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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine druck-
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mittelbetätigte Einrichtung zum öffnen und Schließen von Toren, Gattern
und dergleichen, bestehend aus einer aktivierbaren Druckmittelquelle, einer Steueranordnung
mit einem umsteuerbaren Schaltventil sowie wenigstens einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder,
dessen Kolben über eine Kolbenstange mit dem zu betätigenden Tor bzw. Gatter mechanisch
verbunden ist, wobei der Kolben, je nach der Position des umsteuerbaren Schaltventils,
über zwei Druckmittelleitungen hinweg wahlweise von der einen oder anderen Seite
her mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist.
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Fabrikationsgelände sowie Fertigungshallen sind vielfach mit Toren
oder Gattern versehen, welche unter Verwendung von hydraulischen Zylindern geöffnet
und geschlossen werden können. Vielfach sind dabei derartige Verschlußanordnungen
als Doppeltore oder -gatter in Faltbauweise ausgebildet, so daß ein derartiges Tor
oder Gatter aus vier Segmenten besteht, welche beim Öffnen paarweise gefaltet und
auf die Seite geschoben werden.
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Die bisher bekannten Tore und Gatter dieser Art sind neben dem hydraulischen
Torantrieb zusätzlich mit einem Schloß versehen, welches bei geschlossenem Tor bzw.
Gatter ein unbefugtes Betreten des durch das Tor bzw. Gatter verschlossenen Bereiches
verhindert. Die Betätigung dieses Schloß es erfolgt dabei entweder mechanisch oder
mit Hilfe zusätzlicher hydraulischer oder elektrischer Einrichtungen.
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Dadurch erhöht sich naturgemäß der erforderliche Bedienungs-oder apparative
Aufwand.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine druckmittelbetätigte
Einrichtung zum öffnen und Schließen von Toren, Gattern und dergl. zu schaffen,
welche derart ausgebildet
ist, daß auf das Vorsehen eines zusätzlichen
Schloßes zum Verschließen des betreffenden Tores oder Gatters verzichtet werden
kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Steueranordnung
derart ausgelegt ist, daß der der geschlossenen Stellung des Tores bzw. des Gatters
entsprechenden Position des Kolbens selbst nach der Entaktivierung bzw. Abschaltung
der Druckmittelquelle der Druck in der die Schließung des Tores bzw. des Gatters
bewirkenden Druckmittelleitung aufrecht erhalten ist.
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Aufgrund der Tatsache, daß nach der Entaktivierung der Drucmittelquelle
der Druck in der einen Druckmittelleitung aufrechterhalten wird, kann das betreffende
Tor bzw.
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Gatter von Hand aus nicht in seine geöffnete Position geschoben werden,
so daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die Anbringung eines getrennt zu
betätigenden Schloßes verzichtet werden kann.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erweist es sich als zweckmäßig,
wenn in der von dem umsteuerbaren Schaltbentil zu dem Zylinder führenden, die Schließung
des Tores bzw.
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des Gatters bewirkenden Druckmittelleitung ein Rückschlagventil angeordnet
ist, welches bei Aktivierung des Schaltventils im Hinblick auf eine Öffnung des
Tores bzw. Gatters überbrückbar ist. Das in diesem Zusammenhang vorgesehene Rückschlagventil
stellt sicher, daß nach der Entaktivierung der Druckmittelquelle in der einen Druckmittelleitung
der herrschende Druck selbst über lange Zeiträume hinweg sicher aufrechterhalten
wird.
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Im Hinblick auf die Tatsache, daß zum öffnen des Tores bzw. Gatters
eine Absenkung des Druckes in der einen Druckmittelleitung
absolut
notwendig ist, erweist es sich als zweckmäßig, wenn das Rückschlagventil ein steuerbares
Rückschlagventil ist, dessen Verschlußelement mit Hilfe der Kolbenstange eines Steuerzylinders
abhebbar ist, welcher mit der eine Öffnung des Tores bzw. Gatters bewirkenden Druckmittelleitung
in Verbindung steht. Die Entaktivierung des vorgesehenen Rückschlagventils erfolgt
in diesem Fall auf mechanische Weise, wobei zur Betätigung des steuerbaren Rückschlagventil
s der Druck in der zweiten Druckmittelleitung herangezogen wird.
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Im allgemeinen erscheint es als vorteilhaft, wenn die Druckmittelquelle
eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpe ist, welche hydraulische Flüssigkeit
aus einem Sammelbehälter dem Schaltventil zuführt, und wenn das umsteuerbare Schaltventil
derart ausgebildet ist, daß wahlweise die eine Druckmittelleitung mit der Druckmittelquelle
und die andere Druckmittelleitung über das Schaltventil hinweg mit einer zu dem
Sammelbehälter führenden Rückführleitung verbindbar ist.
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Um bei einer derartigen Anordnung bei Stromausfall trotzdem eine Öffnung
des betreffenden Tores bzw. Gatters vornehmen zu können, erweist es sich als zweckmäßig,
wenn die zu dem Zylinder führenden beiden Druckmittelleitungen mit Hilfe eines manuell
betätigbaren Ventil satzes miteinander und mit einem zusätzlichen Ausgleichsbehälter
verbindbar sind.
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Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch,
daß im Falle eines Doppeltores oder -gatters zwei doppelt wirkende Zylinder vorgesehen
sind und daß zwischen dem Schaltventil und den-beiden Zylindern je eine Aufgabelung
der beiden Druckmittelleitungen vorgesehen
ist, wobei jeweils in
der eine Schließung des Tores bzw. des Gatters bewirkenden Druckmitteizweigleitung
je ein Rückschlagventil vorgesehen ist und wobei zusätzlich im Aufgabelungspunkt
der die Schließung bewirkenden Druckraittelleitung ein Mefrgenteiler eingesetzt
ist.
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Um zu erreichen, daß in der der Schließung des Tores bzw.
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Gatters dienenden Druckmittelleitung ein genau vorgegebener Druck
aufrechterhalten wird, erweist es sich fernerhin als zweckmäßig, wenn das Schaltventil
neben seinen beiden aktiven Steuerpositionen eine inaktive Position besitzt, in
welcher die beiden Druckmittelleitungen von der Druckmittelquelle und der Rückführleitung
abgegrenzt sind und wenn die Aktivierung des Schaltventils sowie des Elektromotors
der Druckmittelquelle in Abhängigkeit eines elektrischen Steuerbefehls erfolgt,
während die Entaktivierung dieser beiden Elemente mit Hilfe von Endschlatern vorgenommen
ist, welche im Bereich des bzw. der hydraulischen Zylinder vorgesehen sind, wobei
zusätzlich ein Verzögerungselement vorhanden ist, welches beim Schließen des Tores
bzw. Gatters die Entaktivierung der erwähnten beiden Elemente um einen vorgegebenen
Zeitraum verzögert.
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Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert und beschrieben werde, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen
wird, die ein schematisches Diagramm der erfindungsgemäßen druckmittelbetätigten
Einrichtung zum Öffnen und Schließen eines Doppeltores zeigt.
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Gemäß der Figur weist die druckmittelbetätigte Einrichtung einen Sammelbehälter
1 auf, welcher ein Fassungsvermögen von etwa 10 Liter besitzt und der Aufnahme von
hydraulischer Flüssigkeit 2 dient. Die hydraulische Flüssigkeit
2
wird über eine Leitung 3 einer Pumpe 4 zugeführt, welche von einem Elektromotor
5 angetrieben ist. Dieser Elektromotor besitzt eine Leistung von etwa 0,75 kW bei
einer Drehzahl von 1450 U/min. Mit Hilfe der Pumpe wird die hydraulische Flüssigkeit
3 über eine Leitung 6 einem elektrisch betätigbaren Schaltventil 7 zugeführt, von
welchem eine Rückführleitung 8 zurück zu dem Sammelbehälter 1 führt. Die beiden
Leitungen 6 und 8 sind über ein überdruckventil 9 miteinander verbunden, welches
den Druck der von der Pumpe 4 geförderten hydraulischen Flüssigkeit 2 auf maximal
25 Bar festlegt. Das Schaltventil 7 ist auf der Ausgangsseite mit zwei Druckmittelleitungen
10 und 11 verbunden. Das Schaltventil 7 besitzt dabei eine entaktivierte Position
sowie zwei aktivierte Positionen. In der entaktivierten Position, welche in der
Figur gezeigt ist, sind die beiden Leitungen 6 und 8 von den Druckmittelleitungen
10 und 11 abgetrennt. In den beiden aktivierten Positionen erfolgt hingegen eine
Verbindung der beiden Leitungen 6 und 8 mit den Druckmittelleitungen 10 und 11,
wobei allerdings - so wie dies durch die Pfeile in der Figur angedeutet ist - bei
der einen aktivierten Position eine Vertauschung der Verbindungswege stattfindet.
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Die Druckmittelleitung 10 führt zu einem Mengenteiler 12, von welchem
aus die Druckmittelleitung 10 sich in zwei Äste 10a, 1Ob aufteilt. Diese beiden
Äste 10a, 1Ob führen über je ein steuerbares Rückschlagventil 13å, 13b zu je einem
hydraulischen Zylinder 14a, 14b. Die beiden hydraulischen Zylinder 14a, 14b besitzen
Kolben 15a, 15b sowie Kolbenstangen 16a, 16b, die mit einem nicht dargestellten
zu verschließenden Doppeltor derart verbunden sind, daß in der vorgeschobenen Position
der Kolbenstangen 16a, 16b das Doppeltor verschlossen ist. Während die Äste 10a,
1Ob
der Druckmittelleitung 10 derart mit den hydraulischen Zylindern
14a, 14b verbunden sind, daß das durch diese Äste 10a, 1Ob abgegebene Druckmittel
die betreffenden Kolben 15a, 15b auf der den Kolbenstangen 16a, 16b gegenüberliegenden
Seite beaufschlagt, gabelt sich die Druckmittelleitung 11 in zwei Äste 11a, 11b
auf, die mit den betreffenden hydraulischen Zylindern 14a, 14b derart verbunden
sind, daß das durch diese Äste 11a, 11b der Druckmittelleitung 11 abgegebene Druckmittel
die Kolben 15a, 15b auf der Seite der Kolbenstangen 16a, 16b beaufschlagt. Die beiden
Äste 11a, 11b der Druckmittelleitung 11 sind fernerhin mit Zylindern 17a, 17b verbunden,
welche, wie dargestellt, auf die steuerbaren Rückschlagventiel 13a, 13b in dem Sinne
einwirken, daß bei Vorhandensein von Druck innerhalb der Äste 11a, 11b der Druckmittelleitung
11 ein Abheben der Verschlußelemente der entsprechenden Rückschlagventile 13a, 13b
zustandekommt, wodurch die Funktion der Rückschlagventile 13a, 13b aufgehoben wird.
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Entsprechend der Figur ist schließlich noch ein manuell zu betätigender
Ventilsatz 18 vorgesehen, welcher drei Ventile 18b, c und d aufweist, wobei das
Ventil 18b die beiden Äste 1Ob, 11b der Druckmittelleitungen 10, 11 miteinander
verbindet, während die Ventile 18c und 18d eine Verbindung der Äste 10a, 1Ob der
Druckmittelleitung 10 mit einem Ausgleichsbehälter 19 herstellt. Ein entsprechendes
Ventil zwischen den beiden Ästen 10a, 11a ist nicht vorgesehen, weil über die drei
Ventile 18a, b und c hinweg eine entsprechende Verbindung der beiden Äste 10a und
11a untereinander zustandekommt.
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Die Funktionsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt: Es sei
angenommen, daß das nicht gezeigte Doppeltor sich in der geöffneten Position befindet,
in welcher die beiden Kolben 15a, 15b der Zylinder 14a, 14b die in
der
Figur dargestellte Position einnehmen. Wenn nun das Tor geschlossen werden soll,
wird ein nicht dargestellter Betätigungsknopf gedrückt, wodurch der Elektromotor
5 in Betrieb gesetzt sowie das Schaltventil 7 in die in der Figur auf der rechten
Seite dargestellte aktive Position gebracht wird, in welcher die Leitung 6 mit der
Druckmittelleitung 10 und die Rückführleitung 8 mit der Druckmittelleitung 11 verbunden
wird. Da zusätzlich ein nicht dargestellter elektrischer Haltekreis vorgesehen ist,
wird dieser Betriebszustand auch dann aufrecht erhalten, wenn der betreffende Betätigungsknopf
losgelassen wird.
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Mit Hilfe des Elektromotors 5 wird demzufolge hydraulische Flüssigkeit
2' aus dem Sammelbehälter 1 mit Hilfe der Pumpe 4 dem Mengenteiler 12 zugeführt,
welcher die geförderte hydraulische Flüssigkeit in zwei gleiche Mengenteile aufteilt,
die über die Äste 10a, 10b und die Rückschlagventile 13a, 13b dem rückwärtigen Teil
der Zylinder 14a, 14b zuführt. Unter dem Einfluß der von der Pumpe 4 geförderten
hydraulischen Flüssigkeit werden die beiden Kolben 15a, 15b mit den daran befestigten
Kolbenstangen 16a, 16b nach vorwärts gedrückt, was wunschgemäß zu einer Schliessung
des nicht dargestellten Doppeltores führt. Wie im vorderen Bereich der Zylinder
14a, 14b befindliche hydraulische Flüssigkeit kann über die Äste lla, 11b der Druckmittelleitung
11 und die Rückführleitung 8 zurück in den Sammelbehälter 1 zurückfließen.
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Wenn nun die Kolben 15a, 15b mit ihren Kolbenstangen 16a, 16b der
Zylinder 14a, 14b in ihre vorgeschobene Position gelangen, in welcher das nicht
dargestellte doppelte Tor verschlossen ist, werden im Bereich der Kolbenstangen
14a, 14b angeordnete nicht dargestellte Endschalter betätigt,
welche
den die Aktivierung des Schaltventils 7 sowie den Betrieb des Elektromotors 5 aufrecht
erhaltenden Haltekreis unterbrechen. Die Entaktivierung der beiden Elemente 5 und
7 erfolgt jedoch nicht unmittelbar, sondern unter Verwendung eines nicht dargestellten
Verzögerungselementes mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung, wodurch gewährleistet
wird, daß innerhalb der beiden Zylinder 14a, 14b auf der den Kolbenstangen 16a,
16b gegenüberliegenden Seite der Kolben 15a, 15b ein vorgebebener, genau definierter
Druck der hydraulischen Flüssigkeit 2 sich aufbauen kann. Nach erfolgter Entaktivierung
der beiden Elemente 5 und 7 sinkt der Druck innerhalb der Leitung 6 naturgemäß ab.
Innerhalb der Druckmittelleitung 10 bzw. der Äste 10a, 1Ob zwischen dem Schaltventil
7 und dem Rückschlagventil 13a, 13b ergibt sich dann ebenfalls im Laufe der Zeit
ein Druckabfall, weil Leckverluste im Bereich des Schaltventils 7 schlecht zu vermeiden
sind. Wegen des Vorsehens der beiden Rückschlagventile 13a, 13b bleibt jedoch der
Druck innerhalb der hydraulischen Zylinder 14a, 14b auf der einen Seite aufrecht
erhalten, so daß in der vorgeschobenen Position der Kolbenstangen 16a, 16b ein gewaltsames
Öffnen des doppelten Tores nicht möglich ist.
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Wenn dann erneut ein öffnen des doppelten Tores vorgenommen werden
soll, wird ein zweiter nicht dargestellter Betätigungsknopf gedrückt, wodurch das
Schaltventil 7 in die in der Figur auf der linken Seite dargestellte Position gebracht
wird, in welcher die Leitung 6 mit der Druckmittelleitung 11 verbunden wird, während
gleichzeitig eine Verbindung der Druckmittelleitung 10 mit der Rückführleitung 8
hergestellt wird. Gleichzeitig wird der Elektromotor 5 in Betrieb gesetzt, so daß
hydraulische
Flüssigkeit 2 aus dem Sammelbehälter 1 mit Hilfe
der Pumpe 4 nunmehr der Druckmittelleitung 11 zugeführt wird. Über die beiden Äste
11a, 11b werden die Kolben 15a, 15b nunmehr in entgegengesetzter Richtung geschoben.
Aufgrund des herrschenden Druckes innerhalb der Äste 11a, lib der Druckmittelleitung
11 werden die beiden Zylinder 17a, 17b betätigt, was eine Entaktivierung der beiden
Rückschlagventile 13a, 13b zur Folge hat. Die in den rückwärtigen Teilen der Zylinder
14a, 14b befindliche hydraulische Flüssigkeit kann somit über die Rückschlagventile
13a, 13b,den Mengenteiler 12, das Schaltventil 7 und die Rückführleitung 8 in den
Sammelbehälter 1 zurückfließen. Auch in diesem Fall ist ein besonderer Haltekreis
vorgesehen, damit die Aktivierung der beiden Elemente 5 und 7 aufrecht erhalten
bleibt, selbst wenn der Betätigungsknopf losgelassen wird.
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Wenn nun das doppelte Tor in seine voll geöffnete Position gelangt,
wird der erwähnte Haltekreis mit Hilfe weiterer nicht dargestellter Endschalter
im Bereich der Kolbenstangen 16a, 16b der Zylinder 14a, 14b unterbrochen, was zu
einer Entaktivierung der beiden Elemente 5 und 7 führt.
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Da dabei die beiden Äste 11a, 11b der Druckmittelleitung 11 drucklos
werden, erfolgt eine Entaktivierung der Zylinder 17a, 17b, was wiederum dazu führt,
daß die Rückschlagventile 13a, 13b erneut ihre Funktion aufnehmen.
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Falls zu irgendeinem Zeitpunkt ein Stromausfall stattfinden sollte,
kann der Ventilsatz 18 manuell betätigt werden, wodurch die Ventile 18b, c und d
geöffnet werden. Die auf den beiden Seiten der Kolben 15a, 15b der Zylinder 14a,
14b befindliche hydraulische Flüssigkeit kann somit von der einen Seite auf die
andere strömen, so daß eine manuelle Betätigung des doppelten Tores möglich ist.
Da jedoch die
Kolbenstangen 16a, 16b ein bestimmtes Volumen einnehmen
und somit die aktiven Volumina der hydraulischen Flüssigkeit auf beiden Seiten der
Kolben 15a, 15b nicht dieselben sind, ist zusätzlich ein kleiner Ausgleichsbehälter
19 vorgesehen, welcher die durch das Volumen der Kolbenstangen 16a, 16b bewirkten
Differenzbeträge von hydraulischer Flüssigkeit aufnehmen bzw. abgeben kann.
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Der Behälter 19 ist über den Zylindern 14a,14b angeordnet, so daß
eine vollständige Nachfüllung der Zylinder stets gewährleistet ist. Es kann auch
der Behälter 19 entfallen, wenn eine Unterbringung des Behälters 1 über den Zylindern
möglich ist.