SAFETY CATCH FOR ROLLER GATES, ROLLER GRILLES OR SIMILAR WINDING GEARS

Abstract: 1. A catching device for roller gates roller grilles or similar winding devices wherein a) a tripping device (3, 4) is mounted on a hub (12) rotatable with a drive or guide shaft (10) in such a manner that, on exceeding a permissible speed of the drive or guide shaft, it brings about the engagement of a locking device (5, 6) operating between it and a fixed point (2), and b) the locking device (5, 6) is fitted with a deformable energy absorber (7, 8, 9) to damp and transform (destroy) the kinetic energy of the winding drive, characterised by c) a brake disc (7) and d) deformation elements (9) arranged on an annular supporting member (8; 14, 15) on both sides of the brake disc (7), evenly distributed over the circumference of the brake disc (7) and staggered relative to one another, which elements are arranged in axial direction so that the brake disc (7) in every operational situation is peripherally deformed in wavy manner, and the supporting member (8; 14, 15) rotates with the brake disc in the normal movement of the winding drive ; wherein either the brake disc (8) is non-rotatably connected with the drive or guide shaft (10), and the supporting member (8; 14, 15) is able to be fixed by the locking device (5, 6), or the reverse.

Description: Fangvorrichtung für Rolltore, Rollgitter oder ähnliche Wickeltriebe Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für Rolltore, Rollgitter oder ähnliche Wickeltriebe, bei der an einer mit einer Antriebs- oder Umlenkwelle umlaufenden Nabe ein Auslöser derart angeordnet ist, dass er beim Uberschreiten einer zulässigen Drehzahl der Antriebs- oder Umlenkwelle eine zwischen dieser und einem Festpunkt wirkende Sperrvorrichtung einrasten lässt, und bei der die Sperrvorrichtung mit einem, bevorzugt plastisch, verformbaren Energieaufnehmer zur Dämpfung und Umformung (Vernichtung) der Bewegungs-, insbesondere der Fallenergie, der Last ausgestattet ist. Beim Heben und Senken von Lasten ist es aus Sicherheitsgründen gewünscht, z.B. beim Bruch oder Ausfall des Antriebes ein Abstürzen der Last zu verhindern, um darunter befindliche Personen nicht zu gefährden. Beispielsweise können Rolltore bei grossen Abmessungen - z.B. Tore für Flugzeughallen - erhebliche Gewichte erreichen. Mit dem Bruch oder Ausfall des Antriebes darf das Rolltor aber nicht abstürzen. Uberschreitet die Welle die zulässige Drehzahl, muss es innerhalb eines vorgeschriebenen Bremsweges bis zum Stillstand angehalten werden. Um die Belastung der Gesamtkonstruktion gering zu halten, strebt man eine über den Bremsweg gleichbleibende Verzögerung an. Das Abbremsen des abstürzenden Rolltores übernimmt eine Fangvorrichtung mit Energieaufnehmer zum Abbau der Bewegungsenergie. Eine gattungsgemässe Fangvorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift 24 33 237 bekannt. Dabei ist es die Aufgabe des Auslösers, beim Uberschreiten der Grenzdrehzahl während des Abwickelns anzusprechen und die Sperrvorrichtung einzuschalten. Um die Fangvorrichtung wieder funktionsfähig zu machen, muss entweder ein neuer, unverformter oder ein wieder auf die Ausgangsgestalt geformter Energieaufnehmer eingesetzt werden. Aus der französischen Patentschrift 20 32 528 ist eine Scheibenbremse bekannt, bei der es wie üblich zwei Arbeitspositionen der an den Stirnseiten der Bremsscheibe gegen überliegenden Bremsklötze gibt. In der ersten Arbeitsposition läuft die Bremsscheibe frei und unbehindert von den Bremsklötzen zwischen diesen hindurch und hat dabei die übliche glatte und unverformte Scheibengestalt. In der zweiten Arbeitsposition werden die einander gegenüberliegenden Bremsklötze gegen die Bremsscheibe gepresst, so dass die wirksam werdende Reibung die Bremsscheibe allmählich zum Stillstand bringt. Die Bremswirkung wird bei dieser bekannten Scheibenbremse nun dadurch erhöht, dass bevorzugt drei Bremsklötze auf einem viertelkreisförmigen Tragelement v e r s e t z t zueinander angeordnet sind und daher in der Lage sind, die Bremsscheibe auf etwa einem Viertel ihres Umfanges wellig, elastisch zu verformen. Das Material der Bremsscheibe muss gewährleisten, dass die Bremsscheibe ausserhalb ihres relativ kurzen wellig verformten Umfangbereiches wieder eine völlig ebene Scheibengestalt annimmt, weil sonst kein ordnungsgemässer Freilauf der Bremsscheibe im ungebremsten Zustand gewährleistet ist; ebenso muss die Bremsscheibe auch im Bereich der Bremsbacken wieder eine ebene Scheibenform einnehmen, wenn die Bremsbacken am Ende des Bremsvorganges zurückgezogen werden. Davon ausgehend liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, eine Fangvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Energieaufnehmer mehrfach benutzt werden kann, ohne ausgetauscht oder bearbeitet werden zu müssen. Eine erfindungsgemässe Fangvorrichtung soll auch nach jahrelanger Nichtbenutzung uneingeschränkt funktionstüchtig sein; darüber hinaus ist es erwünscht, die Fangvorrichtung nicht nur möglichst einfach zu gestalten, sondern auch auf einfache Weise Anpassungsmöglichkeiten an den aktuellen Verwendungszweck zu schaffen, so dass sich die Lagerhaltung von Fangvorrichtungen für verschiedene Anwendungszwecke weitgehend vereinfacht. Als technische L ö s u n g wird hierfür eine Bremsscheibe und beidseitig der Bremsscheibe auf einem ringförmigen Tragelement angeordnete, gleichmässig auf dem Umfang der Bremsscheibe verteilte und versetzt zueinander angeordnete Verformungselemente, die in axialer Richtung derart angeordnet sind, dass die Bremsscheibe in jeder Betriebssituation umlaufend wellig verformt ist und sich das Tragelement beim normalen Bewegen des Wickeltriebes mit der Bremsscheibe dreht, vorgeschlagen, wobei entweder die Bremsscheibe mit der Antriebs- oder Umlenkwelle drehfest verbunden und das Tragelement von der Sperrvorrichtung festsetzbar ist oder umgekehrt. Die Erfindung beruht also auf dem Grundgedanken, die Fangvorrichtung mit einer Uberlastkupplung auszustatten, bei der im Auslösefall eine Bremsscheibe sich relativ zu den Kupplungsscheiben zu bewegen beginnt und dabei von Verfor mungselementen umlaufend wellig verformt wird, so dass die auf die Fangvorrichtung wirkende Fallenergie der Last in erster Linie in Verformungsenergie der Bremsscheibe umgewandelt wird, wobei das Umlaufen der Verformungswelle um den Umfang der Bremsscheibe zu einem Dämpfungseffekt führt, so dass die Sperrvorrichtung nicht ruckartig, sondern zeitverzögert und gedämpft die herunterfallende Last allmählich, aber gezielt zum Stillstand bringt. Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung besteht das Trägerelement aus zwei beidseitig der Bremsscheibe angeordneten Ringscheiben mit z.B. je vier, gleichmässig auf dem Umfang der der Bremsscheibe zugewandten Stirnseite verteilt angeordneten Verformungselementen. Wenn mehrere Bremsscheiben parallel zueinander angeordnet werden, kann dadurch das Mass der Energievernichtung gezielt verändert werden. Diesem Zweck dienen gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch auf ein vorbestimmtes Verformungsmass einstellbare Verformungselemente, die es u.a. gestatten, im Falle einer durch Verschleiss dünner werdenden Bremsscheibe die Fangvorrichtung wieder auf die ursprüngliche Bremskraft einzustellen. Grundsätzlich können die Verformungselemente als einfache Vorsprünge des Tragelementes, bevorzugt rechtwinklig, gegen die Bremsscheibe abgesetützt sein, so dass im Auslösefall der Fangvorrichtung etwa 10 bis 15% der Bremsenergie durch Gleitreibung und der Hauptanteil der Bremsenergie durch die Bremsscheibenverformung aufgebracht wird. Da aber die Haftreibung der Verformungselemente an der Bremsscheibe grösser als die Gleitreibung ist und zudem in starkem Masse von der Oberflächenbeschaffenheit der Bremsscheibe und der Verformungselemente abhängt, kann es gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung von Vorteil sein, als Verfor mungselemente Rollen zu verwenden und diese an dem Tragelement drehbar zu lagern, so dass im Auslösefall der Fangvorrichtung die Bremsenergie ausschliesslich in der Form von Verformungsenergie zur Verfügung steht. Auf diese Weise ist das Dämpfungsm-ass besonders präzise einstellbar und bleibt auch nach jahrelanger Nichtbenutzung der Fangvorrichtung im wesentlichen unverändert. Diesem Zweck dienen auch Bremsscheiben aus nichtrostendem Stahl, deren Materialeigenschaften auch ohne Wartung für den hier benötigten Zweck unverändert erhalten bleiben. Eine sehr einfache und wirkungsvolle praktische Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass das Tragelement drehfest, formschlüssig mit einem Sperrklinkenrad der Sperrvorrichtung verbunden ist. Auf diese Weise können als Auslöser und Sperrvorrichtung die auch bisher schon gebräuchlichen Sperrklinkenräder mit Sperrklinken und einer Steuerscheibe mit Tastrolle zum Einsatz kommen. Dabei bilden ein oder mehrere Sperrklinkenräder ein aus zwei Ringscheiben bestehendes Tragelement sowie die Steuerscheibe eine fest miteinander verschraubte und sich synchron miteinander drehende Einheit. Hierbei wird auch im Falle eines mehrfachen Auslösens der Fangvorrichtung ein Lagerverschleiss der Sperrklinke dadurch vermieden, dass eine mit dem Sperrklinkenrad zusammenwirkende Sperrklinke einen Anschlag aufweist, mit dem sich die Sperrklinke nach dem Einrasten in das Sperrklinkenrad an einem ortsfesten Gegenlager abstützt und so die notwendigerweise leichtgängig zu haltende Lagerung der Sperrklinke entlastet. Um zu verhindern, dass unmittelbar nach dem Auslösen der Fangvorrichtung, etwa durch Umkehren der Drehrichtung, die Sperrklinke wieder ausrasten kann, wird die Sperrklinke mit einem daran gelagerten Kipphebel versehen, der beim Einrasten der Sperrklinke in das Sperrklinkenrad in eine Position kippt, in der das von dem Kipphebel erzeugte Moment die Sperrklinke in der eingerasteten Position hält. Demzufolge muss man nach dem Auslösefall zunächst an der Fangvorrichtung selbst den Kipphebel wieder in seine Normalposition umlegen, ehe eine Last wieder angehoben oder gesenkt werden kann. Dies zwingt den Benutzer zum Unterbrechen seiner Arbeit und erinnert ihn daran, zunächst die Ursache des Auslösens der Fangvorrichtung zu ermitteln und den etwaigen Schaden zunächst zu beheben, bevor er erneut Lasten hebt und senkt. Die erfindungsgemässe Fangvorrichtung hat den Vorteil, trotz einfachster Bauweise mehrfach wiederverwendbar zu sein, ohne dass der Energieaufnehmer ausgewechselt, gewartet oder sonstwie bearbeitet werden muss. Ausserdem wird es durch die Erfindung erstmals möglich, die Fangvorrichtung vor Inbetriebnahme der Anlage zum Heben und Senken der Lasten auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen und die gewünschte Bremskraft auf das Dämpfungsverhalten gezielt einzustellen; ebenso ist es möglich, in beliebigen Zeitabständen die Fangvorrichtung auf ihre Funktionstüchtigkeit auf einfachste Weise zu prüfen. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in der eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäss ausgebildeten Fangvorrichtung dargestellt worden ist. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Fangvorrichtung im Schnitt durch die Antriebs- oder Umlenkwelle entsprechend der Linie I - I in Fig. 2; Fig. 2 dieselbe Fangvorrichtung im Schnitt entlang der Linie II - II gemäss Fig. 1; Fig. 3 einen erfindungsgemässen Energieaufnehmer in Explosionsdarstellung sowie Fig. 4a einen abgewickelt dargestellten Energieaufneh mer mit festen und Fig. 4b einen abgewickelt dargestellten Energieaufneh mer mit einstellbaren Verformungselementen. Eine Fangvorrichtung 1 für heb- und senkbare Lasten besteht aus einer ortsfesten Tragplatte 2, einem aus einer Tastrolle 3 und einer Steuerscheibe 4 bestehenden Auslöser, einer aus einem Sperrklinkenrad 5 und einer Sperrklinke 6 bestehenden Sperrvorrichtung sowie einem aus einer Bremsscheibe 7 und einem ringförmigen Tragelement 8 mit Verformungselementen 9 bestehenden Energieaufnehmer. Auf einer Antriebs- oder Umlenkwelle 10 zum Heben und Senken der Last ist mittels einer Passfeder 11 eine Nabe 12 drehfest verbunden, mit der ein Paket von ein oder mehreren parallel angeordneten Bremsscheiben 7 fest verschraubt ist und die gegenüber der Tragplatte 2 durch ein Kugellager 13 leicht drehbar gelagert ist. Das Tragelement 8 besteht aus zwei Ringscheiben 14, 15 die beidseitig der Bremsscheibe 7 angeordnet und radial ausserhalb derselben durch Schraubbolzen 16 unter Zwischenlage der Steuerscheibe 4 miteinander fest verschraubt sind. Mit denselben Schraubbolzen sind auch ein oder mehrere, bevorzugt aus Blechen gestanzte Sperrklinkenräder 5 mit dem Tragelement 8 drehfest verschraubt. Diese fest verschraubte Einheit dreht sich bei normalem Betrieb synchron mit der Bremsscheibe 7, weil diese reibeschlüssig mit dem Tragelement 8 dadurch verspannt ist, dass die Ringscheiben 14 und 15 stirnseitig zu der Bremsscheibe 7 hin auf dem Umfang gleichmässig verteilte Verformungselemente 9 tragen, die wechselseitig an den beiden Ringscheiben befestigt sind und die Bremsscheibe 7 unter derart hoher Vorspannung halten, dass sich die Bremsscheibe 7 zumindest elastisch, bevorzugt aber sogar plastisch, über ihren Umfang wellig verformt, wie dies in Fig. 3 strichliniert dargestellt ist. Bei den Verformungselementen 9 kann es sich um in den Ringscheiben in einem Rollenkäfig gelagerte Rollen handeln. Die Sperrklinke 6 und die Tastrolle 3 befinden sich an den Enden eines leicht um seine Achse 17 schwenkbaren Hebels 18, der in bekannter Weise so ausgewogen ist, dass die Tastrolle 3 bei nicht zu schneller Bewegung der Steuerscheibe 4 über deren Steuerkurve abrollt und nur bei zu hohen Umdrehungszahlen der Steuerkurve nicht mehr folgen kann und die Sperrklinke 7 mit dem Sperrklinkenrad 5 in Eingriff bringt. Da sich das Sperrklinkenrad 5 aufgrund der Vorspannung zwischen dem Tragelement 8 und der Bremsscheibe 7 nach dem Einrasten zunächst synchron mit der Antriebs- oder Umlenkwelle 10 dreht, übt es eine grosse Schubkraft auf die Sperrklinke 6 aus. Dieser Schubkraft kann die Sperrklinke 6 über die Strecke a ausweichen, so dass ein Anschlag 19 der Sperrklinke 6 sich an einem bolzenförmigen ortsfesten Gegenlager 20 abstützt und die Schubkraft nur noch von diesem Gegenlager 20 und nicht mehr von dem Wälzlager 21 aufgefangen wird, mit dem der Hebel 18 über Seegerringe 22 an einer ortsfesten Welle 23 drehbar gelagert ist. Hierzu befindet sich die Achse 17 am Ende eines um ein ortsfestes Gelenk 26 schwenkbaren Hebels 27. Dadurch, dass das Sperrklinkenrad 5 mittels einer Sperrklinke ke 6 festgelegt wird, aber auf die Welle 10 und damit die Bremsscheibe 7 ein grosses Drehmoment wirkt, muss sich die Bremsscheibe 7 an den Verformungselementen 9 gleitend vorbeischieben, so dass sich die wellenförmige Verformung der Bremsscheibe 7 auf ihrem Umfang fortpflanzt. Gemäss Fig. 3 wird die Bremsscheibe 7 z.B. in vier etwa sinusförmige Wellen verformt, so dass bei einer Umdrehung der Bremsscheibe bei festgesetzter Sperrvorrichtung jeder verformte Teilbereich der Bremsscheibe 7 viermal nach rechts und nach links aus der Mittelebene hinaus verformt wird. Die hierzu erforderliche Verformungsenergie zehrt die sich durch die Bremswirkung vermindernde Fallenergie gedämpft auf. Die Wellenbildung der Bremsscheibe 7 ist besonders deutlich aus Fig. 4a und 4b zu ersehen, wobei in Fig. 4a einstückig mit den Ringscheiben 14, 15 ausgeführt sind, während in Fig. 4b die Verformungselemente 9 mittels Stellschrauben 24 auf ein bestimmtes Verformungsmass eingestellt werden können. Die Tragplatte 2 wird an einem üblichen Lagerbock 25 ortsfest montiert. Ein abgewinkelter Kipphebel mit einem relativ schweren Hebelarm 28 und einem relativ leichten Hebelarm 29 ist derart an der Achse 17 gelagert, dass das gesamte Kipphebelgewicht bei normalem Bewegen einer Last über das freie Ende des leichten Hebelarmes 29 an dem Gegenlager 20 abgestützt ist. Durch die Bewegung der Achse 17 um die Strecke a wird nach dem Einrasten der #Sperrklinke 6 das freie Ende des leichten Hebelarmes 29 freigegeben, so dass das nunmehr auf der Sperrklinke 6 lastende Kipphebelgewicht die Sperrklinke in der Einraststellung festhält. Dur h die Bewegung der Achse 17 oder des Kipphebels kant, ein elektrischer Schalter 30 (Zwangstrenner) betä tig@ werden,der beim Einrasten der Sperrklinke 6 in das Spetrklinkenrad 5 zwei Kontakte öffnet. Damit kann z.B. ein Drehrichtungsschutz unterbrochen und der Antriebs motiir des Wickeltriebes abgeschaltet werden. Bezugszeichenliste 1 Fangvorrichtung 2 Tragplatte 3 Tastrolle 4 Steuerscheibe EMI11.1 Auslöser 5 Sperzklinkenrad 6 Sperrklinke EMI11.2 Sperrvorrichtung 7 Bremsscheibe 8 Tragelement 9 Verformungselement EMI11.3 Energieaufnehmer 10 Antrieb- oder Umlenkwelle 11 Passfeder 12 Nabe 13 Kugellager 14 Ringscheibe 15 Ringscheibe 16 Schraubbolzen 17 Achse 18 Hebel 19 Anschlag 20 Gegenlager 21 Wälzlager 22 Seegerringe 23 Welle 24 Stellschrauben 25 Lagerbock 26 Gelenk 27 Hebel 28 Hebelarm 29 Hebelarm 30 Schalter a Strecke

Claims: Ansprüche 1. Fangvorrichtung für Rolltore, Rollgitter oder ähnliche Wickeltriebe, bei der a) an einer mit einer Antriebs- oder Umlenkwelle (10) umlaufenden Nabe (12) ein Auslöser (3,4) derart angeordnet ist, dass er beim Uberschreiten einer zu lässigen Drehzahl der Antriebs- oder Umlenkwelle (10) eine zwischen dieser und einem Festpunkt (2) wirkende Sperrvorrichtung (5,6) einrasten lässt und b) die Sperrvorrichtung (5,6) mit einem verformbaren Energieaufnehmer (7,8,9) zur Dämpfung und Umformung (Vernichtung) der Bewegungsenergie des Wickeltriebes ausgestattet ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h c) eine Bremsscheibe (7) und d) beidseitig der Bremsscheibe (7) auf einem ringförmigen Tragelement (8; ;14,15) angeordnete, gleichmässig auf dem Umfang der Bremsscheibe (7) verteilte und versetzt zueinander angeordnete Verformungselemente (9), die in axialer Richtung derart angeordnet sind, dass die Bremsscheibe (7) in jeder Betriebssituation umlaufend wellig verformt ist und sich das Tragelement (8; 14, 15) beim normalen Bewegen des Wickeltriebes mit der Bremsscheibe dreht, wobei entweder die Bremsscheibe (7) mit der Antriebs oder Umlenkwelle (10) drehfest verbunden und das Trag element (8;14,15) von der Sperrvorrichtung (5,6) fest setzbar ist oder umgekehrt. 2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (8;14,15) aus zwei beidseitig der Bremsscheibe (7) angeordneten Ringscheiben (14,15) be steht, auf deren der Bremsscheibe (7) zugewandten Stirn seiten die Verformungselemente angeordnet sind. 3. Fangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch meherere parallel zueinander angeordnete Brems scheiben (7). 4. Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Bremsscheibe (7) aus nichtrostendem Stahl. 5. Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch an dem Tragelement (8;14, 15) drehbar gelagerte Rollen als Verformungselemente (9). 6. Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungs mass der Verformungselemente < 9) einstellbar ist. 7. Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement < 8;l4,15) drehfest, formschlüssig mit einem Sperrklin kenrad (5) der Sperrvorrichtung (5,6) verbunden ist. 8. Fangvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Sperrklinkenrad (5) zusammenwirkende Sperrklinke (6) einen Anschlag (19) aufweist, mit dem sich die Sperrklinke (6) nach dem Einrasten in das Sperrklinkenrad (5) an einem ortsfesten Gegenlager (20) abstützt. 9. Fangvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass eine mit dem Sperrklinkenrad (5) zusammen wirkende Sperrklinke (6) mit einem daran gelagerten Kipphebel versehen ist, der beim Einrasten der Sperr klinke (6) in das Sperrklinkenrad (5) in eine Position kippt, in der das von dem Kipphebel erzeugte Moment die Sperrklinke (6) in der eingerasteten Position hält. 10. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Schalter (30) mit der Sperrvorrichtung (5,6) derart wirkverbun den ist, dass beim Einrasten der Sperrvorrichtung (5,6) der Antriebsmotor des Wickeltriebes abgeschaltet wird.

Inventors: HAENSEL, DIETRICH, DR.ING., JARCHOW, F. O.PROF.DR.ING., LEHMANN, SIEGFRIED
Applicants: GFA-ANTRIEBSTECHNIK GMBH
Application year: 1984
Main classification: E06B9
IPC codes: E06B9