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Die Erfindung betrifft eine Karusselltüranlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
US 4,976,065 A ist eine Karusselltüranlage mit mehreren um eine zentrale Drehachse gemeinsam drehbar gelagerten Karusselltürflügeln bekannt. Zur Abbremsung der Bewegung der Karusselltürflügel ist eine Bremseinrichtung vorgesehen, welche eine von der Drehzahl der Karusselltürflügel abhängige Bremskraft aufweist. Die Bremseinrichtung weist ein Fliehkraftbremselement auf, dessen Bremskraft mit zunehmender Drehzahl stark ansteigt. Eine Einstellung der Bremskraft ist in gewissen Grenzen durch Einstellschrauben direkt an dem Bremselement möglich, wozu jedoch eine aufwändige Demontage von Abdeckelementen erfolgen muss.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine komfortabel betätigbare Karusselltüranlage mit einer wartungsfreundlichen Bremseinrichtung zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung.
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Die Bremseinrichtung weist eine mit den Karusselltürflügeln bewegungsgekoppelte Hydraulikpumpe sowie mindestens ein mit der Druckseite der Hydraulikpumpe verbindbares, hydraulisches Bremselement auf.
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Die Antriebswelle der Hydraulikpumpe kann direkt oder über ein Getriebe mit einer zentralen Welle der Karusselltüranlage gekoppelt sein. Von dem die Druckseite der Hydraulikpumpe mit dem Bremselement verbindenden Leitungsabschnitt zweigt ein Leitungsabschnitt ab, welcher über ein Sperrventil zu einem ein Hydraulikreservoir bildenden Behälter führt. Die Bremseinrichtung weist eine drehfest auf der zentralen Welle angeordnete Nockenscheibe auf. Das Sperrventil ist durch Bewegung eines Schiebers zwischen seiner geöffneten und seiner geschlossenen Stellung betätigbar, wobei der Schieber mit der Nockenscheibe zusammenwirkt. Der Schieber ist durch eine Feder gegen die Nockenscheibe beaufschlagbar ist. Die Bewegung des Schiebers ist durch einen Dämpfer dämpfbar. Der Dämpfer ist einstellbar ausgebildet.
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Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand der Figuren näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Karusselltüranlage in Frontansicht;
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2 eine schematische Darstellung der Bremseinrichtung der erfindungsgemäßen Karusselltüranlage, in einem ersten Betriebszustand;
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3 eine Darstellung gemäß 2, jedoch in einem zweiten Betriebszustand
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4 eine Schrägansicht auf Komponenten der Bremseinrichtung.
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In 1 ist eine Karusselltüranlage 1 dargestellt. Diese weist mehrere um eine zentrale Drehachse 4 gemeinsam drehbar gelagerte Karusselltürflügel 2 auf. Die Karusselltürflügel 2 sind an einer zu der zentralen Drehachse 4 koaxial angeordneten Mittelsäule 5 montiert. Angrenzend an die von den vertikalen Außenkanten der Karusselltürflügel 2 durchlaufene Kreisbahn befinden sich seitlich zwei zylindersegmentförmige Trommelwände 6 innerhalb der Gebäudewand 7, zwischen denen die Ein- und Ausgangsöffnungen der Karusselltüranlage 1 angeordnet sind. Oberhalb der Karusselltürflügel 2 befindet sich der Aufnahmeraum 8 einer Deckenkonstruktion, in welchem die zentrale Drehachse 4 gelagert ist. Eine weitere Lagerung der zentralen Drehachse 4 befindet sich im Boden. Die Karusselltürflügel 2 sind durch manuelle Krafteinleitung über Handgriffe 3 bewegbar.
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Durch eine in dieser Ansicht nicht sichtbare, da innerhalb des Aufnahmeraums 8 angeordnete Bremseinrichtung 10 werden die Karusselltürflügel 2 abgebremst, wenn ihre durch manuelle Krafteinleitung bewirkte Rotationsgeschwindigkeit zu hoch wird.
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Die Schnittdarstellung der 2 zeigt schematisch die Bremseinrichtung 10 der Karusselltüranlage 1. Auf einer mit der Drehachse koaxialen und mit der Mittelsäule 5 drehfest verbundenen Welle 12 ist eine Bremsscheibe 11 drehfest angeordnet, deren Rand von den Bremsschuhen eines hydraulischen Bremselements 28 umgriffen wird. Ebenfalls drehfest mit der Welle 12 ist die Antriebswelle eines Getriebes 13 verbunden, wobei die Abtriebswelle des Getriebes mit der Antriebswelle einer Hydraulikpumpe 14 zusammenwirkt. D.h. durch eine z.B. durch manuelle Krafteinleitung bewirkte Drehbewegung der Karusselltürflügel 2 inklusive der Mittelsäule 5 und der Welle 12 wird auch die Hydraulikpumpe 14 angetrieben. In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführung ist die Welle getriebelos direkt mit der Antriebswelle der Hydraulikpumpe 14 gekoppelt.
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Die Saugseite der Hydraulikpumpe 14 ist über einen Leitungsabschnitt 22 mit einem Behälter 21 verbunden, welcher als Reservoir für ein Hydraulikmedium dient. Der an die Druckseite der Hydraulikpumpe 14 angeschlossene Leitungsabschnitt 15 teilt sich in einer Verzweigung 16 in zwei Leitungsabschnitte 17, 18 auf, wobei der in der Zeichnung linke Leitungsabschnitt 18 über ein Sperrventil 19 und einen daran anschließenden Leitungsabschnitt 20 in den Behälter 21 mündet. Das Sperrventil kann beispielsweise, wie hier gezeigt, als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Der in der Zeichnung obere von der Verzweigung 16 ausgehende Leitungsabschnitt 17 mündet in eine weitere Verzweigung 23. Der in der Zeichnung von dieser Verzweigung 23 nach oben verlaufende Leitungsabschnitt 24 mündet über ein einstellbares Überdruckventil 26 und einen daran anschließenden Leitungsabschnitt 27 in den Behälter 21, und der in der Zeichnung von dieser Verzweigung 23 nach rechts verlaufende Leitungsabschnitt 25 mündet in ein hydraulisches Bremselement 28 der Bremseinrichtung 10.
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Innerhalb des Bremselements 28 befindet sich eine weitere Verzweigung 29, von welcher zwei Leitungsabschnitte 30 ausgehen, welche jeweils in einen Druckraum 32 eines Zylinders 31 münden. Innerhalb jedes Zylinders 31 ist jeweils ein Kolben 33 verschiebbar geführt, welcher den Druckraum 32 des Zylinders 31 flüssigkeitsdicht begrenzt. Der dem Druckraum 32 abgewandte Endbereich jedes Kolbens 33 erstreckt sich jeweils aus dem Zylinder 31 heraus und trägt jeweils einen Bremsbelag 34. In dem in 2 dargestellten Betriebszustand sind die beiden Bremsbeläge 34 von der Bremsscheibe 11 beabstandet. Innerhalb jedes Zylinders 31 kann jeweils ein hier nicht dargestelltes Rückstellelement, z.B. eine Feder angeordnet sein, welches den Kolben 33 in die hier gezeigte Stellung beaufschlagt.
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Das eingangs bereits beschriebene, zwischen den Leitungsabschnitten 18, 20 angeordnete Sperrventil 19 ist mit einem Schieber 35 verbunden, welcher innerhalb des Aufnahmeraums 8 horizontal verschiebbar gelagert ist. Eine Verschiebebewegung des Schiebers 35 bewirkt ein Öffnen bzw. Schließen des angeschlossenen Sperrventils 19. Der Schieber 35 trägt eine Druckrolle 36, welche mit einer auf der Welle 12 drehfest angeordneten Nockenscheibe 37 zusammenwirkt.
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In dem in 2 dargestellten Betriebszustand greift die Druckrolle 36 in eine zwischen zwei Nocken 40 der Nockenscheibe 37 vorhandene Vertiefung 41 ein. Durch eine Feder 39 ist der Schieber 35 in diese Position beaufschlagt. Ein einstellbarer Dämpfer 38 dient zur Dämpfung einer Verschiebebewegung des Schiebers 35. In dem hier gezeigten Betriebszustand ist das Sperrventil 19 geöffnet.
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Die in diesem Betriebszustand vorliegende Lage der Druckrolle 36 in einer Vertiefung 41 zwischen zwei Nocken 40 der Nockenscheibe 37 ist noch deutlicher in der 4 in Schrägansicht erkennbar. Zur besseren Übersichtlichkeit sind in dieser Darstellung die Oberhalb der Nockenscheibe 37 angeordneten Komponenten, insbesondere die Bremsscheibe 11, das Getriebe 13 und die Hydraulikpumpe 14, sowie auch die Hydraulikleitungen weggelassen.
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Der in der 3 dargestellte Betriebszustand unterscheidet sich von dem vorangehenden dadurch, dass sich die Druckrolle 36 nun auf einem Scheitel einer Nocke 40 der Nockenscheibe 37 befindet. In diesem Betriebszustand ist das durch den Schieber 35 betätigte Sperrventil 19 geschlossen.
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Die Funktionsweise der Karusselltüranlage 1, insbesondere deren Bremseinrichtung 10, ist wie folgt:
Durch manuelle Krafteinleitung in die Karusselltürflügel 2 wird auch die auf der Welle 12 angeordnete Nockescheibe 37 in eine entsprechende Drehung versetzt. Bei relativ langsamer Drehung der Nockenscheibe 37 befindet sich die Druckrolle 36, beaufschlagt durch die Feder 39, in ständigem Kontakt mit der Oberfläche der Nockenscheibe 37, d.h. sie „fährt“ die gesamte Kontur der Nockenscheibe 37 ab, indem sie der Kontur der Nockenscheibe 37 über die Scheitel der Nocken 40 und auch in die dazwischenliegenden Vertiefungen 41 folgt. Da bei relativ langsamer Drehung der Nockenscheibe 37 auch die Verschiebebewegung des Schiebers 35 relativ langsam erfolgt, ist der mit dem Schieber 35 wirkverbundene Dämpfer 38 noch nicht wirksam. Das mit dem die Druckrolle 36 tragenden Schieber 35 unmittelbar zusammenwirkende Sperrventil 19 wird entsprechend wiederholt zwischen geöffneter und geschlossener Stellung hin und her bewegt.
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Bei geöffnetem Sperrventil 19 gelangt das durch die Hydraulikpumpe 14 aus dem Behälter 21 geförderte Hydraulikmedium nahezu ungedämpft wieder in den Behälter 21 zurück. Daraus folgt, dass die Druckräume 32 des Bremselements 28 durch das Hydraulikmedium nicht druckbeaufschlagt werden und sich die Kolben 33 des Bremselements 28 mit ihren Bremsbelägen 34 in der in 2 gezeigten, „gelüfteten“ Stellung befinden.
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Bei geschlossenem Sperrventil 19 sind die von der Druckseite der Hydraulikpumpe 14 direkt in den Behälter 21 zurück führenden Leitungsabschnitte 18, 20 hingegen gesperrt. Das von der Hydraulikpumpe 14 geförderte Hydraulikmedium strömt somit in den von der Verzweigung 16 in der Zeichnung nach oben ausgehenden Leitungsabschnitt 17. Bei relativ langsamer Drehzahl der Hydraulikpumpe 14 ist auch der Druck des geförderten Hydraulikmediums noch relativ gering, so dass das zwischen den in den Behälter 21 führenden Leitungsabschnitten 24, 27 angeordnete Überdruckventil 26 noch nicht anspricht, d.h. geschlossen ist. Das geförderte Hydraulikmedium gelangt somit über den sich in der Zeichnung von der Verzweigung 23 nach rechts erstreckenden, in das Bremselement 28 einmündenden Leitungsabschnitt 25, die Verzweigung 29 und die Leitungsabschnitte 30 in die Druckräume 32 der Zylinder 31 des Bremselements 28, wodurch die Kolben 33 gegen die Kraft der hier nicht dargestellten Rückstellelemente druckbeaufschlagt und die Bremsbeläge 34 gegen die Bremsscheibe 11 gedrängt werden.
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Wenn die Druckrolle 36 in die nächste Vertiefung 41 der Nockenscheibe 37 gelangt, wird das Sperrventil 19 wiederum geöffnet, wodurch der in den Druckräumen 32 des Bremselements 28 vorhanden gewesene Überdruck des Hydraulikmediums in Richtung auf den Behälter 21 abgebaut werden kann und die die Bremsbeläge 34 tragenden Kolben 33 durch die hier nicht dargestellten Rückstellelemente zurückgedrängt werden, so dass die Bremsbeläge 34 von der Bremsscheibe 11 wieder abheben.
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Bei relativ langsamer Drehung der Karusselltürflügel 2 werden die Bremsbeläge 34 des Bremselements 28 somit wiederkehrend angelegt und wieder gelüftet. Durch die Massenträgheit der Karusselltürflügel 2 fällt das damit einhergehende „Pulsieren“ der Bremswirkung jedoch nicht negativ auf. Zudem ist der durch die Hydraulikpumpe 14 erzeugte Druck des Hydraulikmediums aufgrund der geringen Drehzahl so gering, dass auch die Bremswirkung relativ gering ist, mithin für den Benutzer der Karusselltüranlage 1 kaum spürbar ist.
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Bei schnellerer Drehung der Karusselltürflügel 2 wird der mit dem Schieber 35 des Sperrventils 19 wirkverbundene Dämpfer 38 wirksam, indem die Druckrolle 36 nach dem Passieren eines Scheitels einer Nocke 40, trotz Beaufschlagung durch die Feder 39, der Kontur der Nockenscheibe 37 nicht mehr folgen kann, d.h. nicht mehr vollständig in die Vertiefung 41 zwischen zwei benachbarten Nocken 40 eingreifen kann, bevor sie dann bereits mit der aufsteigenden Flanke der nachfolgenden Nocke 40 in Kontakt kommt. Da die Druckrolle 36 nicht mehr in die Vertiefung 41 zwischen zwei benachbarten Nocken 40 gelangt, kann das Sperrventil 19 somit auch nicht mehr in seine geöffnete Stellung kommen. D.h. das von der Hydraulikpumpe 14 geförderte Hydraulikmedium beaufschlagt während der schnelleren Drehung der Karusselltürflügel 2 nunmehr permanent die Kolben 33 des Bremselements 28.
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Die Bremskraft der Bremseinrichtung 10 hängt bekanntlich von dem Druck ab, mit welchem die Bremsbeläge 34 auf die Bremsscheibe 11 beaufschlagt werden. Dieser Bremsdruck ist wiederum abhängig von der Drehzahl der Hydraulikpumpe 14, welche wiederum proportional zu der Drehzahl der Karusselltürflügel 2 ist. In der Praxis bedeutet dies, dass die Bremskraft mit steigender Drehzahl der Karusselltürflügel 2 entsprechend zunimmt, womit erreicht wird, dass die Karusselltürflügel 2 wieder auf eine „ungefährliche“ Drehzahl abgebremst werden, womit einhergehend dann auch wieder die Bremskraft abnimmt.
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Die zur Einstellung des Bremsverhaltens dienenden Bauteile, d.h. insbesondere der Dämpfer 38 und das Überdruckventil 26, können Aufnahmebereiche für ein Einstellwerkzeug aufweisen, welche einer befugten Person ohne nennenswerten Aufwand zugänglich sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Karusselltüranlage
- 2
- Karusselltürflügel
- 3
- Handgriff
- 4
- Drehachse
- 5
- Mittelsäule
- 6
- Trommelwand
- 7
- Gebäudewand
- 8
- Aufnahmeraum
- 9
- Lager
- 10
- Bremseinrichtung
- 11
- Bremsscheibe
- 12
- Welle
- 13
- Getriebe
- 14
- Hydraulikpumpe
- 15
- Leitungsabschnitt
- 16
- Verzweigung
- 17
- Leitungsabschnitt
- 18
- Leitungsabschnitt
- 19
- Sperrventil
- 20
- Leitungsabschnitt
- 21
- Behälter
- 22
- Leitungsabschnitt
- 23
- Verzweigung
- 24
- Leitungsabschnitt
- 25
- Leitungsabschnitt
- 26
- Überdruckventil
- 27
- Leitungsabschnitt
- 28
- Bremselement
- 29
- Verzweigung
- 30
- Leitungsabschnitt
- 31
- Zylinder
- 32
- Druckraum
- 33
- Kolben
- 34
- Bremsbelag
- 35
- Schieber
- 36
- Druckrolle
- 37
- Nockenscheibe
- 38
- Dämpfer
- 39
- Feder
- 40
- Nocken
- 41
- Vertiefung
