C zijn zijdelingse detailweergaves van een koppelmechanisme geschikt voor de open- en sluitmechanismes volgens de uitvinding zoals beschreven in figuren 1 en 2. Figuren 3A, 3B en 3C geven het koppelmechanisme weer bij verschillende openingstoestanden van het afsluitelement. Figuur 4 is een onderaanzicht van een koppelmechanisme van het type weergegeven in figuren 3A, 3B en 3C voorzien van verbindingen voor een tegengewicht als zwaartekrachtcompenserend middel.
Figuur 5 geeft in onderbroken zijaanzicht het koppelmechanisme van figuren 3A, 3B en 3C weer ditmaal voorzien van een veer als zwaartekrachtcompenserend middel.
De afsluitelementen van figuren 1 en 2 zijn vertikaal+horizontaal geleide afsluitelementen geschikt voor gebruik als garagepoort. In beide gevallen bevindt de eerste as 100 zich nabij de onderkant 101 van het afsluitelement 1. Hiertoe zijn ter hoogte van de eerste as 100 aan beide zijkanten 2 van het afsluitelement 1 soepel draaiende rollen
103 aangebracht. De vertikale beweging van de eerste as 100 wordt gecontroleerd door de twee zijdelingse, vertikale, geprofileerde geleiders 104, in dit geval C-profielen, waarin de hogervermelde rollen 103 lopen bij het openen en sluiten van het afsluitelement 1. De tweede as 200 bevindt zich nabij de bovenkant 201 van het afsluitelement 1.
Hiertoe is het afsluitelement 1 ter hoogte van de tweede as 200, door middel van twee aan de respectievelijke zijkanten 2 aangebrachte bevestigingsmiddelen 202, voorzien van een tweede stel soepel draaiende rollen 203. De horizontale beweging van de tweede as 200 wordt gecontroleerd door de twee zijdelingse, horizontale, geprofileerde geleiders 204, C-profielen, waarin rollen 203 lopen bij het openen en sluiten van het afsluitelement 1.
Boven het afsluitelement 1 bevindt zich een lineaire deuropener met telegeleide stationaire motor 3 en, een aan de onderzijde open, horizontaal C-profiel 4, waarbij profiel 4 evenwijdig is aan de twee horizontale geleiders
204. Binnenin profiel 4 wordt door motor 3 een niet weergegeven aandrijfriem aangedreven. Deze aandrijfriem is van een voor lineaire deuropeners gekend type en strekt zich uit over de volledige lengte van profiel .4. Aan deze aandrijfriem is op een voor lineaire deuropeners bekende wijze aangrijpselement of slede 5 verbonden.
Zoals bekend bij lineaire deuropeners voor sectionaalpoorten wordt bij het openen van het afsluitelement 1 aangrijpingselement 5 door de aandrijfriem in de richting naar motor 3 toe bewogen. Bij het openen van het afsluitelement 1 wordt aangrijpingselement 5 door de aandrijfriem in de richting weg van motor 3 bewogen.
Zoals reeds eerder vermeld, is afsluitelement 1 voorzien van een eerste verbindingsmiddel dat toelaat aangrijpingselement 5 rechtstreeks of onrechtstreeks met de eerste as 100 te verbinden. Verder is afsluitelement 1 voorzien van een tweede verbindingsmiddel dat toelaat aangrijpingselement 5 rechtstreeks of onrechtstreeks met de tweede as 200 te verbinden.
Bij het afsluitelement 1 volgens figuur 1 bestaat het eerste verbindingsmiddel uit eindblok 105 en twee daaraan verbonden stalen kabels 107 die over katrollen 106 lopen. De stalen kabels 107 zijn aan de zijkanten 2 van afsluitelement 1 rechtstreeks met de eerste as 100 verbonden.
Het tweede verbindingsmiddel bestaat uit eindblok
205 en de daaraan verbonden scharnierende beugel 207. Beugel
207 is op zijn beurt ongeveer ter hoogte van de tweede as 200 met afsluitelement 1 verbonden.
Eindblok 105 van het eerste verbindingsmiddel bevindt zich in profiel 4 tussen motor 3 en aangrijpingselement 5. Aan de andere zijde van het aangrijpingselement 5 bevindt zich in profiel 4 het met de tweede as 200 verbonden eindblok 205 van het tweede verbindingselement. Beide eindblokken 105, 205 zijn binnen profiel 4 verplaatsbaar, parallel, maar onafhankelijk van de aandrijfriem.
Nog steeds volgens figuur 1 is eindblok 105 via een tweede stel soepele stalen kabels 108 verbonden met twee niet afgebeelde tegengewichten. Op deze wijze worden de stalen kabels 107 die eindblok 105 met de eerste as 100 verbinden steeds strak gehouden. Het spreekt vanzelf dat in plaats van twee aparte tegengewichten, kabels 108 ook met één enkel tegengewicht verbonden kunnen zijn en dat deze één of meerdere tegengewichten naar gelang de beschikbare ruimte op verschillende plaatsen opgehangen kunnen zijn.
Figuur 4 toont in onderaanzicht een wijze waarop eindblok 105 zowel via kabels 107 met de eerste as 100, als via kabels 108 met de één of meerdere tegengewichten kan verbonden worden. De pijl duidt hierbij de richting aan naar motor 3 toe.
De totale massa van de één of meerdere tegengewichten wordt bepaald in functie van het gewicr
het afsluitelement 1 en de gewenste stabiliteit.
In de praktijk stemt de totale massa van de één of meerdere tegengewichten vaak overeen met de massa van het afsluitelement.
Omwille van kabels 107 verplaatst eindblok 105 zich bij het openen van het afsluitelement 1 naar motor 3 toe proportioneel met de vertikale opwaartse beweging van de eerste as 100 en vice versa bij het sluiten van het afsluitelement 1. Analoog verplaatst eindblok 205 zich omwille van beugel 207 bij het openen van het afsluitelement 1 naar motor 3 toe proportioneel met de horizontale beweging van de tweede as 200 en vice versa bij het sluiten van het afsluitelement 1.
Bij het openen van het afsluitelement 1 door de lineaire deuropener, bewegen dus zowel aangrijpingselement 5 als de twee eindblokken 105 en 205 zich naar motor 3 toe en vice versa bij het sluiten van het afsluitelement 1.
Bij gesloten toestand van het afsluitelement 1 is het aangrijpingselement 5 verbonden met eindblok 205 van het tweede verbindingsmiddel, zodat bij een naar motor 3 toe gerichte beweging van aangrijpingselement 5 via eindblok 205 door de aandrijfriem op de tweede as 200 een horizontale trekkracht uitgeoefend wordt in de richting van de horizontale geleiders 204 en naar motor 3 toe. Hierdoor wordt de tweede as 200 in de richting en de zin van deze trekkracht bewogen zodat het afsluitelement 1 progressief geopend wordt.
Daar bij het openen van het afsluitelement 1 in een eerste fase de snelheid van verplaatsing van de tweede as
200 in de horizontale richting van geleiders 204 in absolute waarden groter is dan de overeenkomstige snelheid van verplaatsing van de eerste as 100 in vertikale richting, nadert, naarmate het afsluitelement 1 meer en meer geopend wordt, aangrijpingselement 5 en het aan aangrijpingselement 5 verbonden eindblok 205 meer en meer eindblok 105.
Het eerste en het tweede verbindingsmiddel zijn hierbij zo ontworpen en afgesteld dat aangrijpingselement 5 eindblok 105 ontmoet wanneer in zijaanzicht beschouwd de zijkanten 2, de vertikale geleiders 104 en de horizontale geleiders 204 een rechthoekige gelijkbenige driehoek beschrijven. Deze toestand wordt in de context van deze beschrijving het kritisch ogenblik genoemd.
Op het kritische ogenblik wordt, via een verder onder verwij zing naar figuren 3A, 3B en 3C in meer detail beschreven koppelmechanisme, aangrijpingselement 5 van eindblok 205 van het tweede verbindingsmiddel losgekoppeld en aan eindblok 105 van het eerste verbindingsmiddel vastgekoppeld. Figuren 3A, 3B en 3C tonen het koppelmechanisme respectievelijk voor, op en na het kritisch ogenblik.
Wanneer nu door motor 3 en de aandrijfriem aangrijpingselement 5 verder naar motor 3 toe bewogen wordt, wordt door aangrijpingselement 5 via eindblok 105 en kabels
107 op de eerste as 100 een vertikale opwaartse kracht uitgeoefend zodat de eerste as 100 zich in de zin en richting van de kracht verplaatst en het afsluitelement 1 zich verder opent.
Vanaf het kritisch ogenblik is bij het openen van het afsluitelement 1 de snelheid van verplaatsing van de eerste as 100 in vertikale richting in absolute waarden groter dan de snelheid van verplaatsing van de tweede as 200 in horizontale richting. In deze tweede fase verwijderen dus het naar motor 3 toe bewegende aangrijpingselement 5 en het met aangrijpingselement 5 verbonden eindblok 105 zich meer en meer van eindblok 205.
Bij het sluiten van het afsluitelement wordt hetzelfde scenario in omgekeerde volgorde doorlopen, waarbij op het kritische ogenblik het aangrijpingselement 5, en het daaraan gekoppelde eindblok 105 van het eerste verbindingselement, eindblok 205 van het tweede verbindingselement ontmoet, waarop eindblok 105 van aangrijpingselement 5 losgekoppeld wordt en eindblok 205 aan aangrijpingselement 5 vastgekoppeld wordt.
Meer algemeen is bij een vertikaal+horizontaal geleide kantelpoort het kritische ogenblik de toestand van het afsluitelement waarbij met een verplaatsing van aangrijpingselement 5 volgens de richting van profiel 4
<EMI ID=10.1>
respectievelijk de tweede as 200, ongeacht of het aangrijpingselement 5 via het eerste vernbindingsmiddel met de eerste as 100 verbonden is dan wel via het tweede verbindingsmiddel met de tweede as 200 verbonden is.
Figuur 2 illustreert de brede toepasbaarheid van de uitvinding.
Het afsluitelement 1 volgens figuur 2 onderscheidt zich in de eerste plaats hierdoor van het afsluitelement 1 volgens figuur 1, dat de zijkanten 2 van het afsluitelement via scharnierende armen 6 verbonden zijn met de corresponderende vertikale geleiders 104.
Bij het afsluitelement 1 volgens figuur 2 zijn de soepele kabels 107 van het eerste verbindingsmiddel niet rechtstreeks met de eerste as 100 verbonden. De kabels 107 zijn integendeel via de scharnierende armen 6 verbonden. Op deze wijze is eindblok 105 via kabels 107 en scharnierende armen 6 onrechtstreeks met de eerste as 100 verbonden.
Kabels 107 zijn steeds gespannen doordat eindblok
105 verbonden is met een veer 118 welke op eindblok 105 een een trekkracht uitoefend naar motor 3 toe. Dit is meer gedetailleerd geïllustreerd in figuur 5, waarbij de pijl naar motor 3 toe wijst. Het spreekt vanzelf dat veer 118 voldoende lang moet zijn en dat de bevestiging van de veer 118 aan profiel 4 zich voldoende ver naar het motoreinde van profiel 4 toe moet bevinden om bij het openen en sluiten van het afsluitelement 1 de beweging van eindblok 105 niet te hinderen.
De trekkracht van de veer 118 wordt bepaald in functie van het gewicht van het afsluitelement 1 en de gewenste stabiliteit.
Ook in dit geval zijn het eerste en het tweede verbindingsmiddel zodanig ontworpen en afgesteld dat dat bij het openen of sluiten van afsluitelement 1 het loskoppelen van aangrijpingselement 5 van het ene eindblok 105, respectievelijk 205, en het vastkoppelen van aangrijpingselement 5 aan het andere eindblok 205, respectievelijk 105, gebeurt op het ogenblik overeenstemmend met de hogervermelde algemene definitie van het kritisch ogenblik voor vertikaal+horizontaal geleide afsluitelementen.
Bij het afsluitelement 1 volgens figuur 2 beschrijven in zijaanzicht de vertikale geleiders 104, de horizontale geleiders 204 en de zijkanten 2 op het kritisch ogenblik echter geen gelijkbenige rechthoekige driehoek.
Een voor een lineaire deuropener geschikt zuiver mechanisch koppelmechanisme voor het afsluitelement volgens de uitvinding wordt beschreven onder verwijzing naar figuren 3A, 3B en 3C.
Aangrijpingselement 5 is hierbij voorzien van schommel 7 met twee eindstandige haken 110 en 210. Schommel 7 kan kantelen om as 8. Via haak 110 en pin 111 kan aangrijpingselement 5 verbonden worden met eindblok 105 van het eerste verbindingsmiddel. Dit is het geval wanneer het wanneer het afsluitelement 1 volledig geopend is. Via haak
210 en pin 211 kan aangrijpingselement 5 verbonden worden met eindblok 205 van het tweede verbindingsmiddel.Dit is het geval wanneer het afsluitelement 1 volledig gesloten is. Eindblok 205 is met beugel 207 verbonden via staaf 209.
In figuur 3A is aangrijpingselement 5 verbonden met eindblok 205 en bijgevolg via het tweede verbindingsmiddel met de tweede as 200.
Wanneer nu, om het afsluitelement 1 meer en meer te openen, aangrijpingselement 5 door de aandrijfriem naar motor 3 toe wordt bewogen, dan naderen aangrijpingselement 5 en het daaraan verbonden eindblok 205 progressief eindblok
105. Bij een bepaalde tussenstand, in dit geval op het kritisch ogenblik, raakt het aangrijpingselement 5 eindblok 105.
Om, met behulp van schommel 7, simultaan en automatisch aangrijpingselement 5 van het ene eindblok 205 los te koppelen en aan het andere eindblok 105 vast te koppelen is aan de open onderzijde van profiel 4 een brug 9 aangebracht. Brug 9 strekt zich minstens in die mate uit over de dwarsrichting van profiel 4 dat, wanneer aangrijpingselement 5 zich boven brug 9 verplaatst, de onderzijde 10 van schommel 7 in contact komt met de bovenzijde van brug 9.
Door het hiertoe specifiek ontworpen onderprofiel van schommel 7 en het bovenprofiel van brug 9 wordt, wanneer aangrijpingselement 5 door de aandrijfriem over brug 9 naar motor 3 toe bewogen wordt, haak 210 naar boven toe gedwongen, zodat deze zich dissocieert van pin 211, terwijl haak 110 simultaan naar beneden toe gedwongen wordt zodat deze zich vasthaakt aan pin 111. Op deze wijze wordt bij het openen van het afsluitelement aangrijpingselement 5 automatisch en simultaan van eindblok 205 losgekoppeld en aan eindblok 105 vastgekoppeld.
Bij het sluiten van het afsluitelement 1 wordt dezelfde sequentie in omgekeerde volgorde doorlopen.
Mede dank zij zijn opmerkelijk eenvoud is het hierboven beschreven koppelmechanisme in de praktijk zeer betrouwbaar gebleken. Bovendien zijn de fabricatiekosten opmerkelijk gering.
De plaats van brug 9 langsheen profiel 4 bepaalt de plaats alwaar het aangrijpingselement 5 van het ene eindblok 105, 205 losgekoppeld wordt en aan het andere eindblok 205, 105 vastgekoppeld wordt.
Bij de hogerbeschreven specifieke uitvoeringsvorm van een koppelmechanisme geschikt voor toepassing in de uitvinding bevinden de volgende onderdelen:
aangrijpingselement 5, schommel 7 en eindblokken 105 en 205 zich binnenin profiel 4. Dit heeft onder meer als voordeel dat de kans dat voorwerpen gekneld raken in het aandrijfsysteem hierdoor beperkt wordt. Het spreekt vanzelf dat een groot aantal varianten op dit koppelmechanisme mogelijk zijn.
Bij voorkeur stemt de plaats van brug 9 overeen met de plaats ter hoogte waarvan as 8 zich bevindt op het kritisch ogenblik. Het spreekt vanzelf dat het eerste en het tweede verbindingsmiddel zodanig gedimensioneerd moeten zijn dat het simultaan los- en vastkoppelen mogelijk is. Met andere woorden moet dan, zowel bij het openen als bij het sluiten van het afsluitelement enerzijds eindblok 105 aangrijpingselement 5 raken en anderzijds aangrijpingselement 5 eindblok 205 raken.
De uitvinding vindt op voordelige wijze toepassing als garagepoort. Zij is echter evenzeer toepasselijk voor industrieel gebruik, bijvoorbeeld bij filtreerroosters in waterstromen zoals de koelwatertoevoer van krachtcentrales.
Door een gepaste materiaalkeuze is zij zowel bruikbaar voor lichte als voor zware opwaarts kantelende afsluitelementen.
OPENING AND CLOSING MECHANISMS FOR UPWARDS TILTING
CLOSING ELEMENT
The present invention relates to mechanisms for opening and / or closing upwardly tilting closing elements. The invention more particularly relates to upwardly tilting closing elements, the opening and / or closing of which can proceed automatically, as well as methods for automatically opening and closing upwardly tilting closing elements.
Such closing elements are used, inter alia, as garage and other gates and as screening fences.
Among the upwardly tilting closing elements, three main types are distinguished: the sectional door, the vertically guided tilting gate, the horizontally guided tilting gate and the vertically + horizontally guided tilting gate.
In each of these types, the tilting movement takes place via one or more rotary axes, the movement of which is controlled by at least one pair of lateral guides.
In what follows, "inside" indicates that side in front of or behind the upstanding upwardly tilting closing member in the direction of which the top end of the tilting gate is moved upon opening, while the other side is indicated by "outside."
The sectional door consists of a hinged concatenation of rectangular segments of limited height. When opening the sectional door, these segments are pulled up one by one and inwards to a horizontal position. When the sectional door is closed, the segments undergo the same movements but in the opposite direction. The movement of the sectional door is controlled by a pair of vertical and a pair of horizontal guides that merge smoothly.
The other types of upwardly tilting closing elements consist of a single segment that is pulled in and up when opened.
When opening and closing a horizontally guided tilting gate, the closing element revolves around one horizontal axis of rotation, the movement of which is controlled by a set of parallel horizontal guides. Analogously, when opening and closing a vertically guided tilting gate, the closing element revolves about one horizontal axis of rotation, the movement of which is controlled by two parallel, vertical guides.
When opening and closing vertical + horizontally guided tilting gates, the closing element revolves around two horizontal rotary axes, whereby the movement of the highest situated rotary axis through a set of horizontal guides and the movement of the lower situated rotary axis through a set of vertical conductors is checked.
Furthermore, a distinction is made between outer and inner closing elements.
When opening and closing outward opening closing elements, by definition, at some point a part at the bottom of the tilting gate is located on the outside of the plane, determined by the closing element in closed position. When opening and closing inward closing elements, on the other hand, the closing element always remains entirely on the inside.
Sectional and vertical + horizontally guided tilting gates with the lower rotary axis located at the lower end of the tilting gate are inward opening tilting gates.
Horizontally guided tilting gates open outwards.
An example of such outward opening horizontally guided tilting gates are the so-called BERRY gates which are marketed by the company Hörmann. In practice, vertical tilting gates are also able to rotate outwards, since the axis of rotation of the sun spring is at half the height of the closing element.
The fact that a closing element does not move outwards is often an important advantage or even a legal requirement, for example in the case of garage doors located directly on the public road.
Automated opening and closing mechanisms have been and are being developed for most upwardly tilting closing elements.
A linear door opener is often used in the automated opening and closing of sectional doors and horizontally guided upwardly tilting closing elements. Here, a drive belt, which is located approximately at the level of the horizontal guides and which can be moved back and forth parallel to these horizontal guides, is driven by a mostly remote-controlled motor. This drive belt advances a carriage which is connected smoothly or rigidly to the upper end of the closing element. The closing element is opened by moving the slide away from the plane determined by moving the upright closing element. When the slide moves towards the plane defined by the upright closing element, the closing element is closed. The carriage can be a motor carriage, the motor driving the drive belt being contained in the carriage.
Examples of such linear door openers are sold by Crawford under the names A100SE and A300SE. In other linear drive systems, the motor driving the drive belt is stationary and separated from the moving carriage. Linear door openers of this type are marketed by Hörmann under the designations SupraMatic S, GTS 100, and by Promax under the designation GPS Stealth �. Counterweights, (torsion) springs or pistons are often used to give the closing element the desired stability and to limit the force required for opening.
The main advantages of linear door openers are: wide applicability, low space consumption, ease of installation and ease of maintenance.
There are also automated opening and closing mechanisms for horizontally and vertically guided gates. According to a known mechanism, a horizontal axis is arranged at about half the height of the tilting gate, which are hingedly connected to the fitting of the tilting gate at the top by means of two lateral arms. One or more motors are mounted on this axis, which rotate the horizontal axis to open or close the tilting gate. Such automatic opening and closing mechanisms for vertically guided tilting gates are commercially available from Modular Automation Corporation under the name BOX and from Fadini under the name APROLI 480.
By installing a curve arm on the inside of a vertically guided tilting gate, these gates can also be opened and closed automatically by means of a linear door opener. However, the applicability of the combination of a linear door opener and a curve arm is limited to light, very smoothly rotating vertically guided tilting gates.
The important advantages of vertical + horizontally guided tilting gates are the simplicity, the high stability and the optional inward opening. An important disadvantage of vertically + horizontally guided tilting gates is that opening and closing is difficult to automate.
For example, under the brand name ROB @ under numbers
370,310, 370,330 and 375,310 equipment for automating vertical + horizontally guided tilting gates offered, whereby by means of lateral hinge arms, a drive unit mounted on top of the horizontal guides and chains, the tilting gate can be automatically opened and closed. The proper functioning of such an opening and closing mechanism requires careful adjustment. Furthermore, when the tilting gate is open, the drive chains hang freely downwards and the guides of these chains, both in the open and closed position of the tilting gate, form a lateral obstacle on the inside of the gate.
An object of the present invention is to expand the application possibilities of linear door openers. A further object of the invention is to develop an improved automatic opening and closing mechanism for vertical + horizontal and analog guided tilting gates.
For the sake of clarity, the invention is described in what follows with regard to an upwardly tilting upright closing element in which the upright position of the closing element is associated with the closed position and wherein the closing element is thus aimed at hindering or preventing passage in the horizontal direction . This is the case, for example, with garage doors. However, the invention also relates to upwardly tilting upright closing elements, the upright position of the closing element of which corresponds to the open position.
The invention relates to an automatable method for opening upwardly of an upwardly tilting closing element.
The closure element includes a front and back, two sides and a top and bottom. The closure element is also provided with two parallel horizontal guided movable shafts, the first shaft being movable up and down substantially in a first direction A which is perpendicular to the two shafts and the second shaft being movable substantially according to a second direction B which is also perpendicular to the two axes. In the upright position of the closing element, the second axis is located higher than the first axis.
<EMI ID = 1.1>
is less than 180 [deg.] and greater than or substantially equal to 90 [deg.].
The closing element is further provided with a traction system which can exert a traction force according to a third direction C and which is provided with an engaging element movable according to direction C for this traction force.
When the closing element is opened, the engaging element in a first phase is non-elastically connected directly or indirectly to the second shaft. Thereby, the traction system on the second axis exerts a force according to direction B directed away from the plane determined by the first axis and direction A so that the second axis moves in the direction and sense of this net force.
In a second phase, which chronologically follows the first phase, the engagement element is non-elastically connected directly or indirectly to the first axis. The traction system then exerts an upward force on the first axis in the direction A, so that the first axis moves in the direction and sense of this force.
The transition from the first to the second phase happens automatically.
The invention also relates to an analogous method for closing downwards the upwardly tilting closing element described above.
When the closing element is closed, the engaging element is directly or indirectly non-elastically connected to the first axis in a first phase. During that first phase, the traction system exerts a force on the first axle in the direction A, so that the first axle moves downward in the main direction A, under the influence of the gravity acting on the closing element and the force exerted by the traction system.
In a second phase, which chronologically follows the first phase, the engaging element is non-elastically connected directly or indirectly to the second shaft, with a force exerted on the second shaft by the traction system in the direction B so that the second shaft under the influence of the force of gravity acting on the closing element and the force exerted by the traction system guided the second axis move in direction B and towards the plane defined by the first axis and direction A.
When the closing element is closed, the transition between the first phase and the second phase takes place automatically.
Preferably, in the method according to the invention the above-described method for opening the closing element upwards is combined with the described method for closing the closing element downwards.
Both in the method of opening the closing element upwards and in the method of closing it downwards, the transition from the first to the second phase preferably takes place mainly where a displacement of the engaging element follows
<EMI ID = 2.1>
according to direction B of the second axis, regardless of whether the engaging element is connected to the first or the second axis.
Direction A can be the vertical direction.
Direction B can be horizontal.
<EMI ID = 3.1>
B can be substantially 90 [deg.].
Preferably direction C coincides with direction B.
The invention also relates to opening and closing mechanism for an upwardly tilting closing element comprising a front and a back, a top and a bottom and two sides. The closing element is provided with two parallel, horizontal, guided movable shafts.
The first axis is movable up and down guided substantially in a first direction A. The second axis
<EMI ID = 4.1>
first axis. This second axis is movable reciprocally substantially in a second direction B. Both direction A and direction B are perpendicular to the two axes.
<EMI ID = 5.1>
less than 180 [deg.] and greater than or substantially equal to
90 [deg.].
The closure element is further equipped with a traction system which can exert a traction force according to a third direction C. This traction system is equipped with an engagement element for the traction force.
The closing element is provided with two connecting means.
A first connecting means makes it possible to connect the engaging element in a non-elastic manner detachably directly or indirectly to the first shaft, so that an up or down force can be exerted by the traction system on the first shaft in the direction
<EMI ID = 6.1>
closing element acting on gravity and of the force supplied by the traction system, can move up and down according to direction A
Analogously, the second connecting means allows the engaging element to be connected in a non-elastic manner directly or indirectly detachably to the second shaft, so that a force can be exerted on the second shaft by the traction system according to direction B of the
<EMI ID = 7.1>
towards this plane, so that the first axis can move or move towards this plane under the influence of the force of gravity acting on the closing element and the force supplied by the traction system according to direction B of the plane determined by the first axis and direction A .
When the closing element is closed, the engaging element is connected to the second shaft by means of the second connecting means. In the open state of the closing element, the engaging element is connected to the first shaft by means of the first connecting means.
The closing element is further provided with a coupling mechanism whereby the engaging element automatically and simultaneously disconnects the engaging element from one connecting element and is coupled to the other connecting element upon opening and closing.
Preferably, the coupling mechanism is adjusted such that the disconnection of the engaging element from the one connecting means and the coupling of the engaging element to the second connecting means take place substantially there where a displacement of the engaging element according to direction C over a
<EMI ID = 8.1>
second axis, regardless of whether the engaging element is connected to the first axis via the first connecting element or whether it is connected to the second axis via the second connecting element.
Direction A can be the vertical.
Direction B can be horizontal.
<EMI ID = 9.1>
direction B can be essentially 90 [deg.].
Preferably direction C coincides with direction B.
The first shaft can be located near the bottom of the closing element.
The second shaft can be located near the top of the closing element.
Preferably, the traction system is provided with a drive element driven by a motor, the drive element being able to move the engaging element in direction C in both sentences.
The drive element can be a drive belt, a drive chain or a worm thread (spindle).
The engaging element can be a carriage advanced by the drive element.
Preferably, the first connecting element comprises at least one non-elastic flexible cable. These one or more cables can be plastic or metal cables, for example steel cables.
The second connecting element preferably comprises a bracket. This bracket can be a hinged bracket.
The coupling mechanism can advantageously be a mechanical coupling mechanism.
Preferably, the first connecting element comprises a first end block which is movable along the driving element and the second connecting element comprises a second end block which is also movable along the driving element and wherein the engaging element is disconnected from one connecting element and the coupling of the engaging element to the other connecting element is done through these two terminal blocks.
The front and back of the closure element can form a continuous wall extending from the bottom to the top and from one side to the other so that when closed, the closure element prevents any passage from the inside to the outside or vice versa. This is usually desirable when the closing element is a garage door.
The front and back of the closing element can also be interrupted walls. This is the case, inter alia, when the closing element is an upwardly tilting gate or grid. When closed, the closing element in that case only partially prevents passage from the inside to the outside and vice versa.
The sides of the closure element may, but need not necessarily, be material sides. This is the case, for example, when the closing element is a fence with vertical bars, where the two outer bars are not on the sides, but more towards the center of the fence.
By analogy with known vertical + horizontally guided tilting gates, the movement of the first axis along direction A can be controlled by a pair of parallel lateral guides directed substantially along direction A. The movement of the second axis along direction B can also be controlled by a pair of parallel lateral guides directed substantially along direction B.
The lateral guide profiles are preferably a substantially C-shaped cross section and the shafts are provided at their ends with smoothly rotating rollers, the rollers running within the corresponding profiles when the closing element is opened and closed.
According to an alternative embodiment, the lateral guides are T-profiles and the shafts at each end are provided with two smoothly rotating discs, each located on one side of the T-profile and which, when opening and closing the closing element, along the corresponding profiles walk.
Such guidance systems are generally known.
One or both axes of the closing element according to the invention can be material shafts specially provided for this purpose, which extend over the full width of the closing element.
It is also possible that one or both shafts do not extend materially over the full width of the closing element. In the latter case, for example, the shaft is realized by providing fastening means for the rollers or discs movable within or along the guide profiles on both sides of the closing element at the same height.
In the present context, the engaging element is said to be directly or indirectly connected to one or the other axle if, through the engaging element, the traction force supplied by the traction system is substantially transferred to the sealing element where the axle in question is located, regardless of whether the shaft is material or not.
The closing element according to the invention can be provided without problems with the known accessories for such closing elements such as remote control, obstacle detection mechanisms, lighting and safety systems.
The present invention satisfies, in a surprisingly simple manner, the longstanding need for a reliable and preferably compact automation system for upwardly tilting closing elements which revolve around two horizontal axes upon opening and closing.
The invention is readily applicable to vertically + horizontally guided tilting gates, and in particular to such inward opening tilting gates. An additional advantage of the invention is that already placed closing elements of this type can be equipped according to the present invention and this for an additional cost that hardly exceeds that of a linear door opener. Furthermore, the required door opener parts are fully or largely commercially available.
With vertically + horizontally guided tilting gates it is known to connect the lower rotary axis with gravity compensating means such as counterweights, pistons or (torsion) springs. This not only increases the stability of the closing element, which is important for safety reasons, among other things, but also limits the force that must be supplied for tilting the closing element upwards against the force of gravity acting on the closing element.
The present invention can also advantageously use counterweights, piston and (torsion) springs.
According to a preferred embodiment of the invention, the gravity compensating means is connected to the first connecting means in such a manner that when the engaging element is connected to the first axis via the first connecting means, a force is exerted on the engaging element according to direction C in the opposite sense of the force exerted by the engaging element via the first connecting element due to the force of gravity acting on the closing element. Practical embodiments are explained in more detail below.
In what follows, the invention is described in more detail with reference to some practical embodiments, with reference to the figures.
Figure 1 shows in side view an opening and closing mechanism according to the invention, wherein an upwardly tilting closing element is in a fully closed position. Figure 2 shows a side view of an alternative opening and closing mechanism according to the invention in which the upwardly tilting closing element is in a semi-open position. Figures 3A, 3B and 3C are side detail views of a coupling mechanism suitable for the opening and closing mechanisms according to the invention as described in Figures 1 and 2. Figures 3A, 3B and 3C show the coupling mechanism at different opening states of the closing element. Figure 4 is a bottom view of a coupling mechanism of the type shown in Figures 3A, 3B and 3C provided with counterweight joints as a gravity compensating means.
Figure 5 shows, in broken side view, the coupling mechanism of Figures 3A, 3B and 3C this time provided with a spring as a gravity compensating means.
The closing elements of Figures 1 and 2 are vertical + horizontally guided closing elements suitable for use as a garage door. In both cases, the first shaft 100 is located near the bottom 101 of the closing element 1. For this purpose, at the height of the first shaft 100, on both sides 2 of the closing element 1 there are smoothly rotating rollers
103 applied. The vertical movement of the first shaft 100 is controlled by the two lateral, vertical, profiled guides 104, in this case C-profiles, in which the above-mentioned rollers 103 run when opening and closing the closing element 1. The second shaft 200 is located near the top 201 of the closing element 1.
For this purpose, the closing element 1 at the level of the second shaft 200 is provided, by means of two fastening means 202 arranged on the respective sides 2, with a second set of smoothly rotating rollers 203. The horizontal movement of the second shaft 200 is controlled by the two lateral , horizontal, profiled guides 204, C-profiles, in which rollers 203 run when opening and closing the closing element 1.
Above the closing element 1 there is a linear door opener with remote controlled stationary motor 3 and a horizontal C-profile 4 open at the bottom, profile 4 being parallel to the two horizontal guides
204. Inside profile 4, a drive belt (not shown) is driven by motor 3. This drive belt is of a type known for linear door openers and extends over the full length of profile .4. Engaging element or carriage 5 is connected to this drive belt in a manner known for linear door openers.
As is known with linear door openers for sectional doors, when the closing element 1 is opened, the engagement element 5 is moved towards the motor 3 by the drive belt. When opening the closing element 1, engagement element 5 is moved by the drive belt in the direction away from motor 3.
As mentioned earlier, closing element 1 is provided with a first connecting means which allows connecting element 5 to connect directly or indirectly to the first shaft 100. Furthermore, closing element 1 is provided with a second connecting means which allows connecting element 5 to connect directly or indirectly to the second shaft 200.
In the closing element 1 according to figure 1, the first connecting means consists of end block 105 and two steel cables 107 connected thereto which run over pulleys 106. The steel cables 107 are directly connected to the first shaft 100 on the sides 2 of closing element 1.
The second connector consists of end block
205 and the associated hinged bracket 207. Bracket
207 is in turn connected to closing element 1 approximately at the level of the second shaft 200.
End block 105 of the first connecting means is located in profile 4 between motor 3 and engaging element 5. On the other side of the engaging element 5 in profile 4 is the end block 205 of the second connecting element connected to the second shaft 200. Both end blocks 105, 205 are movable within profile 4, parallel, but independent of the drive belt.
Still according to Figure 1, end block 105 is connected to two counterweights, not shown, via a second set of flexible steel cables 108. In this manner, the steel cables 107 connecting end block 105 to the first shaft 100 are always kept taut. It goes without saying that instead of two separate counterweights, cables 108 can also be connected to a single counterweight and that these one or more counterweights can be suspended in different places depending on the space available.
Figure 4 shows in bottom view a way in which end block 105 can be connected both via cables 107 to the first axis 100 and via cables 108 to the one or more counterweights. The arrow indicates the direction to motor 3.
The total mass of the one or more counterweights is determined as a function of the weight
the closing element 1 and the desired stability.
In practice, the total mass of the one or more counterweights often corresponds to the mass of the closing element.
Because of cables 107, end block 105 moves proportional to the vertical upward movement of the first shaft 100 when opening the closing element 1 towards motor 3 and vice versa when closing the closing element 1. Analogously, end block 205 moves due to bracket 207 when opening the closing element 1 towards motor 3 proportional to the horizontal movement of the second shaft 200 and vice versa when closing the closing element 1.
Thus, when the closing element 1 is opened by the linear door opener, both the engagement element 5 and the two end blocks 105 and 205 move towards motor 3 and vice versa when closing the closing element 1.
When the closing element 1 is closed, the engaging element 5 is connected to end block 205 of the second connecting means, so that when engaging element 5 is directed towards motor 3 via end block 205 the drive belt on the second shaft 200 exerts a horizontal tensile force in the direction of the horizontal guides 204 and towards motor 3. As a result, the second shaft 200 is moved in the direction and sense of this pulling force so that the closing element 1 is opened progressively.
Since when the closing element 1 is opened in a first phase, the speed of displacement of the second axis
200 in the horizontal direction of conductors 204 in absolute values is greater than the corresponding speed of displacement of the first axis 100 in the vertical direction, the more and more the closing element 1 is opened, the engagement element 5 and the end block 205 connected to the engagement element 5 more and more terminal block 105.
The first and second connecting means are hereby designed and adjusted so that engagement member 5 meets end block 105 when viewed in side view, the sides 2, the vertical guides 104 and the horizontal guides 204 describe a right-angled isosceles triangle. This situation is called the critical moment in the context of this description.
At the critical time, through a coupling mechanism further described in more detail with reference to Figures 3A, 3B and 3C, engagement member 5 of end block 205 of the second connector is disconnected and attached to end block 105 of the first connector. Figures 3A, 3B and 3C show the coupling mechanism before, at and after the critical moment, respectively.
When engaging element 5 is now moved further towards motor 3 by motor 3 and the drive belt, by engaging element 5 via end block 105 and cables
107 a vertical upward force is exerted on the first shaft 100 so that the first shaft 100 moves in the sense and direction of the force and the closing element 1 opens further.
From the critical moment when the closing element 1 is opened, the speed of displacement of the first axis 100 in the vertical direction in absolute values is greater than the speed of displacement of the second axis 200 in the horizontal direction. In this second phase, therefore, the engaging element 5 moving towards motor 3 and the end block 105 connected to engaging element 5 increasingly move away from end block 205.
When closing the closing element, the same scenario is followed in reverse order, in which at the critical moment the engagement element 5, and the end block 105 of the first connecting element coupled thereto, meets end block 205 of the second connecting element, after which end block 105 of engagement element 5 is disconnected. and end block 205 is coupled to engagement element 5.
More generally, in the case of a vertical + horizontally guided tilting gate, the critical moment is the condition of the closing element, with a displacement of engaging element 5 in the direction of profile 4
<EMI ID = 10.1>
or the second axis 200, regardless of whether the engaging element 5 is connected to the first axis 100 via the first connecting means or whether it is connected to the second axis 200 via the second connecting means.
Figure 2 illustrates the broad applicability of the invention.
The closing element 1 according to figure 2 differs primarily from the closing element 1 according to figure 1 in that the sides 2 of the closing element are connected via hinged arms 6 to the corresponding vertical conductors 104.
In the closure element 1 of Figure 2, the flexible cables 107 of the first connecting means are not directly connected to the first shaft 100. On the contrary, the cables 107 are connected via the hinged arms 6. In this manner, end block 105 is indirectly connected to the first shaft 100 via cables 107 and hinged arms 6.
Cables 107 are always tensioned by terminal block
105 is connected to a spring 118 which exerts a pulling force on motor 3 on end block 105. This is illustrated in more detail in figure 5, where the arrow points to motor 3. It goes without saying that spring 118 must be sufficiently long and that the fastening of spring 118 to profile 4 must be sufficiently far towards the motor end of profile 4 so that the movement of end block 105 does not stop when opening and closing the closing element 1. hinder.
The tensile force of the spring 118 is determined in function of the weight of the closing element 1 and the desired stability.
In this case too, the first and second connecting means are designed and adjusted such that when opening or closing closure element 1, the disconnection of engagement element 5 from one end block 105 and 205, respectively, and the coupling of engagement element 5 to the other end block 205 , 105 respectively, is currently in accordance with the above general definition of the critical moment for vertically + horizontally guided terminating elements.
In the closing element 1 according to figure 2, however, in vertical view the vertical conductors 104, the horizontal conductors 204 and the sides 2 do not describe an isosceles right-angled triangle at the critical moment.
A pure mechanical coupling mechanism for the closing element according to the invention suitable for a linear door opener is described with reference to Figures 3A, 3B and 3C.
Engaging element 5 is herein provided with swing 7 with two terminal hooks 110 and 210. Swing 7 can tilt about axis 8. Via hook 110 and pin 111, engaging element 5 can be connected to end block 105 of the first connecting means. This is the case when it is when the closing element 1 is fully open. Via hook
210 and pin 211, engagement element 5 can be connected to end block 205 of the second connector, this is the case when the closure element 1 is completely closed. End block 205 is connected to bracket 207 via bar 209.
In figure 3A, engagement element 5 is connected to end block 205 and, therefore, via the second connecting means to the second shaft 200.
Now, in order to open the closing element 1 more and more, engaging element 5 is moved by the drive belt towards motor 3, then engaging element 5 and the associated end block 205 approach progressively end block
105. At a certain intermediate position, in this case at the critical moment, the engaging element 5 touches end block 105.
A bridge 9 is provided on the open underside of profile 4 in order to disconnect simultaneously and automatically engaging element 5 from one end block 205 by means of swing 7 and to attach it to the other end block 105. Bridge 9 extends at least to the extent of the transverse direction of profile 4 that, when engaging element 5 moves above bridge 9, the bottom 10 of swing 7 comes into contact with the top of bridge 9.
Due to the specifically designed lower profile of swing 7 and the upper profile of bridge 9, when engaging element 5 is moved by the drive belt over bridge 9 to motor 3, hook 210 is forced upwards, so that it dissociates from pin 211, while hook 110 is simultaneously forced downwardly so that it hooks onto pin 111. In this way, when the closing element is opened, engagement element 5 is automatically and simultaneously disconnected from end block 205 and coupled to end block 105.
When closing the closing element 1, the same sequence is run in reverse order.
Thanks in part to its remarkable simplicity, the coupling mechanism described above has proved very reliable in practice. In addition, manufacturing costs are remarkably low.
The location of bridge 9 along profile 4 determines the location where the engaging element 5 is disconnected from one end block 105, 205 and is coupled to the other end block 205, 105.
In the specific embodiment of a coupling mechanism described above, suitable for use in the invention, the following parts are included:
engaging element 5, swing 7 and end blocks 105 and 205 are located inside profile 4. This has, inter alia, the advantage that the chance of objects getting pinched in the drive system is thereby reduced. It goes without saying that a large number of variants of this coupling mechanism are possible.
Preferably, the location of bridge 9 corresponds to the location at which axis 8 is located at the critical moment. It goes without saying that the first and second connecting means must be dimensioned in such a way that simultaneous disconnection and disconnection is possible. In other words, both when opening and closing the closing element, on the one hand end block 105 must touch engaging element 5 and on the other hand engaging element 5 must touch end block 205.
The invention advantageously finds use as a garage door. However, it is equally applicable for industrial use, for example with filter grids in water flows such as the cooling water supply of power stations.
Due to an appropriate choice of material, it can be used for both light and heavy upwardly tilting closing elements.