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Abstract

Torsionsfeder (1) für ein Tor, eine Tür oder dergleichen, die als Gewichtsausgleichsfeder für ein- oder mehrgliedrige Torblätter oder dergleichen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) einen profilierten Federdrahtquerschnitt aufweist, der die runde Querschnittsform ausschließt.Torsion spring (1) for a gate, a door or the like, which acts as a weight compensating spring for single or multi-limbed door leaves or the like, characterized in that the torsion spring (1) has a profiled spring wire cross-section which excludes the round cross-sectional shape.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Torsionsfeder für ein Tor, eine Tür oder dergleichen in Überkopfausführung oder dergleichen, die als Gewichtsausgleichsfeder für ein- oder mehrgliedrige Torblätter oder dergleichen wirkt, gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The The invention relates to a torsion spring for a gate, a door or the like in overhead version or The like, as a counterbalance spring for single or multi-membered door leaves or the like works, according to the preamble of the protection claim 1.

Eine steigende Leistungsdichte im Torbau führt zwangsläufig zu stets steigenden Ansprüchen zu bestimmten Bauteilen. So auch bei den verwendeten Torsionsfedern.A Increasing power density in door construction inevitably leads to ever-increasing demands certain components. So also with the used torsion springs.

Bei Torblättern von Rolltoren ist es üblich, beispielsweise auf einem Wickelkörper die Torblätter aufzuwickeln. Ferner ist es üblich, so genannte Sektionaltore in am Gebäude oder unter der Decke geführte Führungsschienen zu führen. In einem solchen Falle sind zum Öffnen und Schließen der Tore Seiltrommeln und Seile unterstützend vorhanden, wobei die Seile zumindest an der unteren Kante des Torblattes befestigt und auf Seiltrommeln aufgewickelt sind. Für eine derartige Verwendung sind die Seiltrommeln auf einer Welle befestigt, die an mindestens einem ihrer Enden eine Torsionsfeder aufweist. Derartige Torsionsfedern unterstützen die Bewegung des Torblattes. Bei der Schließbewegung des Tores werden diese Torsionsfedern gespannt.at door leaves of roller shutters it is common, for example on a bobbin to wind up the door leaves. It is also common so-called sectional doors in guide rails guided on the building or under the ceiling respectively. In such a case are to open and closing the doors supporting rope drums and ropes, whereby the Ropes attached at least to the lower edge of the door leaf and are wound on rope drums. For such use the rope drums are mounted on a shaft that at least one of its ends has a torsion spring. Such torsion springs support the movement of the door leaf. At the closing movement of the gate will be stretched these torsion springs.

Die in den Torsionsfedern gespeicherte kinetische Energie kann durch den Öffnungsvorgang unterstützend auf diesen wirken. Aus diesem Grunde wirkt eine derartige Torsionsfeder als Gewichtsausgleichsfeder.The in the torsion springs stored kinetic energy can through the opening process supportive act on this. For this reason, acts such a torsion spring as a counterbalance spring.

Durch die Gewichtsausgleichskraft einer solchen Torsionsfeder ist es möglich, dass das Tor entweder manuell oder mittels eines geeigneten Antriebes geöffnet bzw. geschlossen werden kann.By the weight balance force of such a torsion spring, it is possible that the gate either manually or by means of a suitable drive open or can be closed.

Torsionsfedern herkömmlicher Bauart nehmen in der Länge einen großen Bauraum ein, damit weisen sie ein großes Gewicht auf, was den Anwendungsbereich bei derartigen Toren einschränkt. Dieses ist insbesondere bei schmalen hohen Toren der Fall, bei denen so genannte Duplexfedern eingesetzt werden.torsion conventional Type take in the length a big Space, so they have a large weight, which is the scope restricted at such gates. This is especially the case with narrow high gates in which so-called duplex springs are used.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu finden, dass das Gewicht und der Bauraum, insbesondere die gespannte Federlänge, von derartigen herkömmlichen Torsionsfedern reduziert wird. Gleichzeitig soll eine Beanspruchungsminimierung für die Kräfte durchgeführt werden, denn diese sollen gleich oder größer als bekannte Ausführungen sein.It Object of the invention to find a way that the Weight and space, especially the tensioned spring length of such conventional Torsion springs is reduced. At the same time a stress minimization for the forces should be carried out because these should be equal or greater than known designs be.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1. Die Unteransprüche geben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.Is solved the object by the features of the protection claim 1. The dependent claims give it a further embodiment of the inventive concept again.

Herkömmliche zylindrische Torsionsfedern werden aus runden Drähten oder Stäben hergestellt.conventional Cylindrical torsion springs are made from round wires or rods.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Torsionsfeder keinen runden Federdrahtquerschnitt aufweist, sondern einen profilierten Querschnitt, der jede andere symmetrische und unsymmetrische Drahtquerschnittsform aufweisen kann, nur nicht rund. Ein solcher Querschnitt kann vorzugsweise rechteckig oder quadratisch oder ovale oder eiförmig oder dergleichen ausgebildet sein. Durch einen derartigen Federquerschnitt wird das Trägheitsmoment viel günstiger, was eine wesentlich höhere Belastbarkeit einer solchen Feder begünstigt. Mit diesen Federdrahtquerschnitten können die Vorteile wie insbesondere

  • – Geringere Federlänge
  • – Geringeres Gewicht
  • – Besseres dynamisches Verhalten
  • – Geringere gespannte Federlänge.
According to the invention it is proposed that the torsion spring has no round spring wire cross section, but a profiled cross section, which may have any other symmetrical and asymmetrical wire cross-sectional shape, just not round. Such a cross-section may preferably be rectangular or square or oval or egg-shaped or the like. By such a spring cross-section, the moment of inertia is much cheaper, which favors a much higher load capacity of such a spring. With these spring wire cross-sections, the advantages as in particular
  • - Lower spring length
  • - Lower weight
  • - Better dynamic behavior
  • - Lower tensioned spring length.

Durch eine Profilierung des Federdrahtquerschnittes können die Eigenschaften von Torsionsfedern wesentlich verändert und verbessert werden. Der Bauraum einer Torsionsfeder mit einem solchen profilierten Federdrahtquerschnitt wird in seinem Durchmesser viel geringer ausfallen. Durch flachere Profile können Bauraum und gespannte Federlänge reduziert werden. Es ist aber auch möglich derartige Torsionsfedern in ihrer Länge wesentlich kürzer auszuführen und das bei gleichen Kraftverhältnissen. Darüber hinaus ist das Gewicht derartiger Torsionsfedern wesentlich geringer, weil für solche Federn weniger Material eingesetzt werden muss.By a profiling of the spring wire cross section, the properties of Torsion springs changed significantly and to be improved. The installation space of a torsion spring with a such profiled spring wire cross section is in its diameter much lower. By flatter profiles can space and reduced spring length reduced become. It is also possible Such torsion springs in length to perform much shorter and that with the same power relations. Furthermore the weight of such torsion springs is much lower because for such Feathers less material needs to be used.

Bei Torsionsfedern bestimmt der Federdrahtquerschnitt und die Länge des verwendeten Federdrahtes die gewünschte Torsionskraft. In den bekannten Einsatzgebieten bei Toren in denen die gewünschte Baulänge für eine bestimmte Torsionskraft nicht erreicht werden kann, müssen üblicherweise Duplexfedern verwendet werden. Die Herstellkosten für Duplexfedern liegen aber wesentlich über den Kosten von einfachen Torsionsfedern. Diese höheren Kosten und gleichzeitig noch eine Gewichtsreduktion können durch die erfinderische Torsionsfeder mit einem profilierten Federdrahtquerschnitt kompensiert werden.at Torsionsfedern determines the spring wire cross section and the length of the used spring wire the desired Torsion. In the known areas of use at gates in which the desired overall length for one certain torsional force can not be achieved, usually duplex springs be used. The manufacturing costs for duplex springs are but essentially over the cost of simple torsion springs. These higher costs and at the same time still a weight reduction can by the inventive torsion spring with a profiled spring wire cross-section be compensated.

Durch eine verkürzte Baulänge und dem damit verringerten Gewicht bei gleichen Kraftverhältnissen ist eine derartige erfindungsgemäße Torsionsfeder aber viel besser geeignet. Gerade bei sehr hohen und/oder sehr schmalen vertikal bewegten Toren ist eine Torsionsfeder, die keinen runden Federdrahtquerschnitt aufweist, wesentlich effektiver zu verwenden. Mit einem geringeren Gewicht belastet die Torsionsfeder auch die sie tragende Wellen nicht so stark. Selbst Montagen und Reparaturen sind durch das geringe Gewicht einfacher auszuführen. Ferner kommt hinzu, dass auch die Kosten für die Logistik niedriger sind.However, such a torsion spring according to the invention is much better suited due to the shorter overall length and the thus reduced weight at the same force ratios. Especially with very high and / or very narrow vertically moving gates a torsion spring, which has no round spring wire cross-section, to use much more effective. With a lower weight loaded the gate Even the waves that carry them are not so strong. Even assemblies and repairs are easier to carry out due to their low weight. In addition, the costs for logistics are also lower.

Aufgrund der hoch belasteten Torsionsfedern bei Toren erfahren diese sehr komplexe Beanspruchungen, die in der geometrischen Form des Federdrahtquerschnittes sowie dessen Abwicklungen begründet sind. Durch die Verwendung von profilierten Federdrahtquerschnitten, die keinen runden Querschnitt aufweisen und vorzugsweise einen rechteckigen oder quadratischen oder ovalen oder abgeflachten oder eiförmigen Federdrahtquerschnitte aufweisen, werden diese Beanspruchungen reduziert. Bei der Berechnung von derartigen Federn kann das Gewicht, das Volumen und die Federdrahtlänge dieser Torsionsfedern verringert werden. Dabei sind zu berücksichtigen, dass die einzelnen Einflussparameter unterschiedliche Größen, wie Belastung und zulässige maximale Druck- und Zugbeanspruchungen von großer Bedeutung sind.by virtue of the highly loaded torsion springs at gates learn this very much complex stresses occurring in the geometric shape of the spring wire cross-section and its transactions justified are. By using profiled spring wire sections, which do not have a round cross section and preferably a rectangular one or square or oval or flattened or egg-shaped spring wire sections these stresses are reduced. At the calculation of such springs, the weight, the volume and the spring wire length of these Torsion springs are reduced. It should be noted that the individual influencing parameters have different sizes, such as Load and allowed maximum compressive and tensile stresses are of great importance.

Versuche haben gezeigt, dass nicht kreisförmige Federdrahtquerschnitte gegenüber herkömmlichen kreisförmigen Federdrahtquerschnitten den Vorteil aufweisen, dass die Kennlinie der Feder positiv verändert wird. Dieses ist zwar bei normalen vertikalen Toren nicht von so großer Bedeutung, weil derartige Tore nur mit einer geringen Geschwindigkeit laufen, aber bei Schnelllauftoren ist es möglich, dass hier entsprechende Auswirkungen zu verzeichnen sind. Dadurch können die Windungszahl, die Masse und die gespannte Federlänge reduziert werden. Mit geringerer Profilhöhe könnte wiederum die Windungszahl erhöht werden. Dieses hat Einfluss auf Systeme bei denen aus Platzgründen mit zwei Federn üblicherweise gearbeitet wird, denn durch die Erfindung ist nur noch eine Feder notwendig.tries have shown that non-circular Spring wire cross sections opposite usual circular Spring wire cross-sections have the advantage that the characteristic the spring changed positively becomes. This is not true for normal vertical gates greater Meaning, because such gates run only at a low speed, but with high-speed doors, it is possible that here appropriate Impacts are recorded. This allows the number of turns, the Mass and the tensioned spring length be reduced. With a smaller profile height could turn the number of turns elevated become. This has an influence on systems where space reasons with two springs usually is worked, because by the invention is only one spring necessary.

Mit einer solchen profilierten Torsionsfeder liegen größere Gestaltungsmöglichkeiten für die Federkennlinie vor. Durch die flacheren Profile können somit der Bauraum und die gespannte Federlänge einer Torsionsfeder reduziert werden.With Such a profiled torsion spring are greater design options for the Spring characteristic before. Due to the flatter profiles can thus the space and the tensioned spring length of a torsion spring reduced become.

Nachfolgend wird die Erfindung durch mögliche schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt:following is the invention by possible schematically illustrated embodiments in explained the drawings. It shows:

1 Die Verwendung einer Torsionsfeder auf einer Wickelwelle eines Tores; 1 The use of a torsion spring on a winding shaft of a gate;

2 einen rechteckigen Federdrahtquerschnitt; 2 a rectangular spring wire cross section;

3 einen ersten bevorzugten abgeflachten Federdrahtquerschnitt; 3 a first preferred flattened spring wire cross section;

4 einen ovalen Federdrahtquerschnitt; 4 an oval spring wire cross section;

5 einen eiförmigen Federdrahtquerschnitt; 5 an egg-shaped spring wire cross section;

6 einen weiteren bevorzugten abgeflachten Federdrahtquerschnitt. 6 another preferred flattened spring wire cross section.

Eine Torsionsfeder der erfinderischen Art kann bei einer Verwendung auf einer Wickelwelle 2 für ein Tor oder dergleichen ist in der 1 dargestellt worden. Auf der Wickelwelle 2 ist an einem Ende eine Seiltrommel 5 für ein nicht dargestelltes Tor oder eine Tür oder dergleichen vorhanden. Im Anschluss an die Seiltrommel 5 schließt sich eine Torsionsfeder 1 an. Die Torsionsfeder 1 ist an einem Ende durch einen Federhalter 4 und an dem anderen Ende durch einen Federspanner 3 festgelegt. Die Torsionsfeder 1 hat in seiner Ausführung einen profilierten Federdrahtquerschnitt.A torsion spring of the inventive type, when used on a winding shaft 2 for a gate or the like is in the 1 been presented. On the winding shaft 2 is a rope drum at one end 5 for an unillustrated gate or door or the like. Following the cable drum 5 closes a torsion spring 1 at. The torsion spring 1 is at one end by a penholder 4 and at the other end by a spring tensioner 3 established. The torsion spring 1 has in its design a profiled spring wire cross-section.

In den folgenden Figuren sind exemplarisch einige Federdrahtquerschnitte dargestellt, wobei diese Aufstellung nicht abschließend ist.In The following figures are exemplary some spring wire cross sections This list is not exhaustive.

Die 2 zeigt in einer Querschnittdarstellung einen rechteckigen Federdrahtes.The 2 shows in a cross-sectional view of a rectangular spring wire.

Einen quasi rechteckigen Federdrahtquerschnitt mit geraden Seitenflächen 9, die an ihren Enden durch Rundungen 8 abgeschlossen werden gibt die 3 wieder. Ein solcher Federdrahtquerschnitt ist besonders einfach durch Flachwalzen von runden Querschnitten zu erzielen. Durch eine solche Querschnittsform wird neben der rechteckigen und quadratischen eine besonders verkürzte Baulänge, insbesondere eine gespannte Federlänge erzielt.A quasi rectangular spring wire cross section with straight side surfaces 9 , which at their ends by curves 8th to be completed are the 3 again. Such a spring wire cross section is particularly easy to achieve by flat rolling of round cross sections. By such a cross-sectional shape in addition to the rectangular and square a particularly shortened length, in particular a stretched spring length is achieved.

Weitere Vorteile können auch den Querschnittsformen der 4 und 5 mit den Umfangsverläufen 10 und 11 entnommen werden.Other advantages may include the cross-sectional shapes of 4 and 5 with the circumferential gradients 10 and 11 be removed.

Die Herstellkosten von profilierten Querschnitten von Federstählen liegen heute nur geringfügig über den üblicherweise verwendeten runden Querschnitten. Doch allein durch den Einsatz von weniger Stahl und damit geringerem Gewicht werden diese höheren Kosten wieder aufgefangen.The Production costs of profiled cross sections of spring steels lie today only slightly above the usual used round cross sections. But only through the use Less steel and therefore less weight will increase these costs caught again.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeigt die 6. Bei dieser Ausführung ist der Federdraht gegenüber der bevorzugten Ausführungsform gemäß 3 nicht so stark von einem runden Querschnitt aus verändert worden. Dieser Federdrahtquerschnitt weist quasi parallele Seitenflächen 9 auf, die beispielsweise in einem Arbeitsgang vor dem eigentlichen Wickelvorgang angeformt werden können. Durch den Verformungsvorgang, von dem runden Federdrahtquerschnitt ausgehend, ergeben sich an den Enden der Seitenflächen 9 Endabschnitte 12, die nicht unbedingt einen kreisförmigen Verlauf aufweisen. Sowohl durch die Ausführungsform der 3 als auch der 6, die kostengünstig aus handelsüblichen runden Federdrahtquerschnitten, vorzugsweise direkt vor dem eigentlichen Wickelvorgang der Feder hergestellt werden können, ergeben sich Torsionsfedern, die einen wesentlich geringeren Bauraum einnehmen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass für derartige Federdrahtquerschnitte keine besondere Bevorratung und Lagerhaltung geschaffen werden muss, denn aus dem gleichen Material könnten ohne vorherigen Walzvorgang auch Federn mit einem runden Federdrahtquerschnitt hergestellt werden.Another preferred embodiment shows the 6 , In this embodiment, the spring wire according to the preferred embodiment according to 3 not so much changed from a round cross section. This spring wire cross-section has quasi-parallel side surfaces 9 on, which can be formed, for example, in one operation before the actual winding process. By the deformation process, starting from the round spring wire cross section, arise at the ends of the side surfaces 9 end 12 . which do not necessarily have a circular course. Both by the embodiment of the 3 as well as the 6 , which can be inexpensively made of commercially available round spring wire cross-sections, preferably directly before the actual winding process of the spring, resulting in torsion springs, which occupy a much smaller space. Another advantage is that no special storage and storage must be created for such spring wire cross sections, because springs with a round spring wire cross section could be made of the same material without previous rolling process.

11
Torsionsfedertorsion spring
22
Wellewave
33
Federspannerspring clamps
44
Federhalterpenholder
55
Seiltrommelcable drum
66
Breitewidth
77
Höheheight
88th
Rundungcurve
99
Seitenflächeside surface
1010
Umfangsverlaufcircumferential profile
1111
Umfangsverlaufcircumferential profile

Claims (7)

Torsionsfeder (1) für ein Tor, eine Tür oder dergleichen, die als Gewichtsausgleichsfeder für ein- oder mehrgliedrige Torblätter oder dergleichen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) einen profilierten Federdrahtquerschnitt aufweist, der die runde Querschnittsform ausschließt.Torsion spring ( 1 ) for a gate, a door or the like, which acts as a counterbalance spring for single or multi-unit door leaves or the like, characterized in that the torsion spring ( 1 ) has a profiled spring wire cross-section which excludes the round cross-sectional shape. Torsionsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) einen rechteckigen Federdrahtquerschnitt aufweist.Torsion spring according to claim 1, characterized in that the torsion spring ( 1 ) has a rectangular spring wire cross-section. Torsionsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) einen quadratischen Federdrahtquerschnitt aufweist.Torsion spring according to claim 1, characterized in that the torsion spring ( 1 ) has a square spring wire cross-section. Torsionsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) einen ovalen oder elliptischen Federdrahtquerschnitt aufweist.Torsion spring according to claim 1, characterized in that the torsion spring ( 1 ) has an oval or elliptical spring wire cross-section. Torsionsfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) einen abgeflachten, mit zwei gegenüberliegenden Seiten flächen (9), die an ihren Enden durch Rundungen (8) abgeschlossen sind, Federdrahtquerschnitt aufweist.Torsion spring according to claim 1, characterized in that the torsion spring ( 1 ) a flattened, with two opposite sides surfaces ( 9 ), which at their ends by curves ( 8th ) are completed, having spring wire cross-section. Torsionsfeder nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (1) bei gleichen Kraftverhältnissen gegenüber Torsionsfedern mit einem runden Federdrahtquerschnitt eine geringe gespannte Federlänge bei gleichem oder geringerem Durchmesser aufweist.Torsion spring according to the preceding claims, characterized in that the torsion spring ( 1 ) at the same power ratios to torsion springs with a round spring wire cross-section has a small tensioned spring length at the same or smaller diameter. Tor, Tür oder dergleichen mit einer Gewichtsausgleichsfeder, die als Torsionsfeder (1) gemäß den vorhergehenden Ansprüchen ausgeführt ist.Gate, door or the like with a weight compensating spring acting as a torsion spring ( 1 ) according to the preceding claims.
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