[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Rolltor mit einem flexiblen Behang aus nichtmetallischem
Material, der mit einem unteren, in Schließstellung des Rolltores dicht an einer Bodenfläche
anliegenden Abschlußrand versehen ist.
[0002] Derartige Rolltore werden vorzugsweise bei Industriegebäuden zum Abschluß von Hallendurchgängen
und Außentoröffnungen verwendet. Der Behang besteht aus flexiblem, meist auch durchscheinendem
Material, um einen etwaigen Gegenverkehr wahrnehmen zu können, und wird durch eine
oberhalb der Toröffnung angeordnete Walze auf- und abgewickelt. Der untere Abschlußrand
des Behanges weist ein Schild als Gewicht auf, welches aus einem Material hergestellt
ist, das im Vergleich zum Behang erhöhte Biegesteifigkeit besitzt. Das Schild weist
an den Seiten Führungselemente auf, die jeweils in einer seitlich am Rolltor angebrachten
Führungsschiene geführt sind.
[0003] Bei ausreichend hoher Festigkeit gegen Windangriff und guten Schnellaufeigenschaften
eignet sich ein derartiges Rolltor insbesondere für ein häufiges und rasches Öffnen
und Schließen, das im allgeinen motorisch betätigt wird, um den Durchlaß von Personen
oder Fahrzeugen möglichst wenig zu behindern. Allerdings kann es durch Unachtsamkeit
oder Fehleinschätzungen gelegentlich passieren, daß insbesondere beim Hochfahren des
Tores Zusammenstöße von Fahrzeugen wie beispielsweise Gabelstapler mit dem Schild
auftreten. Damit ein derartiger Zusammenstoß nicht zur Funktionsuntüchtigkeit des
Rolltores, verbunden mit Stillstandzeiten und Reparaturkosten führt, ist es bekannt,
das Führungselement im Schild derart auszubilden, daß es lose in den seitlich am Rolltor
angebrachten Führungsschienen zu führen ist, so daß das Schild bei einer Krafteinwirkung
auf das Torblatt aus der Toröffnungsebene ausgelenkt wird. Das Torschild des bekannten
Rolltores besteht aus zwei Blechprofilen aus Stahl, die unter Einklemmung des unteren
Randes des Torbehanges verschraubt sind. Fährt nun ein Fahrzeug infolge zu hoher Geschwindigkeit
gegen den Torbehang, so wird das Torschild (mitsamt einem Teil des Torbehanges) aus
der Führungsschiene gedrückt.
[0004] Bei den bekannten Rolltoren besteht der Nachteil, daß das Tor bereits bei leichteren
Zusammenstößen bzw. kleinen Auslenkungen senkrecht zur Torblattebene aus den Führungsschienen
ausgelenkt wird, was unvermeidlich zu Verkantungen und Verfaltungen des Rolltorbehanges
führt, die wiederum eine Beschädigung des Behanges beim Hochfahren des Rolltores hervorrufen
können. Außerdem kann es insbesondere bei größeren Aufprallgeschwindigkeiten des Fahrzeuges
auf das Schild aufgrund der Trägheit des Schildes aus Stahl vorkommen, daß dieses
verbogen oder geknickt wird, bevor es aus den Führungsschienen ausgelenkt wird.
[0005] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rolltor mit einem flexiblen
Behang zur Verfügung zu stellen, bei dem die Beschädigungsanfälligkeit weiter vermindert
werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Rolltor mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
[0007] Dadurch, daß das Schild aus einem Material hergestellt ist, das im Vergleich etwa
zu Stahl erheblich verminderte Biegesteifigkeit und wesentlich höhere elastische Verformbarkeit
bei ausreichend hoher Schlagzähigkeit besitzt, wird das Schild bei Zusammenstößen
mit Fahrzeugen selbst bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten ohne Knickungen elastisch
ausgelenkt, ohne daß das Schild aus der Führungsschiene springt.
[0008] Der Erfindung liegt an sich die Erkenntnis zugrunde, daß ein ideales Schild keine
Masse aufweisen würde und beliebig weit elastisch auslenkbar wäre, und somit in der
Lage wäre, trägheitslos eine beliebige kinetische Energie nach einem Aufprall aufzunehmen.
Diese Erkenntnis steht im Widerspruch zu dem herkömmlichen Zweck des Schildes, nämlich
durch Vorsehen eines möglichst großen Gewichtes ausreichend hohe Windfestigkeit des
Tores zu gewährleisten. Erfindungsgemäß werden daher diejenigen mechanischen Eigenschaften
des Schildes, die zu einer verminderten Beschädigungsanfälligkeit führen, also insbesondere
hohe elastische Verformbarkeit, in den Vordergrund gerückt. Vorteilhafterweise wird
somit die Beschädigungsanfälligkeit des Rolltores bei normalen Aufprallgeschwindigkeiten
des Fahrzeuges auf das Schild vermindert. Nach Rückkehr des solchermaßen elastisch
ausgelenkten Schildes in die Ausgangslage kann das Rolltor im Automatikbetrieb weiter
verwendet werden, ohne daß damit ein Neustart des Rolltores erforderlich wäre. Erst
bei erheblich höheren Aufprallgeschwindigkeiten, die allerdings in der Praxis weniger
häufig auftreten, wird das Schild soweit ausgelenkt, daß es aus der Führungsschiene
springt; in diesem Fall wird das Rolltor automatisch hochgefahren und selbsttätig
über eine trichterförmige Erweiterung am oberen Ende der Führungsschiene wieder eingefädelt.
[0009] Bei einer insbesondere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 2
weist das Material des Schildes Polycarbonat, vorzugsweise Makrolon auf. Es hat sich
gezeigt, daß Polycarbonat, insbesondere Makrolon in hervorragender Weise die gewünschten
mechanischen Eigenschaften besitzt. Als wesentliche Eigenschaft ist der elastische
Bereich von Makrolon erheblich größer als der von Stahl; Makrolon kann bei gleicher
Krafteinwirkung, gleicher Aufprallgeschwindigkeit erheblich weiter elastisch ausgelenkt
werden, bevor es in den plastischen Bereich übergeht. In vorteilhafter Weise ist der
Elastizitätsmodul von Macrolon mit einem Wert von etwa 2400 MPa (gemessen nach DIN
53457) um einen Faktor von etwa 100 kleiner als der von Stahl, und um einen Faktor
von etwa 30 kleiner als Aluminium, so daß ein aus Makrolon vorgesehenes Schild bei
den am häufigsten vorkommenden Aufprallgeschwindigkeiten nicht soweit ausgelenkt wird,
daß es bereits aus der Führungsschiene springt. Die Biegefestigkeit von Makrolon stellt
mit einem Wert von 90 MPa (gemessen nach DIN 53452) ebenfalls einen besseren Wert
als bei Stahl dar. Desweiteren weist Makrolon gegenüber Stahl eine derart hohe Schlagzähigkeit
(bzw. Kerbschlagzähigkeit) auf (gemessen in kJ/m² nach ISO 179/1D bzw. ISO 180/1A),
daß auch bei größeren Aufprallgeschwindigkeiten und -krafteinwirkungen kein Bruch
bzw. keine Splitterung des Materials zu erwarten ist. Ein Schild aus Makrolon kann
somit sehr stark verformt werden, ohne daß bleibende Beulen oder Knickstellen zu befürchten
sind. Das erfindungsgemäße Rolltor eignet sich daher insbesondere dort, wo mit einem
häufigen Anfahren des Tores durch ein Fahrzeug zu rechnen ist.
[0010] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Schild gemäß Anspruch
3 als Hohlprofil geformt, in dessen Hohlraum zusätzliche Gewichte vorgesehen sind.
Beispielsweise sind in dem Hohlprofil des Schildes Metallklötze eingebracht, die dem
Abschlußrand ein größeres Gewicht verleihen. Auf diese Weise besitzt das Rolltor in
geschlossenem Zustand erhöhte Festigkeit gegen Windangriff.
[0011] In vorteilhafter Weise kann die Widerstandsfestigkeit des Torblattes gegen Zusammenstöße
mit einem Fahrzeug gemäß Anspruch 4 dadurch verbessert sein, daß der Behang oberhalb
des Schildes mit zusätzlichen Aussteifungen versehen ist. Gemäß Anspruch 5 kann eine
solche Aussteifung aus quer verlaufenden, in den Behang eingebetteten Streifen geformt
sein. Bevorzugt sind beispielsweise Aluminiumschienen, die in Taschen, die in dem
Behang ausgebildet sind, eingeschweißt sind.
[0012] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 6 ist das erfindungsgemäße
Rolltor mit einer Steuervorrichtung mit einem Sensor ausgestattet, die eine Abweichung
der Position des Schildes von der Toröffnungsebene anzeigt und als Reaktion hiervon
die Auslösung einer selbstätigen Störroutine veranlaßt. Bezüglich weiterer Einzelheiten,
Merkmale und Zweckmäßigkeiten einer solchen Steuervorrichtung mit einem Sensor wird
ausdrücklich auf die parallele deutsche Patentanmeldung desselben Anmelders vom gleichen
Tage mit dem Titel "Rolltor mit Steuervorrichtung" gemäß Anwaltsaktenzeichen 11EF0170
verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen.
[0013] Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
[0014] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Rolltores, wobei die linke
Figurenhälfte das Rolltor in geschlossenem Zustand, und die rechte Figurenhälfte das
Rolltor in geöffnetem Zustand zeigt;
- Fig. 2
- eine vergrößerte Seitenschnittansicht des Rolltores gemäß der Schnittlinie II - II
aus Fig. 1;
- Fig. 3
- eine vergrößerte Schnittansicht in Draufsicht gemäß der Schnittlinie III - III aus
Fig. 1;
- Fig. 4
- eine vergrößerte Schnittansicht in Draufsicht gemäß der Schnittlinie IV - IV aus Fig.
1;
- Fig. 5
- eine vergrößerte Vorderansicht der Einzelheit X aus Fig. 1;
- Fig. 6
- eine vergrößerte Seitenansicht der Einzelheit X aus Fig. 1;
- Fig. 7
- ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm vom Makrolon;
- Fig. 8
- ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm von Stahl; und
- Fig. 9
- Biegelinien von Makrolon- und Stahlschildern mit verschiedenen Abmessungen.
[0015] Die Fig. 1 bis 5 zeigen in verschiedenen Ansichten ein erfindungsgemäßes Rolltor
1 mit einem flexiblen Behang 2 aus nichtmetallischem Material, der mit einem unteren,
in Schließstellung des Rolltores 1 dicht an einer Bodenfläche anliegenden Abschlußrand
3 versehen ist. Der Behang 2 ist beispielsweise aus Weich-PVC oder Gewebe-PVC hergestellt
und besitzt einen Abschnitt 4 aus durchscheinendem Material. Oberhalb der Toröffnung
ist eine Walze 5 angeordnet, auf der der Behang 2 auf- und abgewickelt wird. Ein Elektromotor
6 dient zum Antrieb der Walze 5. Der untere Abschlußrand 3 des Behanges 2 weist ein
Schild 7 auf, welches aus einem Material hergestellt ist, das im Vergleich zum Behang
2 erhöhte Biegesteifigkeit und Bruchfestigkeit besitzt, beispielsweise aus einem Polycarbonat,
insbesondere Makrolon. Unterhalb des Schildes 7 ist eine Dichtlippe 3a aus Gummi befestigt,
die im geschlossenen Zustand des Rolltores eine ausreichende Dichtheit gegen Windzug
sicherstellt. An jeder Seite der Toröffnung sind Führungsschienen 8, 9 angebracht,
die am oberen Ende 10 trichterförmig erweitert sind. In den Fig. 3 und 4 sind lediglich
die Führungsschienen 8 und 9 der gemäß Fig. 1 linken Seite des Rolltores dargestellt;
es versteht sich von selbst, daß die rechte Seite analog ausgebildete Führungsschienen
besitzt. In den Führungsschienen 8, 9 ist der seitliche Randbereich des Behanges 2,
sowie ein am Schild 7 vorgesehenes flexibles Führungselement 11, 12 aus Kunststoff
derart lose geführt, daß das Schild 7 bzw. der Behang 2 bei einer Krafteinwirkung
auf den Behang aus der Torblattebene in Richtung des Pfeiles 13 (siehe Fig. 3) ausgelenkt,
und erst bei übermäßiger Krafteinwirkung aus den Führungsschienen gedrückt wird.
[0016] Gemäß Fig. 5 und 6 ist am seitlichen Randbereich des Schildes 7 oberhalb des Führungselementes
11 ein annähernd zylinderförmiger Sensor 14 angeordnet, dessen Zylinderachse 15 in
der Torblattebene 16 liegt (Fig. 6). Der Sensor 14 ist somit mittig im Torblatt montiert
und wird mit diesem bewegt. In Soll-Position des Schildes 7 bzw. des Behanges 2 tastet
der Sensor 14 die beiden Führungskanten 17 und 18 in einem Abstand d von etwa 4 bis
8 mm ab (siehe auch Fig. 3). Zur Auswertung der vom Sensor 14 ausgegebenen Signale
ist dieser beispielsweise über ein Spiralkabel mit einer zum Rolltor ortsfest angeordneten,
jedoch nicht näher dargestellten Steuervorrichtung verbunden, in der sämtliche für
die elektrische Steuerung des Rolltores benötigten Schaltkreise zusammengefaßt sind.
Die Steuervorrichtung erhält desweiteren Signale von zwei induktiven Näherungsschaltern,
die gleich oder ähnlich wie der Sensor 14 gebildet sind und mit einem gewissen Abstand
voneinander in der Nähe eines (nicht näher dargestellten) Zahnrades angeordnet sind,
das auf der Wickelachse 19 montiert ist und einen bestimmten Zahnkranz (Anzahl von
Zähnen bzw. Lücken) besitzt. Die Näherungsschalter sind mit einem Zähler verbunden,
der in Abhängigkeit von Drehrichtung und Stellung des Zahnrades, und somit in Abhängigkeit
von der tatsächlichen Torhöhe h Zählimpulse an die Steuervorrichtung abgibt. Zur Synchronisierung
des Zählerstandes wird das Torblatt soweit nach oben gefahren, bis der Sensor 14 die
obere Endposition (obere "Marke" 20, s. Fig. 1) der Führungsschiene 9 erkennt, der
Zähler wird auf den entsprechenden Zählerstand gesetzt, und anschließend wird das
Torblatt vollständig nach unten zur Bodenkante gefahren, und der Nullpunkt des Zählerstandes
durch Erfassen einer in der Führungsschiene 8 gebildeten unteren Marke 21 (siehe Fig.
5) durch den Sensor 14 ermittelt. Bezüglich weiterer Einzelheiten, Merkmale und Zweckmäßigkeiten
der Steuervorrichtung und des Sensors 14, und den automatischen Steuerungsmechanismen
wird ausdrücklich auf die parallele deutsche Patentanmeldung des selben Anmelders
vom gleichen Tage mit der Bezeichnung "Rolltor mit Steuervorrichtung" gemäß Anwaltsaktenzeichen
11EF0170 verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen.
[0017] Erfindungsgemäß besteht das Schild 7 vorzugsweise aus Makrolon, dessen mechanische
Eigenschaften anhand der in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Kurven näher erläutert
wird.
[0018] Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Gegenüberstellung von Spannungs-Dehnungs-Diagrammen
von Makrolon (Fig. 7) und Stahl (Fig. 8). Bei diesen Figuren ist jeweils die Dehnung
∈ (relative Längendehnung Δ L/L) als Abszisse, die Spannung (Kraft/Fläche) als Ordinate
aufgetragen. Beide Kurven zeigen in ihren ersten annähernd geradlinigen Teilen ein
gleichmäßiges Anwachsen der Dehnung mit der Spannung bis zu einer Grenze A, bis zu
der diese Proportionalität zwischen Dehnung und Spannung erfüllt ist, also die Proportionalitätsgrenze.
Innerhalb dieser Proportionalitätsgrenze A hat man es mit den eigentlich elastischen
Vorgängen zu tun, bei denen das Hooksche Gesetz gültig ist. Man erkennt ohne weiteres,
daß bei Makrolon die Proportionalitätsgrenze A zu erheblich größeren Spannungen verschoben
ist als etwa bei Stahl.
[0019] An die Proportionalitätsgrenze A schließt sich ein Gebiet an, in dem die Verzerrungen
nicht mehr proportional den Spannungen sind, sondern höhere Potenzen der Spannungen
auftreten. Obwohl auch in diesem Gebiet zwischen Proportionalitätsgrenze und sogenannter
Elastizitätsgrenze die Verzerrungen im allgemeinen nach dem Aufhören der deformierenden
Kräfte wieder verschwinden, hat man es doch mit einem Nachlassen der elastischen Kräfte
zu tun. Die Elastizitätsgrenze ist wegen ihrer ungenauen Definition nicht besonders
markiert. Weiterhin erreicht man bei Stahl einen Punkt, in dem ein starkes Anwachsen
der Dehnung bei verhältnismäßig schwacher Zunahme der elastischen Spannung beginnt.
Man nennt diese Stelle die Streck- oder Fließgrenze des Materials, da nach Überschreiten
dieser Grenze der Körper ähnlich wie eine zähe Flüssigkeit zu fließen anfängt. Schließlich
tritt nach Überschreiten des Punktes B eine starke Querschnittsverminderung und ein
Zerreißen des Stabes ein. Die im Punkte B herrschende größte Spannung nennt man die
Zerreiß- oder Bruchspannung, die dabei vorhandene relative Dehnung die Bruchdehnung.
Man erkennt, daß die Bruchspannung bei Makrolon etwa doppelt so groß ist wie bei Stahl.
[0020] In Fig. 9 sind für verschiedene stabförmige Bauteile aus Makrolon und Stahl Biegelinien
aufgezeichnet, die gemäß der folgenden Gleichung berechnet worden sind:
Die in dieser Gleichung verwendeten Größen haben die folgende Bedeutung:
- fm
- maximale Durchbiegung in mm
- F
- Biegekraft in N
- l
- Länge des Stabes in mm
- E
- Elastizitätsmodul in N/m²
- Iy
- äquatoriales Flächenträgheitsmoment des Querschnittes in mm⁴.
[0021] Für Makrolon wurde ein Elastizitätsmodul E von 2400 N/m², und für Stahl ein Elastizitätsmodul
E von 2,1 x 10⁵ N/m² angenommen. Von den vier in Fig. 9 dargestellten Kurven zeigt
die Kurve A einen Makrolon-Schild mit den Abmessungen 80 x 30 x 3 mm³, die Kurve B
ein Makrolon-Schild mit 80 x 60 x 3 mm³, die Kurve C zeigt ein Stahl-Schild mit 80
x 30 x 3 mm³, und die Kurve D ein Stahl-Schild mit 80 x 50 x 3 mm³. Aus diesem Diagramm
erkennt man, daß bei gleicher Biegekraft das Makrolon-Schild um ein Vielfaches durchgebogen
werden kann als ein vergleichbares Stahl-Schild.
[0022] Man erkennt aus den Fig. 7 bis 9 ohne weiteres, daß Makrolon in hervorragender Weise
die gewünschten mechanischen Eigenschaften für das Schild des erfindungsgemäßen Rolltores
aufweist. Der Vollständigkeit halber wird die chemische Summenformel von Makrolon
wie folgt angegeben:
Selbstverständlich können für das Schild 7 des erfindungsgemäßen Rolltores im Prinzip
auch andere Materialien als Makrolon ausgewählt werden, solange diese ähnliche mechanische
Eigenschaften besitzen wie Makrolon, also insbesondere einen ähnlich großen elastischen
Bereich und ähnlich große Biegefestigkeit wie Makrolon aufweisen.
[0023] Gemäß Fig. 2 ist das Schild 7 aus zwei Profilleisten zu einem Hohlprofil geformt,
in dessen Hohlraum zusätzliche Gewichte (Stahlklötze) 22 eingebracht sind, die dem
Rolltor 1 in geschlossenem Zustand erhöhte Festigkeit gegen Windangriff verleihen.
[0024] In Fig. 1 erkennt man des weiteren, daß der Behang 2 oberhalb des Abschlußrandes
2 mit zusätzlichen Aussteifungen 23 versehen ist, um die Widerstandsfestigkeit des
Torblattes gegen Zusammenstöße mit einem Fahrzeug weiter zu verbessern. Die Aussteifungen
23 stellen beispielsweise Aluminiumschienen dar, die in Taschen 24, die in dem Behang
2 ausgebildet sind, eingeschweißt sind.
1. Rolltor mit einem flexiblen Behang (2) aus nichtmetallischem Material, der mit einem
unteren, in Schließstellung des Rolltores (1) dicht an einer Bodenfläche anliegenden
Abschlußrand (3) versehen ist, wobei der Abschlußrand (3) ein Schild (7) aus einem
Material, welches im Vergleich zum Material des Behanges (2) erhöhte Biegesteifigkeit
besitzt, und ein Führungselement (11, 12) aufweist, das derart in einer seitlich am
Rolltor (1) angebrachten Führungsschiene (8, 9) geführt ist, daß das Schild bei einer
Krafteinwirkung auf das Torblatt aus der Toröffnungsebene ausgelenkt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schild (7) eine derart verminderte Biegesteifigkeit und hohe elastische Verformbarkeit,
dabei ausreichend hohe Schlagzähigkeit aufweist, daß es bei einer Krafteinwirkung
senkrecht zur Torblattebene elastisch ausgelenkt werden kann.
2. Rolltor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Schildes (7)
Polycarbonat aufweist.
3. Rolltor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schild (7) als Hohlprofil
geformt ist, in dessen Hohlraum zusätzliche Gewichte (22) vorgesehen sind.
4. Rolltor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behang
(2) oberhalb des Schildes (7) mit zusätzlichen Aussteifungen (23) versehen ist.
5. Rolltor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Aussteifung (23)
aus quer verlaufenden, in den Behang (2) eingebetteten Streifen geformt ist.
6. Rolltor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Steuervorrichtung mit einem Sensor (14) vorgesehen ist, die eine Abweichung der Position
des Schildes (7) von der Toröffnungsebene anzeigt und als Reaktion hiervon die Auslösung
einer selbsttätigen Störroutine veranlaßt.