DE102015005991A1

DE102015005991A1 - Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus

Info

Publication number: DE102015005991A1
Application number: DE102015005991.2A
Authority: DE
Inventors: Willibald Korn
Original assignee: Hans Dockendorff GmbH
Current assignee: Hans Dockendorff GmbH
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2035-05-09
Also published as: DE102015005991B4

Abstract

Strahlenschutztür (1) mit Schwellenmechanismus (2) zur Gewährleistung einer hohen Strahlungssicherheit. Nach der Erfindung ist vorgesehen, in eine Strahlenschutztür (1) als Bauraumumgebung einen Schwellenmechanismus (2) einzubringen, welcher einen Schwellenbalken (4), einen elektromechanischen Antrieb (5) sowie eine Schraubenzugfeder (7) aufweist und in der Lage ist, den Schwellenbalken (4) in eine Schließ- und Öffnungsposition zu bewegen. Über einen elektromechanischen Antrieb (5) zum Absenken des Schwellenbalkens (2), bestehend aus einem Elektromotor (8), einem Planetengetriebe (9), einem elektromagnetischen Bremselement (11) sowie einer Kugelgewindespindel (10), wird ein erfindungsgemäßer Gabelkopf (13) mit integrierter Spindelmutter, vom Motor über die Kugelgewindespindel (10) angetrieben, wodurch dieser wiederum den mit ihm gelenkig gekoppelten Schwellenbalken (2) nach unten drückt und im Schließzustand das Bremselement (11) geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird parallel dazu eine Schraubenzugfeder (7) bzw. das Federsystem gespannt, wodurch im stromlosen Zustand die Rückholbewegung erfolgt.

Description

In diesem Schwellenmechanismus, welcher am Türkörper der Strahlenschutztür angebracht ist befinden sich ein elektromechanischer Antrieb sowie ein Federsystem, welche eine Absenk- und Rückholbewegung eines Schwellenbalkens bewirken.
Stand der Technik
Im Stand der Technik wird in Abhängigkeit vom funktionellen Zweck eine Vielzahl an Türabdichtungen im Bodenbereich beschrieben, bei denen unterschiedliche Abdichtungsprinzipien und Materialien zum Einsatz kommen. Vorwiegend handelt es sich dabei um Gummielemente oder Bürstensysteme, zum Teil fest angeordnet sowie mechanisch an den Schließverlauf der Tür gekoppelt.
So sind Türdichtungen wie beispielsweise aus der DE19820069A1 ersichtlich, bei denen unter dem Türflügel angebrachte heb- und senkbare Dichtungsleisten, die durch Exzenter oder Winkelhebel, verbunden mit Schubstangen, über einen Anschlag am Türpfosten angesteuert werden. Die DE 20 2013 002 159 U1 weist an der Türoberfläche befestigte horizontal teleskopierbare Türdichtschienen mit dichtenden Abschlussmitteln in Form von Bürsten auf.
Bei einem Großteil von Türdichtungen wie beispielhaft in der DE 20 2005 021 765 U1 gezeigt, kommt ein absenkbares, in einem Schienensystem befestigtes, elastomeres Dichtprofil zum Einsatz. Die Dichtheit wird durch das Absenken des Dichtungsprofiles durch eine Federkraft im Schienensystem erreicht.
In der DE8117843U1 wird die Schwelle auf einfache Weise durch einen, an Seilen befestigten, über Umlenkrollen und Gegengewichte, horizontalen Dichtbalken bewegt. Um den Zwischenraum am Boden zu schließen wird bei der Erfindung in der DE1765161 U eine im Türsockel eingebaute und mit einem Gummistreifen ausgelegte U-Schiene mittels zweier Gelenkhebel auf den Fußboden und beim Öffnen durch zwei Blattfedern wieder nach oben gedrückt.
Die in der DE29505829U1 genannte Erfindung bezieht sich auf eine Türschwelle mit einem als Hohlprofil ausgebildeten Schwellenkörper, und mit einem daran zu befestigenden Deckel, der eine Ausnehmung des Schwellenkörpers abdeckt und an letzterem mittels Rastverbindung befestigt ist.
In der DE 10 2005 016 632 B3 wird ein Strahlenschutztor für die nichtinvasive Inspektion von Objekten, die einen Fördertunnel durchlaufen beschrieben, bei dem auf zwei Scherengittern (Zieharmonikaeffekt) beweglich angeordnete, Strahlen absorbierende Lamellen, angebracht sind. Das Strahlenschutztor ist durch eine Verstelleinheit zu öffnen, in einer Haltevorrichtung feststellbar und durch die Schwerkraft wieder absenkbar. Ein weiterer Schutzeffekt wird durch, an die Lamellen zu befestigende und eine Überlappung bildende, Bleilappen erzielt.
Unbestritten ist, dass diese zum Stand der Technik herangezogenen Systeme den jeweiligen funktionellen Ansprüchen genügen. Sie vermögen jedoch nicht, die gestellten speziellen Anforderungen eines effektiven und umfassenden Strahlenschutzverschlusses einer Strahlenschutztür zu erfüllen. Ausgehend vom Stand der Technik besteht die Aufgabe in der Entwicklung einer Strahlenschutztür mit einem Schwellenmechanismus, enthaltend einen Schwellenbalken zur Gewährleistung einer hohen Strahlungssicherheit. Das Absenken und Heben des Schwellenbalkens ist durch ein geeignetes System zu realisieren. Bei Stromabschaltung oder Stromausfall ist die Türabdichtung, das heißt die Absenkung des Schwellenbalkens rückgängig zu machen, um die Strahlenschutztür, gesteuert oder auch von Hand, öffnen zu können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den Patentansprüchen charakteristischen Merkmalen sowie der beispielhaft in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform gelöst. Die Erfindung geht über die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen hinaus und verfolgt den Zweck, eine nach außen dringende Streustrahlung maximal zu verhindern und somit die Schutzfunktion der Strahlenschutztür im Interesse einer besonders hohen Funktionssicherheit zu vervollkommnen.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, in eine Strahlenschutztür als Bauraumumgebung einen Schwellenmechanismus einzubringen, welcher in der Lage ist, einen Schwellenbalken mittels Absenk- und Hebeelemente in eine Schließ- und Öffnungsposition zu bewegen. In der praktischen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Funktionseinheiten zum Absenken und Heben des Schwellenbalkens vorgesehen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Einzelfunktionen beschrieben. Über einen elektromechanischen Antrieb zum Absenken des Schwellenbalkens, bestehend aus einem Motor, einem Planetengetriebe, einer elektromagnetischen Bremse sowie einer Kugelgewindespindel, wird ein erfindungsgemäßer Gabelkopf mit integrierter Spindelmutter, vom Motor über die Kugelgewindespindel angetrieben, wodurch dieser wiederum den mit ihm gelenkig gekoppelten Schwellenbalken nach unten drückt und im Schließzustand die Bremse geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird parallel dazu eine Feder bzw. das Federsystem gespannt.
Das Anheben des Schwellenbalkens geschieht im stromlosen Zustand durch das Federsystem, das heißt, der Vorgang kann und muss somit auch bei Stromausfall aus Sicherheitsgründen und der Notwendigkeit, die Strahlenschutztür öffnen zu können, funktionieren. Vorzugsweise wird das Federsystem mit mindesten zwei Zylinderfedern ausgestaltet. Erfindungsgemäß sind die Federn schwellenbalkenseitig über einen Federzugverbinder und einen Gabelkopf mit dem Schwellenbalken gelenkig verbunden. Die Federaufhängung sowie der Elektromotor sind mittels Halterelemente an der Strahlenschutztür angebracht. Eine Alternative des erfindungsgemäßen Einsatzes des gesamten Schwellenmechanismus besteht in der Einbringung in eine Kastenrahmenkonstruktion, wodurch der Einbau in andere Schutzeinrichtungen bzw. als selbständige Hub- und Senkeinrichtung eine vorteilhafte Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten darstellt.
Der Gabelkopf, enthaltend die Spindelmutter, bildet das Koppelglied zwischen den Elementen der Absenkbewegung und eine, der Absenkbewegung entgegen gerichtete Rückholbewegung des Schwellenbalkens. Im stromlosen Zustand ist das Bremselement freigeschaltet, so dass die vorgespannte Schraubenzugfeder zur Wirkung kommen kann. Somit wirkt die Federkraft bei Stromabschaltung über den Federzugverbinder und den Gabelkopf auf den Schwellenbalken, wobei eine gegenläufige Drehung der Kugelgewindespindel stattfindet und die Rückholbewegung am Pufferanschlag endet. Um einen sicheren und schwingungsfreien vertikalen Bewegungsablauf im Schwellenmechanismus zu gewährleisten, ist ein Führungselement an der Strahlenschutztür angebracht, und mit dem Federzugverbinder gekoppelt. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben. In der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen werden die in der Liste der Bezugszeichen aufgeführten Begriffe verwendet. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene bzw. in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen im Einzelnen:
1: Strahlenschutztür mit integriertem Schwellenmechanismus
2: Schwellenmechanismus
1 zeigt die Ausführung einer erfindungsgemäßen Strahlenschutztür 1 für strahlenbelastete Einrichtungen 3, in diesem Falle eine mögliche Integration des Schwellenmechanismus 2 in die Strahlenschutztür 1, so dass gegenüber bekannten Ausführungsformen von Strahlenschutzeinrichtungen der Schwellenbalken 4 bodenseitig eine ergänzende Schutzfunktion auszuüben vermag. Der Schwellenmechanismus 2 kann ebenfalls in nicht näher dargestellten Bohrungen in der Strahlenschutztür 1 direkt auf die Strahlenschutztür 1 montiert werden. Alternativ kann der Schwellenmechanismus 2 für anderweitige Einsatzfälle über eine am Rahmen 15 angebrachte, hier nicht gezeigten, Rückwand mit den erforderlichen Verbindungselementen als kompakte Baugruppe ausgeführt werden.
2 stellt im vorliegenden Fall den kompletten Schwellenmechanismus 2 dar. Über die als Antrieb 5 im Einzelnen dargestellten Funktionselemente Elektromotor 8, Planetengetriebe 9, Bremselement 11 und Kugelgewindespindel 10, wird der Gabelkopf 13 durch die in ihm integrierte Spindelmutter mit dem am unteren Ende gelenkig mit ihm verbundenen Schwellenbalken 4 im stromführenden Zustand nach unten bewegt und an den Boden gedrückt. Die in der Darstellung gezeigten zwei Antriebe gleichen erfindungsgemäß durch ihre getrennte Ansteuerung geometrische Abweichungen am Boden aus, so dass der Schwellenbalken 4 definiert aufliegt. Das funktionelle Zusammenwirken zwischen Absenk- und Rückholbewegung wird erfindungsgemäß über das Koppelglied Federzugverbinder 12 gewährleistet, wodurch im stromlosen Zustand die vorgespannte Schraubenzugfeder 7 zur Wirkung kommen kann. Der Puffer 6, bestehend aus einem gummiartigen bzw. elastomeren Material und einer stoffschlüssig mit ihm verbundenen Halterung, dient ergänzend zum Endschalter 16 als Anschlag und der Dämpfung möglicher Schwingungen am Ende der Rückholbewegung des Schwellenbalkens 2. Darüber hinaus sorgt die mittig angebrachte Führung 14 für einen definierten Bewegungsablauf. Wie dem gezeigten Ausführungsbeispiel weiter zu entnehmen ist, kommen auf Grund der Schwere des Schwellenbalkens 4 zwei Antriebe 5 und für die Rückholbewegung mindestens zwei am Rahmen 15 angelenkte Schraubenzugfedern 7 zum Einsatz. Die zur Beschreibung des Antriebs 5 im Einzelnen dargestellten Funktionselemente sind sinnvoller Weise durch einen kompakten Stellantrieb zu ersetzen.
Obwohl die Erfindung durch das Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben wird, ist der erfindungsgemäße Gedanke nicht erschöpft und stellt keine Begrenzung dar, so dass weitere Varianten in Sicherheitseinrichtungen denkbar sind, ohne den Schutzumfang zu verlassen.
So kann der Mechanismus auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise als Hub- und Senkvorrichtung vorteilhaft zur Anwendung kommen.
Bezugszeichenliste

1: Strahlenschutztür
2: Schwellenmechanismus
3: Türkörper
4: Schwellenbalken
5: Antrieb
6: Puffer
7: Schraubenzugfeder
8: Elektromotor
9: Planetengetriebe
10: Kugelgewindespindel
11: Bremselement
12: Federzugverbinder
13: Gabelkopf
14: Führungselement
15: Rahmen
16: Endschalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19820069 A1 [0003]
DE 202013002159 U1 [0003]
DE 202005021765 U1 [0004]
DE 8117843 U1 [0005]
DE 1765161 [0005]
DE 29505829 U1 [0006]
DE 102005016632 B3 [0007]

Claims

Strahlenschutztür (1) aufweisend einen Schwellenmechanismus (2) sowie aufweisend einen Türkörper (3), wobei der Schwellenmechanismus (2) einen Schwellenbalken (4), einen elektromechanischen Antrieb (5) sowie Schraubenzugfedern (7) aufweist, wobei von dem Schwellenbalken (4) eine Absenkbewegung und eine, der Absenkbewegung entgegen gerichteten Rückholbewegung ausführbar ist, wobei der elektromechanische Antrieb (5) auf den Schwellenbalken (4) wirkt, mittels des elektromechanischen Antriebs (5) die Absenkbewegung bereitstellbar ist, einen Elektromotor (8), eine von dem Elektromotor (8) über ein Planetengetriebe (9) angetriebene, nicht selbsthemmende Kugelgewindespindel (10) und ein, dem Elektromotor (8) zugeordnetes elektromagnetisches Bremselement (11), wobei das Bremselement (11) in einem stromführenden Zustand aktiv sowie in einem stromlosen Zustand inaktiv ist, wobei die Schraubenzugfeder (7) über den Federzugverbinder (12) und den Gabelkopf (13) auf den Schwellenbalken (4) wirkt, mittels des elektromotorischen Antriebs (5) bei der Absenkbewegung in einen gespannten Zustand bringbar ist, und in dem stromlosen Zustand des Bremselementes (11) die Rückholbewegung bewirkt.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenmechanismus (2) am Türkörper (3) angebracht ist.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenmechanismus (2) eine selbständige, in einen Rahmen (15) gefasste Funktionseinheit bildet.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenmechanismus (2) mindestens zwei parallel wirkende Antriebe enthält.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, parallel wirkende Schraubenzugfedern (7) wirksam sind.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gabelkopf (13) die Mutter der Kugelgewindespindel integriert ist.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Schwellenbalkens (4) vorzugsweise aus Blei besteht.
Strahlenschutztür mit Schwellenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein stoffschlüssig mit dem Federzugverbinder (12) verbundenes Führungselement (14) angebracht ist, welches an der Strahlenschutztür (1) vertikal geführt wird.
Sicherheitstür, die einen Schwellenmechanismus (2) nach Anspruch 1 aufweist.
Hub- und Senkeinrichtung, die einen Mechanismus nach Anspruch 1 aufweist.