DE102004061624C5 - Türantrieb, insbesondere Drehtürantieb - Google Patents
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- E05Y2900/132—Doors
Abstract
– die Hydraulikpumpe (5) mit einem der Antriebseinheit (2, 2', 2'') zugeordneten Druckraum (6) und einem oder mehreren dem Federkraftspeicher (4) zugeordneten separaten Druckraum (7) derart in Hydraulikverbindung steht, dass eine Aufteilung der erforderlichen Drücke bzw. Kräfte zum Öffnen der Tür und zum Spannen des Federkraftspeichers (4) erfolgt, wobei die erforderlichen Kräfte bzw. Drücke in Spannrichtung des Federkraftspeichers wirken
– der/die dem Federkraftspeicher (4) zugeordneten Druckräume (7) benachbart zum Federspannkolben (17) angeordnet ist/sind,...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Türantrieb, insbesondere einen Drehtürantrieb.
- Stand der Technik
- Die
WO 2004/106681 A1 - Ein weiterer Türantrieb ist aus der
DE 295 21 068 U1 bekannt. Aus derDE 40 38 720 C2 ist ein Obentürschließer mit Gleitschienengestänge bekannt, der eine Nocken-Antriebseinheit aufweist, die einen optimalen Türmomentenverlauf und Bedienungskomfort ermöglicht. Vom Prinzip her wäre dieser Obentürschließer daher auch als Türantrieb geeignet, jedoch haben im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen ergeben, dass beim Aufbringen von Öldruck auf die Antriebseinheit sich eine sehr ungünstige Umwandlung des hydraulischen Druckes in die sich ergebende Hub-Rotations- und erneute Hubbewegung ergibt. Denn ca. 75% der aufzubringenden Leistung sind zum Spannen des Federkraftspeichers eines derartigen Türschließers erforderlich, wohingegen nur ca. 25% der Leistung zur Beschleunigung der Tür aus dem System abgegeben werden müssen. Da es ferner wünschenswert ist, die schmale Bauweise derartiger Türschließer auch für Türantriebe aufrechtzuerhalten, können die Dimensionen der Bauteile den extrem hohen Belastungen nicht angepasst werden. Somit ist der bekannte Obentürschließer trotz seiner funktionstechnischen Vorteile nicht als Türantrieb geeignet. - Ein weiterer Drehtürantrieb ist aus der
DE 197 56 496 C2 bekannt. Dieser Drehtürantrieb weist eine elektromechanische Antriebseinheit auf, die mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe und einer sich daran anschließenden Kraftübertragungseinheit für die angeschlossene Tür versehen ist. Die Kraftübertragungseinheit weist eine Spindel mit einer diese teilweise übergreifenden Spindelmutter auf, die mit einer Zahnstange kraft- und formschlüssig verbunden ist. Obwohl dieser Drehtürantrieb unsichtbar einbaubar ist, ist der Türmomentenverlauf nicht so optimal wie bei den zuvor beschriebenen Türschließern mit Nockentechnologie. Jedoch ist aufgrund der größeren Baubreite ein Einbau in Standardprofile nicht möglich. - Die
DE 10216982 A1 zeigt einen hydraulischen Drehflügelantrieb, bei der der Hydraulikkreislauf als geschlossener Kreislauf gebildet ist. Dieser Antrieb ist ohne Kraftspeicher ausgebildet. - Die
DE 4323150 B4 zeigt einen Drehtürantrieb mit einer Antriebseinheit, die über eine Ausgangswelle mit einer Tür koppelbar und in einem Gehäuse angeordnet ist; und mit einem Motor, der mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung steht und mit einem im Gehäuse angeordneten Federkraftspeicher, der mit dem Motor und der Antriebseinheit gekoppelt ist; und mit einer Hydraulikpumpe, die mit dem Motor antriebsverbunden ist. - Aufgabenstellung
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Türantrieb zu schaffen, der vollständig im Tür- oder Rahmenprofil unsichtbar einbaubar ist und keine Sonderkonstruktionen der Türanlage notwendig macht.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.
- Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
- Der erfindungsgemäße Türantrieb macht aufgrund seiner kompakten Bauweise einen unsichtbaren Einbau im Tür- oder Rahmenprofil und damit eine vollständige Integrierung in die Türanlage möglich. Insbesondere ist der Einbau in gängige schmale Türprofile möglich. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass keine das Design der Türanlage beein-trächtigenden Spezialtürprofile und keine Sonderkonstruktionen notwendig sind. Ferner ergibt sich der Vorteil einer wirtschaftlichen Montage bei brei-ter Verwendbarkeit und überdies ist es möglich, bestehende Türanlagen mit dem erfindungsgemäßen Türantrieb nachzurüsten. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass beim erfindungsgemäßen Türantrieb eine direkte Krafteinleitung zum Spannen eines Federkraftspeichers möglich ist, der den Schließvorgang der Tür ohne weitere Hinzufügung einer Hilfsenergie ermöglicht. Ein derartiger Türantrieb ist somit uneingeschränkt für Brandschutztüren geeignet. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit einer Vermeidung unnötiger Belastungen der mechanischen Bauteile und eine Senkung des erforderlichen Arbeitsdruckes, da größere wirksame Kolbenflächen zur Verfügung stehen. Ferner ergibt diese Konstruktion den Vorteil einer Erhöhung des Hubvolumens, was den Arbeitsbereich für gängige Hydraulikpumpen verbessert.
- Dadurch, dass die Hydraulikpumpe des erfindungsgemäßen Türantriebes mit einem dem Federkraftspeicher direkt zugeordneten separaten Druckraum in Hydraulikverbindung steht, ergibt sich eine direkte Druckbeaufschlagung und damit eine direkte Krafteinleitung in/auf den Federkraftspeicher, was ganz oder zumindest teilweise die Vorspannung des Federkraftspeichers bewirkt. Hierdurch lassen sich die eingangs erläuterten Nachteile in vollem Umfange beheben.
- Da die aufzubringende Leistung zum Öffnen einer Tür, insbesondere einer Drehtür, mit einem Türantrieb, der für den Schließvorgang und für Brandschutzeignung mit dem Federkraftspeicher versehen ist, in zwei Kraft- bzw. Drehmomentgrößen aufgeteilt wird, ergibt sich der Vorteil, dass beim erfindungsgemäßen Türantrieb durch die Zuordnung separater Druckräume für die Antriebseinheit und den Federkraftspeicher ein geringer Öldruck auf die Antriebseinheit aufgebracht werden kann, da das zum Öffnen und Beschleunigen der Tür erforderliche Drehmoment an der Ausgangswelle der Antriebseinheit geringer ist als dasjenige zur Vorspannung des Federkraftspeichers. Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben als ungefähre Näherung ergeben, dass in Abhängigkeit von der Türgröße und des Türgewichtes ca. 2/3 bis 3/4 der Antriebsgesamtleistung für die Vorspannung des Federkraftspeichers benötigt werden, wohingegen nur 1/4 bis 1/3 der Gesamtleistung als Antriebsmoment zum Öffnen der Tür erforderlich sind.
- Da beim erfindungsgemäßen Türantrieb eine Aufteilung dieser Gesamtleistung durch das Vorsehen separater Druckräume ermöglicht wird, ergibt sich eine direkte Druckbeaufschlagung des Federkraftspeichers und somit ist es möglich, den größten Teil der Gesamtleistung direkt ohne Umlenkung zur Vorspannung des Federkraftspeichers ausnützen zu können. Dadurch ergibt sich die Vermeidung unnötiger Bauteilbeanspruchungen, Lagerbelastungen sowie Reibungs- bzw. Wirkungsgradverluste. Durch den separaten dem Federkraftspeicher zugeordneten Druckraum werden ferner die wirksamen Kolbenflächen zum Spannen des Federkraftspeichers und damit die Erzeugung eines höheren Antriebsdrehmomentes erhöht und damit wird der erforderliche Systemdruck deutlich abgesenkt und das Hubvolumen erhöht. Als Folge davon wird das Regelverhalten beim Schließvorgang verbessert und die Gesamthydraulik unempfindlicher. Es scheint, dass die wirksame Einzel-Kolbenfläche durch den Ringraum geringer wird, doch die Gesamt-Kolbenfläche ist größer.
- Ferner kann durch das Verhältnis von höherem Volumenstrom zu geringerem Druck eine klein bauende Hydraulikpumpe verwendet werden, deren Pumpenkennlinie wesentlich flacher ausgeführt sein kann, was die Pumpe technisch einfacher und kostengünstiger werden lässt. Ferner ist es vorzugsweise möglich, Druckregel- oder Druckbegrenzungsventile in den Zuflussleitungen oder verschiedene Hydraulikpumpen für die jeweiligen Druckräume zu verwenden, so dass, falls erforderlich, eine Aufteilung und Abstimmung der Kolbenkräfte von Dämpfungs-, Federspann- und/oder Öffnungskolben möglich ist.
- Somit kann erreicht werden, dass das zur Öffnung von Türen an der Ausgangswelle erforderliche Drehmoment mittels eines Dämpfungskolbens und einer Nockenanordnung erzeugt werden kann, wohingegen die Federspannarbeit unabhängig davon im zusätzlichen separaten Druckraum erzeugt wird.
- Durch das Vorsehen des dem Federkraftspeicher zugeordneten Druckraumes, der der Schaffung eines weiteren, dem Hub entsprechenden, Druckmittelraumes entspricht und einer vorzugsweise vorgesehenen speziellen Hydrauliksteuerung, wie z. B. durch den Einsatz eines Magnetventiles, lassen sich weitere hydraulische Funktionen, wie Freilauf, hydraulische Feststellung oder hydraulische Schließfolgeregelung, möglich machen.
- Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Schaffung nur eines zusätzlichen Druckraumes beschränkt ist, vielmehr können natürlich weitere Druckräume zusätzlich geschaffen werden. Diese Druckräume werden hintereinander geschaltet, um die Drücke zu senken und gleichzeitig die Kräfte zu erheben.
- Ferner ist es möglich, eine hydraulische Öffnungsdämpfung zu realisieren und unterschiedlich ausgebildete Antriebseinheiten zu verwenden.
- Ausführungsbeispiel
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigt:
-
1 : Eine schematisch vereinfachte Prinzipdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebes, -
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Türantrieb1 , der insbesondere als Drehtürantrieb ausgeführt sein kann. Der Türantrieb1 weist eine Antriebseinheit2 auf, die über eine Ausgangswelle9 mit einer in1 nicht dargestellten Tür, beispielsweise über einen Hebel und eine Gleitschiene mit Gleitstück, koppelbar ist. Die Antriebseinheit2 ist in einem Gehäuse13 angeordnet. - Ferner weist der Türantrieb
1 einen Motor3 sowie einen im Gehäuse13 angeordneten Federkraftspeicher4 auf, der mit dem Motor3 und der Antriebseinheit2 gekoppelt ist. - Wie die
1 verdeutlicht, ist der Motor3 mit einer Hydraulikpumpe5 antriebsverbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind der Motor3 und die Pumpe5 am Gehäuse13 angeflanscht. Es ist auch denkbar, dass der Motor3 und die Pumpe5 separat angeordnet oder in dem Gehäuse13 integriert sind. Der Motor3 steht über die Hydraulikpumpe5 und eine erste Hydraulikleitung22 mit einem Druckraum7 in Hydraulikverbindung, der dem Federkraftspeicher4 zugeordnet ist. Über eine zweite Hydraulikleitung23 steht der Motor3 und die Pumpe5 mit einem Druckraum6 in Hydraulikverbindung, der der Antriebseinheit2 zugeordnet ist. Diese Anordnung macht eine Aufteilung der erforderlichen Drücke bzw. Kräfte zum Öffnen der Tür und zum Spannen des Federkraftspeichers4 , der im Beispielsfall eine Druckfeder12 aufweist, möglich, was zu den eingangs erläuterten Vorteilen führt. Da die Drücke nur bedingt aufgeteilt werden, ist eine Aufteilung der daraus entstehenden Kräfte, wie Drehmomentenerzeugung und Federspannung, bedeutungsvoller. - Bei der in der
1 dargestellten Ausführungsform ist die Antriebseinheit2 als Nockenantrieb ausgebildet. Dieser Nockenantrieb weist eine Hubkurvenscheibe8 auf, die auf der Ausgangswelle9 angeordnet ist. Die Hubkurvenscheibe8 wirkt mit zwei Kraftübertragungsrollen10 und11 zusammen, die zu beiden Seiten der Ausgangswelle9 angeordnet sind und auf Kurvenbahnen der Kurvenscheibe8 aufliegen. Vom Prinzip her entspricht dieser Aufbau dem Aufbau des Obentürschließers derDE 40 38 720 C2 , deren Inhalt hiermit zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht wird. - Die Kraftübertragungsrolle
11 ist an einem Dämpfungskolben19 angeordnet, der benachbart zum Druckraum6 im Gehäuse13 gelagert ist. - Die Kraftübertragungsrolle
10 ist an einem Öffnungskolben18 angeordnet, der ebenfalls im Gehäuse13 gelagert ist und an einen Raum20 angrenzt, der über eine Abtrennwand21 vom separaten Druckraum7 getrennt ist. - Wie die
1 verdeutlicht, ist im Druckraum7 ein Federspannkolben17 angeordnet, der die Kraft zum Spannen der Druckfeder12 direkt in diese einleitet. Es ist auch möglich, die Anzahl der Druckräume7 zu erweitern. - Der Federspannkolben
17 ist über eine Kolbenstange24 , die durch die Abtrennwand21 abgedichtet geführt ist, mit dem Öffnungskolben18 verbunden. -
1 zeigt ferner, dass die Druckfeder12 mit einem Ende14 über eine Federkraftverstellung an einer Gehäusewand15 des Gehäuses13 anliegt, wohingegen sie mit ihrem anderen Ende16 am Federspannkolben17 anliegt. - Wie die
1 verdeutlicht, ergibt sich durch diese Aufteilung der Druckräume zunächst die Möglichkeit, vorzugsweise durch geeignete Hydrauliksteuerungen (Magnetventile, Drosseln oder Ähnliches), eine Aufteilung der erforderlichen Drücke zum Spannen der Druckfeder12 und zum Öffnen der Tür vorzunehmen und dabei die Vorteile der Nockentechnologie ausnutzen zu können. Ferner ergibt sich die eingangs erläuterte, äußerst kompakte Bauweise, die einen völlig unsichtbaren Einbau in Tür- oder Rahmenprofile möglich macht. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Türantrieb
- 2
- Antriebseinheit
- 3
- Motor
- 4
- Federkraftspeicher
- 5
- Hydraulikpumpe
- 6
- Druckraum (Antriebseinheit)
- 7
- Druckraum (Federkraftspeicher)
- 8
- Hubkurvenscheibe
- 9
- Ausgangswelle
- 10
- Kraftübertragungsrollen
- 11
- Kraftübertragungsrollen
- 12
- Druckfeder
- 13
- Gehäuse
- 14
- Ende
- 15
- Gehäusewand
- 16
- Ende
- 17
- Federspannkolben
- 18
- Öffnungskolben
- 19
- Dämpfungskolben
- 20
- Raum
- 21
- Abtrennwand
- 22
- erste Hydraulikleitung
- 23
- zweite Hydraulikleitung
- 24
- Kolbenstange
Claims (5)
- Türantrieb, insbesondere Drehtürantrieb, mit einer Antriebseinheit (
2 ,2' ,2'' ), die über eine Ausgangswelle (9 ) mit einer Tür koppelbar und in einem Gehäuse (13 ) angeordnet ist; mit einem Motor (3 ), der mit der Antriebseinheit (2 ,2' ,2'' ) in Antriebsverbindung steht und mit einem im Gehäuse (13 ) angeordneten Federkraftspeicher (4 ), der mit dem Motor (3 ) und der Antriebseinheit (2 ,2' ,2'' ) gekoppelt ist, und mit einer Hydraulikpumpe (5 ), die mit dem Motor (3 ) antriebsverbundenen ist, wobei: – die Hydraulikpumpe (5 ) mit einem der Antriebseinheit (2 ,2' ,2'' ) zugeordneten Druckraum (6 ) und einem oder mehreren dem Federkraftspeicher (4 ) zugeordneten separaten Druckraum (7 ) derart in Hydraulikverbindung steht, dass eine Aufteilung der erforderlichen Drücke bzw. Kräfte zum Öffnen der Tür und zum Spannen des Federkraftspeichers (4 ) erfolgt, wobei die erforderlichen Kräfte bzw. Drücke in Spannrichtung des Federkraftspeichers wirken – der/die dem Federkraftspeicher (4 ) zugeordneten Druckräume (7 ) benachbart zum Federspannkolben (17 ) angeordnet ist/sind, – der/die Druckräume (7 ) durch eine fluiddichte Abtrennwand (21 ) von einem die Antriebseinheit (2 ) aufnehmenden Raum (20 ) des Gehäuses (13 ) getrennt ist/sind, und die Antriebseinheit (2 ) als Nockenantrieb ausgebildet ist, der eine Hubkurvenscheibe (8 ), die auf der Ausgangswelle (9 ) angeordnet ist, und zwei Kraftübertragungsrollen (10 ,11 ) aufweist, die zu beiden Seiten der Ausgangswelle (9 ) angeordnet sind und auf Kurvenbahnen der Kurvenscheibe (8 ) aufliegen. - Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkraftspeicher (
4 ) eine Druckfeder (12 ) aufweist, die sich mit einem Ende (14 ) an einer Gehäusewand (15 ) und mit dem anderen Ende (16 ) an einem Federspannkolben (17 ) abstützt. - Türantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspannkolben (
17 ) mit einem Öffnungskolben (18 ) der Antriebseinheit (2 ) verbunden ist, wobei der Öffnungskolben (18 ) eine Kraftübertragungsrolle (10 ) der Kraftübertragungsrollen (10 ,11 ) trägt. - Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der der Antriebseinheit (
2 ) zugeordnete Druckraum (6 ) benachbart zu einem Dämpfungskolben (19 ) angeordnet ist, der die andere Kraftübertragungsrolle (11 ) der Kraftübertragungsrollen (10 ,11 ) trägt. - Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (
3 ) als Gleichstrommotor- oder Wechselstrom-Kleinstmotor ausgebildet ist.
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