DE4430740C3 - Motorbetriebene Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorbetriebene Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Toren im Außenbereich.

Aus dem Stand der Technik bekannte motorbetriebene Vorrichtungen zum Verschließen einer Öffnung, beispielsweise motorbetriebene Schiebetore, weisen ein rotativ angetriebenes Antriebsritzel auf, das in eine feststehende Zahnstange eingreift. Bei derartigen Verschließvorrichtungen ist besonders nachteilig, daß die erforderliche Zahnstange ein kostenintensives Herstellungsverfahren erfordert, einen großen Platzbedarf beansprucht, empfindlich gegenüber Verunreinigungen ist, einen hohen Wartungsaufwand mit sich bringt, leicht zufriert, durch hochfrequente Knirsch- und Quietsch- Geräusche zu erheblicher Lärmbelästigung führt und daß es durch auf der Zahnstange aufgebrachte Schmiermittel leicht zur Verschmutzung von Kleidungsstücken kommt.

Schiebetore mit Zahnstangen-Antriebsritzel-Mechanismus benötigen in der Regel ein im Boden verlegtes U-förmiges Profil, indem ein Stützrad zur Führung des Schiebetors läuft. Dieses U-förmige Profil kann leicht, zum Beispiel durch Kieselsteine, verlegt werden, die von über das Profil fahrenden Pkws oder Lkws eingetragen werden, wodurch eine Störung des Betriebs des Schiebetors hervorgerufen wird.

Aus der GB 785 122 ist eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Toren bekannt, die ein elektrisch betriebenes Antriebsmittel umfaßt, welches im unteren Teil und im Bereich der äußeren Kante auf der Oberfläche eines Tores angebracht ist. Das Antriebsmittel treibt ein Gummirad an, das auf der Untergrundfläche aufliegt und im Falle des rotativen Antriebs in Abhängigkeit vom Drehsinn zum Öffnen oder Schließen des Tores dient.

Die bei seitlicher Betrachtung runden Räder bewirken im Auflagebereich eine hohe punktuelle Belastung des Untergrundes. Bei weichem Untergrund, beispielsweise bei Schnee, angetautem Schnee (Matsch), Rasen, durch Regen aufgeweichtem Boden, oder feinkörnigem Kies versinken die Räder derartiger Vorrichtungen und vereiteln dadurch den Einsatz.

Durch Unebenheiten der Rollstrecke oder durch Gegenstände, die in die Rollstrecke hineinragen, beispielsweise durch Äste oder Steine, kann eine derartige Vorrichtung leicht blockiert und somit von einem ordnungsgemäßen Funktionieren abgehalten werden. Denn die bei seitlicher Betrachtung kreisrunden Räder rutschen an glatten Hindernissen ab, ohne mit diesen in Eingriff zu kommen.

Das bei seitlicher Betrachtung kreisrunde Antriebsrad einer derartigen Vorrichtung führt darüber hinaus gerade bei geneigten und rutschigen Rollbahnen, die beispielsweise vereist sind, wegen einer unbefriedigenden Zug-, Steig- und Kletterleistung zu Funktionsstörungen.

Außerdem setzen sich Bestandteile des gegebenenfalls aufgeweichten Untergrundes gerne in den Profilrillen eines radförmigen Antriebskörpers fest und trocknen dort an, wobei die Profitrillen verstopfen und der Griff des radförmigen Antriebskörpers nachhaltig verschlechtert wird.

Das Antriebsrad kann nur senkrecht nach oben ausweichen, weil die Führung durch Parallelführungen erfolgt.

Bei derartigen Vorrichtungen mit vertikal und geradlinig verschiebbarem Antriebsmittel kann zwischen die an der Oberfläche des Tores angebrachte Gleitplatte und die torseitige Abdeckplatte des Antriebsmittels sowie in die Gleitschiene selbst Feuchtigkeit eindringen. Bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes gefriert diese Flüssigkeit, wodurch ein vertikales Gleiten des Antriebsmittels unmöglich gemacht wird.

Aus der AT 1 82 057 ist eine Einrichtung zum automatischen Öffnen und Schließen von Türen bekannt. Sie weist einen Motor auf, der ein profiliertes Gummirad antreibt. Das Gummirad ist mit dem Motor über ein Getriebe gekoppelt, welches die Antriebskraft über einen Schwenkarm überträgt. Der vertikal verschwenkbare Schwenkarm ist durch Federkraft belastet, um die Gummirolle an den Untergrund anzupressen.

Des weiteren ist aus der DE-PS 168 365 ein Antriebsrad für landwirtschaftliche Maschinen mit auf einem Radkranz abnehmbar befestigten, radial ausgerichteten Sporen zur Traktionserhöhung bekannt.

Aus der DE-OS 20 14 282 ist ein Verfahren zum Öffnen und Schließen von Toren mit Hilfe einer Funkfernsteuerung von Frequenzen unter 10 kHz mit Frequenzumtastung bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer motorbetriebenen Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Toren im Außenbereich, die mit minimalem konstruktiven Aufwand herzustellen ist, einen geringen Platzbedarf beansprucht, unempfindlich gegenüber Verunreinigungen ist, bei Temperaturen unter 0°C sowie universell auf jedem Untergrund, selbst auf einem Eis- oder Schneebelag, einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Sie arbeitet störungsfrei und zuverlässig, benötigt ein vergleichsweise schwaches Antriebsmittel, verursacht geringe Betriebskosten und ist an vorhandenen Toren nachrüstbar. Der Antriebskörper ist im wesentlichen selbstreinigend.

Bevorzugte Ausführungsformern sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 gibt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder mit einem Türflügel als Verschließteil, der über ein seitwärts angeordnetes Drehgelenk horizontal (von links nach rechts) schwenkbar an einer Umfassung einer Öffnung befestigt ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Schiebetorflügel als Verschließteil, der in der Umfassung einer Öffnung integriert ist und aus dieser seitlich verschiebbar ist.

Fig. 3 stellt eine schematische Frontansicht eines erfindungsgemäßen schaufelradförmigen Rollkörpers bzw. Antriebskörpers dar.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen schaufelradförmigen Rollkörpers.

In Fig. 1 wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen einer im wesentlichen rechteckigen Öffnung (1) gezeigt, wie sie beispielsweise bei Eingangstüren zum Einsatz kommt. Ein Verschließteil (10) ist um eine an seinem rechten Rand befindliche Drehachse (14) schwenkbar an einer wandförmigen Umfassung (6) einer Öffnung (1) befestigt. Zur schwenkbaren Befestigung werden vorzugsweise einzelne oder bandförmige Drehgelenke beziehungweise Scharniergelenke (8) verwendet. Das Verschließteil (10) ist vorzugsweise so ausgebildet, daß dessen äußere Randbereiche mit der Umfassung (6) der Öffnung (1) in Kontakt oder in Eingriff stehen. Zur Ausführung einer Schwenkbewegung um die Drehachse (14) sind in dem unteren Randbereich (9) des Verschließteils (10) Antriebsmittel (40) vorgesehen. Als Antriebsmittel (40) kommen beispielsweise Elektromotoren wie Wechselstrom-, Gleichstrom- oder Schrittmotoren in Betracht. Es können auch flüssigkeits- oder ölbetriebene Hydraulikmotoren sowie pneumatische Motoren verwendet werden. Die Energieversorgung der Antriebsmittel (40) erfolgt vorzugsweise aus einem Akkumulator oder einer Batterie, gegebenenfalls in Verbindung mit einer auf der Türfläche oder einem Antriebsmittelgehäuse vorgesehenen Solarzelle. Sie kann auch aus dem Stromnetz sowie durch einen (Miniatur-) Kompressor oder eine Hydraulikpumpe erfolgen. Der Akkumulator, die Batterie, der Kompressor oder die Hydraulikpumpe können sowohl an oder in dem Verschließteil (10) als auch in der Nähe der Umfassung (6) der Öffnung (1) vorgesehen werden.

In Abhängigkeit von den Bedingungen am Einsatzort sind die Antriebsmittel (40) gegebenenfalls in einem Gehäuse untergebracht, das den Zutritt von Flüssigkeiten, Feuchtigkeit oder Schmutzpartikeln zum Antriebsmittel verhindert. Die Unterbringung des Antriebsmittels (40) in einem Gehäuse stellt auch einen Beitrag zum Unfallschutz dar.

Das Antriebsmittel (40) weist eine drehbare Achse (50) auf, die mit gegebenenfalls zwei Rollkörpern (70) zur besonders effektiven Übertragung des Antriebsmittel-Drehmoments auf die während des Schwenkvorganges der Türe überstrichene Bodenfläche (23) bestückt ist. Die Achse (50) wird durch das Antriebsmittel (40) rotativ angetrieben und ist im wesentlichen rechtwinklig zum Vektor (13) der Bewegung des Antriebsmittels während des Schwenkvorgangs der Türe ausgerichtet. Sie liegt demnach parallel zur Frontfläche des Verschließteils (10). In Abhängigkeit von den Kräften, die möglicherweise auf das Verschließteil (10) einwirken, kann auf der Achse (50) gegebenenfalls nur ein Rollkörper (70) oder nötigenfalls eine Vielzahl von diesen vorgesehen werden. Der oder die Rollkörper (70) stehen in kraftschlüssigem Kontakt mit der während des Schwenkens des Verschließteils (10) überstrichenen Bodenfläche (23). Die Form des Rollkörpers (70) richtet sich nach der Beschaffenheit des Untergrundes, auf den das Drehmoment des Antriebsmittels (40) übertragen werden soll. Für einen losen bis halbfesten Untergrund wie Sand, Kies, Split, Schotter und Rasen verwendet man schaufelradförmige Rollkörper. Mit steigender Festigkeit des Untergrundes nimmt vorzugsweise die Zahl der Zacken zu und die Erhöhung der einzelnen Zacke ab.

Bei kiesigem Untergrund hat sich ein Rollkörper mit acht gleichmäßig voneinander beabstandeten speichenförmigen Strahlen und einem Durchmesser von 20-25 cm besonders bewährt. Eine Frontansicht sowie eine Seitenansicht dieses Rollkörpers sind in den Fig. 3 und 4 wiedergegeben.

Er ermöglicht einen hervorragenden Rundlauf, verfügt aufgrund des großen Abstandes zwischen den Strahlen über ausgezeichnete Selbstreinigungseigenschaften, kann durch ein Gießverfahren leicht und kostengünstig hergestellt werden und erfordert nur eine geringe Materialmenge.

Hervorragende Ergebnisse auf losem bis halbfestem Untergrund werden auch mit Rollkörpern mit 8 bis 16 einzelnen Strahlen erzielt, wenn die Länge der Strahlen in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Untergrundes im Bereich von 0,5 bis 30 cm, vorzugsweise von 2,0 bis 20 cm, insbesondere von 3,0 bis 15 cm gewählt wird und der Nabenbereich einen Durchmesser von etwa 10 cm aufweist. Bei seitlicher Betrachtung liegt die Breite derartiger Rollkörper im Bereich von 0,5 bis 35 cm, vorzugsweise von 1,0 bis 30 cm, insbesondere von 2 bis 20 cm. Ihr Aussehen entspricht damit im wesentlichen dem eines Schaufelrades.

In der Regel wird der Durchmesser des Rollkörpers (70) in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des während des Schwenkvorgangs überstrichenen Untergrundes (23) und der Art der Verschließvorrichtung gewählt. Mit zunehmender Festigkeit des Untergrundes (23) wird der Durchmesser vorzugsweise verringert. In der Regel liegt der Durchmesser eines Rollkörpers (70) im Bereich von 0,5 bis 60 cm, vorzugsweise von 1 bis 40 cm, insbesondere von 2 bis 30 cm.

Als Materialien für die Rollkörper (70) sind insbesondere Metalle geeignet, die an den Strahlenenden gehärtet sind.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit und zur Verringerung der Unfallgefahr ist auch der Rollkörper (70) vorzugsweise in einem Gehäuse untergebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das Antriebsmittel (40) und der Rollkörper (70) in ein und demselben Gehäuse vorgesehen.

Wie bereits ausgeführt, befindet sich der Anbringungsort der Antriebsmittel (40) jeweils im unteren Randbereich (9) des Verschließteils (10). Innerhalb dieser Randbereiche (9) sind die Antriebsmittel (40) vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der unteren Randabschnitte des Verschließteils (10) vorgesehen. Die vertikale Ausrichtung des Anbringungsortes der Antriebsmittel (40) wird durch den Durchmesser des Rollkörpers (70) bestimmt, der wiederum von der Festigkeit des während des Schwenkvorgangs überstrichenen Untergrundes (23) abhängt.

Über das Gewicht des Antriebsmittels (40) oder über die Kraft von Federn kann der Anpreßdruck des Rollkörpers (70) auf den überstrichenen Untergrund (23) in Abhängigkeit von dessen Beschaffenheit exakt eingestellt werden. Bei einem höheren Anpreßdruck kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sogar auf öligem, rutschigem oder vereistem Untergrund ordnungsgemäß betrieben werden.

Der Anbringungsort des Antriebsmittels (40) ist horizontal möglichst weit von der Drehachse (14) des Verschließteils (10) beabstandet. Durch diese horizontale Beabstandung ergibt sich eine besonders gute Hebelwirkung im Vergleich zur Anbringung des Antriebsmittels (40) in unmittelbarer Nähe der Drehachse (14). Zur Durchführung eines Schwenkvorganges des Verschließteils (10) ist demzufolge auch bei verhältnismäßig hohem auf das Verschließteil (10) einwirkendem Gegendruck, nur ein Antriebsmittel mit sehr geringer Leistung und Energieaufnahme ausreichend. Hierdurch ergibt sich eine hervorragende Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Das Antriebsmittel (40) und der Rollkörper (70) können sowohl auf der Oberfläche der Vorder- oder Rückseite des Verschließteils (10) als auch in diesem zumindest teilweise integriert vorgesehen werden. Eine Anbringung in einer Aussparung des Verschließteils (10) bietet sich beispielsweise bei einem Verschließteil (10) mit größerer Tiefe an.

Die Ansteuerung des Antriebsmittels erfolgt über ein Steuermodul. Dieses kann beispielsweise ein Kipp-, Druck- oder Schlüsselschalter sein, der gegebenenfalls nur in Verbindung mit einer Code-Karte betrieben werden kann. Das Steuermodul kann jedoch auch in Form eines Lichtschranken- oder Induktionsschleifensystems, die insbesondere bei Verwendung eines Rollstuhles von Bedeutung sind, ausgestaltet sein. Daneben sind sprach- oder helligkeitsgesteuerte, beziehungsweise funk- oder IR-ferngesteuerte Steuermodule verwendbar. Selbst Rauch- oder Feuchtigkeitsmelder können ebenso wie IR-Bewegungsmelder als Steuermodule zum Einsatz kommen.

Das Steuermodul umfaßt gegebenenfalls ferner einen Anschlagmelder, der beispielsweise in voll geschlossener oder voll geöffneter Stellung des Verschließteils (10) oder bei Wahrnehmung eines anderen Widerstandes das Antriebsmittel (40) ausschaltet. Vorzugsweise ist das Steuermodul sowohl mit dem Antriebsmittel (40) als auch mit einem nicht dargestellten Entriegelungs- beziehungsweise Verriegelungsmechanismus des Verschließteils (10) verbunden. Dieser Entriegelungsmechanismus kann entweder an dem Verschließteil (10) oder der Umfassung (6) der Öffnung (1) angebracht sein. Das Steuermodul ist vorzugsweise in dem Gehäuse des Antriebsmittels (40) integriert. Es kann jedoch auch an beliebiger Stelle auf dem Verschließteil (10) oder auf der Umfassung (6) der Öffnung (1) vorgesehen werden.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung, bei der ein Verschließteil (10) zumindest teilweise integriert in einem Teil. (15) der Umfassung (6) der Öffnung (1) angeordnet ist. Bei vollständiger Öffnung dieser Ausführungsform befindet sich das Verschließteil (10) vorzugsweise vollständig in der Aussparung (16). Zum Verschließen der Öffnung (1) wird das Verschließteil (10) mit Hilfe mindestens eines Antriebsmittels (40) mit mindestens einem Rollkörper (70) aus der Aussparung (16) herausgefahren, wodurch das Verschließteil (10) eine seitliche, nach rechts gerichtete Verschiebung erfährt.

Anstelle einer Integration das Verschließteils (10) in der Aussparung (16) kann bei geöffnetem Tor dessen parallele Anordung an der Vorderseite (21) oder der Rückseite (22) der Umfassung (6) gewählt werden, wobei auch in diesem Fall das Verschließteil (10) horizontal in Richtung der Öffnung (1) verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist auch dargestellt, wie eine Antriebsmittel (40) mit einem Rollkörper (70) in einer Aussparung (17) des Verschließteils (10) vorgesehen werden kann. Es ist selbstverständlich, daß anstelle eines großen einflügeligen Schiebe-Verschließteils (10), ein zweiflügeliges Schiebeverschließteil mit zwei kleineren, leichter verschiebbaren Schiebeverschließ­ teilen (10) zum Einsatz kommen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Verschließteil (10) der dargestellten Art, nämlich ein größeres, gitterförmiges Tor für eine Hofzufahrt, nicht seitlich verschiebbar, sondern um eine seitliche Drehachse (14) schwenkbar betrieben.

Von entscheidenderer Bedeutung für die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vielmehr, daß der Abstand zwischen mindestens einem Randabschnitt des Verschließteils (10) und mindestens einer während des Schließens und Öffnens des Tores von dem Verschließteil (10) überstrichenen (Untergrund-)Fläche nicht zu groß ist. Je größer dieser Abstand ist, desto größer muß der Durchmesser des Rollkörpers (70) sein, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Fläche (23) und dem Antriebsmittel (40) zu gewährleisten. Da der Durchmesser des Rollkörpers (70) beispielsweise durch die Größe des Verschließteils (10) oder die Leistung des Antriebsmittels (40) beschränkt ist, kann der Abstand zwischen der überstrichenen Fläche und dem Randabschnitt des Verschließteils (10) nicht beliebig groß gewählt werden. Bei einem besonders großen Abstand kann beispielsweise die rotativ angetriebene Welle (50) mit Hilfe eines Verlängerungsmittels der überstrichenen Fläche nähergebracht werden. Auch eine in Richtung der überstrichenen Fläche vorgenommene Beabstandung des Antriebsmittels (40) von dem Verschließteil (10) kommt in diesem Fall in Betracht. In der Regel liegt der Abstand zwischen der überstrichenen Fläche und dem entsprechenden Randabschnitt des Verschließteils (10) im Bereich von 0,1 bis 90 cm, vorzugsweise von 0,5 bis 70 cm, insbesondere von 0,8 bis 40 cm.

Im Hinblick auf alle Ausführungsformen, die ein um eine Dreckachse (14) schwenkbares Verschließteil (10) aufweisen, ist festzustellen, daß bei der Anbringung von zwei oder mehr Rollkörpern (70) auf derselben Achse (50) der näher bei der Drehachse (14) angeordnete Rollkörper (70) im Vergleich zu dem von der Drehachse (14) weiter beabstandeten Rollkörper einen kürzeren Weg zurücklegt. Dies hat einen "Radiereffekt" eines oder beider Rollkörper auf der während des Schließens oder Öffnens der Verschließvorrichtung überstrichenen Fläche zur Folge. Zur Vermeidung dieses "Radiereffekts" verwendet man beispielsweise Rollkörper (70) mit unterschiedlichen Durchmessern, wobei diese auf einer schräg ausgerichteten Achse (50) vorgesehen werden, oder man nimmt eine Drehzahlanpassung durch eine Getriebeübersetzung vor oder man treibt jeden Rollkörper einzeln durch einen separaten Motor an.

Claims (4)

1. Motorbetriebene Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Toren im Außenbereich mit einer Öffnung (1) mit mindestens einem Verschließteil (10), dessen Abmessungen im wesentlichen den Abmessungen der Öffnung (1) entsprechen, mindestens einem Antriebsmittel (40) zur Bewegung des Verschließteils (10), das mindestens eine rotativ angetriebene Achse (50) aufweist, die im wesentlichen rechtwinklig zum Vektor (13) der Bewegung des Antriebsmittels (40) während des Öffnens oder Schließens ausgerichtet ist und mindestens einen Antriebskörper (70) trägt, und das in der Weise an oder in dem Randbereich (9) des Verschließteils (10) angebracht ist, daß der Antriebskörper (70) in kraftschlüssigem Kontakt mit der während des Öffnens oder Verschließens des Verschließteils (10) überstrichenen Bodenfläche (23) steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskörper (70) schaufelradförmig ausgebildet und zusammen mit dem Antriebsmittel (40) vertikal schwenkbar an dem Verschließteil (10) angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskörper (70) 8 bis 16 einzelne, speichenförmige Strahlen aufweist, die gleichmäßig voneinander beabstandet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel (40) ein Elektromotor, wie zum Beispiel ein Wechselstrom-, Gleichstrom- oder Schrittmotor, ein Hydraulikmotor oder ein pneumatischer Motor ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel (40) mit dem Antriebskörper (70) in dem Verschließteil (10) integriert ist.