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Die Erfindung betrifft ein Gleitstück einer Türbetätigeranordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Grundträgers des Gleitstückes.
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Türbetätiger sind mechanische, elektromechanische oder hydraulische Vorrichtungen zum Öffnen und/oder Schließen eines Türflügels. Beispielsweise sind die Türbetätiger ausgebildet als Türschließer, Türantriebe oder Servotürschließer. Der Türbetätiger wird beispielsweise an der Wand oder an der Zarge befestigt. Am oder im Türflügel befindet sich eine Gleitschiene. In dieser Gleitschiene ist ein Gleitstück linearbeweglich geführt. Über einen Hebel ist der Türbetätiger mit dem Gleitstück verbunden. Über den Hebel wird eine Drehbewegung des Türbetätigers auf das Gleitstück und somit über die Gleitschiene auf das Türblatt übertragen. Alternativ dazu kann der Türbetätiger auch im Türblatt angeordnet werden. Dementsprechend befindet sich dann die Gleitschiene mit dem Gleitstück an der Wand oder Zarge. Herkömmliche Gleitstücke werden aus Kunststoff gefertigt. Dies bietet sich auch an, da der Kunststoff reibungsarm in der Gleitschiene aus Metall gleiten kann.
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Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Gleitstück für eine Türbetätigeranordnung anzugeben, das bei kostengünstiger Herstellung und einfacher Montage großen Kräften standhält und dauerfest betrieben werden kann. Des Weiteren ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen des Gleitstücks anzugeben.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben entsprechend vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
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Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass herkömmliche Gleitstücke aus Kunststoff in den Gleitschienen aus Metall zwar gut gleiten, jedoch nicht bei allen Türbetätigeranordnungen den auftretenden Kräften über längere Zeit standhalten. Erfindungsgemäß wird die oben beschriebene Aufgabe gelöst durch ein Gleitstück einer Türbetätigeranordnung, umfassend einen Grundträger aus Metall. Der Grundträger ist, vorzugsweise als Sinterteil oder als Gussteil, ausschließlich aus Metall gefertigt. Der Grundträger weist eine Befestigungsstelle auf. Die Befestigungsstelle dient zum drehbaren Befestigen des Hebels. Der Hebel wird mit einem Ende an der Befestigungsstelle, mit dem anderen Ende am entsprechenden Türbetätiger befestigt. Diese Befestigungsstelle ist beispielsweise als Loch oder Bolzen ausgebildet und definiert somit eine Drehachse, um die der Hebel drehbar mit dem Grundträger verbunden ist. Des Weiteren weist das Gleitstück zumindest ein Gleitelement aus Kunststoff auf. Dieses zumindest eine Gleitelement aus Kunststoff ist mit dem Grundträger fest verbunden. Das Gleitelement dient zum linearbeweglichen Führen des gesamten Gleitstücks entlang einer Längsachse in einer Gleitschiene. Solch eine Gleitschiene kann auch ein integraler Bestandteil eines Profils eines Türblattes sein. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein wesentlicher Teil des Gleitstücks, nämlich der Grundträger, aus Metall gefertigt werden kann. Dieser Grundträger nimmt die wesentlichen Kräfte auf. Für eine reibungsarme Gleitbewegung des Gleitstücks in der Gleitschiene ist das zumindest eine Gleitelement vorgesehen.
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Der Grundträger weist vorzugsweise zumindest zwei Flügel auf. Auf jedem der Flügel wird vorzugsweise eines der Gleitelemente aus Kunststoff angeordnet. Besonders bevorzugt befinden sich die beiden Flügel beidseitig der Längsachse, so dass das Gleitstück auf beiden Seiten gut in der Gleitschiene führbar ist.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das zumindest eine Gleitelement zum Einrasten am Grundträger ausgebildet ist. Hierzu sind vorzugsweise an den oben beschriebenen Flügeln Rastnasen vorgesehen. Die Gleitelemente weisen entsprechende Rasthaken auf, die an diesen Rastnasen einrasten können. Alternativ dazu ist es auch möglich, die Gleitelemente oder das einzelne Gleitelement aus Kunststoff direkt auf den Grundträger zu spritzen. Dabei wird der Grundträger als Einlegeteil im Spritzgussprozess zur Herstellung des Gleitelementes verwendet werden. Auch so kann eine feste Verbindung zwischen dem zumindest einen Gleitelement und dem Grundträger erreicht werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein wesentlicher Teil des gesamten Gleitstücks durch den Grundträger aus Metall gebildet wird. Hierzu ist definiert, dass der Grundträger zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 60%, besonders vorzugsweise zumindest 70%, des Gesamtvolumens des Gleitstückes einnimmt. Dadurch ist sichergestellt, dass lediglich die für die gleitende Führung in der Gleitschiene entscheidenden Bestandteile, nämlich das zumindest eine Gleitelement, aus Kunststoff gefertigt werden.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundträger eine für einen Gussprozess oder Spritzgussprozess optimale Geometrie aufweist. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundträger eine mittige, sich entlang der Längsachse erstreckende Zentralrippe aufweist. Von dieser Zentralrippe erstrecken sich mehrere Seitenrippen nach außen. Zwischen den Seitenrippen befinden sich taschenförmige Kavitäten. Der Grundträger ist an den Kavitäten in Richtung parallel zur Drehachse dünner als an der Zentralrippe und an den Seitenrippen. Die Kavitäten sind auf einer Seite offen und auf der anderen Seite durch einen Boden verschlossen. Dadurch sind die Kavitäten taschenförmig.
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An den sich parallel zur Längsachse erstreckenden Seiten weist der Grundträger bevorzugt Seitenwangen auf. Diese Seitenwangen gehen über in die oben vorteilhaft beschriebenen Flügel. Somit erstrecken sich die Seitenrippen von der Zentralrippe beidseitig zu den beiden Seitenwangen.
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Der gesamte Grundträger wird vorzugsweise einstückig hergestellt. Die beschriebenen Elemente, wie Zentralrippe, Seitenrippen und Kavitäten, dienen zur optimalen Gestaltung des Grundträgers für einen Guss- oder Sprizgussprozess und sind gleichzeitig so angeordnet, dass sie die wirkenden Kräfte optimal aufnehmen. Insbesondere die Zentralrippe bildet den Hauptlastpfad nach, der sich entlang der Längsachse erstreckt. Diese Längsachse steht bevorzugt senkrecht zur Drehachse und schneidet die Drehachse. Somit wird an der Drehachse über die beschriebene Befestigungsstelle die Kraft vom Hebel in das Gleitstück eingeleitet.
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Für einen optimalen Kraftverlauf von der Zentralrippe zu den Seitenwangen und somit zu den Flügeln, an denen sich die Gleitelemente befinden, sind die Seitenrippen zur Zentralrippe vorzugsweise mit einem Winkel kleiner 90°, besonders vorzugsweise kleiner 70°, geneigt.
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Bei der Herstellung des Grundträgers in einem Guss- oder Spritzgussprozess wird vorteilhafterweise nur ein Angusspunkt verwendet. Dieser liegt an einem Ende der Zentralrippe. Um eine optimale Verteilung des gespritzten oder gegossenen Materials in der Gussform zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass alle Seitenrippen bezüglich der Zentralrippe in die gleiche Richtung geneigt sind. Dadurch gibt es in der Guss- oder Spritzgussform keine nennenswerten Hinterschneidungen und somit keine Wirbelbildungen oder Lunker beim Guss- oder Spritzgussprozess.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundträger an der Befestigungsstelle eine zur Drehachse konzentrische Verstärkung aufweist. Genauso wie an der Zentralrippe und an den Seitenrippen, ist der Grundträger an der Verstärkung dicker als in den Kavitäten. Die Verstärkung sitzt insbesondere in der Zentralrippe.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist der Grundträger eine weitere Befestigungsstelle auf. Diese weitere Befestigungsstelle dient zum Befestigen eines Rastelementes. Innerhalb von Gleitschienen sind oftmals ortsfeste Rastvorrichtungen angeordnet. In diesen Rastvorrichtungen können die Gleitstücke festgesetzt werden. Dadurch kann ein Türblatt bei einem bestimmten Öffnungswinkel festgestellt werden. Das an der weiteren Befestigungsstelle anbringbare Rastelement ist dazu ausgebildet, um mit solch einer Rastvorrichtung in Eingriff gebracht zu werden.
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Die Befestigungsstelle für den Hebel und/oder die weitere Befestigungsstelle für das Rastelement sind insbesondere als sich parallel zur Drehachse erstreckende Löcher oder sich parallel zur Drehachse erstreckende Bolzen ausgebildet. Insbesondere befinden sich die Befestigungsstelle und/oder die weitere Befestigungsstelle mittig, also auf der Längsachse, so dass eine optimale Krafteinleitung in die Zentralrippe erfolgt.
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Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundträger aus Metall entweder ein gesintertes Bauteil oder ein gegossenes Bauteil ist. Insbesondere ist zur Herstellung des Grundträgers folgendes Verfahren vorgesehen:
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen des soeben beschriebenen Grundträgers des Gleitstückes. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (i) Zunächst erfolgt ein Füllen einer Spritzgussform mit einer Mischung aus Metallpulver und einem Kunststoffbindemittel zum Formen eines Grünlings. (ii) Daraufhin erfolgt eine Entnahme des Grünlings aus der Spritzgussform und (iii) ein Entfernen des Kunststoffbindemittels aus dem Grünling. Dieses Entfernen des Kunststoffbindemittels erfolgt vorzugsweise durch eine entsprechende chemische Behandlung und/oder durch eine Wärmebehandlung. (iv) Im nächsten Schritt erfolgt ein Sintern des Grünlings zum Grundträger. Da das Kunststoffbindemittel zuvor entfernt wurde, besteht der Grundträger dabei nur noch aus Metall.
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Dieses Verfahren ist kostengünstig in der Herstellung und ermöglicht die Verwendung von sehr hochwertigen Metallen.
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Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Gleitstücks beschriebenen Unteransprüche und vorteilhaften Ausgestaltungen finden entsprechend vorteilhafte Anwendung für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Gleitstück gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Gleitstücks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 eine weitere Explosionsansicht in Draufsicht des erfindungsgemäßen Gleitstücks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 einen Grundträger des erfindungsgemäßen Gleitstücks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht;
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5 eine Draufsicht des Grundträgers des erfindungsgemäßen Gleitstücks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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6 den in 5 gekennzeichneten Schnitt A:A;
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7 eine Draufsicht des Grundträgers des erfindungsgemäßen Gleitstücks gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
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8 die Anordnung des erfindungsgemäßen Gleitstücks mit einer Türbetätigeranordnung an einer Tür gemäß beiden Ausführungsbeispielen.
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1 zeigt ein Gleitstück 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Gleitstück 1 ist aus drei Teilen, nämlich einem Grundträger 6 und zwei Gleitelementen 7, zusammengesetzt. Der Grundträger 6 besteht aus Metall, die beiden Gleitelemente 7 bestehen aus Kunststoff.
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Im Grundträger 6 ist eine als Durchgangsloch ausgebildete Befestigungsstelle 8 vorgesehen. Diese Befestigungsstelle 8 definiert eine Drehachse 10. Die Drehachse 10 steht senkrecht zu einer Längsachse 11 des Gleitstücks 1.
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Integraler Bestandteil des Grundträgers 6 ist ein Fortsatz 12. In diesem Fortsatz 12 ist eine als Durchgangsloch ausgebildete weitere Befestigungsstelle 9 vorgesehen.
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8 zeigt für beide Ausführungsbeispiele die Verwendung eines solchen Gleitstücks 1. 8 zeigt ein Türblatt 2. Auf dem Türblatt 2 ist ein Türbetätiger 3, ausgebildet als Türschließer, montiert. An der Zarge befindet sich eine Gleitschiene 5. In dieser Gleitschiene 5 ist entlang der Längsachse 11 das Gleitstück 1 linearbeweglich geführt. Das Gleitstück 1 ist über die beiden Gleitelemente 7 in dieser Gleitschiene 5 aufgenommen und geführt.
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Die Verbindung zwischen dem Türbetätiger 3 und dem Gleitstück 1 erfolgt über einen Hebel 4. Dieser Hebel 4 ist am Gleitstück 1 an der Befestigungsstelle 8 entsprechend der Drehachse 10 drehbeweglich angelenkt.
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Innerhalb oder an der Gleitschiene 5 kann sich eine Rastvorrichtung befinden. Diese Rastvorrichtung dient zum Festsetzen des Gleitstücks 1 in der Gleitschiene 5, um so das Türblatt 2 bei einem bestimmten Öffnungswinkel festzusetzen. An der in 1 beschriebenen weiteren Befestigungsstelle 9 kann ein entsprechendes Rastelement angebracht werden. Dieses Rastelement kann an solch einer Rastvorrichtung einrasten.
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Alternativ zu der in 8 gezeigten Darstellung kann der Türbetätiger 3 auch an der Zarge befestigt werden. Dementsprechend befindet sich dann die Gleitschiene 5 an oder im Türblatt 2. Die Gleitschiene 5 kann auch ein integraler Bestandteil beispielsweise eines Profilrahmens des Türblattes 2 sein.
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Die 2 und 3 zeigen Explosionsansichten des Gleitstückes 1. Demgemäß weist der Grundträger 6 zwei Flügel 13 auf. Die beiden Flügel 13 befinden sich beidseitig der Längsachse 11. An jedem Flügel 13 sind zwei Rastnasen 14 vorgesehen. Mittig der Flügel 13 befindet sich jeweils ein Absatz 15.
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Die beiden Gleitelemente 7 weisen jeweils eine Tasche 16 auf. In diese Tasche 16 wird der jeweilige Flügel 13 eingeführt. Des Weiteren weisen die beiden Gleitelemente 7 jeweils zwei Rasthaken 17 auf. Die Rasthaken 17 rasten an den Rastnasen 14 der Flügel 13 ein.
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Wie insbesondere 2 zeigt, umfassen die Gleitelemente 7 einen kastenförmigen Anteil, der die Tasche 16 bildet. Von diesem kastenförmigen Anteil erstrecken sich Wandungen 19. In diesen Wandungen 19 sind Aussparungen 18 vorgesehen. Beim Zusammenbau des Gleitstücks 1 werden die Absätze 15 in diese Aussparungen 18 eingeführt, so dass die Position der Gleitelemente 7 gegenüber dem Grundträger 6 definiert ist.
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4 und 5 zeigen die Unterseite des Grundträgers 6. In 5 ist ein Schnitt A:A gekennzeichnet. Die entsprechende Schnittansicht ist in 6 gezeigt.
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Der Grundträger 6 weist eine Zentralrippe 20 auf. Diese erstreckt sich entlang der Längsachse 11. Parallel und beabstandet zu der Zentralrippe 20 sind zwei Seitenwangen 25 vorgesehen. Diese Seitenwangen 25 gehen über in die Flügel 13.
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Von der Zentralrippe 20 erstrecken sich in beide Richtungen zu den Seitenwangen 25 hin mehrere Seitenrippen 21. Zwischen den einzelnen Seitenrippen 21 befinden sich Kavitäten 22.
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An der Befestigungsstelle 8 befindet sich eine Verstärkung 24. Diese Verstärkung 24 ist in der Zentralrippe 20 angeordnet. Von der Verstärkung 24 zu den Seitenwangen 25 erstrecken sich im Vergleich zu den Seitenrippen 21 relativ kurze Zusatzrippen 23.
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Die Seitenrippen 21 sind zur Zentralrippe 20 mit einem Winkel von ca. 45° geneigt. Im ersten Ausführungsbeispiel sind alle Seitenrippen 21 in die gleiche Richtung geneigt. Dies hat insbesondere einen Vorteil bei einem Guss- oder Spritzgussverfahren. Der einzige Angusspunkt bei der Herstellung des Grundträgers 6 liegt an dem dem Fortsatz 12 abgewandten Ende der Zentralrippe 20. Dadurch, dass alle Seitenrippen 21 in die gleiche Richtung geneigt sind, kann sich beim Guss oder Spritzguss das Material optimal verteilen.
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Die Zentralrippe 20 befindet sich am Hauptlastpfad des Grundträgers 6. Eine Krafteinleitung erfolgt über die Befestigungsstelle 8 und somit direkt auf die Zentralrippe 20. Eine weitere Krafteinleitung erfolgt entlang der Längsachse 11 über die weitere Befestigungsstelle 9. An dem dem Fortsatz 12 abgewandten Ende des Grundträgers 6 kann eine entsprechende Öffnungsbegrenzung ansetzen, so dass auch an diesem Punkt eine Krafteinleitung entlang der Längsachse 11 erfolgen kann.
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Die Seitenrippen 21 dienen für eine optimale Kraftverteilung von der Zentralrippe 20 zu den Flügeln 13 und somit zu den Gleitelementen 7.
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Der Schnitt in 6 zeigt eine Gesamthöhe 26 des Grundträgers 6, gemessen parallel zur Drehachse 10. Des Weiteren zeigt diese Darstellung eine Kavitätentiefe 27 der Kavitäten 22 und eine Flügelhöhe 28 der Flügel 13, beide ebenfalls parallel zur Drehachse 10 gemessen. Bevorzugt beträgt die Kavitätentiefe 27 zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 60%, besonders vorzugsweise zumindest 70%, der Gesamthöhe 26. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Flügelhöhe 28 in etwa der Differenz aus Gesamthöhe 26 und Kavitätentiefe 27 entspricht. Durch die Abmaße sind in etwa konstante Wandstärken des Grundträgers 6 gewährleistet.
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Insbesondere die Verwendung von Metall für den Grundträger 6 ermöglicht die großen Kavitätentiefen 27, da ein sehr stabiles Material verwendet wird.
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7 zeigt die Ausbildung des Grundträgers 6 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die Seitenrippen 21 bezüglich der Zentralrippe 20 nicht alle in die gleiche Richtung geneigt. Vielmehr verlaufen hier die Seitenrippen 21 in Richtung der Befestigungsstelle 8. Diese Anordnung der Seitenrippen 21 ist bezüglich des Kraftverlaufes in dem Grundträger 6 optimaler als im ersten Ausführungsbeispiel. Allerdings ist die Form gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel für einen Guss- oder Spritzgussprozess mit nur einem Angusspunkt nicht so optimal wie die Geometrie im ersten Ausführungsbeispiel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gleitstück
- 2
- Türblatt
- 3
- Türbetätiger
- 4
- Hebel
- 5
- Gleitschiene
- 6
- Grundträger
- 7
- Gleitelemente
- 8
- Befestigungsstelle
- 9
- Weitere Befestigungsstelle
- 10
- Drehachse
- 11
- Längsachse
- 12
- Fortsatz
- 13
- Flügel
- 14
- Rastnasen
- 15
- Absätze
- 16
- Taschen
- 17
- Rasthaken
- 18
- Aussparungen
- 19
- Wandungen
- 20
- Zentralrippe
- 21
- Seitenrippen
- 22
- Kavitäten
- 23
- Zusatzrippen
- 24
- Verstärkung
- 25
- Seitenwangen
- 26
- Gesamthöhe
- 27
- Kavitätentiefe
- 28
- Flügelhöhe
