DE102009056558B4 - Compression spring arrangement for actuating a flap, in particular a smoke extraction flap - Google Patents

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Abstract

Druckfederanordnung zur Betätigung einer Klappe (2), insbesondere Rauchabzugsklappe oder Kuppel, die um eine ortsfeste Drehachse (3) aus einer geschlossenen Stellung bis zu einem maximalen Öffnungswinkel in eine Öffnungsstellung über einem ortsfesten Aufsatz sowie zurück schwenkbar ist, mit einem linearen Antriebselement (9), dessen eines Ende an einer von der Drehachse (3) entfernten schwenkbaren Verbindungsstelle (5) mit der Klappe (2) in Verbindung steht und welches andererseits schwenkbar mit dem Aufsatz in Verbindung steht,sowie mit mindestens einem Öffnungsmechanismus einschließlich mindestens einer Druckfeder (7, 8), deren eines Ende an einer von der Drehachse (3) entfernten schwenkbaren Verbindungsstelle mit der Klappe in Verbindung steht und die andererseits schwenkbar mit dem Aufsatz in Verbindung steht, wobei das lineare Antriebselement (9) und der mindestens eine Öffnungsmechanismus zusammen geeignet sind, eine Öffnungskraft zum Öffnen der Klappe (2) entgegen deren Gewicht und einer Zusatzlast (6), beispielsweise einer Schneelast, abzugeben, wobei die mindestens eine Druckfeder (7, 8) eine Druckfederöffnungskraft als Teil der Öffnungskraft abgibt, und wobei das lineare Antriebselement (9) und die mindestens eine Druckfeder (7, 8) parallel zueinander angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet,dass das lineare Antriebselement (9) und die mindestens eine Druckfeder (7, 8) in festem Abstand parallel aneinander angeordnet sind und an jeweils einem ihrer Enden nur zwischen der Schließstellung und einer vorgegebenen Klappenneigung kraftschlüssig miteinander verbunden sind, unddass an einem Ende einer Linearantriebsstange (14) eine Klappenanbindung (15) angeordnet ist, die als Anschlag einer Druckfederstange (12, 13)Compression spring arrangement for actuating a flap (2), in particular a smoke extraction flap or dome, which can be pivoted about a stationary axis of rotation (3) from a closed position up to a maximum opening angle into an open position over a stationary attachment and back, with a linear drive element (9) , one end of which is connected to the flap (2) at a pivotable connection point (5) remote from the axis of rotation (3) and which on the other hand is pivotably connected to the attachment, and with at least one opening mechanism including at least one compression spring (7, 8) one end of which is connected to the flap at a pivotable connection remote from the axis of rotation (3) and which on the other hand is pivotally connected to the cap, wherein the linear drive element (9) and the at least one opening mechanism are suitable together, an opening force to open the flap (2) against its weight and an additional load (6), for example a snow load, with the at least one compression spring (7, 8) delivering a compression spring opening force as part of the opening force, and with the linear drive element (9) and the at least one compression spring (7, 8) being parallel are arranged to one another, characterized in that the linear drive element (9) and the at least one compression spring (7, 8) are arranged parallel to one another at a fixed distance and are connected to one another in a non-positive manner at one of their ends only between the closed position and a predetermined flap inclination, and in that a flap connection (15) is arranged at one end of a linear drive rod (14) and acts as a stop for a compression spring rod (12, 13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckfederanordnung zur Betätigung einer Klappe, insbesondere Rauchabzugsklappe oder Kuppel, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a compression spring arrangement for actuating a flap, in particular a smoke extraction flap or dome, according to the preamble of claim 1.

Bei einer derartigen bekannten Druckfederanordnung zur Betätigung einer Rauchabzugsklappe gemäß FR 2 671 821 A ist ein lineares Antriebselement bzw. ein Linearantrieb einer Betätigungseinrichtung zentral unter einem beweglichen Traversenteil angeordnet, welches zusammen mit einer Rauchabzugsklappe schwenkbar ist, wobei der maximale Öffnungswinkel über 110°, zum Beispiel 135°, beträgt. Das lineare Antriebselement in Form eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders dient beim Öffnen der Rauchabzugsklappe hauptsächlich zur Entriegelung der Rauchabzugsklappe sowie sekundär zum Aufbringen einer zusätzlichen Kraft zu derjenigen von zwei Öffnungsmechanismen im Falle einer Zusatzlast, zum Beispiel Schneelast. Die beiden Öffnungsmechanismen sind beidseitig zu dem linearen Antriebselement auf parallelen Innenseiten eines Aufsatzkranzes angeordnet. Sie greifen mit einem Ende etwa in der Mitte der Längserstreckung der Seiten des Aufsatzes an diesen an. Jeder der beiden Öffnungsmechanismen umfasst eine hydropneumatische Feder sowie eine Zugfeder aus Metall, die in zueinander parallelen vertikalen Ebenen an innen in dem Aufsatz einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Das der Befestigungsstelle an dem Aufsatz entgegengesetzte Ende der hydropneumatischen Feder ist mit dem beweglichen Lüftungsrahmen verbunden, so dass sie in geschlossener Stellung des Rahmens annähernd waagerecht liegt. Das der Befestigungsstelle entgegengesetzte Ende der metallischen Zugfeder ist demgegenüber in dieser Stellung des Lüftungsrahmens abgesenkt und steht über ein einseitig gelenkiges Gestänge mit dem beweglichen Lüftungsrahmen in Verbindung. Die beiden Öffnungsmechanismen sollen im wesentlichen die Betätigungskraft zum Öffnen der Rauchabzugsklappe zur Verfügung stellen, während die zentrale Betätigungseinrichtung, welche das lineare Antriebselement umfasst, die zum Schließen erforderliche Kraft zur Verfügung stellen soll und, wie oben erwähnt, das Öffnen nur unterstützen soll, um bei Überlast das Öffnen zuverlässig zu bewirken. Beim Öffnen werden die als Druckfedern wirkenden hydropneumatischen Federn durch die metallischen Zugfedern infolge der Hebelwirkung des Gestänges unterstützt, über welches letztere mit dem beweglichen Lüftungsrahmen in Verbindung stehen. Bevor der Lüftungsrahmen in seine Endstellung gelangt, kann seine Öffnungsbewegung insbesondere durch die Zugfedern gedämpft werden. Beim Schließen der Rauchabzugsklappe bzw. des beweglichen Lüftungsrahmens durch das lineare Antriebselement werden die hydropneumatischen Federn und die Zugfedern wieder gespannt. Diese bekannte Gasfederanordnung ist wegen der zusätzlichen Zugfedern und verschiedenen Hebelsysteme, die einerseits an dem linearen Antriebselement und andererseits an den Öffnungsmechanismen vorgesehen sind, kompliziert. Die Anordnung der beiden Öffnungsmechanismen, welche jeweils die metallische Zugfeder und die hydropneumatische Feder umfassen, jeweils im seitlichen Abstand zu dem linearen Antriebselement, ist sperrig und kann das Einleiten von Verwindungskräften in den Lüftungsrahmen begünstigen. Die Dimensionierung der Gasfederanordnung hinsichtlich Hub und/oder Kraft ist auch deswegen aufwendig, weil die hydropneumatischen Federn über den gesamten großen Öffnungswinkel der Klappe stets mit dieser sowie mit dem ortsfesten Aufsatz bzw. Aufsatzkranz verbunden sind. Weitere Öffnungsmechanismen für Rauchabzugsklappen sind aus der DE 602 02 326 T2 und der DE 77 23 981 U bekannt.In accordance with such a known compression spring arrangement for actuating a smoke extraction flap FR 2 671 821 A a linear drive element or a linear drive of an actuating device is arranged centrally under a movable traverse part, which can be pivoted together with a smoke extraction flap, the maximum opening angle being over 110°, for example 135°. The linear drive element in the form of a double-acting pneumatic cylinder is used when opening the smoke vent mainly to unlock the smoke vent and secondarily to apply an additional force to that of two opening mechanisms in the event of an additional load, for example snow load. The two opening mechanisms are arranged on both sides of the linear drive element on parallel inner sides of a curb. You grab with one end about in the middle of the longitudinal extent of the sides of the essay on this. Each of the two opening mechanisms comprises a hydropneumatic spring and a metal tension spring arranged in mutually parallel vertical planes on opposite sides inside the cap. The end of the hydropneumatic spring opposite the point of attachment to the cap is connected to the movable ventilation frame so that it lies approximately horizontally in the closed position of the frame. In contrast, the end of the metal tension spring opposite the fastening point is lowered in this position of the ventilation frame and is connected to the movable ventilation frame via a linkage articulated on one side. The two opening mechanisms are essentially intended to provide the actuating force for opening the smoke exhaust flap, while the central actuating device, which comprises the linear drive element, is intended to provide the force required for closing and, as mentioned above, is only intended to support opening in order to Overload to cause opening reliably. During opening, the hydropneumatic springs acting as compression springs are assisted by the metal tension springs as a result of the leverage of the linkage, via which the latter are connected to the movable ventilation frame. Before the ventilation frame reaches its end position, its opening movement can be dampened in particular by the tension springs. When the smoke exhaust flap or the movable ventilation frame is closed by the linear drive element, the hydropneumatic springs and the tension springs are tensioned again. This known gas spring arrangement is complicated because of the additional tension springs and different lever systems that are provided on the one hand on the linear drive element and on the other hand on the opening mechanisms. The arrangement of the two opening mechanisms, each comprising the metal tension spring and the hydropneumatic spring, each at a lateral distance from the linear drive element, is cumbersome and can promote the introduction of twisting forces into the ventilation frame. The dimensioning of the gas spring arrangement with regard to stroke and/or force is also complex because the hydropneumatic springs are always connected to the flap over the entire large opening angle of the flap and to the stationary attachment or upstand. Other opening mechanisms for smoke extraction flaps are from DE 602 02 326 T2 and the DE 77 23 981 U famous.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte unkomplizierte Druckfederanordnung zur Betätigung einer Klappe zu schaffen, bei der die von der Druckfeder oder den Druckfedern sowie von dem Linearantrieb insbesondere beim Öffnen der Klappe mit Zusatzlast bzw. Schneelast aufzubringenden Kräfte optimiert sind, so dass ein möglichst schwach dimensionierter Linearantrieb zur zuverlässigen Betätigung der Klappe genügt.The present invention is therefore based on the object of creating an improved, uncomplicated compression spring arrangement for actuating a flap, in which the forces to be applied by the compression spring or the compression springs and by the linear drive, in particular when opening the flap with an additional load or snow load, are optimized so that a linear drive that is as weak as possible is sufficient for reliable actuation of the flap.

Diese Aufgabe wird für eine Druckfederanordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved for a compression spring arrangement with the features specified in claim 1.

Die erfindungsgemäße Druckfederanordnung kann zur Betätigung von Klappen, insbesondere Rauchabzugsklappen um Öffnungswinkel von über 90° vorgesehen werden.The compression spring arrangement according to the invention can be provided for actuating flaps, in particular smoke extraction flaps, with an opening angle of more than 90°.

Mit der erfindungsgemäßen Druckfederanordnung wird dem Problem Rechnung getragen, dass für Klappen bzw. Flügel, insbesondere wenn diese mit Glas gefüllt sind, und wegen Zusatzlasten, insbesondere durch Schnee, hohe Öffnungskräfte zu Anfang einer Öffnungsbewegung aus der geschlossenen Stellung bzw. Schließstellung der Klappe erforderlich sind, wenngleich jeweils am Ende eines Öffnungsvorgangs, wenn die Klappe sich einer senkrechten Stellung nähert, in der das Eigengewicht der Klappe von deren Lager, insbesondere Scharnieren, aufgenommen wird, die zum weiteren Öffnen, aber auch Schließen der Klappe erforderlichen Kräfte geringer sind.With the compression spring arrangement according to the invention, the problem is taken into account that for flaps or wings, especially when they are filled with glass, and because of additional loads, especially snow, high opening forces are required at the beginning of an opening movement from the closed position or closed position of the flap , albeit at the end of an opening process, when the flap approaches a vertical position in which the dead weight of the flap is taken up by its bearings, in particular hinges, the forces required to further open but also close the flap are lower.

Hierzu ist die Anordnung mindestens einer Druckfeder an dem linearen Antriebselement bzw. Linearantrieb vorgesehen, der beispielsweise ein Elektroantrieb oder ein Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder sein kann. Die mindestens eine Druckfeder ist eine Gasfeder nach Anspruch 4 oder eine Metalldruckfeder nach Anspruch 5.For this purpose, the arrangement of at least one compression spring is provided on the linear drive element or linear drive, for example, an electric drive or a pneumatic cylinder or hydraulic can be raulic cylinder. The at least one compression spring is a gas spring according to claim 4 or a metal compression spring according to claim 5.

Indem das lineare Antriebselement und die mindestens eine Druckfeder in der Position der Klappe zwischen deren Schließstellung und einer vorgegebenen Klappenneigung miteinander verbunden sind, addieren sich die Druckkräfte, welche das lineare Antriebselement und die wenigstens eine Druckfeder auf die Klappe ausüben, am Anfang des Öffnens, zu dem hohe Kräfte erforderlich sind. Im Verlaufe des weiteren Öffnungsvorganges kann die Öffnungskraft abnehmen, da sich auch die auf die Druckfeder und das lineare Antriebselement effektiv wirkende Last verringert. Eine signifikante Verringerung der effektiven Last tritt ein, wenn keine Zusatzlast bzw. Schneelast wirksam ist, weil eine Schneelast spätestens nach Erreichen einer Klappenneigung, die vorzugsweise gemäß Anspruch 7 auf 45° angesetzt werden kann, von der Klappe abgerutscht ist. Ab dieser Klappenneigung wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem linearen Antriebselement und der Druckfeder aufgehoben, da die Kraft des linearen Antriebselements genügt, um die Klappe in die maximale Öffnungsstellung und von dieser zurück in die Schließstellung zu bewegen. Zum Bewegen der Klappe in die Schließstellung hat das lineare Antriebselement zusammen mit dem Gewicht der Klappe die mindestens eine Druckfeder vorzuspannen. Mit der hierfür erforderlichen Dimensionierung des linearen Antriebselements stellt dieses auch eine Kraft zusätzlich zu der Druckfederöffnungskraft der Druckfeder(n) zur Verfügung, um ein sicheres Öffnen unter Schneelast zu gewährleisten. Desgleichen genügt diese Kraft des linearen Antriebselements, wie oben erwähnt, für die weitere Öffnungsbewegung und das Schließen der Klappe. Die oben erwähnte kraftschlüssige Verbindung zwischen dem linearen Antriebselement und der mindestens einen Druckfeder ist eine Verbindung, welche eine Druckkraft von der Druckfeder zusätzlich zu der Druckkraft des linearen Antriebselements auf die Klappe zum Öffnen überträgt, bzw. eine Druckkraft, welche das lineare Antriebselement bei Schließen der Klappe auf die Druckfeder zum Spannen überträgt.Since the linear drive element and the at least one compression spring are connected to one another in the position of the flap between its closed position and a predetermined flap inclination, the pressure forces which the linear drive element and the at least one compression spring exert on the flap add up at the beginning of opening where high forces are required. As the opening process continues, the opening force can decrease, since the load effectively acting on the compression spring and the linear drive element is also reduced. A significant reduction in the effective load occurs when no additional load or snow load is effective because a snow load has slipped off the flap at the latest after reaching a flap inclination, which can preferably be set at 45° according to claim 7 . From this flap inclination, the non-positive connection between the linear drive element and the compression spring is canceled since the force of the linear drive element is sufficient to move the flap into the maximum open position and from this back into the closed position. To move the flap into the closed position, the linear drive element has to preload the at least one compression spring together with the weight of the flap. With the dimensioning of the linear drive element required for this, this also provides a force in addition to the pressure spring opening force of the pressure spring(s) in order to ensure reliable opening under snow loads. Likewise, this force of the linear drive element, as mentioned above, is sufficient for the further opening movement and the closing of the flap. The above-mentioned non-positive connection between the linear drive element and the at least one compression spring is a connection which transmits a compressive force from the compression spring in addition to the compressive force of the linear drive element to the flap for opening, or a compressive force which the linear drive element transmits when the flap is closed Flap transfers to the compression spring for tensioning.

Infolge der Entkopplung des linearen Antriebselements von der Gasfeder im Verlaufe des Öffnungsvorgangs ab einer vorgegebenen Klappenneigung ist es in dem Fall, in dem die mindestens eine Druckfeder eine Gasfeder ist, möglich, den Hub der mindestens einen Gasfeder kleiner zu wählen als im Falle einer ständigen Verbindung über den gesamten Öffnungswinkel.As a result of the decoupling of the linear drive element from the gas spring in the course of the opening process from a predetermined flap inclination, it is possible, in the case in which the at least one compression spring is a gas spring, to select the stroke of the at least one gas spring to be smaller than in the case of a permanent connection over the entire opening angle.

Die Druckfederanordnung ist unkompliziert und bildet eine kompakte Einheit, weil das lineare Antriebselement und die mindestens eine Druckfeder, insbesondere Gasfeder, fest, das heißt bei jeder Öffnungsstellung bzw. Schließstellung der Klappe parallel aneinander angeordnet sind.The compression spring arrangement is uncomplicated and forms a compact unit because the linear drive element and the at least one compression spring, in particular a gas spring, are fixed, ie arranged parallel to one another in every open or closed position of the flap.

Für den Fall, dass die Klappe in Relation zu der vorgesehenen bzw. vorgeschriebenen Zusatzlast relativ leicht ist, sind bei einer optimierten Dimensionierung des linearen Antriebselements und der Gasfeder nach Anspruch 2 die maximale Kraft des linearen Antriebselements und die Druckfederöffnungskraft in Schließstellung der Klappe im Wesentlichen gleich. Durch diese Dimensionierung der Druckfederanordnung ist es möglich, die maximale Kraft, zu deren Abgabe das lineare Antriebselement geeignet sein muss, gegenüber einer fiktiven Vergleichsanordnung zu halbieren, in welcher die mindestens eine Druckfeder nicht vorhanden ist, so dass das lineare Antriebselement die gesamte Öffnungskraft alleine aufzubringen hätte.In the event that the flap is relatively light in relation to the intended or prescribed additional load, with an optimized dimensioning of the linear drive element and the gas spring according to claim 2, the maximum force of the linear drive element and the pressure spring opening force in the closed position of the flap are essentially the same . This dimensioning of the compression spring arrangement makes it possible to halve the maximum force that the linear drive element must be able to deliver compared to a fictitious comparison arrangement in which the at least one compression spring is not present, so that the linear drive element can apply the entire opening force alone had.

Für den Fall, dass die Klappe im Vergleich zu der vorgesehenen Zusatzlast relativ schwer ist, wird nach Anspruch 3 die Druckfeder bevorzugt stärker dimensioniert als das lineare Antriebselement.In the event that the flap is relatively heavy compared to the additional load provided, the compression spring is preferably dimensioned stronger than the linear drive element.

Eine unkomplizierte kompakte Bauweise der Druckfederanordnung nach Anspruch 1 mit mindestens einer relativ kleinen Gasfeder als Druckfeder und einer zuverlässigen selbsttätig lösbaren Kopplung der mindestens einen Gasfeder mit dem linearen Antriebselement umfasst an einem Ende einer Linearantriebsstange des linearen Antriebselements eine Klappenanbindung, die als Anschlag der Gasfederstange(n) der mindestens einen Gasfeder ausgebildet ist. Der Hub der mindestens einen Gasfeder bzw. deren Gasfederstange kann dann kürzer als derjenige der Linearantriebsstange sein. Die als Anschlag der Gasfederstange ausgebildete Klappenanbindung dient in unkomplizierter Weise der kraftschlüssigen Verbindung der Gasfederstange(n) und der Linearantriebsstange über einen Teilhub der Letzteren. Nur die Linearantriebsstange ist fest mit der Klappenanbindung verbunden.An uncomplicated, compact design of the compression spring arrangement according to claim 1 with at least one relatively small gas spring as compression spring and a reliable, automatically detachable coupling of the at least one gas spring to the linear drive element comprises a flap connection at one end of a linear drive rod of the linear drive element, which serves as a stop for the gas spring rod(s). ) of which at least one gas spring is formed. The stroke of the at least one gas spring or its gas spring rod can then be shorter than that of the linear drive rod. The flap connection designed as a stop for the gas spring rod is used in an uncomplicated manner for the non-positive connection of the gas spring rod(s) and the linear drive rod via a partial stroke of the latter. Only the linear drive rod is permanently connected to the flap connection.

Eine besonders einfache, kompakte und robuste Antriebseinheit bildet die Druckfederanordnung nach Anspruch 6, bei der zwei Gasfedern als Druckfedern an zwei äußeren Längsseiten des Linearantriebs angebracht sind, so dass die Gasfederstangen und die Linearantriebsstange, genauer deren fiktive Mittelachsen, im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Die als Anschlag ausgebildete Klappenanbindung an dem Ende der Linearantriebsstange wird von den genannten fiktiven Mittelachsen rechtwinklig geschnitten. Damit kann erreicht werden, dass keine Kippkräfte bzw. -momente durch die Ankopplung der beiden Gasfedern entstehen.The compression spring arrangement according to claim 6 forms a particularly simple, compact and robust drive unit, in which two gas springs are attached as compression springs on two outer longitudinal sides of the linear drive, so that the gas spring rods and the linear drive rod, more precisely their imaginary central axes, lie essentially in one plane. The flap connection designed as a stop at the end of the linear drive rod is intersected at right angles by the fictitious central axes mentioned. In this way it can be achieved that no tilting forces or moments arise due to the coupling of the two gas springs.

Die oben erwähnte vorgegebene Klappenneigung, bis zu der die mindestens eine Gasfeder mit dem linearen Antriebselement und der Klappe an dem Anschlag kraftschlüssig verbunden ist, beträgt nach Anspruch 8 bevorzugt höchstens 45°, woraus sich eine erhebliche Verkürzungsmöglichkeit des Hubs und der Gasfederstange der mindestens einen Gasfeder in Relation zu einem Hub ergibt, der sonst bei ununterbrochen kraftschlüssiger Verbindung bis zu dem maximalen Öffnungswinkel erforderlich wäre.The predetermined flap inclination mentioned above, up to which the at least one gas spring is non-positively connected to the linear drive element and the flap on the stop is preferably at most 45° according to claim 8, which results in a considerable possibility of shortening the stroke and the gas spring rod of the at least one gas spring in relation to a stroke that would otherwise occur with an uninterrupted non-positive connection would be required up to the maximum opening angle.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung mit sechs Figuren dargestellt ist, aus denen sich weitere Konkretisierungen der erfindungsgemäßen Merkmale ergeben können. Es zeigen:

  • 1 eine Gasfederanordnung als Druckfederanordnung in Verbindung mit einer Klappe in Schließstellung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, schematisch,
  • 2 die Gasfederanordnung mit Klappe gemäß 1, jedoch in einem teilweise geöffneten Zustand der Klappe bei einer vorbestimmten Klappenneigung,
  • 3 die Gasfederanordnung mit Klappe gemäß den 1 und 2, jedoch in einer in diesem Ausführungsbeispiel maximalen Öffnungsstellung der Klappe,
  • 4a die gegenüber den 1 bis 3 größer und detaillierter dargestellte Gasfederanordnung in eingefahrenem Zustand in einer Draufsicht,
  • 4b die Gasfederanordnung nach 4a in einer Seitenansicht,
  • 5a die Gasfederanordnung in ausgefahrenem Zustand der Gasfeder, entsprechend dem teilweise geöffneten Zustand der Klappe mit vorgegebener Klappenneigung gemäß 2, in einer Draufsicht,
  • 5b die Gasfederanordnung gemäß 5a, jedoch in einer Seitenansicht,
  • 6a die Gasfederanordnung in einem ausgefahrenen Zustand eines linearen Antriebselements, entsprechend der maximalen Öffnungsstellung der Klappe gemäß 3, in einer Draufsicht und
  • 6b die Gasfederanordnung gemäß 6a in einer Seitenansicht.
The invention is explained below using an exemplary embodiment, which is shown in the drawing with six figures, from which further details of the features according to the invention can result. Show it:
  • 1 a gas spring arrangement as a compression spring arrangement in connection with a flap in the closed position in a partially sectioned side view, schematically,
  • 2 the gas spring arrangement with flap according to 1 , but in a partially open condition of the flap at a predetermined flap inclination,
  • 3 the gas spring assembly with flap according to the 1 and 2 , but in a maximum opening position of the flap in this embodiment,
  • 4a the versus the 1 until 3 larger and more detailed gas spring arrangement in the retracted state in a plan view,
  • 4b the gas spring arrangement 4a in a side view,
  • 5a according to the gas spring arrangement in the extended state of the gas spring, corresponding to the partially open state of the flap with a predetermined flap inclination 2 , in a plan view,
  • 5b the gas spring arrangement according to 5a , but in a side view,
  • 6a according to the gas spring arrangement in an extended state of a linear drive element, corresponding to the maximum opening position of the flap 3 , in a plan view and
  • 6b the gas spring arrangement according to 6a in a side view.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Gasfederanordnung dient zur Betätigung einer Klappe 2 , die um eine Drehachse 3 zum Beispiel in einer nicht dargestellten Traverse in einem Aufsatz 4 auf einem Dach drehbar ist. An einer zu der Drehachse 3 entfernten Verbindungsstelle 5 steht die Klappe 2 mit einer Klappenanbindung 15 schwenkbar in Verbindung. Eine weitere schwenkbare Verbindung der Gasfederanordnung an deren der Verbindungsstelle 5 abgewandten Ende ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Schwenkbarkeit der letzteren Verbindung ist in den 1- 3 aus der Neigung der Gasfederanordnung 1 in deren unterschiedlichen Stellungen ersichtlich.The gas spring arrangement denoted generally by 1 in the figures serves to actuate a flap 2 which can be rotated about an axis of rotation 3, for example in a traverse, not shown, in an attachment 4 on a roof. At a connection point 5 remote from the axis of rotation 3 , the flap 2 is pivotably connected to a flap connection 15 . Another pivotable connection of the gas spring arrangement at the end remote from the connection point 5 is not shown in the drawing. The pivotability of the latter compound is in the 1 - 3 can be seen from the inclination of the gas spring assembly 1 in their different positions.

In den 1-3 ist bei Position 6 eine Schneelast als Zusatzlast zu dem Eigengewicht der Klappe 2 angedeutet, die bei Überschreiten einer vorbestimmten Neigung der Klappe 2 gemäß 2 von der Klappe abrutscht und in der ganz geöffneten Stellung der Klappe 2 gemäß 3 gänzlich von der Klappe 2 entfernt ist.In the 1 - 3 a snow load is indicated at position 6 as an additional load to the dead weight of the flap 2, which in accordance with a predetermined inclination of the flap 2 is exceeded 2 slips off the flap and in the fully open position of the flap 2 according to 3 is completely removed from the flap 2.

In den 4-6, die den Stellungen der Gasfederanordnung in den 1 bis 4 entsprechen, ist die Gasfederanordnung mehr im Einzelnen dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, wie zwei Gasfedern 7 und 8 direkt an einem linearen Antriebselement, einem Linearmotor 9 , fest angebracht sind, und zwar an zwei äußeren Längsseiten 10 des Antriebselements.In the 4 - 6 , which corresponds to the positions of the gas spring assembly in the 1 until 4 correspond, the gas spring assembly is shown in more detail. From this it can be seen how two gas springs 7 and 8 are firmly attached directly to a linear drive element, a linear motor 9, namely on two outer longitudinal sides 10 of the drive element.

Aus den 6a und 6b sind voll ausgefahrene Gasfederstangen bzw. Kolbenstangen 12 und 13 ersichtlich, die kürzer als eine Linearantriebsstange 14 bemessen sind. In den 6a und 6b sind die Gasfederstangen 12 und 13 und die Linearantriebsstange 14 jeweils in ihrer voll ausgefahrenen Position gezeigt. In den 5a und 5b sind die Gasfederstangen 12 und 13 voll ausgefahren, die Linearantriebsstange 14 ist jedoch teilweise eingefahren, so dass sie nur so lang wie die optimale Länge der Gasfederstangen 12 , 13 aus dem linearen Antriebselement 9 herausragt. In den 4a und 4b sind hingegen die Gasfederstangen 12 , 13 und die Linearantriebsstange 14 ganz eingefahren.From the 6a and 6b fully extended gas spring rods or piston rods 12 and 13 can be seen, which are shorter than a linear drive rod 14 . In the 6a and 6b the gas spring rods 12 and 13 and the linear drive rod 14 are each shown in their fully extended position. In the 5a and 5b the gas spring rods 12 and 13 are fully extended, but the linear drive rod 14 is partially retracted, so that it protrudes from the linear drive element 9 only as long as the optimal length of the gas spring rods 12 , 13 . In the 4a and 4b on the other hand, the gas spring rods 12, 13 and the linear drive rod 14 are fully retracted.

Weiterhin ist aus den 4-6 die fest an dem äußeren Ende der Linearantriebsstange 14 angebrachte Klappenanbindung 15 ersichtlich, die als Anschlag für die Gasfederstangen 12 , 13 im Querschnitt annähernd U-förmig geformt ist.Furthermore, from the 4 - 6 the flap connection 15 firmly attached to the outer end of the linear drive rod 14 can be seen, which as a stop for the gas spring rods 12, 13 has an approximately U-shaped cross section.

An der Klappenanbindung 15 können die nicht bezeichneten äußeren Enden der Gasfederstangen 12 , 13 in den in den 4a, 4b, 5a, 5b gezeigten Stellungen der Linearantriebsstange 14 und deren Zwischenstellungen nur anliegen. Bei weiter ausgefahrenen Stellungen der Linearantriebsstange 14 bis zu deren Endstellung gemäß den 6a, 6b sind hingegen die Enden der beiden Gasfederstangen 12 , 13 von der Klappenanbindung 15 gelöst.At the flap connection 15, the non-designated outer ends of the gas spring rods 12, 13 in the 4a , 4b , 5a , 5b shown positions of the linear drive rod 14 and the intermediate positions only apply. In further extended positions of the linear drive rod 14 to its end position according to 6a , 6b on the other hand, the ends of the two gas spring rods 12 , 13 are detached from the flap connection 15 .

Bei Öffnen der Klappe 2 aus der in 1 dargestellten Schließstellung wird die Klappenanbindung 15 in den 4a, 4b durch die Gasfederstangen 12 , 13 nach rechts gedrückt, wobei gleichzeitig die Linearantriebsstange 14 ausfährt und die Klappenanbindung 15 mitnimmt. Bei dem Öffnen der Klappe 2 aus der in 1 dargestellten Schließstellung wird somit die größte Öffnungskraft zumindest hälftig kumulativ durch die entsprechend dimensionierten Gasfedern 7 , 8 mittels der Gasfederstangen 12 , 13 aufgebracht, die mit den äußeren Enden gegen die Klappenanbindung 15 drücken, und nur mit einem restlichen Öffnungskraftanteil des linearen Antriebselements 9 , aufgebracht, bis die Klappenanbindung 15 die in den 5a und 5b dargestellte Position erreicht. In dieser Position, der eine vorgegebene Klappenneigung und ein teilweise geöffneter Zustand der Klappe 2 entspricht, rutscht spätestens die Schneelast 6 ab, so dass die Gasfederanordnung 1 entlastet wird.When opening flap 2 from the in 1 shown closed position, the flap connection 15 in the 4a , 4b by the gas springs rods 12, 13 are pressed to the right, with the linear drive rod 14 extending at the same time and taking the flap connection 15 with it. When opening the flap 2 from the in 1 In the closed position shown, the greatest opening force is applied at least half cumulatively by the correspondingly dimensioned gas springs 7, 8 by means of the gas spring rods 12, 13, which press with the outer ends against the flap connection 15, and only with a remaining part of the opening force of the linear drive element 9, applied. until the flap connection 15 in the 5a and 5b position shown. In this position, which corresponds to a predetermined flap inclination and a partially open state of the flap 2, the snow load 6 slips off at the latest, so that the gas spring arrangement 1 is relieved.

Zum vollständigen Öffnen der Klappe 2 in die in 3 dargestellte maximale Öffnungsstellung genügt der Schub der Linearantriebsstange 14, deren Klappenanbindung 15 sich, wie in 6a und 6b dargestellt, von den äußeren Enden der Gasfederstangen 12 , 13 gelöst hat, um die Klappe zuverlässig in die maximale Öffnungsstellung zu drehen.To fully open the flap 2 in the in 3 shown maximum open position, the thrust of the linear drive rod 14 is sufficient, the flap connection 15, as in 6a and 6b shown, has detached from the outer ends of the gas spring rods 12, 13 in order to reliably rotate the flap to the maximum open position.

Desgleichen dreht die mit der Klappe 2 stets in kraftschlüssiger Verbindung stehende Klappenanbindung 15 die Klappe 2 zum Schließen zuverlässig zurück, wobei das Schließen ohne Zusatzlast aus der in 3 ersichtlichen maximalen Öffnungsstellung über die in 2 gezeigte vorgegebene Klappenneigung erfolgt. Bei der in 2 gezeigten Klappenneigung gelangt die Klappenanbindung 15 wieder zur Anlage an den äußeren Enden der Gasfederstangen 12 , 13 , die somit in die Gasfedern 7 , 8 eingeschoben werden und diese spannen, bis die in 1 gezeigte Schließstellung der Klappe 2 wieder erreicht ist, aus der ein neuer Öffnungsvorgang mit wesentlicher Unterstützung durch die gespannten Gasfedern 7, 8 erfolgen kann.Likewise, the flap connection 15, which is always in a non-positive connection with the flap 2, reliably rotates the flap 2 back for closing, with the closing taking place without an additional load from the in 3 visible maximum opening position via the in 2 shown predetermined flap inclination takes place. At the in 2 flap inclination shown, the flap connection 15 again comes into contact with the outer ends of the gas spring rods 12, 13, which are thus pushed into the gas springs 7, 8 and tension them until the in 1 shown closed position of the flap 2 is reached again, from which a new opening process can take place with substantial support from the tensioned gas springs 7, 8.

BezugszeichenlisteReference List

11
Gasfederanordnung/DruckfederanordnungGas spring arrangement/compression spring arrangement
22
Klappeflap
33
Drehachseaxis of rotation
44
Dach (Aufsatz)roof
55
Verbindungsstelleconnection point
66
Zusatzlast (beispielsweise Schneelast)Additional load (e.g. snow load)
77
Druckfeder/Gasfedercompression spring/gas spring
88th
Druckfeder/Gasfedercompression spring/gas spring
99
lineares Antriebselementlinear drive element
1010
äußere Längsseiteouter long side
1212
Gasfederstangegas spring rod
1313
Gasfederstangegas spring rod
1414
Linearantriebsstangelinear actuator rod
1515
Klappenanbindungflap connection

Claims (7)

Druckfederanordnung zur Betätigung einer Klappe (2), insbesondere Rauchabzugsklappe oder Kuppel, die um eine ortsfeste Drehachse (3) aus einer geschlossenen Stellung bis zu einem maximalen Öffnungswinkel in eine Öffnungsstellung über einem ortsfesten Aufsatz sowie zurück schwenkbar ist, mit einem linearen Antriebselement (9), dessen eines Ende an einer von der Drehachse (3) entfernten schwenkbaren Verbindungsstelle (5) mit der Klappe (2) in Verbindung steht und welches andererseits schwenkbar mit dem Aufsatz in Verbindung steht, sowie mit mindestens einem Öffnungsmechanismus einschließlich mindestens einer Druckfeder (7, 8), deren eines Ende an einer von der Drehachse (3) entfernten schwenkbaren Verbindungsstelle mit der Klappe in Verbindung steht und die andererseits schwenkbar mit dem Aufsatz in Verbindung steht, wobei das lineare Antriebselement (9) und der mindestens eine Öffnungsmechanismus zusammen geeignet sind, eine Öffnungskraft zum Öffnen der Klappe (2) entgegen deren Gewicht und einer Zusatzlast (6), beispielsweise einer Schneelast, abzugeben, wobei die mindestens eine Druckfeder (7, 8) eine Druckfederöffnungskraft als Teil der Öffnungskraft abgibt, und wobei das lineare Antriebselement (9) und die mindestens eine Druckfeder (7, 8) parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das lineare Antriebselement (9) und die mindestens eine Druckfeder (7, 8) in festem Abstand parallel aneinander angeordnet sind und an jeweils einem ihrer Enden nur zwischen der Schließstellung und einer vorgegebenen Klappenneigung kraftschlüssig miteinander verbunden sind, und dass an einem Ende einer Linearantriebsstange (14) eine Klappenanbindung (15) angeordnet ist, die als Anschlag einer Druckfederstange (12, 13) ausgebildet ist, und dass die mindestens eine Druckfeder (7, 8) je eine Druckfederstange (12, 13) mit einem Hub aufweist, der kürzer als derjenige der Linearantriebsstange (14) des linearen Antriebselements (9) ist. Compression spring arrangement for actuating a flap (2), in particular a smoke extraction flap or dome, which can be pivoted about a stationary axis of rotation (3) from a closed position up to a maximum opening angle into an open position over a stationary attachment and back, with a linear drive element (9) , one end of which is connected to the flap (2) at a pivotable connection point (5) remote from the axis of rotation (3) and which is pivotally connected to the attachment on the other hand, and with at least one opening mechanism including at least one compression spring (7, 8) one end of which is connected to the flap at a pivotable connection remote from the axis of rotation (3) and which on the other hand is pivotally connected to the cap, wherein the linear drive element (9) and the at least one opening mechanism are suitable together, an opening force to open the flap (2) against its weight and an additional load (6), for example a snow load, with the at least one compression spring (7, 8) delivering a compression spring opening force as part of the opening force, and with the linear drive element (9) and the at least one compression spring (7, 8) being parallel are arranged relative to one another, characterized in that the linear drive element (9) and the at least one compression spring (7, 8) are arranged parallel to one another at a fixed distance and are connected to one another in a non-positive manner at one of their ends only between the closed position and a predetermined flap inclination, and in that a flap connection (15) is arranged at one end of a linear drive rod (14), which is designed as a stop of a compression spring rod (12, 13), and that the at least one compression spring (7, 8) each has a compression spring rod (12, 13) having a stroke shorter than that of the linear drive rod (14) of the linear drive member (9). Druckfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfederöffnungskraft der mindestens einen Druckfeder (7, 8) insgesamt in Schließstellung der Klappe (2) und die maximale Kraft des linearen Antriebselements (9) im Wesentlichen gleich sind.compression spring arrangement claim 1 , characterized in that the compression spring opening force of the at least one compression spring (7, 8) in total in the closed position of the flap (2) and the maximum force of the linear drive element (9) are essentially the same. Druckfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfederöffnungskraft der mindestens einen Druckfeder (7, 8) insgesamt in Schließstellung der Klappe (2) stärker dimensioniert ist als die maximale Kraft des linearen Antriebselements (9).compression spring arrangement claim 1 , characterized in that the compression spring opening force of the at least one compression spring (7, 8) is dimensioned to be stronger overall in the closed position of the flap (2) than the maximum force of the linear drive element (9). Druckfederanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (7, 8) jeweils eine Gasfeder ist.compression spring arrangement claim 1 or 2 , characterized in that the compression spring (7, 8) is a gas spring. Druckfederanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch jeweils eine Metalldruckfeder als Druckfeder.compression spring arrangement claim 1 or 2 , Characterized by a metal compression spring as a compression spring. Druckfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gasfedern (7, 8) an zwei äußeren Längsseiten (10) des Linearantriebs (9) angebracht sind, so dass die Gasfederstangen (12, 13) und die Linearantriebsstange (14) im Wesentlichen in einer Ebene liegen.Compression spring arrangement according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that two gas springs (7, 8) are attached to two outer longitudinal sides (10) of the linear drive (9), so that the gas spring rods (12, 13) and the linear drive rod (14) lie essentially in one plane. Druckfederanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lineare Antriebselement (9) und die mindestens eine Druckfeder (7, 8) bis zu einer Klappenneigung, die gleich oder kleiner als 45° ist, kraftübertragend miteinander verbunden sind.Compression spring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the linear drive element (9) and the at least one compression spring (7, 8) are connected to one another in a force-transmitting manner up to a flap inclination which is equal to or less than 45°.
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