DE102006002751B4

DE102006002751B4 - Drehflügeltürantrieb mit Kurvenscheibe

Info

Publication number: DE102006002751B4
Application number: DE102006002751A
Authority: DE
Inventors: Peter Rothlin
Original assignee: Landert Motoren AG
Current assignee: Landert Group Ag Ch
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2026-01-21
Also published as: DE102006002751A1; SE530067C2; CH701926B1; ITMI20070065A1

Abstract

Drehflügeltürantrieb mit Kurvenscheibe (20) zum Öffnen und Schließen einer Tür oder dergleichen, welcher folgende Merkmale aufweist: – eine motorische Antriebseinheit (5); – eine Abtriebswelle (19), die über mindestens eine Aufnahmebuchse (36) mindestens mittelbar über ein Gestänge mit Hebel (35; 37, 38) und Lagerbock (40) einen zu bewegenden Flügel einer Tür oder dergleichen antreibt; – die Antriebseinheit (5) weist mit der Abtriebswelle (19) eine Triebverbindung auf; – mindestens einen Kraftspeicher (28), welcher eine drehbar gelagerte Rolle (23) über ein mit dem Kraftspeicher (28) verbundenes und mit einer Rollenachse (24) fest verbundenes Druckstück (25) auf die Umfangsfläche einer Ablaufkurve (47) mindestens einer Kurvenscheibe (20) presst, und – die mindestens eine Kurvenscheibe (20) ist drehfest mit der Abtriebswelle (19) verbunden, wobei verschiedene Winkelbereiche der Ablaufkurve (47) der mindestens einen Kurvenscheibe (20) für ziehende oder drückende Gestänge (35, 37, 38, 40) genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl...

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Drehflügeltürantrieb mit Kurvenscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Erfindung sieht hierbei einen Drehflügelantrieb mit einer Kurvenscheibe und Kraftspeicher vor. Diese Kurvenscheibe erzeugt ein ungleichmäßiges Schließ- bzw. Öffnungsdrehmoment in Gegenrichtung zum motorischen Antrieb. Damit soll sichergestellt werden, dass die Tür über ein an den Antrieb gekoppeltes Gestänge auch bei Stromausfall automatisch schließt bzw. öffnet.
In der Technik sind solche Kurvenscheiben mit Kraftspeicher seit längerer Zeit bei Türschließern bekannt (namentlich bei Türschließern der Firma Dorma). Es existieren sicher auch zu Türantrieben umgebaute Türschließer (mit Motor ergänzt), insbesondere von Dorma.
In der Druckschrift EP 1 505 242 A1 (Agtatec) wenden zwei Ablaufflächen verwendet, um ohne Änderung am Gerät oder der Anbausituation ziehende und drückende Gestänge für die Türöffnung verwenden zu können oder Pendeltüren anzutreiben.
Dies ist jedoch nachteilig, weil wegen der Benutzung von zwei Ablaufflächen ein vorteilhaft zu verwendender Absolutweggeber zur Erfassung der Türposition für den motorischen Betrieb einen doppelt so großen Verfahrwinkel abdecken muss, auch wenn keine Pendeltür angetrieben wird.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist vorgesehen, das der Drehflügeltürantrieb beim Wechsel von einem ziehendem zu einem drückendem Gestänge wechselseitig um 180° drehbar ist und eine beidseitige Ankoppelungsmöglichkeit aufweist, wobei notwendige, unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gestängetypen (Gleitschiene/Normalgestänge) mittels Verschiebung einer Startposition auf gleicher Kurvenscheibe ausgebildet sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Aufbau des Gerätes wie folgt beschrieben:
Es sind 2 identische Kurvenscheiben mit federbelasteten Rollen eingebaut, die parallel arbeiten (ergibt kleinere und gleichmäßig verteilte Kräfte, die sehr fein eingestellt werden können, andererseits können die Vorspannkräfte der beiden Federn auch unabhängig voneinander eingestellt werden. Sie sind durch die Position eines Bolzens gut ablesbar. Der entscheidende Punkt ist, dass nur eine einzige, fixe Kurvenform für die verschiedenen üblichen Gestängearten benötigt wird, d. h. das Gerät in einer einzigen Ausführung hergestellt werden kann und damit die Forderungen aus den Normen erfüllt werden.
Die Abtriebswelle befindet sich in der Mitte des Gerätes und kann beidseitig angegriffen werden, dadurch wird die andere Drehrichtung durch umgekehrte Montage des Gerätes erzielt, ohne dass sich die geräteinterne Drehrichtung oder optisch etwas ändert.
Der gewünschte Effekt der Kurvenscheibe generell ist das Erzielen einer großen Zuhaltekraft auch mit dem Hebel mit Gleitschiene, so wie man es mit einem Normalgestänge erreicht und gleichzeitig den Effekt zu eliminieren, dass die höchste Federkraft, die dafür sorgen soll, dass sich die Tür bei einem Stromausfall in die definierte Endlage bewegt (im Normalfall die Türe schließt), den Motor nicht so stark belastet (kritisch bei Daueröffnung). Neu ist bei diesem Gerät die Überlegung die verschiedenen Bereiche der identischen Kurve für die verschiedenen Gestänge zu nutzen.
Die Erfindung nimmt bewusst in Kauf, dass mit der gegebenen technischen Lehre Pendeltüren nicht angetrieben werden können, weil hierzu erforderlich ist, dass unterschiedliche Ablaufflächen auf den Kurvenscheiben zur Verfügung stehen. Hierauf verzichtet die Erfindung zu Gunsten einer einfacheren Herstellung und eines kostengünstigen Absolutweggebers sowie einer kostengünstigeren Kurvenscheibe.
Beim Gegenstand der EP 1 505 239 A1 muss deshalb gerade je nach Einbaulage des Antriebes bei einem nur in eine Richtung zu öffnenden Flügel entweder nur der eine Umfangs- oder Ablaufflächenbereich oder der andere Umfangs- oder Ablaufflächenbereich bei der Verstellung des Drehflügels wirksam sein.
Dies wird bei der vorliegenden Erfindung vermieden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird stets immer nur ein einziger Ablaufbereich (Ablaufkurve) der Kurvenscheibe durchlaufen, unabhängig von der Einbaulage des Drehflügelantriebes.
Um den Drehflügelantrieb von einem ziehenden Antrieb (Hebel mit Gleitschiene) auf einen drückenden Antrieb (sogenanntes Normalgestänge) umzustellen, ist hierbei vorgesehen, dass das gesamte Antriebsgehäuse um 180 Grad gewendet auf einer Befestigungsfläche befestigt wird und dass im übrigen die Antriebswelle des Drehflügelantriebes auf beiden Seiten des Gehäuses axial herausgeführt ist, um das jeweilige Gestänge entweder auf der einen Seite mit der Antriebswelle oder auf der gegenüberliegenden Seite mit der gleichen Antriebswelle zu koppeln.
Hierbei ist es nicht lösungsnotwendig, die Abtriebswelle dauerhaft aus dem Gehäuse des Drehflügelantriebes herauszuführen. Es reicht aus, eine entsprechende mehrkantige Aufnahme in der Antriebswelle vorzusehen, in welche dann ein entsprechend angepasst profilierter Wellenstumpf eingesetzt wird, der mit der Aufnahmebuchse am Gestänge für die Tür gekoppelt wird.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich also der wesentliche Vorteil, dass eine sehr einfache Kurvenscheibe verwendet werden kann und dass diese Kurvenscheibe jeweils nur immer im gleichen Ablaufflächenbereich durchlaufen wird, was beim Stand der Technik nicht der Fall ist.
Eine ideale Drehmomentkurve sieht vor, dass bei einem Türöffnungswinkel von etwa 0 Grad ein sehr großes Schließmoment wirkt und mit zunehmendem Türöffnungswinkel wird dieses Schließmoment kleiner und verläuft im Wesentlichen auf einer parabelförmigen Kurve.
Wichtig bei der Erfindung ist nun, dass dieser ideale Drehmomentverlauf mit einer einzigen Kurvenscheibenform erreicht wird, und zwar unabhängig davon, ob ein ziehender oder ein drückender Türantrieb verwendet wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine sogenannte Tandemanordnung vorgesehen, die als erfindungswesentlich, unabhängig von dem erst genannten Merkmal und auch in Kombination damit, beansprucht wird.
Die sogenannte Tandemanordnung nach der Erfindung besteht darin, dass zwei absolut symmetrische Kurvenscheiben drehfest auf der gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind und dass auf jede Kurvenscheibe eine zugeordnete Rolle mit einer zugeordneten Druckfeder wirkt. Dies bedeutet, dass alle Teile doppelt vorhanden sind, nämlich die Antriebsscheibe, die Rolle und die zugeordnete Druckscheibe der Druckfeder, so dass es sich um eine Tandemanordnung handelt.
Die beiden Rollen sind auf einer gemeinsamen Rollenachse drehbar gelagert, wobei auf den Außenumfang der Rollenachse jeweils ein unterschiedliches Druckstück wirkt, welches das eine Ende der jeweiligen Druckfeder aufnimmt, während das andere, gegenüberliegende Ende der Druckfeder in einem Federteller aufgenommen ist, der jeweils separat von einer zugeordneten Spannschraube verstellbar ist.
Auf diese Weise kann mit der gezeigten Tandemanordnung jede Druckfeder und somit auch die Andruckkraft jeder Druckfeder auf die Kurvenscheibe getrennt eingestellt werden. Es kann somit ein absolut symmetrischer Belastungsfall hergestellt werden, so dass bei sehr hohen Andruckkräften (wegen der Verwendung zweier paralleler Druckfedern) ein relativ geringer Federweg mit geringer Einbaulänge bei hohen Andruckkräften erreicht wird. Es werden somit sehr hohe Schließ- bzw. Öffnungskräfte bei kleinem Bauraum erzielt, wie sie beim Stand der Technik nicht möglich waren.
Der Stand der Technik (z. B. in Form der EP 1 505 239 A1 ) verwendet zur Übertragung der Federkraft der einzigen Druckfeder noch ein zugeordnetes Hebelsystem, was die unsymmetrische Anordnung insgesamt reparaturanfälliger, verschleißanfälliger und komplizierter macht. Diese Nachteile vermeidet die Erfindung und sieht stattdessen ein absolut symmetrisches Andrucksystem in Form einer Tandemanordnung vor.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
1: Mittenlängsschnitt durch einen Drehflügelantrieb nach der Erfindung;
2: perspektivische Darstellung des Drehflügelantriebes nach 1;
3: Horizontalschnitt durch den Drehflügelantrieb nach 1;
4: Schnitt durch die Anordnung nach 3 in Höhe der Rollenachse;
5: Querschnitt durch die Anordnung in Höhe der Motorwelle des Antriebsmotors;
6: Schnitt in Höhe der Abtriebswelle;
7: schematisiert die Darstellung eines Hebelgestänges für einen ziehenden Türantrieb;
8: das Übersetzungsverhältnis für den ziehenden Türantrieb ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Drehflügelantriebs;
9: schematisiert die Darstellung eines Normalgestänges für den drückenden Türantrieb;
10: das Übersetzungsverhältnis für den drückenden Türantrieb in Bezug zu dem Türöffnungswinkel;
11: die Drehmomentkurve des erfindungsgemäßen Drehflügelantriebes bei ziehendem und drückendem Antrieb bezogen auf den Winkel an der Abtriebswelle;
12: eine Drehmomentkurve, die sich beim ziehenden Türantrieb mit den Maßnahmen der Erfindung ergibt;
13: die Drehmomentkurve, die sich beim drückenden Türantrieb mit den Maßnahmen der Erfindung ergibt.
In den 1 und 2 ist dargestellt, dass der Drehflügelantrieb im wesentlichen aus einem u-förmig profilierten Trägerblech 1 besteht, der eine Reihe von Modulen in sich trägt.
Im hinteren Bereich gemäß 2 ist der Federblock 2 angeordnet, an den sich ein Kurvenscheibenmodul 3 anschließt, wobei auch im Gehäuse des Trägerbleches das Steuerungsmodul 4 angeordnet ist.
Das gesamte Trägerblech 1 wird mit Hilfe von zugeordneten Wandbefestigungen 51 auf eine Befestigungsfläche befestigt, diese Befestigungsfläche ist z. B. eine Wand oder eine Tür.
Um nun erfindungsgemäß den gesamten Drehflügelantrieb von einem ziehenden in einen drückenden Antrieb umzuwandeln, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das gesamte Trägerblech 1 um 180 Grad in Pfeilrichtung 52 gewendet wird und hierbei alle Teile gleich bleiben. Wichtig ist hierbei, dass lediglich die Aufnahmebuchse 36 (siehe 7 und 9) für den Angriff des Übersetzungsgestänges entweder an der einen Seite der Abtriebswelle 19 oder an der gegenüberliegenden Seite der gleichen Abtriebswelle 19 angeflanscht wird.
Im unteren Bereich des Trägerbleches 1 ist hierbei ein Motor 5 angeordnet, der mit seiner Abtriebswelle 19 auf einen Encoder 6 wirkt, der ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors erzeugt. Damit wird der Motor 5 kommutiert und ferner die relative Lage der Motorwelle 7 zum Trägerblech 1 erfasst.
Drehfest mit der Motorwelle 7 ist im übrigen ein Kugelgewindespindel 8 befestigt, die eine Spindelmutter 10 durchgreift, die fest mit einer Zahnstange 11 verbunden ist. Die Zahnstange 11 ist hierbei gemäß 6 als etwa u-förmiges Teil ausgebildet und läuft auf einer bevorzugt aus Kunststoff bestehenden Zahnstangenführung 15.
Die Motorwelle 7 ist in vorderen und hinteren gehäusefesten Lagern 9 drehbar gelagert.
Die Verzahnung 12 der Zahnstange 11 kämmt formschlüssig mit der Verzahnung einer Abtriebswelle 19, die mit Hilfe von zwei einander entgegengesetzten Lagern 21 in dem Trägerblech 1 drehbar gelagert ist.
Die Abtriebswelle bildet stirnseitig profilierte Aufnahmen, in welche zugeordnete, profilierte Wellenstümpfe einsteckbar sind, welche formschlüssig in die zugeordneten Aufnahmebuchsen 36 des Gestänges nach der 7 bzw. 9 eingreifen.
Somit ist das jeweilige freie Ende des zugeordneten Gestänges gemäß den 7 und 9 drehfest mit der Abtriebswelle 19 entweder auf der einen oder der anderen Seite gekoppelt.
Die Abtriebswelle 19 ist drehfest mit jeweils einer Kurvenscheibe 20 verbunden, so dass insgesamt zwei im Abstand voneinander angeordnete Kurvenscheiben 20 vorhanden sind, die genau symmetrisch zueinander ausgebildet sind, so dass eine genau zentrisch ausgerichtete Druckkraft auf die Abtriebswelle 19 übertragen wird. Hierdurch kommt es nicht zu. Verkantungen und zur Eintragung von Biegemomenten, wie sie beim Stand der Technik befürchtet werden müssen.
Die Kurvenscheiben sind – wie ausgeführt – absolut identisch und bilden identische Ablaufkurven 47 aus, auf denen zugeordnete Rollen 23 federbelastet abrollen.
Es wird noch nachgetragen, dass ein Wegmeßsystem für die Verschiebung der Zahnstange 11 vorgesehen ist. Dieses Wegmeßsystem besteht aus einem mit der Zahnstange fest verbundenen Stößel 13, der in Gegenüberstellung zu einem in axialer Verschiebungsrichtung ausgerichteten Absolutweggeber 14 steht.
Dieser Absolutweggeber 14 ist beispielsweise als Schiebepotentiometer ausgebildet und je nach Verschiebung der Zahnstange wird somit eine absolute Wegmessung für diese Verschiebung erfasst.
Es liegen also zwei einander zugeordnete Wegmeßsysteme vor, nämlich einmal das Meßsystem über den Encoder 6 und zum zweiten der Absolutweggeber 14.
Es handelt sich hierbei demzufolge um redundante Wegmeßsysteme, so dass beim Ausfall des einen Wegmeßsystems auch noch das andere Wegmeßsystem funktioniert. Dies erhöht die Betriebssicherheit der gesamten Anordnung. Der gleiche Redundanzvorteil besteht auch bei der gesagten Tandemanordnung der Druckfedern 28, weil diese ebenfalls in absolut paralleler Anordnung vorhanden sind und individuell unabhängig voneinander einstellbar sind. Bei Bruch oder Versagen einer Druckfeder 28 reicht demzufolge auch die Anpresskraft der anderen Druckfeder 28 noch aus, um eine geordnete Schließ- oder Öffnungsbewegung zu erreichen.
Auch die Anordnung dieser beiden Druckfedern hat den Vorteil, dass absolut symmetrische Kräfte auf das jeweils getrennt angeordnete Druckstück 25 eingetragen wird.
Es sind also zwei Druckstücke 25 mit zugeordneten Ansätzen 27 vorgesehen, auf welches jeweils ein Federende, der beiden Druckfedern 28 aufgesteckt ist.
Jedes Druckstück 25 ist über ein oder mehrere Stifte 26 mit der gemeinsamen Rollenachse 24 gekoppelt, auf der wiederum die vorher genannten Rollen 23 drehbar gelagert sind.
Über die Stifte 26 wird somit eine Verschiebungssicherung der Druckstücke 25 als Sicherung gegen axiale Verschiebung erreicht.
Nachdem eine gemeinsame Rollenachse 24 verwendet wird, kann sich diese Rollenachse frei mit den zugeordneten Rollen 23 zu den Ablaufkurven 47 auf der jeweiligen Kurvenscheibe 20 einstellen.
Hierzu dient auch die separate Einstellbarkeit jeder Druckfeder 28. Hierbei ist vorgesehen, dass das hintere Ende jeder Druckfeder 28 auf einem Federteller 30 aufsitzt und dass jeder Federteller mit einer zugeordnet, separaten Spannschraube 31a, 31b einstellbar ist. Auf diese Weise wird möglicherweise unterschiedlichen Druckkräften bei unterschiedlich dimensionierten Druckfedern 28 Rechnung getragen.
Um eine Verschiebung der Druckfedern 28 zu beobachten und eine genau gleiche Einstellung zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass an jedem Federteller 30 ein Bolzen 32 angeordnet ist, der durch einen zugeordneten Schlitz 33 im hinteren Teil des Trägerbleches 1 durchragt und von außen her beobachtbar ist.
Damit kann eine Verschiebung des Federtellers mit Hilfe der Spannschrauben 31a, 31b von außen her beobachtet und fein eingestellt werden.
Erfindungsgemäß ist auch eine Anschlagbegrenzung für die Verschiebung der Zahnstange 11 vorgesehen. Die Zahnstange kann somit in ihrer vordersten Position gegen einen in axiale Richtung in einem Anschlaghalter 16 verstellbaren Anschlag 17 anschlagen.
Der Anschlag 17 ist hierbei mit Hilfe eines Gewindes 18 im Anschlaghalter 16 verstellbar gehalten.
Anhand der 7 und 9 werden nun unterschiedliche Hebelgestänge beschrieben.
Die 7 zeigt hierbei ein Hebelgestänge mit Gleitschiene für einen ziehenden Türantrieb. Hierbei kann eine Gleitschiene 34 entweder auf der Tür oder auf einer Wand befestigt sein. Ist die Gleitschiene 34 auf einer Tür befestigt, dann ist ein Türlagerbock 40 verschiebbar in der Gleitschiene 34 geführt und drehbar auf den Türlagerbock 40 setzt hierbei das eine Ende eines Hebels 35 an, an dessen gegenüberliegenden freien Ende eine Aufnahmebuchse 36 für die drehfeste Kopplung mit der Abtriebswelle 19 angeordnet ist.
Umgekehrt kann es natürlich auch vorgesehen sein, dass die Gleitschiene 34 auf einer Wandbefestigungsfläche befestigt ist.
In 9 ist ein sogenanntes Normalgestänge dargestellt. Hierbei ist erkennbar, dass der Türlagerbock 40 fest an einem Türblatt befestigt ist, und ein Hebel 37 greift über ein Drehlager an dem Türlagerbock 40 an.
Das andere Ende des Hebels 37 ist über ein weiteres Drehlager 39 mit einem Hebel 38 gekoppelt, an dessen freien vorderen Ende wiederum die Aufnahmebuchse 36 für die Kopplung mit der Abtriebswelle 19 vorgesehen ist.
Bezogen auf den ziehenden Antrieb einer Tür ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis gemäß 8. Dort ist erkennbar, dass auf der Ordinate ein Übersetzungsverhältnis von 0 bis 2,5 aufgetragen ist. Hier wird das Drehmoment, welches der Antrieb bringt, in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis auf die Tür übertragen. Hierzu dient das in 7 dargestellte Gestänge.
In nachteiliger Weise zeigt die 8 nun, dass bezogen auf einen Türöffnungswinkel im Bereich von 0 bis 100 Grad ein relativ gleichbleibendes Übersetzungsverhältnis gegeben ist. Dies wird als nachteilig empfunden, weil man beim Öffnen der Tür (in der Nähe eines Türöffnungswinkels von 0 Grad ein relativ hohes Öffnungs- bzw. Schließmoment erreichen will. Dies wird mit einem derartigen ziehenden Hebelgestänge nicht ermöglicht.
Hier setzt die Erfindung ein, die neuartige Drehmomentverhältnisse erzeugt, wie es später anhand der 11 erläutert werden wird.
Zunächst wird jedoch auf 10 hingewiesen, wo das Übersetzungsverhältnis eines Hebelgestänges für den drückenden Türantrieb dargestellt ist. Dieses Übersetzungsverhältnis wird an und für sich bevorzugt und soll mit den Maßnahmen der Erfindung gemäß 11 nachgebildet werden.
Die 12 zeigt, dass beim Überlaufen der Ablaufkurve 47 von einer Position 43 eine Drehmomentkurve nach 12 in Pfeilrichtung 45 durchlaufend wird, wobei bereits schon bei der Startposition 43 ein relativ hohes Drehmoment erzeugt wird, was erwünscht ist.
Die 13 zeigt das gleiche Verhältnis bei einem drückenden Türantrieb, wo erkennbar ist, dass sogar noch ein wesentlich höheres Drehmoment bei der Startposition 44 für einen drückenden Türantrieb erreicht wird. Auch dies wird im Sinne der Erfindung erwünscht.
Die 11 zeigt nun, wie es zu den beiden erwünschten Drehmomentverläufen nach den 12 und 13 kommt.
Wichtig hierbei ist, dass eine einzige Drehmomentkurve 53 nach 11 vorhanden ist, wobei für den ziehenden Türantrieb ein Startpunkt bei Position 43 in der Drehmomentkurve 53 durchlaufen wird, während für den drückenden Antrieb lediglich ein späterer Startpunkt, nämlich bei Position 44 durchlaufen wird.
Hieraus ergibt sich, dass ein und die gleiche Drehmomentkurve sowohl für den ziehenden als auch für den drückenden Betrieb verwendet wird und lediglich die Startpunkte 43 und 44 für die jeweiligen Betriebsarten gegeneinander verschoben sind. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, weil sich hieraus ergibt, dass stets immer nur ein und die gleiche Ablaufkurve 47 auf den absolut identischen Kurvenscheiben 20 (Tandem-Kurvenscheiben) durchlaufen wird. Es werden deshalb nicht unterschiedliche Ablaufbereiche und unterschiedlich geformte Ablaufkurven durchlaufen.
Dies macht die Herstellung der beiden Kurvenscheiben 20 besonders einfach und ermöglicht einen besonders verschleißfesten Betrieb.
Aus dem Vergleich der 8 und 12 erkennt man, dass die an und für sich nachteilige Position 46 nun durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen angehoben wird und stattdessen eine Position 43 erreicht wird, d. h. eine Verbesserung der Drehmomentkurve bei der Türöffnung.
Die 13 zeigt, dass die Startposition für das Normalgestänge (Position 44) der Idealkurve nach 10 angenähert ist.
Die Kurvenscheibe 20 dreht sich hierbei in Pfeilrichtung 48 (im Gegenuhrzeigersinn), wobei die Position 43 die Startposition für den ziehenden Antrieb angibt, während die Position 44 die Startposition für den drückenden Antrieb angibt.
Die Endposition der Ablaufkurve 47 ergibt sich dann bei Position 50. In dieser Position ist die Tür dann beispielsweise voll geöffnet.
Die dargestellten Kurven nach den 8, 10, 12 und 13 zeigen die Drehmomentverläufe und Übersetzungsverhältnisse für die Schließung der Tür unter Einwirkung der im Tandem angeordneten Druckfedern 28. Es ist hierbei nicht entscheidend, ob ein Motor vorhanden ist oder nicht. Die oben genannten Kurven, insbesondere in 11 bis 13, zeigen die Wirkung der beiden Tandem-Druckfedern 28. Die dargestellten Drehmomentverläufe zeigen also die Türschließung ohne Motor.
Unter Einwirkung des Motors 5 sind unter Drehantrieb der Abtriebswelle 19 wird insgesamt also die Tür geöffnet und geschlossen, wobei jedoch die spezielle Drehmomentcharakteristik, wie sie anhand der 11 bis 13 erläutert wurde, durch die Tandem-Druckfedern 28 zusätzlich wirkt.
Grundsätzlich öffnet der Motor 5 die Tür, und er kann natürlich in besonderen Anwendungsfällen auch ein Schließmoment beim Schließen der Tür zusätzlich erzeugen.
Die ideale Kurve nach 10 wird erwünscht, wenn das gesamte System stromlos ist. Aus diesem Grunde wurde die vorher beschriebene Tandemanordnung, bestehend aus zwei Kurvenscheiben und aus zwei im Tandem angeordneten Druckfedern 28, gewählt.
Bezugszeichenliste

1: Trägerblech
2: Federblock
3: Kurvenscheibenmodul
4: Steuerungsmodul
5: Motor
6: Encoder
7: Motorwelle
8: Kugelgewindespindel
9: Lager
10: Spindelmutter
11: Zahnstange
12: Verzahnung
13: Stößel
14: Absolutweggeber
15: Zahnstangenführung
16: Anschlaghalter
17: Anschlag
18: Gewinde
19: Abtriebswelle
20: Kurvenscheibe
21: Lagerung
22: Verzahnung
23: Rolle
24: Rollenachse
25: Druckstück
26: Stift
27: Ansatz
28: Druckfeder
29: Anschlagkante
30: Federteller
31: Spannschraube a, b
32: Bolzen
33: Schlitz
34: Gleitschiene
35: Hebel
36: Aufnahmebuchse
37: Hebel
38: Hebel
39: Drehlager
40: Lagerbock
41
42
43: Position (Startposition Gleitgestänge)
44: Position (Startposition Normalgestänge)
45: Pfeilrichtung
46: Position
47: Ablaufkurve
48: Pfeilrichtung
49
50: Pfeilrichtung (Öffnung)
51: Wandbefestigung
52: Pfeilrichtung
53: Drehmomentkurve

Claims

Drehflügeltürantrieb mit Kurvenscheibe (20) zum Öffnen und Schließen einer Tür oder dergleichen, welcher folgende Merkmale aufweist: – eine motorische Antriebseinheit (5); – eine Abtriebswelle (19), die über mindestens eine Aufnahmebuchse (36) mindestens mittelbar über ein Gestänge mit Hebel (35; 37, 38) und Lagerbock (40) einen zu bewegenden Flügel einer Tür oder dergleichen antreibt; – die Antriebseinheit (5) weist mit der Abtriebswelle (19) eine Triebverbindung auf; – mindestens einen Kraftspeicher (28), welcher eine drehbar gelagerte Rolle (23) über ein mit dem Kraftspeicher (28) verbundenes und mit einer Rollenachse (24) fest verbundenes Druckstück (25) auf die Umfangsfläche einer Ablaufkurve (47) mindestens einer Kurvenscheibe (20) presst, und – die mindestens eine Kurvenscheibe (20) ist drehfest mit der Abtriebswelle (19) verbunden, wobei verschiedene Winkelbereiche der Ablaufkurve (47) der mindestens einen Kurvenscheibe (20) für ziehende oder drückende Gestänge (35, 37, 38, 40) genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl für ziehende als auch drückende Gestänge (35, 37, 38, 40) ein und der gleiche Winkelbereich (von 43 über 44 bis 50) der Ablaufkurve (47) mit gleicher Drehmomentkurve (53) des Kraftspeichers (25) auf den Kurvenscheiben (20) durchlaufen wird, wobei für das ziehende Gestänge (35, 40) ein erster Startpunkt (43) und für das drückende Gestänge (37, 38, 40) ein späterer Startpunkt (44) in diesem gemeinsamen Winkelbereich (von 43 über 44 bis 50) der Ablaufkurve (47) vorgesehen sind, und dass zwei identische voneinander beabstandete Kurvenscheiben (20) vorgesehen sind, auf welche je ein Kraftspeicher (28) arbeitet.
Drehflügeltürantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus einer Mehrzahl von Modulen gebildet ist, welche ein u-förmiges Trägerblech (1), einen Federblock (2), ein Kurvenscheibenmodul (3) und ein im Trägerblech (1) angeordnetes Steuerungsmodul (4) aufweist.
Drehflügeltürantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechsel von einem ziehenden (35, 40) zu einem drückenden Gestänge (37, 38, 40) das Trägerblech (1) um 180° drehbar ist, d. h. gewendet werden kann.
Drehflügeltürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (19) beidseitig mit dem Gestänge (35, 37, 38, 40) koppelbar ausgebildet ist, wodurch eine andere Drehrichtung erfolgt.
Drehflügeltürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft des Kraftspeichers (28) zentrisch auf die Kurvenscheibe (20) gerichtet ist.
Drehflügeltürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft jedes Kraftspeichers (28) auf die entsprechende Kurvenscheibe (20) separat einstellbar ist.
Drehflügeltürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkurve (53) des Kraftspeichers (25) auf der Kurvenscheibe (20) im Wesentlichen als parabelförmige Kurve verläuft.
Drehflügeltürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (19) des Motors (5) auf einen angeordneten Encoder (6) wirkt, welcher ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors (5) erzeugt, wodurch der Motor (5) kommutiert und ferner die Lage der Motorwelle (7) zum Trägerblech (1) erfasst, wobei die Motorwelle (7) drehfest mit einer Kugelgewindespindel (8) verbunden ist, welche eine Spindelmutter (10) durchgreift und fest mit einer etwa u-förmig ausgebildeten Zahnstange (11) verbunden ist und in einer Zahnstangenführung (15) läuft.
Drehflügeltürantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (11) eine Verzahnung (12) aufweist, welche formschlüssig eine auf der Abtriebswelle (19) angeordnete Verzahnung kämmt.
Drehflügeltürantrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebung der Zahnstange (11) mittels einem Wegmeßsystem erfasst wird, wobei ein mit der Zahnstange (11) fest verbundener Stößel (13) in Gegenüberstellung zu einem in axialer Verschiebungsrichtung ausgerichteten Absolutweggeber (14) steht und zusammen mit dem Meßsystem über den Encoder (6) ein redundantes Wegmeßsystem ausbildet.
Drehflügeltürantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkurve (53) des Kraftspeichers (25) in einem Winkelbereich der Abtriebswelle (19) bzw. der Ablaufkurve (47) der Kurvenscheibe (20) von 0° bis ca. 160° nicht konstant ist jedoch über einen Winkelbereich von ca. 160° bis ca. 220° etwa konstant ist.
Drehflügeltürantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkurve (53) des Kraftspeichers (25) in einem Winkelbereich der Abtriebswelle (19) bzw. der Ablaufkurve (47) der Kurvenscheibe (20) von 0° bis ca. 70° abfällt, jedoch über einen Winkelbereich von ca. 70° bis ca. 160° wieder ansteigt.