EP3555401B1 - Tor mit einer notöffnungseinrichtung - Google Patents

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EP3555401B1
EP3555401B1 EP17808808.4A EP17808808A EP3555401B1 EP 3555401 B1 EP3555401 B1 EP 3555401B1 EP 17808808 A EP17808808 A EP 17808808A EP 3555401 B1 EP3555401 B1 EP 3555401B1
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EP
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gate
motor
primary
auxiliary motor
gate panel
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Gabrijel Rejc
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Gabrijel Rejc & Co KG GmbH
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    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E06B2009/6809—Control

Definitions

  • the present invention relates to a gate with an emergency opening device, with the features of the preamble of claim 1.
  • Such gates are suitable, among other things, for industrial use, for closing production facilities, workshops and warehouses. For example, they are intended to mitigate air movements and help maintain temperatures in cooled or heated areas.
  • Typical embodiments are sectional doors, roller doors and spiral doors.
  • Such gates can have gate leaves divided into mutually movable sections, which are guided laterally in the gate frames and are opened or closed in a vertical movement.
  • vertically movable goals can be designed with or without weight compensation.
  • Known weight compensation systems include springs that are tensioned when the gate is closed and relax again when the gate is opened, with the energy stored in the spring supporting the opening of the gate and thus allowing the gate to be moved with less effort. Gates without weight compensation reduce production costs and susceptibility to wear.
  • Known gates provide options for opening the gate manually, for example by pushing the gate upwards by hand. Such a solution is particularly suitable for gates with weight compensation if the weight compensation keeps the force required to open the gate low and the gate can be moved by one person without any aids.
  • Alternative manual solutions use hand cranks or hand chains.
  • the DE 29 35 490 A1 proposes a generic gate with an AC positioning control drive for driving a door.
  • An electric motor drives a pulley via a worm gear, with the belt driving the door.
  • a measuring gear acts on the worm gear, by means of which the position of the door is determined in order to control the motor and the speed of movement of the door in the various movement phases depending on this measurement.
  • On the common shaft of the main engine are Two additional auxiliary motors are connected downstream, which are powered by an emergency power supply if the main power supply fails in order to operate the door even in the event of a power failure.
  • the main motor, as well as the two auxiliary motors and the worm gear are designed in a common housing.
  • the EP 2 8 87535 A1 discloses a drive and control system for gates that enables emergency opening of the gate in the event of a power failure.
  • a drive motor is used to brake the gate, which is in particular a synchronous motor and can be regulated down to zero speed.
  • the motor is connected to an accumulator unit, which maintains this motor control even in the event of a failure of the external power supply and is also suitable for driving the motor during an emergency opening of the gate.
  • the accumulator unit is designed to be charged by the electric motor during normal operation of the gate, which can recuperate energy released when the gate is closed.
  • the emergency operating device includes a low-voltage motor, a gearbox and an electromechanical coupling device.
  • the emergency operating device is flanged to the electric motor by means of coupling devices.
  • the present invention is based on the object of improving a gate with an emergency opening device in such a way that the emergency opening device can be used reliably in the event of different types of failure of the main drive motor of the gate in order to open the gate.
  • the emergency opening is less dependent on the coupling of the primary motor to the door leaf drive.
  • This arrangement makes it possible to open the gate in the event of power failures, but also, for example, in the event of a material failure in the primary motor, which leads to it blocking, or in the energy transfer between the primary motor and the gate leaf drive.
  • an energy storage device for the emergency power supply makes the emergency opening device less dependent on external power supply, so that it can remain operable even in the event of a complete power failure.
  • the auxiliary motor clutch should be suitable for transmitting power from the auxiliary motor to the door leaf.
  • the term “clutch” does not necessarily mean that the auxiliary engine clutch is releasable and closable.
  • the primary motor is designed to open and close the gate at the desired speeds in normal operation and requires sufficiently high electrical power to ensure these speeds.
  • the auxiliary motor can, for example, be designed to be operated with significantly lower electrical power, since in emergency operation it is less important to move the gate and more importantly to move the gate at all.
  • the energy storage can therefore advantageously be designed with a relatively small capacity in order to reduce its costs.
  • the auxiliary motor can be coupled and decoupled from the door leaf drive via the auxiliary motor clutch.
  • the auxiliary motor can be decoupled from the door leaf drive via an opening of the auxiliary motor clutch.
  • the components in the auxiliary motor can therefore remain stationary during normal operation of the door.
  • this can reduce wear in the auxiliary engine and, on the other hand, the inertia in the system is reduced by reducing the number of moving parts.
  • the primary motor can be decoupled from the door leaf drive via a primary motor clutch.
  • the primary motor can be decoupled from the door leaf drive by opening the primary motor clutch.
  • the primary motor can remain stationary during an emergency opening.
  • the emergency opening can still be carried out.
  • the inertia of the system is reduced because the moving parts of the primary motor are not moved during the emergency opening.
  • a braking device can be provided, which is set up to automatically hold the door leaf in a position and to be released when powered by the emergency power supply.
  • the braking device can hold the gate in one position automatically, ie even without an external energy supply, and thus reliably prevent the gate from falling, especially in the event of a power failure.
  • the automatic brake can be powered by the emergency power supply so that it can be released and the gate opened even without an external power supply.
  • an emergency control is provided which is suitable for detecting a failure of the primary motor and activating the braking device. This means that the door leaf can be reliably prevented from falling quickly after a fault occurs in the door drive.
  • the emergency control can be suitable for coupling the auxiliary motor to the door leaf drive in the event of a failure of the primary motor. This allows the power transmission of the connection between the auxiliary motor and the door leaf drive to be established cheaply in preparation for the emergency opening of the door.
  • the emergency control can be set up to solve some of the aforementioned tasks automatically or using an external control.
  • the auxiliary motor can be automatically coupled to the door leaf drive in order to then begin a manually initiated emergency opening. It would also be beneficial if the emergency control was able to detect a power failure by itself and then trigger the decoupling/coupling processes automatically.
  • the emergency opening of the gate can be carried out reliably using the auxiliary motor, even in the event of different types of failure of the main motor.
  • the auxiliary motor can be used to open the gate in an emergency.
  • the auxiliary motor can initially be decoupled from the door leaf drive and coupled to the door leaf drive through the auxiliary motor clutch.
  • the auxiliary motor can be decoupled from the door leaf drive so that it is not necessarily moved when the door leaf is opened or closed by the primary motor. This can reduce wear in the auxiliary motor and reduce the inertia of the system during normal operation. If an emergency opening is to be carried out, the auxiliary motor is coupled to the door leaf drive using the auxiliary motor clutch in order to open the gate using the auxiliary motor.
  • the coupling of the auxiliary motor with the door leaf drive and the decoupling of the primary motor from the door leaf drive can be linked, so that only one of the two motors is coupled to the door leaf drive and the coupling of a motor to the door leaf drive automatically leads to decoupling of the other motor.
  • a braking device in the event of a failure of the primary motor, a braking device can first be triggered, which automatically holds the door leaf. This effectively prevents the gate from falling to increase safety for people and objects in the gate area.
  • the braking device can be released powered by an energy storage device. This allows the mobility of the gate to be released in order to carry out emergency opening.
  • the following embodiments relate primarily to high-speed gates, i.e. gates whose gate leaves reach vertical speeds of more than 1.5 m/s, 2 m/s and/or 4 m/s, and in particular in the range of 2 to 4 m/s .
  • the gate shown is designed as a spiral gate, the gate leaf 1 being constructed from a number of mutually movable gate sections which extend in the horizontal direction between two gate frames 6.
  • the gate is shown about a third open.
  • Essential parts of the gate drive are provided in the gate lintel 13 above the headroom and are shown schematically here. When open, the door leaf is stored in a spiral attached to the lintel 13.
  • other design variants of the door are also possible, for example as a roller door, which is wound on a winding shaft.
  • the gate shown also has no weight compensation, which makes it relatively difficult to open manually if the motor fails.
  • weight compensation devices may be provided, for example based on spring force.
  • the door leaf shaft 5 is connected to the primary motor 3 via a primary gear 4, in which a switchable clutch is provided, so that in normal operation the mechanical power of the primary motor 3 is transmitted to the door leaf shaft 5 via the primary gear 4 in order to open or close the door leaf 1 .
  • the primary gear 4 can be designed as a worm gear, spur gear or bevel gear, with chain or belt drives. Gearless versions are also conceivable, in which a door leaf drive is connected directly to the primary motor shaft.
  • an auxiliary motor 10 is provided, which can be coupled and decoupled to the door leaf shaft 5 via an auxiliary motor clutch 9.
  • the primary engine 3 can be designed as a synchronous or asynchronous motor and can be driven, for example, with three-phase current or alternating current.
  • the auxiliary motor is designed with significantly lower power than the primary motor. Since its task is to carry out an emergency opening of the gate, the speed of movement of the door leaf, which can be achieved using the motor, is of secondary importance.
  • the auxiliary motor is designed as a direct current motor in order to be able to be fed cheaply from the energy storage device provided as a direct current source.
  • a braking device 7 acts on the door leaf shaft 5 in the area of the door frame 12, which is designed as a spring-loaded disc brake.
  • a brake disc is formed on the door leaf shaft in a rotationally fixed manner.
  • Two brake shoes mounted on both sides of the brake disc are biased towards the brake disc by means of spring force and are held at a distance from the brake disc against the spring force by means of an electromagnet.
  • the electromagnets are deactivated so that the brake shoes are pressed against the brake disc by the spring force and brake the door leaf shaft.
  • the primary motor 3, the primary transmission 4 with clutch, the braking device 7 and the auxiliary motor clutch 9 are connected to an emergency control 8. Via the connection to the primary motor 3, the emergency control 8 is able to detect a failure of the primary motor 3, for example due to a power failure or a technical failure of the primary motor 3.
  • a manual control unit 12 is attached in a position that can be reached from the outside by an operator, for example on a gate frame 6. Using this control unit 12, the auxiliary motor 10 can be controlled in order to carry out the emergency opening of the gate.
  • the control unit 12 has a button with which a person can start the emergency opening of the gate. Pressing and holding the button initiates the emergency opening process during a power failure (etc.). The brake is released and the door leaf is moved upwards by the auxiliary drive. It must be ensured that when the button is released during the emergency opening operation, the brake is applied again.
  • the braking device 7 and the auxiliary motor 10 are connected to an accumulator 11, which, as an energy storage device, ensures the emergency power supply to the gate.
  • the accumulator 11 is also connected to the primary motor 3.
  • the primary motor is able to recover energy released when the gate is closed or braked and thus charge the battery.
  • the gate described therein has a sectional door leaf, which is mounted in a spiral when open, with gears engaging in drive chains on both sides of the gate leaf.
  • the motor is coupled to a drive shaft of the door leaf via a belt.
  • the door leaf shaft 5 is coupled to the primary motor 5 via the clutch of the primary gear 4.
  • the emergency control 8 automatically triggers the braking device 7, releases the clutch in the primary transmission 4 and closes the auxiliary motor clutch 9, so that the gate is put into a state in which an emergency opening can take place using the auxiliary motor 10. If necessary, the emergency opening is activated manually using the control unit.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a gate according to the invention in the partially opened state.
  • the door leaf is stored in a spiral 14 in the lintel 13.
  • control for the motors as well as the emergency control 8 and the accumulator 11 are carried out with the manual control unit 12 in a common housing in the right gate frame 6.
  • these elements can be designed individually or together in the area of the lintel 13.
  • the primary motor 3 is arranged within the gate spiral 14 and connected to a chain wheel 17 via a primary motor clutch 15. This sprocket 17 of the primary motor is connected to a sprocket 17 of the door leaf shaft 5 via a primary chain 16.
  • the door leaf shaft 5 is supported on both sides via roller bearings 19 in the area of the door frames 6. Near both ends of the door leaf shaft 5 there is a drive wheel, which engages with a drive means in the door leaf and thus converts the rotation of the door leaf shaft into a vertical movement of the door leaf.
  • the auxiliary motor 10 is arranged within the spiral 14 on the left side of the gate.
  • the auxiliary motor 10 is connected via an auxiliary motor clutch 9 can be coupled with a chain wheel 17, which drives a chain wheel 17 on the door leaf shaft 5 by means of an auxiliary chain 18.
  • FIG 4 is the auxiliary motor 10 and its coupling to the door leaf shaft 5, as in area A in Figure 2 marked, shown enlarged.
  • the auxiliary motor 10 is coupled to an intermediate shaft 22 via the auxiliary motor transmission 21.
  • a rolling bearing 23 is provided to support the intermediate shaft.
  • the intermediate shaft 22 is connected via the switchable auxiliary motor clutch to a chain wheel 17, which transmits power to a chain wheel 17 on the door leaf shaft 5 via the auxiliary motor chain 18.
  • the power transmission in the auxiliary motor clutch 9 takes place frictionally between two clutch disks which are pressed against one another by means of spring force and can be moved electrically actuated.
  • the brake 7 is designed as a spring-loaded disc brake.
  • a brake disk 26 is formed on the door leaf shaft in a rotationally fixed manner.
  • Two brake shoes 27 with brake pads attached to both sides of the brake disc are biased towards the brake disc 26 by means of spring force and are held at a distance from the brake disc by means of an electromagnet against the spring force.
  • the electromagnets are deactivated so that the brake shoes 27 are pressed against the brake disk by the spring force and brake the door leaf shaft 5.
  • FIG. 5 shows the in Figure 2 Part of the gate marked with the reference symbol B in detail.
  • the primary motor shaft 31 is mounted on a rolling bearing 30 and connected to a chain wheel 17 via a switchable primary motor clutch 15.
  • the primary motor clutch 15 works according to the same principle as the auxiliary motor clutch and has two frictionally connected clutch disks 30, 31 which are pressed against each other by spring force.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tor mit einer Notöffnungseinrichtung, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
  • Derartige Tore eignen sich unter anderem für die industrielle Anwendung, zum Schließen von Produktionsstätten, Werk- und Lagerhallen. Sie sollen beispielsweise Luftbewegungen abschwächen und helfen, Temperaturen in gekühlten oder beheizten Bereichen aufrechtzuerhalten. Typische Ausführungsformen sind Sektionaltore, Rolltore und Spiraltore. Derartige Tore können in zueinander bewegliche Abschnitte unterteilte Torblätter aufweisen, welche seitlich in den Torzargen geführt sind und in einer Vertikalbewegung geöffnet bzw. geschlossen werden.
  • Insbesondere vertikal bewegbare Tore können mit oder ohne Gewichtsausgleich ausgeführt sein. Bekannte Gewichtsausgleichssysteme beinhalten Federn, die beim Schließen des Tores gespannt werden und sich beim Öffnen des Tores wieder entspannen, wobei die in der Feder gespeicherte Energie das Öffnen des Tores unterstützt und es somit erlaubt, das Tor mit geringerem Kraftaufwand zu bewegen. Tore ohne einen Gewichtsausgleich verringern den Produktionsaufwand und die Verschleißanfälligkeit.
  • Zur Gewährleistung der Betriebssicherheit sollten derartige, elektrisch angetriebene Tore, auch im Falle eines Ausfalles des Motors, beispielsweise während eines Stromausfalles, öffenbar sein. Personen, die sich zum Zeitpunkt des Ausfalles des Motors in einem durch das Tor abgeschlossenen Raum befinden, müssen in die Lage versetzt werden, das Tor zu öffnen um sich selbst zu befreien. Andernfalls bestünde Gefahr für Gesundheit und Leben der betreffenden Person, beispielsweise wenn sie sich in einem abgeschlossenen Kühlraum aufhält.
  • Bekannte Tore sehen Möglichkeiten vor, das Tor manuell zu öffnen, beispielsweise indem das Tor händisch nach oben geschoben wird. Eine derartige Lösung bietet sich vor allem für Tore mit Gewichtsausgleich an, wenn der Gewichtsausgleich die zum Öffnen des Tores notwendige Kraft gering hält und das Tor ohne Hilfsmittel von einer Person bewegt werden kann. Alternative manuelle Lösungen verwenden Handkurbeln oder Handketten.
  • Die DE 29 35 490 A1 schlägt ein gattungsgemäßes Tor mit einem Wechselstrom-Positionier-Regelantrieb zum Antrieb einer Tür vor. Ein Elektromotor treibt über ein Schneckengetriebe eine Riemenscheibe an, wobei mit dem Riemen die Tür angetrieben wird. Am Schneckengetriebe greift ein Messgetriebe an, mittels dessen die Position der Tür bestimmt wird, um abhängig von dieser Messung den Motor sowie die Bewegungsgeschwindigkeit der Tür in den verschiedenen Bewegungsphasen zu steuern. Auf der gemeinsamen Welle des Hauptmotors sind zwei zusätzliche Hilfsmotoren nachgeschaltet, die bei Ausfall der Hauptstromversorgung durch eine Notstromversorgung angetrieben werden um die Tür auch bei einem Stromausfall zu betreiben. Der Hauptmotor, sowie die beiden Hilfsmotoren und das Schneckengetriebe sind in einem gemeinsamen Gehäuse ausgeführt. Auch bei Betrieb der Hilfsmotoren kann die Positionsmessung am Schneckengetriebe erfolgen, da die Hilfsmotoren die Welle des Hauptmotors antreiben. Die Sicherheitsfunktion des beschriebenen Antriebs ist explizit auf ein Abbrechen der Hauptstromversorgung ausgerichtet. Gleichwohl könnten bei diesen Konstruktionen auch andere Versagensarten als nur ein Stromausfall auftreten.
  • Die EP 2 8 87535 A1 offenbart ein Antriebs- und Steuersystem für Tore, welches die Notöffnung des Tores bei einem Stromausfall ermöglicht. Dabei kommt zur Bremsung des Tores ein Antriebsmotor zum Einsatz, welcher insbesondere ein Synchronmotor ist, und bis auf die Drehzahl Null herunter regelbar ist. Der Motor ist an eine Akkumulatoreinheit angeschlossen, welche diese Motorregelung auch im Falle eines Ausfalls der äußeren Stromversorgung aufrecht erhält und außerdem geeignet ist, den Motor während einer Notöffnung des Tores anzutreiben. Die Akkumulatoreinheit ist darauf ausgerichtet, dass sie im normalen Betrieb des Tores von dem Elektromotor aufgeladen wird, welcher beim Schließen des Tores frei werdende Energie rekuperieren kann.
  • Aus der EP 1 816 307 A1 ist ein Torantrieb mit einem Getriebe, einem Elektromotor und einer Notbetriebseinrichtung bekannt. Die Notbetriebseinrichtung umfasst dabei einen Kleinspannungsmotor, ein Getriebe und eine elektromechanische Kupplungsvorrichtung. Die Notbetriebseinrichtung ist mittels Kupplungseinrichtungen an dem Elektromotor angeflanscht.
  • Aus der US 6 920 718 B2 ist ein System für eine Sicherheitsschranke mit einem Primärmotor und einem Hilfsmotor beschrieben. Eine automatische Tür- oder Fensteröffnungsanlage mit Schiebetür ist aus der DE 198 31 806 A1 hingegen bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tor mit einer Notöffnungseinrichtung dahingehend zu verbessern, dass die Notöffnungseinrichtung zuverlässig bei unterschiedlichen Arten des Versagens des Hauptantriebsmotors des Tores verwendbar ist, um das Tor zu öffnen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Tor mit einer Notöffnungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Durch die Kopplung des Hilfsmotors mit dem Torblatt mittels einer eigenen Hilfsmotorkupplung ist die Notöffnung weniger abhängig von der Kopplung des Primärmotors mit dem Torblatttrieb.
  • Dadurch kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Notöffnungseinrichtung erhöht werden. Das Öffnen des Tores wird durch diese Anordnung bei Stromausfällen ermöglicht, aber zum Beispiel auch im Falle eines Materialversagens im Primärmotor, das zu dessen Blockieren führt oder in der Energieübertragung zwischen dem Primärmotors und dem Torblatttrieb.
  • Die Verwendung eines Energiespeichers der Notstromversorgung macht die Notöffnungseinrichtung weniger abhängig von externer Stromversorgung, sodass sie auch im Falle eines vollständigen Stromausfalls betätigbar bleiben kann.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung soll die Hilfsmotorkupplung geeignet sein, Kraft vom Hilfsmotor an das Torblatt zu übertragen. Der Begriff "-kupplung" muss nicht notwendigerweise beinhalten, dass die Hilfsmotorkupplung lösbar und schließbar ist.
  • Der Primärmotor ist ausgelegt, das Tor mit den im Normalbetrieb gewünschten Geschwindigkeiten zu öffnen und zu schließen und erfordert zur Sicherstellung dieser Geschwindigkeiten eine ausreichend hohe elektrische Leistung. Der Hilfsmotor kann beispielsweise ausgelegt sein, mit bedeutend geringerer elektrischer Leistung betrieben zu werden, da es im Notbetrieb weniger auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Tores ankommt sondern vor allem darauf, das Tor überhaupt zu bewegen. Günstigerweise kann demnach der Energiespeicher mit relativ geringer Kapazität ausgelegt werden, um dessen Kosten zu verringern.
  • Erfindungsgemäß ist der Hilfsmotor über die Hilfsmotorkupplung mit dem Torblatttrieb koppelbar und entkoppelbar.
  • Insbesondere im Normalbetrieb des Tores durch den Primärmotor kann der Hilfsmotor über eine Öffnung der Hilfsmotorkupplung vom Torblatttrieb abgekoppelt sein. Die Komponenten im Hilfsmotor können somit im Normalbetrieb des Tores unbewegt bleiben. Einerseits kann dadurch der Verschleiß im Hilfsmotor reduziert werden und zweitens reduziert sich durch eine Verringerung der bewegten Teile die Trägheit im System.
  • Erfindungsgemäß ist der Primärmotor über eine Primärmotorkupplung von dem Torblatttrieb entkoppelbar.
  • Insbesondere im Fall einer Notöffnung des Tores mittels des Hilfsmotors kann der Primärmotor über ein Öffnen der Primärmotorkupplung vom Torblatttrieb abgekoppelt werden. Während einer Notöffnung kann der Primärmotor unbewegt bleiben. Insbesondere bei einem Blockieren des Primärmotors kann so dennoch die Notöffnung durchgeführt werden. Außerdem wird die Trägheit des Systems verringert, da die beweglichen Teile des Primärmotors während der Notöffnung nicht mit bewegt werden.
  • In einer Variante kann eine Bremseinrichtung vorgesehen sein, welche eingerichtet ist, das Torblatt selbsttätig in einer Position zu halten und von der Notstromversorgung gespeist gelöst zu werden. Die Bremseinrichtung kann das Tor selbsttätig, d.h. auch ohne externe Energiezufuhr in einer Position halten und so ein Abstürzen des Tores, insbesondere im Falle eines Stromausfalls, zuverlässig verhindern. Um diese Charakteristik der Bremse nutzen zu können, und trotzdem im Falle eines Stromausfalls eine Notöffnung des Tors durchführen zu können, kann die selbsttätige Bremse von der Notstromversorgung gespeist werden, um sie auch ohne externe Stromversorgung lösen zu können und das Tor zu öffnen.
  • Gemäß einer Ausbildungsform der Erfindung ist eine Notsteuerung vorgesehen, welche geeignet ist, einen Ausfall des Primärmotors festzustellen und die Bremseinrichtung zu aktivieren. Dadurch lässt sich schnell nach Eintreten eines Störfalls im Antrieb des Tores ein Absturz des Torblattes zuverlässig verhindern.
  • Möglicherweise kann die Notsteuerung geeignet sein, im Falle eines Ausfalls des Primärmotors den Primärmotor von dem Torblatttrieb zu entkoppeln. Mittels der Notsteuerung ist die Entkopplung des Primärmotors von dem Torblatt einfach und zuverlässig durchführbar.
  • In einer günstigen Ausführungsform kann die Notsteuerung geeignet sein, im Falle eines Ausfalls des Primärmotors den Hilfsmotor mit dem Torblatttrieb zu koppeln. Dadurch lässt sich in Vorbereitung der Notöffnung des Tores die Kraftübertragung der Verbindung zwischen Hilfsmotor und Torblatttrieb günstig herstellen.
  • Günstigerweise kann die Notsteuerung eingerichtet sein, einige der zuvor genannten Aufgaben automatisiert oder durch eine externe Steuerung zu lösen. Zum Beispiel kann bei einer Entkopplung des Primärmotors vom Torblatttrieb automatisch der Hilfsmotor an den Torblatttrieb gekoppelt werden, um anschließend eine manuell initiierte Notöffnung zu beginnen. Günstig wäre ebenfalls, wenn die Notsteuerung in der Lage ist, einen Stromausfall von selbst zu detektieren und dann automatisiert die Entkoppel-/Koppelvorgänge auszulösen.
  • Die eingangs genannte erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren mit den Eigenschaften des Anspruchs 7.
  • Durch die Kopplung des Hilfsmotors mit dem Torblatttrieb über eine eigene Hilfsmotorkupplung kann die Notöffnung des Tores mittels des Hilfsmotors zuverlässig und auch bei unterschiedlichen Versagensarten des Hauptmotors durchgeführt werden. Beispielsweise bei Stromausfällen oder bei Materialversagen im Primärmotor kann durch den Hilfsmotor die Notöffnung des Tores erfolgen.
  • Günstigerweise kann der Hilfsmotor zunächst vom Torblatttrieb entkoppelt sein und durch die Hilfsmotorkupplung mit dem Torblatttrieb gekoppelt werden. Im Normalbetrieb des Tores kann der Hilfsmotor vom Torblatttrieb entkoppelt sein, sodass er nicht zwangsweise mit bewegt wird, wenn das Torblatt durch den Primärmotor geöffnet oder geschlossen wird. Dadurch kann der Verschleiß im Hilfsmotor verringert und die Trägheit des Systems im Normalbetrieb verringert werden. Falls eine Notöffnung durchgeführt werden soll, wird mittels der Hilfsmotorkupplung der Hilfsmotor mit dem Torblatttrieb gekoppelt, um mittels des Hilfsmotors das Tor zu öffnen.
  • Denkbar kann der Primärmotor zunächst mit dem Torblatttrieb gekoppelt sein und durch eine Primärmotorkupplung von dem Torblatt entkoppelt werden. Im Normalbetrieb des Tores ist der Primärmotor mit dem Torblatttrieb gekoppelt um es auf und ab bewegen zu können. Zur Notöffnung des Tores wird der Primärmotor von dem Torblatttrieb entkoppelt, sodass die Notöffnung bei stehendem Primärmotor durchgeführt werden kann. Durch die Entkopplung des Primärmotors kann so einerseits die Trägheit des Systems verringert werden um die zur Notöffnung notwendige Leistung zu mindern. Andererseits kann auch bei einem blockierten Primärmotor, oder eine blockierten Anbindung des Primärmotors an den Torblatttrieb im Normalbetrieb die Notöffnung des Tores gewährleistet werden.
  • Günstigerweise können die Kopplung des Hilfsmotors mit dem Torblatttrieb und die Entkopplung des Primärmotors vom Torblatttrieb verknüpft sein, sodass jeweils nur einer der beiden Motoren mit dem Torblatt Antrieb gekoppelt ist und die Kopplung eines Motors mit dem Torblatttrieb automatisch zu Entkopplung des anderen Motors führt.
  • In einer Variante der Erfindung kann im Falle eines Ausfalls des Primärmotors zunächst eine Bremseinrichtung ausgelöst werden, welche das Torblatt selbsttätig hält. Dadurch lässt sich effektiv ein Abstürzen des Tores verhindern, um die Sicherheit für Personen und Gegenstände im Torbereich zu erhöhen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Bremseinrichtung von einem Energiespeicher gespeist gelöst werden. Dadurch kann die Beweglichkeit des Tores freigegeben werden um die Notöffnung desselben durchzuführen.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert werden. Es zeigen:
    • Figur 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Tores,
    • Figur 2 eine zweite Ausführungsform in einer Schnittansicht,
    • Figur 3 die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform in einer Seitenansicht,
    • Figur 4 den in Figur 3 mit A gekennzeichneten Ausschnitt in Vergrößerung, und
    • Figur 5 den in Figur 2 mit B gekennzeichneten Ausschnitt in Vergrößerung.
  • Für gleiche oder sich entsprechende Merkmale werden in den verschiedenen Figuren und im Bezug auf verschiedene Ausführungsformen identische Bezugszeichen verwendet. Auf eine Erläuterung von entsprechenden oder gleichen Merkmalen wird in Bezug auf folgende Figuren verzichtet, wenn sie bereits erläutert wurden.
  • Die folgenden Ausführungsformen beziehen sich vor allem auf schnelllaufende Tore, also Tore deren Torblätter Vertikalgeschwindigkeiten von mehr als 1,5 m/s, 2 m/s und/oder 4 m/s, und insbesondere im Bereich von 2 bis 4 m/s erreichen.
  • Das in Figur 1 dargestellte Tor ist als Spiraltor ausgeführt, wobei das Torblatt 1 aus einer Anzahl zueinander beweglicher Torsektionen aufgebaut ist, die sich in horizontaler Richtung zwischen zwei Torzargen 6 erstrecken. Das Tor ist zu etwa einem Drittel geöffnet dargestellt. Im Torsturz 13 oberhalb der Durchfahrtshöhe sind wesentliche Teile des Antriebs des Tores vorgesehen und hier schematisch dargestellt. Im offenen Zustand wird das Torblatt in einer im Torsturz 13 angebrachten Spirale gelagert. Es sind gemäß der Erfindung auch andere Gestaltungsvarianten des Tores möglich, beispielsweise als Rolltor, welches auf einer Wickelwelle aufgewickelt wird.
  • Das gezeigte Tor weist außerdem keinen Gewichtsausgleich auf, wodurch es bei einem Ausfall des Motors relativ schwer manuell zu öffnen ist. In alternativen Ausführungsformen können Gewichtsausgleichsvorrichtungen vorgesehen, beispielsweise basierend auf Federkraft.
  • Als Torblatttrieb dient eine Torblattwelle 5, welche sich horizontal etwa über die gesamte Breite des Tores erstreckt. In der schematischen Darstellung nicht gezeigt, verfügt das Tor über ein Paar Zahnräder, die beidseitig des Torblattes an der Torblattwelle ausgeführt sind. Diese greifen in Antriebsketten ein, welche beidseitig am Torblatt im Bereich der Torzagen mit dem Torblatt verbunden sind. Durch Rotation der Torblattwelle 5, kämmen die Zahnräder durch die Antriebsketten und fördern somit das Torblatt 1 an der Torblattwelle 5 vorbei in die Spirale im Bereich des Torsturzes.
  • Die Torblattwelle 5 ist über ein Primärgetriebe 4, in dem eine schaltbare Kupplung vorgesehen ist mit dem Primärmotor 3 verbunden, sodass im Normalbetrieb die mechanische Leistung des Primärmotors 3 über das Primärgetriebe 4 an die Torblattwelle 5 übertragen wird um das Torblatt 1 zu öffnen oder zu schließen. Das Primärgetriebe 4 kann als Schnecken-, Stirnrad- oder Kegelradgetriebe, mit Ketten- oder Riementrieben ausgeführt sein. Ebenso sind getriebelose Ausführungen denkbar, in denen ein Torblatttrieb direkt mit der Primärmotorwelle verbunden ist.
  • Funktionell und räumlich getrennt vom Primärmotor 3 ist ein Hilfsmotor 10 vorgesehen, welcher über eine Hilfsmotorkupplung 9 mit der Torblattwelle 5 koppelbar und entkoppelbar ist. Der Primärmotor 3 kann als Synchron- oder Asynchronmotor ausgeführt sein und beispielsweise mit Drehstrom oder Wechselstrom angetrieben werden. In günstigen Ausführungsformen ist der Hilfsmotor dabei mit bedeutend geringerer Leistung als der Primärmotor ausgelegt. Da seine Aufgabe darin besteht, eine Notöffnung des Tors durchzuführen, ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Torblattes die mittels des Motors erreicht werden kann, nachrangig.
  • Im dargestellten Beispiel ist der Hilfsmotor als Gleichstrommotor ausgeführt um günstig von dem als Gleichstromquelle vorgesehenen Energiespeicher gespeist werden zu können.
  • An die Torblattwelle 5 greift eine Bremseinrichtung 7 im Bereich der Torzarge 12 an, welche als Federkraft-Scheibenbremse ausgeführt ist. Im Ausführungsbeispiel ist rotationsfest an der Torblattwelle eine Bremsscheibe ausgebildet. Zwei beidseitig der Bremsscheibe angebrachte Bremsbacken sind mittels Federkraft in Richtung der Bremsscheibe vorgespannt und mittels eines Elektromagneten entgegen der Federkraft von der Bremsscheibe beabstandet gehalten. Zur Auslösung der Auffangbremse 7 werden die Elektromagneten deaktiviert, sodass die Bremsbacken durch die Federkraft gegen die Bremsscheibe gedrückt werden und die Torblattwelle bremsen. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass sie im Falle eines Stromausfalles automatisch aktiviert wird und die Bremse auslöst. Der Primärmotor 3, das Primärgetriebe 4 mit Kupplung, die Bremseinrichtung 7 und die Hilfsmotorkupplung 9 sind mit einer Notsteuerung 8 verbunden. Über die Verbindung mit dem Primärmotor 3, ist die Notsteuerung 8 in der Lage, einen Ausfall des Primärmotors 3 zu erkennen, beispielsweise aufgrund eines Stromausfalls oder eines technischen Versagens des Primärmotors 3.
  • In einer Position, die von außen durch eine Bedienperson erreichbar ist, beispielsweise an einer Torzarge 6, ist eine manuelle Steuereinheit 12 angebracht. Mittels dieser Steuereinheit 12 kann der Hilfsmotor 10 angesteuert werden um die Notöffnung des Tores vorzunehmen. Die Steuereinheit 12 weist einen Taster auf, mit dem durch eine Person die Notöffnung des Tores gestartet werden kann. Drücken und Halten des Tasters setzt den Notöffnungsvorgang Während Stromausfalls (usw.) in Gang. Die Bremse wird gelüftet und das Torblatt durch den Hilfsantrieb nach oben bewegt. Dabei muss sichergestellt werden, dass beim Loslassen des Tasters während der Notöffnungsfahrt, die Bremse wieder einfällt.
  • Um den Betrieb des Tores, insbesondere die Notöffnung und Bremsung des Tores im Falle eines kompletten Stromausfalls zu gewährleisten, sind die Bremseinrichtung 7 und der Hilfsmotor 10 mit einem Akkumulator 11 verbunden, der als Energiespeicher die Notstromversorgung des Tores gewährleistet.
  • Der Akkumulator 11 ist ebenfalls mit dem Primärmotor 3 verbunden. Der Primärmotor ist in der Lage, beim Schließen oder Abbremsen des Tores frei werdende Energie zurückzugewinnen und damit den Akkumulator aufzuladen.
  • Ein Beispiel für die konstruktive Gestaltung eines Tores, das mit einer erfindungsgemäßen Notöffnungseinrichtung ausgestattet sein kann, wird in der EP 16176550.8 offenbart. Das darin beschrieben Tor weist ein sektionales Torblatt auf, welches im geöffneten Zustand in einer Spirale gelagert ist, wobei Zahnräder in beidseitig des Torblattes ausgeführte Antriebsketten eingreifen. Die Kopplung des Motors mit einer Antriebswelle des Torblattes erfolgt über einen Riemen.
  • Im Normalbetrieb des Tores ist die Torblattwelle 5 über die Kupplung des Primärgetriebes 4 mit dem Primärmotor 5 gekoppelt. Ein Ausfall des Primärmotors 5, etwa durch einen Stromausfall oder durch ein Materialversagen im Primärmotor 5 wird durch die Notsteuerung 8 erkannt. In diesem Fall löst die Notsteuerung 8 automatisch die Bremseinrichtung 7 aus, löst die Kupplung im Primärgetriebe 4 und schließt die Hilfsmotorkupplung 9, sodass das Tor in einen Zustand versetzt wird, in dem eine Notöffnung mittels des Hilfsmotors 10 erfolgen kann. Die Notöffnung wird, falls notwendig, manuell mittels der Steuereinheit in Gang gesetzt.
  • Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tores in teilgeöffnetem Zustand. Das Torblatt wird, wenn das Tor geöffnet ist, in einer im Torsturz 13 ausgeführten Spirale 14 gelagert.
  • Die Steuerung für die Motoren sowie die Notsteuerung 8 und der Akkumulator 11 sind mit der manuellen Steuereinheit 12 in einem gemeinsamen Gehäuse in der rechten Torzarge 6 ausgeführt. In alternativen Ausführungsformen können diese Elemente einzeln oder gemeinsam im Bereich des Torsturzes 13 ausgeführt sein.
  • Der Primärmotor 3 ist innerhalb der Torspirale 14 angeordnet und über eine Primärmotorkupplung 15 mit einem Kettenrad 17 verbunden. Dieses Kettenrad 17 des Primärmotors ist über eine Primärkette 16 mit einem Kettenrad 17 der Torblattwelle 5 verbunden. Die Torblattwelle 5 ist beidseitig über Wälzlager 19 im Bereich der Torzargen 6 abgestützt. Nahe an beiden Enden der Torblattwelle 5 ist jeweils ein Antriebsrad ausgeführt, welches in jeweils ein Antriebsmittel im Torblatt eingreift und so die Rotation der Torblattwelle in einer Vertikalbewegung des Torblattes umsetzt.
  • Innerhalb der Spirale 14 ist auf der linken Seite des Tores der Hilfsmotor 10 angeordnet. In Analogie zur Anbindung des Primärmotors ist der Hilfsmotor 10 über eine Hilfsmotorkupplung 9 mit einem Kettenrad 17 koppelbar, welches mittels einer Hilfskette 18 ein Kettenrad 17 auf der Torblattwelle 5 antreibt.
  • In Figur 3 wird das in Figur 2 dargestellte Tor von der Seite gezeigt. Dabei ist gut zu erkennen, dass der Primärmotor 3 innerhalb der Spirale 14 ausgeführt ist, welche hier in Strichlinien gezeigt ist. Die Primärkette 16 erstreckt sich von dem Kettenrad 17 des Primärmotors 3 zum Kettenrad 17 der Torblattwelle seitlich von der Spirale 14.
  • In Figur 4 ist der Hilfsmotor 10 sowie dessen Kopplung mit der Torblattwelle 5, wie im Bereich A in Figur 2 gekennzeichnet, vergrößert dargestellt. Der Hilfsmotor 10 ist über das Hilfsmotorgetriebe 21 mit einer Zwischenwelle 22 gekoppelt. Zur Lagerung der Zwischenwelle ist ein Wälzlager 23 vorgesehen. Die Kraftübertragung zwischen der Welle des Hilfsmotors 10 und der Zwischenwelle 22, welche in etwa 90° zueinander ausgerichtet sind, erfolgt mithilfe eines Kegelrades. Alternativ sind auch Schneckentriebe oder dergleichen denkbar.
  • Die Zwischenwelle 22 ist über die schaltbare Hilfsmotorkupplung mit einem Kettenrad 17 verbunden, welches über die Hilfsmotorkette 18 Leistung an ein Kettenrad 17 an der Torblattwelle 5 überträgt. Die Leistungsübertragung in der Hilfsmotorkupplung 9 erfolgt reibschlüssig zwischen zwei Kupplungsscheiben die mittels Federkraft aufeinander gepresst werden und elektrisch betätigt bewegbar sind.
  • Die Bremse 7 ist als Federkraft-Scheibenbremse ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel ist rotationsfest an der Torblattwelle eine Bremsscheibe 26 ausgebildet. Zwei beidseitig der Bremsscheibe angebrachte Bremsbacken 27 mit Bremsbelägen sind mittels Federkraft in Richtung der Bremsscheibe 26 vorgespannt und mittels eines Elektromagneten entgegen der Federkraft von der Bremsscheibe beabstandet gehalten. Zur Auslösung der Auffangbremse 7 werden die Elektromagneten deaktiviert, sodass die Bremsbacken 27 durch die Federkraft gegen die Bremsscheibe gedrückt werden und die Torblattwelle 5 bremsen. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass sie auch im Falle eines Stromausfalles automatisch aktiviert wird und die Bremse auslöst.
  • Figur 5 zeigt den in Figur 2 mit dem Referenzzeichen B markierten Teil des Tores im Detail. Die Primärmotorwelle 31 ist an einem Wälzlager 30 gelagert und über einer schaltbaren Primärmotorkupplung 15 mit einem Kettenrad 17 verbunden. Die Primärmotorkupplung 15 funktioniert nach demselben Prinzip wie die Hilfsmotorkupplung und verfügt über zwei reibschlüssig verbundene Kupplungsscheiben 30, 31 die per Federkraft aufeinander gedrückt werden.

Claims (9)

  1. Tor mit einer Notöffnungseinrichtung, mit
    einem Torblatt (1), welches zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegbar ist,
    einem Primärmotor (3), welcher über einen Torblatttrieb (5) das Torblatt (1) antreibt, und
    einen Hilfsmotor (10), welcher mit einer Notstromversorgung (11) verbunden ist und geeignet ist, das Torblatt (1) anzutreiben,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsmotor (10) über eine Hilfsmotorkupplung (9) mit dem Torblatttrieb (5) gekoppelt ist, und
    die Notstromversorgung (11) einen Energiespeicher aufweist,
    wobei der Hilfsmotor (10) funktionell und räumlich vom Primärmotor (3) getrennt ist, wobei der Hilfsmotor (10) über die Hilfsmotorkupplung (9) mit dem Torblatttrieb (5) koppelbar und entkoppelbar ist, und wobei der Primärmotor (3) über eine Primärmotorkupplung (4) von dem Torblatttrieb (5) entkoppelbar ist.
  2. Tor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bremseinrichtung (7), welche eingerichtet ist, das Torblatt (1) selbsttätig in einer Position zu halten und von der Notstromversorgung (11) gespeist gelöst zu werden.
  3. Tor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) im Falle einer Unterbrechung einer Energieversorgung der Bremseinrichtung (7) aktivierbar ist und das Torblatt (1) in einer Position halten kann.
  4. Tor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Notsteuerung (8), welche geeignet ist, einen Ausfall des Primärmotors (3) festzustellen und die Bremseinrichtung (7) zu aktivieren.
  5. Tor nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Notsteuerung (8) geeignet ist,
    im Falle eines Ausfalls des Primärmotors (3) den Primärmotor von dem Torblatttrieb (5) zu entkoppeln.
  6. Tor nach einem der Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Notsteuerung (8) geeignet ist, im Falle eines Ausfalls des Primärmotors (3) den Hilfsmotor (10) mit dem Torblatttrieb (5) zu koppeln.
  7. Verfahren zur Notöffnung eins Tores mit einem Torblatt (1), welches, von einem Primärmotor (3) über einen Torblatttrieb (5) angetrieben, zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position beweglich ist und einen Hilfsmotor (10) aufweist, der mit einer Notstromversorgung (11) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Leistungsübertragung vom Hilfsmotor (10) an den Torblatttrieb (5) über eine Hilfsmotorkupplung (9) erfolgt, wobei der Hilfsmotor (10) funktionell und räumlich vom Primärmotor (3) getrennt ist, wobei der Hilfsmotor (10) zunächst vom Torblatttrieb (5) entkoppelt ist und durch die Hilfsmotorkupplung (9) mit dem Torblatttrieb (5) gekoppelt wird, und wobei der Primärmotor (3) zunächst mit dem Torblatttrieb (5) gekoppelt ist und durch eine Primärmotorkupplung (4) von dem Torblatttrieb (5) entkoppelt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Ausfalls des Primärmotors (3) zunächst eine Bremseinrichtung (7) ausgelöst wird, welche das Torblatt (1) selbsttätig hält.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) von der Notstromversorgung (11) gespeist gelöst wird.
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