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Die Zahnstange für Schiebetore wirkt wie das einfachste Produkt, das wir herstellen. Sie ist eine gezahnte Stange mit Bohrungen. Doch sie befindet sich innerhalb einer Maschine, die eine Kraftprüfung bestehen muss; und der Standard, der diese Prüfung regelt, nennt die Zahnstange ausdrücklich als Gefahrenquelle.
Aus den EN-12453-Prüfleitlinien für Schiebetore:
Einklemmungsrisiko im Radbereich, im Bereich der gezahnten Zahnstange sowie dort, wo das Tor eine stationäre Stütze auf der Motorseite passiert.
Die Zahnstange ist daher nicht bloß ein Antriebsbauteil. Sie gilt als aufgeführte Einklemmungsgefahr – und das beeinflusst Ihre Spezifikation.
Jede von uns hergestellte Zahnstange für Schiebetore – und jedes konkurrierende Produkt, das wir gemessen haben – entspricht Modul 4. Auf dem Markt für private und leichte gewerbliche Tore gibt es keine nennenswerte Nachfrage nach Modul 3 oder Modul 6.
Das ist praktisch: Die Wahl der Zahnstange hängt also nicht von der Zahngröße ab, sondern von Werkstoff, Kernkonstruktion und Befestigung.
Geschweißte Stahlzahnstange. Massiver Stahl, Zähne geschnitten oder gewalzt, am Torrahmen verschweißt. Die robusteste Variante, kostengünstigste pro Meter und Standardlösung für schwere Industrietore. Kein Korrosionsschutz vorhanden, es sei denn, Sie lackieren sie; durch das Schweißverfahren lässt sie sich nicht einfach neu positionieren.
Verzinkter Stahlzahnstangenantrieb. Derselbe Stahlkern, verzinkt, statt verschweißt verschraubt. Langlöcher ermöglichen dem Installateur eine Feinjustierung der Eingriffstiefe während der Montage. Dies ist das Massenprodukt für kommerzielle Tore.
Nylonzahnstange mit Stahlkern. Polyamid-Zähne, über eine stählerne Verstärkungsstange spritzgegossen. Geräuschärmer, korrosionsbeständig, leichter zu handhaben. Das offiziell angegebene Material für das Mainstream-Produkt ist PA6 mit 30 % Glasfaseranteil; der Stahlkern übernimmt die Zugbelastung entlang der Zahnstange.
Die Entscheidung zwischen Nylon und Stahl wird meist als Lärmfrage gestellt. Tatsächlich handelt es sich um eine Lastfrage – Geräuschreduktion ist lediglich ein Bonus.
Veröffentlichte Tor-Gewichtsangaben ordnen Nylon-Zahnstangen dem Wohn- und leichten Gewerbebereich zu, während Stahl-Zahnstangen darüber liegen. Der Stahlkern in einer Nylon-Zahnstange verhindert das Dehnen der Zahnstange; er macht die Zähne jedoch nicht so fest wie geschnittene Stahlzähne.
Praktische Hinweise:
| Tor-Gewicht | Sinnvolle Zahnstangenwahl |
| Bis ca. 500 kg | Nylon mit Stahlkern oder verzinkter Stahl |
| 500 bis 1000 kg | Verzinkter Stahl |
| Über 1000 kg | Geschweißter oder verschraubter Stahl, stärkerer Querschnitt |
Entnehmen Sie die exakte Angabe aus dem Zahnstangen-Datenblatt statt aus der Gewichtsklasse. Hersteller bewerten ihre eigenen Produkte, und die Angaben weichen voneinander ab.
Zwei Dinge beeinträchtigen Nylon, ohne Stahl zu beeinflussen: UV-Belastung über Jahre im Außenbetrieb und temperatur überprüfen Sie den angegebenen Temperaturbereich im Hinblick auf Ihr Klima, insbesondere bei Installationen in Regionen mit strengen Wintern oder langanhaltend hohen Sommertemperaturen.
Der empfohlene Abstand zwischen Zahnstange und Ritzel bei einem Schiebetor beträgt 1 bis 2 mm.
Abbildung 1: Die Kraft- und Zeitvorgaben nach EN 12453, die ein motorbetriebenes Tor erfüllen muss.
Dieser Abstand wird bei der Montage über die geschlitzten Befestigungslöcher eingestellt. Ist er zu gering, arbeitet der Motor gegen die Zahnstange, wodurch mehr Strom verbraucht und beide Komponenten stärker verschleißen. Ist er zu groß, rutscht das Ritzel unter Last ab – dies ist der Ausfallmodus, bei dem das Tor halb geöffnet stehen bleibt.
Der Abstand muss über die gesamte Laufstrecke konstant bleiben; dies setzt voraus, dass die einzelnen Zahnstangenabschnitte exakt zueinander ausgerichtet sind und das Tor eben auf seinen Rollen läuft. Ein Tor, das an einem Ende durchhängt, verläuft dort zwangsläufig klemmend – unabhängig davon, wie sorgfältig der Abstand am Motor eingestellt wurde.
Genau hier geraten Torinstallateure in Schwierigkeiten, da die Werte präzise festgelegt und zudem getestet werden.
EN 12453 legt eine Kraft-Zeit-Grenzkurve fest. Die gemessene Kraft an einer Prüfstelle muss diesem Abfall folgen:
| Symbol | Bedeutung | Grenzwerte |
| F_d | Maximalkraft während T_d | 400 n |
| T_d | Zeit, während der die Kraft 150 N überschreiten darf | max. 750 ms |
| F_s | Maximalkraft nach Ablauf von T_d | 150 N |
| T_t | Zeit, während der die Kraft 25 N überschreiten darf | max. 5,0 s |
| Rückstand | Kraft nach T_t | 25 N |
Zusammenfassungssatz der Norm:
Die dynamische Kraft darf 400 N nicht überschreiten, die statische Kraft 150 N nach T_d und 25 N nach der Gesamtzeit T_t.
Die 400 N gegen 1400 N verwirrung. Beide Zahlen sind real und beschreiben unterschiedliche Fälle. 400 N ist die Grenze für Quetschkräfte sowie für vertikale Bewegungen wie etwa eine Schrankenstange. 1400 N ist die zulässige spitzenstoßkraft beim ersten Kontakt bei einer horizontalen Bewegung; sie bleibt nur deshalb zulässig, weil die Kurve die Kraft danach innerhalb von 750 ms unter 150 N und innerhalb von 5 s unter 25 N senkt.
So kann ein Schiebetor beim ersten Kontakt kurzzeitig einen hohen Stoßwert registrieren, doch wenn dieser Wert nicht planmäßig abfällt, gilt das Tor als fehlerhaft.
Dort, wo die Kraft gemessen wird (gemäß EN 12445, dem Standard für das Prüfverfahren):
· An drei Höhen: 50 mm über dem Boden, in der Mitte der Torhöhe sowie 300 mm vom oberen Torrand oder 2200 mm über dem Boden – jeweils der größere Wert ist maßgeblich
· Bei Spaltbreiten von 50 mm, 500 mm und 1500 mm oder bei maximaler Spaltbreite
· In Quetschzonen bei Spaltbreiten von 50 mm, 300 mm und 500 mm
· Jede Messung wird dreimal durchgeführt und der Mittelwert gebildet; sämtliche Einzelmesswerte werden dokumentiert
Manuelle Bedienung hat eigene Grenzwerte: Eine Barriere muss in privaten Bereichen mit einer Handkraft von höchstens 150 N, in gewerblichen oder industriellen Bereichen mit höchstens 260 N manuell geöffnet werden können.
Der US-amerikanische Ansatz unterscheidet sich. UL 325 klassifiziert Torantriebe:
· Klasse I — Wohngebäude, Einfamilienhäuser
· Klasse II — Gewerbebetriebe, allgemeiner Publikumszugang
· Klasse III — Industrieanlagen, eingeschränkter Zugang, allgemeiner Publikumszugang nicht gestattet
· Klasse IV — Einschränkung, bewachter Zugang
Die Überarbeitung aus dem Jahr 2016 hat den externen Einklemmschutz verbindlich vorgeschrieben . Ein Betreiber, der sich ausschließlich auf interne Kraftsensierung verlässt, erfüllt die Anforderungen nicht mehr; stattdessen sind Fotozellen oder Kantsensoren als unabhängiger Schutz erforderlich. ASTM F2200 regelt die Anforderungen an die Tor-Konstruktion, die hiermit einhergehen.
Falls Sie Torhardware in beide Märkte exportieren, handelt es sich hierbei um tatsächlich unterschiedliche Konformitätswege; ein für einen Markt konzipiertes Produkt erfüllt den anderen daher nicht automatisch.
Eine schlecht eingepasste Zahnstange erhöht die Kraft, die der Motor aufbringen muss; Krafttestausfälle beruhen häufig auf mechanischem Widerstand statt auf Regelereinstellungen.
Drei spezifische Ursachen:
1. Übermäßiges Spiel c führt zu Stoßbelastungen an jedem Zahn. Der Motor erfährt eine wechselnde Last, wodurch die Kraftmessung des Reglers weniger vorhersagbar wird.
2. Fehlausgerichtete Zahnstangenabschnitte erzeugen Engstellen. Das Tor bewegt sich über den größten Teil seiner Laufstrecke frei, blockiert dann jedoch – und genau an dieser Blockierstelle scheitert der Krafttest.
3. Abgenutzte Nylonzähne am Antriebsende erhöhen den Widerstand schrittweise. Ein Tor, das bei der Inbetriebnahme bestanden hat, kann zwei Jahre später ohne jede Änderung am Regler durchfallen.
Falls Sie einen Krafttestfehler untersuchen, messen Sie den Stromverbrauch über die gesamte Hubstrecke, bevor Sie den Controller justieren. Ein Spitzenwert an einer bestimmten Position ist mechanisch bedingt.
Reicht ein Nylon-Zahnstangenabschnitt für ein 900-kg-Tor aus?
In der Regel nicht für kontinuierlichen gewerblichen Einsatz. Prüfen Sie die konkrete Produktbewertung – bei diesem Gewicht ist verzinkter Stahl die sicherere Spezifikation.
Warum verschleißt meine Nylon-Zahnstange an einem Ende schneller?
Fast immer, weil das Tor nicht waagerecht steht oder die Zahnstange nicht parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Das Ritzel belastet einen Teil der Zahnflanke. Prüfen Sie vor dem Austausch der Zahnstange die Torräder und die Ausrichtung der Zahnstange.
Kann ich Stahl- und Nylon-Zahnstangenabschnitte an einem Tor mischen?
Mechanisch greifen sie zwar ineinander, doch die beiden Materialien verschleißen mit unterschiedlichen Raten, und die Verbindungsstelle wird zu einer Stufe. Nicht empfohlen.
Gilt der 1- bis 2-mm-Spalt auch für Nylon ebenso wie für Stahl?
Ja. Die Spaltvorgabe ergibt sich aus der Zahngeometrie, nicht aus dem Material.
Welches Drehmoment soll ich bei den Befestigungsschrauben der Zahnstange anwenden?
Befolgen Sie die Angaben des Rack-Herstellers. Eine Überdrehung eines Nylonracks zerquetscht das Polyamid um die Befestigung herum und führt zu einer Verschiebung des Racks; dies ist ein häufiger Installationsfehler.
Hilft ein leiseres Rack dabei, den Krafttest zu bestehen?
Nein. Geräuschentwicklung und Kraft sind unabhängige Messgrößen. Ein Nylonrack kann geräuschlos laufen und dennoch beim Krafttest versagen, falls sich das Tor während seiner Bewegung irgendwo verklemmt.
Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. fertigt Modul-4-Schiebetor-Racks aus geschweißtem Stahl, verzinktem Stahl und Nylon mit Stahlkern sowie passende Ritzel. Teilen Sie uns das Tor-Gewicht, den Einsatzzyklus und an, ob Sie nach EN 13241 oder UL 325 zertifizieren möchten – wir empfehlen dann die geeignete Konstruktion statt lediglich das günstigste Profil zu nennen.