DE2943846C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewichtsausgleichsvor­ richtung mit einem Gegengewicht und einem Seilzug zwischen sich wegabhängig ändernder Last und Gegenge­ wicht , wobei der mit dem Gegengewicht verbundene Seilzug und die Last in entgegengesetztem Drehsinn an einem um eine Achse drehbaren Wickelkörper angreifen und das Gegengewicht über einen Seilrollenabschnitt mit sich in Achsrichtung veränderndem Durchmesser angreift, derart, daß an jeder beliebigen Stelle des Lastweges die beiden durch die Last und durch das Gegengewicht auf den Wickelkörper ausgeübten Drehmo­ mente entgegengesetzt gleich groß sind.

Eine Gewichtsausgleichsvorrichtung dieser Art ist beispielsweise der US-PS 18 74 077 zu entnehmen, in der ein auf einen Wickeldorn aufwickelbares Rolltor gezeigt ist, dem ein Gegengewicht an einem Seilzug zugeordnet ist. Wenn das Tor geschlossen, d. h. abge­ senkt ist und seine volle Last das am Wickeldorn angreifende Drehmoment bestimmt, greift der Seilzug an dem den größten Durchmesser aufweisenden Ende eines Seilrollenabschnitts an, dessen Durchmesser sich in Achsrichtung verändert. Wird das Tor geöff­ net, d. h. auf den Wickeldorn aufgewickelt, verringert sich die das Drehmoment bestimmende Last stetig, während der Wickeldurchmesser und damit der das Dreh­ moment bestimmende Hebelarm allmählich zunimmt. Ver­ glichen mit der Abnahme der Last ist die Zunahme des Wickeldurchmesser eher unbedeutend; auf jeden Fall nimmt das am Wickeldorn wirksame, von der Last aus­ geübte Drehmoment zwischen geschlossener und geöffne­ ter Stellung des Tores ab. Da der Seilrollenabschnitt mit dem Wickeldorn zu gemeinsamer Drehbewegung ver­ bunden ist, nimmt das vom Gegengewicht ausgeübte Drehmoment ebenfalls ab, weil der dem Seilzug zuge­ ordnete Radius abnimmt. Die Veränderung des Radius läßt sich derart auf die wegabhängige Veränderung der Last abstimmen, daß die beiderseitigen Drehmomente stets entgegengesetzt gleich groß sind.

Die Konstruktion nach der DS-PS 18 74 077 verbessert eine solche an sich bereits bekannte Gewichtsaus­ gleichsvorrichtung dadurch, daß der Seilerollenab­ schnitt in seiner Winkelstellung gegenüber dem Wic­ keldorn fest einstellbar ist und somit das Anfangs­ drehmoment des Gewichtsausgleichs entsprechend dem Anfangsgewicht der Last eingestellt werden kann. Dies ist z. B. dann von Vorteil, wenn der mit Ge­ wichtsausgleich versehene Hubmechanismus an Toröf­ fnungen mit unterschiedlicher Breite und Höhe ange­ paßt werden soll. Die eigentliche Funktion des Ge­ wichtsausglechs wird davon nicht berührt.

Gewichtsausgleichsvorrichtungen dieser Art ermögli­ chen zwar einen sehr genauen und funktionssicheren Gewichtsausgleich, sie sind aber doch mit Problemen behaftet, wenn es darum geht, den platzbedarf mög­ lichst gering zuhalten und auch in diesem Zusammen­ hang das Gegengewicht und die vom Gegengewicht zu­ rückzulegende Wegstrecke möglichst zu beschränken.

Da das Gegengewicht eine gewisse Bauhöhe aufweist, muß sein Weg geringer sein als der Lastweg, um in manchen Fällen überhaupt eine solche einfache Ge­ wichtsausgleichsvorrichtung anwenden oder sie zumin­ dest unter Vermeidung eines zusätzlichen Platzbe­ darfs, z. B. in Form einer Grube für das abgesenkte Gegengewicht, unterbringen zu können.

Eine Reduzierung des Gegengewichts ist auch wegen der damit erzielbaren leichteren und folglich auch ko­ stengünstigeren Konstruktion erstrebenswert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Gewichtsausgleichsvorrichtung der eingangs ge­ nannten Art so zu verbessern, daß das Gegengewicht und die von ihm durchlaufene Wegstrecke möglichst klein gehalten werden können.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Last über einen weiteren Seilzug und einen diesem zugeord­ neten Seilrollenabschnitt an dem Wickelkörper an­ greift und sich auch der Durchmesser des dem weiteren Seilzug zugeordneten Seilrollenabschnitts in Achs­ richtung ändert.

Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß einerseits die technisch und wirtschaftlich günstigste Auslegung des Gegengewichts gewählt werden kann, weil durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnises zwischen den beiden Seilrollenabschnitten der vom Gegengewicht maximal zurückzulegende Weg vom maximalen Lastweg abweichen und insbesondere gegenüber diesem kleiner bemessen werden kann und weil andererseits durch den Angriff der Last am zugeordneten Seilrollenabschnitt das von der maximalen Last erzeugte Drehmoment gerin­ ger gehalten werden kann als bei einem Lastangriff am oder ausschließlich am Wickelkörper.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Gewichtsausgleichsvorrichtung wird es in vielen Fällen überhaupt erst möglich, einen konstruktiv äußerst einfachen Gewichtsausgleich mit Hilfe eines Gegengewichts vorzusehen, wobei nicht nur der techni­ sche Aufwand relativ gering ist, sondern auch der Platzbedarf relativ bescheiden und die Freizügigkeit hinsichtlich der Anordnung relativ groß ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der der Last zugeordnete Seilrollenabschnitt und der dem Gegengewicht zugeordnete Seilrollenabschnitt ein­ ander teilweise überlagern, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn sich am Ende des Bewegungsbe­ reichs der Last deren Veränderungssinn umkehrt, d. h. auf ein Abnahme ein Zunahme folgt oder umgekehrt.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß die beiden Seilrollenabschnitte räumlich getrennt, aber zu einer zwangsweisen gemeinsamen Drehbewegung verbunden sind. Dadurch wird eine beson­ ders günstige Ausnützung des zur Verfügung stehenden Raums möglich.

Anhand der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer Gewichtsausgleichsvorrichtung für ein Gara­ genhubtor bei geschlossener Stellung des Tors,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Ansicht bei geöffnetem Tor,

Fig. 3-5 andere Ausführungsformen von Seilrollen für unterschiedliche Anwendungszwecke.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Gewichtsausgleichs­ vorrichtung ist für ein nicht dargestelltes Garagen­ tor bestimmt, bei welchem das Torblatt zum Öffnen des Tors angehoben wird. Insbesondere ist die Gewichts­ ausgleichsvorrichtung für ein sogenanntes Sectional­ tor bestimmt, d. h. für ein Tor, bei welchem das Torblatt aus mehreren gegeneinander um horizontale Achsen mittels geeigneter Scharniere beweglichen Elementen besteht, die während der Hubbewegung durch senkrechte und waagrechte Führungsschienen geführt werden, die durch Bogenstücke miteinander verbunden sind und in welche an den oberen Enden der Elemente angebrachte Laufrollen oder Gleitblöcke eingreifen.

Wird das Tor geöffnet, bewegen sich die Laufrollen aus den senkrechten Führungsschienen über die Bogen­ stücke in die waagrechten Führungsschienen, wobei die Elemente nacheinander aus einer ersten Stellung, in der ihre Hauptebene im wesentlichen senkrecht ver­ läuft, in eine zweite Stellung überführt werden, in der ihre Hauptebene im wesentlichen waagrecht ver­ läuft. In dieser zweiten Stellung wird das Gewicht der Elemente von den waagrechten Führungsschienen aufgenommen, während zu Beginn der Öffnungsbewegung das gesamte Gewicht des Torblatts angehoben werden muß, sofern keine Gewichtsausgleichsvorrichtung vor­ handen ist.

Wie aus den vorstehenden Erläuterungen der Torkon­ struktion ersichtlich ist, muß eine Gewichtsaus­ gleichsvorrichtung zu Beginn der Öffnungsbewegung das Gesamtgewicht des Torblatts ausgleichen, wobei mit zunehmender Öffnung des Tors die auszugleichende Last geringer wird. Der Bewältigung dieses Problems mit einfachen und einfach zu montierenden, den jeweiligen Verhältnissen einfach anzupassenden Mitteln dient die in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Kon­ struktion, bei welcher der Gewichtsausgleich mittels eines ingesamt mit 10 bezeichneten Seilzugs und eines Gegengewichts 12 durchgeführt wird.

Der Seilzug weist eine Seilrolle 14 auf, die teil­ weise von einem Seil 15 umschlungen wird, von welchem ein erstes Seiltrum 16, das nachfolgend als Lasttrum bezeichnet wird, an einem Anschlußpunkt 18 mit dem nicht gezeigten unteren Ende des Torblatts verbunden ist. Ein zweites, von der Seilrolle 14 ausgehendes Seiltrum 20, das nachfolgend als Gegengewichtstrum bezeichnet wird, ist mit dem Gegengewicht 12 ver­ bunden.

Die Seilrolle 14 ist in zwei Seilrollenabschnitte 22 und 24 unterteilt, wobei jeder dieser Abschnitte die Form eines Kegelstumpfes aufweist und wobei die bei­ den Kegelstümpfe mit ihren jeweils kleineren, den gleichen Durchmesser aufweisenden Stirnflächen mit­ einander verbunden sind. Der Verbindungsbereich kann auch ausgerundet sein oder gegebenenfalls ein kurzes zylindrisches Zwischenstück aufweisen. Zweckmäßiger­ weise verläuft eine Führungsnut für das Seil konti­ nuierlich über die gesamte Seilrolle 14.

Bei der Anwendung eines Gegengewichts zum Gewichts­ ausgleich ist es erforderlich, daß das durch die Last an der Seilrolle hervorgerufene Drehmoment dem durch das Gegengewicht hervorgerufenen Drehmoment entgegen­ gesetzt gerichtet ist, wobei jedoch der absolute Wert beider Drehmomente möglichst gleich groß sein soll. Ist die Last, hier durch den Anschlußpunkt 18 symbo­ lisiert, in ihrer abgesenkten Position (Fig. 1), so befindet sich das Gegengewicht 12 in seiner angehobe­ nen Stellung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Lasttrum 16 derart auf dem Seilrollenabschnitt 22 angeordnet, daß bei geschlossenem Tor das Lasttrum 16 zunächst auf den Bereich des Seilrollenabschnitts 22 zuläuft, der den geringsten Durchmesser aufweist. Wird das Tor geöffnet und dreht sich dabei die Seilrolle 14, so wandert das Lasttrum 16 allmählich auf den Bereich des Seilrollenabschnitts 22 mit größerem Durchmesser. Dies bedeutet, daß die Abnahme der Last beim Anheben des Tors teilweise durch die Zunahme des wirksamen Seilrollenradius ausgeglichen wird, so daß also das von der Last auf die Seilrolle 14 ausgeübte Drehmo­ ment nicht im gleichen Maße absinkt wie die auszu­ gleichende Last.

Das bei geschlossenem Tor angehobene Gegengewicht 12 wirkt über das Gegengewichtstrum 20 auf denjenigen bereich des Seilrollenabschnitts 24, der den größten Durchmesser aufweist. Wird beim Anheben des Tors und durch Drehung des Seilrolle 14 das Gegengewicht 12 abgesenkt, so wandert der Angriffspunkt, an welchem das Gegengewichtstrum 20 die Seilrille 14 tangiert, allmählich in den Bereich des Seilrollenabschnitts 24 mit geringerem Durchmesser, so daß bei gleichbleiben­ der Krafteinwirkung durch das Gegengewicht 12 auf­ grund der Verringerung des wirksamen Seilrollenradius das vom Gegengewicht 12 ausgeübte Drehmoment abnimmt.

Durch entsprechende Wahl des Kegelwinkels kann die Seilrolle 14 den jeweiligen Verhältnissen derart angepaßt werden, daß in allen Zwischenstellungen zwischen der Öffnungs- und der Schließstellung des Tors die vonm Gegengewicht und von der Last an der Seilrolle 14 hervorgerufenen Drehmomente einander entgegengesetzt gleich groß sind.

Wir bereits in der Bescheibungseinleitung erläutert wurde, besteht unter beengten Verhältnissen nicht selten die Notwendigkeit, daß der vom Gegengewicht zwischen seinen beiden Enstellungen zurückgelegte Weg geringer ist als der Weg, den die Last zwischen ihren beiden Endstellungen zurücklegt. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Konstruktion berücksichtigt ein derar­ tiges Problem dadurch, daß der Kegelwinkel des dem Lasttrum 16 zugeordneten Seilrollenabschnitts 22 größer ist als jener des dem Gegengewichtstrum 20 zugeordneten Seilrollenabschnitts 24. Dies hat zur Folge, daß pro Umdrehung der Seilrolle 14 auf dem Seilrollenabschnitt eine größere Seillänge aufgespult wird als auf dem Seilrollenabschnitt 24. Wird also die Last über ihre gesamte Wegstrecke bewegt, so wird auf dem Seilrollenabschnitt 24 eine Seillänge aufge­ spult, die kürzer ist als es der maximalen Weglänge der Last entspricht.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Form der Seilrolle 14 je nach den gegebenen Verhältnissen verändert werden kann. Es ist auch nicht erforderlich. daß die Seil­ rolle als Doppelkegel ausgebildet ist. Es ist bei­ spielsweise denkbar, zur Anpassung an bestimmte Raum­ verhältnisse die beiden Seilrollenabschnitte 22 und 24 räumlich zu trennen und durch eine Getriebever­ bindung eine gemeinsame Drehbewegung beider Seilrol­ lenabschnitte zu erzwingen. Es ist auch möglich, die beiden Seilrollenabschnitte derart anzuordnen, daß die Kegelspitzen in die gleiche Richtung weisen, wenn das Seil 15 in zwei Abschnitte für das Lasttrum und das Gegengewichtstrum aufgeteilt wird.

Bei komplizierten Verhältnissen ist es auch denkbar, daß die beiden Seilrollenabschnitte nicht streng getrennt dem Lasttrum bzw. dem Gegengewichtstrum zugeordnet sind, sondern daß der dem Lasttrum und der dem Gegengewichtstrum zugeordnete Seilrollenab­ schnitt sich gegenseitig überlagern, so daß in einer Endphase der Bewegung gegebenenfalls die Überset­ zungswirkung umgekehrt wird.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen lediglich beispielsweise an­ dere Ausführungsformen von Seilrollen, die jeweils auch zylindrische Abschnitte 30, 32, 34 und 36 auf­ weisen.

Claims (3)

1. Gewichtsausgleichsvorrichtung mit einem Gegen­ gewicht (12) und einem Seilzug (16, 20) zwischen sich wegabhängig ändernder Last (18) und Gegengewicht (12), wobei der mit dem Gegengewicht (12) verbundene Seilzug (20) und die Last (18) in entgegengesetztem Drehsinn an einem um eine Achse drehbaren Wickelkör­ per (14) angreifen und das Gegengewicht (12) über einen Seilrollenabschnitt (24) mit sich in Achsrich­ tung veränderndem Durchmesser angreift, derart, daß an jeder beliebigen Stelle des Lastweges die beiden durch die Last (18) und durch das Gegengewicht (12) auf den Wickelkörper (14) ausgeübten Drehmomente entgegengesetzt gleich groß sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Last (18) über einen weiteren Seilzug (16) und einen diesem zugeordneten Seilrol­ lenabschnitt (22) an dem Wickelkörper angreift und sich auch der Durchmesser des dem weiteren Seilzug (16) zugeordneten Seilrollenabschnitts (22) in Achs­ richtung ändert.

2. Gewichtsausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Last (18) zuge­ ordnete Seilrollenabschnitt (22) und der dem Gegenge­ wicht (12) zugeordnete Seilrollenabschnitt (24) ein­ ander teilweise überlagern.

3. Gewichtsausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seilrollenab­ schnitte (22, 24) räumlich getrennt, aber zu einer zwangsweisen gemeinsamen Drehbewegung verbunden sind.