Kipptorantrieb mit vertikal gerichteter Hilfskraft
Die Erfindung betrifft einen Kipptorantrieb, der den üblichen horizontalen Kraftangriff an der Toroberkante aufweist, jedoch mit einer zusätzlichen, vertikal gerichteten Hilfskraft.
Seit einigen Jahren ist es Stand der Technik, Kipptore mit an Tragseilen hängenden Gegengewichten mittels eines Komplex -Antriebes auch in der oberen Totlage auf einfache Weise elektrisch zu betätigen.
Dazu muss das Seil von der Antriebsrolle an der oberen Torkante über stationäre Umlenkrollen zum Gegengewicht geführt werden. In der oberen Endlage des Tores wirkt dann die volle Vertikalkraft, während unter 45 Grad Neigung des Torblattes ein Zwischenzustand herrscht, bei dem die Antriebskraft sich etwa hälftig in horizontaler und vertikaler Richtung verteilt.
Der Fortschritt in der automatischen Betätigung solcher Tore wurde somit erreicht, ohne die Antriebsleitung, wie sie für die unteren Torlagen ausreichend ist, für die volle Torbewegung merklich heraufzusetzen. Bei Federtoren liegt das Problem gerade umgekehrt und hinsichtlich der bisher erreichbaren Energiebilanz durchweg ungünstiger. Es ist geläufig, dass solche Tore bei manueller Betätigung gerade im letzten Drittel des Schliessens einer starken Gegenwirkung gegen die Federkräfte bedürfen, um allerdings anschliessend mit einem gewissen Schwung zuzuklappen. Bei der elektrischen Betätigung der Federtore wird der mit sich verändernder Torlage ansteigende Widerstand nach dem heutigen Stande der Technik für die horizontale Krafteinwirkung an der Toroberkante nahezu ausnahmslos durch wesentlich vergrösserte Motorleistung überwunden.
Das aber bedingt eine wesentliche Kostensteigerung für die gesamte Stromversorgung, oft unhandliche Bauformen und vor allem ein vergrössertes Gefahrenmoment. Mögen diese Nachteile für den Komplex -Antrieb weit weniger gelten, so bereitet doch die Seilverlegung für denselben innerhalb der Garage immer noch zuviel Instaliationsaufwand mit folglich erhöhten Einbaukosten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, komplizierte Seilverlegungen an den Garagenwänden usw. zu vermeiden und die Motorleistung für die Torbewegung klein zu halten. Dazu soll für ein zügiges Öffnen und Schliessen als Richtwert ein maximales Drehmoment von 60 cm/kg als Richtwert für den Torantrieb zugrundegelegt werden.
Erfindungsgemäss wird die oben umrissene Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hilfskraft durch ein auf dem Torblatt verschiebbares Gewicht erzeugt wird.
Diese Verschiebung des Gewichtes erfolgt vorzugsweise in der Ruhepause vor der nächsten Torbewegung. Ist der Motor auf dem Torblatt montiert, so kann er die Gewichtsverschiebung mittels eines zweiten Seilumlau- fes innerhalb des Antriebsgehäuses vornehmen. Diese kann, sofern das Motorgehäuse voll drehbar ist, durch ein Gegendrehmoment geschehen.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, welche eine Seitenansicht von Tor und Antriebsanlage zeigt. Aus Übersichtsgründen ist lediglich das Torblatt 1 angedeutet, dessen Rahmen 2 im geschlossenen Zustande am Sturz 3 liegt.
Das innen auf dem Torblatt montierte Gehäuse besteht aus einem unteren, flach gestreckten Teil 6 und dem Oberteil 7, an dessen Wandung bei 18 das zentrale und über die Toroberkante hinausragende Rohr 17 verschweisst ist. Auf der in den Oberteil 7 eingesetzten Grundplatte 8 befindet sich der Motor 9 mit seiner in eine Führung des Rohres 17 hineinragenden Antriebswelle. An letzterer ist das Zahnrad 11 befestigt, welches das Motordrehmoment über eine Kette auf das Zahnrad 15 und damit die Treibrolle 16, auf die Seilschlinge des Seiles 4 überträgt. Letzteres ist im wesentlichen horizontal unter der Garagendecke verlegt und bildet den horizontalen Kraftangriff am Torblatt. Das Seil wird am unteren bzw. oberen Ende des Rohres 17 mittels der Hilfsrollen 18a, 19 und 21a umgelenkt.
Damit im Seilumlauf keine Verspannungen auftreten können, die einen Energieverlust zur Folge hätten, sind die Federn 5b und 20b vorgesehen. Sie sorgen dafür, dass das jeweils frei nachlaufende Seilende des an der Treibrolle 16 umlaufenden Seiles nur leicht gespannt ist.
Das Gehäuse des auf der Grundplatte 8 aufgesetzten Motors 9 soll in beiden Drehrichtungen voll drehbar sein, d. h. also frei rotieren können. Seine aufgesetzte Treibrolle 10 wird von einem zweiten Seilzug 14a umschlungen. Der letztere ist mit seinen beiden Enden am vertikal wirkenden Verschiebegewicht 14 befestigt, das sich zwischen den Endrolien 12ab und 13 bewegen kann.
Wird der Motor 9 in Betrieb gesetzt und gleichzeitig seine Abtriebsachse festgehalten, so verschiebt die Treibrolle 10 des sich nunmehr allein drehenden Motorgehäuses das Verschiebegewicht 14 auf dem Torblatt herauf oder herunter, je nach Motordrehung.
Statt des Seilumlaufes 14a kann man naturgemäss auch eine Kette verwenden.
Vor der Entriegelung des geschlossenen Kipptores muss das Verschiebegewicht 14, um ein schnelles Öffnen zu gewährleisten, auf dem Torblatt nach oben transportiert werden. Für die Schliessbewegung des Tores aus seiner oberen, nahezu horizontalen Endlage heraus ist ebenfalls eine automatische Sperre notwendig, die eine Drehung der Abtriebswelle des Motors solange verhindert, bis das Verschiebegewicht sich in dem unteren Teil des Torblattes befindet. Ohne diese Sperre kommt es zu einer Art Differentialwirkung zwischen den Seilbewegungen 4 und 14a. Das aber ist nur in besonders gelagerten Fällen erwünscht.
Wird zum Schliessen das Verschiebegewicht 14 mittels des Antriebes vorbereitend bis nahezu an die untere Torkante verschoben, so lassen sich somit schwer schliessbare Kipptore derart leicht bewegen, dass der an der Oberkante angreifende Horizontalzug nahezu unbeteiligt bleiben kann. Er hat somit nicht viel mehr als eine Kontrollfunktion zu erfüllen, die sich auf die letzte Phase der Torbewegung bezieht.
Overhead door operator with vertically directed auxiliary power
The invention relates to an overhead door drive which has the usual horizontal force application on the top edge of the door, but with an additional, vertically directed auxiliary force.
For a number of years it has been the state of the art to operate overhead doors with counterweights hanging on suspension ropes in a simple manner using a complex drive, even in the top dead center.
To do this, the rope must be guided from the drive pulley at the top edge of the door over stationary pulleys to the counterweight. In the upper end position of the door, the full vertical force then acts, while at a 45 degree incline of the door leaf there is an intermediate state in which the drive force is distributed approximately halfway in the horizontal and vertical directions.
The progress in the automatic actuation of such gates was thus achieved without noticeably increasing the drive line, which is sufficient for the lower gate positions, for the full gate movement. In the case of spring doors, the problem is the other way around and is consistently less favorable in terms of the energy balance that has been achieved up to now. It is common that such doors, when manually operated, require a strong counteraction against the spring forces, especially in the last third of the closing process, in order to then close with a certain amount of momentum. With the electrical actuation of the spring doors, the resistance, which increases with the changing door position, according to the current state of the art, for the horizontal force at the top edge of the door is overcome almost without exception by significantly increased motor power.
However, this results in a significant increase in costs for the entire power supply, often unwieldy designs and above all an increased risk of danger. Although these disadvantages apply far less to the complex drive, laying the cable for it within the garage still causes too much installation effort with consequent increased installation costs.
The invention is therefore based on the object of avoiding complicated cable laying on the garage walls etc. and of keeping the motor power for the door movement small. For this purpose, a maximum torque of 60 cm / kg should be used as a guideline value for the door drive as a guideline for rapid opening and closing.
According to the invention, the object outlined above is achieved in that the auxiliary force is generated by a weight that can be displaced on the door leaf.
This shift in weight is preferably carried out during the rest period before the next door movement. If the motor is mounted on the door leaf, it can shift the weight by means of a second cable loop inside the drive housing. If the motor housing is fully rotatable, this can be done by a counter torque.
In the following, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described with reference to the accompanying drawing, which shows a side view of the door and drive system. For reasons of clarity, only the door leaf 1 is indicated, the frame 2 of which lies on the lintel 3 in the closed state.
The housing mounted on the inside of the door leaf consists of a lower, flat stretched part 6 and the upper part 7, on the wall of which at 18 the central tube 17 projecting beyond the upper edge of the door is welded. On the base plate 8 inserted into the upper part 7 is the motor 9 with its drive shaft protruding into a guide of the tube 17. To the latter, the gear 11 is attached, which transmits the motor torque via a chain to the gear 15 and thus the drive roller 16 to the rope loop of the rope 4. The latter is laid essentially horizontally under the garage ceiling and forms the horizontal force application on the door leaf. The rope is deflected at the lower or upper end of the tube 17 by means of the auxiliary rollers 18a, 19 and 21a.
The springs 5b and 20b are provided so that no tension can occur in the cable circuit that would result in a loss of energy. They ensure that the free trailing end of the rope running around the drive roller 16 is only slightly tensioned.
The housing of the motor 9 placed on the base plate 8 should be fully rotatable in both directions of rotation, i. H. so can rotate freely. Its attached drive roller 10 is wrapped by a second cable 14a. The latter is fastened with both of its ends to the vertically acting sliding weight 14, which can move between the end rollers 12ab and 13.
If the motor 9 is put into operation and its output shaft is held at the same time, the drive roller 10 of the now rotating motor housing moves the sliding weight 14 up or down on the door leaf, depending on the rotation of the motor.
A chain can naturally also be used instead of the cable circuit 14a.
Before the closed tilting door is unlocked, the sliding weight 14 must be transported upwards on the door leaf in order to ensure quick opening. For the closing movement of the door out of its upper, almost horizontal end position, an automatic lock is also necessary, which prevents rotation of the output shaft of the motor until the sliding weight is in the lower part of the door leaf. Without this lock there is a kind of differential effect between the rope movements 4 and 14a. However, this is only desirable in special cases.
If the sliding weight 14 is displaced by means of the drive almost to the lower edge of the door in preparation for closing, then difficult-to-close overhead doors can be moved so easily that the horizontal pull acting on the upper edge can remain almost uninvolved. It has little more to do than a control function that relates to the final phase of the door movement.