[发明专利]用于升降门的重量平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于升降门，尤其高速运行的工业门的重量平衡装置，包括弹性件、牵引件和卷绕装置，其中，弹性件在地面一侧的端部可以固定，牵引件将一端固定在弹性件上以及将另一端固定在卷绕装置上，卷绕装置可与升降门驱动器接合，以及，牵引件可以这样的方式卷取在卷绕装置上或从卷绕装置退卷，即，使得弹性件在升降门的门扇处于关闭位置时有其最大的预紧度，而当门扇处于开启位置时基本上松弛。

背景技术

为了平衡升降门的门扇重量，已知采用重量平衡装置。它们典型地具有弹性件，在门关闭时弹性件处于最大预紧度状态并因而支持门扇的开启运动。然而由此不仅达到减小在操纵这种升降门时所需要的驱动扭矩，而且在装置正确调整时防止在故障情况下门扇的突然坠落。

为此将弹性件的预紧力选择为，使预紧力直至期望的平衡点在任何情况下均超过门扇露出的长度、亦即尚未移出门口的门扇段当时的重量。在现代的工业门中，所述平衡点典型地位于门开启高度为2.5m处。换句话说，当基于驱动机构内的缺陷，或例如在断电的情况下通过人工去锁不再由驱动器提供制动作用时，门扇自动运动到通道高度为2.5m的开启位置。

在这方面对于所需功率较小的升降门，例如已知为了重量平衡使用扭转弹簧。扭转弹簧同轴于驱动轴布置，以及在门扇的关闭位置完全夹紧，而在门扇打开时相应地松弛。当然，这种扭转弹簧遭遇巨大磨损，所以它的使用寿命有限。尤其在升降门的运动过程频繁和突然反向时，基于冲击式运动使这种扭转弹簧遭受严重的动态应力峰值。

因此为了这种使用目的和尤其对于高速运行的工业门，借助例如在WO91/18178中所说明结构型式的重量平衡装置。它们有一个典型地为螺旋弹簧的弹性件和一个固定在弹性件上通常设计为带状的牵引件。弹簧件的下端在这里与地面固定连接，而它的上端通过牵引件与一根在过梁侧装在升降门上的卷取轴连接。在这里，牵引件在升降门关闭过程中被卷绕到具有互相直接叠置的卷绕层的卷取轴上，所以弹性件紧度越来越大。另一方面门扇的开启运动与牵引件从卷取轴的退卷过程相关联，所以此时导致弹簧件松弛。在这里卷取轴与升降门的驱动器连接。

因此这种类型的重量平衡业已证实是完全适用的，因为它以完全令人满意的程度形成重量平衡过程的特性。在开启运动或关闭运动过程中处于门平面内的门扇段的重力基本上随运动的进展线性地改变，而用于这种已知的重量平衡装置的弹性件却典型地显示非线性的特性线变化。为了在这里一方面保持需要低的电动机扭矩，以及另一方面尽管如此仍例如在2.5m高度上构成期望的平衡点，取决于门扇的类型和预定的门高，可以通过结构适应不同的参数，如选择卷取轴芯体直径、牵引件厚度以及弹性件的静态长度和弹簧直径。鉴于在实际上使用的升降门有多种不同的尺寸以及供其使用的门扇的类型很多，如柔性悬挂物、板片等，因而需要显著的成本，以便为每种门的系统提供恰当设计尺寸的重量平衡。

此外，对于现代高速运行的工业卷帘门，例如在DE4015215A1、DE19915376A1和DE10236648A1中介绍的那些，门扇在侧面导轨内导引，使得在升降门打开时门扇不接触地面地安装在门口的过梁区内。这种结构通常要求比较少地旋转所述驱动轴，从而对于惯用的卷取轴，也只能为重量平衡装置的牵引件提供比较少的旋转圈数。因此为了达到弹性件期望的预紧力，通常为了在结构上相适应往往必须忍受例如设置附加传动装置所需的化费。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题是，进一步改进此类型的重量平衡装置，使得可以用较低的结构成本提供为有效地重量平衡所需的扭矩并除此之外达到更长的使用寿命。

上述技术问题通过具有权利要求1特征的重量平衡装置得以解决。这种重量平衡装置的特征尤其在于，牵引件在面朝卷绕装置的那一端具有比面朝弹性件的端部小的宽度；以及，卷绕装置具有轴和装在轴上的导引装置，借助导引装置可以这样卷取牵引件，即，使得彼此相邻的卷绕层互不接触，为此导引装置在圆周侧有其半径沿卷取方向连续增大的导引面。

在这里按照本发明第一次认识到，不接触地卷取牵引件是有利的。

因此通过不接触的绕圈自动造成卷绕时逐渐增大的半径，所以卷绕装置旋转数量较少的圈数便已经足以造成弹性件期望的预紧度。这尤其在卷绕时不接触地导引门扇时是特别有利的，因为在这里与传统的接触地卷绕门扇相比同样只提供数量减少的驱动轴旋转运动。因此按照本发明一般可以取消附加的传动装置等，以及重量平衡装置直接借助门扇的驱动轴一起驱动。由此配备有本发明的重量平衡装置的升降门可以在结构方面设计得更加简单。这又对于这种升降门在减少磨损从及延长使用寿命方面是有利的。