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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinenschutztor zur Absicherung eines Gefahrenraumes einer Industrieanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Maschinenschutztore werden dazu verwendet, den Zutritt und Zugriff zu einem Gefahrenraum einer Industrieanlage, beispielsweise in einem Walzwerk, zu verhindern, solange durch eine maschinelle Bearbeitung in dem Gefahrenraum eine Gefährdung der körperlichen Unversehrtheit einer Person besteht. Besonders in Walzwerken, für welche das Maschinenschutztor gemäß der vorliegenden Erfindung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet werden kann, ist der durch das Maschinenschutztor abzusichernde Gefahrenraum groß und zugleich muss das Maschinenschutztor in seiner Öffnungsstellung eine ausreichend große Öffnungsfläche zum Zugriff auf den Gefahrenraum bieten, beispielsweise um ein Coil aus dem Gefahrenraum heraus zu befördern.
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Herkömmlich werden für die Absicherung großer Gefahrenräume Falltore verwendet, die in vertikaler Richtung entgegen ihrer Gewichtskraft aus einer unteren Schließstellung in eine obere Öffnungsstellung mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung, beispielsweise einem Elektromotor, bewegbar sind. Das Falltor ist in zwei seitlichen senkrechten Führungsschienen geführt und wird mittels eines am oberen Ende des Falltores angeschlossenen Zugmittels beim Öffnen nach oben gezogen und beim Schließen durch seine Gewichtskraft nach unten abgelassen. Ein Beispiel für ein solches Falltor wird in der
DE 698 26 056 C2 offenbart.
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Anstelle von ausschließlich senkrecht angeordneten seitlichen Führungsschienen können entsprechende Führungsschienen auch einen unteren im Wesentlichen senkrechten Abschnitt und einen sich oberhalb hieran anschließenden gegenüber dem unteren Abschnitt winklig ausgerichteten oberen Abschnitt aufweisen, um dadurch den notwendigen Bauraum für das Maschinenschutztor in der Höhe zu begrenzen. Allerdings muss bei der Begrenzung des notwendigen Bauraumes darauf geachtet werden, dass die Fallhöhe des Maschinenschutztores immer noch ausreichend ist, um allein durch die Gewichtskraft des Maschinenschutztores eine ausreichend schnelle „Fallgeschwindigkeit” beim Verfahren des Maschinenschutztores aus seiner oberen Öffnungsstellung in seine untere Schließstellung zu erreichen. Wenn der obere Abschnitt zu flach positioniert ist, ist dies nicht mehr gewährleistet. Mit zunehmender notwendiger Öffnungshöhe wächst zudem zwingend der notwendige Bauraum in der Vertikalrichtung.
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Ein weiterer Nachteil dieser weitestgehend senkrecht verfahrenden Maschinenschutztore ist, dass auch in der Öffnungsstellung die freigegebene Öffnungsfläche nach oben begrenzt ist, was zwar für den üblichen Betrieb im abgesicherten Gefahrenraum der Industrieanlage, beispielsweise im Walzwerk, ausreichend ist, jedoch bei Reparaturarbeiten, beispielsweise dem Austausch größerer Teile, nicht die notwendige Öffnungsfläche ermöglicht, sodass in diesen Fällen das Maschinenschutztor demontiert werden muss. Auch ist es nicht möglich, die Maschinenschutztorhöhe leicht anzupassen, weil damit auch eine Veränderung der Antriebseinrichtung, insbesondere der Länge des Zugmittels, verbunden ist.
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Schließlich ist bei Maschinenschutztoren der eingangs dargestellten Art eine Schlaffseilsicherung erforderlich, weil das Abwärtsfahren allein aufgrund der Gewichtskraft erfolgt und damit die Gefahr besteht, dass bei einem Blockieren des Tores und weiter betriebener Antriebseinrichtung das Zugmittel seine Spannung verliert, was wiederum die Gefahr eines folgenden unkontrollierten Abstürzens des Maschinenschutztores mit sich bringt.
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Ein weiteres entsprechendes Maschinenschutztor als Falltor wird in der
DE 730 19 74 U offenbart.
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Andere Maschinenschutztore, bei welchen sich das Problem der genannten Bauhöhe nicht ergibt, sind Rolltore, wie beispielsweise in der Druckschrift
EP 1 944 460 A1 offenbart. Solche Rolltore sind jedoch für die geforderten Geschwindigkeiten beim Öffnen und Schließen des Maschinenschutztors, wie es die vorliegende Erfindung betrifft, nicht geeignet oder diese weisen nicht die notwendige Festigkeit auf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Maschinenschutztor der eingangs genannten Art, insbesondere zur Absicherung des Gefahrenraumes eines Walzwerkes, beispielsweise im Bereich der Coil-Entnahme, derart weiterzuentwickeln, dass der notwendige Bauraum in der Höhe deutlich beschränkt wird, vorteilhaft zudem eine deutlich vergrößerte Zugriffsfläche für eine Wartung oder Reparatur ohne Demontage des Maschinenschutztors zur Verfügung gestellt wird und insbesondere auf die dargestellte Schlaffseilsicherung verzichtet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Maschinenschutztor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Maschinenschutztor zur Absicherung eines Gefahrenraumes einer Industrieanlage, beispielsweise wie eingangs beschrieben in einem Walzwerk, insbesondere im Bereich der Abgabestelle eines Coils, weist einen Sektionalverbund aus einer Vielzahl von vertikal sequentiell übereinander positionierten, gelenkig aneinander angeschlossenen Plattenelementen auf. Diese Plattenelemente sind zumindest dann vertikal übereinander positioniert, wenn sich der Sektionalverbund in einer unteren Schließstellung befindet, die nachfolgend noch beschrieben wird. Die Plattenelemente sind vorteilhaft starr und beispielsweise aus metallischen Platten und/oder aus einem Metallgitter hergestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Plattenelemente dieselbe Höhe, das heißt dieselbe Erstreckung in Richtung des Verschiebewegs in den Führungsschienen auf. Gemäß einer alternativen Ausführungsform weisen die Plattenelemente verschiedene Höhen auf.
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Das erfindungsgemäße Maschinenschutztor weist zwei seitliche aufrecht stehende Führungsschienen auf, in denen der Sektionalverbund aufwärts und abwärts zwischen der unteren Schließstellung und einer oberen Öffnungsstellung bewegbar ist, um eine Öffnungsfläche zwischen den Führungsschienen wahlweise zu verschließen oder freizugeben. Wenn beispielsweise die Abgabestelle der Coils in einem Walzwerk abgesichert werden soll, so sitzt in der Schließstellung der Sektionalverbund auf dem Boden auf oder ist zumindest nicht weit oberhalb des Bodens positioniert, sodass ein Durchfahren oder Durchtreten in den abzusichernden Gefahrenraum verhindert wird. Beispielsweise schließt sich dann an das Maschinenschutztor seitlich eine Schutzumzäunung an, sodass der Gefahrenbereich weitgehend oder vollständig eingezäunt ist. Wenn nun das fertige Coil auf eine Haspel aufgewickelt ist und entfernt werden soll, so wird das Maschinenschutztor nach oben bis in die obere Öffnungsstellung gefahren, sodass eine Zufahrt beziehungsweise ein Durchtritt in den Raum mit dem Coil möglich ist, um das Coil von der Haspel zu nehmen oder mit der Haspel aus dem Gefahrenraum heraus abzutransportieren. Bevor mit der Produktion beziehungsweise der Wicklung des nächsten Coils begonnen wird, wird das Maschinenschutztor wieder in seine untere Schließstellung verfahren.
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Erfindungsgemäß weisen daher die beiden seitlichen Führungsschienen einen unteren im Wesentlichen senkrechten Abschnitt auf, in welchem sich der Sektionalverbund in der Schließstellung befindet. Im Wesentlichen senkrecht bedeutet dabei, dass der Sektionalverbund weitgehend aufrecht steht, wobei eine Anordnung winklig zu einer Senkrechten nicht ausgeschlossen ist.
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Oberhalb des unteren Abschnitts schließt sich ein oberer Abschnitt der beiden seitlichen Führungsschienen an, der winklig gegenüber dem unteren Abschnitt ausgerichtet ist. Somit ist es möglich, die notwendige Höhe der beiden seitlichen Führungsschienen und damit des gesamten Maschinenschutztores zu reduzieren, wenn der Sektionalverbund aus seiner unteren Schließstellung in die obere Öffnungsstellung verfahren wird, da sich der Sektionalverbund in der oberen Öffnungsstellung dann schräg beziehungsweise zumindest schräger als in der unteren Schließstellung gegenüber einer Senkrechten befinden kann. Besonders vorteilhaft ist der obere Abschnitt der beiden Führungsschienen horizontal oder in einem Winkel zwischen 0° und 45°, insbesondere 0° bis 30°, 0° bis 15° oder 0° bis 10° gegenüber einer Horizontalen von dem unteren Abschnitt zugewandten Ende zum entgegengesetzten Ende ansteigend angeordnet.
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Das erfindungsgemäße Maschinenschutztor weist ferner eine Antriebseinrichtung auf, mit einem automatischen oder manuellen Antrieb und ferner mit wenigstens einem Zugmittel, das vom Antrieb antreibbar und mit dem Sektionalverbund kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden ist, um durch Antrieb des Zugmittels in einer ersten Richtung den Sektionalverbund aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung zu verschieben und durch Antrieb des Zugmittels in eine zweite zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung den Sektionalverbund aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung zu verschieben. Das Verschieben in die Öffnungsstellung erfolgt entgegen der Gewichtskraft des Sektionalverbundes, wohin das Verschieben in Richtung der Schließstellung mit der Gewichtskraft oder vorteilhaft durch die Gewichtskraft zusätzlich zu einer Antriebskraft des Antriebs erfolgt.
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Obwohl in der Regel der Antrieb als automatischer Antrieb ausgeführt ist, beispielsweise mit einem Elektromotor, Hydraulikmotor, Luftmotor oder sogar mit Nutzung von Wasserkraft als Antriebskraft, ist theoretisch auch eine Handkurbel als manueller Antrieb vorstellbar.
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Erfindungsgemäß weist nun das Zugmittel die Form einer Endlosschleife auf, die sich entlang des unteren Abschnitts und entlang nur von einem sich an den unteren Abschnitt anschließenden Teilbereich des oberen Abschnitts wenigstens einer der beiden seitlichen Führungsschienen erstreckt. Das Zugmittel ist beispielsweise als Endlosband oder Endloskette ausgeführt.
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Erfindungsgemäß ist ferner die Verbindung zwischen dem Zugmittel und dem Sektionalverbund ausschließlich im Bereich einer unteren Hälfte der in der unteren Schließstellung übereinander positionierten Plattenelemente positioniert.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, den Sektionalverbund aus der unteren Schließstellung nach oben und zugleich nach hinten in den oberen Abschnitt der seitlichen Führungsschienen über das hintere Ende des Zugmittels beziehungsweise der Endlosschleife des Zugmittels hinaus zu verschieben und somit nicht nur in der Vertikalrichtung sondern auch oberhalb des Gefahrenraums in der Horizontalrichtung einen Öffnungsraum freizugeben, der einen Zugriff in den Gefahrenraum beispielsweise von oben mit einem Kran ermöglicht. Ferner zeichnet sich das erfindungsgemäße Maschinenschutztor durch eine besonders geringe Höhe aus und vorteilhaft ist es möglich, einzelne oder Gruppen von Plattenelemente, nämlich am oberen Ende des Sektionalverbunds, aus dem Sektionalverbund herauszunehmen oder zu demontieren, ohne Demontage des Antriebs oder Änderung der Einstellungen oder Konfiguration des Antriebs, insbesondere ohne Änderung der Länge des Zugmittels.
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Besonders vorteilhaft ist die Verbindung zwischen dem Zugmittel und dem Sektionalverbund nur im Bereich eines unteren Endes oder am unteren Ende des Sektionalverbundes positioniert, um dadurch einen maximalen Öffnungsbereich auch in der genannten horizontalen Richtung zu erreichen. Beispielsweise ist die Verbindung am untersten Plattenelement, insbesondere an dessen unteren Ende vorgesehen.
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Vorteilhaft ist die Öffnungsstellung derart vorgesehen, dass der Sektionalverbund in der Öffnungsstellung teilweise oder vollständig zwischen den beiden unteren Abschnitten der beiden seitlichen Führungsschienen eingeschlossen ist. Dadurch ist zumindest das unterste Plattenelement noch in den vergleichsweise senkrechter ausgerichteten Abschnitten der seitlichen Führungsschienen positioniert und ein Abfahren des Sektionalverbundes in die untere Schließstellung wird erleichtert.
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Besonders vorteilhaft ist der Sektionalverbund ausgehend von der unteren Schließstellung bis über die obere Öffnungsstellung hinaus in eine Wartungsstellung verschiebbar, wobei in der Wartungsstellung eine Teilanzahl der Plattenelemente und vorteilhaft alle Plattenelemente oder bis auf das unterste Plattenelement alle Plattenelemente zwischen den oberen Abschnitten der Führungsschienen vom unteren Abschnitt aus gesehen hinter einem hinteren Umlenkpunkt des Zugmittels positioniert sind. Dies wird später anhand der Figurenbeschreibung verdeutlicht.
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Vorteilhaft gehen die unteren Abschnitte der seitlichen Führungsschienen über einen Bogen in die oberen Abschnitte über. Der Bogen kann beispielsweise einen Winkel zwischen 70° und 110° überdecken, insbesondere zwischen 80° und 100°, vorteilhaft zumindest im Wesentlichen 90°.
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Günstig ist, wenn der Antrieb eingerichtet ist, um sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung eine den Sektionalverbund beschleunigende Zugkraft auf das Zugmittel auszuüben. Somit wird der Sektionalverbund auch beim Verschieben aus der oberen Öffnungsstellung in die untere Schließstellung nicht nur durch die Gewichtskraft aufgrund des Eigengewichts des Sektionalverbunds beschleunigt. Besonders, wenn sich der obere Abschnitt der Führungsschienen horizontal erstreckt, und die genannte Wartungsstellung vorgesehen ist, ist es notwendig, den Sektionalverbund aktiv aus der Wartungsstellung in die obere Öffnungsstellung und darüber hinaus zu verschieben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindung zwischen dem Zugmittel und dem Sektionalverbund ausgehend von der Schließstellung bis maximal zu einem hinteren Umlenkpunkt des Zugmittels zusammen mit dem Zugmittel verfahrbar, wobei in dem hinteren Umlenkpunkt eine Umlenkung des Zugmittels aus einer ersten Bewegungsrichtung vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt der seitlichen Führungsschienen in eine zweite Bewegungsrichtung vom oberen Abschnitt zum unteren Abschnitt der seitlichen Führungsschienen erfolgt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Maschinenschutztor kann vorteilhaft eine sogenannte Schlaffseilsicherung entfallen und eine Absturzsicherung in den Antrieb, beispielsweise ein Motor wie Elektromotor oder Hydraulikmotor oder eine Motorgetriebeeinheit, integriert werden. So können unzulässig hohe Geschwindigkeiten des Zugmittels vorteilhaft zu einer selbsttätigen Blockade des Antriebs, insbesondere des Motors oder der Motorgetriebeeinheit, führen.
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Der Antrieb kann vorteilhaft seitlich außerhalb des zwischen den beiden seitlichen Führungsschienen eingeschlossenen Raumes positioniert sein, beispielsweise rechts oder links außerhalb der Führungsschienen. Alternativ ist jedoch auch eine Positionierung zwischen den Führungsschienen möglich beziehungsweise unterhalb oder oberhalb von diesen.
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Vorteilhaft ist es möglich, auch eine Richtungswechselfunktion für wenigstens eine obere Endlage oder für eine erste obere Endlage des Sektionalverbunds in der oberen Öffnungsstellung und eine zweite obere Endlage des Sektionalverbunds in der Wartungsstellung in den Antrieb, insbesondere den Motor oder die Motorgetriebeeinheit, zu integrieren. So kann der Motor über eine Motorsteuerung derart programmiert sein, dass das Zugmittel in der Endlosschleife solange verfahren wird, bis die obere Endlage erreicht wird und ein Verfahren darüber hinaus nicht möglich ist. Selbstverständlich kann auf entsprechende Art auch eine untere Endlage beziehungsweise das Anfahren einer unteren Endlage in den Antrieb integriert werden, wobei zusätzlich oder alternativ auch externe Sensoren oder Schalter zur Erfassung der unteren Endlage und/oder der oberen Endlage in Betracht kommen.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1 eine vordere Ansicht eines erfindungsgemäßen Maschinenschutztors in einer unteren Schließstellung;
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2 eine schematische seitliche Ansicht des Maschinenschutztors aus der 1 mit den verschiedenen Stellungen des Sektionalverbundes;
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3 eine obere Draufsicht auf das Maschinenschutztor in der Schließstellung des Sektionalverbundes und den oberen und hinteren Bereich des Zugmittels sowie einen exemplarischen Antrieb;
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4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der zum Sektionalverbund zusammengefügten Plattenelemente.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Maschinenschutztor mit einem Sektionalverbund 1, der aus einer Vielzahl von vertikal sequentiell übereinander positionierten, gelenkig aneinander angeschlossenen Plattenelementen 2 besteht, in der unteren Schließstellung 3 gezeigt. Der Sektionalverbund 1 gleitet in zwei einander gegenüberstehenden, den Sektionalverbund 1 zwischen sich einschließenden Führungsschienen 4. In der Regel wird statt eines echten Gleitens ein Abrollen des Sektionalverbunds 1 in den seitlichen Führungsschienen 4 vorgesehen sein, beispielsweise über die in der 1 dargestellten Rollen 5.
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Wie man sieht, versperrt der Sektionalverbund 1 in der unteren Schließstellung 3 einen Durchtritt durch eine Öffnungsfläche 6 zwischen den Führungsschienen 4.
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In der 2 ist nun eine seitliche Ansicht des sich in der unteren Schließstellung 3 befindlichen Sektionalverbundes 1 gezeigt. Allerdings sind hier in gestrichelten Linien auch eine obere Öffnungsstellung 7 und eine Wartungsstellung 8 des Sektionalverbundes 1 gezeigt. Wenn sich der Sektionalverbund 1 in der oberen Öffnungsstellung 7 befindet, ist es möglich, durch die Öffnungsfläche 6 zwischen den seitlichen Führungsschienen 4 unter dem Sektionalverbund 1 hindurch in den Gefahrenraum 9 zu gehen oder zu fahren. Wenn sich der Sektionalverbund 1 in der Wartungsstellung 8 befindet, ist nicht nur ein Zugang von vorne zwischen den Führungsschienen 4 hindurch mit einer größeren Höhe der freigegebenen Öffnungsfläche 6 möglich, sondern es ergibt sich auch die Möglichkeit des Zugangs von oben in den Gefahrenraum 9 über eine horizontal verlaufende Zugriffsfläche, die hier mit 10 bezeichnet ist. Hierdurch kann beispielsweise ein Kranhaken eines hier nicht näher dargestellten Krans, wie Laufkrans in einer Maschinenhalle, in den Gefahrenraum 9 eingeführt werden.
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Die vergleichsweise großen Zugriffsflächen in den Gefahrenraum 9 werden dadurch erreicht, dass der Sektionalverbund 1 mittels einer Antriebseinrichtung 11 in den Führungsschienen 4 verfahren wird, die neben einem in der 3 exemplarisch dargestellten Antrieb 12 ein Zugmittel 13 in Form einer Endlosschleife aufweist. Im in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zugmittel 13 beispielsweise als Endloskette ausgebildet und wird durch entsprechende Zahnräder 14, die vom Antrieb 12 in Umlauf versetzt werden, angetrieben, um den Sektionalverbund 1 in die verschiedenen Stellungen innerhalb der in der 3 nur schematisch angedeuteten Führungsschienen 4 zu verfahren. Anstelle der Positionierung von zwei Endlosschleifen unmittelbar neben den beiden Führungsschienen 4, könnten die Endlosschleifen auch entfernt von den Führungsschienen 4 vorgesehen sein, beispielsweise mittig zwischen diesen. Auch kann eine Endlosschleife ausreichen oder 3 oder mehr Endlosschleifen könnten vorgesehen sein.
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Wie aus der 2 ersichtlich ist, ist die Verbindung 15 zwischen dem Sektionalverbund 1 und dem Zugmittel 13 ausschließlich im Bereich der unteren Hälfte der in der unteren Schließstellung 3 übereinander positionierten Plattenelemente 2 positioniert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verbindung 15 nur zwischen dem untersten Plattenelement 2 und dem Zugmittel 13 hergestellt. Dadurch ist es möglich, in der Wartungsstellung 8 alle bis auf das unterste Plattenelement 2 bis hinter einen hinteren Umlenkpunkt 16 des Zugmittels 13 zu verfahren. In dem hinteren Umlenkpunkt 16 ändert sich die Bewegungsrichtung des Zugmittels 13 von einer Richtung nach hinten in eine Richtung nach vorne, das heißt von einer Richtung von der unteren Schließstellung 3 über die obere Öffnungsstellung 7 hinaus in die Wartungsstellung 8 in eine Richtung aus der Wartungsstellung 8 über die obere Öffnungsstellung 7 hinaus in Richtung der unteren Schließstellung 3.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die unteren Abschnitte 17 der Führungsschienen 4 senkrecht positioniert und die oberen Abschnitte 18 waagerecht. Die unteren Abschnitte 17 gehen über einen Bogen 19 in die oberen Abschnitte 18 über, wobei der Bogen 19 exemplarisch als 90°-Bogen ausgeführt ist.
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In der 4 ist ein Beispiel für die Ausbildung der Plattenelemente 2 beziehungsweise des Sektionalverbundes 1 gezeigt. So weist jedes Plattenelement 2 eine obere Horizontalstrebe 20 und eine untere Horizontalstrebe 21 auf, zwischen denen eine sogenannte Füllung 22 vorgesehen ist. Die Füllung 22 wird je nach Anwendungszweck ausgewählt und besteht beispielsweise aus einer Metallplatte, einem Metallgitter, einer Kunststoffplatte oder einer Verbundplatte. Die obere Horizontalstrebe 20 und die untere Horizontalstrebe 21 sind beispielsweise als Hohlrohr, insbesondere mit eckigem Querschnitt ausgeführt. Die Plattenelemente 2 sind durch ein oder mehrere Scharniere 23 zwischen jeweils einer oberen Horizontalstrebe 20 und einer unteren Horizontalstrebe 21 benachbarter Plattenelemente 2 gelenkig aneinander angeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69826056 C2 [0003]
- DE 7301974 U [0007]
- EP 1944460 A1 [0008]
