DE102012210814B4 - Drive for opening and/or closing a movable leaf of a door or a window and method for operating this drive - Google Patents
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- E05Y2900/13—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof characterised by the type of wing
- E05Y2900/132—Doors
Abstract
Antrieb (1) zum Öffnen und/oder Schließen eines beweglichen Flügels (2) einer Tür oder eines Fensters,mit einer Abtriebswelle (6), welche mit dem Flügel (2) und mit einer Antriebsmotoreneinrichtung wirkverbunden und mit einer Kurvenscheibe (11) drehfest gelagert ist, undmit einer Federeinrichtung (21), welche den Flügel (2) mittels eines mit der Federeinrichtung (21) wirkverbundenen Schlittens (13) in Schließ- oder Öffnungsrichtung beaufschlagt, undmit einer ein- und ausschaltbaren Arretiereinrichtung (15), welche in eingeschalteter Stellung die Federeinrichtung (21) vorgespannt arretiert,wobei die Arretiereinrichtung (15) so ausgebildet ist, dass die Federeinrichtung (21) ab dem Erreichen eines vorbestimmten Öffnungswinkels des Flügels (2) wirksam wird, wobei der Schlitten (13) eine Druckrolle (12) aufweist, die mit der Außenkontur der Kurvenscheibe (11) zusammenwirkt, indem die Druckrolle (12) durch die Federeinrichtung (21) gegen die Kurvenscheibe (11) beaufschlagbar ist, wobei die Kompression der Federeinrichtung (21) in den letzten Winkelgraden der Öffnungsbewegung des Flügels (2) dessen Abbremsung bewirkt, so dass die Antriebsmotoreneinrichtung hierfür weniger, im Idealfall gar keine Bremsleistung aufbringen muss.Drive (1) for opening and/or closing a movable wing (2) of a door or a window, with an output shaft (6) which is operatively connected to the wing (2) and to a drive motor device and is non-rotatably mounted with a cam disc (11). and with a spring device (21) which acts on the leaf (2) in the closing or opening direction by means of a carriage (13) operatively connected to the spring device (21), and with a locking device (15) which can be switched on and off and which in the switched-on position the spring device (21) is locked in a prestressed manner, the locking device (15) being designed in such a way that the spring device (21) becomes effective when the wing (2) reaches a predetermined opening angle, the carriage (13) having a pressure roller (12). Which cooperates with the outer contour of the cam (11) by the pressure roller (12) by the spring means (21) against the cam (11) can be acted upon, wherein the Compression of the spring device (21) in the last angular degrees of the opening movement of the wing (2) causes its deceleration, so that the drive motor device has to apply less braking power, ideally no braking power at all.
Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb zum Öffnen und/oder Schließen eines beweglichen Flügels einer Tür oder eines Fensters sowie ein Verfahren zum Betrieb dieses Antriebs.The invention relates to a drive for opening and/or closing a movable leaf of a door or a window and a method for operating this drive.
Aus der
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Die
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Antrieb hinsichtlich seines Betriebsverhaltens zu optimieren.The object of the invention is to optimize a generic drive with regard to its operating behavior.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 sowie des Patentanspruchs 7 gelöst.The object is achieved by the features of patent claim 1 and patent claim 7 .
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.The dependent claims form advantageous configuration options of the invention.
Die Arretiereinrichtung ist so ausgebildet, dass die Federeinrichtung ab dem Erreichen eines vorbestimmten Öffnungswinkels des Flügels wirksam wird. Die Öffnungsbewegung muss nunmehr nicht mehr vom Antriebsmotor allein abgebremst werden. Außerdem wird die Schließbewegung durch die sich bis zu dem vorbestimmten Öffnungswinkel teilweise entspannende Federeinrichtung unterstützt, wodurch der Energieverbrauch des Antriebsmotors reduziert wird.The locking device is designed in such a way that the spring device becomes effective once a predetermined opening angle of the wing has been reached. The opening movement no longer has to be slowed down by the drive motor alone. In addition, the closing movement is supported by the spring device, which relaxes in part up to the predetermined opening angle, as a result of which the energy consumption of the drive motor is reduced.
Der einstellbare Öffnungswinkel des Flügels, ab welchem die Federeinrichtung wirksam wird, ist ungleich der vollständigen Geschlossen- bzw. Offenlage.The adjustable opening angle of the leaf, from which the spring device becomes effective, is unequal to the fully closed or fully open position.
Eine vorteilhafte, da einfach aufgebaute und betriebssichere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Arretiereinrichtung mindestens einen Federkolben aufweisen kann, welcher einen Zylinder in mindestens zwei Druckräume flüssigkeitsdicht unterteilt, wobei die Druckräume über mindestens eine Hydraulikleitung miteinander verbunden sind.An advantageous embodiment of the invention, which is simple in design and reliable in operation, is that the locking device can have at least one spring piston which liquid-tightly divides a cylinder into at least two pressure chambers, the pressure chambers being connected to one another via at least one hydraulic line.
Die Arretiereinrichtung kann mindestens ein elektrisch schaltbares Sperrventil aufweisen, welches in der Hydraulikleitung angeordnet ist. Durch entsprechende Ansteuerung des Sperrventils ist der vorbestimmte Öffnungswinkel optimierbar, beispielsweise bei einem sich ändernden Betriebsverhalten des Antriebs und/oder sich ändernden äußeren Einflussgrößen.The locking device can have at least one electrically switchable check valve, which is arranged in the hydraulic line. The predetermined opening angle can be optimized by appropriate activation of the check valve, for example in the event of a changing operating behavior of the drive and/or changing external influencing variables.
Die Arretiereinrichtung kann mindestens ein Dämpfungsventil aufweisen, welches in der Hydraulikleitung angeordnet ist. Anstelle des Dämpfungsventils oder zusätzlich kann eine fest eingestellte Drossel vorgesehen werden, oder auch ein verengter Leitungsquerschnitt. Dieses dämpft die Bewegung des Federkolbens, wenn seine Arretierung aufgehoben ist, womit verhindert wird, dass der Federkolben oder ein mit ihm wirkverbundenes Bauteil hart gegen eine mit dem Antriebsmotor wirkverbundene Antriebskomponente anschlägt.The locking device can have at least one damping valve, which is arranged in the hydraulic line. Instead of the damping valve or in addition, a fixed throttle can be provided, or a narrower line cross-section. This dampens the movement of the spring piston when its lock is released, which prevents the Spring piston or a component operatively connected to it strikes hard against a drive component operatively connected to the drive motor.
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.An exemplary embodiment in the drawing is explained in more detail below with reference to the figures.
Dabei zeigen:
-
1 einen an der Bandseite eines Drehtürflügels montierten Antrieb in Frontansicht; -
2 eine schematische Darstellung der Arretiereinrichtung des Antriebs gemäß1 , in einem ersten Betriebszustand; -
3 eine Darstellung gemäß2 , jedoch in einem zweiten Betriebszustand; -
4 eine Darstellung gemäß2 und3 , jedoch in einem dritten Betriebszustand; -
5 eine Darstellung gemäß2 bis4 , jedoch in einem vierten Betriebszustand; -
6 eine Darstellung gemäß2 bis5 , jedoch in einem fünften Betriebszustand; -
7 eine Darstellung gemäß2 bis6 , jedoch in einem sechsten Betriebszustand.
-
1 a front view of a drive mounted on the hinge side of a revolving door leaf; -
2 a schematic representation of the locking device of the drive according to FIG1 , in a first operating state; -
3 a representation according to2 , but in a second operating state; -
4 a representation according to2 and3 , but in a third operating state; -
5 a representation according to2 until4 , but in a fourth operating state; -
6 a representation according to2 until5 , but in a fifth operating state; -
7 a representation according to2 until6 , but in a sixth operating state.
Die
Der Antrieb 1 weist eine hier nicht dargestellte Steuerungseinrichtung auf, welche den Bewegungsablauf des Antriebs 1 steuert, beispielsweise abhängig von Sensorsignalen und/oder manuellen Schalthandlungen sowie von der Position und/oder Bewegungsgeschwindigkeit des wirkverbundenen Flügels 2. Die Steuerungseinrichtung kann eine Speichereinrichtung umfassen, in welcher die zum Betrieb des Antriebs 1 erforderlichen Parameter, vorzugsweise nichtflüchtig, speicherbar sind.The drive 1 has a control device, not shown here, which controls the movement of the drive 1, for example depending on sensor signals and / or manual switching operations and on the position and / or movement speed of the operatively connected
In den
Die beiden Druckräume 22, 23 sind mit einem Hydraulikmedium gefüllt. In dem Gehäuse 16 ist eine Hydraulikleitungsanordnung 25 vorhanden, welche die Druckräume 22, 23 miteinander verbindet. In der Hydraulikleitungsanordnung 25 ist ein Dämpfungsventil 26 vorhanden. Zwischen dem Dämpfungsventil 26 und dem zweiten, in der Zeichnung rechten Druckraum 23 befindet sich in der Hydraulikleitungsanordnung 25 ein Sperrventil 27 mit einem parallelgeschalteten Überdruckventil 28. Das Sperrventil 27 ist elektrisch schaltbar, vorteilhaft abhängig von Schaltbefehlen der Steuerungseinrichtung des Antriebs 1, vorzugsweise nach dem Arbeitsstromprinzip, d.h. dass sich das Sperrventil 27 bei Bestromung in seiner Sperrstellung befindet und bei Wegfall bzw. Abschaltung der Bestromung automatisch in die Durchgangsstellung umschaltet. Zwischen dem ersten Druckraum 22 und dem Dämpfungsventil 26 ist ein in dem Gehäuse 16 befindlicher Ausgleichsraum 29 mit der Hydraulikleitungsanordnung 25 verbunden. Der Ausgleichsraum 29 ist nach außen hin durch einen Deckel 30 begrenzt, welcher eine Öffnung 31 zum Durchtritt von Luft aufweist. Innerhalb des Ausgleichsraums 29 ist ein Kolben 32 verschiebbar und gegenüber der Innenwandung des Ausgleichsraums flüssigkeitsdicht abgedichtet geführt, wobei der Kolben 32 durch eine sich an dem Deckel 30 abstützende Feder 33 in der Zeichnung nach rechts beaufschlagt wird. Auch innerhalb des Federkolbens 20 ist eine mit einem Rückschlagventil, beispielsweise Kugelventil ausgebildete Hydraulikleitung zwischen den Druckräumen 22, 23 vorhanden, wobei das Rückschlagventil das Durchströmen des Hydraulikmediums von dem ersten Druckraum 22 in den zweiten Druckraum 23 ermöglicht, von dem zweiten Druckraum 23 in den ersten Druckraum 22 jedoch sperrt.The two
Eine in dem ersten Druckraum 22 befindliche Federeinrichtung 21, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, stützt sich zwischen dem Deckel 17 und dem Federkolben 20 ab und beaufschlagt den Federkolben 20 in der Zeichnung nach rechts. Der Deckel 17 weist eine Öffnung 18 auf, welche von einer Kolbenstange 19 durchgriffen wird, wobei die Öffnung 18 eine Dichtung aufweist, welche eine Verschiebebewegung der Kolbenstange 19 erlaubt, jedoch flüssigkeitsdicht abdichtet. Die Kolbenstange 19 ist einerends mit dem Federkolben 20 und anderenends mit einem Schlitten 13 verbunden. Der Schlitten ist innerhalb des Antriebs 1 verschiebbar gelagert und weist eine längliche, beispielsweise ovale Aussparung 14 auf, welche von der Abtriebswelle 6 des Antriebs durchgriffen wird. Auf der Abtriebswelle 6 ist eine Kurvenscheibe 11 drehfest gelagert. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kurvenscheibe 11 mit einer symmetrischen, hier herzförmigen Außenkontur ausgebildet, wobei jedoch auch andere Formen denkbar sind. Auf dem Schlitten 13 ist eine Druckrolle 12 angeordnet, welche mit der Außenkontur der Kurvenscheibe 11 zusammenwirkt, indem die Druckrolle 12 durch die Federeinrichtung 21 gegen die Kurvenscheibe 11 beaufschlagt wird.A
Die Abtriebswelle 6 ist mit einer hier nicht dargestellten, da nicht erfindungswesentlichen Antriebsmotoreneinrichtung des Antriebs 1 wirkverbunden. Die Antriebsmotoreneinrichtung kann in bekannter Weise einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen, welcher über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe mit der Abtriebswelle 6 zusammenwirkt, so dass eine durch die Steuerungseinrichtung des Antriebs 1 ausgelöste Bestromung des Antriebsmotors eine Drehung der Abtriebswelle 6 und somit auch eine entsprechende Bewegung des angeschlossenen Flügels 2 in Öffnungs- oder Schließrichtung bewirkt.The
Dir
Eine Bestromung der Antriebsmotoreneinrichtung kann nun eine Drehung der Abtriebswelle 6 bewirken, beispielsweise im Uhrzeigersinn, und somit eine entsprechende Öffnungsbewegung des angeschlossenen Flügels 2. Dies ist in der
Bei Einleitung der Schließbewegung des mit dem Antrieb 1 wirkverbundenen Flügels 2 durch die Steuerungseinrichtung des Antriebs 1 ist das Sperrventil 27 in der Hydraulikleitungsanordnung 25 anfangs noch in Durchgangsstellung.When the closing movement of the
Die Abtriebswelle 6 und die Kurvenscheibe 11 drehen sich nun, betätigt von der Antriebsmotoreneinrichtung und zusätzlich unterstützt durch die sich entspannende Federeinrichtung 21, im Gegenuhrzeigersinn (Pfeilrichtung B), und der Schlitten 13 bewegt sich in der Zeichnung nach rechts (Pfeilrichtung C). In der
Eine erneute Öffnungsbewegung des Flügels 2 erfolgt ausschließlich durch die Antriebsmotoreneinrichtung betätigt. Die Antriebsmotoreneinrichtung muss somit ausschließlich den Flügel 2 beschleunigen und keine zusätzliche Kraft zur Kompression der Federeinrichtung 21 aufbringen.A renewed opening movement of the
Ab dem bereits ein der
Falls es bei geschlossenem Flügel 2 zu einem Brandfall und/oder Ausfall der elektrischen Energieversorgung des Antriebs 1 kommt, wird das Sperrventil 27 in der Hydraulikleitungsanordnung 25 vorzugsweise automatisch in seine Durchgangsstellung umgeschaltet, und die Federeinrichtung 21 drängt den Federkolben 20 in der Zeichnung nach rechts. Das aus dem zweiten Druckraum 23 verdrängte Hydraulikmedium durchfließt das in der Hydraulikleitungsanordnung 25 vorhandene Dämpfungsventil, so dass die Bewegung des Federkolbens 20 sowie der mit diesem wirkverbundenen Komponenten (Pfeilrichtung C), insbesondere der Druckrolle 12, gedämpft erfolgt. Hiermit wird ein Anschlagen der Druckrolle 12 an die Kurvenscheibe 11 vermieden, womit der Antrieb 1 vor Beschädigungen geschützt ist und/oder störende Geräusche unterbunden werden. Das durch die sich in den ersten Druckraum 22 hinein bewegende Kolbenstange 19 verdrängte Volumen des Hydraulikmediums führt zu einer Verschiebung des Kolbens 32 des Ausgleichsraums in der Zeichnung nach links unter Kompression der zugeordneten Feder 33.If there is a fire and/or failure of the electrical power supply of the drive 1 when the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Antriebdrive
- 22
- Flügelwing
- 33
- Rahmenframe
- 44
- Scharnierhinge
- 55
- GehäuseHousing
- 66
- Abtriebswelleoutput shaft
- 77
- Kraftübertragungselementpower transmission element
- 88th
- Führungsschieneguide rail
- 99
- Drehachseaxis of rotation
- 1010
- Führungselementguide element
- 1111
- Kurvenscheibecam disk
- 1212
- Druckrollepressure roller
- 1313
- SchlittenSleds
- 1414
- Aussparungrecess
- 1515
- Arretiereinrichtunglocking device
- 1616
- GehäuseHousing
- 1717
- Deckellid
- 1818
- Öffnungopening
- 1919
- Kolbenstangepiston rod
- 2020
- Federkolbenspring plunger
- 2121
- Federeinrichtungspring device
- 2222
- Druckraumpressure room
- 2323
- Druckraumpressure room
- 2424
- Rückschlagventilcheck valve
- 2525
- Hydraulikleitungsanordnung hydraulic line arrangement
- 2626
- Dämpfungsventil damping valve
- 2727
- Sperrventilcheck valve
- 2828
- Überdruckventilpressure relief valve
- 2929
- Ausgleichsraumbalancing room
- 3030
- Deckellid
- 3131
- Öffnungopening
- 3232
- KolbenPistons
- 3333
- FederFeather
- AA
- Bewegungsrichtungdirection of movement
- BB
- Bewegungsrichtungdirection of movement
- CC
- Bewegungsrichtungdirection of movement
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