DE102020003981B4

DE102020003981B4 - Plane mit integriertem Antrieb zum vorübergehenden Verschließen von Öffnungen

Info

Publication number: DE102020003981B4
Application number: DE102020003981.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2040-07-03
Also published as: DE102020003981A1

Abstract

Plane aus faltbarem Material zum vorübergehenden Abdecken von Öffnungen in Aufbauten von Fahrzeugen oder Bauwerken, wobei die Plane über ein Seil oder ein anderes wickelbares Verbindungselement mit einer Wickeltrommel verbunden ist, die durch einen Motor drehbar ist, wobei der Motor und die Wickeltrommel in die zu bewegende Plane integriert sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Plane aus faltbarem Material zum vorübergehenden Abdecken von Öffnungen in Aufbauten von Fahrzeugen oder Bauwerken, wobei die Plane über ein Seil oder ein anderes wickelbares Verbindungselement mit einer Wickeltrommel verbunden ist, die durch einen Motor drehbar ist.
Es ist seit langem bekannt, Öffnungen in Bauwerken oder in Aufbauten von Fahrzeugen vorübergehend mit einer Plane, z.B. aus einem Geweben oder einer Folie, zu verschließen, die bei Nichtgebrauch zusammengerollt oder zusammengefaltet wird. Ebenso ist es bekannt, diese Planen mit Motorkraft zu entfernen und später wieder über die Öffnung zu ziehen.
Auf aktuellem Stand der Technik präsentiert M.J. Heider in der Patentschrift US 4 518 193 A eine Plane zur Abdeckung der Öffnung einer Lastenmulde auf einem Lkw. Zum Öffnen wird die Plane auf inem Wickelkern aufgewickelt, indem ein direkt daran angeflanschter Motor diesen Wickelkern dreht. Während des Aufwickelns wandern Motor und Kern über die Öffnung hinweg, weil die Plane mit ihrer vom Wickelkern entfernten Kante an der Lastenmulde befestigt ist. Bei dieser Wanderung wird der Motor auf einer Schiene geführt und zieht über ein Seil eine Spiralfeder auseinander. Die in der Feder gespeicherte Zugkraft zieht Motor, Wickelkern und Plane wieder zurück, wenn die Öffnung der Lastenmulde verschlossen werden soll.
Nachteiliger Weise kann die Plane nur von der Kante mit dem Wickelkern her geöffnet werden. Nachteilig ist auch, dass die Zugkraft beim Verschließen der Öffnung entsprechend der sich zusammenziehenden Spiralfeder immer schwächer wird. Wenn das Zugseil verlängert und über Umlenkrollen geführt wird, so reduziert sich dadurch zwar die Schwankung der Schließkraft, aber es erhöht sich der Aufwand.
In der Offenlegungsschrift DE 29 48 254 A1 beschreibt Georg Lambrecht Lkw mit einem Traggerüst, an dessen Oberkante seitlich herunterhängende Planen befestigt sind. Je zwei Zugseile verlaufen von den unteren Ecken jeder Teil-Plane zu je einer Umlenkrolle an der Oberkante des Traggerüstes und weiter in Führungsrohren auf dem Dach zu Wickeltrommeln, die elektromotorisch die Zugseile aufwickeln, um die seitlichen Planen anzuheben.
Die beiden Wickeltrommeln für die beiden Zugseile einer Teilplane sind gemeinsam auf der Abtriebswelle eines Elektromotors angeordnet sind, sodass längere Führungsrohre für die Zugseile erforderlich sind, in denen sich die Zugseile nachteiliger Weise reiben können. Der wesentliche Nachteil der Anordnung ist, dass an den Unterkanten der Planen Gewichte befestigt werden sollen, damit die Planen wieder herunter gelassen werden können. Das steht in scharfem Gegensatz zu der Aufgabe eines Lkw, Nutzlasten zu transportieren.
In der Anmeldeschrift CN 274 83 25 Y erläutert Zhu Qinghong einen Lkw mit einem Aufbau, bei dem an den Ecken der Ladefläche vier vertikale Stützen zwei horizontale Kantenprofile tragen, in denen Rollen für Dachspriegel laufen, welche mit einer zusammenschiebbaren Plane verbunden sind, die das Dach und einen Teil der Seitenwände abdeckt. Innerhalb der beiden Kantenprofile läuft je eine Endloskette von einem Antriebsrad eines Elektromotors am Fahrerhaus nach hinten und über ein Umlenkrad wieder zurück. Die beiden Endlosketten sind jeweils mit dem hintersten Dachspriegel verbunden.
Der Motor schiebt die Plane zum Beladen von den Kantenprofilen herunter und in den Planenkasten hinein und zieht sie nach dem Beladen wieder dorthin zurück.
Die Anmeldeschrift CN 201 077 415 Y , Ming Li, beschreibt eine elektromotorisch bewegbare Abdeckplane an der Seite eines Lastkraftwagens. Ein Elektromotor ist unterhalb des Chassis montiert. Er treibt über eine Kette eine drehbar am Fahrzeug gelagerte Welle mit zwei Wickeltrommeln. Von der ersten Wickeltrommel wird ein Stahlseil abgewickelt und verläuft über Umlenkrollen zur Oberkante der seitlichen Öffnung des Aufbaus und dort in einer Führungsschiene entlang bis zu einer Umlenkrolle am Ende des Lkw und wieder zurück über weitere Umlenkrollen bis zur zweiten Wickeltrommel, die das Stahlseil wieder aufwickelt. Mit dem Stahlseil ist eine vertikale Stange verbunden, die die Seitenplane aufschiebt und wieder zuzieht.
Bei beiden Konfigurationen nachteilig ist der mechanische Aufwand für die Montage des Motors, der dafür bereitzustellende Raum, das dadurch erhöhte Gewicht, der Aufwand der zahlreichen Umlenkrollen, der Verschleiß von Umlenkrollen und Seil sowie die daraus folgenden Wartungs- und Reparaturarbeiten.
Nachteile ergeben sich auch daraus, dass bei beiden Anmeldungen die Ketten b.z.w. die Seile nicht direkt auf die Plane zugreifen, sondern auf einen Spriegel b.z.w. eine Stange die quer zur Bewegungsrichtung an einem Ende der Plane angeordnet und damit verbunden ist. Bei beiden Anmeldungen ist keine Vorrichtung beschrieben oder wenigstens erwähnt, die die geschlossene Plane soweit spannt, dass sie während der Fahrt des Fahrzeuges nicht ins Flattern kommt und durch den daraus folgenden hohen Verschleiß vorschnell einreißen würde. Aber weil diese Spannung unerlässlich ist, folgt daraus, dass der jeweilige Motor mit seinen Ketten b.z.w. seinen Seilen die Plane nicht nur über die Öffnung hinweg ziehen muss, sondern sie am Ende auch noch so straff zu ziehen hat, dass sie den Fahrbetrieb für eine angemessene Zeit überdauern kann.
Einschränkend bei allen vier genannten Prinzipien ist, dass der Einbau des Motors, der Einbau der Umlenkrollen und die Verbindung zur Plane sorgfältig und schon bei der Konstruktion geplant werden muss. Andernfalls ist eine Ausrüstung oder gar Nachrüstung einer Plane mit einem motorischen Antrieb nur mit nennenswerten Eingriffen am Fahrzeug möglich.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen motorischen Antrieb zur Bewegung von faltbaren Planen zu entwickeln, der die vorgenannten Nachteile vermeidet und im Idealfall als eine komplette, vergleichsweise kostengünstige, leichtgewichtige, Einbauraum und Einbauarbeit sparende Baugruppe, bestehend aus faltbarem Textil und dazu passendem Antrieb anstelle von zuvor rein manuell bewegten Planen eingesetzt werden kann, dabei möglichst wenige weitere Änderungen am Fahrzeug erfordert, das Öffnen und Schließen der Plane beschleunigt und der Bedienperson möglichst wenig körperliche Kraft abverlangt.
Als Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass der Motor und die Wickeltrommel in die zu bewegende Plane integriert sind.
Dem Fachmann liegt es beim Einbau eines Motors zunächst nahe, dafür einen festen und tragfähigen Einbauort zu wählen, der nicht nur das Gewicht des Motors und eines meist wirtschaftlich sinnvollen Getriebes trägt, sondern auch die Gegenkräfte der vom Getriebemotor abgegebenen Kräfte aufnimmt. Eine flexible Plane, die in sich faltbar ist, zu verbinden mit zwei mechanischen Elementen, die keinesfalls in sich selbst zusammengefaltet werden können, ist zunächst eine fernliegende Idee. Auch bietet die relativ zu einem Fahrzeug oder einem Bauwerk sehr dünne Folie oder das Gewebe keinen Einbauraum.
Als Schutz gegen Sonneneinstrahlung, unerwünschte Einblicke oder Niederschläge decken faltbare Dachplanen und Seitenplanen z.B. Terrassen mit Sitzplätzen oder Ladeflächen von Fahrzeugen vorübergehend ab oder faltbare Vorhänge verschließen Öffnungen in Gebäuden, wie z.B. Theaterbühnen oder Wohnzimmerfenster oder Öffnungen in Fahrzeugen wie z.B. bei Lkw und Güterwagen.
Alle diese Anwendungsbeispiele haben gemeinsam, dass am Rande der jeweils zu verschließenden Öffnungen keine von vornherein für die Montage eines Motors prädestinierten Flächen vorhanden sind, sondern erst mit einigem Aufwand geschaffen werden müssen. Da jede Öffnung prinzipiell von einem Rahmen mit einem Mindestmaß an Steifigkeit umgeben sein muss, kann kein direkt angrenzender Hohlraum zum Einbau des Motors geschaffen werden. Vielmehr muss der Antrieb auf vorhandene Strukturen aufgesetzt werden und ist dort ebenso exponiert wie unter Umständen störend. Deshalb ist es ein vorteilhafter, aber so nicht erwartbarer, erfinderischer Schritt, den Motor in die zu bewegende Plane selbst zu integrieren.
Die Erfindung ist prinzipiell für die genannten und ähnliche Anwendungsfälle von faltbaren Planen geeignet. Dabei ist sie umso interessanter, je größer und je schwerer die Plane ist, wie zum Beispiel ein aktueller Side-Curtain eines Lkw-Sattelaufliegers. Da diese Planen im Verhältnis zum Fahrzeug leicht sind und wenig Bauvolumen beanspruchen, sind viele Lkw damit ausgerüstet, weil um jeden Kubikzentimeter Laderaum und um jedes Kilogramm Nutzlast gekämpft wird.
Dem Side-Curtain stellen sich beim Öffnen und beim Schließen größere und in größerem Umfang schwankende Widerstände in den Weg als z.B. einem Vorhang vor dem Sitzplatz einer Terrasse, der nur als vorübergehende optische Abdeckung und Windschutz dient. Ein Side-Curtain deckt die seitliche Öffnung ab und hält sogar durch Betriebsunfall umher fliegende Ladung bis zu einer gewissen Belastungsgrenze zurück, wofür er aus sehr zähem Material besteht und meist mit einem Netz von Gurtbändern oder anderen Verstärkungen überzogen ist. Dadurch wird jedoch beim Zusammenfalten der Krümmungsradius in den Falten vergrößert und die zum Krümmen erforderliche Kraft erhöht.
Es ist ein grundlegendes Verdienst dieser Erfindung, erkannt zu haben, dass auch eine solche relativ schwere Plane im zusammengefalteten Zustand dennoch ein so großes Volumen und eine so große Länge in Bewegungsrichtung beansprucht, dass die Anordnung des Motors in oder an diesem flexiblen Material möglich ist und im Gesamtkonzept des Fahrzeuges die geringste Einbuße an Laderaum zur Folge hat. Die in sich flexiblen Falten der Plane können in dem relativ sehr kleinen Bereich des Motors noch etwas stärker zusammen gefaltet werden, als es auf der gesamten Breite der Plane möglich ist. Der Motor „kuschelt“ sich in die Falten, wie ein Schlafender in seine Bettdecke.
Ein Verdienst der Erfindung ist es auch, dass damit insbesondere die wahlweise Ausrüstung von Serienfahrzeugen mit einer motorisch betriebenen Plane wirtschaftlich sinnvoll und realisierbar wird.
In einer häufigen Ausführungsform hängt die Plane an Rollen, die in einem horizontalen Kantenprofil an der Oberkante der Öffnung verfahrbar bewegbar sind. Zusätzlich zum Rollwiderstand müssen noch die Widerstände aus Dichtungen und Faltungen überwunden werden. Im Bereich der tragenden Rollen am oberen Rand liegt eine flexible Gummidichtung auf der Plane auf, die im geschlossenen Zustand Spritzwasser und Staub hemmt, aber der Bewegung der Plane eine Reibungskraft entgegen stellt.
Wenn die Plane zum Schließen zusammengefaltet wird, ragen ihre Faltungen sowohl nach außen wie auch nach innen und kollidieren dadurch mit den Rungen. Das sind vertikale Stützen, die während der Fahrt zwischen Kantenprofil und Ladefläche eingehängt werden, weil die horizontalen Kantenprofile an den Oberkanten der Öffnungen des Aufbaus so schlank sind, dass sie unterstützt werden müssen. Damit die Rungen den Laderaum so wenig wie möglich einschränken, sind sie, von ihren Befestigungspunkten ausgehend, zur Außenseite hin etwas abgewinkelt und berühren die Innenseite der geschlossenen Plane. Das zusammengefaltete Planenpaket muss sich beim Verfahren etwas nach außen schwenken, um an den Rungen vorbei zu kommen.
In der Praxis von Schiebeplanen erfordert stets das Öffnen erheblich höhere Kräfte als das Schließen. Während des Öffnens ist die Zugkraft zur Bewegung am höchsten, wenn etwa die Hälfte der Plane zu einem größeren Paket zusammengefaltet ist, weil innerhalb dieses Paketes einige Abschnitte soweit nach außen gedrängt worden sind, dass sich die zugehörigen Rollen allzu weit neigen, verkanten, ineinander verhaken oder im Extremfall sogar eine von zwei Rollen eines Tandemträgers aus der Fahrbahn herausspringt. Der Unterschied zu den Zugkräften beim Schließen kann erheblich sein.
In einer daran angepassten, einfach aufgebauten Ausführungsvariante ist eine motorische Unterstützung nur für den zugkraftintensiveren Teil der Bewegung eines faltbaren Side-Curtains vorgesehen, nämlich für das Öffnen. Zum Schließen wird die Plane ausschließlich manuell bewegt. Dank dieser Einschränkung reicht eine einfache Seilverbindung und eine einzige Wickeltrommel. Das motorisch aufgewickelte Seil wird bei der Rückbewegung durch eine manuell aufgebrachte, kleine Zusatzkraft wieder von der Wickeltrommel abgezogen.
Bei einer anderen Ausführungsvariante wird die geöffnete Plane auch motorisch wieder geschlossen. Dazu ist die Führung eines zweiten Seils über den geöffneten Bereich der Plane hinweg erforderlich. Parallel zur ersten Wickeltrommel dreht sich dann eine zweite Wickeltrommel, die das beim Öffnen abgezogene, zweite Seil zum Schließen wieder aufwickelt.
Ein erfinderisch in die Plane integrierter Antrieb kann auch mit einem geschlossenen Seil kombiniert werden, das über je eine Umlenkrolle an den beiden Enden des Aufbaus umläuft. Je nachdem ob Öffnen in die eine oder in die andere Richtung gewünscht wird und ob die Plane aus der rechts oder links geöffneten Stellung heraus wieder geschlossen werden muss, muss wechselweise das eine oder das andere Ende der erfinderischen Plane mit dem Seil verbunden werden.
Beispielhaft wird als Motor ein Elektromotor beschrieben, obwohl alternativ ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb möglich und ausdrücklich ein Teil dieser Erfindung ist.
Über Planen zur Abdeckung von Öffnungen in Fahrzeugen streicht der Fahrtwind hinweg. In einigen Bereichen erzeugt er einen Unterdruck, in anderen einen Überdruck. Die flexible Plane gibt dem nach, woraufhin sich der Druck wieder ändert, so dass die Plane zurück schwingt, ins Flattern kommt, vorschnell mürbe wird und schließlich reißt. Deshalb ist es erforderlich, dass die Plane gespannt wird.
In einer Ausführungsvariante kann diese Spannung vom Motor über die Wickeltrommel und das Seil erzeugt werden. Weil dafür ein viel höheres Drehmoment als bei der Bewegung erforderlich ist, aber nur eine relativ niedrige Drehzahl, ist ein Schaltgetriebe ideal, wie es z.B. von größeren Handbohrmaschinen bekannt ist.
Das Mehrgewicht für die Umschaltung und der Aufwand für das Umschalten entfallen, wenn der Elektromotor während der schnellen Bewegung der Plane mit geschwächtem Feld betrieben wird. So wie es z.B. von den Motoren für Scheibenwischer bekannt ist, wird dadurch eine relativ hohe Drehzahl bei reduziertem Drehmoment erreicht, was den Unterschieden zwischen Fahrbetrieb und Spannbetrieb der Plane entspricht.
Eine sehr pragmatische Alternative ist es, auf ein motorisches Spannen der Plane zu verzichten und stattdessen eine davon unabhängige, mechanische Spannvorrichtung einzubauen, die manuell, z.B. über Spannhebel, betätigt wird. Dadurch entsteht in der Praxis kein Zeitverlust, weil die Bedienperson sowieso verpflichtet ist, die Spannung der Plane zu überprüfen
Es ist das erfinderische Kennzeichen, dass der Motor und die Wickeltrommel in die zu bewegende Plane integriert sind. Eine praktische Ausführung dieses Merkmals ist, dass beide Elemente gemeinsam auf der Innen- oder der Außenseite befestigt sind. Eine andere Möglichkeit ist es, durch eine Öffnung in der Plane die Motorwelle oder die Abtriebswelle des Getriebes hindurch zu führen. Die Wickeltrommel ist dann auf der zum Motor gegenüberliegenden Seite angeordnet. Bei der letztgenannten Variante sind die Auskragungen auf beide Seiten der Plane verteilt und deshalb am geringsten.
In der Praxis sollten Motor und Wickeltrommel insbesondere auf der Außenseite unter einer schützenden Abdeckung montiert werden. Die Erfindung schlägt deshalb vor, sie in einer schützenden Tasche oder in einer anderen Umhüllung anzuordnen, die in oder an der Plane befestigt ist. In der Tasche kann auch noch ein Akku zur Stromversorgung des Elektromotors sowie ein Ladegerät zum Aufladen des Akkus Platz finden.
Eine aufgewertete Ausführung der Tasche ist in Bewegungsrichtung der Plane verlängert. Dadurch kann die Tasche zusammen mit der unterhalb oder oberhalb angrenzenden Plane zusammengefaltet werden, so dass die Integration des Motors in die Plane keine oder nur eine unwesentliche Verlängerung der maximal zusammengefalteten Plane bewirkt.
Die Montage dieser Komponenten in der Plane selbst und nicht wie beim Stand der bisherigen Technik üblich am Fahrzeug oder am Aufbau bietet den Vorteil, dass der Motor, die Wickeltrommel, der Akku, dessen Ladegerät, das Seil und dessen Führungen bei der Herstellung und der Konfektionierung der Plane mit integriert werden können. Die Verbindung zum Fahrzeug kann auf eine Stromversorgung zum Aufladen des Akkus beschränkt werden. Zusammen mit der Beschränkung der servounterstützten Bewegung nur auf das Öffnen reduziert sich die mechanische Verbindung zum Aufbau auf das Einhaken des Zugseils am Aufbau, damit die Plane von beiden Seiten her geöffnet werden kann.
Als Motor sind rotierende Antriebe oder lineare Zylinder mit Energieversorgung durch Druckluft oder durch Hydrauliköl denkbar. Aber deren Energiezuführung oder Energiespeicherung ist sperrig und gewichtig. Auf aktuellem Stand der Antriebstechnik bietet ein Elektromotor mit mechanischem Getriebe das beste Verhältnis zwischen Drehmoment, Bauraum, Gewicht und Kosten. Wenn er bei einem Lkw die Seitenplane oder die Dachplane bewegen oder sogar nur öffnen soll, so wird er während der Nutzungsdauer des Lkw lediglich auf einige tausend Betriebsstunden kommen, so dass auch ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor eine wirtschaftlich sinnvolle Ausführungsform ist. Ein bürstenloser Gleichstrommotor ist besonders dann wirtschaftlich interessant, wenn eine Leistungselektronik das Drehmoment durch Pulsweitenmodulation regelt.
Konstruktiv elegant ist ein getriebeloser, ringförmiger Direktantrieb, da er extrem flach, nahezu in Form einer Scheibe gebaut werden kann, so dass er auch in einer sehr schmalen Tasche Platz findet. In dieser Form kann er in die Innenseite der Wickeltrommel integriert werden, wenn deren gewählter Durchmesser zur Unterbringung des Motors ausreicht. Dadurch werden das Gewicht und das Bauvolumen klein gehalten. Der relativ große Umfang dieses Motors erfordert jedoch zahlreiche Magnete und viele Spulen aus Kupferdraht, was vergleichsweise sehr teuer ist.
Kostengünstiger ist ein kleinerer, zylinderförmiger Motor mit einer höheren Drehzahl, die durch ein Schneckengetriebe, bestehend aus einer Schneckenwelle auf der Abtriebswelle des Motors und ein darin eingreifendes Schneckenrad reduziert wird. Diese Konfiguration ist der aktuelle Stand der Technik für die meisten Antriebe von Scheibenwischern und Fensterhebern in Fahrzeugen.
Wenn ein solcher Antrieb nur eine einzige Wickeltrommel antreibt, die ein Seil aufwickelt, das nur einmal entlang des Aufbaus geführt wird, so kann der Antrieb eine Seitenplane nur öffnen. Zum Schließen muss die Plane manuell bewegt werden, wobei dann auch das Seil von der Wickeltrommel wieder abgezogen wird. Damit das selbsthemmende Schneckengetriebe diese Abzugsbewegung nicht blockiert, muss ein Freilauf zwischen Motor und Wickeltrommel eingebaut werden. Rollenfreiläufe oder Sperrklinkenfreiläufe sind dafür bewährte Mechaniken.
Wenn die Richtung der Zugkraft des Seils durch den Schwerpunkt von Motor und Wickeltrommel verläuft, wickelt der Motor das Seil auf die Wickeltrommel, wodurch die Plane an die Wickeltrommel herangezogen wird und sich dabei zusammenfaltet wie ein Beutel mit einer umlaufenden Schnur. Dabei benötigt der Motor keine weitere Verbindung mit dem Kantenprofil oder einem anderen Teil des Aufbaus, da keine Reaktionskräfte abgefangen werden müssen. Die Plane muss nur so weit zugfest sein, dass sie das Eigengewicht des Motors sicher halten kann.
Wenn jedoch das Seil von der Wickeltrommel aus nicht in die Richtung der Zugkraft verläuft, sondern z.B. von der Wickeltrommel aus senkrecht nach oben und nach Umlenkung entlang der Oberkante der Plane verläuft, dann würde sich der Motor während des Betriebs selbst aus seiner Tasche heraus nach oben ziehen. Auch wenn das Seil von der Wickeltrommel aus tangential in die Bewegungsrichtung führt, verläuft der Kraftvektor dieser Bewegung nicht durch den Schwerpunkt von Motor und Getriebe, so dass sich die Baugruppe mitsamt der umgebenden Tasche verschwenken würde. Um das zu verhindern, müssen Motor und Getriebe mit einer Schubstange oder einer anderen druckfesten Verbindung nach oben hin gegen die Oberkante der Öffnung im Aufbau hin abgestützt werden. Als Anbindung für die Druckstangen können die Rollen zur Aufhängung der Plane je nach ihrer Bauart und abhängig von der Gestaltung des Kantenprofils oberhalb der Laufbahn für die Rollen genutzt werden.
Bei diesen Konfigurationen sollte das Seil vorzugsweise nur an der Plane geführt werden. Die Erfindung schlägt dazu Ösen, Schlaufen oder Gleitbuchsen vor, die aus textilem Material bestehen können. Oder es sind Kleinteile aus Kunststoff oder Metall, die alternativ als Haken geformt sind oder für geringste Reibung eigene, sehr kleine Rollen zur Führung enthalten. Sie können direkt an der Plane, an den Rollen der Plane oder an textilen Halterungen befestigt werden. Zur Übertragung der Zugkraft muss das Seil an einer Stelle mit der Plane verbunden werden, wozu sich ein Träger der Rollen der Plane anbietet.
Wenn die Baugruppe aus Motor, Getriebe, Freilauf und Wickeltrommel in die Plane integriert werden soll, muss sie möglichst schmal konstruiert werden, weil auf die Plane möglichst keine seitlich weit herausragenden Bauelemente aufgesetzt werden sollten. Deshalb schlägt die Erfindung als eine raumsparende Variante vor, dass Motor, Getriebe und Freilauf innerhalb der Wickeltrommel angeordnet werden. Um dort ausreichenden Einbauraum bieten zu können, muss der Durchmesser der Wickeltrommel recht groß werden. Das ist für das aufzuwickelnde Seil von Vorteil, weil dadurch die Krümmung beim Wickeln vergleichsweise groß ist und ein Stahlseil mit einer relativ geringen Anzahl von verdrillten Litzen gewählt werden kann, ohne dass die Lebensdauer deutlich darunter leidet. Vorteilhaft ist auch, dass zum Aufwickeln der gesamten Länge des Seils eine geringere Anzahl von Umdrehungen als bei einem winzigen Durchmesser der Trommel erforderlich ist. Dementsprechend liegen bei vollständig aufgewickeltem Seil die Windungen in einer geringeren Anzahl nebeneinander, sodass die Breite der Wickeltrommel entsprechend reduziert werden kann. Im praktischen Ergebnis könnte die Wickeltrommel die Proportion der Felge eines Kinderfahrrads haben.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:

1: Seitliche Ansicht eines Lkws, dessen Plane zu zwei Dritteln geöffnet ist.
2: Ausschnitte aus der Plane gemäß 1 im Bereich des Antriebs

Die 1 zeigt als Fahrzeug 3 einen Lkw mit einem quaderförmigen Aufbau 2. Die beiden seitlichen Öffnungen 21 werden nach oben hin durch je ein Kantenprofil 23 begrenzt, in dem Rollen 22 verfahrbar sind, an denen eine erfindungsgemäße Plane 1 aufgehängt und seitlich verfahrbar ist. Die in Fahrtrichtung rechte Plane 1, die im gezeichneten Betriebszustand die rechte Öffnung 21 verschließt, ist durch die linke Öffnung 21 hindurch sichtbar, weil deren Plane 1 bereits zu zwei Dritteln geöffnet ist.
In Bildmitte ist augenfällig, wie der bereits zusammengeschobene Teil der Plane 1 mit seinen Falten seitlich sowohl nach außen als auch nach innen über die Kante der Ladefläche 31 des Fahrzeugs 3 hinausragt. Die nach innen weisenden Falten haben im Verlauf des Öffnens bereits die Runge 24 passiert. Dafür musste in der Plane 1 eine zusätzliche Schubkraft aufgebracht werden, denn die nach innen gefalteten Abschnitte der Plane 1 stoßen gegen die Seitenfläche der Runge 24, weil die Runge 24 soweit außen angeordnet ist wie nur irgend möglich
Wenn alle Falten die Runge 24 passiert haben, sinkt die erforderliche Bewegungskraft der Plane 1 wieder ab. Sie ist aber immer noch höher als die Summe der Rollwiderstände der Rollen 22 im Kantenprofil 23, weil der unterste Bereich der nach innen ragenden Falten an der Außenkante der Ladefläche 31 schleift. In 1 ist gut nachvollziehbar, dass in der Praxis insbesondere klein gewachsene und leichgewichtige Personen das bereits halb zusammen gefaltete Gewebe der Plane 1 nicht mehr als Ganzes mit eigenen Kräften an einer Runge 24 vorbei schieben können.
Diese fehlende Kraft wird in die erfindungsgemäße Plane 1 von einem Motor 5 eingebracht, der aber in 1 nicht sichtbar ist, weil er in der Tasche 11 in der Plane 1 verborgen ist. Ebenso hinter der Oberkante der Plane 1 nicht sichtbar ist das Seil 4, das aus der Tasche 11 unterhalb der Rollen 22 herausgeführt und mit der hintersten Rolle 22 verbunden ist.
In 1 ist in die Plane 1 der Taster 7 „Start“ eingebaut, der elektrisch mit dem Motor 5 in der Tasche 11 verbunden ist. Er aktiviert den Motor 5, der daraufhin ein Drehmoment zur Bewegung der Plane 1 aufbaut. Eine einfache Ein-Aus-Schaltung bis hin zu einer aufwendigen Regelstruktur ist möglich.
In 2 wird als Ausschnitt aus 1 die obere linke Ecke des Aufbaus 2 mit der Plane 1 und der Tasche 11 gezeigt. Die Tasche 11 ist zeichnerisch aufgeschnitten, so dass der Motor 5 und seine mechanische Kopplung zur Wickeltrommel 51 sichtbar sind. Die in 1 gezeigte Variante der Kopplung ist nur für das motorische Aufwickeln des Seils 4, also für das Öffnen der Plane 1 gedacht. Das Schließen der Plane 1 erfolgt manuell, wobei das Seil 4 wieder von der Wickeltrommel 51 abgewickelt wird.
Der Motor 5 dreht mit hoher Drehzahl die Schneckenwelle 52. Durch die mechanische Untersetzung der Schneckenwelle 52 auf das Schneckenrad 53 wird das Drehmoment hochgesetzt und die Drehzahl des Schneckenrades 53 im gleichen Verhältnis herunter gesetzt. Die mechanische Verbindung über den Freilauf 54, das Ritzel 55, die Innenverzahnung der Wickeltrommel 51 und das darauf aufgewickelte Seil 4 überträgt die rotierende Energie des Motors 5 auf die - in 2 nicht sichtbare - hinterste Rolle 22 der Plane 1. Nach dem Aufwickeln des Seils 4 auf die Wickeltrommel 51 und damit dem Öffnen der Plane 1 entkoppelt der Freilauf 54 die andere Bewegungsrichtung, so dass das Seil 4 beim manuellen Schließen der Plane 1 mit von der Wickeltrommel 51 abgezogen werden kann, ohne dass es von dem selbsthemmenden Schneckengetriebe daran gehindert wird.
Wenn die Plane 1 am hinteren - nur in 1 dargestellten - Ende des Aufbaus 2 zusammengefaltet werden soll, so muss das Ende des Seils 4 - in 2 scharz-weiß-schraffiert - von der hintersten Rolle 22 gelöst und stattdessen am Aufbau 2 eingehakt werden. Dann zieht sich der Motor mitsamt der Plane 1 mitfahrend am Seil 4 in Richtung des hinteren Fahrzeugendes bis die Plane 1 geöffnet und zusammengefaltet ist.
In den 1 und 2 wird eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Plane 1 präsentiert, bei der nur das Öffnen motorisch unterstützt wird. Das - sehr viel leichtgängigere - Schließen erfolgt rein manuell durch die Bedienperson. Dabei zieht sie auch das Seil 4 von der Wickeltrommel 51 ab, das dabei wieder an der oberen Kante der Plane 1 über fast die gesamte Länge hinweg in seinen Schlaufen, Ringen, Ösen oder Haken bis zum hinteren, rechten Ende des Aufbaus 2 geführt wird. In diesem Zustand ist es bereit für die nächste servounterstützte Öffnung der Plane1.
Die Wickeltrommel 51 und deren Antrieb finden in der Variante gemäß 2 in einer Tasche 11 in der erfindungsgemäßen Plane 1 Platz, wobei sie weder nach außen noch nach innen weit herausragen dürfen. Gemäß dieser Anforderung wird in 2 eine besonders flach ausgelegte Variante präsentiert. Das Seil 4 ist in 2 schwarz-weiß-quergestreift dargestellt. Damit es mit möglichst wenigen Windungen auf der Wickeltrommel 51 Platz findet, ist deren Durchmesser relativ groß gewählt. Dadurch kann sie so schmal sein, dass sie zwischen zwei Rollen 22 in deren Bewegungsraum hineinragt, was den Vorteil hat, dass das Seil 4 tangential von der Wickeltrommel 51 ohne jede weitere Umlenkung direkt zu Schlaufen, Ösen oder anderen Führungen unterhalb der Rollen 22 geführt werden kann. In 2 ist der Verlauf des Seils 4 unterhalb der Rollen 22 und über die beiden gezeigten Ausschnitte hinweg zweimal sichtbar. Nicht in 2 gezeigt ist der Haken, mit dem das Seil 4 am hinteren Ende des Aufbaus 2 eingehakt wird, um die Plane 1 nach hinten hin zu öffnen. Weil die Proportionen der Wickeltrommel 51 der Felge eines Kleinfahrrads ähneln, bleibt in ihrem Inneren Raum zur Unterbringung der anderen Komponenten. Um die Wickeltrommel 51 für ihren Antrieb nicht seitlich verbreitern zu müssen, wird ein Zahnkranz an der Innenseite vorgeschlagen. Denkbar wäre es z.B. einen Zahnriemen an der Innenseite der Wickeltrommel zu befestigen. Darin greift ein Ritzel 55 ein, das in 2 nur zur Hälfte dargestellt ist, um den darunter angeordneten Freilauf 54 sichtbar werden zu lassen. Der ist hier als Rollenfreilauf ausgeführt, der mit dem Schneckenrad 53 verbunden ist. Wenn die Schneckenwelle 52 vom Motor 5 gedreht wird und das Schneckenrad 53 entgegen dem Uhrzeigersinn rotieren lässt, dann verkeilen sich die Rollen im Freilauf 54 und drehen auch das Ritzel 55 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch bewegt sich die Wickeltrommel 51 und wickelt das Seil 4 auf.
In 2 ist das Gehäuse gezeigt, an das die mechanischen Aufnahmen für den Motor 5 mit der Schneckenwelle 52 sowie die Lagerung der Drehachsen für das Schneckenrad 53 und die damit fluchtenden Achsen des Freilaufs 54 und des Ritzels 55 angeformt sind. Auf einer - in 2 nicht eingezeichneten - Montageplatte im Innenraum der Wickeltrommel 51 finden auch noch der Akku 61 und dessen Ladegerät 62 Platz. Der Akku 61 versorgt den Motor 5 mit Energie, wenn die gesamte Antriebseinheit zum Fahrzeugende, also in 2 nach rechts, verfahren wird, um die Plane 1 zu öffnen und am hinteren Ende des Fahrzeuges zusammenzufalten. Dazu verfährt die Antriebseinheit im Kantenprofil 23 über zwei Rollenpaare 22, mit denen sie über je eine Schubstange 56 verbunden ist.
Im einfachsten Fall bilden diese beiden Schubstangen 56 ein V, das am Verbindungspunkt seiner beiden Schenkel die Drehachse für die Wickeltrommel 51 und die Befestigung für die Montageplatte der Antriebseinheit trägt. Wenn die Wickeltrommel 51 mitsamt der Antriebseinheit besonders flach konstruiert ist, dann kann eine besonders große Öffnungsbreite der Plane 1 dadurch erreicht werden, dass die Wickeltrommel 51 die vertikalen Säulen des Aufbaus 2 überlappt. Dazu müssen die beiden Schubstangen 56 gelenkig miteinander verbunden werden, so dass sie ein V mit einem kleineren Öffnungswinkel bilden können. Dann kann die Wickeltrommel 51 zu einem Teil über die Säule des Aufbaus 2 geschoben werden.
Außerdem sollte die Tasche 11 in der Plane 1 nach rechts hin in horizontaler Richtung vergrößert werden, damit sie zusammen mit dem darunter befindlichen Bereich der Plane 1 zusammengefaltet werden kann. Der rechts von der Wickeltrommel 51 sichtbare Hohlraum in der Tasche 11 wird dabei soweit komprimiert, dass die rechte Wand der Tasche 11 an der Wickeltrommel 51 anliegt.
An den Motor 5 grenzt in 2 das bereits erwähnte Gehäuse an, aus dem auf den Startbefehl 7 hin Strom durch den Motor 5 fließen gelassen wird. Im einfachsten Fall macht das ein Schalter oder ein Relais. Es kann aber alternativ auch eine Regelungsstruktur sein, die über weitere Sensoren Randbedingungen aufnimmt, die Speicher und Rechenkapazitäten aufweist und nach Vorgabe oder Programmierung aufwendige Regelungen von Drehzahl oder Drehmoment des Motors 5 ausführt.
Bezugszeichenliste

1: Plane, verschließt Öffnungen 21
11: Stange am seitlichen Ende der Plane 1
12: Tasche in Plane 1 für Motor 5 und dessen Zubehör
2: Aufbau von Fahrzeugen 3 oder Bauwerken
21: Öffnung in Aufbau 2
22: Rollen, im Kantenprofil 23 verfahrbar
23: Kantenprofil an der Oberkante der Öffnung 21
24: Runge in Öffnung 21
3: Fahrzeug
31: Ladefläche des Fahrzeugs 3
4: Seil oder anderes Verbindungsmittel
5: Motor, dreht Wickeltrommel 51
51: Wickeltrommel, wickelt Seil 4 auf
52: Schneckenwelle, auf Motor 5
53: Schneckenrad, von Schneckenwelle 52 zu drehen
54: Freilauf, zwischen Schneckenrad 53 und Ritzel 55
55: Ritzel, dreht die Innenverzahnung der Wickeltrommel 51
56: Schubstange, verbindet Motor 5 mit Rolle 22
61: Akku, versorgt Motor 5
62: Ladegerät für Akku 61
7: Startbefehl für Motor 5

Claims

Plane (1) aus faltbarem Material zum vorübergehenden Abdecken von Öffnungen (21) in Aufbauten (2) von Fahrzeugen (3) oder Bauwerken, wobei die Plane (1) über ein Seil (4) oder ein anderes wickelbares Verbindungselement mit einer Wickeltrommel (51) verbunden ist, die durch einen Motor (5) drehbar ist dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) und die Wickeltrommel (51) in die zu bewegende Plane (1) integriert sind.
Plane (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine seitliche Öffnung (21) im Aufbau (2) eines Lkw oder anderen Fahrzeugs (3) abdeckt und dazu an Rollen (22) hängt, die in einem horizontalen Kantenprofil (23) an der Oberkante der Öffnung (21) verfahrbar bewegbar sind und der Motor (5) ein Elektromotor ist.
Plane (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Vorrichtung zum Spannen bei abgedeckter Öffnung (21) ausgerüstet ist, die nicht vom Motor (5) aktiviert wird.
Plane (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) und die Wickeltrommel (51) jeweils auf einer der beiden Flächen der Plane (1) befestigt sind.
Plane (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) und die Wickeltrommel (51) in einer Tasche (12) oder in einer anderen Umhüllung angeordnet sind, die in oder an der Plane (1) befestigt ist.
Plane (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (12) in Bewegungsrichtung der Plane (1) verlängert ist und zusammen mit der Plane (1) in Bewegungsrichtung zusammenfaltbar ist.
Plane (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Abtriebwelle des Motors (5) eine Schneckenwelle (52) angeordnet ist, die in ein Schneckenrad (53) eingreift, welches einen Freilauf (54) dreht, mit dessen aktiver Drehrichtung die Wickeltrommel (51) das Seil (4) aufwickelt.
Plane (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) und die Wickeltrommel (51) über wenigstens eine Schubstange (56) mit wenigstens einer nahe gelegenen Rolle (22) verbunden sind.
Plane (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil (4) in Ösen oder Schlaufen oder Gleitbuchsen oder auf Haken oder Gleitrollen bewegbar geführt wird, die jeweils an einer Rolle (22) oder in deren Nähe auf der Plane (1) befestigt sind, wobei das Seil (4) mit einem einzigen Träger dieser Rollen (22) kraftübertragend verbindbar ist.
Plane (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) innerhalb der Wickeltrommel (51) angeordnet ist.
Plane (1) nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (11) einen Akku (61) als elektrischen Energiespeicher für den Motor (5) sowie ein Ladegerät (62) für den Akku (61) enthält.