DE102007002650A1

DE102007002650A1 - Drehflügelantrieb

Info

Publication number: DE102007002650A1
Application number: DE102007002650A
Authority: DE
Inventors: Sven Busch
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dormakaba Deutschland GmbH
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2027-01-13
Also published as: US8516912B2; EP2122097A1; CN101573504B; US20100089190A1; WO2008083806A1; EP3656959A2; CN101573504A; DE102007002650B4; JP2010515844A; EP2122097B1

Abstract

Ein Drehflügelantrieb ist beschrieben, der einen Schließerabschnitt aufweist. Der Schließerabschnitt umfasst eine Abtriebswelle, auf der eine Hubkurvenscheibe drehfest angeordnet ist, sowie eine Andrückrolle. Eine Schließerfeder drückt die Andrückrolle mittels einer Wirkverbindung gegen eine Ablauffläche der Hubkurvenscheibe. Die Andrückrolle ist in Bezug auf einen axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle so angeordnet, dass die Andrückrolle bei einem Öffnen oder Schließen eines mit der Abtriebswelle gekoppelten Drehflügels entlang einer Bahn bewegt wird. Dadurch, dass die Bahn an dem axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle vorbeiläuft, und aufgrund der Gestaltung der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe liegt bei einem jeweiligen Öffnungswinkel des Drehflügels bei verschiedenen Betriebsarten des Drehflügelantriebs an der Abtriebswelle jeweils ein sehr ähnliches oder identisches Drehmoment an. Der Drehflügelantrieb weist ferner einen Antriebsmotor auf, der mit der Abtriebswelle in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft einen auf einem Nockenmechanismus basierenden Drehflügelantrieb.
Drehflügelantriebe mit Nockenmechanismus weisen typischerweise eine auf einer Abtriebswelle drehfest angeordnete Hubkurvenscheibe auf, die eine Ablauffläche aufweist, auf der eine Andrückrolle aufgrund einer Schließerfeder angepresst abrollt.
Durch die Form der Ablauffläche wird der Verlauf des an dem angetriebenen Drehflügel anliegenden Drehmoments während einer Öffnungs- bzw. Schließbewegung, d. h. die resultierende Drehmomentkurve, bestimmt.
Die Hubkurvenscheibe kann in Richtung einer Längserstreckung der Abtriebswelle des Drehflügelantriebs gesehen eine symmetrische oder asymmetrische Querschnittsform aufweisen.
Die Andrückrolle ist so gelagert, dass sie sich auf die Hubkurvenscheibe zu und von ihr weg bewegen kann. Die Bewegung erfolgt in Richtung zur Rotationsachse der Abtriebswelle hin und von ihr weg.
Die Drehmomentkurve ist durch die Form der jeweiligen Ablauffläche der Hubkurvenscheibe vorgegeben. Dies bedeutet, dass die Hubkurvenscheibe für jeden Einsatzfall speziell ausgebildet, d. h. konstruiert werden muss.
Im Querschnitt symmetrisch ausgebildete Hubkurvenscheiben bewirken bei Gleitschienen-Betrieb eine andere Drehmomentkurve als bei einem Normal- oder Scherengestänge sowohl im Betrag als auch im Verlauf.
Um ein und denselben Drehflügelantrieb für beide Betriebsarten einsetzen zu können, müssen die Drehmomentkurven jedoch im Wesentlichen übereinstimmen.
Zu diesem Zweck wurden asymmetrische Hubkurvenscheiben entwickelt, deren zwei Ablaufflächenhälften auf jeweils eine Betriebsart hin ausgelegt sind. Der durch die Form der Ablaufflächen definierte Verlauf der jeweiligen Drehmomentkurve ist nicht veränderbar.
Soll nun eine mit einem Drehflügelantrieb versehene Tür mit einer Brandschutzfunktion versehen werden, sind in einem vorbestimmten ersten Öffnungswinkel-Bereich (etwa 0°–4°) eines Drehflügels und in einem vorbestimmten zweiten Öffnungswinkel-Bereich (etwa 88°–92°) des Drehflügels Drehmomente nur innerhalb vorbestimmter Grenzen zulässig. Außerdem gibt es ein minimales Drehmoment, das über den gesamten Öffnungswinkel-Bereich des Drehflügels nicht unterschritten werden darf.
Die einzig bekannte Möglichkeit, das Drehmoment am Drehflügel zu verändern, sind Mechanismen zur Einstellung der Vorspannung der Schließerfeder. Solche Mechanismen umfassen zumeist eine Einstellschraube, mittels der die Position eines Schließerfederanschlags verändert werden kann. Damit lässt sich die Größe des Drehmoments in einem im Wesentlichen konstanten Verhältnis verändern. Die Form der Drehmomentkurve bleibt unverändert.
Sind ein Drehmoment bei einem Öffnungswinkel von 0°, d. h. bei geschlossenem Drehflügel, zu hoch und ein Enddrehmoment, d. h. ein Drehmoment bei einem maximalen Öffnungswinkel von beispielsweise 90–100°, nur geringfügig größer als ein zulässiges minimales Drehmoment, könnte mittels einer Verstellung der Schließerfeder-Vorspannung zwar das Drehmoment bei einem Öffnungswinkel von 0° verringert werden, gleichzeitig würde aber das Enddrehmoment unter das zulässige minimale Drehmoment fallen. Ein Umstellen auf eine Brandschutzfunktion wäre somit unmöglich. Eine Ersetzung eines Drehflügelantriebs durch einen komplett neuen führt zu enormen Kosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehflügelantrieb zu schaffen, der kostengünstig an den jeweiligen Einsatzfall angepasst hergestellt bzw. im Montagezustand selbst an den jeweiligen Einsatzfall angepasst oder umgestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Drehflügelantrieb umfasst einen Schließerabschnitt. Der Schließerabschnitt weist eine Abtriebswelle auf, auf der eine Hubkurvenscheibe drehfest angeordnet ist. Ferner weist er eine Andrückrolle auf. Eine Schließerfeder drückt die Andrückrolle mittels einer Wirkverbindung gegen eine Ablauffläche der Hubkurvenscheibe. Die Andrückrolle ist in bezug auf einen axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle so angeordnet, dass die Andrückrolle bei einem Öffnen oder Schließen eines mit der Abtriebswelle gekoppelten Drehflügels entlang einer Bahn bewegt wird. Dadurch, dass die Bahn an dem axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle vorbeiläuft, und aufgrund der Gestaltung der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe liegt bei einem jeweiligen Öffnungswinkel des Drehflügels bei verschiedenen Betriebsarten des Drehflügelantriebs an der Abtriebswelle jeweils ein sehr ähnliches oder identisches Drehmoment an. D. h. bei einer Betriebsart wird ein Verlauf eines am Drehflügel anliegenden, vom Öffnungswinkel des Drehflügels abhängiger Drehmomentverlauf erzielt, der identisch oder sehr ähnlich einem Drehmomentverlauf bei einer anderen Betriebsart ist.
Der Drehmomentverlauf ist dabei eine Kennlinie eines an der Abtriebswelle des Drehflügelantriebs anliegenden Drehmoments in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel des Drehflügels.
Der Drehflügelantrieb umfasst ferner einen Antriebsmotor, der mit der Abtriebswelle in Wirkverbindung steht.
Der Vorteil ist, dass nicht nur das Drehmoment im Verhältnis veränderbar ist, sondern es ferner möglich ist, die Form der Drehmomentkurve während einer Bewegung, d. h. einer Öffnungs- oder Schließbewegung eines Drehflügels, trotz Einsatzes einer Hubkurvenscheibe mit ein und derselben Form an den jeweiligen Einsatzfall anzupassen.
Dadurch ist ein einziger Drehflügelantrieb in verschiedenen Betriebsarten einsetzbar. Diese Betriebsarten umfassen erfindungsgemäß Gleitschienen-Betrieb und Normal- bzw. Scherengestänge-Betrieb und vorzugsweise zusätzlich Parallelgestänge-Betrieb.
Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der Neuanordnung der Andrückrolle die Drehmomentkurven insbesondere bei Gleitschienen-Betrieb und bei Normalgestänge-Betrieb insbesondere bei Nutzung einer symmetrisch gestalteten Hubkurvenscheibe aneinander angeglichen werden können.
Aufgrund des vergleichsweise hohen Gewichts von Drehflügelantrieben werden diese üblicherweise mittels Sturz- oder Kopfmontage angebracht. D. h. der jeweilige Drehflügelantrieb ist in einem Türsturz, an einem oberen Abschnitt einer Türzarge oder eines Rahmens angebracht, an dem ein Drehflügel angehängt ist. Dieser Abschnitt erstreckt sich üblicherweise oberhalb eines Drehflügels horizontal. Allerdings ist auch eine Türblattmontage denkbar, bei der der erfindungsgemäße Drehflügelantrieb am jeweiligen Drehflügel selbst angebracht ist.
Die beschriebene Drehmomentkurven-Angleichung ergibt sich insbesondere bei einer Sturzmontage des erfindungsgemäßen Drehflügelantriebs bei Gleitschienen-Betrieb auf einer Bandgegenseite oder bei Normalgestänge-Betrieb auf einer Bandseite. Die gleiche Wirkung ergibt sich insbesondere bei einer Türblattmontage des erfindungsgemäßen Drehflügelantriebs bei Gleitschienen-Betrieb auf der Bandseite oder bei Normalgestänge-Betrieb auf der Bandgegenseite.
Zudem ist eine Anpassung an verschiedene EN-Klassen möglich. D. h. ein und derselbe Drehflügelantrieb kann für verschiedenartige Öffnungs- bzw. Schließszenarien und mit verschiedenen Drehflügelgewichten verwendet werden, was weniger verschiedenartig ausgebildete Drehflügelantriebe erforderlich macht. Dies führt zu einer Senkung von Herstellungskosten.
Zudem ist es möglich, nicht nur den Grad des Drehmomentanstiegs zu verändern sondern gegebenenfalls sogar den Anstieg so zu verändern, dass das Drehmoment beispielsweise zu Beginn nicht abfällt sondern (von einem geringeren Drehmoment bei einem Öffnungswinkel von 0° an) ansteigt.
Außerdem kann durch solch eine Verstellung ein Sturzausgleich erfolgen, sodass eine Montage sowohl auf Bandseite als auch auf Bandgegenseite möglich ist. Ferner sind derartig ausgebildete Drehflügelantriebe bei verschiedenen Türgeometrien einsetzbar.
Sind die Abtriebswelle und das Gehäuse des erfindungsgemäßen Drehflügelantriebs so gestaltet, dass die Abtriebswelle an beiden Enden mit einem Drehflügel wirkverbunden werden kann, ist der Drehflügelantrieb ferner sowohl an DIN-rechten als auch an DIN-linken Drehflügeltüren einsetzbar. Dazu weist das Gehäuse im Bereich der Antriebswellen-Enden jeweils eine Durchgangsöffnung auf, die ggf. mittels einer Abdeckkappe versehen ist, sodass das nicht verwendete Ende der Abtriebswelle nach außen verdeckt ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Andrückrolle in Bezug auf die Hubkurvenscheibe in ihrer Position nicht festgelegt ist. D. h. bei einer Rotation der Hubkurvenscheibe bewegt diese die Andrückrolle bis zu einer vorbestimmten Position mit. Die erreichte Position entspricht dann der Position, bei der die gewünschte Drehmomentkurve erzielt wird. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung bei einer symmetrischen Hubkurvenscheibe in Bezug auf deren Symmetrieachse.
Zusätzlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Hubkurvenscheibe vorzuverdrehen. Dadurch ist es möglich, das Drehmoment bei einem Öffnungswinkel von 0° in den vorgenannten Betriebsarten aneinander anzugleichen.
Zusätzlich hat es sich beim Normalgestänge als vorteilhaft erwiesen, den Abstand des axialen Mittelpunkts der Abtriebswelle des Drehflügelantriebs zum Rotationspunkt eines Drehflügels und/oder den Abstand des axialen Mittelpunkts der Abtriebswelle des Drehflügelantriebs zum Anlenkpunkt des Normalgestänges am Drehflügel oder, bei Türblattmontage, an einem Türsturz oder dergleichen zu variieren. Mit größer werdendem Abstand zum Rotationspunkt des Drehflügels verändern sich der maximale Öffnungswinkel und die Hebelwirkung. Aufgrund dieser Variationen ist es möglich, die Drehmomente in einem vorbestimmten Verhältnis zu verändern. Beispielsweise können das Verhältnis von Drehmoment bei einem Öffnungswinkel von 0° zu Enddrehmoment und aufgrund der Verstellung des maximalen Öffnungswinkels die Drehmomentkurve verändert werden. Besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Abstand zum Anlenkpunkt des Normalgestänges gleich oder größer als der Abstand zum Rotationspunkt des Drehflügels ist.
Erfindungsgemäß ist die Hubkurvenscheibe symmetrisch ausgebildet und hat vorzugsweise eine herzförmige Querschnittsfläche. Dies hat Kostenvorteile im Vergleich zu einer asymmetrischen Hubkurvenscheibe. Zum einen ist die Form nur einer Hälfte der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe zu berechnen und damit zu konstruieren. Ferner sind weniger unterschiedliche Ablaufflächenformen erforderlich, was die Vielfalt an einzusetzenden Hubkurvenscheiben und damit an Herstellungs-Werkzeugen reduziert.
Alternativ oder zusätzlich ist der Drehflügelantrieb erfindungsgemäß so gestaltet, dass die Richtung der Bewegungsbahn der Andrückrolle im Montagezustand des Drehflügelantriebs eingestellt werden kann. Dadurch ist es möglich, den Drehflügelantrieb auch im Montagezustand, d. h. vor Ort, noch an etwaige Besonderheiten des Öffnungs- bzw. Schließvorgangs anzupassen. Zudem ist es dadurch möglich, den Drehflügelantrieb auch im Nachhinein noch mit einer neuen Funktion zu versehen oder beispielsweise von Gleitschienen-Betrieb auf Normalgestänge- oder Parallel gestänge-Betrieb oder umgekehrt umzustellen. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Andrückrolle in einer Richtung quer oder in einem Winkel zwischen 0° und weniger als 90° zu der vorbeschriebenen Bewegungsbahn der Andrückrolle verschiebbar angeordnet ist.
D. h. ein und derselbe Drehflügelantrieb ist universell einsetzbar. Die Herstellungskosten werden gesenkt, da mit weniger Typen von Drehflügelantrieben eine Vielfalt an Automatikfunktionen, wie beispielsweise Brandschutzfunktion, realisiert werden kann.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, die Anordnung bestehend zumindest aus einer Andrückrolle und einer Schließerfeder rotierbar und arretierbar zu lagern, wobei der Rotationspunkt nicht der axiale Mittelpunkt der Abtriebswelle des Drehflügelantriebs ist.
Zusätzlich oder anstelle der Rotationslagerung kann die Anordnung insgesamt verschiebbar gelagert sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
1A: ein Diagramm, das den Verlauf eines Kraftübersetzungsverhältnisses einer Hubkurvenscheibe bei einem herkömmlichen Nockenmechanismus in Abhängigkeit von einem Öffnungswinkel zeigt,
1B: zwei Diagramme, die den Verlauf des Kraftübersetzungsverhältnisses bzw. eines Drehmoments in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel bei einem herkömmli chen Nockenmechanismus im Gleitschienen-Betrieb zeigen,
1C: zwei Diagramme, die den Verlauf des Kraftübersetzungsverhältnisses bzw. des Drehmoments in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel bei einem herkömmlichen Nockenmechanismus im Normalgestänge-Betrieb zeigen,
1D: zwei Diagramme, die Drehmomentverläufe beim Öffnen und Schließen eines Drehflügels bei einem herkömmlichen Nockenmechanismus zeigen,
1E: zwei Diagramme, die Drehmomentverläufe beim Öffnen und Schließen eines Drehflügels bei einem Nockenmechanismus zeigen, wobei die Andrückrolle erfindungsgemäß versetzt ist,
1F: ein Diagramm, das Verläufe von Drehmomenten in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel bei einem Nockenmechanismus im Normalgestänge-Betrieb bei verschiedenen Positionen der Andrückrolle zeigt,
2A–2C: einen Schließerabschnitt eines Drehflügelantriebs mit einer Hubkurvenscheiben-Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Varianten,
3A, 3B: einen Schließerabschnitt eines Drehflügelantriebs mit einer Hubkurvenscheiben-Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Varianten,
4: einen Schließerabschnitt eines Drehflügelantriebs mit einer Hubkurvenscheiben-Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
5: einen Schließerabschnitt eines Drehflügelantriebs mit einer Hubkurvenscheiben-Anordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
6: eine Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsrichtung einer Andrückrolle in Bezug auf eine Hubkurvenscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
7A–7I: eine Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsrichtung einer Andrückrolle in Bezug auf eine Hubkurvenscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Varianten,
8: eine Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsrichtung einer Andrückrolle in Bezug auf eine Hubkurvenscheibe gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
9A–9D: eine Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsrichtung einer Andrückrolle in Bezug auf eine Hubkurvenscheibe gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Varianten,
10: einen Drehflügelantrieb gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
11: einen Drehflügelantrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
12: einen Drehflügelantrieb gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
13: einen Mechanismus zum Lösen einer Andrückrolle von einer Hubkurvenscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
14A, 14B: Vorrichtungen zum Arretieren einer Einstellschraube gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
In 1A ist schematisch dargestellt, welchen Verlauf eine Kraftübersetzung i_Nocke bei einer symmetrisch ausgebildeten Hubkurvenscheibe eines herkömmlichen Nockenmechanismus' in Abhängigkeit von einem Öffnungswinkel φ eines Drehflügels hat. Bei einem Öffnungswinkel φ von 0° ist die Kraftübersetzung i_Nocke im Wesentlichen gleich 1. Danach fällt die Kraftübersetzung i_Nocke innerhalb eines relativ kleinen Öffnungswinkel-Bereichs relativ steil auf einen unteren, minimalen Wert ab und steigt danach wieder an.
Wird solch ein Nockenmechanismus mit einer Gleitschiene kombiniert, ergibt sich eine Kraftübersetzungskurve gemäß dem linken Diagramm in 1B. Bei einem Öffnungswinkel φ von 0° beträgt die Kraftübersetzung i_Nocke etwa 1,5 und fällt dann ähnlich einer nach unten offenen Para bel ab. Bei einem Öffnungswinkel φ von 0° ist der negative Anstieg der Kurve zunächst relativ gering und nimmt mit größer werdendem Öffnungswinkel φ zu. In einem Öffnungswinkel-Bereich von etwa 80–90° hat die Kraftübersetzungskurve den stärksten Abfall, d. h. den größten negativen Anstieg. Danach verringert sich dieser negative Anstieg. Die daraus resultierende Drehmomentkurve ist rechts in 1B gezeigt. Sie weist einen ähnlichen Verlauf wie die Kraftübersetzungskurve auf.
Wird derselbe Nockenmechanismus mit einem Normalgestänge kombiniert, ergibt sich eine Kraftübersetzungskurve gemäß dem linken Diagramm in 1C. Im Gegensatz zu der in 1B gezeigten Kraftübersetzungskurve ist die Kraftübersetzung i_Nocke hier bei einem Öffnungswinkel φ von 0° wesentlich höher, sie kann einen Wert zwischen 3–7 haben oder auch bis nahezu unendlich tendieren. Danach fällt die Kraftübersetzung i_Nocke ähnlich einer nach oben offenen Parabel ab. Der negative Anstieg der Kraftübersetzungskurve verringert sich stetig. Die daraus resultierende Drehmomentkurve ist rechts in 1C gezeigt. Das Drehmoment M ist zu Beginn, d. h. bei einem Öffnungswinkel φ von 0°, relativ hoch und beträgt etwa 3–4 Nm. Danach fällt das Drehmoment innerhalb eines sehr kleinen Öffnungswinkel-Bereichs sehr stark ab und nähert sich einem unteren, minimalen Wert an. Die Einstellung einer Tür-Ruheposition (Öffnungswinkel φ in einem Bereich von etwa 0°) ist dadurch extrem schwierig. Kleine Änderungen im Öffnungswinkel φ bewirken eine starke Änderung im Drehmoment M.
Um zu erreichen, dass die Drehmomentverläufe bei Gleitschienen-Betrieb und bei Normalgestänge-Betrieb mit ein und derselben Hubkurvenscheibe im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind und vorzugsweise im Wesentlichen der Drehmomentkurve im Gleitschienen-Betrieb entsprechen, ist vorgesehen, die Andrückrolle außermittig anzuordnen. Dies bedeutet, dass die Andrückrolle in Bezug auf die Hubkurvenscheibe entlang einer Bahn bewegbar ist, bei der eine Bewegungsrichtung der Andrückrolle in jedem Punkt der Bahn nicht den axialen Mittelpunkt der Hubkurvenscheibe schneidet.
In 1D sind zwei Diagramme gezeigt, die Drehmomentverläufe für einen Nockenmechanismus mit herkömmlich angeordneter Andrückrolle bei Gleitschienen- bzw. Normalgestänge-Betrieb angeben. Die jeweils obere Kennlinie zeigt den Drehmomentverlauf bei einem Öffnungsvorgang an, und die untere Kennlinie zeigt den Drehmomentverlauf bei einem Schließvorgang. Die Unterschiede dieser Kennlinien sind darauf begründet, dass das öffnen gegen die Kraft einer Schließerfeder erfolgt. Wie zu erkennen ist, ist das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° beim öffnen bei Normalgestänge-Betrieb wesentlich höher (etwa 162 Nm) als bei Gleitschienen-Betrieb (etwa 111 Nm). Beim Schließen beträgt das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° bei Normalgestänge-Betrieb etwa 81 Nm und bei Gleitschienen-Betrieb etwa 55 Nm. Die Differenzen der Drehmomente M in den beiden Betriebsarten zueinander betragen folglich etwa 51 Nm bzw. 26 Nm. Ferner fällt die Drehmomentkurve bei Normalgestänge-Betrieb zu Beginn wesentlich steiler ab als die Drehmomentkurve bei Gleitschienen-Betrieb. Die Drehmomentkurven haben also unterschiedliche Verläufe.
1E zeigt Drehmomentverläufe, die erreicht werden, wenn eine Andrückrolle gemäß der Erfindung angeordnet ist. Bei Normalgestänge-Betrieb beträgt das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° beim Öffnen etwa 142 Nm und beim Schließen etwa 70 Nm. Bei Gleitschienen-Betrieb beträgt das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° beim Öffnen etwa 143 Nm und beim Schließen etwa 71 Nm. Die Differenzen der Drehmomente M in den beiden Betriebsarten zueinander betragen nur noch etwa 1 Nm, liegen somit in einem Bereich zwischen 0,7% und 1,5% in bezug auf ein jeweiliges Bezugsdrehmoment in einer Betriebsart. Zudem ist erkennbar, dass die Drehmomentkurve bei Normalgestänge-Betrieb bei einem Öffnungswinkel φ von 0° nicht so steil abfällt wie in 1E. Vielmehr sind die Formen der Drehmomentkurven, also die Drehmomentverläufe in den beiden Betriebsarten einander angenähert.
Im Ergebnis sind die Drehmomente M in den genannten Betriebsarten bei einem jeweiligen Öffnungswinkel φ identisch oder sehr ähnlich. Vorzugsweise liegt die Differenz der Drehmomentwerte bei einem jeweiligen Öffnungswinkel φ in den Betriebsarten zueinander in einem Bereich von maximal 10%, vorzugsweise 5% oder weniger in Bezug auf eines der anliegenden Drehmomente in einer der Betriebsarten. Durch das aneinander Angleichen der Drehmomentkurven ist es ferner erreicht, dass die zum Öffnen eines Drehflügels erforderliche Kraft in den Betriebsarten in etwa gleich ist.
Wie beispielhaft in 1F dargestellt, kann aufgrund des Versetzens der Andrückrolle 101 das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° nicht nur vergrößert werden. Es ist ebenso möglich zu bewirken, dass das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° unter dem während eines Bewegungsvorgangs eines Drehflügels anliegenden Durchschnittsdrehmoment liegt.
Bei einer herkömmlichen Anordnung einer Andrückrolle 101, wie links unten in 1F dargestellt, wird ein im Diagramm mittels einer durchgezogenen Linie dargestellter Drehmomentverlauf erreicht, und zwar in beide links unten angegebene Rotationsrichtungen einer Hubkurvenscheibe 103. Die Andrückrolle 101 ist derart angeordnet, dass eine durch eine Bewegungsrichtung R_B definierte Bewegungsbahn der Andrückrolle 101 den axialen Mittelpunkt einer Abtriebswelle 104 schneidet. Die Andrückrolle liegt somit zentrisch in Bezug auf die Abtriebswelle 104, ein sogenanntes Exzentrizitätsmaß e ist gleich 0.
Eine Versetzung der Andrückrolle, wie in der Mitte unten in 1F dargestellt, bewirkt beim Rotieren der Hubkurvenscheibe 103 entlang eines ersten, gemäß 1F oberen Ablaufflächenabschnitts der Hubkurvenscheibe 103 in eine Richtung, die mittels eines gestrichelten Pfeils angegebene ist, einen Drehmomentverlauf gemäß der im Diagramm gestrichelt dargestellten Kennlinie. In dem Fall wird ein Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° vergrößert. Ein Versetzungsmaß der Andrückrolle 101 gemäß 1F in Bezug auf diese Rotationsrichtung der Hubkurvenscheibe 103 stellt eine sogenannte positive Exzentrizität (e > 0) dar. Rotationsrichtung wird vorzugsweise bei Gleitschienen-Betrieb genutzt.
Beim Rotieren der Hubkurvenscheibe 103 entlang des anderen, gemäß 1F unteren Ablaufflächenabschnitts der Hubkurvenscheibe 103 in eine Richtung, die mittels eines Pfeils angegeben ist, der mittels einer Strich-Punkt-Linie dargestellt ist, wird ein Drehmomentverlauf gemäß der Kennlinie im Diagramm erreicht, die mittels einer Strich-Punkt-Linie dargestellt ist. In dem Fall wird das Drehmoment M bei einem Öffnungswinkel φ von 0° verringert. Das Versetzungsmaß der Andrückrolle 101 gemäß 1F in Bezug auf diese Rotationsrichtung stellt eine sogenannte negative Exzentrizität (e < 0) dar.
Ein Drehflügelantrieb 10 weist einen Schließerabschnitt 100 auf.
Ein Schließerabschnitt 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist, wie in 2A–2C gezeigt, eine Andrückrolle 101 auf, die mittels einer Schließerfeder 102 gegen eine Hubkurvenscheibe 103 gedrückt wird, die auf einer Abtriebswelle 104 des Schließerabschnitts 100 drehfest angeordnet ist.
Die Andrückrolle 101 ist so angeordnet, dass eine durch ihre im Wesentlichen translatorische Bewegung definierte Linie am axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle 104 vorbeiläuft.
Wie in 2A gezeigt, ist die Schließerfeder 102 auf einer Seite der Hubkurvenscheibe 103 angeordnet, auf der auch die Andrückrolle 101 angeordnet ist. Die Schließerfeder 102 drückt über eine Wirkverbindung in Form einer Verbindungsstange 111 die Andrückrolle 101 gegen die Hubkurvenscheibe 103. Die Verbindungsstange 111 ist in einer Führung 105 so geführt, dass sie nur translatorisch auf die Hubkurvenscheibe 103 zu oder von ihr weg bewegbar ist. Die Kraft der Schließerfeder 102 wirkt in +x-Koordinatenrichtung.
Alternativ kann die Schließerfeder 102, wie in 2B gezeigt, an einer Seite der Hubkurvenscheibe 103 angeordnet sein, die der Seite gegenüberliegt, an der die Andrückrolle 101 angeordnet ist. Die Schließerfeder 102 ist an dem der Andrückrolle 101 zugewandten Ende mit einem Laschenwagen 106 gekuppelt. Der Laschenwagen 106 weist zumindest eine Verbindungsstange 111 und eine Lasche 114 auf und erstreckt sich in x-Koordinatenrichtung. Der Laschenwagen 106 passiert die Hubkurvenscheibe 103 in einem vorbestimmten Abstand. Die Andrückrolle 101 ist in der Lasche 114 frei rotierbar gelagert. Die Kraft der Schließerfeder 102 wirkt in –x-Koordinatenrichtung. Die Andrückrolle 101 ist in Bezug auf die Hubkurvenscheibe 103 analog zu 2A angeordnet.
Der Laschenwagen 106 kann auch, wie in 2C gezeigt, so ausgeführt sein, dass die zumindest eine Verbindungsstange 111 in einer x-z-Ebene in x-Koordinatenrichtung gesehen an der Hubkurvenscheibe 103 seitlich vorbeiläuft. Die Andrückrolle 101 ist in Bezug auf die Hubkurvenscheibe 103 analog zu 2A angeordnet.
Bei einem in 3A gezeigten Schließerabschnitt 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Schließerfeder 102 mittels eines Übertragungsgetriebes vorzugsweise in Form einer Hebelanordnung mit einer Andrückrolle 101 wirkverbunden. Die Schließerteder 102 zieht die Andrückrolle 101 über einen Hebel 107 in Richtung Hubkurvenscheibe 103, wirkt also in –x-Koordinatenrichtung. Auch wenn die Bewegungsbahn der Andrückrolle 101 einen Kreis beschreibt, verläuft sie über den gesamten Bewegungsweg hinweg am axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle 104 vorbei.
Eine alternative Hebelanordnung ist in 3B dargestellt. Im Gegensatz zu 3A drückt hier die Schließerteder 102 die Andrückrolle 101 über einen Hebel 107 gegen die Hubkurvenscheibe 103, d. h. in +x-Koordinatenrichtung. Hierbei gilt hinsichtlich der Andrückrolle 101 das Gleiche wie hinsichtlich 3A.
Bei einem in 4 gezeigten Schließerabschnitt 100 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Anordnung von Schließerteder 102 und deren Wirkverbindung mit der Andrückrolle 101 (beispielsweise der Hebel 107) um einen Punkt rotiert, d. h. in einem Winkel α, anzuordnen, welcher Punkt nicht dem axialen Mittelpunkt einer Abtriebswelle 104 des Schließerabschnitts 100 entspricht.
Ein in 5 gezeigter Schließerabschnitt 100 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung weist eine Hubkurvenscheibe 103 auf, deren Aufnahme für die Abtriebswelle 104 außermittig angeordnet ist. D. h. die Aufnahme für die Abtriebswelle 104 ist in einer Richtung entlang einer axialen Erstreckung der Abtriebswelle 104 gesehen neben einer Verbindungslinie zwischen Andrückrolle 101 und axialem Mittelpunkt einer in herkömmlicher Weise angeordneten Abtriebswelle angeordnet.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, die Andrückrolle 101 bezüglich ihrer Bewegungsrichtung in einem Montagezustand des Drehflügelantriebs 10, d. h. wenn er zusammengebaut ist, einstellbar auszubilden.
Eine Vorrichtung 200 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zum Einstellen der Position einer Andrückrolle 101 in bezug auf eine Hubkurvenscheibe 103 im Montagezustand des Drehflügelantriebs 10 ist in 6 dargestellt. Ein die Schließerfeder 102 aufnehmendes Schließerfedergehäuse 108 ist an einer Stelle frei schwenkbar gelagert. An einer anderen Stelle ist das Schließerfedergehäuse 108 in einem Langloch 113 arretierbar gelagert. Die Arretierung erfolgt vorzugsweise mittels einer Arretierungsschraube 204. Das Langloch 113 ist gemäß der Bewegungsbahn geformt, die die Arretierungsschraube 204 bei einem Verschwenken der Schließerfeder 102 durchläuft. Anstelle eines Schließerfedergehäuses 108 kann auch ein Federanschlag der Schließerfeder 102 genutzt werden.
Die Andrückrolle 101 ist mit der Schließerfeder 102 vorzugsweise mittels einer Verbindungsstange 111 wirkverbunden. Die Verbindungsstange 111 ist in einer Führung 105 translatorisch auf die Schließerfeder 102 zu oder von ihr weg bewegbar gelagert.
Alternativ ist die Verbindungsstange 111 in die Schließerfeder 102 hinein geführt und wird mittels der Schließerfeder 102 translatorisch geführt. In dem Fall kann ein Schließerfedergehäuse 108 entfallen.
Die Andrückrolle 101 ist an dem der Schließerfeder 102 abgewandten Ende der Verbindungsstange 111 frei rotierbar angebracht.
Anstelle einer Verschwenkung der genannten Anordnung ist, wie in 7A–7I gezeigt, bei einer Einstellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ein translatorisches Verschieben vorgesehen.
Gemäß einer ersten, in 7A dargestellten Variante wird die vorbeschriebene Anordnung insgesamt verschoben. Die Position des Schließerfedergehäuses 108 der Schließerfeder 102 ist mittels Einstellschrauben 205 festgelegt. Die Einstellschrauben 205 sind an einer Seite des Schließergehäuses 109 frei rotierbar so gelagert, dass sie ihre Position in Bezug auf das Schließergehäuse 109 in Richtung ihrer Längserstreckung, d. h. in y-Koordinatenrichtung in 7A, nicht ändern. Mittels Verdrehens der Einstellschrauben 205 kann das Schließerfedergehäuse 108 und damit die gesamte Anordnung in y-Koordinatenrichtung verschoben werden, sodass eine Verschiebbarkeit der Anordnung gemäß 2A erreicht wird.
Wird lediglich eine Einstellschraube 205 gedreht, ist in einem gewissen Maß auch eine Verschwenkung der Anordnung möglich.
Zwei unabhängig verdrehbare Einstellschrauben 205 können unter Umständen eine Verklemmung hervorrufen, sodass ein Verstellen der Anordnung nicht mehr möglich ist.
Aus diesem Grund ist gemäß einer zweiten, in 7B dargestellten Variante lediglich eine Einstellschraube 205 vorgesehen. An einer Innenseite zumindest einer Seitenwand 115 des Schließergehäuses 109 ist ein Teil einer Führung 201, vorzugsweise in Form eines Führungsvorsprungs 202, weiterhin vorzugsweise als Teil einer Schwalbenschwanzführung, vorgesehen. Der andere, vorzugsweise in Form einer Nut 203 ausgebildete Teil der Führung 201 ist an einer Seitenwand 115 des Schließerfedergehäuses 109 ausgebildet. Vorteilhafterweise sind zwei, an zwei unterschiedlichen Seitenwänden 110, 115 vorgesehene Führungen 201 ausgebildet, sodass ein Verkanten vermieden wird. Die lediglich eine Einstellschraube 205 ist vorzugsweise wie bei der Ausführung gemäß 7A ausgebildet.
Ist die Andrückrolle 101 in einem Laschenwagen 106 aufgenommen, wie in 2B und 2C dargestellt, ist die Andrückrolle 101 gemäß einer in 7C dargestellten dritten Variante dieser Ausführungsform der Erfindung in einem im Laschenwagen 106 ausgebildeten Langloch 113 verschiebbar aufgenommen. Die Andrückrolle 101 ist vorzugsweise auf einem Lagerzapfen 112 frei rotierbar angeordnet. Der Lagerzapfen 112 seinerseits ist in dem Langloch 113 aufgenommen und mittels einer Arretierungsschraube 204 in dem Langloch feststellbar. D. h. nicht die gesamte Anordnung sondern nur die Andrückrolle 101 selbst wird in ihrer Position verändert.
Gemäß 7D ist bei einer vierten Variante die Andrückrolle 101 des Schließerabschnitts 100 anstatt an einem Laschenwagen 106 an einem Befestigungsanschlag 207 ortsfest und frei rotierbar angebracht. Der Befestigungsanschlag 207 ist im Laschenwagen 106 vorzugsweise in einem Langloch 113 bewegbar geführt. Der Befestigungsanschlag 207 weist ei nen Arretierungsanschlag 206 auf, der eine sich zum Laschenwagen 106 hin erstreckende Gewindebohrung aufweist. Der Laschenwagen 106 weist eine Durchgangsöffnung derart auf, dass eine Arretierungsschraube 204 von einer Außenseite des Laschenwagens 106 her durch die Durchgangsöffnung hindurchgehend in die Gewindebohrung des Arretierungsanschlags 206 hinein geschraubt ist. Aufgrund einer Verdrehung der Arretierungsschraube 204 kann der Befestigungsanschlag 207 und damit die Andrückrolle 101 auf den Laschenwagen 106 zu oder von ihm weg bewegt werden und somit hinsichtlich der Hubkurvenscheibe 103 verschoben werden.
Eine fünfte Variante ist in 7E dargestellt. Der Befestigungsanschlag 207 hat hier in x-Koordinatenrichtung gesehen einen rechteckigen Querschnitt mit einem Hohlraum. Der Befestigungsanschlag 207 kann selbstverständlich auch als Vollmaterial-Block ausgeführt sein. Der Befestigungsanschlag 207 weist einen sich in y-Koordinatenrichtung zum Laschenwagen 106 hin erstreckenden Abschnitt auf. Das dem Befestigungsanschlag 207 abgewandte Ende dieses Abschnitts ist vorzugsweise in einem Langloch 113 geführt, das in dem Laschenwagen 106 ausgebildet ist und sich in z-Koordinatenrichtung erstreckt.
Alternativ kann anstelle eines Langlochs 113 an der Innenseite des Laschenwagen 106 auch eine in einer x-z-Ebene langlochförmige Ausnehmung ausgebildet sein. D. h. das Langloch ist nicht durch den Laschenwagen 106 hindurchgehend ausgebildet. Der Laschenwagen 106 weist an der Außenseite zumindest an dieser Stelle vorzugsweise eine durchgehende Fläche auf.
Eine sechste Variante ist eine in 7F dargestellte Laschenlösung. Eine Lasche 114 umgreift in einer y-z-Ebene die Andrückrolle 101. Vor zugsweise in einer x-z-Ebene, in der sich die Andrückrolle 101 befindet, ist eine Einstellschraube 205 angeordnet.
Um eine sichere Verstellung zu gewährleisten, kann ferner vorgesehen sein, die Einstellschraube 205 bei den in 7D–7F gezeigten Varianten zu einer Innenseite der Seitenwand 115 weiterzuführen und dort abzustützen, die der Seitenwand 115 gegenüberliegt, durch die die Einstellschraube 205 hindurch geführt ist.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer in 7G dargestellten siebten Variante vorgesehen, einen Lagerzapfen 112 zu nutzen, auf dem die Andrückrolle 101 angeordnet ist. Ein Anschlagteil 208 ist vorzugsweise mittels einer Lagerhülse auf dem die Andrückrolle 101 aufnehmenden Lagerzapfen 112 aufgeschoben. Der Lagerzapfen 112 ist somit in bezug auf das Anschlagteil 208 frei rotierbar angeordnet. Das Anschlagteil 208 weist vorzugsweise eine Lagerhülse auf, in der der Lagerzapfen 112 aufgenommen ist. Die Lagerhülse umfasst vorzugsweise ein Kugel-, Wälz- oder Gleitlager für den Lagerzapfen 112.
An zumindest einer Seite des Laschenwagens 106 ist ein anderes Anschlagteil 209 angeordnet, in dem eine Anschlagfeder 210 in Form einer Druckfeder aufgenommen ist. Bei einem Rotieren der Hubkurvenscheibe 103 in Richtung Anschlagteil 209 wird die Andrückrolle 101 in diese Richtung gedrängt. Aufgrund der sehr starken Kraft der Schließerfeder 102 wird die Andrückrolle 101 nicht mittels der Anschlagfeder 210 in ihre Ausgangsposition zurückgedrängt. Erst bei einem Rückwärtsrotieren der nicht dargestellten Hubkurvenscheibe 103 gelangt die Andrückrolle 101 aufgrund der Form der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe 103 und der Kraft der Schließerfeder 102 wieder in ihre Ausgangsposition.
Das Anschlagteil 209 kann ortsfest an dem Laschenwagen 106 angebracht sein oder, wie in 7H dargestellt, mittels eines Einstellschrauben-Mechanismus' in Richtung auf die Andrückrolle 101 zu und von ihr weg bewegbar angeordnet sein.
Gemäß einer in 7I dargestellten Variante sind zwei Anschlagteile 209 vorgesehen, die an jeweils einer Innenseite zweier gegenüberliegend angeordneter Seiten des Laschenwagens 106 ortsfest oder verschiebbar angeordnet sind. Die Anschlagteile 209 sind vorzugsweise mittels jeweils einer Anschlagfeder 210 in Form einer Druckfeder mit einem Anschlagteil 208 wirkverbunden.
Zum Anbringen bzw. Abstützen der Einstellschrauben 205 bzw. Arretierungsanschläge 206 können anstelle des Laschenwagens 106 auch Seitenwände 115 eines Schließerfedergehäuses 108 oder Seitenwände 110 eines Schließergehäuses 109 genutzt werden.
Hinsichtlich der in 3A und 3B gezeigten Hebelanordnungen ist bei einer Einstellvorrichtung 200 gemäß einer in 8 dargestellten vierten Ausführungsform der Erfindung die schwenkbar gelagerte Stelle des Hebels 107, die nicht mit der Verbindungsstange 111 gekuppelt ist, vorzugsweise in einem Langloch 113 verschiebbar gelagert. Die Aufnahme und Arretierung dieser Stelle des Hebels 107 erfolgt vorzugsweise wie bei der Andrückrolle 101 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
Um eine Verschwenkung der Anordnung gemäß 4 zu erreichen, ist eine in 9A gezeigte Einstellvorrichtung 200 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen. Die der Andrückrolle 101 abgewandte und dem Schließergehäuse 109 zugewandte Fläche des Schließerfedergehäuses 109 oder Federanschlags und die diesem Ende zugewandte Innenseite der Seitenwand 115 des Schließergehäuses 109 liegen zumindest an einer Stelle aneinander an. Aufgrund des Anliegens ist das Ende des Schließerfedergehäuses 108 oder Federanschlags mittels der Innenseite der Seitenwand 115 geführt. Vorzugsweise wiederum lediglich eine Einstellschraube 205 ist analog der vorstehenden Beschreibung von einer Außenseite des Schließergehäuses 109 in das Schließerfedergehäuse 108 oder den Federanschlag eingeschraubt. Mittels Verdrehens der Einstellschraube 205 wird ein Verschwenken der Anordnung erreicht.
Alternativ ist das Ende des Schließerfedergehäuses 108 oder des Federanschlags, wie in 9B gezeigt, in einem im Schließergehäuse 109 ausgebildeten Langloch 113 geführt und kann mittels vorzugsweise einer Arretierungsschraube 204 festgelegt werden.
Alternativ ist, wie in 9C dargestellt, die Wirkverbindung zwischen Schließerfeder 102 und Andrückrolle 101 nicht starr ausgeführt. Vorzugsweise besteht die Wirkverbindung aus einer Verbindungsstange 111 und einem Hebel 107, die miteinander drehgelenkig gekuppelt sind. Die Verbindungsstange 111 und der Hebel 107 sind mit dem jeweiligen, dem Drehgelenk abgewandten Ende mit einem Federanschlag bzw. der Andrückrolle 101 gekuppelt. Der Drehgelenkpunkt ist vorzugsweise mittels eines in einem Langloch 113 geführten und arretierbaren Lagerzapfens 112 gebildet, der nicht dargestellt ist.
Bei einem Laschenwagen 106 ist vorzugsweise zumindest eine Verbindungsstange 111 vorgesehen. Gemäß einer anderen Variante der fünften Ausführungsform der Erfindung weist die Verbindungsstange 111, wie in 9D gezeigt, Führungslöcher in Form von Langlöchern 113 auf. In den Langlöchern 113 ist die Lasche 114 mittels Arretierungsschrau ben 204 fixiert. Alternativ ist lediglich eine Arretierungsschraube 204 vorgesehen. Die Formen der Führungslöcher bestimmen den Verschiebeweg für die Lasche 114 und damit die Verschiebung der Andrückrolle 101 in Bezug auf die Hubkurvenscheibe 103.
10 zeigt einen Drehflügelantrieb 10. Ein Antriebsmotor 11 steht mittels eines Getriebes 12 mit einer Abtriebswelle 104 in Rotations-Eingriff. Vorzugsweise treibt der Antriebsmotor 11 die Abtriebswelle über ein Getriebe 12 vorzugsweise in Form eines Schneckenradgetriebes an. Es ist jedoch jede Art von Rotations-Wirkverbindung möglich.
Am der Abtriebswelle 104 abgewandten Ende des Antriebsmotors 11 ist eine Schließerfeder 102 angeordnet. Sie ist vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet. Das dem Antriebsmotor 11 zugewandte Ende der Schließerfeder 102 ist ortsfest angebracht. Das andere Ende weist vorzugsweise einen Mechanismus zum Einstellen einer Vorspannung der Schließerfeder 102 vorzugsweise in Form einer Einstellschraube 205 auf.
An dem anderen Ende der Schließerfeder 102 ist zumindest eine Verbindungsstange 111 befestigt, die sich zur Hubkurvenscheibe 103 hin derart erstreckt, dass sie am Antriebsmotor 11 und den Getriebeteilen vorbeiläuft. Am der Schließerfeder 102 abgewandten Ende ist bzw. sind die Verbindungsstange(n) 111 mit einer Lasche 114 gekuppelt.
Die Lasche 114 ist so gestaltet, dass sie am Getriebe 12 und an der Abtriebswelle 104 vorbeiläuft. Vorzugsweise am der Schließerfeder 102 abgewandten Ende der Lasche 114 ist eine Andrückrolle 101 ortsfest und frei rotierbar angebracht.
Die Schließerfeder 102 drückt die Andrückrolle 101 über den Laschenwagen 106 auf die Ablauffläche der Hubkurvenscheibe 103.
Der Laschenwagen 106 kann ferner vorzugsweise zwei Führungsrollen 13 aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie in Bezug auf die Lasche 114 hervorstehen und in einer Führung 14 geführt sind, sodass der Laschenwagen 106 nur entlang einer vorbestimmten Bahn bewegbar ist.
Ein in 11 gezeigter Drehflügelantrieb 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Laschenwagen 106, der lediglich eine Verbindungsstange 111 umfasst. Die Führung des Laschenwagens 106 wird mittels eines Langlochs 113 in der Lasche 114 erreicht, mittels dessen die Lasche 114 die Abtriebswelle 104 umgreift oder umschließt. Auf der Abtriebswelle 104 ist vorzugsweise eine Lagerhülse mit beispielsweise einem Kugel-, Wälz- oder Gleitlager angeordnet. Die Lagerhülse weist einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen gleich einem Innenmaß eines durch das Langloch 113 gebildeten Hohlraums oder einer Ausnehmung ist, sodass die Lagerhülse geführt gelagert ist. Die Andrückrolle 101 ist vorzugsweise über einen Hebel 107 schwenkbar gelagert.
In 12 ist ein Drehflügelantrieb 10 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsformen sind Antriebsmotor 11 und Schließerfeder 102 an einander gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle 104 angeordnet, d. h. in y-Koordinatenrichtung gesehen rechts bzw. links von der Abtriebswelle 104.
In 13 ist eine Ausführungsform gezeigt, mittels der es möglich ist, die Andrückrolle 101 von der Hubkurvenscheibe 103 sozusagen abzuheben und damit zu lösen. Die Andrückrolle 101 wird dann nicht mehr gegen die Hubkurvenscheibe 103 gedrückt. Zu diesem Zweck weist der Befestigungsanschlag 207, der Laschenwagen 106 oder der Lagerzapfen 112, an dem die Andrückrolle 101 angebracht ist, an einem Ende in einer Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt zur Andrück-Richtung einen Befestigungsanschlag 211 auf. Der Befestigungsanschlag 211 ist vorzugsweise wie einer der vorstehend beschriebenen Befestigungsanschläge 207 gestaltet. Vorzugsweise eine Seitenwand 115 weist eine sich vorzugsweise in x-Koordinatenrichtung erstreckende Durchgangsöffnung zum Hindurchschieben und Hineinschrauben einer Schraube 212 in den Befestigungsanschlag 211 auf. Die Andrückrolle 101 ist vorzugsweise mittels eines Lagerzapfens 112 in einem Langloch 113 verschiebbar angeordnet. Mittels einer Befestigungsschraube ist der Lagerzapfen 112 in dem Langloch 113 arretiert. Das Langloch 113 kann jede Form haben. Sie ist nicht auf eine gerade Ausführung und damit auf eine rein translatorische Verschiebbarkeit der Andrückrolle 101 beschränkt.
Die Andrückrolle 101 kann somit einfacher und präziser positioniert werden, da keine Anpresskräfte zu überwinden sind, die sonst von der Schließerfeder 102 auf die Andrückrolle 101 übertragen würden.
Ist die gewünschte Position einer Schraube 204, 205, 212 erreicht, ist ferner vorzugsweise eine Arretierungsvorrichtung 20 vorgesehen. Aufgrund solch einer Arretierungsvorrichtung 20 ist die Schraube 204, 205, 212 in ihrer Position fixierbar.
Wie in 14A gezeigt, sind bei der Arretierungsvorrichtung 20 vorzugsweise zwei Führungsteile 21 vorgesehen, die vorzugsweise in einem Langloch 113 aufgenommen und geführt sind. Dies kann das Langloch 113 sein, in dem unter Umständen die jeweilige Schraube 204, 205, 212 aufgenommen ist. Auf die Führungsteile 21 wird ein Aufsetzteil 22 aufgesetzt. Zum Befestigen weist das Aufsetzteil 22 vorzugsweise Durchgangsöffnungen auf, die sich in Richtung zum jeweiligen Führungsteil 21 erstrecken. Die Führungsteile 21 weisen jeweils zumindest eine Befestigungsöffnung vorzugsweise in Form einer Gewindebohrung auf. Jeweils eine Befestigungsschraube 23 ist von einer den Führungsteilen 21 abgewandten Seite des Aufsetzteils 22 durch eine Durchgangsöffnung hindurch in eine jeweilige Gewindebohrung eingeschraubt. Es ist selbstverständlich jede andere Art einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen Aufsetzteil 22 und Führungsteilen 21 möglich.
Das Aufsetzteil 22 weist auf einer der Schraube 204, 205, 212 zugewandten Seite an der Stelle, an der es auf die Schraube 204, 205, 212 trifft, eine Ausnehmung auf. Die Ausnehmung weist eine Form auf, die komplementär zu der Form des Teils der Schraube 204, 205, 212 ist, die von der Ausnehmung aufgenommen wird. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Schraube 204, 205, 212 und Aufsetzteil 22 erreicht. Aufgrund des Verschraubens mit den Führungsteilen 21 wird somit die Schraube 204, 205, 212 in ihrer Verdreh-Position sicher fixiert. Die Schraube 204, 205, 212 ist weiterhin im Langloch 113 verschiebbar. Eine Bewegung der Andrückrolle 101 aufgrund einer Rotation der Hubkurvenscheibe 103 ist somit weiterhin gewährleistet.
Aufgrund der Verdrehung der Schraube 204, 205, 212 ist bei der in 14A gezeigten Variante unter Umständen nicht immer gewährleistet, dass das Aufsetzteil 22 immer auf die Schraube 204, 205, 212 aufgesetzt werden kann. Um dieses Problem zu vermeiden, sind im Aufsetzteil 22 gemäß einer in 14B gezeigten zweiten Variante anstelle von Durchgangsöffnungen vorzugsweise bogenförmige Langlöcher 24 ausgebildet. Dadurch ist es möglich, das Aufsetzteil 22 in Bezug auf die Führungsteile 21 in einem Winkel β <> 0° anzuordnen und trotzdem eine formschlüs sige Verbindung zwischen Aufsetzteil 22 und Schraube 204, 205, 212 zu erreichen.
Ist die Schraube 204, 205, 212 nicht in einem Langloch aufgenommen, entfallen die Führungsteile 21. Anstatt dessen sind die Befestigungsschrauben in die jeweilige Wand eingeschraubt, durch die die Schraube 204, 205, 212 hindurch geführt ist.
Die Einstellvorrichtungen 200 gemäß 3, 4, 9A und 9B sind ohne weiteres auf Schließerabschnitte 100 gemäß 2A–3B anwendbar.
Die Einstellvorrichtungen 200 gemäß 7A und 7B sind mit Schließerabschnitten 100 gemäß 2A–2C kombinierbar.
Die Einstellvorrichtung 200 ist insbesondere für den Schließerabschnitt 100 gemäß 3A und 3B geeignet, während die Einstellvorrichtung 200 gemäß 7C für einen Schließerabschnitt 100 gemäß 2C prädestiniert ist.
Die Einstellvorrichtung 200 gemäß 9D ist insbesondere für Schließerabschnitte gemäß 2A und 2B geeignet.
Die Feder-Lagerung der Andrückrolle 101 ist mit den hierin beschriebenen Einstellvorrichtungen 200 und Schließerabschnitten 100 kombinierbar.
Die in 13 gezeigte Vorrichtung zum Lösen der Andrückrolle 101 ist auf jeden hierin beschriebenen Schließerabschnitt 100 anwendbar.
Die Arretierungsvorrichtungen 20 gemäß 14A und 14B sind bei allen hierin beschriebenen Einstellschrauben 205 anwendbar.
Die Einstellschrauben 205 sind nicht auf die dargestellten Sechskantschrauben beschränkt.
Die Ausnehmung des Aufsetzteils 22 kann jede Komplementärform der jeweils verwendeten Einstellschraube 205 aufweisen. Werden beispielsweise Senkkopfschrauben verwendet, deren Köpfe im Einschraub-Zustand bündig abschließen, weist das Aufsetzteil 22 anstelle einer Ausnehmung einen Vorsprung in Komplementärform des Kopfes der Senkkopfschraube auf. Handelt es sich beispielsweise um eine Kreuzschlitz-Senkkopfschraube, hat der Vorsprung die Form ähnlich dem Kopf eines Kreuzschlitz-Schraubendrehers.

10: Drehflügelantrieb
11: Antriebsmotor
12: Getriebe
13: Führungsrolle
14: Führung
20: Arretierungsvorrichtung
21: Führungsteil
22: Aufsetzteil
23: Befestigungsschraube
24: Langloch
100: Schließerabschnitt
101: Andrückrolle
102: Schließerfeder
103: Hubkurvenscheibe
104: Abtriebswelle
105: Führung
106: Laschenwagen
107: Hebel
108: Schließerfedergehäuse
109: Schließergehäuse
110: Seitenwand
111: Verbindungsstange
112: Lagerzapfen
113: Langloch
114: Lasche
115: Seitenwand
200: Einstellvorrichtung
201: Führung
202: Vorsprung
203: Nut
204: Arretierungsschraube
205: Einstellschraube
206: Arretierungsanschlag
207: Befestigungsanschlag
208: Anschlagteil
209: Anschlagteil
210: Anschlagfeder
211: Befestigungsanschlag
212: Schraube
i_Nocke: Kraftübersetzung der Hubkurvenscheibe
M: Drehmoment
α: Winkel
β: Winkel
φ: Drehflügel-Öffnungswinkel
e: Exzentrizität
R_B: Bewegungsrichtung der Andrückrolle
x: Koordinatenrichtung
y: Koordinatenrichtung
z: Koordinatenrichtung

Claims

Drehflügelantrieb (10) mit einem Schließerabschnitt (100), der eine Abtriebswelle (104), auf der eine Hubkurvenscheibe (103) drehfest angeordnet ist, und eine Andrückrolle (101) aufweist, wobei eine Schließerfeder (102) mittels einer Wirkverbindung (106, 111, 107) die Andrückrolle (101) gegen eine Ablauffläche der Hubkurvenscheibe (103) drückt, wobei die Andrückrolle (101) in bezug auf einen axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle (104) so angeordnet ist, dass die Andrückrolle (101) bei einem Öffnen oder Schließen eines mit der Abtriebswelle (101) gekoppelten Drehflügels entlang einer Bahn bewegt wird, wobei dadurch, dass die Bahn an dem axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle (104) vorbeiläuft, und aufgrund einer Gestaltung der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe (103) bei einem jeweiligen Öffnungswinkel des Drehflügels bei verschiedenen Betriebsarten des Drehflügelantriebs (10) an der Abtriebswelle (104) jeweils ein sehr ähnliches oder identisches Drehmoment anliegt, und mit einem Antriebsmotor (11), der mit der Abtriebswelle (104) in Wirkverbindung steht.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Betriebsarten einen Betrieb des Drehflügelantriebs (10) mit einer Gleitschiene und einen Betrieb des Drehflügelantriebs (10) mit einem Normal- oder Scherengestänge umfassen.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 2, wobei der Drehflügelantrieb (10) bei Gleitschienen-Betrieb auf einer Bandseite und bei Normalgestänge-Betrieb auf einer Bandgegenseite angebracht ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 2, wobei der Drehflügelantrieb (10) bei Gleitschienen-Betrieb auf einer Bandgegenseite und bei Normalgestänge-Betrieb auf einer Bandseite angebracht ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Drehflügelantrieb (10) an einem Sturz bzw. einem oberen Abschnitt einer Türzarge oder eines Rahmens, an dem der Drehflügel aufgehängt ist, angebracht ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Betriebsarten ferner einen Betrieb des Drehflügelantriebs (10) mit einem Parallelgestänge umfassen.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wirkverbindung zumindest ein starres Teil (106, 111) umfasst.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wirkverbindung ein Hebelgetriebe ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Hubkurvenscheibe (103) in einer ersten Richtung (±y) parallel zu einer Längserstreckung der Abtriebswelle (104) gesehen eine symmetrische Querschnittsfläche aufweist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 9, wobei die Querschnittsfläche herzförmig ausgebildet ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei der Rotationspunkt der Hubkurvenscheibe (103) in der ersten Richtung (±y) gesehen neben einer Symmetrielinie der symmetrischen Querschnittsfläche angeordnet ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Vorbeilaufen der Bahn der Andrückrolle (101) so gestaltet ist, dass der Drehflügelantrieb (10) auf einem ersten Abschnitt der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe (103) für Gleitschienen-Betrieb und auf einem zweiten, von dem ersten verschiedenen Abschnitt der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe (103) für Normalgestänge-Betrieb ausgelegt ist, wobei ein Beginn der Abschnitte der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe (103) eine Stelle der Ablauffläche der Hubkurvenscheibe (103) ist, an der die Andrückrolle (101), wenn der Drehflügel geschlossen ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Gehäuse des Drehflügelantriebs (10) zumindest in Bereichen, in denen die Enden der Abtriebswelle (104) angeordnet sind, in einer jeweiligen Seitenwand (115) eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei die Enden der Abtriebswelle (104) gestaltet sind, mit einem Drehflügel gekuppelt zu werden.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Mittel (200) zum Einstellen eines Abstands der Andrückrolle (101) in bezug auf deren Bahn in einem Montagezustand des Drehflügelantriebs (10).
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 14, wobei das Einstellmittel (200) einen Befestigungsanschlag (207) umfasst, auf dem die Andrückrolle (101) ortsfest und frei rotierbar angeordnet ist, wobei der Befestigungsanschlag (207) eine Gewindebohrung aufweist, die sich in eine zweite Richtung (±z) quer zu einer Längserstreckung der Abtriebswelle (104) und quer zu einer Längserstreckung des Schließerabschnitts (100) erstreckt, wobei eine Seitenwand (115) des Schließerabschnitts (100) eine Durchgangsöffnung derart aufweist, dass von einer Außenseite der Seitenwand (115) her eine Schraube (205) in die Gewindebohrung eingeschraubt ist, wobei der Befestigungsanschlag (207) in einer Führung eines Verbindungsglieds (106) geführt gelagert ist, das mit der Schließerfeder (102) gekuppelt ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 14, mit einer Wirkverbindung gemäß Anspruch 8, wobei ein Rotationspunkt eines Hebels (107) des Hebelgetriebes verschiebbar gelagert ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 14 oder 15, ferner aufweisend ein Mittel zum Lösen der Andrückrolle (101) von der Hubkurvenscheibe (103) im Montagezustand des Drehflügelantriebs (10).
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 16, wobei das Mittel einen Befestigungsanschlag (211) umfasst, auf dem die Andrückrolle (101) ortsfest und frei rotierbar angeordnet ist, wobei der Befestigungsanschlag (211) eine Gewindebohrung aufweist, die sich in eine dritte Richtung (±x) parallel zu einer Längserstreckung des Schließerabschnitts (100) erstreckt, wobei eine Seitenwand (115) des Drehflügelantriebs (100) eine Durchgangsöffnung derart aufweist, dass von einer Außenseite der Seitenwand (115) her eine Schraube (212) in die Gewindebohrung eingeschraubt ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Anordnung bestehend aus zumindest der Schließerfeder (102), der Andrückrolle (101) und der Wirkverbindung (106) zwi schen ihnen in einer ersten Ebene (x, z) quer zur Längserstreckung der Abtriebswelle (104) rotierbar angeordnet ist, wobei ein Rotationspunkt der Anordnung zu dem axialen Mittelpunkt der Hubkurvenscheibe (103) in der ersten Ebene (x, z) einen Abstand aufweist, oder in der ersten Ebene (x, z) in einem Winkel (α) zu einer Verbindungslinie zwischen Andrückrolle (101) und axialem Mittelpunkt der Hubkurvenscheibe (103) verschiebbar ist und jeweils arretierbar angeordnet ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Andrückrolle (101) so angeordnet ist, dass sie bei einem Rotieren der Hubkurvenscheibe (103) mittels der Hubkurvenscheibe (103) in eine Position bewegt wird, in der die Bahn der Andrückrolle (101) an dem axialen Mittelpunkt der Abtriebswelle (104) vorbeiläuft.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Hubkurvenscheibe (103) in einer Position, in der der Drehflügel geschlossen ist, vorverdreht ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend zumindest eine Vorrichtung (20), eingerichtet, zumindest eine Schraube (205) verdrehsicher zu arretieren.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 21, wobei die Vorrichtung ein Aufsetzteil (22) aufweist, das bei einem Aufsetzen auf die Schraube (205) mit einem Kopf der Schraube in Rotations-Eingriff gelangt und arretierbar angeordnet ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Antriebsmotor (11) und die Schließerfeder (102) in einer Ebene (y, z) quer zu einer Längserstreckung des Drehflügelantriebs (10) an einer Seite der Abtriebswelle (104) angeordnet sind, wobei der Antriebsmotor (11) zwischen der Abtriebswelle (104) und der Schließerfeder (102) angeordnet ist, wobei die Schließerfeder (102) an einem dem Antriebsmotor (11) zugewandten Ende ortsfest angebracht ist, wobei ein dem Antriebsmotor (11) abgewandtes Ende mit zumindest einer Verbindungsstange (111) gekuppelt ist, die anderenends mit einer Lasche (114) gekuppelt ist, an dem die Andrückrolle (101) frei rotierbar angeordnet ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 24, wobei der Antriebsmotor (11) mittels eines Getriebes (12) mit der Abtriebswelle (104) wirkverbunden ist, wobei die Lasche (114) so ausgebildet ist, dass sie die Abtriebswelle (104) in einer Ebene (x, z) quer zur Längserstreckung der Abtriebswelle (104) umgreift oder umschließt und mittels der Abtriebswelle (104) geführt gelagert ist.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 25, wobei der Antriebsmotor (11) und die Schließerfeder (102) in der Ebene (x, z) in einer Richtung (±x) entlang im Wesentlichen einer Längserstreckung des Drehflügelantriebs (10) nebeneinander angeordnet sind.
Drehflügelantrieb (10) gemäß Anspruch 25, wobei der Antriebsmotor (11) an einer Seite der Abtriebswelle (104) angeordnet ist, die der Seite der Abtriebswelle (104) gegenüberliegt, auf der die Schließerfeder (102) angeordnet ist.