DE3402343A1

DE3402343A1 - Federueberwachungsgeraet

Info

Publication number: DE3402343A1
Application number: DE19843402343
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. 4803 Steinhagen Hörmann
Original assignee: Hoermann KG Brockhagen
Current assignee: Hoermann KG Brockhagen
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1985-08-01
Also published as: DE3402343C2

Description

Die vorliegende Erfindung soll die Überwachung von Torsions-
federn sicherstellen, und zwar auf möglichst einfache Weise und im Falle der Verwendung der Torsionsfeder für den Gewichtsausgleich eines Torblattes derart schnell reagierend, daß das Torblatt möglichst unmittelbar nach Bruch der Torsionsfeder blockiert wird.
Zu diesem Zwecke ist im Rahmen dieser Überwachungseinrichtung ein Spannungsfühler vorgesehen, der in dem Bereich angeordnet ist, der ein Ende der vorgespannten Feder hält.
Die Feder drückt mit der Kraft, die ihrer Spannung entspricht, über einen Bolzen oder dergleichen an einen Anschlag und schnellt mit diesem Federende zurück, wenn die Feder bricht. Ordnet man in beiden Bewegungsrichtungen, also Anlage unter Druck bei ungebrochener Feder und Bewegung von dieser Anlage in Gegenrichtung bei Federbruch, jeweils Stützflächen an der Haltevorrichtung an, so lassen sich die dort auftretenden Druckänderungen bei Federdruck erfassen und in Signale umwandeln, beispielsweise durch Einsatz von Dehnungsmeßstreifen. Diese ändern bei geringer Dehnung bzw. Stauchung ihren elektrischen Widerstand und können somit t e i eine Spllnungsänderung im llaltebereich in ein elek tri -sches Signal umformen. Dieses Signal kann dazu dienen, den Bruch der Feder lediglich anzuzeigen, wie dies bei Torsionsfedern sinnvoll ist, die ihre Kraft in einem bestimmten Zeitpunkt bzw. Schadensfall freigeben sollen. Als Beispiel wird hier das Schließen einer Leuerschutztür nur im Brandfalle genannt.
Natürlich kann die Bewegung des Federendes bei Federbruch auch dazu ausgenutzt werden1 eine mechanische Bewegungsübertragung auszulösen, beispielsweise das Betätigen eines elektrischen Schalters, eines pneumatischen oder hydraulischen Druckgebers und dergleichen mehr.
Ein besonderer Einsatzfall der hier in Frage stehenden Torsionsfedern ist die Kompensierung des Gewichtes eines zumindest streckenweise zwischen der Schließ- und der Öffnungslage etwa vertikal bewegten Torblattes, das ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann, sowie eines Rolltores oder dergleichen. Hier muß man bei Absturzgefahr des Tores, das heißt Bruch in dessen Gewichtskompensierungseinrichtung oder Antriebseinrichtung' sicherstellen, daß das Tor möglichst unmittelbar in seiner Bewegung angehalten wird. Hierfür werden Schlaffseilüberwachungseinrichtungen verwendet, auch wurden bereits Fliehkraftregler vorgeschlagen. Der Nachteil einer Schlaffseil-Fangeinrichtung besteht darin, daß praktiscll nur das jeweilige Seil überwacllt wird. Dies wird all folgendem Beispiel deutlich: Ordnet man zur Kompensation des Torblattgewichtes zwei oder mehrere Torsionsfedern auf einer gemeinsamen durchgehenden Torsionswelle an, die an ihren beiden Enden Seiltrommeln trägt, auf denen jeweils ein Seil auf- und abwickelbar ist, das mit einem Ende an dem zugehörigen Seitenbereich der Torblattunterkante oder dergleichen festgelegt ist, dann führt der Bruch einer der Torsionsfedern nicht dazu, daß eines oder beide Seile genügend schlaff werden, um die diesem Seil zugeordnete Fangeinrichtung auszulösen. Durch den Bruch einer der Torsionsfedern ist aber das Gleichgewichtsverhältnis zwischen Federkraft der Torsionsfedern insgesamt und dem Torblattgewicht derart gestört, daß sich das Torblatt beschleunigt abwärts bewegt, wodurch die Fallstrecke ab Federbruch verhältnismäßig schnell durchlaufen wird. Dies ist zumindest unerwünscht.
Ein für solche Zwecke eingesetzter Spannungsfühler nach der Erfindung kann derart ausgestaltet werden, daß der durch diesen festgestellte Federbruch eindeutig zur Blockierung der Torblattbewegung ausgenutzt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß ein Signal der eingangs genannten Art zur Betätigung einer insbesondere im unteren Torblattbereich vorgesehenen Fangeinrichtung ausgenutzt wird, die dann insbesondere elektrisch, pneumatisch oder dergleichen ausgelöst wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Signal des Spannungsfühlers jedoch durch Umsetzen einer Bewegung derart ausgenutzt, daß das überwachte Federende bei Bruch durch Reaktionskraft über eine Strecke bewegt wird, so daß ein dem Federende zugeordnetes mechanisches Glied durch diese Bewegung ein Fangglied freigibt, das für die Sperrung der Torblattbewegung, insbesondere für eine Blockierung der Drehbewegung der Torsionswelle, ausgenutzt ist. Das Fangglied kann zu diesem Zwecke als federbelastete Sperrklinke ausgebildet sein, die bei Freigabe unter Federkraft in ein Sperrklinkenrad eingreift, das verdrehfest an der Torsionswelle angeordnet ist. Bei normaler Betriebsstellung wird diese Sperrklinke durch das mechanische Glied in Form eines Bolzens vom Eingriff in das Sperrklinkenrad abgehalten.
Weitere Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel, dessen nachfolgende Beschreibung die Erfindung näher erläutert.
Die Zeichnung gibt den einen seitlichen Endbereich einer Torsionsfeder-Torblattgewichts-Kompensationseinrichtung wieder, wie sie im Zusammenhang beispielsweise mit einem Rolltor oder Deckengliedertor Verwendung findet. Man hat sich vorzustellen, daR die mit 1 bezeichnete Wellenhalterbefestigung sich am anderen, nicht dargestellten Ende der Torsionswelle 2 in spieyelsymmetrischer Ausbildung befindet. Auf der Welle sind wenigstens zwei Torsionsfedern gehalten, die in ihrem der Wellenmitte zugewandten Bereich dort mit der Welle verdrehfest verbunden sind. Dargestellt ist lediglich ein an den Wellenhalter anschließender Bereich einer der Torsionsfedern 3.
Dieser Bereich der Torsionsfeder 3 ist in nicht weiter dargestellter Weise auf einem innenliegenden Konus gehalten, der zum nicht dargestellten Ende der Feder 3 hin abnehmenden Durchmesser aufweist. Der Konus 4 ist auf der Welle verdrehbar gelagert. Im Bereich der Halterung und damit im seitlichen Endbereich der Welle 2 ist eine Seiltrommel 5 auf dieser verdrehfest gehalten. Auf diese Seiltrommel ist ein Seil 6 auf- und abwickelbar, das mit seinem freien Ende in nicht dargestellter Weise im unteren Seitenkantenbereich eines ebenfalls nicht dargestellten Torblattes festgelegt ist. Zwischen der Seiltrommel und einem Teil der Wellenhalterbefestigung, an dem die Welle geführt ist, ist ein Sperrklinkenrad 7 mit Hilfe einer Schraube 8 verdrehfest an der Welle 2 festgelegt. Dem Sperrklinkenrad 7 ist eine Sperrklinke 9 zugeordnet, die in einem dem Sperrklinkenrad 7 abgewandten Endbereich drehbar an dem Wellenhalter 1 befestigt ist. im dargestellten Falle geschieht die Drehlagerung über einen Schraubbolzen 10, der in eine "radial elastischen Hülse" eingreift. Diese Hülse dient als Dämpfungseinrichtung dergestalt, daß eine auf die Sperrklinke ausgeübte Schlagbelastung zu einem radialen Abfedern dieser Hülse führt, wodurch eine entsprechende Schlagdämpfung erreicht wird. Eine solche Dämpfung läßt sich auch anders erzielen, insbesondere durch eine entsprechend gedämpft versetzbare Halterung für die Lagerschraube 10 im Wellenhalter 1.
Der dem dargestellteri Wellenelldc, das durch den Wellenlllltcr beidseits der Seiltrommel bzw. des Sperrklinkenrades gelagert ist, zugeordnete Endbereich 11 der dargestellten Torsionsfeder 3 weist an dem zugehörigen Ende 12 dieser Feder 3 beispielsweise eine Öse oder dergleichen Ausbildung auf, in welcher ein Bolzen 13 in nicht näher dargestellter Weise festgelegt ist. Dies kann beispielsweise durch Verschrauben geschehen. Im Bereich dieses Endes 12 der Feder ist die angrenzende Wandung der Wellenhalterbefestigung 1 mit einem Haltebereich 16 versehen, der ein Langloch 14 aufweist. Der von dem Ende 12 der Feder axial abragende Bolzen 13 durchgreift dieses Langloch 14 und ist gegen ein Herausrutschen aus diesem mit Hilfe einer Halteplatte 15 gesichert, die auf der der Feder 3 abgewandten Seite des den Haltebereich 16 aufweisenden Wellenhalterteiles angeordnet ist. Wie die Zeichnung erkennen läßt, erstreckt sich die Halteplatte diametral zum Wellendurchmesser, so daß im unteren Teil der Figur ersichtlich ein weiteres Langloch vorgesehen sein kann, durch welches ein weiteres Mal die Verbindung zu der Feder herstellbar ist.
Der Bolzen 13 ragt über die Halteplatte 15 in Richtung der Seiltrommel 5 mit einem Bereich 19 vor, der in der dargestellten Betriebsstellung, also bei ungebrochener Feder, die Klinkennase 20 der Klinke 9 derart untergreift, daß diese nicht in das Sperrklinkenrad 7 eingreifen kann. Die Klinke ist durch eine Druckfeder 22 in Richtung auf den Eingriff mit dem Sperrklinkenrad vorgespannt, wobei die Druckfeder an einem wellenhalterfesten Halteteil 21 abgestützt ist.
Die einander gegenüberliegenden schmalen Stirnseiten des Langloches 14 dienen als Anschlag 16 bzw. Gegenanschlag 17 Eür den Bolzen 13, der unter der Kraft der gespannten, ungebrochenen Torsionsfeder 3 unter entsprechendem Druck an den Anschlag 16 anliegt und die Sperrklinke 9 in Außereingriffstellung hält. Wenn die Torsionsfeder 3 bricht, so führen die Reaktionskräfte bzw. gespeicherten Kräfte dazu, daß sich der Bolzen 13 im gezeigten Ausführungsbeispiel von der Betrachterseite her im Uhrzeigersinn aus seiner Abstützung an dem Anschlag 17 entfernt und gegen den Gegenanschlag 18 geschleudert wird.
Dadurch wird die Klinke 9 freigegeben und bewegt sich unter der Kraft der Druckfeder 22 in den Eingriff mit dem Sperrklinkenrad, wodurch die Welle an einer weiteren Umdrehung gehindert und damit der abwärts führende Trum des Seiles 6, an dem das Torblatt gehalten ist, stillgesetzt wird. Dies geschieht bereits nach einem Bruchteil einer Umdrehung der Welle, so daß mit Sicherheit eine sehr geringe Fallhöhe des Torblattes ab Federbruch sichergestellt ist.
Sollten die Spannungen der Torsionsfedern verhältnismäßig gering sein, insbesondere nur die Vorspannung anstehen, so könnte man zur Sicherstellung der Versetzbewegung des Bolzens 13 bei brechender Feder in Erwägung ziehen, die Klinkennase 20 derart abzuschrägen, daß unter der Kraft der Druckfeder 22 der dann nicht mehr durch die Torsionsfeder 3 in seine Abstütz lage an dem Anschlag 17 beaufschlagte Bolzen 13 in Langlochrichtung verschoben wird, so daß die Freigabe der Klinke in jedem Falle sicherzustellen ist. Ähnliches kann man erreichen, wenn man den Angriff zwischen der Klinkennase und dem Rundbolzen 13 an die der Klinke zugewölbten Zylinderwandung des Bolzens verlegt, also nicht auf dessen hinsichtlich der Klinkenausbildung als Zenit anzusehenden Mantelbereich.
Wenn die Sperrklinke in das Sperrklinkenrad eingreift oder anderweitig eine Fangeinrichtung ausgelöst wird, um bei Federbruch die Torblattbewegung möglichst schlagartig zu unterbinden, treten dann Probleme auf, wenn ein elektrisches Antriebsaggregat für die Torblattbewegung vorgesehen ist, Das Antriebsmotoraggregat soll nicht gegen das Fangglied bzw.
die Sperrklinkeneinrichtung anarbeiten müssen. Aus diesem Grunde wird in nicht dargestellter Weise in die Bewegungsbahn eines der bei Federbruch bewegten Teile des Spannungsi'ülllerS das Betätigungsglied eines elek triscien Schalters eingebaut, der den Speisestromkreis des Motoraggregates unterbri.cllt .
Die vorgeschilderte Federüberwachungseinrichtung arbeitet natürlich auch bei S Steuerung der Torblattbewegung von hand.

Claims

Federuberwachungsgerät ANSPRÜCHE 1. Federüberwachungsgerät für eine vorgespannt betriebene Torsionsfeder (Drehfeder) eines Tores, einer Türe oder dergleichen, insbesondere als Gewichtsausgleichsfeder rür ein ein- oder rllehrteiliges, über Koyl' bewegblres Torblatt oder einen Rolltor-Panzer, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in einem durch die Vorspannung der Torsionsfeder (3) beaufschlagten Haltebereich (16) für wenigstens einen der beiden Endbereiche (11) der Torsionsfeder (3) ein Spannungsfühler (13) vorgesehen ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, d a d u r c ti g e k e n n z e i c h n e t , daß der Spannungsfühler (13) einen Signalwandler (9, 13) aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Signalwandler als Dehnungsmeßstreifen ausgebildet ist.
4. Gerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Signalwandler als elektrischer Schalter ausgebildet ist.
5. Gerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Signalgeber als mechanisches Gesperre (9, 13) ausgebildet ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Spannungsfühler ein mechanisches Glied (13) aufweist, welches einerseits an dem einen Ende (12) der Torsionsfeder (3) festgelegt und andererseits unter der Spannung der ungebrochenen Feder (3) an einem Anschlag t17) des Haltebereiches (16) abgestützt ist und das unter Federbruch über eine bestimmte Strecke von dem Anschlag (17) fortbewegbar geführt ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Führung über die Versetzstrecke durch ein Langloch (14) im Haltebereich (16) gebildet ist.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das mechanische Glied (13) als Gesperre für ein zwischen einer Betriebsstellung und einer F'angstellung versetzbar geführtes Fangglied (9) ausgebildet ist, welches bei Abstützung des mechanischen Gliedes (13) an dem Anschlag (17) durch dieses in der Betriebsstellung gehalten und bei Versetzung des mechanischen Gliedes (13) von dem Anschlag (17) fort: in Richtung der Fangstellung freigegeben ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Fangglied (9) in Richtung auf seine Fangstellung federbelastet vorgespannt ausgebildet ist.
10. Gerät nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Fangglied als drehbar gelagerte Sperrklinke (9) ausgebildet ist, die in der Betriebsstellung außerhalb des Eingriffes in ein Sperrklinkenrad (7) und in der Fangstellung in dieses dessen Umdrehungsbeweglichkeit unterbindend eingreifend angeordnet ist, wobei das Sperrklinkenrad (7) verdrehfest auf einer Welle (2) befestigt ist, an der das andere Ende der Torsionsfeder (3) wenigstens im Betriebszustand verdrehfest gehalten ist.
11. Gerät nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit der Welle (2) wenigstens eine von zwei Trommeln (5) verdrehfest in Verbindung steht, auf der ein anderen Endes mit dem Torblatt bzw.

Rolltorpanzer, vorzugsweise an dessen in der Schließlage unteren Bereich, verbundenes Seil (6) Kette oder dergleichen Kraftübertragungsglied aufwickelbar gehalten ist.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das mechanische Glied als Bolzen (13) ausgebildet ist, der an das eine Ende (12) der zu überwachenden Torsionsfeder (3) angeschlossen ist, vori dort aus das Langloch (14) im Haltebereich (16) durchgreift, an der der Torsionsfeder (3) abgewandten Seite des Haltebereiches durch eine Halteplatte (15) gegen Herausgleiten aus dem Langloch (14) gesichert ist und einen darüberhinausragenden Lrldbereicll (19) aufweist, mit der er bei ungebrochener Feder die Klinkennase (20) der Sperrklinke (9) untergreift.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fangglied bzw. die Sperrklinke (9) schlaggedämpft gelagert ist, beispielsweise über eine Dämpfungsbuchse, die einen Kreisringbereich aus Gummi oder dergleichen aufweist, oder durch gedämpft verschiebbare Halterung an dem den Haltebereich (16) aufweisenden Bauteil.
14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in die Bewegungsbahn des mechanischen Gliedes bzw. Bolzens (13), des Fanggliedes bzw. der Sperrklinke (9) oder dergleichen bewegten Teils bei Auftreten des Federbruches das betätigungsglied eines Speisestromsc} lters für einen elektrischen Torblattantrieb hineinragend angeordnet ist.