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Elektromagnetische Schließ- und Öffnungseinrichtung
für schwenkbare
Türflügel
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Die Erfindung betrifft als Zusatz
zum Patent 199 61 893 eine elektrisch betätigbare Einrichtung zum Arretieren
von schwenkbaren Türflügeln in Schließstellung
und zum Öffnen
von in Schließstellung
arretierten Türflügeln, wobei
der schwenkbare Türflügel durch
Kraftschluß in
der Schließstellung
gehalten wird.
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Zum Verschließen von schenkbaren Türflügeln sind
allgemein Schlösser
bekannt, bei denen – mechanisch
oder elektromechanisch betätigt – ein bewegbarer
Riegel in Schließstellung
gebracht wird und durch Formschluß die Bewegung des schwenkbaren
Türflügels dadurch
verhindert wird, daß dieser Schließriegel
in eine kulissenförmige
Ausnehmung. des feststehenden Türrahmens
bzw. feststehenden Türflügels eingreift.
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Zur Fernbedienung von Verschließeinrichtungen
für schwenkbare
Türflügel, bei
denen die Verriegelung durch Formschluß eines verschiebbaren Rieges
erfolgt, sind solche Konstruktionen bekannt, bei denen der Riegel
des Verriegelungsmechanismus über
Magnetkräfte
in Schließstellung
gebracht wird. Eine solche Verschließeinrichtung kann sowohl in
Schließ-
als auch in Öffnungstellung
elektrisch betätigt
werden. Da diese Schließeinrichtungen
für schwenkbare
Türflügel außerdem eine
Riegelfalle aufweisen, die den schwenkbaren Türflügel in der geschlossenen Türstellung
arretiert, indem diese in eine kulissenförmige Ausnehmung in der Türzarge oder
in dem feststehenden Türflügel eingreift
und so durch Formschluß die
Riegelfalle wirksam wird. Diese Riegelfalle kann mechanisch direkt
oder indirekt dadurch betätigt
werden, indem der Formschluß zwischen
Riegelfalle und kulissenförmiger
Ausnehmung aufgehoben wird. Nicht verriegelte schwenkbare Türflügel, die
in Schließstellung
durch die Schloßfalle
gehalten werden, können
nur durch eine zusätzliche Türöffnungseinrichtung,
die elektrisch betätigt
werden kann, geöffnet
werden. Hierzu sind zusätzliche elektromagnetisch
arbeitende Türöffnungseinrichtungen
bekannt, die in der Türzarge
bzw. in dem festehenden Türflügel angeordnet
sind. Als Türöffnungseinrichtungen
sind verschiedene elektrisch betätigbare
Konstruktionen bekannt, bei denen durch ein über eine Magnetspule erzeugtes
magnetisches Feld ein Schließblech
entriegelt wird. Nach dieser Entriegelung ist der Formschluß zwischen
Riegelfalle und kulissenförmiger
Ausnehmung aufhoben.
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Allen bekannten Lösungen haftet der Nachteil
an, daß der
Bauaufwand für
die Ver- und Entriegelung und für
das Öffnen
eines in Schließstellung gehaltenen,
schwenkbaren Türflügels sehr
aufwendig ist. Weiterhin sind sowohl bei den Türschlössern als auch bei den Türöffnern viele
bewegliche Teile vorhanden, wodurch die Störanfälligkeit sowohl des Türschlosses
als auch des Türöffnungsmechanismusses
sehr groß ist.
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Es wurde bereits in dem Hauptpatent
DE 19961 893 C2 eine Einrichtung zum Arretieren von schwenkbaren
Türflügeln in
Schließstellung
vorgeschlagen, die aus einem Schließgegenstück und einer aus Polplatten
und aus einer ein elektromagnetisches Feld aufbauenden Spule gebildeten
elektromagnetischen Einrichtung besteht, wobei das Schließgegenstück ein die
Pole desselben überragendes
Zwischenstück
aufweist, das in einen Zwischenraum zwischen den Polplatten der
elektromagnetischen Einrichtung in Schließstellung eingreift.
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Ziel der Erfindung ist es, mit einer
elektromagnetischen Schließ-
und Öffnungseinrichtung
ein sicheres Schließen
des schwenkbaren Türflügels in Schließstellung
zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
für einen
schwenkbaren Türflügel, der
eine Türdichtung im
Türanschlag
aufweist oder der gegen eine Türzarge
schließt,
deren Türanschlag
mit einer Türdichtung versehen
ist, eine eine Baueinheit bildende Türverschließ- und Türöffnungseinrichtung zu entwickeln, wobei
diese aus einer elektromagnetischen Einrichtung und aus einem ein
Zwischenstück
aufweisenden Schließgegenstück besteht.
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Diese Aufgabe wurde durch die in
den unabhängigen
Ansprüchen
angegebenen technischen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche dienen
der Ausgestaltung der Erfindung.
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Die Erfindung soll nachfolgend an
einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
In der zugehörigen
Zeichnung zeigen:
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1 eine
Ansicht einer Außentür, die nach innen öffnet;
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2 einen
Horizontalschnitt A-A nach l durch
einen schwenkbaren Türflügel in Schließstellung
mit einer Türzarge;
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3 einen
Horizontalschnitt A-A nach 1 durch
einen schwenkbaren gegen eine Türdichtung
schließenden
Türflügel in Schließstellung
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4 einen
Längsschnitt
durch eine Türzarge
mit einem eingebauten erfindungsgemäß ausgebildeten elek trisch
aktiven Teil der Schließ-
und Öffnungseinrichtung
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5 das
elektrisch aktive Teil in einer Ansicht B nach 4
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6 eine
Magnetspule im Schnitt und Seitenansicht
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7 eine
Seitenansicht eines Gegenpolstückes
mit Zwischenstück
in einen Rahmen des schwenkbaren Türflügels eingebaut
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8 ein
Gegenpolstück
mit Zwischenstück in
Ansicht C nach 7 mit
erfindungsgemäß ausgebildeten
Polplatten und Zwischenstück
des Gegenpolstückes
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9 ein
Gegenpolstück
mit Zwischenstück in
Ansicht C nach 7 mit
einem erfindungsgemäß ausgebildeten
nasenförmigen
Vorsprung an einer Polplatte des Gegenpolstückes
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In einer Türzarge 1 bzw. in einem
Standflügel ist
türseitig
der elektrisch aktive Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten elektromagnetischen
Schließ- und Öffnungseinrichtung
installiert. Diese besteht aus einer zwei Polplatten 2; 3 aufweisenden
elektromagnetischen Einrichtung, die in einer Rahmenkonstruktion 4 untergebracht
ist, wobei diese auf ein Stulpblech 6 aus nicht magnetisierbarem
Material, beispielsweise aus Messing montiert ist.
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Diese elektromagnetische Einrichtung
besteht aus einem Joch 6 und aus einer das Joch 6 umschließenden Wicklung 7 zur
Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes. Das Joch 6 ist
mit zwei Polplatten 2; 3 verbunden. Diese bestehen
aus einem Material, das nach Abfall des elektromagnetischen Feldes
noch einen geringen Restmagnetismus aufweist.
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In einem schwenkbaren Türflügel 8 befinden sich
zargenseitig ein Schließgegenstück für den in der
Türzarge 1 oder
in dem Standflügel
vorgesehenen elektrisch aktiven Teil der elektromagnetischen Schließ- und Öffnungseinrichtung.
Dieses Schließgegenstück besteht
gleichfalls aus einem aus nicht magnetisierbarem Material bestehenden
Stulpblech 9, auf das ein Rahmen 10 montiert ist.
In diesem ist ein in einem geringen Maße horizontal verschiebbares, u-förmig ausgebildetes
Gegenpolstück 11 vorgesehen,
das mit einer in dem Rahmen 10 vorgesehenen Rückhohlfeder 12 verbunden
ist.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung
kann entweder als Schließvariante
oder als Öffnungsvariante
ausgebildet sein. Bei der Schließvariante besteht das Gegenpolstück 11 aus
Weicheisen und bei Anlegen einer Spannung an die Wicklung 7 des
elektrisch aktiven Teils kommt die Schließ- und Öffnungseinrichtung in eine
Schließstellung.
Bei der erfindungsgemäßen Öffnungsvariante
besteht das Gegenpolstück 11 aus
einem Permanentmagneten und der elektrisch aktive Teil der erfindungsgemäß ausgebildeten
Schließ-
und Öffnungseinrichtung
wird zum Öffnen
eines verschlossenen Türflügels benutzt, indem
durch Anlegen einer Spannung an die Wicklung 7 des elektrisch
aktiven Teils ein Magnetfeld erzeugt wird, bei dem gleiche Pole
denen des Permanentmagneten gegenüber liegen. Hierdurch wird
die Schließkraft
des Permanentmagneten aufgehoben.
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Das u-förmig ausgebildete Gegenpolstück 11 umschließt eine
Ausnehmung. In diese ist ein Zwischenstück 13 aus nichtmagnetisierbarem
Material eingesetzt, das die Polflächen des Gegenpolstückes 11 geringfügig überragt,
wobei sich dieses in Richtung des elektrisch aktiven Teils der elektromagnetischen Schließ- und Öffnungseinrichtung
erstreckt und dort bei geschlossenem Türflügel 2 in einen Freiraum 14 zwischen
den Polplatten 2; 3 eingreift.
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Bei Wegfall des durch die in der
Türzarge 1 vorgesehene
Schließ-
und Öffnungseinrichtung
erzeugten Magnetfeldes bei der Schließvariante oder durch Erzeugung
eines gleichpoligen Magnetfeldes, d.h. durch Aufhebung der durch
einen Permanentmagneten erzeugten Haltekräfte bei der Öffnungsvariante
fällt das
Gegenpolstück 11 ab
und wird durch die Rückhohlfeder 12 in
seine Ausgangsposition zurückgeführt. Die
Rückhohlfeder 12 ist
am hinteren Schenkel 15 des Rahmens 10 angeordnet.
Mit dem Stulpblech 9 ist das Schließgegenstück in dem schwenkbaren Türflügel 8 befestigt
und mittels zweier Anschlagschrauben 16 einstellbar.
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Das Wirkprinzip der Einrichtung in
der Schließvariante
besteht darin, daß,
wenn der schwenkbar angeordnete Türflügel 8 in Schließstellung
gebracht worden ist, die Gegenpolflächen 17 des Gegenpolstückes 11 in
den Bereich des elektromagnetischen Feldes des elektrisch aktiven
Teils der Schließ-
und Öffnungseinrichtung
kommen und die Gegenpolflächen 17 des
im schwenkbaren Türflügel 8 eingebauten,
leicht beweglichen Gegenpolstückes 11 angezogen
werden und den schwenkbaren Türflügel 8 in
Schließstellung
dadurch arretieren, daß einerseits
eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen den Polflächen 18 der
Polplatten 2; 3 und den Gegenpolflächen 17 des
beweglichen Gegenpostückes 11 durch
Schließen
der elektromagnetischen Feldlinien und andererseits durch das Eingreifen
des Zwischenstückes 13 in
einen Freiraum 14 zwischen den Polplatten 2; 3 eine
formschlüssige
Verbindung entsteht. Bei der Öffnungsvariante
kommen die Polflächen 18 und
die Gegenpolflächen 17 durch
das Magnetfeld des Permanentmagneten in Schließstellung und durch das Eingreifen
des Zwischenstückes 13 in einen
Freiraum 14 zwischen den Polplatten 2; 3 entsteht zusätzlich zur
magnetischen Haltekraft eine formschlüssige Verbindung.
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Sobald der schwenkbare Türflügel 8 gegen eine
Türdichtung 19,
die sich in einem Türanschlag 20 befindet,
d.h. unter Ausnutzung der Elastizizät dieser Türdichtung 19 dicht
schließen
soll, sind erfindungsgemäß die Polflächen 18 der
Polplatten 2; 3, die Gegenpolflächen 17 des
Gegenpolstückes 11 und
die Stirnfläche 21 des
Zwischenstückes 13 unter einem
Anstellwinkel 21; 22 abgeschrägt ausgeführt. Der Anstellwinkel 22 ist
für die
Polflächen 18 der
Polplatten 2; 3 und für die Gegenpolflächen 17 des
Gegenpolstückes 11 in
Schließrichtung 23 des
Türflügels 8 ein
spitzer Winkel von 1 bis 3 Grad, wodurch der Abstand zwischen den
Polflächen 18 und
Gegenpolflächen 17 in
einer Stellung kurz vor der Schließposition des Türflügels 8 in
der Türzarge 1 unterschiedlich
ist, d.h. zwischen der Polfläche 18 der
Polplatte 2 und der in Opposition hierzu stehenden Gegenpolfläche 17 des
Gegenpolstückes 11 größer ist als
der Abstand zwischen der Polfläche 18 der
Polplatte 3 und der zu dieser in Opposition stehenden Gegenpolfläche 17 des
Gegenpolstückes 11.
Der An-stellwinkel 23 der Stirnfläche 21 des Zwischenstückes 13 ist
als ein spitzer Winkel in Öffnungsrichtung
des Türflügels 8 ausgeführt und
beträgt
gleichfalls 1 bis 3 Grad.
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Mit dieser vorteilhaften Ausbildung
der Polflächen 18,
der Gegenpolflächen 17 und
der Stirnfläche 21 des
Zwischenstückes 13 wird
erreicht, daß mit dem
Wirksamwerden des magnetischen Feldes der schwenkbare Türflügel 8 gegen
die Dichtkraft der Türdichtung 19 bei Überwindung
der aus der Elastizität
der Türdichtung 19 stammenden
Dichtkraft in Schließstellung
gelangt und der Türflügel sicher
verschlossen werden kann.
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Durch diese Ausbildung der Polflächen 18, der
Gegenpolflächen 17 und
der Stirnfläche 21 wird der
Türflügel geringfügig überzogen,
d.h. Türzarge 1 und
Türflügel 8 befinden
sich nicht mehr in einer Fluchtlinie.
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Die beschriebene Wirkung wird noch
dadurch verstärkt,
daß nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das elektrisch aktive
Teil, bestehend aus Wicklung 7, Joch 6 und Polplatten 1; 2,
in der der Halterung in der Türzarge 1 dienenden
Rahmenkonstruktion 4 elastisch gelagert und hierfür ein Drucklager 25 vorgesehen
ist. Gleichfalls ist auch das Gegenpolstück 11 elastich in
dem hierfür
vorgesehenen Rahmen 10 gehaltert.
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Durch diese elastische Lagerung bzw.
Halterung wird bewirkt, daß die
Polflächen 18 und
die Gegenpolflächen 17 vollständig nach
Beaufschlagung durch ein magnetisches Feld aufliegen.
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Eine weitere technische Maßnahme zur
sicheren Positionierung des Gegenpolstückes 11 in der Schließphase in
Schließstellung
ist erfindungsgemäß vorgesehen
an dem Gegenpolstück 11.
Dieses weist einen nasenförmigen
Vorsprung an der Seite des Gegenpolstückes 11 auf, die der
Schließrichtung entgegengerichtet
ist. Hierdurch wird erwirkt, daß die Polflächen 18 und
die Gegenpolflächen 17 erst
dann aufeinander sich bewegen können,
sobald die Schließstellung
erreicht ist.
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Sobald bei der Schließvariante
an der elektromagnetischen Wicklung 7 keine Spannung mehr anliegt
oder bei der Öffnungsvariante
durch Anlegen einer Spannung an der elektromagnetischen Wicklung 7 zur
Erzeugung eines gleichpoligen Feldes das magnetische Feld als Haltekraft
zusammenbricht und es wirkt lediglich noch ein Restmagnetismus,
der den beweglichen Türflügel 8 in
Schließstellung
hält. Durch
die frei werdende Dichtkraft der Türdichtung 19 oder
durch ein leichtes Anstoßen
des schwenkbaren Türflügels 8 kann
dieser dann ge öffnet
werden, da die Rückhohlfeder 12,
die am hinteren Schenkel des Rahmens 10 angeordnet ist,
wirksam wird und das Zwischenstück 13 mit
dem Gegenpolstück 11 durch
die Rückhohlfeder 12 in
eine Ausgangsposition gebracht wird, bei der das Zwischenstück 13 nicht mehr
in den Freiraum 14 zwischen den Polplatten 2; 3 eingreift.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht
darin, daß die
Schließ-
und Öffnungseinrichtung
keinerlei bewegliche Teile aufweist, die einem Verschleiß unterliegen
oder durch äußere Gewalteinwirkung
zerstört
werden können.
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Die Betätigung der erfindungsgemäßen Einrichtung
erfolgt entweder durch Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische
Wicklung 7 über eine
Fernbedienung, sofern sich die Person, die die Türbetätigung betreibt, innerhalb
des Gebäudes
befindet, wo ein elektrischer Schalter für die Betätigung vorgesehen ist.
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Eine weitere Möglichkeit des Betätigens der erfindungsgemäßen Schließ- und Öffnungseinrichtung
durch berechtigte Personen, die den schwenkbaren Türflügel 8 von
außen
betätigen
wollen, besteht darin, daß die
Deaktivierung des elektromagnetischen Feldes entweder über einen
nicht dargestellten Microschalter, der mechanisch betätigbar ist,
erfolgt, wobei diese Betätigung
beispielsweise über
ein normales Zylinderschloß vorgenommen
werden kann, oder über
ein nicht dargestelltes Unterbrechungsrelais, das über eine
elektronische Schaltung angesteuert wird, die mit einer deaktivierbaren
Erkennungstechnik ausgestattet ist. Als Erkennungstechnik stehen
bekannte Möglichkeiten,
z. B. codierte Magnetkarten oder Transponder zur Verfügung.
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Die Aktivierung der Schließ- und Öffnungseinrichtung
erfolgt beispielsweise nach Rückfall
des beweglichen Türflügels 8 in
den Türanschlag 16 der Türzarge 1 sensorgesteuert
automatisch.