DE102016225079A1

DE102016225079A1 - Tor mit einer Absturzsicherung

Info

Publication number: DE102016225079A1
Application number: DE102016225079.5A
Authority: DE
Inventors: Gabrijel Rejc
Original assignee: GABRIJEL REJC & CO KG GmbH
Current assignee: GABRIJEL REJC & CO KG GmbH
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-06-21
Also published as: EP3555409A1; EA036915B1; JP7021220B2; CN110337525A; EA201991390A1; EP3555409B1; JP2020514577A; WO2018109191A1; PL3555409T3; CA3047056A1; US11499369B2; CA3047056C; US20190360267A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Tor mit einer Absturzsicherung, mit einem Torblatt, welches durch die Rotation eines Torblattantriebes öffenbar und schließbar ist, einem Motor, welcher mit dem Torblattantrieb gekoppelt ist und einer Bremseinrichtung, mittels der das Öffnen und/oder Schließen des Torblattes verzögerbar ist, und einer ersten Messeinrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Bewegungsparameters des Torblattes. Um ein derartiges Tor dahingehend zu verbessern, dass zuverlässig ein Abstürzen des Tores feststellt werden kann, und ebenso zuverlässig eine Bremseinrichtung auslöst wird, welche das Tor schnell bremst und dabei Schäden am Tor vermeidet, wird vorgeschlagen, eine zweite Messeinrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Bewegungsparameters des Motors, und einem Komparator, welcher die gemessenen Bewegungsparameter des Torblattes und des Motors vergleicht und die Bremseinrichtung auslöst, wenn sich die gemessenen Bewegungsparameter des Torblattes und des Motors außerhalb eines definierten Verhältnisses zueinander befinden, vorzusehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tor mit einer Absturzsicherung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Tore eignen sich unter anderem für die industrielle Anwendung, zum Abschließen von Produktionsstätten, Werk- und Lagerhallen. Sie sollen beispielsweise Luftbewegungen abschwächen und helfen, Temperaturen in gekühlten oder beheizten Bereichen aufrechtzuerhalten. Typische Ausführungsformen für Tore mit vertikal bewegbaren Torblättern sind Sektionaltore, Rolltore und Spiraltore. Derartige Tore können in zueinander bewegliche Abschnitte unterteilte Torblätter aufweisen, welche seitlich in den Torzargen geführt sind und in einer Vertikalbewegung geöffnet bzw. geschlossen werden.
Tore mit vertikal bewegbaren Torblättern können mit oder ohne Gewichtsausgleich ausgeführt sein. Bekannte Gewichtsausgleichssysteme beinhalten Federn, die beim Schließen des Tores gespannt werden und sich beim Öffnen des Tores wieder entspannen, wobei die in der Feder gespeicherte Energie das Öffnen des Tores unterstützt und es somit erlaubt, das Tor mit geringerem Kraftaufwand zu bewegen. Tore ohne einen Gewichtsausgleich verringern den Produktionsaufwand und die Verschleißanfälligkeit.
Tore in industrieller Anwendung werden oft durch Elektromotoren angetrieben; Der Motor ist typischerweise über ein Getriebe mit dem Torblatt verbunden, wobei vor allem Schneckengetriebe, aber auch Stirnradgetriebe, Ketten- oder Riementriebe zum Einsatz kommen.
Eine Entwicklungsrichtung von gattungsgemäßen Toren betrifft deren Bewegungsgeschwindigkeit. Torblätter moderner Schnelllauftore erreichen typischerweise BewegungsGeschwindigkeiten von bis zu 4 m/s.
Eine parallele Entwicklungsrichtung zielt auf eine Erhöhung der Lebensdauer ab, wobei moderne Tore bis zu 50.000 oder mehr Öffnungs-und Schließzyklen versagensfrei absolvieren können.
Diese Kombination von hohen Bewegungsgeschwindigkeiten/Beschleunigungen und sehr vielen Bewegungszyklen führen zu hoher Materialbeanspruchung und daraus folgender erhöhter Gefahr des Materialversagens aufgrund von Verschleiß. Verschleißanfällig sind vor allem Teile, an denen Reibung auftritt, wie der Motor, der Torblattantrieb, das Getriebe sowie die Anbindungen zwischen Getriebe und Motor bzw. Torblattantrieb. Ein Versagen, wie beispielsweise ein Materialbruch in einer dieser Torkomponenten kann zum Absturz des Torblattes führen. Daraus resultieren große Gefahren für Gegenstände und vor allem Personen, die sich während des Abstürzens im Bereich der Toröffnung befinden.
Um derartige Gefahren zu minimieren können Tore eine wirksame Absturzsicherung aufweisen. Bekannte Absturzsicherungen umfassen Mechanismen zur Feststellung eines Torblattabsturzes und einer anschließenden Auslösung einer Absturzblockierung.
Die GM 74 26 752 offenbart eine Absturzsicherung für ein gattungsgemäßes Rolltor. Das besagte Rolltor besteht im Wesentlichen aus beweglich miteinander verbundenen Lamellen, die beim Öffnen des Tores auf einer im Bereich des Torsturzes angebrachten Wickelwelle aufgewickelt werden. Die rotierende Wickelwelle ist mittels eines Schneckengetriebes mit einem Elektromotor verbunden. Im Falle eines Bruches des Getriebes wird eine Absturzsicherung ausgelöst, welche zwei an der untersten Torlamelle angebrachte Sperrbolzen aufweist. Diese im Betrieb vorgespannten Sperrbolzen werden nach außen in entsprechend ausgeformte Öffnungen in der Torzarge getrieben, wenn die Absturzsicherung ausgelöst wird und bremsen so das Tor ruckartig ab. Das Auslösen der Absturzsicherung erfolgt mittels eines Drehzahlmessers, welcher die Drehzahl der Wickelwelle bestimmt. Vor Betrieb des Tores wird eine Grenzdrehzahl, oberhalb derer ein sicherer Betrieb des Tores nicht gewährleistet werden kann, sondern von einem Absturz ausgegangen werden muss, definiert. Bei Überschreiten besagter Grenzdrehzahl wird die Absturzsicherung ausgelöst. Die Drehzahl der Wickelwelle ist im Bezug auf die Grenzdrehzahl die Überwachungsgröße, anhand der eine Fehlfunktion nachgewiesen werden kann. Fehler im Tor, die nicht zu einer Überhöhung der Drehzahl führen oder beispielsweise in unkontrolliertes Absinken des Tores mit geringer Geschwindigkeit führen nicht zum Auslösen der Absturzsicherung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Tor mit einer Absturzsicherung sowie ein Verfahren zum Auslösen einer Absturzsicherung vorzuschlagen, welche zuverlässig ein Abstürzen des Torblattes feststellt, und ebenso zuverlässig eine Bremseinrichtung auslöst, welche das Tor schnell bremst und dabei Schäden am Tor vermeidet.
Besagte Aufgabe wird vorrichtungsseitig gelöst durch ein Tor mit einer Absturzsicherung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Kopplung von Torblattantrieb und Motor führt zu einem durch die Konstruktion bedingten, definierten Verhältnis der Positionen und Bewegungen des Torblattes, Torblattantriebes und Motors. Abhängig von der Ausführungsform kann dieses Verhältnis beispielsweise durch das Übersetzungsverhältnis eines Getriebes zwischen Motor und Torblattantrieb, beziehungsweise allgemein die Art der Kopplung von Motor und Torblattantrieb gegeben sein. Aus dem Bewegungsparameter des Motors lassen sich im Normalbetrieb des Tores die Bewegungsparameter des Torblattes anhand dieses definierten Verhältnisses bestimmen, und umgekehrt. Falls besagte Bewegungsparameter von Motor und Torblatt außerhalb dieses festen Verhältnisses stehen, wird von einer Fehlfunktion, wie beispielsweise einem Abstürzen, des Tores ausgegangen.
Erfindungsgemäß werden die Bewegungsparameter des Torblattes und des Motors durch die erste und zweite Messeinrichtung bestimmt und die Messwerte in einem Komparator, in dem das konstruktiv bedingte Normalverhältnis der Bewegungsparameter hinterlegt ist, ausgewertet. Die Bremseinrichtung wird ausgelöst, falls das Verhältnis der gemessenen Bewegungsparameter außerhalb des definierten Verhältnisses liegt.
Die zweite Messeinrichtung misst am Motor wenigstens eine Bewegungskomponente des Motors. Daraus lässt sich der momentane Betriebszustand des Motors bestimmen und eine sinnvolle Einschätzung des Betriebszustandes des gesamten Tores treffen.
Durch den Einsatz eines Komparators können die gemessenen Daten schnell ausgewertet werden, um im Störungsfall automatisiert eine Bremsung des Tores einzuleiten.
Es wird eine hohe Sicherheit bei zuverlässiger Auslösung der Bremseinrichtung im Falle von Störungen erreicht. Die Absturzsicherung wird auch ausgelöst, falls das Torblatt mit einer Bewegungsgeschwindigkeit abstürzt die gleich oder geringer ist als die Schließgeschwindigkeit des Tores im Normalbetrieb, also langsam aber unkontrolliert niedersinkt. Weiterhin ist möglich, das fallende Torblatt sehr bald nach Beginn der unkontrollierten Abwärtsbewegung zu stoppen, günstigerweise noch bevor es eine hohe Fallgeschwindigkeit erreicht und dementsprechend große Bremskräfte erfordert.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein durch die erste Messeinrichtung bestimmter Bewegungsparameter des Torblattes eine Translationsgeschwindigkeit des Torblattes sein. Ein Abstürzen des Tores äußert sich primär durch ein Fallen, also eine sehr schnelle Abwärtsbewegung, des Torblattes. Durch die Messung der Geschwindigkeit des Torblattes ist ein Abstürzen dementsprechend sehr zuverlässig nachweisbar.
In einer Fortbildung kann ein durch die erste Messeinrichtung bestimmter Bewegungsparameter des Torblattes eine Winkelposition des rotierenden Torblattantriebes sein. Die Winkelposition lässt sich günstig und platzsparend nah am Torblattantrieb und unabhängig von der aktuellen sowie vom Betriebszustand abhängigen Rotationsgeschwindigkeit des Torblattantriebes bestimmen.
Günstigerweise kann ein durch die zweite Messeinrichtung bestimmter Bewegungsparameter des Motors eine Drehzahl einer rotierenden Motorwelle sein. Die Drehzahl der Motorwelle lässt sich günstig direkt in der Nähe des Motors bestimmen
Denkbar kann ein durch die zweite Messeinrichtung bestimmter Bewegungsparameter des Motors eine Winkelposition einer rotierenden Motorwelle sein. Als Alternative oder zusätzlich zur Bestimmung der Motorwellendrehzahl kann auch die Winkelposition der Motorwelle platzsparend in der Nähe des Motors gemessen werden.
In einer vorteilhaften Variante kann die Bremseinrichtung eine Reibbremse aufweisen. Eine Reibbremse erlaubt eine bewusste Dosierung der Bremskraft um eine kontrollierte Verzögerung des Torblattes zu erzielen. Dies erlaubt eine Beeinflussung des Bremsweges und der aus der negativen Beschleunigung resultierenden Kräfte, welche auf das Torblatt und die anderen Komponenten des Tores wirken.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Bremselement der Reibbremse reibend mit einer mit der Torblattwelle rotierenden Bremsoberfläche in Eingriff sein, wenn die Bremseinrichtung ausgelöst wird. Durch den reibenden Eingriff wird das Torblatt abhängig von den aneinander reibenden Oberflächen und der zwischen Bremselement und Bremsoberfläche wirkenden Kraft verzögert. Die an der Torblattwelle angreifende Bremse kann platzsparend im Bereich der Torblattwelle und unabhängig von der Erstreckung des Torblattes im geschlossenen Zustand platziert werden.
In einer möglichen Umsetzung der Erfindung kann der Motor geeignet sein, bis zum Stillstand des Motors geregelt zu werden, wobei das Torblatt in einer Position gehalten werden kann, und wobei der Motor insbesondere als Synchronmotor ausgeführt sein kann. Dadurch ist im Normalbetrieb des Tores ein zuverlässiges Bremsen und Halten des Tores möglich. Gleichzeitig kann der beim Bremsen auftretende Verschleiß im System verringert werden. Insbesondere Synchronmotoren sind geeignet, auch bei geringen Drehzahlen, bzw. bei unbewegter Motorwelle ein hohes Drehmoment bereitzustellen um das Torblatt zu verzögern oder unbewegt zu halten.
Möglicherweise kann die Bremseinrichtung eine Schließbewegung des Torblattes innerhalb eines definierten Bremsweges stoppen. Dadurch können die während der Verzögerung im gesamten Tor auftretenden Kräfte begrenzt werden um Beschädigungen am Tor zu vermeiden, während das Torblatt schnell genug gebremst wird, um Beschädigungen und Verletzungen von Gegenständen und Personen im Torbereich zu verhindern.
In einer Ausgestaltungsform der Erfindung kann wenigstens ein an dem Torblattantrieb ausgebildetes Antriebsrad an wenigstens ein, sich in einer Höhenrichtung des Tores erstreckendes, Antriebsmittel angreifen. Dadurch wird eine gute Kopplung zwischen Torblattantrieb und Torblatt erreicht und eine zuverlässige Bewegung des Torblattes, insbesondere bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten, gewährleistet.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann das Torblatt in einer offenen Position in einer Art Spiralführung bevorratet sein. Dadurch kann das Torblatt besonders platzsparend aufbewahrt werden, während des Tor geöffnet ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 11.
Die gemessenen Bewegungsparameter des Motors und des Torblattes werden im Komparator abgeglichen. Durch die Konstruktion des Tores stehen diese Bewegungsparameter in allen normalen Betriebszuständen des Tores in einem definierten Verhältnis zueinander, sodass eine Abweichung von diesem Verhältnis auf eine Beschädigung des Tores und die Gefahr eines Abstürzens des Torblattes hinweist. Wenn im Komparator während des Vergleiches der zuvor gemessenen Bewegungsparameter also eine solche Abweichung außerhalb von festgelegten Toleranzen festgestellt wird, wird eine Bremseinrichtung ausgelöst um das Abstürzen des Torblattes zu verhindern und das Tor zu verzögern.
Diese Fehlerbestimmung kann in allen Betriebszuständen zuverlässig ausgeführt werden. Das Bremsen des Tores kann insbesondere bereits bei Geschwindigkeiten unterhalb der normalen Geschwindigkeit des Torblatts erfolgen, etwa zu Beginn der Absturzbewegung oder bei einem langsamen aber unkontrollierten Absinken des Tores.
Günstigerweise kann mittels der ersten Messeinrichtung eine Translationsgeschwindigkeit des Torblattes bestimmt werden. Dadurch kann ein Abstürzen des Tores, welches mit einer Abwärtsbewegung des Torblattes mit unkontrollierter Geschwindigkeit des Torblattes einhergeht, direkt am Torblatt und somit sehr zuverlässig ermittelt werden.
In einer Variante kann mittels der ersten Messeinrichtung eine Winkelposition des Torblattantriebes bestimmt werden. Die Bestimmung der Winkelposition des Torblattantriebes kann direkt an dem Torblattantrieb erfolgen und mittels einer platzsparenden Anordnung der zweiten Messeinrichtung erfolgen.
Gemäß einer Ausbildung kann mittels der zweiten Messeinrichtung eine Drehzahl einer rotierenden Motorwelle des Motors bestimmt werden. Die Drehzahl eignet sich gut, um die Bewegung des Motors zu charakterisieren und kann relativ einfach direkt am Motor gemessen werden.
In einer Fortbildung der Erfindung kann mittels der zweiten Messeinrichtung die Winkelposition einer rotierenden Motorwelle des Motors bestimmt werden. Unabhängig von der Drehgeschwindigkeit kann die momentane Ausrichtung der rotierenden Motorwelle günstig direkt in der Nähe des Motors ermittelt werden.
Günstigerweise kann das Öffnen und/oder Schließen des Tores mittels einer Reibbremse verzögert werden. Dadurch wird eine Dosierung der Bremskraft ermöglicht, mittels derer das Torblatt so verzögert werden kann, dass Gefahren für Personen und Gegenstände im Bereich des Tores gering gehalten werden und gleichzeitig Beschädigungen am Tor durch hohe Bremskräfte und abruptes Abbremsen vermieden werden.
In einer Gestaltungsform kann durch das Auslösen der Bremseinrichtung ein Bremselement reibend mit einer mit dem Torblattantrieb rotierenden Bremsoberfläche in Eingriff gebracht werden. Das Bremselement kann platzsparend im Bereich des Torblattantriebes ausgebildet sein und mittels des Reibschlusses eine dosierte Bremswirkung erzielen.
Möglicherweise kann die Bremseinrichtung die Schließbewegung des Tores innerhalb eines definierten Bremsweges stoppen. Durch die Definition des Bremsweges kann sichergestellt werden, dass das Tor einerseits schnell genug gestoppt wird um im Falle eines Absturzes Sicherheit für Personen und Gegenstände im Bereich des Tores zu gewährleisten und gleichzeitig kann die Verzögerung begrenzt werden um Beschädigungen am Tor durch ruckartiges Bremsen zu vermeiden.
Im Folgenden sollen anhand der Zeichnungen einige beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Tores mit einer Absturzsicherung,
2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in Durchfahrtsrichtung,
3 eine Seitenansicht der Ausführungsform in 2 von rechts,
4 eine Vergrößerung des Bereiches A in 2,
5 eine Vergrößerung des Bereiches B in 2,
6 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform,
7 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform,
8 eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform.

Für gleiche oder sich entsprechende Merkmale werden in den verschiedenen Figuren und im Bezug auf verschiedene Ausführungsformen identische Bezugszeichen verwendet. Auf eine Erläuterung von entsprechenden oder gleichen Merkmalen wird in Bezug auf folgende Figuren verzichtet, wenn sie bereits erläutert wurden.
Die folgenden Ausführungsformen beziehen sich vor allem auf schnelllaufende Tore, also Tore deren Torblätter Vertikalgeschwindigkeiten von mehr als 1,5 m/s, 2 m/s und insbesondere im Bereich von 2 bis 4 m/s erreichen.
In 1 ist eine Draufsicht auf ein zum Teil geöffnetes Tor schematisch, zu etwa einem Drittel geöffnet, dargestellt. Das Torblatt 10 erstreckt sich zwischen zwei Torzargen 11, in denen es seitlich geführt ist. Oberhalb der Toröffnung im Bereich des Torsturzes 12 ist eine Torblattwelle 5, welche zu einem Torblattantrieb gehört ausgebildet und erstreckt sich etwa über die gesamte Breite des Tores.
Das Torblatt ist aus zueinander beweglichen parallel ausgerichteten Sektionen ausgebildet. An seinen gegenüberliegenden horizontalen Enden ist das Torblatt jeweils mit einer Antriebskette verbunden, welche sich innerhalb einer der Torzargen erstreckt. In jede der Antriebsketten greift jeweils ein Zahnrad ein, welches starr mit der Torantriebswelle 5 verbunden ist. Dadurch führt eine Rotation der Torblattwelle 5 zum Heben und Senken des Torblattes. Das Torblatt wird an der Torblattwelle vorbei in eine spiralförmige Schiene geführt, in der das Torblatt im geöffneten Zustand gelagert wird. In alternativen Ausführungsformen ist das Tor als Rolltor mit einem flexiblen Torblatt, welches auf der Torblattwelle aufgewickelt wird, ausgeführt.
Der Torblattantrieb mit der Torblattwelle 5 ist über ein Getriebe 4 mit einem Elektromotor 3 verbunden, wobei die Anbindung zwischen dem Motor und der Torblattwelle 5 mittels eines Kettentriebes realisiert ist. Alternative Ausführungsformen können auch mit Riemen, Stirn-, Kegel- oder Schneckentrieben ausgestattet sein oder auf ein Getriebe verzichten. Beispielsweise kann die Motorwelle getriebelos direkt an die Torblattwelle angebunden sein. Am Motor ist eine Haltebremse 2 ausgeführt, welche den Motor und durch die Kopplung von Motor und Torblattantrieb ebenfalls das Torblatt im Normalbetrieb bremst und in einer Position halten kann. Das Tor weist keinen Gewichtsausgleich auf. In alternativen Ausführungsformen können als Gewichtsausgleich beispielsweise Zug- oder Druckfedern in den Zargen oder im Torsturz ausgebildet sein.
Ein Beispiel für die konstruktive Gestaltung eines Tores, das erfindungsgemäß mit einer Absturzsicherung ausgestattet sein kann, wird in der EP 16 176 550.8 offenbart. Das darin beschrieben Tor weist ein sektionales Torblatt auf, welches im geöffneten Zustand in einer Spirale gelagert ist, wobei Zahnräder in beidseitig des Torblattes ausgeführte Antriebsketten eingreifen. Die Kopplung des Motors mit einer Antriebswelle des Torblattes erfolgt über einen Riemen.
Ebenfalls am Motor ist eine erste Messeinrichtung 1 ausgeführt, welche eine Rotationsgeschwindigkeit der Motorwelle des Elektromotors 3 misst. Zum Einsatz kommen hierbei aus dem Stand der Technik bekannte Drehzahlmessverfahren, beispielsweise mittels Induktionsgebern oder Lichtschranken.
Diese Drehzahlmessverfahren liefern digitale Informationen zum zurückgelegten Weg der Motorwelle in Form von Rechtecksignalen, welche in Steuerungseinheiten gezählt werden. Alternativ kann durch die Messeinrichtung die Winkelposition in Form von phasenverschobenen Sinus-/Cosinusfunktionen dargestellt werden.
In der gezeigten Ausführung ist die Messeinrichtung ein rotatives Feedbacksystem, das sowohl die Winkelposition über Sinus-/Cosinusperioden, als auch die absolute Anzahl der Umdrehungen als digitale Information ausgibt. In dieser Ausführung kann die Messeinrichtung gleichzeitig für die Kommutierung des Motors verwendet werden. Die absolute Position wird als digitale Information mit einer bestimmten Auflösung ausgegeben. Die Auflösung sollte möglichst hoch gewählt werden, um kurze Reaktionszeiten und Bremswege zu erzielen.
An der Torblattwelle 5 ist eine zweite Messeinrichtung 6 ausgeführt, welche ebenfalls mittels bekannter Drehzahlmessverfahren die Drehzahl der Torblattwelle 5 misst.
In der gezeigten Ausführungsform ist die zweite Messeinrichtung ein Sensorsystem, das auf zwei Signalspulen gegeneinander phasenverschobene Impulse ausgibt.
Die Messwerte der ersten und zweiten Messeinrichtung werden über Leitungen 13, 14 zu einem Komparator 9 übertragen. Die Messübertragung kann über analoge Spannungswerte oder in digitaler Form erfolgen, wenn die erste und zweite Messeinrichtung die gemessenen Drehzahlwerte bereits in digitale Signale umwandeln können. In der Regel wird eine digitale Informationsübermittlung bevorzugt. Der Komparator kann als elektronisches Bauteil ausgeführt sein. Alternativ kann der Komparator auch als digitales Bauteil oder per Software realisiert werden.
Aus den Änderungen der Positionswerte der beiden Messeinrichtungen kann unter Bezugnahme der verstrichenen Zeit auf die Geschwindigkeit geschlossen werden.
Alternativ oder zusätzlich zur Messung der Drehzahl der Torblattwelle 5, kann deren Winkelposition oder, mithilfe von Lichtschranken in den Zargen 11, die Geschwindigkeit und Position des Torblattes ermittelt werden. Die Messwerte werden von den Zargen 11 durch eine Leitung 17 zum Komparator 9 übertragen.
In derartigen Ausführungen ist die zweite Messeinrichtung beispielsweise ein Lichtgitter, das unmittelbar in der Bewegungsebene des Torblattes angeordnet ist und bei Unterbrechung eines bestimmten Lichtstrahls die Position des unterbrochenen Lichtstrahls an den Komparator 9 liefert.
Im Komparator 9 werden die von den beiden Messeinrichtungen übertragenen Messwerte zu den Drehzahlen der Torblattwelle und der Motorwelle ins Verhältnis zueinander gesetzt. Da die Torblattwelle 5 und die Motorwelle 3 über das Getriebe 4 miteinander gekoppelt sind, müssen deren Drehzahlen in allen Betriebszuständen in einem festen Verhältnis zueinander stehen. Wenn im Komparator festgestellt wird, dass das tatsächliche Verhältnis zwischen den gemessenen Drehzahlen von dem konstruktiv bedingten Verhältnis abweicht, wird von einer Entkopplung zwischen Torblattantrieb und Motor 3 ausgegangen, welcher beispielsweise durch ein Getriebeversagen hervorgerufen werden kann und schlimmstenfalls ein Abstürzen des Torblattes 10 zur Folge hat. In diesem Fall wird durch den Komparator sofort die Auffangbremse 7 ausgelöst, indem ein Bremssignal durch Leitung 15 an die Auffangbremse 7 geleitet wird.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Komparator so ausgeführt, dass er die absoluten Positionswerte der Messeinrichtung 1 einlesen kann und parallel die von der zweiten Messeinrichtung ankommenden Impulse zählen kann. Durch die Phasenverschiebung der ankommenden Signale kann zwischen einer Subtraktion und Addition unterschieden werden.
Durch die Wahl unterschiedlicher Wegmessverfahren kann eine diversitäre und sichere Redundanz gewährleistet werden. Während des Betriebes des Tores werden permanent die Bewegungsparameter des Motors und des Torblattes bestimmt und im Komparator ausgewertet.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung. Rechts vom Torblatt 10 ist in einer Torzarge 11 eine von außen zu bedienende Steuerung 19 vorgesehen, in der ebenfalls die Motorsteuerung und der Komparator 9 ausgeführt sind. Die Leitungen zwischen dem Komparator 9 und den Messeinrichtungen 1, 6 sind innerhalb der Torzargen 11 und dem Torsturz 12 geführt. Die Torblattwelle 5, welche in der Schnittebene liegt, ist an beiden Enden im Bereich der Torzargen durch jeweils ein Wälzlager 20 gestützt.
Die Leistungsübertragung zwischen Motor 3 und Torblattwelle 5 erfolgt mittels einer Kette 21, die auf jeweils einem Kettenrad 23 der Motorwelle und einem Kettenrad 24 der Torblattwelle 5 geführt ist.
Der Motor 3 ist innerhalb der Spirale 22 ausgeführt, in der das Torblatt 10 im geöffneten Zustand gelagert wird.
Die erste Messeinrichtung 1 ist innerhalb des Gehäuses des Motors 3 ausgeführt. Die zweite Messeinrichtung 6 ist auf an dem motorseitigen Ende der Torblattwelle ausgeführt. Ebenfalls innerhalb des Motorgehäuses ist eine mechanische Betriebsbremse ausgeführt, welche genutzt wird um den Motor sowie das daran gekoppelte Torblatt im Normalbetrieb abzubremsen und in einer Position zu halten.
An beiden Enden der Torblattwelle 5 sind Antriebsräder 25 ausgeführt, welche in eine Antriebskette des Torblattes angreifen und so die Rotation der Antriebswelle 5 in eine Linearbewegung des Torblattes umsetzen.
3 zeigt das in 2 dargestellte Tor von rechts. Gut sichtbar ist die Anordnung der Spirale 22 im Torsturz 12 und die platzsparende Anordnung des Motors 3 innerhalb der Spirale 22. Die Kette 21 wird seitlich an der Spirale vorbeigeführt um Leistung vom Motor 3 über das Kettenrad 24 an die Torblattwelle 5 zu übertragen.
4 zeigt den in 2 mit A gekennzeichneten Bereich vergrößert. Dabei ist besonders die Auffangbremse 7 am linken Ende der Torblattwelle 5 gut zu erkennen.
Die Auffangbremse 7 ist als Federkraft-Scheibenbremse ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel ist rotationsfest an der Torblattwelle eine Bremsscheibe 26 ausgebildet. Zwei beidseitig der Bremsscheibe angebrachte Bremsbacken 27 mit Bremsbelägen sind mittels Federkraft in Richtung der Bremsscheibe 26 vorgespannt und mittels eines Elektromagneten entgegen der Federkraft von der Bremsscheibe beabstandet gehalten. Zur Auslösung der Auffangbremse 7 werden die Elektromagneten deaktiviert, sodass die Bremsbacken 27 durch die Federkraft gegen die Bremsscheibe gedrückt werden und die Torblattwelle 5 bremsen. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass sie auch im Falle eines Stromausfalles automatisch aktiviert wird und die Bremse auslöst.
5 zeigt den in 2 mit B gekennzeichneten Bereich vergrößert und zeigt insbesondere die Anbindung zwischen Motor 3 und Torblattwelle 5 über die Kettenräder 23, und die Kette 21. Die zweite Messeinrichtung 6 ist an dem rechten Ende Torblattwelle 5 ausgeführt.
Die in 6 gezeigte Ausführungsform ähnelt wesentlich der zweiten Ausführungsform in den 2 bis 5. Der wesentliche Unterschied ist, dass die Motorwelle und die Torblattwelle 5 hier in einem rechten Winkel aufeinander stehen. Die Leistungsübertragung erfolgt mittels eines Winkelgetriebes 28 mit Kegelstirnrad. Alternativ ist auch die Ausführung eines Schneckengetriebes oder dergleichen denkbar.
Die in 7 gezeigte Ausführungsform entspricht wesentlich der Ausführungsform in den 2 bis 5. Wesentliche Unterschiede sind die Verwendung eines Synchronmotors 3, der bis zur Drehzahl Null herunter regelbar ist und dabei das Torblatt im Betrieb bremsen und halten kann. Der Motor benötigt daher keine zusätzliche mechanische Betriebsbremse im Motorgehäuse und kein Übersetzungsgetriebe. Die Motorwelle ist direkt mit der Torblattwelle 5 gekoppelt.
Ein potentieller Absturz des Torblattes mittels einer Messstrecke 29, an der mittels einer Lichtschrankenanordnung bevorzugt mittels eines Lichtgitters, das horizontal gelagerte Lichtschranken ausbildet die vertikal übereinander angeordnet sind, die Positionen und/oder Bewegungsgeschwindigkeit des Torblattes ermittelt wird. Dieser Messwert wird im Komparator mit der Messung an der Motorwelle ins Verhältnis gesetzt um ein Versagen des Tores zu detektieren.
Die in 8 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform in 7. Unterscheidend ist die Anordnung des Motors, der hier als Rohrmotor innerhalb der Torblattwelle angeordnet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

GM 7426752 [0009]
EP 16176550 [0043]

Claims

Tor mit einer Absturzsicherung, mit einem Torblatt (10), welches durch die Rotation eines Torblattantriebes (5) öffenbar und schließbar ist, einem Motor (3), welcher mit dem Torblattantrieb (5) gekoppelt ist und einer Bremseinrichtung (7), mittels der das Öffnen und/oder Schließen des Torblattes (10) verzögerbar ist, und einer ersten Messeinrichtung (1) zur Bestimmung wenigstens eines Bewegungsparameters des Torblattes (10), gekennzeichnet durch eine zweite Messeinrichtung (6) zur Bestimmung wenigstens eines Bewegungsparameters des Motors (3), und einem Komparator (9), welcher die gemessenen Bewegungsparameter des Torblattes (10) und des Motors (3) vergleicht und die Bremseinrichtung (7) auslöst, wenn sich die gemessenen Bewegungsparameter des Torblattes (10) und des Motors (3) außerhalb eines definierten Verhältnisses zueinander befinden.
Tor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die erste Messeinrichtung (1) bestimmter Bewegungsparameter des Torblattes (10) eine Translationsgeschwindigkeit des Torblattes (10) ist.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die erste Messeinrichtung (1) bestimmter Bewegungsparameter des Torblattes (10) eine Winkelposition des Torblattantriebes (5) ist.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die zweite Messeinrichtung (6) bestimmter Bewegungsparameter des Motors (3) eine Drehzahl einer rotierenden Motorwelle ist.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die zweite Messeinrichtung (6) bestimmter Bewegungsparameter des Motors (3) eine Winkelposition einer rotierenden Motorwelle ist.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) eine Reibbremse aufweist.
Tor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremselement der Reibbremse reibend mit einer mit der Torblattwelle (5) rotierenden Bremsoberfläche in Eingriff ist, wenn die Bremseinrichtung (7) ausgelöst wird.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor geeignet ist, bis zum Stillstand des Motors geregelt zu werden, wobei das Torblatt in einer Position gehalten werden kann, und wobei der Motor insbesondere als Synchronmotor ausgeführt ist.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) eine Schließbewegung des Torblattes innerhalb eines definierten Bremsweges stoppen kann.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein an dem Torblattantrieb ausgebildetes Antriebsrad an wenigstens ein, sich in einer Höhenrichtung des Tores erstreckendes, Antriebsmittel angreift.
Tor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tor in einer offenen Position in einer Art Spiralführung bevorratet ist.
Verfahren zum Auslösen einer Absturzsicherung eines Tores mit einem Torblatt (10), welches durch die Rotation eines Torblattantriebes (5) öffenbar und schließbar ist, wobei mittels einer ersten Messeinrichtung (1) wenigstens ein Bewegungsparameter des Torblattes (10) bestimmt wird, mittels einer zweiten Messeinrichtung (6) wenigstens ein Bewegungsparameter des Motors (3) bestimmt wird, mittels eines Komparators (9) die gemessenen Bewegungsparameter des Torblattes (10) und des Motors (3) verglichen werden, und, wenn sich die Bewegungsparameter des Motors (3) und des Torblattes (10) außerhalb eines definierten Verhältnisses befinden, eine Bremseinrichtung (7) ausgelöst wird, welche das Öffnen und/oder Schließen des Tores verzögert.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Messeinrichtung (1) eine Translationsgeschwindigkeit des Torblattes (10) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Messeinrichtung (10) eine Winkelposition des Torblattantriebes (5) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Messeinrichtung (6) eine Drehzahl einer rotierenden Motorwelle des Motors (3) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zweiten Messeinrichtung (6) die Winkelposition einer rotierenden Motorwelle des Motors (3) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen und/oder Schließen des Tores mittels einer Reibbremse verzögert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Auslösen der Bremseinrichtung (7) ein Bremselement reibend mit einer mit dem Torblattantrieb rotierenden Bremsoberfläche in Eingriff gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) die Schließbewegung des Tores innerhalb eines definierten Bremsweges stoppt.