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Die Erfindung betrifft ein Sektionaltor mit einem ortsveränderbaren, mehrteiligen Torblatt, das zur Ortsveränderung ein unterstützendes Federsystem aufweist, wobei das Federsystem im Wesentlichen aus mindestens einer auf einer Welle angeordneten Torsionsfeder besteht, deren Federaufnahme und Spannvorrichtung durch mindestens ein gegen die Welle anstellbares Halteelement festsetzbar ist.
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Torsionsfedern werden als Gewichtsausgleichsvorrichtungen bei Toren unterschiedlichster Bauart eingesetzt. Dieses können insbesondere Kipptore oder Sektionaltore sein, die mit einer drehbar gelagerten Welle ausgestattet sind. Derartige Torsionsfedern sind als Schraubenfederanordnungen ausgebildet, die durch Torsion bei Betätigung des Tores Kräfte aufnehmen oder abgeben. Ein idealer Zustand besteht dann, wenn die Torsionsfeder über die Federwelle immer so viel Kraft auf das Tor abgibt, dass dieses in jeder Lage frei steht. Ein solches Sektionaltorsystem ist durch die
EP 2 208 844 B1 bekannt geworden.
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Damit die Torsionsfedern die Kräfte aufnehmen können, ist es notwendig, dass diese einen ausreichenden Durchmesser aufweisen. Zur Befestigung der Torsionsfedern auf einer Welle sind deshalb an den stirnseitigen Enden Spannvorrichtungen oder Befestigungsvorrichtungen vorgesehen. So wird die Torsionsfeder an einem ihrer stirnseitigen Enden beispielsweise durch eine Passfeder und/oder aber auch durch Schraubelemente festgesetzt. Durch diese Festsetzung ist sowohl in axialer Richtung als auch in Drehrichtung die Torsionsfeder mit der Welle verbunden. Das andere Ende der Torsionsfeder ist dabei mit einer Spannvorrichtung ausgestattet, die um die Welle drehbar ist und nach dem Spannen der Torsionsfeder durch Festsetzung auf der Welle arretiert wird.
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Der
DE 44 14 421 A1 ist eine Spannvorrichtung zu entnehmen, die das Spannen der Torsionsfeder verdeutlicht.
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Ein exemplarisches Festsetzen der Torsionsfedern auf einer Welle kann der
US 3,311,159 und der
US 1,994,142 entnommen werden.
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Das Spannen der Torsionsfeder für den Gewichtsausgleich wird in der Regel von Hand durchgeführt. Hat die Torsionsfeder die notwendige Spannung nach dem Spannen erreicht, so wird in der Spannvorrichtung mit Arretierungsschrauben diese Spannvorrichtung gegenüber der Welle festgesetzt. Dabei kommt es immer wieder vor, dass es durch ein zu kräftiges Anziehen dieser Arretierungsschrauben zu Beschädigungen der Spannvorrichtungen kommt, indem beispielsweise zu hohe Anzugsmomente auf die Arretierungsschrauben aufgebracht werden. Durch das Ausbrechen der Bereiche, die für die Festsetzung der Torsionsfeder benötigt werden, entstehen hohe Kosten, weil anschließend diese Spannvorrichtung wieder demontiert und durch eine gebrauchsfähige Spannvorrichtung ersetzt werden muss.
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Neben den beschriebenen Befestigungen der Torsionsfeder durch Federaufnahme und Spannvorrichtung werden auch andere Bauelemente für ein Tor auf oder an der Welle befestigt. Dieses sind im Wesentlichen Seiltrommeln oder Kupplungen oder Bauteile einer Federbruchsicherung usw. Die Bauteile und die Federaufnahmen und Spannvorrichtungen werden aus Gründen der Gewichtsreduzierung in der Regel aus einem Leichtmetallspritzguss gefertigt. Die Belastbarkeit durch auftretende Anzugskräfte mit Haltemitteln gegenüber der Welle ist dadurch begrenzt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile aus dem Stand der Technik zu eliminieren. Dabei soll insbesondere durch das Aufbringen von zu hohen Anzugsmomenten der Arretierungsschrauben eine Beschädigung der auf einer Torwelle festzusetzenden Elemente vermieden werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Die sich daran anschließenden Unteransprüche geben eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.
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Grundsätzlich müssen Torsionsfedern, die auf einer Welle für ein mehrteiliges Sektionaltor eingesetzt werden, an ihren Enden festgesetzt werden. Dieses kann durch eine Federaufnahme gegen Verdrehen an der Welle ausgeführt werden. Als einfaches Mittel kann dieses durch eine Passfeder zur Unterbindung von Torsionsbewegungen ausgeführt werden. Um jedoch auch in axialer Richtung eine Festsetzung der Federaufnahme zu bewirken, ist es notwendig, hier durch mindestens ein Halteelement auch in axialer Richtung eine Festsetzung vorzunehmen. Um beim Anziehen derartiger Arretierungsschrauben eine Beschädigung der Federaufnahme aufgrund zu hoher Anzugsmomente zu vermeiden, wird ein Halteelement in Form einer Schraube mit einem Anzugsbegrenzungselement in einer bevorzugten Ausführungsform eingesetzt.
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In gleicher Art und Weise wie die Festsetzung der Torsionsfeder im noch nicht gespannten Zustand durch die Federaufnahme ausgeführt wird, muss das andere Ende der Torsionsfeder nach Ausführung des Spannvorganges in analoger Art und Weise arretiert werden. Auch hier wird das gleiche Halteelement verwendet, das innerhalb der Spannvorrichtung mit dem Anzugsbegrenzungselement zusammenwirkt.
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Ein derartiges Anzugsbegrenzungselement kann auch als Sollbruchstelle bezeichnet werden, das eine Beschädigung der Federaufnahme oder Spannvorrichtung dadurch vermeidet, dass es bei zu hohen Anzugsmomenten zu einer Zerstörung des Anzugsbegrenzungsmomentes kommt.
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Während das Halteelement ein Außengewinde aufweist, das als metrisches ISO-Gewinde oder Zollgewinde ausgebildet ist, beinhaltet das Anzugsbegrenzungselement ein Innengewinde, welches auf das Außengewinde des Halteelementes abgestimmt ist. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird im Gegensatz zu den üblicherweise bei Gewinden ausgeführten Kerndurchmessern, die nur geringfügig kleiner sind als der Kerndurchmesser des zugehörigen Innengewindes, der Kerndurchmesser des Anzugsbegrenzungselementes größer als der normale Kerndurchmesser für das zugehörige Außengewinde gewählt. Durch das Zusammenspiel zwischen dem Außengewinde des Halteelementes, das als Normgewinde rechts oder links oder als Zollgewinde ausgebildet ist, und der Wahl des Kerndurchmessers für das Innengewinde des Anzugsbegrenzungselementes, wird das Anzugsmoment festgelegt, welches eine ordnungsgemäße Befestigung der Spannvorrichtung oder der Befestigung der Federaufnahme orthogonal zu der Welle bewirkt. Durch die geschickte Wahl des Kerndurchmessers kann somit bei einem zu hohen Anzugsmoment des Halteelementes ein Durchdrehen des Halteelementes innerhalb des Anzugsbegrenzungselementes bewirkt werden. Dieses hat zur Folge, dass das Anzugsbegrenzungselement mit seinem Innengewinde praktisch unbrauchbar wird. Damit wird aber gleichzeitig eine Beschädigung der Spannvorrichtung oder der Federaufnahme vermieden. Die Kosten des Anzugsbegrenzungselementes sind vernachlässigbar gering gegenüber den Kosten der gesamten Spannvorrichtung bzw. der Federaufnahme und deren Montagekosten.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Anzugsbegrenzungselement auch aus einem Material geringerer Festigkeit bestehen. Als geeignete Materialien können insbesondere Leichtmetall, Kunststoff oder andere Werkstoffe eingesetzt werden. Auch in diesem Falle kann durch Berechnung oder empirische Auswahl das geeignete Material für die gewünschte Anwendung gefunden werden.
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Ein weiteres Kriterium in der Auswahl der richtigen Materialabmaße, in Abhängigkeit der Kraftverhältnisse, besteht in der Wahl der Dicke des Materials für das Anzugsbegrenzungselement. Durch die Dickenbestimmung des verwendeten Materials wird die in dem Anzugsbegrenzungselement enthaltene Anzahl der Gewindegänge bestimmt. Bei nur wenigen Gewindegängen kann folglich auch nur ein geringes Anzugsmoment des Halteelementes gewählt werden.
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Es versteht sich, dass die zuvor beschriebenen, nicht abschließend aufgeführten Ausführungen, natürlich auch miteinander kombiniert werden können. Dieses eröffnet einen breiten und genauen Spielraum zur Festlegung des geeigneten Anzugsmomentes für das Halteelement.
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Das Anzugsbegrenzungselement ist vorzugsweise flächig ausgebildet und hat eine äußere Form, die quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist. Ein so gestaltetes Anzugsbegrenzungselement kann in einer Tasche der Spannvorrichtung oder der Federaufnahme austauschbar eingesetzt werden. Durch das Einführen des Halteelementes innerhalb der Spannvorrichtung oder der Federaufnahme in eine Bohrung ohne Gewinde und mit ausreichendem Spiel, wird das Anzugsbegrenzungselement innerhalb der Tasche beim Eindrehen des Halteelementes zuerst gegen eine Schulter gezogen und beim weiteren Eindrehen des Halteelementes wird dieses gegenüber der Welle eine Anstellkraft ausüben, die eine Arretierung der Spannvorrichtung oder der Federaufnahme bewirkt.
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Zur Lösung der Aufgabe zeigt die Erfindung noch einen weiteren Weg auf. Bei diesem Lösungsansatz werden die äußeren Abmaße des mit dem Halteelement zusammen wirkenden Bauteiles vergrößert. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich nicht mehr um ein Anzugsbegrenzungselement der vorbeschriebenen Art. Vielmehr handelt es sich um eine Mutter, die in flächiger oder aber auch in genormter Ausführung eingesetzt werden kann. Bei einem solchen Befestigungselement kommt es beim Einschrauben des Halteelementes aufgrund der vergrößerten Andruckfläche in dem Federhalter oder dergleichen beim Anzug des ebenfalls in einer Bohrung mit Spiel eintauchenden Halteelementes zu einer Verteilung der Kräfte in der Andruckfläche in dem Federhalter oder dergleichen. Die im Stand der Technik auftretenden Kerbwirkungen innerhalb des Federhalters oder dergleichen werden vermieden. Auch durch diese Ausführungsform wird eine Zerstörung bei der Festsetzung des Federhalters oder dergleichen vermieden.
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Die Erfindung wird nachfolgend exemplarisch anhand eines Ausführungsbeispiels für eine Spannvorrichtung näher erläutert. Dieses näher beschriebene Ausführungsbeispiel ist natürlich in gleicher Weise auch auf Seiltrommeln, Kupplungen, Bauteilen für Federbruchsicherungen, usw. anwendbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
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1 eine Spannvorrichtung mit einer Federaufnahme und einem Federkopf in einer Seitenansicht nach der Erfindung;
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2 wie 1, jedoch in einer Draufsicht;
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3 eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt A-A nach 2, und
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4 eine Detailausschnittdarstellung aus 3.
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Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführung einer Spannvorrichtung zur Montage einer Torsionsfeder, wobei sich die Beschreibung gleichzeitig auch auf eine ausschließliche Federaufnahme für die Befestigung der Torsionsfeder an deren anderem stirnseitigen Ende bezieht.
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In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Federaufnahme für eine nicht dargestellte Torsionsfeder bezeichnet worden. Dabei werden die einzelnen Windungen der Torsionsfeder, die als Schraubenfeder ausgeführt ist, zwischen Vorsprüngen 7 gehalten. Oberhalb der Federaufnahme 1 ist ein Federkopf 2 dargestellt worden. Diese Ausführung einer Spannvorrichtung kann sowohl in mehrteiliger als auch in einteiliger Form ausgeführt werden.
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Die Spannvorrichtung 2 weist dabei Mitnehmer 5 zum Spannen der Torsionsfeder auf, die an einem Oberteil 6 angeformt sind.
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Durch die Darstellung der 2 wird deutlich, dass sich um eine zentrale Bohrung 4 auf einem Durchmesser die Mitnehmer 5 in vierfacher Ausfertigung platzieren. Zwischen den Mitnehmern 5 sind dabei Halteelemente 8 dargestellt, die als normale Schraubelemente ausgeführt sind und mit ihren Enden zur Bohrung 4 gerichtet sind. In dem Bereich der Halteelemente 8 sind Taschen 9 in dem Oberteil 6 vorgesehen, in die Anzugsbegrenzungselemente 12 eingesetzt sind. Diese Ausbildung kann den 3 und 4 entnommen werden. Bei der 3 ist eine zweiteilige Ausführung der Spannvorrichtung 2 dargestellt worden, wobei das Oberteil 6 mittels Verbindungen 3 mit der Federaufnahme 1 verbunden wurde.
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In dem Ausführungsbeispiel ist ein Halteelement 8 exemplarisch gemäß 4 in einer Detaildarstellung innerhalb des Oberteiles 6 wiedergegeben worden. Die Ausführung des Halteelementes 8 ist dabei als Normschraube mit einem Außengewinde 11 ausgeführt worden. Das Halteelement taucht dabei mit allseitigem Spiel in eine Bohrung 10 des Oberteiles 6 ein, die sich in orthogonaler Ausrichtung zu einer Welle 14 darstellt. Das Ende des Halteelementes 8 steht dabei in Verbindung mit der Welle 14. Innerhalb der Tasche 9 ist das Anzugsbegrenzungselement 12 eingesetzt. Das Anzugsbegrenzungselement 12 weist ein Innengewinde 15 auf, welches auf ein vorher bestimmbares Anzugsmoment des Halteelementes 8 durch eine Vergrößerung des Kerndurchmessers des Innengewindes abstimmbar ist. Beim Eindrehen des Halteelementes 8 in das Anzugsbegrenzungselement 12 stellt sich zunächst das Anzugsbegrenzungselement 12 gegen die Schulter 13 innerhalb der Tasche 9 an. Anschließend trifft das Halteelement 8 mit seiner Spitze auf die Welle 14. Bei einer Überschreitung des notwendigen Anzugsmomentes mittels des Halteelementes 8 zur Festsetzung der Federaufnahme 1 oder der Spannvorrichtung 2 wird es zu einer Zerstörung des Innengewindes 15 innerhalb des Anzugsbegrenzungselementes 12 kommen. In der Ausführung kann das Anzugsbegrenzungselement 12 auch aus weicheren Materialien, wie Aluminium oder Kunststoff, hergestellt werden. Ebenfalls durch die Auswahl der Dicke bei weichen Materialien des Anzugsbegrenzungselementes 12, selbst mit einem Normalgewinde, ist eine Verwendung möglich. Dadurch, dass die Festigkeitswerte und damit die Belastbarkeit des Federspanners oder dergleichen bekannt sind, ist je nach Anwendungsfall auch eine Kombination der aufgezeigten bevorzugten Ausführungsformen möglich.
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Um die Festsetzung der Federaufnahme 1 fortzusetzen, ist lediglich ein einfacher Austausch des zerstörten Anzugsbegrenzungselementes 12 vorzunehmen. Dieses zeigt, dass durch den erfindungsgemäßen Gedanken eine Zerstörung oder Beschädigung der Federaufnahme bzw. der Spannvorrichtung 2 vermieden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federaufnahme
- 2
- Spannvorrichtung
- 3
- Verbindung
- 4
- Bohrung
- 5
- Mitnehmer
- 6
- Oberteil
- 7
- Vorsprünge
- 8
- Halteelement
- 9
- Tasche
- 10
- Bohrung
- 11
- Außengewinde
- 12
- Anzugsbegrenzungselement
- 13
- Schulter
- 14
- Welle
- 15
- Innengewinde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2208844 B1 [0002]
- DE 4414421 A1 [0004]
- US 3311159 [0005]
- US 1994142 [0005]
