DE4023382A1 - Federhubtor mit fangvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Federhubtor mit Fangvorrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei derartigen Federhubtoren besteht in allen Bewegungslagen des Torflügels nahezu ein Gleichgewichtszustand zwischen der Flügelgewichtskraftkomponente, die am langen Arm der Kurbel wirkt und der Federkraft am kurzen Kurbelarm. Bricht eine Feder, dann ist der Gleichgewichtszustand gestört und der Flügel schlägt zu. Befinden sich Personen in einer der­ artigen Situation im Schwenkbereich, dann muß mit erheblichen Körperverletzungen gerechnet werden. Bei zu diesem Zeitpunkt ein- bzw. ausfahrenden Kraftfahrzeugen treten Schäden auf.

Der Bruch von Federn ist jedoch, nach den jahrzehntelangen Erfah­ rungen mit Federhubtoren, sehr selten. Es verbleibt aber ein Restrisiko, das umso kritischer zu bewerten ist, je größer bzw. je höher und schwerer der Torflügel ist.

Um dieses Risiko abzubauen sind eine Reihe von Erfindungen be­ kannt geworden. Die derzeit üblichste Methode besteht in der Verteilung der Federenergie auf mehrere Federn pro Kurbel. Man geht dabei von der Annahme aus, daß beim Bruch einer Feder immer noch andere da sind, die ein zu starkes Kräfteungleichgewicht verhindern. Das Tor kommt zwar herunter, aber infolge geringerer Beschleunigung eben langsamer. Bei leichten Torflügeln, etwa mit Abmessungen üblicher PKW-Garagen kann man diese Sicherheits­ hypothese akzeptieren, nicht aber bei großen Torflügeln, die in der Offenstellung eine erhebliche potentielle Energie spei­ chern.

Es ist deshalb naheliegend Fangvorrichtungen zu installieren, die nach einem Federbruch den Torflügel abfangen und damit die Gefahr von Körperverletzungen und Sachschäden beseitigen. Eine derartige Fangvorrichtung wird in DE 30 26 660 beschrieben. Ein durch Federkraft vorgespannter langer Fangarm, der über den Schwenkbereich der Kurbel hinausragt, wird durch ein auf der Außenseite der Feder schleifendes Gleitstück in der Bereit­ schaftsposition gehalten. Beim Bruch der Feder entfällt die Stützwirkung und der Fangarm rastet in die Kurbel ein und verhin­ dert damit die Fallbewegung des Flügels. Fangvorrichtungen dieser Wirkungsweise sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. So baut der Fangarm groß (Massenbe­ schleunigung!) und aufwendig, das Gleitstück scheuert an der Feder, außen angelehnte Gegenstände, z. B. ein Besen, können den Fangarm blockieren und, vor allem, diese Fangvorrichtung ist nur zur Überwachung einer einzigen Feder geeignet. Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fangvor­ richtung für Federhubtore zu realisieren, die alle Federn einer Kurbel überwacht, wobei die Federn nebeneinander und/oder inein­ ander angeordnet sein können. Bei schweren Torflügeln ist es üblich 2 oder 3 Zugfedern ineinander zu stecken und mehrere dieser Federsäulen nebeneinander anzuordnen. Darüberhinaus soll die Fangvorrichtung schnell reagieren (klei­ ne zu beschleunigende Massen), einfach, betriebssicher und von außen unzugänglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Sperrhebel vor, der direkt oder über Verbindungselemente mit dem kurzen Kurbelarm verbunden ist und der ein Sperrlager aufweist, durch das ein Sperrstab geführt ist. Der Sperrhebel besitzt ein Stützlager, das so zwischen den Kraft­ richtungslinien der Zugfedern angeordnet ist, daß sich die Dreh­ momente aus den Zugkräften × Stützlagerabständen nahezu ausglei­ chen. Dabei sind unterschiedliche Anordnungen möglich, etwa zwei Zugfedern linksseitig, eine Federsäule (mehrere ineinander gesteckte Federn) rechtsseitig. Bricht nun eine dieser Federn, dann ist das Gleichgewicht der Drehmomente um das Stützlager gestört, der Sperrhebel dreht sich und mit ihm das Sperrlager. Eine alternative Ausführung sieht eine Drehrichtungsbegrenzung des Sperrhebels vor. Hier wird das Momentengleichgewicht aus wenigstens einer Zugfeder einerseits und der Kraft einer Steuer­ feder und eines Anschlages andererseits gebildet. Im Falle eines Federbruches schwenkt die Steuerfeder den Sperrhe­ bel in Sperrposition. Infolge der kleinen Massenträgheit des Sperrhebels wird selbst bei kleinen Steuerfederkräften die Sperr­ position so schnell erreicht, daß fast keine Fallbewegung des Torflügels auftritt. Das Sperrlager weist eine Öffnung auf, die den Sperrstab locker in etwa rechtwinkeliger Lage führt. Bricht eine Feder, dann ändert sich das Kräftegleichgewicht am Sperrhebel, er schwenkt um das Stützlager bis die Sperrkanten auf die Sperrstaboberfläche treffen bzw. in Ausnehmungen ein­ greifen. Die Sperrwirkung zwischen Sperrkanten und Sperrstab kann durch Reibungsschluß, Formschluß oder Mischung beider Mög­ lichkeiten erfolgen. So kann der Sperrstab als zugblanker Rund­ stahl, als Gewindestange oder als gelochter Bandstahl ausgebildet sein. Dementsprechend sind auch die zugeordneten Sperrkanten gestaltet. Eine bevorzugte Ausführung besteht erfindungsgemäß aus einem Verformungsteil, das lösbar am Sperrhebel befestigt ist. Da nach einem Federbruch muß jedenfalls eine neue Feder eingebaut werden. Bei dieser Gelegenheit wird das Verformungselement dann ausgewechselt. Sind die Kraftrichtungslinien bezüglich des Stützlagers asym­ metrisch angeordnet, dann sieht die Erfindung vor, daß ein An­ schlag die Beweglichkeit des Sperrhebels begrenzt. Dieser An­ schlag ist am Verbindungselement befestigt oder als Teil dieses Elementes ausgebildet. Außerdem ist zwischen dem Sperrhebel und dem Verbindungselement eine Steuerfeder vorgesehen, die nach einem Zugfederbruch den Sperrhebel in die Sperrlage schwenkt. Diese Steuerfeder kann als Druck oder Zugfeder ausgebildet sein mit dem erwünschten Drehsinn entsprechender Placierung zum Stützlager. Erfindungsgemäß wird die Fangvorrichtung, vorzugsweise mit allen Scherkanten der Kurbeln und Verbindungselementen, wenigstens an allen berührbaren Seiten von einem Gehäuse umschlossen. Dieses Gehäuse verhindert zugleich das Hinausschleudern von Teilen bei Federbruch und den Eingriff von außen in die Fang­ vorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht in der Bauart mit 2 Federsäulen

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der in Fig. 1 dargestellten Bauvariante

Fig. 3 zeigt schematisch ein Sperrlager mit Reibungsschluß

Fig. 4 zeigt schematisch ein Sperrlager mit Verformungselementen

Fig. 5 zeigt schematisch ein Sperrlager mit formschlüssigem Eingriff

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Bauvariante mit einer Feder bzw. einer Federsäule

Fig. 7 zeigt schematisch Details der Fig. 6.

In Fig. 1 ist der kurze Kurbelarm 9 zu sehen an dem über ein Verbindungselement 8 die Summe der Kräfte aus den Zugfedern 1 angreifen. Diese Zugfedern sind unten an einem ortsfesten Bauteil 12 vorzugsweise über Spannvorrichtungen 10 gehalten. Ihr oberes Ende hängt in Bohrungen des Sperrhebels 3, der im Stützlager 7 drehbar am Verbindungselement 8 gelagert ist. Der Sperrstab 5 ist zwischen den Federn und parallel zu deren Achsen am ortsfesten Bauteil 12 gelagert und oben durch ein am Sperrhebel 3 befestigtes Sperrlager 4 geführt. Im Regelfall, wenn alle Federn funktionstüchtig sind, steht der Sperrhebel 3 und mit ihm das Sperrlager 4 etwa rechtwinkelig zur Achse des Sperrstabes 5. Beim Bruch einer der Federn entsteht am Sperrhebel 3 eine Gleichgewichtsstörung, die eine Schwenkbewegung des Sperrlagers 4 verursacht, bis die Sperrkanten 6 am Sperrstab greifen. Der gesamte Mechanismus ist vom Gehäuse 11 vollständig umschlos­ sen. Ein Seitenteil des Gehäuses kann dann eingespart werden, wenn das Tor an eine seitliche Wand angrenzt.

Fig. 2 zeigt die oben beschriebene Anordnung im Querschnitt, der in die Ebene des Sperrstabes 5 gelegt wurde.

In den Fig. 3a, 4a und 5a sind verschiedene Varianten des Sperrlagers 4, 41, 42 in der Warteposition gezeichnet. Die Fig. 3b, 4b und 5b zeigen die gleichen Teile in der Sperr­ position, nach einer Schwenkung um den Winkel a.

Bei der Variante nach Fig. 3a besteht die Öffnung 43 aus einer Bohrung, die den Sperrstab 5 führt. Die Kanten 6 der Bohrung klemmen den Sperrstab nach dem Schwenken des Sperrhebels um den Winkel a. Eine zusätzliche Formschlußwirkung wird erreicht, wenn man den Sperrstaboberfläche profiliert, z. B. eine Gewinde­ stange verwendet.

Die Variante nach Fig. 4a verwendet zusätzlich Verformungs­ elemente 41 die sich an der Sperrstaboberfläche 52 verstauchen. Diese Verformungselemente 41 sind für einmaligen Einsatz bestimmt und werden mit der gebrochenen Feder ausgewechselt.

Bei der Variante nach Fig. 5a ist eine formschlüssige Sperre durch den Eingriff der Zähne 42 in Ausnehmungen des Sperrstabes 53 gewährleistet. Eine Verformung des Zahnes 42 wird in Kauf genommen bzw. ist beabsichtigt. Der Sperrstab besteht hier aus einem gelochten Bandstahl.

Fig. 6 verdeutlicht im Vergleich mit Fig. 1 eine Bauvariante mit nur 1 Feder, bzw. Federsäule. In Fig. 7 sind, schematisiert, Einzelheiten aus Fig. 6 zu erkennen. Im Sinne der Kraftrichtungslinie 110 der Zugfeder entsteht ein linksdrehendes Moment um das Stützlager 7, das durch Kräfte am Anschlag 82 und der Steuerfeder 2 mit der Kraftrichtungs­ linie 20 durch ein gleichgroßes rechtsdrehendes Moment aufgehoben wird. Im Falle eines Federbruches zieht, bzw. drückt, die Kraft der Steuerfeder 2 den Sperrhebel 3 mit dem Sperrlager 4 in Sperr­ position.

Der Erfindungsgedanke umfaßt auch hier nicht dargestellte Feder­ kombinationen. So ist es beispielsweise möglich den zwei in Fig. 1 dargestellten Zugfedern 1 eine Steuerfeder 2 - im Bild gestrichelt gezeichnet - zuzuordnen. Die Steuerfeder ist dabei relativ schwach ausgelegt. Eine derartige Anordnung deckt auch noch das Restrisiko des gleichzeitigen Bruches beider Zugfedern ab.

Claims (9)

1. Federhubtor mit zweiarmigen Kurbeln, die etwa auf mittlerer Höhe beidseitig neben dem Torflügel angeordnet sind, deren länge­ re Arme am Unterteil des Torflügels drehbar befestigt sind und an deren kürzeren Armen Zugfedern angreifen, mit je Kurbel wenig­ stens einem Sperrstab, der etwa parallel zu den Zugfedern einge­ baut und im Bereich der unteren Federabhängung drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfedern (1) über wenigstens einen beweglichen Sperrhebel (3) direkt oder über Verbindungs­ elemente (8) mit dem kurzen Kurbelarm (9) verbunden sind und der Sperrhebel (3) ein Sperrlager (4) aufweist, durch das ein Sperrstab (5) geführt ist.

2. Federhubtor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (3) ein Stützlager (7) besitzt, das zwischen den Kraftrichtungslinien der Zugfedern (1) so angeordnet ist, daß ein Drehmomentengleichgewicht aus den Federkräften x Hebellängen einstellbar ist.

3. Federhubtor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (3) ein Stützlager (7) besitzt, das zwischen der Kraftrichtung der Zugfedern (1) und der Kraftrichtung eines Anschlags (82) und einer Steuerfeder (2) angeordnet ist.

4. Federhubtor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrlager (4) eine Öffnung (43) aufweist, die den Sperrstab (5) wenigstens teilweise um­ schließt.

5. Federhubtor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrlager (4) mit Sperrkanten (6) ausgestattet ist, die beim Schwenken des Sperrlagers, vor­ zugsweise um das Stützlager (7), die Sperrstaboberfläche berühren oder in Ausnehmungen (53) eindringen.

6. Federhubtor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkante als Verformungselement (41) ausgebildet und lösbar am Sperrhebel (3) befestigt ist.

7. Federhubtor insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (82), der die Beweglich­ keit des Sperrhebels (3) begrenzt, am Verbindungselement (8) befestigt ist oder als Teil dieses Elementes ausgebildet ist.

8. Federhubtor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfeder (2) einerseits am Sperrhebel (3) und andererseits am Verbindungselement (8) kraftübertragend angeordnet ist.

9. Federhubtor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung, vorzugsweise inclusive der Zugfedern und kurzen Kurbelarmen von Gehäusen (11) auf den zugänglichen Seiten umhüllt sind.