DE102015211503A1

DE102015211503A1 - Türantrieb

Info

Publication number: DE102015211503A1
Application number: DE102015211503.8A
Authority: DE
Inventors: Joachim Augenstein
Original assignee: Geze GmbH
Current assignee: Geze GmbH
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: DE102015211503B4

Abstract

Ein Türantrieb, insbesondere Drehtürantrieb, umfasst ein Gehäuse, eine mit einem Türflügel oder einem Blendrahmen koppelbare Abtriebsachse, eine Antriebseinheit zum Antreiben der Abtriebsachse und eine Federeinheit, die während einer jeweiligen Öffnungsbewegung des Türflügels gespannt wird und sich während einer jeweiligen Schließbewegung des Türflügels entspannt. Dabei ist die Abtriebsachse durch die Antriebseinheit über eine Spindel und eine Spindelmutter antreibbar, die eine integrale Einheit mit einem Kolben bildet, der mit einer Innenverzahnung versehen ist, die mit einer Außenverzahnung der Abtriebsachse zusammenwirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Türantrieb, insbesondere Drehtürantrieb, mit einem Gehäuse, einer mit einem Türflügel oder einem Blendrahmen koppelbaren Abtriebsachse, einer Antriebseinheit zum Antreiben der Abtriebsachse und einer Federeinheit, die während einer jeweiligen Öffnungsbewegung des Türflügels gespannt wird und sich während einer jeweiligen Schließbewegung des Türflügels entspannt.
Derartige Türantriebe dienen dazu, den Flügel einer geöffneten Tür motorisch zu schließen. Mit dem Öffnen des Türflügels wird gleichzeitig die Federeinheit gespannt. Mit Hilfe der Federeinheit kann der Türantrieb den Flügel somit auch bei einem Stromausfall schließen, was insbesondere bei Brandschutztüren zwingend ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst kompakten, kostengünstigen und effizienten Türantrieb der eingangs genannten Art anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Türantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Türantriebs ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Der erfindungsgemäße Türantrieb, insbesondere Drehtürantrieb, umfasst ein Gehäuse, eine mit einem Türflügel oder einem Blendrahmen koppelbare Abtriebsachse, eine Antriebseinheit zum Antreiben der Abtriebsachse und eine Federeinheit, die während einer jeweiligen Öffnungsbewegung des Türflügels gespannt wird und sich während einer jeweiligen Schließbewegung des Türflügels entspannt. Dabei ist die Abtriebsachse durch die Antriebseinheit über eine Spindel und eine Spindelmutter antreibbar, die eine integrale Einheit mit einem Kolben bildet, der mit einer Innenverzahnung versehen ist, die mit einer Außenverzahnung der Abtriebsachse zusammenwirkt.
Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich ein kompakter, kostengünstiger und effizienter Türantrieb. Indem der Kolben mit der Spindelmutter eine integrale Einheit bildet bzw. der Kolben einteilig mit der Spindelmutter ausgebildet ist, ergeben sich insgesamt weniger Bauteile.
Bevorzugt ist die die Spindelmutter und den Kolben umfassende integrale Einheit mit einem Kugelgewinde versehen.
Entsprechend kann der Kolben zur Wirkverbindung mit der korrespondierenden Spindel mit einer integrierten Kugelbahn versehen sein, wodurch die Anzahl an Bauteilen minimiert und die Herstellungskosten gesenkt werden. Zudem ergibt sich kein zusätzliches Axialspiel zwischen Kolben und Gewinde.
Vorteilhafterweise ist die eine integrale Einheit mit dem Kolben bildende Spindelmutter als Kugelumlaufmutter ausgeführt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zumindest die Antriebseinheit, die Federeinheit, die Spindel sowie die die Spindelmutter und den Kolben umfassende integrale Einheit koaxial zueinander angeordnet sind.
Bevorzugt umfasst die Federeinheit eine auf die Spindel aufgeschobene Druckfeder.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Antriebseinheit in axialer Verlängerung der Spindel vorgesehen ist.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit einen Motor und ein insbesondere einstufiges Planetengetriebe.
Das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes ist bevorzugt kleiner als 20, womit sich ein entsprechend geringes Schleppmoment ergibt, das einen effektiven Betrieb gewährleistet.
Im Hinblick auf eine möglichst geringe Geräuschemission ist zudem von Vorteil, wenn das Planetengetriebe eine Verzahnung mit einer Sprungüberdeckung größer als 2 aufweist.
Zur Erzielung eines guten Wirkungsgradbereichs ist die Steigung des Kugelgewindes bzw. die Steigung der Spindel größer als 3 mm pro Umdrehung.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Türantriebs umfasst die Innenverzahnung des mit der Spindelmutter eine integrale Einheit bildenden Kolbens einen mit einer Unrund-Verzahnung der Abtriebsachse kämmenden wellenförmigen Verzahnungsabschnitt.
Mit einer solchen Gestaltung der zusammenwirkenden Verzahnungen der Abtriebsachse und des Kolbens kann das sich ergebende Schließ- und Öffnungsmoment in der gewünschten Weise beeinflusst werden. So kann ein jeweils gewünschter Verlauf des Schließ- und Öffnungsmoments insbesondere durch eine entsprechende Wahl der Wellenform des Verzahnungsabschnitts des Kolbens und eine entsprechende Wahl der Form der Unrund-Verzahnung der Abtriebsachse vorgegeben werden.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Schließkraft einstellbar ist.
Dabei kann beispielsweise die Federeinheit einerseits an der dem Kolben und die Spindelmutter umfassenden integralen Einheit und andererseits über einen Anschlag am Gehäuse abgestützt sein, der zur Einstellung der Federkraft der Federeinheit relativ zum Gehäuse einstellbar ist.
Der dazu vorgesehene relativ zum Gehäuse verstellbare Anschlag ist mit relativ geringem Aufwand realisierbar. Zudem kann die Federkraft der Federeinheit über einen solchen verstellbaren Anschlag auf einfache Weise eingestellt werden.
Zur Bestimmung des Türöffnungswinkels kann insbesondere ein Absolutwertgeber vorgesehen sein. Ein solcher Absolutwertgeber kann beispielsweise ein Folienpotiometer oder dergleichen umfassen.
Der Absolutwertgeber kann beispielsweise in einem mit der Abtriebsachse koppelbaren Verbindungshebel oder Gestände integriert sein. Ein entsprechender Absolutwertgeber ist für jede Anschlagart anwendbar. Auch kann beispielsweise über ein Linearfolienpotentiometer der Kolben überwacht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:
1 eine schematische geschnittene Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs,
2 eine schematische Stirnansicht des Türantriebs gemäß 1 in verkleinertem Maßstab und
3 eine schematische, geschnittene Draufsicht des Türantriebs gemäß 1.
Die 1 bis 3 zeigen in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Türantriebs 10, insbesondere Drehtürantriebs, mit einem Gehäuse 12, einer mit einem Türflügel oder einem Blendrahmen koppelbaren Abtriebsachse 14, einer Antriebseinheit 16 zum Antreiben der Abtriebsachse 14 und einer Federeinheit 18, die während einer jeweiligen Öffnungsbewegung des Türflügels gespannt wird und sich während einer jeweiligen Schließbewegung des Türflügels entspannt.
Dabei ist die Abtriebsachse 14 durch die Antriebseinheit 16 über eine Spindel 20 und eine Spindelmutter 22' antreibbar, die eine integrale Einheit 22 mit einem Kolben 22'' bildet, der mit einer Innenverzahnung 24 versehen ist, die mit einer Außenverzahnung 30 der Abtriebsachse 14 zusammenwirkt.
Die die Spindelmutter 22' und den Kolben 22'' umfassende integrale Einheit 22 ist mit einem Kugelgewinde 26 versehen, wobei die die integrale Einheit 22 mit dem Kolben 22'' bildende Spindelmutter 22' als Kugelumlaufmutter ausgeführt ist.
Der zur Kraftübertragung mit der Abtriebsachse 14 mit der Innenverzahnung 24 versehene Kolben 22'' ist somit einteilig mit der Spindelmutter 22' ausgeführt und bildet gleichzeitig diese Kugelumlaufmutter.
Wie anhand der 1 bis 3 zu erkennen ist, sind zumindest die Antriebseinheit 16, die Federeinheit 18, die Spindel 20 sowie die die Spindelmutter 22' und den Kolben 22'' umfassende integrale Einheit 22 einschließlich des Gehäuses 12 koaxial zueinander angeordnet.
Die Federeinheit 18 kann beispielsweise eine auf die Spindel 20 aufgeschobene Druckfeder umfassen.
Die Antriebseinheit 16 ist in axialer Verlängerung der Spindel 20 vorgesehen. Die Antriebseinheit 16 kann außer einem Motor insbesondere ein einstufiges Planetengetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis kleiner als 20 umfassen, womit sich ein geringes Schleppmoment ergibt und ein effektiver Betrieb gewährleistet ist. Um eine möglichst geringe Geräuschemission zu erzielen, kann das Planetengetriebe eine Verzahnung mit einer Sprungüberdeckung größer als 2 aufweisen.
Die Steigung des Kugelgewindes 26 bzw. die Steigung der Spindel 20 ist insbesondere größer als 3 mm, womit ein guter Wirkungsgradbereich erreicht wird.
Die Innenverzahnung 24 des mit der Spindelmutter 22' die integrale Einheit 22 bildenden Kolbens 22'' kann insbesondere einen mit einer Unrund-Verzahnung der Abtriebsachse 14 kämmenden wellenförmigen Verzahnungsabschnitt umfassen. Mit einer solchen Gestaltung der zusammenwirkenden Verzahnungen der Abtriebsachse 14 und des Kolbens 22'' kann das sich ergebende Schließ- und Öffnungsmoment in der gewünschten Weise beeinflusst werden. So kann ein jeweils gewünschter Verlauf des Schließ- und Öffnungsmoments insbesondere durch eine entsprechende Wahl der Wellenform des Verzahnungsabschnitts des Kolbens 22'' und eine entsprechende Wahl der Form der Unrund-Verzahnung der Abtriebsachse 14 vorgegeben werden.
Zudem kann die Schließkraft einstellbar sein. Dabei kann die Federeinheit 18 insbesondere einerseits an der den Kolben 22'' und die Spindelmutter 22' umfassenden integralen Einheit 22 und andererseits über einen Anschlag 28 am Gehäuse 12 abgestützt sein, der zur Einstellung der Federkraft der Federeinheit 18 relativ zum Gehäuse 12 einstellbar ist. Damit ist die Federkraft der Federeinheit 18 mit minimalem Aufwand auf einfache Weise variabel einstellbar. Der dazu vorgesehene relativ zum Gehäuse 12 verstellbare Anschlag 28 ist mit relativ geringem Aufwand realisierbar. Zudem kann die Federkraft der Federeinheit 18 über einen solchen verstellbaren Anschlag 28 auf einfache Weise eingestellt werden. Wie den 1 und 3 zu entnehmen ist, kann auch der Anschlag 28 wieder koaxial zur Spindel 20 und den betreffenden weiteren Elementen angeordnet sein.
Zur Erfassung des jeweiligen Türöffnungswinkels kann beispielsweise ein Absolutwertgeber vorgesehen sein, der beispielsweise ein Folienpotentiometer oder dergleichen umfassen kann. Dabei kann der Absolutwertgeber beispielsweise in einem mit der Abtriebsachse 14 koppelbaren Verbindungshebel oder Gestänge integriert sein.
Der Türantrieb 10 besitzt einen relativ kompakten, kostengünstigen Aufbau. Zudem zeichnet er sich durch einen effizienten Betrieb aus.
Bezugszeichenliste

10: Türantrieb
12: Gehäuse
14: Abtriebsachse
16: Antriebseinheit
18: Federeinheit
20: Spindel
22: integrale Einheit
22': Spindelmutter
22'': Kolben
24: Innenverzahnung
26: Kugelgewinde
28: Anschlag
30: Außenverzahnung

Claims

Türantrieb (10), insbesondere Drehtürantrieb, mit einem Gehäuse (12), einer mit einem Türflügel oder einem Blendrahmen koppelbaren Abtriebsachse (14), einer Antriebseinheit (16) zum Antreiben der Abtriebsachse (14) und einer Federeinheit (18), die während einer jeweiligen Öffnungsbewegung des Türflügels gespannt wird und sich während einer jeweiligen Schließbewegung des Türflügels entspannt, wobei die Abtriebsachse (14) durch die Antriebseinheit (16) über eine Spindel (20) und eine Spindelmutter (22') antreibbar ist, die eine integrale Einheit (22) mit einem Kolben (22'') bildet, der mit einer Innenverzahnung (24) versehen ist, die mit einer Außenverzahnung (30) der Abtriebsachse (14) zusammenwirkt.
Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spindelmutter (22') und den Kolben (22'') umfassende integrale Einheit mit einem Kugelgewinde versehen ist.
Türantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine integrale Einheit (22) mit dem Kolben (22'') bildende Spindelmutter (22') als Kugelumlaufmutter ausgeführt ist.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Antriebseinheit (16), die Federeinheit (18), die Spindel (20) sowie die die Spindelmutter (22') und den Kolben (22'') umfassende integrale Einheit (22) koaxial zueinander angeordnet sind.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (18) eine auf die Spindel (20) aufgeschobene Druckfeder umfasst.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (16) in axialer Verlängerung der Spindel (20) vorgesehen ist.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (16) einen Motor und ein insbesondere einstufiges Planetengetriebe umfasst.
Türantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes kleiner als 20 ist.
Türantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe eine Verzahnung mit einer Sprungüberdeckung größer als 2 aufweist.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Kugelgewindes (26) bzw. die Steigung der Spindel (20) größer als 3 mm ist.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (24) des mit der Spindelmutter (22'') eine integrale Einheit (22) bildenden Kolbens (22'') einen mit einer Unrund-Verzahnung der Abtriebsachse (14) kämmenden wellenförmigen Verzahnungsabschnitt umfasst.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließkraft einstellbar ist.
Türantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (18) einerseits an der den Kolben (22'') und die Spindelmutter (22') umfassenden integralen Einheit (22) und andererseits über einen Anschlag (28) am Gehäuse (12) abgestützt ist, der zur Einstellung der Federkraft der Federeinheit (18) relativ zum Gehäuse (12) einstellbar ist.
Türantrieb nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Türöffnungswinkels ein Absolutwertgeber vorgesehen ist, wobei der Absolutwertgeber bevorzugt ein Folienpotentiometer umfasst.
Türantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutwertgeber in einem mit der Abtriebsachse (14) koppelbaren Verbindungshebel oder Gestänge integriert ist oder direkt den Kolben (22'') überwacht.